高考化学大二轮复习 专题突破练10 金属及其化合物

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专题突破练(十)金属及其化合物1下列说法正确的是()A铝合金的熔点比纯铝高B镁在空气中或纯净的氧气中燃烧,产物一定只有MgOC钠在敞口容器中长期存放或在空气中燃烧,产物一定是Na2O2D铜具有良好的导电性,常用来制作印刷电路板解析:A项,合金的特点是熔点比它的各成分金属的低、硬度比它的各成分金属的大;B项,Mg在空气中燃烧时,能与空气中的O2、N2、CO2等反应,分别生成MgO、Mg3N2、C和MgO等;C项,钠在敞口容器中长期存放最终形成Na2CO3。答案:D2下列关于金属冶炼的叙述正确的是()A工业上可利用铝热反应大量冶炼金属铁B金属钠、铝和铜都可用热还原法制备C电解饱和氯化镁溶液可得金属镁D用足量CO还原磁铁矿得到9 mol铁时转移24 mol电子解析:选项A,金属铝的价格远远高于铁的,所以工业上不用铝热反应来大量冶炼铁;选项B,钠、铝属于活泼金属,应采用电解熔融NaCl、Al2O3的方法来制备Na、Al;选项C,电解饱和MgCl2溶液得到Mg(OH)2;选项D,磁铁矿的主要成分为Fe3O4,根据Fe3O43Fe,生成3 mol Fe时转移8 mol电子,则得到9 mol铁时转移24 mol电子。答案:D3某同学通过系列实验,探究Cu及其化合物的性质,下列操作正确且能达到目的的是()A将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取CuSB将Cu片放入过量浓硫酸中,一段时间后加水以观察CuSO4溶液的颜色C向CuSO4溶液中加入NaOH溶液,过滤洗涤并收集沉淀,加热以制取CuOD设计CuAl浓硝酸原电池,以证明金属活动性:CuAl解析:铜粉和硫粉反应生成Cu2S,故A错;Cu与浓硫酸的反应需要加热,故B错;Al在浓硝酸中发生钝化,故在CuAl浓硝酸原电池中,Cu发生氧化反应,作负极,不能证明金属活动性CuAl,故D错。答案:C4下列条件下,离子能大量共存或者离子方程式书写正确的是()ApH1的溶液中:Fe2、ClO、Na、SOB在含较多Al3的溶液中:K、Cl、HCOC一小块钠投入到CuSO4溶液中:2NaCu2=Cu2NaD铜溶于稀硝酸:3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O解析:A项,pH1的溶液呈酸性,ClO不能大量存在,且Fe2与ClO不能大量共存,不符合题意;B项,Al3和HCO能发生水解相互促进的反应,不能大量共存,不符合题意;C项,钠投入到CuSO4溶液中,钠立即与水剧烈反应,不能置换出铜,不符合题意。答案:D5下列各组物质混合后,不能同时产生无色气体和白色沉淀的是()A少量过氧化钠投入AlCl3溶液BBa(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液CFeCl3溶液与NaHCO3溶液混合加热D明矾溶液与小苏打溶液混合解析:A中过氧化钠与水反应生成氧气和氢氧化钠,NaOH与AlCl3反应生成氢氧化铝白色沉淀;B中生成了NH3和硫酸钡白色沉淀;C中Fe3溶液显酸性、HCO显碱性,两者混合有Fe(OH)3红褐色沉淀及CO2气体产生;D中生成的是CO2和氢氧化铝沉淀。答案:C6下列各组物质中,满足下表中图示物质在通常条件下能一步转化的组合只有()序号XYZWCuCuSO4Cu(OH)2CuONaNaOHNa2CO3NaClCl2Ca(ClO)2HClOHClFeFeCl3FeCl2Fe(OH)2ABC D解析:本题考查了元素单质及其化合物的转化规律,意在考查考生的理解能力及应用能力。Fe(OH)2不能一步转化为单质铁,不符合要求。答案:A7(2016山西晋商四校联考 )某学生鉴定某可溶性甲盐的流程如图所示,下列说法正确的是 ()A如果甲中含有S2,则乙是硫黄沉淀B如果乙是AgCl沉淀,那么甲是FeCl3C丙中肯定含有Fe3,所以甲是FeBr2D甲中含有铁元素,可能显2或者3价解析:甲与酸化的硝酸银溶液反应可得乙与丙,乙为淡黄色沉淀,丙与KSCN溶液反应呈红色,则丙中一定含有Fe3,则甲中含有Fe2或Fe3。如果甲中含有S2,硫化亚铁不溶于水,S2与Fe3发生氧化还原反应而不能共存,故A错误;AgCl是白色沉淀,乙不可能是AgCl,故B错误;甲可能是溴化亚铁,也可能是溴化铁,故C错误、D正确。答案:D8下图为与水相关的部分转化关系(水作反应物或生成物,部分产物和反应条件未列出)。下列说法错误的是()H2OA上图所示的反应均为氧化还原反应B比较镁、铁与水的反应条件,可知铁的金属性比镁弱C工业上常用NO2与水的反应原理制取硝酸D实验室中可用铜与稀硝酸反应制取NO2解析:铜和稀HNO3反应生成NO,D项错误。答案:D9甲、乙、丙、丁是中学化学常见的物质,且甲、乙、丙均含有同一种元素。甲、乙、丙、丁之间的转化关系如右图所示。则乙不可能是()AAl(OH)3BFeCl3CCO DNa2CO3解析:甲、乙、丙、丁可以分别为AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2、NaOH或分别为C、CO、CO2、O2或分别为NaOH、Na2CO3、NaHCO3、CO2时符合图示转化。答案:B10(2016北京海淀一模)某同学利用下列实验探究金属铝与铜盐溶液的反应:下列说法正确的是()A由实验1可以得出结论:金属铝的活泼性弱于金属铜B实验2中生成红色物质的离子方程式为AlCu2=Al3CuC溶液中阴离子种类不同是导致实验1、2出现不同现象的原因D由上述实验可推知:用砂纸打磨后的铝片分别与H浓度均为0.2 molL1的盐酸和硫酸反应,后者更剧烈解析:A项,金属铝的活泼性强于铜;B项,电荷不守恒,正确的离子方程式为3Cu22Al=3Cu2Al3;C项,对比实验1、2可知,产生不同现象的原因是溶液中的阴离子不同;D项,由实验可知,Cl可以加快Al的反应,所以用砂纸打磨后的铝片与盐酸反应更剧烈。答案:C11(2016湖南衡阳第一次联考)固体粉末X中可能含有K2SO3、KAlO2、MgCl2、Na2CO3中的一种或几种。为确定该固体粉末的成分,取X少量溶于水得澄清透明溶液。再取X进行下列实验,实验过程及现象如下:根据上述实验,以下说法正确的是()A气体1可能为SO2和CO2的混合物B沉淀3可能为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物C固体粉末X中一定有Na2CO3,可能有KAlO2D固体粉末X中一定有K2SO3和KAlO2解析:固体X加入足量稀硝酸后的溶液2中加BaCl2溶液有沉淀4生成,则沉淀4为BaSO4,X中一定含K2SO3,它被稀硝酸氧化成K2SO4,同时生成的气体不是SO2,而是NO。X溶于水得澄清透明溶液,因K2SO3与MgCl2在溶液中不能共存,故X中无MgCl2。固体X加足量稀硝酸后的溶液2中加足量氨水能生成沉淀3,结合AlO4H=Al32H2O、Al33OH=Al(OH)3,可推知X中一定有KAlO2,沉淀3是Al(OH)3。题给实验现象无法确定Na2CO3是否存在。综上分析,可知A、B、C错误,D正确。答案:D12(2016福建三校联考)向盛有100 mL H2SO4溶液的烧杯中加入一定量的铝土矿(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)样品,充分反应后过滤,向滤液中加入10 mol/L的NaOH溶液,产生沉淀的质量与所加NaOH溶液的体积的关系如下图所示。则原H2SO4溶液的物质的量浓度是()A4 mol/L B3 mol/LC2 mol/L D1 mol/L解析:当加入氢氧化钠溶液40 mL时,沉淀量最大,此时溶液中的溶质为硫酸钠,根据钠原子、硫原子守恒有:2n(H2SO4)2n(Na2SO4)n(NaOH)0.04 L10 mol/L0.4 mol,所以n(H2SO4)0.2 mol,故原H2SO4溶液的物质的量浓度为0.2 mol/0.1 L2 mol/L。答案:C13(2016湖北三市联考)钠及其化合物在自然界广泛存在,并有重要用途。(1)过氧化钠是钠的氧化物,写出过氧化钠中阴离子的电子式:_。(2)把一定量过氧化钠和未知量碳酸氢钠混合物放置在密闭体系中,充分加热后,排出气体,固体残留物中一定含有的物质是_(写化学式)。(3)工业上可采取金属钠氧化法制取过氧化钠,其流程如下:NaNa2ONa2O2如果把一定质量的过氧化钠按下列流程处理:78 g Na2O2222 g A(固体)写出A物质的化学式: _。(4)熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂,可用于工业上氧化FeSO4制高铁酸钠(Na2FeO4)(称为干法制备),干法制备中每1 mol FeSO4参加反应转移4 mol电子,产物中还有氧气生成。写出干法制取高铁酸钠的化学方程式:_。解析:(2)NaHCO3无论量多少,分解生成的CO2优先与Na2O2反应,肯定有Na2CO3生成。(3)Na2O2与水蒸气反应只生成A,应为Na2O2的结晶水合物,所以结晶水的物质的量8 mol,所以A的化学式为Na2O28H2O。答案:(1)2(2)Na2CO3(3)Na2O28H2O(4)FeSO44Na2O2Na2FeO42Na2ONa2SO4O214(2016陕西咸阳模拟)有关FeSO4的转化关系如下图所示(无关物质已略去)。已知:X由两种化合物组成,将X通入品红溶液,溶液褪色;通入BaCl2溶液,产生白色沉淀。Y是红棕色的化合物。(1)气体X的成分是(填化学式) _。(2)反应的反应类型属于(填序号) _。a分解反应b复分解反应c置换反应d化合反应e氧化还原反应(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是_。(4)若经反应得到16 g固体Y,产生的气体X恰好被0.4 L 1 molL1 NaOH溶液完全吸收,则反应的化学方程式是_,反应中生成FeSO4的离子方程式是_。解析:(1)X能使品红溶液褪色说明X中含有SO2,但SO2与氯化钡溶液不反应,所以X中还有SO3。(2)反应为FeSO4受热分解生成SO2、SO3、Fe2O3,既是分解反应又是氧化还原反应。(3)溶液2为Fe2(SO4)3溶液,用KSCN溶液检验Fe3,具体方法为:取少量溶液2于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红。(4)反应得到16 g Fe2O3,由得失电子守恒得生成0.1 mol SO2,所以生成SO3也为0.1 mol,则反应的化学方程式是2FeSO4Fe2O3SO2SO3。0.1 mol SO3与0.2 mol NaOH完全反应,0.1 mol SO2与0.2 mol NaOH恰好完全反应生成Na2SO3,溶液1中含有Na2SO3和Na2SO4,反应的离子方程式为2Fe3SOH2O=2Fe2SO2H。答案:(1)SO2、SO3(2)a、e(3)取少量溶液2于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色(4)2FeSO4Fe2O3SO2SO32Fe3SOH2O=2Fe2SO2H15某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2,工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如下:已知:Cu2O2H=CuCu2H2O。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示:沉淀物Cu(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀pH5.44.02.75.8沉淀完全pH6.75.23.78.8请回答下列问题:(1)为了加快反应的速率,可以采取的措施是_(写两条)。(2)固体混合物A中的成分是_。(3)反应完成后,铁元素的存在形式为_(填离子符号);写出生成该离子的离子方程式_。(4)操作1主要包括:_、_、 _。洗涤CuSO45H2O粗产品不能用大量水洗,而用冰水洗涤。原因是_。解析:(1)由于矿渣为固体,所以为了加快反应的速率,可以采取的措施是将固体粉碎,也可以适当升高反应的温度或增大反应物H2SO4的浓度等措施。(2)SiO2是酸性氧化物,不能与酸发生反应;其他金属氧化物Cu2O、Al2O3、Fe2O3与硫酸发生反应:Cu2OH2SO4=CuCuSO4H2O;Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O;Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O;Fe2(SO4)3Cu=CuSO42FeSO4。因此发生反应后过滤出的固体混合物A中的成分是SiO2、Cu。(3)因为矿渣中Fe元素的化合价为3价,先发生复分解反应,得到Fe2(SO4)3,然后发生反应:2Fe3Cu=Cu22Fe2。因此该反应完成后,铁元素的存在形式为2价的Fe,即Fe2。(4)从硫酸铜溶液中制取硫酸铜晶体的操作1主要包括:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。洗涤CuSO45H2O粗产品不能用大量水洗,而用冰水洗涤。原因是CuSO4溶液溶解于水,而且温度越高,溶解度越大。若用冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子,又可以减少晶体的损失。答案:(1)适当升高温度;不断搅拌;将矿渣粉碎;适当增大硫酸的浓度等(任写两条,其他合理答案均可)(2)SiO2、Cu(3)Fe22Fe3Cu=Cu22Fe2(4)蒸发浓缩冷却结晶过滤冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子,又可以减少晶体的损失16A、B、C、X均为中学化学常见的纯净物,它们之间有如下转化关系(副产物已略去):请回答下列问题:(1)若X是强氧化性单质,则A不可能是_(填序号)。aSbN2cNadMgeAl(2)若X是金属单质,向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则B的化学式为_;C溶液在保存时应加入少量X,理由是(用必要的文字和离子方程式表示)_ _,检验C溶液中金属元素价态的操作方法是_。(3)若A、B、C均为含金属元素的无机化合物,X为强电解质,A溶液与C溶液反应生成B,则B的化学式为_,X的化学式可能为(写出两类不同的物质)_,反应的离子方程式为_或_。 解析:(1)若X是强氧化性单质,则A必然为变价元素的单质或化合物,所以Mg、Al不可能。(2)若X为金属单质,则必为Fe。向C的水溶液中滴加AgNO3溶液产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则C为含氯化合物。该转化关系为FeFeCl3FeCl2。(3)溶液中的反应能够生成均含金属元素的无机化合物,则只有含铝化合物符合题意:Al3Al(OH)3AlO,AlOAl(OH)3Al3。答案:(1)de(2)FeCl3防止Fe2被氧化,2Fe3Fe=3Fe2取少量C溶液于试管中,滴加KSCN溶液,无颜色变化,再滴加氯水(或硝酸),溶液呈血红色,证明原溶液中有Fe2存在 (3)Al(OH)3NaOH、盐酸(其他合理答案也可)Al33OH=Al(OH)3AlOHH2O=Al(OH)3
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