（新课标）高考化学二轮复习 必考部分 专题三 常见无机物及其应用 第2讲 常见金属元素单质及其重要化合物素能演练（含解析）.doc

第2讲常见金属元素单质及其重要化合物一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)1.下列关于钠的化学性质叙述:钠与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气钠在空气中燃烧时生成白色固体过氧化钠钠与盐酸反应时先与酸反应,过量的钠再与水反应钠是金属,不溶于水也不和水反应钠可从cuso4溶液中置换出cu,以上叙述正确的是()a.b.c.d.解析:钠与水剧烈反应:2na+2h2o2naoh+h2,故正确。钠在空气中燃烧时生成淡黄色固体过氧化钠:2na+o2na2o2;故错误。钠与酸的反应,应是钠先与酸反应,后与水反应,因为酸中的氢离子浓度大,故正确。钠与水剧烈反应,故错误。钠先与水反应生成碱,再与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜,不能置换出铜,故错误。综上所述正确的是。答案:d2.下列有关铁元素的叙述中正确的是()a.fe(oh)2易被氧化成fe(oh)3,说明稳定性:fe(oh)2cald.al2o3熔点很高,工业上还可采用电解熔融alcl3的方法来冶炼al解析:由于溶液乙通入过量的y生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,可知溶液乙中含有al,气体y为二氧化碳,故试剂x为氢氧化钠溶液,不可能为稀硫酸,故a错误。过量的二氧化碳与naalo2溶液反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠,反应的离子方程式为co2+al+2h2oal(oh)3+hc,故b正确。结合质子的能力就是指碱性,结合质子能力越强,相应的酸放出质子的能力就越弱,其对应的酸的酸性就越弱,显然酸性由强到弱的顺序为hcal(oh)3h2o,则碱性由强到弱的顺序为oh-alc,所以结合质子的能力:oh-alc,故c错误。氯化铝是分子晶体,熔融时不存在铝离子,电解熔融的氯化铝不能获得金属铝,故d错误。答案:b4.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是()物质编号物质转化关系甲乙丙丁cucuocuso4cu(no3)2na2co3naohnahco3co2(nh4)2so3caso3so2nh4hso3fefe3o4feofecl2a.b.c.d.解析:铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜与硝酸钡反应生成硝酸铜,铜和浓硫酸反应可生成硫酸铜,再利用较活泼金属与不活泼金属的盐溶液发生的置换反应可实现丙甲、丁甲的反应,故能实现转化。碳酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠分解或与盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠能反应生成碳酸钠,碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠,故能实现转化。(nh4)2so3和氯化钙反应生成亚硫酸钙沉淀,亚硫酸钙和盐酸反应生成二氧化硫,过量的二氧化硫和一水合氨反应生成亚硫酸氢铵,故能实现转化。fe与水蒸气在高温下反应生成fe3o4,fe3o4被还原可生成feo,feo可与盐酸反应生成fecl2,fecl2可被置换生成fe,fe在高温下与氧气反应生成feo,feo可与co反应生成fe,故能实现转化。答案:a5.某同学设计的下列四种用铜等物质为原料制取纯净氢氧化铜的方案中,切实可行的是()a.cucucl2cu(oh)2b.cucuocuso4cu(oh)2c.cucu(no3)2cu(oh)2d.cucuocuso4cu(oh)2解析:铜不能与盐酸反应生成氯化铜,该方案不可行,故a错误。铜能与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,再过滤,该方案可行,故b正确。铜的金属活动性比锌的弱,不能与硝酸锌溶液反应,该方案不可行,故c错误。铜能与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,无法通过过滤的方法进行分离,该方案不可行,故d错误。答案:b6.(2014上海普陀区一模)把200 ml nahco3和na2co3的混合溶液分成二等份,取一份加入含a mol氢氧化钠的氢氧化钠溶液中恰好反应完全;另取一份加入含b mol hcl的盐酸中恰好反应完全生成co2,则该混合溶液中c(na+)为()a.10b moll-1b.(20b-10a) moll-1c.(5b-) moll-1d.(10b-5a) moll-1解析:100 ml混合溶液加入含b mol hcl的盐酸中,发生的反应为nahco3+hclnacl+co2+h2o,na2co3+2hcl2nacl+h2o+co2,由于恰好反应,溶液中溶质为nacl,根据氯离子守恒n(nacl)=n(hcl)=b mol,根据钠离子守恒n(na+)=n(nacl)=b mol,故混合溶液中c(na+)=10b moll-1。答案:a7.(2014山东理综,9)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出no物质的量最多的是()a.feob.fe2o3c.feso4d.fe3o4解析:fe2o3与硝酸反应不产生no,等质量的feo、feso4、fe3o4中+2价铁的物质的量最大的是feo,失电子数最多,产生no的物质的量最多。答案:a二、非选择题(本题包括4小题,共58分)8.(2014四川联测促改)(14分)某研究性学习小组对还原铁粉与水蒸气的反应产物进行科学探究。已知ca(oh)2的分解温度为580 ,铁粉与水蒸气反应的温度为900 。根据下图所示实验装置,进行了还原铁粉与水蒸气的反应实验,实验中观察到肥皂液中产生了大量的气泡。(1)实验中ca(oh)2的作用是。实验中产生的气体产物是。(2)为进一步探究还原铁粉与水蒸气反应固体产物的成分,研究性学习小组将反应后的固体经处理后得到黑色氧化物固体,针对黑色氧化物固体,该小组提出如下的假设并进行了相关的实验:假设一:固体为feo;假设二:固体为fe3o4;假设三:。限选用下列试剂:盐酸、kscn溶液、k3fe(cn)6溶液、氯水,证明假设一不成立操作现象结论假设一不成立为了进一步确定产物的成分,用黑色固体进行了下列实验:加入足量氯水所发生反应的离子方程式是;检验红褐色固体是否洗涤干净的操作是;灼烧时盛放固体的仪器是;若假设二成立,黑色固体最终全部转化成的红棕色粉末的质量是 g。解析:(1)根据题意,580 时ca(oh)2即分解产生水蒸气,供铁与水蒸气反应所需。铁与水蒸气反应生成h2,故实验中产生的气体是h2。(2)铁与水蒸气反应的固体产物还可能是fe3o4和feo的混合物。验证固体为feo的实验方法是:取少量固体于试管中,加入盐酸加热溶解,再加入kscn溶液,振荡,若溶液出现红色,说明溶液中含fe3+,则产物不是feo。为了进一步确定黑色固体产物的成分,用盐酸溶解后再加氯水,其中的fe2+会被氧化成fe3+,再加naoh溶液生成fe(oh)3的悬浊液。检验红褐色固体是否洗涤干净,可检验沉淀中是否还吸附残余的cl-,具体操作是:取最后一次洗涤液于试管中,用适量稀硝酸酸化,再加入agno3溶液,若无浑浊现象出现,则说明已洗涤干净。高温灼烧fe(oh)3固体可用坩埚。若固体为fe3o4,fe3o4中的fe元素经题示的一系列反应后,最终全部转化成fe2o3,设红棕色粉末的质量为x,根据铁元素守恒得:2fe3o43fe2o32232 g3160 g5.8 gx列比例式求解得:x=6 g。答案:(1)提供反应所需的水蒸气h2(2)固体为fe3o4和feo操作现象结论取少量固体于试管中,加入盐酸加热溶解,再加入kscn溶液,振荡出现红色2fe2+cl22fe3+2cl-取最后一次洗涤液于试管中,用适量稀硝酸酸化,再加入agno3溶液,若无浑浊现象出现,则说明已洗涤干净坩埚69.(2014北京西城一模)(14分)以铝灰(主要成分为al、al2o3,另有少量cuo、sio2、feo和fe2o3杂质)为原料,可制的液体聚合物氯化铝alm(oh)ncl3m-n,生产的部分过程如下图所示(部分产物和操作已略去)。已知某些硫化物的性质如下表:物质性质fe2s3、al2s3在水溶液中不存在fes黑色,难溶于水,可溶于盐酸cus黑色,难溶于水,难溶于盐酸(1)操作是。al2o3与盐酸反应的离子方程式是。(2)滤渣2为黑色,该黑色物质的化学式是。(3)向滤液2中加入naclo溶液至不再产生红褐色沉淀,此时溶液的ph约为3.7。naclo的作用是。(4)将滤液3的ph调至4.24.5,利用水解反应得到液体聚合氯化铝。反应的化学方程式是。(5)将滤液3电解也可以得到液体聚合氯化铝。装置如图所示(阴离子交换膜只允许阴离子通过,电极为惰性电极)。写出阴极室的电极反应:。简述在反应室中生成聚合氯化铝的原理:。解析:(1)根据题意,对铝灰用过量盐酸进行酸浸,除sio2之外的其他成分均溶解成相应离子,过滤除去sio2(滤渣1),al2o3与盐酸反应的离子方程式为al2o3+6h+2al3+3h2o。(2)滤渣2的成分是滤液1中的某些离子与s2-生成的不溶物,根据盐酸过量和表中信息推断,fes可溶于过量盐酸中,故该黑色物质应是cus。(3)滤液2中含有的阳离子为al3+、fe3+、fe2+、na+、h+等,向滤液2中加入naclo溶液,其作用是将fe2+氧化成fe3+,并调节ph,使fe3+转化成红褐色的fe(oh)3沉淀。(4)滤液3中含有的阳离子为al3+、na+、h+等,ph调至4.24.5,此时al3+水解生成液体聚合氯化铝。(5)将滤液3(含有的阳离子为al3+、na+、h+等)利用图示装置进行电解,由于h+放电能力比al3+的强,故阴极反应式:2h+2e-h2。电解过程中,反应室中的cl-通过阴离子交换膜进入阳极室,阴极室中的oh-通过阴离子交换膜进入反应室,生成聚合氯化铝。答案:(1)过滤al2o3+6h+2al3+3h2o(2)cus(3)将fe2+氧化成fe3+,使fe3+转化成fe(oh)3沉淀(4)malcl3+nh2oalm(oh)ncl3m-n+nhcl(写“”得分)(5)2h+2e-h2电解过程中,反应室中的cl-通过阴离子交换膜进入阳极室,阴极室中的oh-通过阴离子交换膜进入反应室,生成聚合氯化铝10.(16分)(1)钠、铝、铁是三种重要的金属。请回答:将金属钠和铝粉同时投入水中,发生反应的离子方程式为。铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用,但是该氧化膜易被酸碱破坏,若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用,反应的化学方程式为。过量fe跟cl2在一定条件下反应,所得产物的名称是。将该产物溶于水配成溶液,分装在两支试管中。请回答:a.若向其中一支试管中滴加kscn溶液,则溶液变成色。b.向另一支试管中滴加naoh溶液,现象为,反应的离子方程式是。(2)铝粉与某些金属氧化物组成的混合物叫铝热剂,铝热剂在高温下发生的反应叫铝热反应。如:2al+fe2o32fe+al2o3,反应发生时放出大量的热。仔细阅读上述信息回答下列问题:“铝热反应”属于四种基本反应类型中的反应。信息中的“某些”指(填“比铝活泼的”“比铝不活泼的”或“任意”)。试写出铝粉与mno2发生的铝热反应方程式。(3)请设计实验方案证明以下抗酸药含有氢氧化铝,并完成下列探究活动记录:药物名称胃舒平(复方氢氧化铝)有效成分氢氧化铝和三硅酸镁不良反应实验原理(化学方程式)实验步骤结论解析:(1)首先钠与水反应生成氢氧化钠与氢气,然后铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气,反应的离子方程式为2na+2h2o2na+2oh-+h2、2al+2oh-+2h2o2al+3h2。氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,反应的化学方程式为al2o3+2naoh2naalo2+h2o。铁与氯气反应生成氯化铁;fe3+与scn-反应生成fe(scn)3,溶液呈红色;氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁与氯化钠,现象为生成红褐色沉淀,反应离子方程式为fe3+3oh-fe(oh)3。(2)反应的特点为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,应为置换反应。反应为置换反应,应为活泼金属置换出较不活泼金属。铝粉与mno2在高温下反应生成mn和al2o3,反应的化学方程式为4al+3mno23mn+2al2o3。(3)氢氧化铝可以和酸反应,还可以和强碱发生反应,要检验氢氧化铝的存在,可以先取药片研碎加入到试管中,加入足量的稀盐酸,含有的氢氧化铝会和盐酸反应生成氯化铝,再加入氢氧化钠溶液会出现白色沉淀氢氧化铝,再继续加入氢氧化钠溶液会生成澄清的溶液偏铝酸钠,据此可以判断含有氢氧化铝。答案:(1)2na+2h2o2na+2oh-+h2、2al+2oh-+2h2o2al+3h2al2o3+2naoh2naalo2+h2o氯化铁a.红b.生成红褐色沉淀fe3+3oh-fe(oh)3(2)置换反应比铝不活泼的4al+3mno23mn+2al2o3(3)实验原理:al(oh)3+3hclalcl3+3h2o、alcl3+3naohal(oh)3+3nacl、al(oh)3+naohnaalo2+2h2o实验步骤:先取药片研碎加入到试管中,加入足量的稀盐酸,过滤得到澄清溶液,再向滤液中加入氢氧化钠溶液,看是否会出现白色沉淀,如果生成,继续加入氢氧化钠溶液,看沉淀是否溶解结论:胃舒平中含有氢氧化铝11.(14分)合金是建造航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。铝元素在周期表中的位置为。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得,提取过程中通入的气体为。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)。(2)航母舰体材料为合金钢。舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为。航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为。(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。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