高考化学二轮总复习限时训练 第14课时 金属元素及其化合物 新人教版（湖南专用）.DOCVIP

第14课时金属元素及其化合物1.(2012江苏)下列物质转化在给定条件下能实现的是()al2o3naalo2(aq)al(oh)3sso3h2so4饱和nacl(aq)nahco3na2co3fe2o3fecl3(aq)无水fecl3mgcl2(aq)mg(oh)2mgoa bc d2.下列实验操作不能达到实验目的的是() a用甲图所示的方法制备fe(oh)2b用乙图所示的方法证明(煤油)(钠)(水)c用丙图所示的方法制取金属锰d用丁图所示的方法比较nahco3和na2co3的热稳定性3.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是()a苹果汁中的fe2变成fe3b苹果汁中含有cu2c苹果汁含有ohd苹果汁含有na4.某溶液中有nh、na、fe2和al3 4种离子，若向其中加入过量的naoh溶液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中大量增加的阳离子是()anh bnacfe2 dal35.(2011上海)物质的量为0.10 mol的镁条在只含有co2和o2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质的质量不可能为 ()a3.2 g b4.0 gc4.2 g d4.6 g6.(2011山东)al、fe、cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是()a三者对应的氧化物均为碱性氧化物b三者的单质放置在空气中均只生成氧化物c制备alcl3、fecl3、cucl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法d电解alcl3、fecl3、cucl2的混合溶液时阴极上依次析出cu、fe、al7.(2011广东)某同学通过系列实验探究mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()a将水加入浓硫酸中得稀硫酸，置镁片于其中探究mg的活泼性b将naoh溶液缓慢滴入mgso4溶液中，观察mg(oh)2沉淀的生成c将mg(oh)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀d将mg(oh)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水mgcl2固体8.含碳48%的某生铁样品中，加入1.4 moll1的稀硝酸500 ml，完全反应后生成标准状况下的no气体3.36 l，要使溶液中的铁元素完全沉淀，需加2 moll1naoh溶液的体积为()a275 ml b350 mlc560 ml d700 ml 9.若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能大量共存的是()anhnoconabnaba2mg2hcocnonaal3cldnokalooh 10.等质量的三份锌a、b和c，分别加入等体积等浓度的稀h2so4中，a中同时加入适量cuso4溶液，c中加入适量ch3coona。下列各图中表示其产生氢气总体积(v)与时间(t)的关系，其中正确的是() 11.粉末状试样a是由等物质的量的mgo和fe2o3组成的混合物。进行如下实验：取适量a进行铝热反应，产物中有单质b生成；另取20 g a全部溶于0.15 l 6.0 moll1盐酸中，得溶液c；将中得到的单质b和溶液c反应，放出1.12 l(标准状况)气体，同时生成溶液d，还残留有固体物质b；用kscn溶液检验时，溶液d不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是加少量kclo3，插上mg条并将其点燃，产物中的单质b是fe。(2)中所发生的各反应的化学方程式fe2o36hcl2fecl33h2o、mgo2hclmgcl2h2o。(3)中所发生的各反应的离子方程式是fe2hfe2h2、fe2fe33fe2。(4)若溶液d的体积仍视为0.15 l，则该溶液中c(mg2)为0.67 moll1，c(fe2)为2.3 moll1。 12.x、y、z为三种常见的单质，z为绿色植物光合作用后的产物之一，a、b为常见的化合物。它们在一定条件下可以发生如图所示的转化关系(均不是在溶液中进行的反应，以下每空中填入一种即可)。(1)当x、y均为金属时，y的化学式为fe，b的化学式为al2o3；(2)当x为非金属且为气体，y为金属且为紫红色时，x的化学式为h2，a的化学式为cuo；(3)当x为金属、y为非金属且为固体时，x与a反应的化学方程式为2mgco22mgoc；(4)当x、y均为非金属固体时，x与a反应的化学方程式为sio22csi2co。 13.实验室中某待测溶液可能含有cu2、mg2、fe3、fe2、al3、k、nh、so等离子的几种，为分析其成分，取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如下图所示：第个实验为焰色反应；第个实验中加入ba(no3)2溶液生成白色沉淀；第个实验中，生成白色沉淀的量与加入naoh的量有图所示的相互关系。据此可知：(1)在原溶液中一定不存在的离子有fe3、fe2、cu2、nh。(2)为满足该溶液中一定存在的离子的要求，一般可溶解两种常见物质为kal(so4)2或kal(so4)212h2o和mgso4(写化学式)。(3)写出第个实验中发生反应的离子方程式a：mg22ohmg(oh)2。b：al33ohal(oh)3。c：al(oh)3ohalo2h2o。(4)写出第个实验中生成白色沉淀和无色无味气体的总反应的离子方程式2mg22na2o22h2o2mg(oh)2o2。 14.钛(ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，四川省攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量丰富。如图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染。(1)电解饱和食盐水时，总反应的离子方程式是2cl2h2o2ohh2cl2。(2)写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式：2fetio36c7cl22fecl32ticl46co。(3)化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。已知：mg(s)cl2(g)=mgcl2(s)h641 kjmol1ti(s)2cl2(g)=ticl4(s)h770 kjmol1则2mg(s)ticl4(s)=2mgcl2(s)ti(s)h512 kjmol1。反应2mgticl42mgcl2ti在ar气氛中进行的理由是防止高温下mg(ti)与空气中的o2(co2、n2)反应。(4)在上述产业链中，合成192 t甲醇理论上需额外补充h210t(不考虑生产过程中物质的任何损失)。 15.现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(mg3n2)。已知实验中可能会发生下列反应：2mgo22mgo；3mgn2mg3n2；2mgco22mgoc；mgh2omgoh2；mg3n26h2o=3mg(oh)22nh3。可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)。回答下列问题：(1)在设计实验方案时，除装置a、e外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别是b、d、f。选择b，目的：除去空气中的水蒸气；选择d，目的：除去空气中的co2；选择f，目的：除去空气中的o2。(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号)jhgdckl(或lk)ab(或ba)。(3)通气后，如果同时点燃a、f装置的酒精灯，对实验结果有何影响？制得的氮化镁将不纯，原因是因为a装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、co2、水蒸气等与镁反应。(4)请设计一个实验，验证产物是氮化镁：取少量产物置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。 16.(2011四川)三草酸合铁酸钾晶体(k3fe(c2o4)3xh2o)是一种光敏材料，在110 可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验：(1)铁含量的测定步骤一：称量5.00 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 ml溶液。步骤二：取所配溶液25.00 ml于锥形瓶中，加稀h2so4酸化，滴加kmno4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时，mno被还原成mn2。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。步骤三：用0.010 mol/l kmno4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗kmno4溶液20.02 ml，滴定中mno被还原成mn2。重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010 mol/l kmno4溶液19.98 ml。请回答下列问题：配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、溶解、转移、洗涤并转移、定容、摇匀。加入锌粉的目的是将fe3还原为fe2。写出步骤三中发生反应的离子方程式：5fe2mno8h5fe3mn24h2o。实验测得该晶体中铁的质量分数为11.20%或0.112。在步骤二中，若加入的kmno4溶液的量不够，则测得的铁含量偏高。(选填“偏低”、“偏高”或“不变”)(2)结晶水的测定将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至110 ，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误：加热后在干燥器中冷却；对盛有样品的坩埚进行多次加热、干燥器中冷却、称量并记录质量，直至称量质量几乎相等。 17.(2012江苏)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1)真空碳热还原氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：al2o3(s)alcl3(g)3c(s)=3alcl(g)3co(g)ha kjmol13alcl(g)=3al(l)alcl3(g)hb kjmol1反应al2o3(s)3c(s)=2al(l)3co(g)的habkjmol1(用含a、b的代数式表示)。al4c3是反应过程的中间产物。al4c3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为al4c312hcl4alcl33ch4。(2)镁铝合金(mg17al12)是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的mg、al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为mg17al1217h2=17mgh212al。得到的混合物y(17mgh212al)在一定条件下释放出氢气。熔炼制备镁铝合金(mg17al12)时通入氩气的目的是防止mg、al被空气氧化。在6.0moll1hcl溶液中，混合物y能完全释放出h2。1 mol mg17al12完全吸氢后得到的混合物y与上述盐酸完全反应，释放出h2的物质的量为52 mol。(3)铝电池性能优越，alag2o电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为：2al3ag2o2naoh2naalo26agh2o。 18.(2012山东)工业上由黄铜矿(主要成分cufes2)冶炼铜的主要流程如下：黄铜矿气体a泡铜(cu2o、cu)熔渣b粗铜精铜(1)气体a中的大气污染物可选用下列试剂中的c、d吸收。a浓h2so4b稀hno3cnaoh溶液d氨水(2)用稀h2so4浸泡熔渣b，取少量所得溶液，滴加kscn溶液后呈红色，说明溶液中存在fe3(填离子符号)，检验溶液中还存在fe2的方法是取少量溶液，滴加kmno4溶液，kmno4褪色(注明试剂、现象)。(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为3cu2o2alal2o36cu。(4)以cuso4溶液为电解质溶液进行粗铜(含al、zn、ag、pt、au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是b、d。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中cu2向阳极移动d利用阳极泥可回收ag、pt、au等金属(5)利用反应2cuo22h2so4=2cuso42h2o可制备cuso4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为4ho24e2h2o。第14课时金属元素及其化合物1a2d解析：d项，加热的条件不一样，nahco3是能直接加热到的，而na2co3却不是，即使nahco3分解也不能说明nahco3的热稳定性比na2co3弱，但如果小试管装的是nahco3，若nahco3还分解，则可以说明nahco3的热稳定性比na2co3弱。3a4b解析：nh会与碱反应生成氨气受到损失，fe2在转化过程中会被氧化最终变为fe3，al3最终没有变化，由于加入了na导致na增加。5d解析：若镁全部与氧气反应只生成氧化镁，其质量是4 g；若镁全部与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，其质量是4.6 g。因为只要有氧气存在，就不可能生成单质碳，即镁应该首先与氧气反应，所以选项d是不可能。6c解析：a.al2o3是两性氧化物；b.cu放置在空气中可以生成铜绿；c.alcl3、fecl3、cucl2都能水解生成氢氧化物和盐酸(具有挥发性)，若将溶液直接加热蒸干主要得到相应的氢氧化物；d.根据阳离子的放电顺序fe3cu2hfe2，电解alcl3、fecl3、cucl2的混合液时在阴极上生成的依次是fe2、cu、h2。7b解析：由于浓硫酸溶于水放出大量的热，因此，稀释浓硫酸时，一定要将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水中，而且要不断搅拌，故a错误；b项可以达到实验目的；在过滤操作中，滤液应沿着玻璃棒慢慢注入过滤器中，故c错误；mgcl2在溶液中能发生水解：mgcl22h2omg(oh)22hcl，在加热蒸干mgcl2溶液的过程中hcl不断挥发最后得到mg(oh)2固体，故此过程不能得到无水mgcl2固体，d错误。8a解析：采用守恒法解决：硝酸中0.7 mol n，有0.15 mol变成no，剩余的0.55 mol与naoh结合成nano3。9d解析：首先判断该溶液可能是强酸性溶液或强碱性溶液，具有弱碱对应的阳离子或弱酸对应的阴离子均不能大量共存。另外还需考虑硝酸存在时不能产生氢气。10a解析：加入硫酸铜会消耗少量的zn，氢气的量会减少一点，但形成了原电池，加快反应的速率；c中加入醋酸钠，降低c(h)，但不影响氢气的总量。11(1)加少量kclo3，插上mg条并将其点燃fe(2)fe2o36hcl=2fecl33h2o、mgo2hcl=mgcl2h2o(3)fe2h=fe2h2、fe2fe3=3fe2(4)0.67 moll12.3 moll112(1)feal2o3(2)h2cuo(3)2mgco22mgoc(4)sio22csi2co13(1)fe3、fe2、cu2、nh(2)kal(so4)2或kal(so4)212h2omgso4(3)mg22oh=mg(oh)2al33oh=al(oh)3al(oh)3oh=alo2h2o(4)2mg22na2o22h2o=2mg(oh)2o2解析：本题考查离子的检验，焰色反应显紫色则一定有k，第个实验中加入ba(no3)2溶液生成白色沉淀，则一定有so，第个实验中，生成白色沉淀，则无cu2、fe3，加入naoh的量有图所示的相互关系，则一定有al3、mg2，第个实验加入过氧化钠产生白色沉淀，则无fe2，