高考化学 100道金属及其化合物填空题试题汇编（含解析）.doc

2015届高考化学 100道金属及其化合物填空题试题汇编（含解析）1某课外小组学生对cl2与febr2溶液反应进行实验探究。操 作现 象取01 mol/l的febr2溶液10 ml，测溶液的phph试纸变红（约为4）开始通入100 ml（折合标准状况），溶液由浅绿色逐渐变黄；稍后，继续通入cl2，溶液黄色加深，变为棕黄色；iii稍后，溶液由棕黄色变浅，最终变为黄色（1）用浓盐酸和mno2反应制取cl2的化学方程式是 。（2）ph4的原因是 （用化学用语表示）。（3）现象i中溶液由浅绿色逐渐变黄。某学生猜测可能原因： cl2将fe2+氧化为fe3+，使溶液呈黄色； cl2将br氧化为br2，使溶液呈黄色。证明原因的实验方案是 ；证明原因的实验方案是 。（4）现象中，溶液变为棕黄色。部分学生猜测：可能是cl2先将fe2+氧化生成fe3+，cl2又继续氧化br生成br2。部分学生猜测：可能是cl2先将fe2+氧化生成fe3+，fe3+将br氧化生成br2。某学生设计实验进行验证，请完成下列表格：由此实验得出的结论是 。试管操作现象结论a取2 ml fecl2溶液，滴加少量氯水、2滴kscn溶液，振荡cl2的氧化性强于fe3+b取2 ml fecl3溶液，滴加少量溴化钠溶液和少量ccl4，振荡ccl4层没有明显变化c ccl4层由无色变为橙黄色cl2的氧化性强于br2【答案】（1）mno2+4hclmncl2+cl2+2h2o； （1分）（2）fe2+2h2ofe（oh）2+2h+ （1分 ）（3）取少量i中溶液放入试管中，滴加kscn溶液，若溶液变红，说明对，否则不成立；（2分）取5 ml上述黄色溶液于试管中，向其中滴加少量ccl4 ，振荡，若ccl4 层呈现橙红色，说明原因对；否则不成立。 （2分）（4）a溶液变成红色（1分）b氧化性fe3+ br2 或 还原性fe2+ br (1分）c取2 ml 溴化钠溶液，滴加少量氯水和少量ccl4，振荡（1分）结论：猜测是正确的。（1分） 【解析】（1）用浓盐酸和mno2反应制取cl2的化学方程式是mno2+4hclmncl2+cl2+2h2o；（2）ph4的原因是亚铁离子水解使溶液显酸性，离子方程式是fe2+2h2ofe（oh）2+2h+（3）溶液变成黄色，若对，溶液中存在fe3+，取少量i中溶液放入试管中，滴加kscn溶液，若溶液变红，说明对，否则不成立；若对，溶液中存在溴单质，取5 ml上述黄色溶液于试管中，向其中滴加少量ccl4 ，振荡，若ccl4 层呈现橙红色，说明原因对；否则不成立。（4）acl2的氧化性强于fe3+，所以氯气将亚铁离子氧化成fe3+，滴加kscn溶液，溶液变红；bccl4层没有明显变化，说明fe3+不能将br氧化生成br2，结论是氧化性fe3+ br2 或 还原性fe2+ brc验证氯气的氧化性强于单质溴氧化性，需进行的操作是取2 ml 溴化钠溶液，滴加少量氯水和少量ccl4，振荡 ； 结论：猜测是正确的2为证明fe3+具有较强的氧化性，甲同学做了如下实验：将cu片放入0.5mol/l fe(no3)3溶液中，观察到cu片逐渐溶解，溶液由黄色变为蓝绿色，由此甲同学得到fe3+具有较强氧化性的结论。乙同学提出了不同的看法：“fe(no3)3溶液具有酸性，在此酸性条件下no3-也能氧化cu”，并设计实验进行探究。已知：水解反应平衡常数（k）fe3+ + 3h2o fe(oh)3 + 3h+7.9 10-4fe2+ + 2h2o fe(oh)2 + 2h+3.2 10-10cu2+ + 2h2o cu(oh)2 + 2h+3.2 10-7请回答：（1）稀硝酸和cu反应的化学方程式为 。（2）请利用所提供的试剂，帮助乙同学完成实验方案设计。试剂：0.5mol/l fe(no3)3溶液、cu片、精密ph试纸（0.55.0）、硝酸钠溶液、稀盐酸。方案： 。（3）丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案，并在实验过程中用ph计监测溶液ph的变化，实验记录如下。实验内容实验现象甲同学的实验方案溶液逐渐变成蓝绿色， ph略有上升乙同学的实验方案无明显现象，ph没有明显变化。据实验现象写出发生反应的离子方程式： 。导致实验过程中溶液ph略有上升的可能原因是 。解释乙同学的实验现象 。（4）请你设计更简便可行的实验方案，帮助甲同学达到实验目的： 。【答案】（1）3cu + 8hno3 = 3cu(no3)2 + 2no + 4h2o （2分）（2）测定硝酸铁溶液的ph，再用硝酸钠溶液和稀盐酸配制成与硝酸铁溶液ph相同、硝酸根离子浓度相同的溶液，将铜片加入到该溶液中，观察二者是否反应。（3分）（3）cu + 2fe3+ = cu2+ + 2fe2+ （2分）fe3+ 变为cu2+和fe2+，水解能力下降（2分）在此酸性条件下no3-不能氧化cu。（2分）（4）将铜片放入0.5mol/l氯化铁溶液中（2分）【解析】（1）稀硝酸和cu反应的化学方程式为3cu + 8hno3 = 3cu(no3)2 + 2no + 4h2o（2）乙同学认为fe(no3)3溶液具中的no3-也能氧化cu，据此设计对照实验，配制ph与fe(no3)3溶液相同但只含no3-不能氧化cuno3-不含fe3+的溶液即可，将铜放入该溶液中，观察二者是否反应（3）根据丙同学的实验证明甲同学的结论是正确的，发生的离子反应方程式为cu + 2fe3+ = cu2+ + 2fe2+根据水解反应的平衡常数知fe3+水解程度最大，溶液的ph略有上升，说明fe3+变为cu2+和fe2+浓度减小，水解能力下降乙同学的实验现象说明在fe(no3)3溶液的酸性条件下，no3-不能氧化cu（4）甲同学的实验中，no3-造成干扰，将原溶液中的no3-换成其他易溶盐的酸根离子即可证明3氧化还原反应在生产、生话中应用广泛，酸性kmno4、h2o2、fe（no3）3是重要的氧化剂。用所学知识回答问题：（1）在稀硫酸中，kmno4能将h2c2o4氧化为co2。该反应的化学方程式为 ，反应中消耗1mol的mno4时转移电子数为 。（2）取300ml 02mol/l的ki溶液与一定量的酸性kmno4溶液恰好反应，生成等物质的量的i2和kio3，则消耗kmno4的物质的量的是 mol。（3）在fe（no3）3溶液中加入na2so3溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，过一会又变为棕黄色，溶液先变为浅绿色的离子方程式是 ，又变为棕黄色的原因是 。【答案】（1）2kmno4+5h2c2o4+ 3h2so4=10co2+2mnso4+k2so4+8h2o（2分） 3011024（或答5na也给分，2分）（2）0032（2分）（3）2fe3+ + so32- + h2o = 2fe2+ + so42- + 2h+（2分） h+与no3-组成的硝酸把fe2+氧化（1分）【解析】（1）酸性条件下kmno4与h2c2o4发生氧化还原反应生成mnso4、k2so4、co2和水，反应的化学方程式为2kmno4+5h2c2o4+3h2so4=10co2+2mnso4+k2so4+8h2o，反应中mn元素化合价由+7价降低到+2价，反应中消耗1mol的mno4-时转移电子5mol，电子数为5na或3.011024；（2）根据题给信息知n（ki）=0.06mol，与一定量的酸性kmno4溶液恰好反应，生成等物质的量的i2和kio3，则n（i2）=n（kio3）=0.02mol，失的物质的量为20.02mol+0.02mol6=0.16mol，1mol的mno4-时得电子5mol，根据得失电子数目相等知，则消耗kmno4的物质的量的是0.032mol；（3）在fe（no3）3溶液中加入na2so3溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，原因是fe3+与so32-发生氧化还原反应生成fe2+和so42-，反应的离子方程式为2fe3+so32-+h2o=2fe2+so42-+2h+，反应后溶液呈酸性，则在酸性条件下，h+与no3-组成的硝酸把fe2+氧化成fe3+，过一会又变为棕黄色。4a、b、c、d、e是常见化合物或单质，有如下转化关系(略去条件和副产品)。（1）若d为氧气，c为naalo2，试写出b转化为c的化学方程式 。（2）若a为气态单质，b为漂白粉的有效成份，c具有漂白性。试写a转化为b的化学方程式 。画出组成单质a的元素原子结构示意图 。（3）若a、b、c均为钠盐的水溶液，d、e均为卤素单质，请写出b转化为c的离子方程式 。（4）若a常温下为固态单质，化合物b在常温常压下为气体，b和c的相对分子质量之比为4:5，且d、e为同一物质，则b为 。（5）若b、d为质子数小于18的元素原子形成的单质，a、e、c均为氧化物，且d所含元素原子的质子数是b的2倍，a转化为b，b转化为c两个反应均属置换反应，请写出a转化为b的化学方程式 。【答案】（1）al2o3+2naoh=2naalo2+2h2o（2）2cl2+2ca(oh)2=cacl2+ca(clo)2+2h2o， （3）2br-+cl2=br2+2cl-（4）so2 （5）2mg+co2点燃=2mgo+c【解析】试题分析：（1）若d为氧气，c为naalo2，则a是al,发生的反应为：al+3o2点燃= 2al2o3；al2o3+2naoh= 2naalo2+2h2o。（2）若a为气态单质，b为漂白粉的有效成份，c具有漂白性，则a是cl2，b是ca(clo)2；c是hclo。发生的反应为2cl22ca(oh)2=cacl2ca(clo)22h2o；ca(clo)2co2h2o=caco32hclo。cl原子结构示意图为：。（3）根据非金属活动性强弱的顺序可知：若a、b、c均为钠盐的水溶液，d、e均为卤素单质，则符合要求的物质是a：nai；b是nabr；c是nacl。d是br2；e是cl2发生反应的方程式为br22nai=2nabri2；cl22nabr=2naclbr2 。（4）若a常温下为固态单质，化合物b在常温常压下为气体，b和c的相对分子质量之比为4:5，且d、e为同一物质，则a是s；b是so2；c为so3；d或e为o2。（5）若b、d为质子数小于18的元素原子形成的单质，a、e、c均为氧化物，且d所含元素原子的质子数是b的2倍，a转化为b，b转化为c两个反应均属置换反应，则a是co2；d是mg；b是c；e是sio2 a转化为b的化学方程式是2mg+co2点燃=2mgo+c；b转化为c的方程式为2c+ sio2高温=2co+si。考点：考查物质间的相互转化关系及化学方程式的书写的知识。5为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动：探究一(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 。(2)称取碳素钢6.0 g放入15.0 ml浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液x并收集到混合气体y。甲同学认为x中除fe3之外还可能含有fe2。若要确认其中的fe2，应选用 (选填序号)。akscn溶液和氯水 b铁粉和kscn溶液c浓氨水 d酸性kmno4溶液乙同学取560 ml(标准状况)气体y通入足量溴水中，发生so2br22h2o=2hbrh2so4反应，然后加入足量bacl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66 g。由此推知气体y中so2的体积分数为 。探究二根据上述实验中so2体积分数的分析，丙同学认为气体y中还可能含有q1和q2两种气体，其中q1气体，在标准状况下，密度为0.0893 gl1。为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应)。(3)装置b中试剂的作用是 。(4)分析y气体中的q2气体是如何生成的 (用化学方程式表示)。(5)已知洗气瓶m中盛装澄清石灰水，为确认q2的存在，需在装置中添加洗气瓶m于 (填序号)。aa之前 bab间cbc间 dcd间(6)如果气体y中含有q1，预计实验现象应是 。【答案】(1)铁被钝化(2)d0.80(3)检验so2是否除尽(4)c2h2so4(浓)co22so22h2o(5)c(6)d中的固体由黑变红、e中的固体由白变蓝【解析】(1)由于在常温下，铁在浓硫酸中钝化，从而在铁表面形成一层致密的氧化膜，所以不再和cuso4溶液反应。(2)fe2具有还原性，可以被kmno4(h)氧化，从而溶液褪色，据此可以鉴别，答案选d。，所以so2的体积分数为。(3)m0.0893 gl122.4 lmol12.0 gmol1。所以q1为h2。由于c能被浓h2so4氧化成co2，所以q2应为co2。检验h2用cuo，而检验co2气体需用澄清石灰水，在验证co2之前，须除尽so2气体，所以a装置用来除去so2，b装置用来检验是否除尽，m装置应放在b、c之间。若有h2，cuo应由黑变红，cuso4由白变蓝。6王老师在用酒精喷灯做“铁与水蒸气反应”后，该校高一化学研究性小组同学对得到的黑色固体物质进行了如下实验：（1）甲同学认为：该黑色固体为四氧化三铁。请写出黑色固体溶于稀盐酸的化学方程式_；（2）乙同学提出：根据上述实验现象甲同学的观点不可靠，理由是_；（3）深红色溶液c放置一段时间后，发现红色褪去。关于溶液褪色的原因，同学们纷纷猜想：假设一：氯水有强氧化性，将溶液中的scn氧化；假设二：空气中有还原性物质，将 ；假设三：氯水有极强的氧化性，将 ；基于假设一，为验证合理与否，可选用试剂：浓硫酸、1.0moll-1hno3、1.0moll-1盐酸、1.0moll-1naoh、0.lmoll-1fec13、0.lmoll-1 cuso4、20%kscn、蒸馏水。实验操作预期现象结论取少量褪色后的溶液， 说明假设一是合理的（4）乙同学用酒精灯加热做铁与水蒸气反应的实验，也得到了黑色固体，它不能被磁铁吸引，当加入盐酸溶解该固体时，溶液呈浅绿色，再滴加kscn溶液不变色。由此她认为生成该固体的化学方程式为 。【答案】（1）fe3o4+8hcl=2fecl3+fecl2+4h2o（2）该固体不一定只是fe3o4，当黑色固体是fe3o4和feo，或fe3o4和fe，或fe3o4、feo和fe时，也都有上述现象。（3）溶液中的fe3+被还原为fe2+ 溶液中的+3铁被氧化成更高价态的铁实验操作预期现象取少量褪色的溶液，滴加20%kscn溶液如果溶液变红色或取少量褪色后的溶液，加入0.1mol/lfecl3溶液或如果溶液不变红色（4）fe+h2o=feo+h2【解析】（1）四氧化三铁可以写作fe2o3feo，所以四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式为fe3o4+8hcl2fecl3+fecl2+4h2o。（2）由于该黑色固体不一定只是fe3o4，当黑色固体是fe3o4和feo，或fe3o4和fe，或fe3o4、feo时，也都有上述现象，所以结论是不准确的。（3）溶液显红色，是因为fe3+离子与scn-反应而显色。如果红色逐渐褪色，则可能的原因是氯水有强氧化性，将溶液中scn-氧化；或者空气中有还原性物质，将溶液中fe3+还原为fe2+；或者氯水有极强的氧化性，将溶液中的+3价铁氧化为更高的价态。如果是由于氯水有强氧化性，将溶液中的scn-氧化，则可以向反应后的溶液中继续加入足量的kscn溶液，如果溶液显红色，则说明假设1是正确的。或者取少量褪色后的溶液，加入加入0.1mol/lfecl3溶液，如果溶液不变红色，则假设1是正确的。（4）不能被磁铁吸收，说明没有铁。当加入盐酸溶解该固体时，溶液呈浅绿色，再滴加kscn溶液不变色，这说明溶液中含有fe2+，因此黑色固体是feo。故，fe+h2o=feo+h2。7碳酸钠俗称纯碱，其用途很广。实验室中，用碳酸氢铵和饱和食盐水可制得纯碱。各物质在不同温度下的溶解度见表。实验步骤、化盐与精制：粗盐（含ca2、mg2、so42-）溶解；加入足量naoh和na2co3溶液，煮沸；过滤；加入盐酸调ph至7。、转化：将精制后的食盐溶液温度控制在3035之间；在不断搅拌下，加入研细的碳酸氢铵；保温，搅拌半小时；静置，a 、b ；得到nahco3晶体。、制纯碱：将得的nahco3放入蒸发皿中，在酒精灯上灼烧，冷却到室温，即得到纯碱。完成下列填空：（1）“化盐与精制”可除去的粗盐中的杂质离子是 。（2）“转化”的离子方程式是 。（3）“转化”过程中，温度控制在3035之间的加热方式是 ；为什么温度控制在3035之间? 。（4）a、b处的操作分别是 、 。（5）实验室制得的纯碱含少量nacl还可能含少量nahco3，为测定纯碱的纯度，用电子天平准确称取样品g克，将其放入锥形瓶中用适量蒸馏水溶解，滴加2滴酚酞，用c mol/l的标准盐酸滴定至溶液由浅红色变成无色且半分钟不变，滴定过程中无气体产生，所用盐酸的体积为v1ml。此时发生的反应为：co32-hhco3-样品中碳酸钠质量百分含量的表达式是 。向锥形瓶溶液中继续滴加2滴甲基橙，用同浓度的盐酸继续滴定至终点，所用盐酸的体积为v2ml。滴定终点时溶液颜色的变化是 ；根据实验数据，如何判断样品含nahco3 。【答案】（1）ca2、mg2（2）nahco3-nahco3（3）水浴加热；温度过高造成nh4hco3分解，温度过低nh4hco3的溶解度小（4）过滤洗涤（5）na2co3%=（106cv110-3）/g 黄色变为橙色且半分钟不变；v2v1则含有nahco3【解析】（1）足量naoh可以除去mg2+；na2co3可以除去ca2+；（2）nahco3-nahco3（3）根据水浴加热，温度易控制且受热均匀；温度过高造成nh4hco3分解，温度过低，nh4hco3的溶解度小；（4）nh4hco3与nacl反应生成nahco3，便有晶体析出，然后过滤、洗涤可得到nahco3。（5）酚酞做指示剂，用浓度为cmol/lhcl溶液滴定至溶液由红色变成无色，说明co32-hhco3-反应达到终点，所用盐酸的体积为v1ml，则碳酸钠的质量为106cv110-3g,其质量分数是（106cv110-3）/g。用甲基橙做指示剂，继续用hcl滴定至溶液由黄色变成橙色，则hco3-+h+=co2+h2o反应达到终点，所用hcl的体积为v2，如果v1=v2，只有na2co3；如果v2v1，则含有nahco3。8钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。（1）al(no3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于al(no3)3容易吸收环境中的水分，需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示：加入试剂a后发生反应的离子方程式为 。操作b为 ，操作c为 。al(no3)3待测液中，c (al3+) = moll-1（用m、v表示）。（2）钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（na2sx）分别作为两个电极的反应物，固体al2o3陶瓷（可传导na+）为电解质，其反应原理如下图所示：根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 范围内（填字母序号）。物质nasal2o3熔点/9781152050沸点/89244462980a100以下 b100300 c300350 d3502050放电时，电极a为 极。放电时，内电路中na+的移动方向为 （填“从a到b”或“从b到a”）。充电时，总反应为na2sx=2na + xs（3x c (co32) c (hco3) c(oh) c (h)（4） 钠电池的研究开发在一定程度上可缓和因锂资源短缺引发的电池发展受限问题。 钠比锂活泼，用原子结构解释原因_。 zebra 电池是一种钠电池，总反应为nicl2 + 2na ni + 2nacl。其正极反应式是_。【答案】（1）放热 反应物总能量高于生成物总能量 na(s)1/4o2(g)1/2na2o(s) h207 kj/ mol （2） （3）b c （4） 最外层电子数相同，随着核电荷数增加，原子半径逐渐增大，金属性增强。 nicl2+ 2na + 2e ni +2nacl【解析】试题分析：（1）由于反应物的总能量比生成物的总能量高，所以发生的反应是放热反应。 由题目提供的能量关系可得该反应的热化学方程式为：na(s)1/4o2(g)1/2na2o(s) h207 kj/ mol。（2）反应是na2o与水的反应，na2o与水反应产生naoh，反应的方程式为na2oh2o =2naoh。naoh的电子式为：。（3）a.na2co3是强碱弱酸盐，在溶液中发生水解反应：na2co3+h2o nahco3+ naoh。盐的水解反应是吸热反应，所以升高温度，促进盐的水解，溶液的碱性增强，溶液的ph增大。错误。b根据电荷守恒可得c (h)+ c (na)= c(oh)+ c (hco3)+ 2c (co32)；根据物料守恒可