2019-2020年高考化学二轮复习 上篇 专题突破方略 专题三 元素及其化合物 第九讲 金属及其化合物强化训练.doc

2019-2020年高考化学二轮复习 上篇 专题突破方略 专题三 元素及其化合物 第九讲 金属及其化合物强化训练1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D。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。2(xx福建厦门大学附中三模)下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是()过量Na2O2投入到FeCl2溶液中过量Ba(OH)2溶液和明矾溶液混合少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中Na2SiO3溶液中通入过量CO2CaCl2与NaOH的混合溶液中通入过量CO2A全部 BC D解析：选C。二者发生氧化还原反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀；过量Ba(OH)2溶液和明矾溶液混合，二者反应生成硫酸钡白色沉淀；少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中，二者反应生成碳酸钙白色沉淀；向Na2SiO3溶液中通入过量CO2，二者反应生成白色不溶物硅酸；CaCl2与NaOH的混合溶液中通入少量CO2，生成碳酸钙白色沉淀，当CO2过量时碳酸钙沉淀转化为可溶性的碳酸氢钙。3(xx河北石家庄二中一模)某学生鉴定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甲中含铁元素，可能显示2价或3价解析：选D。AgCl是白色沉淀，与题意不符，B项错误；丙与KSCN溶液反应后溶液显红色，则丙中一定含有Fe3，又因为甲中滴加AgNO3酸性溶液后得到丙，故甲中一定含有铁元素，可能为2价，也可能为3价，S2不能与Fe2、Fe3共存，则甲中不可能含有S2，故A、C项错误，D项正确。4下列反应中，反应后固体物质增重的是()A氢气通过灼热的CuO粉末B二氧化碳通过Na2O2粉末C铝与Fe2O3发生铝热反应 D将锌粒投入Cu(NO3)2溶液解析：选B。四个选项的反应方程式及固体物质质量变化如下：AH2 H2O，固体质量减小，不正确。B2CO22 =2O2，固体质量增大，正确。C2AlFe2O3Al2O32Fe，固体质量不变，不正确。D.Cu(NO3)2=Zn(NO3)2，固体质量减小，不正确。5(xx北京海淀期末)已知A、B、C、D之间的转化关系如右图所示。下列说法正确的是()A若A为Fe，D为氢气，则B一定为酸B若A、D为化合物，B为水，则C一定是气体单质C若A、B、C、D均为化合物，该反应一定属于复分解反应D若A、B、C、D均为10电子微粒，且C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则D常温下一定呈液态解析：选D。A项，若A为Fe，D为氢气，则B可以是水，也可以是酸；B项，若A为NO2，D为HNO3，B为水，则C为NO；C项，若A、B、C、D均为化合物，该反应可以是复分解反应，也可以是氧化还原反应，如二氧化氮和水的反应。6(xx江西宜春四校联考)某无色溶液中可能含有Mg2、NH、K、Al3、SO、CO、Cl等离子。现进行如下实验：取10 mL该溶液于试管中，滴加Ba(NO3)2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到6.99 g白色沉淀；另取10 mL该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，当沉淀增加到一定量后开始产生气体(必要时可加热)，最后沉淀完全溶解，并且随NaOH溶液的加入，沉淀和气体物质的量变化如图所示。下列说法不符合事实的是()A根据图中数据计算实验中使用的NaOH溶液的浓度为1 molL1B根据信息分析该溶液中焰色反应呈紫色的离子的物质的量浓度为1 molL1C该溶液中NH、Al3、SO三种离子的物质的量之比为213D另取一定量该溶液滴加一定量Ba(OH)2溶液，不可能使Al3和SO同时完全沉淀解析：选B。取10 mL该溶液于试管中，滴加 Ba(NO3)2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到6.99 g白色沉淀，说明含有SO；另取10 mL该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，当沉淀增加到一定量后开始产生气体(必要时可加热)，该气体为氨气，说明含有NH，最后沉淀完全溶解，说明含有Al3，无Mg2、CO，根据题中图像纵坐标可知Al(OH)3和氨气的物质的量；根据Al(OH)3的两性可计算出NaOH的浓度；因不确定是否有Cl，所以c(K)无法确定，若无Cl，则c(K)1 molL1，若有Cl，则c(K)1 molL1。7已知A、B为单质，C为化合物。ABC AB能实现上述转化关系的是 ()若C溶于水后得到强碱溶液，则A可能是Na若C的溶液遇Na2CO3放出CO2气体，则A可能是H2若C的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则B可能为Fe若C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则B可能为CuA B C D解析：选B。此题综合考查元素化合物知识，由转化关系可知单质A、B生成化合物C，电解化合物C的水溶液又产生这两种单质，无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐符合要求，分析选项可知符合要求。8铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：Fe2Fe3FeO(高铁酸根离子)回答下列有关问题：(1)铁元素位于元素周期表的第四周期第族，原子序数是26，最外层有2个电子。铁原子的结构示意图是_。(2)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2的方法是_。(3)配平方程式：_Fe(OH)3_NaClO_=_Na2FeO4_NaCl_H2O(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾强，其本身在反应中被还原为Fe3。Na2FeO4之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是(结合离子方程式说明)_。解析：(2)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2，为防止Fe3的干扰应利用Fe2的还原性检验，方法是将适量硫酸铁溶液置于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，溶液紫色褪去，证明含有Fe2，否则不含Fe2；(3)利用化合价升降法配平氧化还原反应方程式得2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43NaCl5H2O；(4)Na2FeO4之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H，氢氧化铁胶体可吸附水中悬浮的杂质。答案：(1) (2)将适量硫酸铁溶液置于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，溶液紫色褪去，证明含有Fe2，否则不含Fe2(其他合理答案均可)(3)2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43NaCl5H2O(4)Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H，氢氧化铁胶体可吸附水中悬浮的杂质9(xx广东广州调研)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下：已知25 ，部分物质的溶度积常数如下：物质Mn(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2MnSCoSNiSKsp2.110133.010165.010161.010115.010221.01022(1)步骤中，MnCO3与硫酸反应的化学方程式是_。(2)步骤中，MnO2在酸性条件下可将Fe2氧化为Fe3，反应的离子方程式是_，加氨水调节溶液的pH为5.06.0，以除去Fe3。(3)步骤中，滤渣2的主要成分是_。(4)步骤中，在_(填“阴”或“阳”)极析出Mn，电极反应为_。解析：(1)碳酸锰与硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水，化学方程式为MnCO3H2SO4=MnSO4CO2H2O。(2)MnO2在酸性条件下可将Fe2氧化为Fe3，MnO2被还原成Mn2，发生反应的离子方程式为MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O。(3)步骤中加入 (NH4)2S，除掉的是Co2和Ni2，所以滤渣2的主要成分是CoS和NiS。(4)Mn2在阴极发生还原反应生成Mn，电极反应为Mn22e=Mn。答案：(1)MnCO3H2SO4=MnSO4CO2H2O(2)MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O(3)CoS和NiS(4)阴Mn22e=Mn10(xx高考天津卷)废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：回答下列问题：(1)反应是将Cu转化为Cu(NH3)，反应中H2O2的作用是_。写出操作的名称：_。(2)反应是铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：_。操作用到的主要仪器名称为_，其目的是(填序号)_。a富集铜元素b使铜元素与水溶液中的物质分离c增加Cu2在水中的溶解度(3)反应是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和_。若操作使用右图装置，图中存在的错误是_。(4)操作以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是_。操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是_。(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是_。循环使用的NH4Cl在反应中的主要作用是_。解析：(1)Cu转化为Cu(NH3)，化合价升高，发生氧化反应，故H2O2作氧化剂，将Cu氧化。从图中可以看出，经过操作得到溶液和残渣，故操作是过滤。(2)铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应生成NH3和NH4Cl及溶解在有机层中的CuR2，故反应的离子方程式为Cu(NH3)2RH=2NH32NHCuR2。操作得到溶液和有机层，故该操作是分液，用到的主要仪器是分液漏斗。其目的是使铜元素与水溶液中的物质分离，富集铜元素。(3)根据反应可以判断出CuR2与稀硫酸反应生成 CuSO4和RH。图中的错误是分液漏斗的尖端未紧靠烧杯内壁，分液漏斗中的液体太多。(4)电解CuSO4溶液，阳极是水放电，电极反应式为2H2O4e=O24H，故阳极产物是O2和 H2SO4。将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤即得胆矾晶体。(5)反应消耗H2SO4，操作电解CuSO4溶液产生H2SO4，实现了H2SO4的循环使用。反应中H2O2将铜氧化为Cu2，Cu2与NH3产生Cu(NH3)，因为NH3溶于水，溶液显碱性，如果c(OH)过高，会产生Cu(OH)2沉淀，为了防止产生Cu(OH)2沉淀，在反应中加入了NH4Cl。答案：(1)作氧化剂过滤(2)Cu(NH3)2RH=2NH2NH3CuR2分液漏斗ab(3)RH分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、分液漏斗中的液体过多(4)O2、H2SO4加热浓缩、冷却结晶、过滤(5)H2SO4防止由于溶液中c(OH)过高，生成Cu(OH)2沉淀11(xx北京海淀期末)某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，所用装置如下所示。(1)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色，然后开始实验。步骤配制1 molL1FeCl3溶液(未用盐酸酸化)，测其pH约为1，取少量装入试管B中，加热试管AFeCl3溶液显酸性的原因是_。写出试管A中产生SO2的化学方程式：_。(2)当SO2通入到FeCl3溶液中至饱和时，同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔现象。将混合液放置12小时，溶液才变成浅绿色。【查阅资料】Fe(HSO3)2为红棕色，可以将Fe3还原为Fe2。生成Fe(HSO3)2的反应为可逆反应。解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)2的原因：_。写出溶液中Fe(HSO3)2与Fe3反应的离子方程式：_。(3)为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间，该小组同学进行了步骤的实验。步骤往5 mL 1 molL1FeCl3溶液中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。微热3 min，溶液颜色变为浅绿色步骤往5 mL重新配制的1 molL1FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。几分钟后，发现溶液颜色变成浅绿色用铁氰化钾溶液检验步骤和步骤所得溶液中的Fe2，其现象为_。(4)综合上述实验过程，可获得的实验结论：.SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO3)2；.红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程；._。解析：(1)氯化铁是强酸弱碱盐，铁离子水解使溶液显酸性。在加热的条件下浓硫酸与铜发生氧化还原反应生成SO2，反应的化学方程式为Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O。(2)SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸是二元弱酸，电离出亚硫酸氢根离子，亚硫酸氢根离子结合铁离子生成Fe(HSO3)2，生成的Fe(HSO3)2可以将Fe3还原为Fe2。(3)铁氰化钾溶液与亚铁离子结合可以产生蓝色沉淀，所以实验现象为生成蓝色沉淀。(4)根据步骤中的实验现象可以推测第三个结论是加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间。答案：(1)Fe33H2OFe(OH)33HCu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O(2)H2OSO2H2SO3、H2SO3HHSO、Fe3HSOFe(HSO3)2Fe3H2OFe(HSO3)2=2Fe2SO3H(3)生成蓝色沉淀(4)加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间