2019高考化学二轮复习 专题跟踪检测 金属元素及其化合物.doc

专题跟踪检测 金属元素及其化合物1(2018唐山模拟)化学在生产和日常生活中有着重要的应用，如表所示用途与其性质或原理对应关系不正确的是()选项现象或事实解释ANa2O2常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂Na2O2与H2O、CO2反应产生O2B常用铝箔做包装材料金属铝有很好的延展性CFeCl3溶液可用于刻制印刷铜电路板FeCl3与Cu发生反应：2Fe3Cu=2Fe2Cu2D用热的纯碱溶液洗去油污Na2CO3可直接与油污反应解析：选DNa2O2与H2O、CO2反应产生O2，因此Na2O2常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂，A正确；金属铝有很好的延展性，因此常用铝箔做包装材料，B正确；FeCl3与Cu发生反应：2Fe3Cu=2Fe2Cu2，所以FeCl3溶液可用于刻制印刷铜电路板，C正确；纯碱是Na2CO3，水解显碱性，能清洗油污，Na2CO3与油污不能直接反应，D错误。2(2018莱芜模拟)下列说法中错误的是()A钠在空气中燃烧时，先熔化，再燃烧，最后所得产物为Na2O2B镁因在空气中形成一层致密的氧化膜保护了里面的镁，故镁不需要像钠似的特殊保护C铝制品在生活中非常普遍，是因为铝不活泼D铁因在潮湿的空气中生成的氧化膜疏松多孔，不能保护内层金属，故铁制品往往需要涂保护层解析：选C钠与O2反应时，条件不同，产物就不同，钠在加热或点燃条件下的产物为Na2O2，故A项正确；镁表面能生成致密的氧化膜，保护内层金属，而钠易被氧化需特殊保护，故B项正确；铝表面能生成致密的氧化膜，保护内层金属，铝的化学性质比较活泼，如常温下能与盐酸、NaOH溶液反应，故C项错误；铁锈疏松多孔，故铁制品需涂保护层，故D项正确。3(2018衡水模拟)在一些高档茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到灰黑色粉末，其中有些已变成棕褐色。将灰黑色粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，马上出现血红色。以下结论不正确的是()A该灰黑色粉末用作抗氧化剂 B该灰黑色粉末不可食用C小袋中原来装有铁粉D小袋中原来装有氧化铁解析：选D由题中信息，溶于盐酸后，滴入氯水和KSCN溶液，马上出现血红色，说明溶液中存在Fe3，原粉末含有铁元素。灰黑色粉末具有还原性，用作抗氧化剂，故A正确；该灰黑色粉末不可食用，故 B正确；该灰黑色粉末是铁粉，故C正确；氧化铁不是灰黑色，且不具有还原性，不能抗氧化，故D错误。4(2019届高三黑龙江六校联考)如图所示的5种物质中均含同种金属元素，且在一定条件下(不含电解)能按图示箭头方向实现一步转化，则该金属元素可能是()NaK CaFeCuABC D解析：选CNaNO3无法一步转化成NaOH，NaOH也无法一步生成Na2O，NaCl也无法一步生成金属钠(除电解方法)，故错误；KNO3无法一步转化成KOH，KOH也无法一步生成K2O，KCl也无法一步生成金属钾(除电解方法)，故错误；Ca(NO3)2无法一步转化成Ca(OH)2，CaCl2也无法一步生成金属钙(除电解法)，故错误；Fe 能够与硝酸反应生成Fe(NO3)2，Fe(NO3)2与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3加热生成Fe2O3，Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3，FeCl3与锌反应生成铁，铁及其化合物均能够按照图示箭头通过一步反应完成，故正确；Cu 与硝酸反应生成Cu(NO3)2，Cu(NO3)2与NaOH溶液反应生成Cu(OH)2沉淀，Cu(OH)2 加热分解生成CuO，CuO与盐酸反应生成CuCl2，CuCl2与铁反应生成铜，所以Cu满足题中转化关系，故正确。5(2018龙岩模拟)酸性溶液中，Fe2会被空气缓慢氧化为Fe3。不同条件下，一定浓度的Fe2的氧化率随时间变化关系如图所示。下列有关说法正确的是()A该氧化过程的离子方程式为Fe2O24H=Fe32H2OBpH1.5时Fe2的氧化率一定比pH2.5的大CFe2的氧化率仅与溶液的pH和温度有关D其他条件相同，80 时Fe2的氧化率比50 的大解析：选DA项，电子转移数目不守恒，应为4Fe2O24H=4Fe32H2O，错误；B项，由图像知，Fe2的氧化率受pH和温度的影响，所以pH1.5时Fe2的氧化率不一定比pH2.5时的大，错误；C项，Fe2的氧化率不仅与溶液的pH和温度有关，还与离子的浓度等其他因素有关，错误；D项，由图像可知，其他条件相同温度不同时，Fe2的氧化率与温度成正比，温度越高，Fe2的氧化率越大，正确。6某溶液中有Mg2、Fe2、Fe3和Al3四种阳离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，过滤，在滤渣中再加入过量的盐酸，所得溶液中大量增加的阳离子是()AMg2 BFe2CFe3 DAl3解析：选CFe2在此过程中被氧化成Fe3。7某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验。下列说法中正确的是()A实验前两溶液的pH相等B实验前两溶液中离子种类完全相同C加入CaCl2溶液后生成的沉淀一样多D加入CaCl2溶液后反应的离子方程式都是COCa2=CaCO3解析：选BA项，等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，CO水解程度大于HCO，溶液pH不同。Na2CO3溶液pH大于NaHCO3溶液，错误；B项，溶液中阴阳离子为CO、HCO、OH、H和Na，实验前两溶液中离子种类完全相同，正确；C项，Na2CO3和 CaCl2 11反应生成CaCO3沉淀，NaHCO3与CaCl2发生反应：CaCl22NaHCO3=CaCO32NaClH2OCO2，加入CaCl2溶液后生成的沉淀不一样多，错误；D项，加入CaCl2溶液后，Na2CO3溶液中反应的离子方程式是COCa2=CaCO3，NaHCO3溶液中反应的离子方程式是Ca22HCO=CaCO3H2OCO2，错误。8(2018烟台模拟)某同学做金属钼(Mo)在氧气中燃烧的实验测其氧化物的组成，结果如图所示，该同学利用实验结果得出Mo的氧化物和分别为()A为MoO3，为Mo2OB为MoO，为MoO2C为MoO2，为MoO3D为MoO3，为MoO2解析：选C 根据图像可知，Mo的氧化物中Mo和O的原子个数之比是12，所以化学式是MoO2；Mo的氧化物中Mo和O的原子个数之比是13，所以化学式是MoO3。9(2018赣州模拟)金属材料是使用最广泛的一种材料，从古代到现代，金属材料经历了几次较大的变革。请回答下列问题：(1)下面表格中的数据(铁和铜的某些物理数据)摘自某化学手册。金属颜色熔点/沸点/Fe银白色7.861 5352 7500.44Cu红色8.921 0832 5670.38由表可推知，人类最早使用的金属材料是_，请写出判断的理由：_。(2)考古中出土的青铜器、铁剑等往往锈迹斑斑。请完成下面铜、铁制品在自然条件下发生锈蚀的化学方程式：CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3FeO2H2O=Fe2O3nH2O(3)镁、铝是现代人常用的金属材料，这些活泼金属的冶炼方法是_法，工业生产中，镁的冶炼采用的反应物是_，铝的冶炼采用的反应物是_。(4)AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为_。焊接过程中使用的保护气为_(填化学式)。(5)80.0 g CuAl合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0 g，则合金中Cu的质量分数为_。已知：Cu2与过量的氨水发生反应：Cu24NH3H2O=Cu(NH3)424H2O。解析：(1)由于铜的熔点低于铁的熔点，限于当时人类的冶炼条件，熔点低的铜先被人类利用。(2)采用氧化还原反应的配平方法可以配平两个化学方程式。(3)活泼金属可采用电解法冶炼，冶炼不同的金属时，采用的原料的类别可能不同，但都是在熔融状态下进行的。(4)合金表面的Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O。(5)因加入过量的氨水会发生反应：Cu24NH3H2O=Cu(NH3)424H2O，故得到的白色沉淀为Al(OH)3，物质的量为0.5 mol，据Al原子守恒可知Al的质量为13.5 g，则Cu的质量为66.5 g，Cu的质量分数约为83.1%。答案：(1)铜铜的熔点低于铁的熔点(2)21111432n2(3)电解熔融氯化镁(或MgCl2)熔融氧化铝(或Al2O3)(4)Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAr(其他合理答案均可)(5)83.1% 10(2018聊城模拟)根据下列框图回答问题(答题时方程式中的M、E用所对应的元素符号表示)：(1)写出M、E的化学式：M_；E_。(2)M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式：_，若参加反应的H2O2为1 mol，转移电子为_mol。(3)某同学取X的溶液，用稀硫酸酸化并在空气中放置一段时间后，加入KI淀粉溶液，溶液变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：_、_。(4)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式：_。解析：M是红色金属，M和稀H2SO4、H2O2反应生成硫酸盐，溶液呈蓝色，则M为Cu，MSO4为CuSO4；金属E和CuSO4反应生成Cu和X，X和稀H2SO4、H2O2反应生成Y，Y和KSCN溶液混合得到红色溶液，则Y为Fe2(SO4)3，X为FeSO4，E为Fe，Z为Fe(OH)3，Z和KOH、Cl2反应生成K2FeO4。(1)根据以上分析可知M和E的化学式分别是Cu、Fe。(2)Cu、H2O2和稀H2SO4发生氧化还原反应生成CuSO4和H2O，反应方程式为CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O；1 mol H2O2在反应中得到2 mol电子。(3)X中含有Fe2，Fe2能被O2氧化生成Fe3，Fe3能把I氧化为单质碘，碘遇淀粉显蓝色，有关反应的离子方程式为4Fe2O24H=4Fe32H2O、2Fe32I=2Fe2I2。 (4)Cl2和KOH、Fe(OH)3反应生成K2FeO4、KCl和H2O，反应方程式为10KOH3Cl22Fe(OH)3=2K2FeO46KCl8H2O。答案：(1)CuFe(2)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O2(3)4Fe2O24H= 4Fe32H2O2Fe32I =2Fe2I2(4)10KOH3Cl22Fe(OH)3=2K2FeO46KCl8H2O11碱式碳酸镍Nix(OH)y(CO3)znH2O是一种绿色粉末晶体，常用作催化剂和陶瓷着色剂，300 以上时分解生成3种氧化物。为确定其组成，某同学在实验室中进行了有关的实验探究。回答下列问题：(1)甲、乙两装置可分别选取下列装置_、_(填标号，装置可重复选取)。(2)称取一定量的碱式碳酸镍样品，放入硬质玻璃管内；安装好实验仪器，检查装置气密性；加热硬质玻璃管，当装置C中_(填实验现象)时，停止加热；打开活塞K，缓缓通入空气，其目的是_。(3)装置A的作用是_，若没有装置E，则会使_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(4)实验前后测得下表所示数据：装置B中样品质量/g装置C 质量/g装置D质量/g实验前3.77132.0041.00实验后2.25133.0841.44已知碱式碳酸镍中Ni化合价为2价，则该碱式碳酸镍分解的化学方程式为_。(5)采取上述实验装置进行该实验时，必须小心操作，且保证装置气密性良好，否则浓硫酸倒吸，可导致加热的硬质玻璃管炸裂。为防止浓硫酸倒吸入硬质玻璃管中，提出你的改进措施：_。解析：(1)本题实验目的是测定碱式碳酸镍的组成，根据信息，300 以上时分解生成3种氧化物，这三种氧化物分别是NiO、CO2、H2O，需要测CO2和H2O的质量，因此必须让其全部被吸收，根据(2)，甲装置的作用是吸收空气中CO2和H2O，甲装置应是c，B装置是加热碱式碳酸镍，C装置应是吸收产生的H2O，D装置应是吸收产生的CO2，E装置的作用是防止外界中的CO2和H2O进入装置D对测量产生影响，故D装置选c。(2)根据上述分析，当装置C中不再有气泡产生，说明反应完全，打开活塞K，缓慢通入空气的目的是让装置中残留的气体产物被C和D装置全部吸收。(3)根据(1)的分析，装置A的作用是吸收空气中的CO2和水蒸气；装置E的作用是防止外界中的CO2和H2O进入装置D，如果没有此装置，D装置吸收空气中的CO2和H2O，造成CO2的质量增大，根据元素守恒，偏小。(4)装置C质量增重(133.08132.00)g1.08 g，产生水的质量为1.08 g，物质的量为0.06 mol，装置D增重的质量是CO2的质量，即为(41.4441.00)g0.44 g，物质的量为0.01 mol，装置B中反应后的物质是NiO，其质量为2.25 g，物质的量为0.03 mol，化合价代数和为0，因此推出OH物质的量为0.04 mol，根据H原子守恒推出H2O的物质的量为0.04 mol，因此xyzn0.030.040.010.043414，即碱式碳酸镍的化学式为Ni3(OH)4CO34H2O，碱式碳酸镍受热分解的化学方程式为Ni3(OH)4CO34H2O3NiO6H2OCO2。(5)根据信息，应在装置B、C之间连接一个安全瓶。答案：(1)c c(2)不再有气泡产生将装置中残留的气体产物吹入吸收装置中(3)吸收空气中的CO2和水蒸气 偏小(4)Ni3(OH)4CO34H2O3NiO6H2OCO2 (5)在装置B、C之间连接一个安全瓶(或其他合理答案均可)12(2018绥化模拟)COxFe3xO4磁粉是一种比较好的高矫顽力磁粉。以FeSO4为原料制备COxFe3xO4的主要步骤如下：(1)步骤是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液，在40 下搅拌生成FeOOH晶种。生成晶种的化学方程式为_。(2)步骤将晶种移到放有FeSO4溶液和铁皮的生长槽中，升温到60 ，吹入空气，待晶种长大到一定尺寸后，过滤、水洗、干燥，得FeOOH粉末。生长槽中放入铁皮的目的是_，吹入空气的作用为_。(3)步骤将FeOOH在200300 下加热脱水，生成红色Fe2O3。实验室完成该操作需要下列仪器中的_(填标号)。a蒸发皿 b烧杯c坩埚d泥三角e酒精灯(4)步骤通入H2，加热到300400 ，生成Fe3O4。通入H2前要向加热炉中通入N2，其作用为_。(5)某研究小组欲用锂离子电池正极废料(含LiCoO2、铝箔、铁的氧化物)制备CoSO47H2O晶体。如表所示列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL1计算)：金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Fe25.88.8Co26.99.4请完成下列实验步骤(可选用的试剂：H2O2、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液)：用N甲基吡咯烷酮在120 下浸洗正极废料，使LiCoO2 与铝箔分离，得到LiCoO2粗品并回收铝。_。向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液，调节pH约为5，过滤。_。将Co(OH)2沉淀溶于稀硫酸中，蒸发浓缩、降温结晶，得到CoSO47H2O晶体。解析：(1)该反应的反应物为FeSO4、NaOH和O2，产物为FeOOH，反应的方程式为4FeSO48NaOHO24FeOOH4Na2SO42H2O。(2)在此条件下反应生成酸，会导致晶种溶解，Fe反应消耗掉生成的硫酸，同时补充原料FeSO4；溶液中Fe为2价，通入的O2为氧化剂，使其被氧化为3价的Fe。(3)加热固体用坩埚，与其配套的有泥三角、三脚架、坩埚钳、酒精灯等。(4)H2易燃，在有O2存在下加热会发生爆炸，故先用N2排尽空气。(5)第分离出LiCoO2粗品，第得CoSO4溶液，并沉淀除去Fe3，故第应用硫酸溶解粗品，且需把生成的杂质Fe2氧化为Fe3，可以用双氧水。第得到纯净的溶液，第应得到 Co(OH)2 沉淀，应加入NaOH溶液调节pH9.4，使Co(OH)2沉淀完全，并洗涤、干燥得到纯净物。答案：(1)4FeSO48NaOHO24FeOOH4Na2SO42H2O(2)消耗硫酸，生成FeSO4氧化FeSO4生成FeOOH，使晶种生长(3)cde(4)除去空气，防止氢气与氧气混合反应爆炸(5)：用稀硫酸溶解LiCoO2，并加入过量H2O2：向所得滤液中加入NaOH溶液，调节pH9.4，过滤，洗涤得到Co(OH)2沉淀