第一部分专题三第2讲金属元素及其化合物针对训练经典化

1、第一部分 专题三 第2讲 金属元素及其化合物基础等级评价1(2010南京模拟)下列化学应用中不涉及氧化还原反应的是()A过氧化钠用作缺氧场所的供氧剂B热的纯碱溶液常用作物品表面油污洗涤剂C漂白粉常被用于疫区的环境消毒D铝热反应常被用于野外焊接钢轨解析：A项中发生的反应为2Na2O22CO2 = 2Na2CO3O2，C项中利用HClO的强氧化性消毒，D项中发生的反应为2AlFe2O3 Al2O32Fe，均涉及氧化还原反应；而B项中利用纯碱的水解反应去除油污，不涉及氧化还原反应答案：B2(2010济南模拟)化学知识在生产和生活中有着重要的应用下列说法中，不正确的是()A与铜质水龙头连接处的钢质水管

2、易发生腐蚀B明矾常作为净水剂C金属钠、镁等活泼金属着火时，可以使用泡沫灭火器来灭火D发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔解析：钠燃烧时生成Na2O2，Na2O2与CO2、H2O反应均能生成O2；钠本身能与水反应生成H2；镁能在CO2中燃烧所以金属钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器来灭火答案：C3(2010安徽高考)如图是三种稀酸对FeCr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是()A稀硝酸对FeCr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱B稀硝酸和铁反应的化学方程式是：Fe6HNO3(稀) = Fe(NO3)33NO23H2OCCr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸

3、的氢离子浓度最大，所以对FeCr合金的腐蚀性最强D随着Cr含量增加，稀硝酸对FeCr合金的腐蚀性减弱解析：本题考查金属腐蚀与合金组成关系，意在考查考生从图中提取信息解答问题的能力由题知，稀硝酸在铬的含量大于13%时，对FeCr合金的腐蚀性较弱，A不正确；稀硝酸与铁反应产生的是NO，不是NO2，B不正确；从图中曲线的走势来看，腐蚀速率与溶液中H的浓度关系并不大(因为各种情况下H的浓度是一定的)，主要还是取决于Cr的含量答案：D4(2010福州三中)以下物质间的每步转化通过一步反应能实现的是()AlAl2O3Al(OH)3FeFeCl2Fe(OH)2SSO3H2SO4N2NONO2ABC D解析：

4、中Al2O3Al(OH)3不能一步实现，中SSO3不能一步实现，故C正确答案：C5(2010上海高考)胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8nH2O)等化合物(1)三硅酸镁的氧化物形式为_，某元素与镁元素不同周期但在相邻一族，且性质和镁元素十分相似，该元素的原子结构示意图为_(2)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径_(填“大”或“小”)，该元素与铝元素分别对应的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为：_.(3)Al2O3、MgO和SiO2 都可以制耐火材料，其原因是_aAl2O3、MgO和SiO2都不溶于水bAl2O3、MgO

5、和SiO2都是白色固体cAl2O3、MgO和SiO2都是氧化物dAl2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点解析：(1)与镁元素不同周期且在相邻一族，性质相似，则该元素应与镁处于对角线位置，应为Li，其原子结构示意图为 .(2)同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，则与Al同周期且原子半径大于Mg的元素只能为Na，离子半径NaAl3.Na、Al最高价氧化物对应水化物分别为NaOH和Al(OH)3，二者反应的离子方程式为Al(OH)3OH=AlO2H2O.(3)Al2O3、MgO和SiO2可作耐火材料是因为它们不溶于水，熔点高，高温条件下不会熔化答案：(1)2MgO3SiO2nH2O (2)大Al(

6、OH)3OH=AlO2H2O(3)ad发展等级评价(限时45分钟，满分100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分)1(2010安徽安庆)一种新型净水剂PAFC聚合氯化铁铝，AlFe(OH)nCl6nm，n5，m10，广泛用于生活用水的净化和废水的净化，有关PAFC的说法正确的是()APAFC用于净化饮用水时，可以除去水中所有的有害物质BPAFC中铁显2价CPAFC可看做一定比例的氯化铝和氯化铁的水解产物DPAFC在强酸性或强碱性溶液中都能稳定存在解析：氯化铝和氯化铁的水解产物用于除去水中的悬浮物质以净化饮用水，A错误；根据化合价代数和为零可知铁显3价，B错误，C正确；此净水剂

7、在强酸中不能稳定存在，D错误答案：C2Na、Al、Cu、Fe是重要的金属元素，则下列有关它们的说法正确的是()A在一定的条件下都能与水发生置换反应B在一定的条件下都能与稀硝酸发生氧化还原反应C都必须隔绝空气保存D在一定的条件下都能与稀硫酸反应，产生氢气解析：铜的性质不活泼，故不必隔绝空气保存；铜与水和稀硫酸不能发生置换反应绝大多数金属在常温下都可以和稀硝酸发生氧化还原反应答案：B3下列反应，其产物的颜色按红、淡黄、蓝色、浅绿色顺序排列的是()金属钠在纯氧中燃烧铁与足量的稀硫酸反应FeCl3溶液中滴入KSCN溶液无水硫酸铜放入医用酒精中A BC D解析：金属钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的过氧化钠；铁

8、与足量的稀硫酸反应生成浅绿色的硫酸亚铁溶液；FeCl3溶液中滴入KSCN溶液得到红色溶液；无水硫酸铜放入医用酒精中得蓝色硫酸铜晶体答案：D4(2010上海高考)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系是 ()解析：本题考查NaOH、Na2CO3的性质，意在考查考生对无机反应原理的分析和图象数据的处理能力向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸，发生反应：OHH=H2O、COH=HCO、HCOH=H2OCO2，则开始产生CO2时消耗的n(HCl)n(NaOH)n(Na2CO

9、3)0.02(mol)，V(HCl)0.2 L，产生CO2的最大物质的量为n(CO2)n(Na2CO3)0.01(mol)，当NaOH、Na2CO3完全反应时，继续滴加盐酸不再产生CO2，总共消耗的n(HCl)n(NaOH)2n(Na2CO3)0.03(mol)，V(HCl)0.3 L，C项正确答案：C5(2010烟台二模)下列叙述不正确的是()A将SO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入NH3，产生沉淀B在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉溶解C向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入NaHSO4溶液，沉淀不溶解D纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率

10、较慢；再加入少量CuSO4固体，速率加快解析：BaCl2溶液显中性，通入SO2无沉淀产生，再通入NH3，溶液显碱性，产生BaSO3沉淀，A正确；稀硫酸与铜不反应，加入Cu(NO3)2，发生反应：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，铜粉溶解，B正确；AlCl3溶液中滴加氨水，产生Al(OH)3沉淀，再加入NaHSO4，NaHSO4能电离出H使Al(OH)3沉淀溶解，C错误；纯锌与稀硫酸反应时，加入CuSO4固体，Zn能置换出Cu，形成铜锌原电池，反应速率加快，D正确答案：C6下列实验能成功的是()用灼烧法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体用观察法区别Na2O粉末和Na2O2粉末用AlC

11、l3溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液A全部 BC D解析：利用Na2CO3和NaHCO3热稳定性的差异，分别取少量固体放在试管中加热，能产生无色无味且使澄清石灰水变浑浊的气体的物质是NaHCO3，受热不分解的是Na2CO3.Na2O呈白色，Na2O2呈淡黄色，观察即可分辨Na2CO3与AlCl3发生反应生成白色沉淀和气体；向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液会生成沉淀，随后沉淀逐渐溶解，故AlCl3溶液能鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液向Na2CO3与NaHCO3溶液中加澄清石灰水均能产生白色沉淀，所以不能用澄清石灰水鉴别答案： D7(2

12、010襄樊模拟)事实上，许多非金属氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应极有规律如：Na2O2SO2=Na2SO4、2Na2O22SO3=2Na2SO4O2，据此，你认为下列方程式中不正确的是()A2Na2O22Mn2O7=4NaMnO4O2B2Na2O2P2O3=Na4P2O7C2Na2O22N2O3=4NaNO2O2D2Na2O22N2O5=4NaNO3O2解析：NaNO2中N元素的化合价为3，NaNO3中的N元素的化合价为5，故N2O3与Na2O2反应时生成NaNO3.答案：C8已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)则W、X

13、不可能是()选项WXA盐酸Na2CO3溶液BHNO3FeCCO2Ca(OH)2溶液DNH3H2OAlCl3溶液解析：无论NH3H2O少量还是过量都生成Al(OH)3沉淀，因为Al(OH)3不溶于弱碱NH3H2O的溶液答案：D9(2010湖南十二校联考)向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为()A0.21 mol B0.24 molC0.16 mol D0.14 mol解析：依题意可知生

14、成的溶质为Fe(NO3)2，则铁元素的物质的量为溶液中硝酸根离子的一半，生成的溶液中的硝酸根离子的物质的量为0.12 L4 mol/L0.42 mol，则混合粉末中共含铁0.21 mol.答案：A10(2010青岛二模)把一块镁铝合金投入到1 mol/L 盐酸中，待合金完全溶解后，再往溶液里加入1 mol/L NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积变化的关系如图所示下列说法中错误的是()A盐酸的体积为80 mLB. a的取值范围为0a50Cn(Mg2)0.025 molD当a值为30时，b值为0.01解析：从开始到沉淀量最大的过程中，涉及的反应有Mg2H=Mg2H2、2Al6H

15、=2Al33H2、HOH=H2O、Mg22OH=Mg(OH)2、Al33OH=Al(OH)3，此时消耗的NaOH的物质的量等于HCl的总物质的量，A正确；80 mL90 mL的NaOH溶液用于溶解Al(OH)3：Al(OH)3OH=AlO2H2O，故形成Al(OH)3沉淀消耗NaOH的体积是30 mL，所以aCu2，氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式是_(3)硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是_(用离子方程式表示)在使用时发现硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是_(4)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe3O44CO 3Fe4CO2，若有1.5 mol

16、 Fe3O4参加反应，转移电子的物质的量是_(5)下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是_(填字母).陈述陈述判断A铁是地壳中含量最高的金属元素铁是人类最早使用的金属材料对；对；有B常温下铁与稀硫酸反应生成氢气高温下氢气能还原氧化铁得到铁对；对；无C铁属于过渡元素铁和铁的某些化合物可用作催化剂错；对；无D在空气中铁表面形成致密氧化膜铁不能与氧气反应对；对；有解析：(3)硫酸铁作为净水剂的原理是利用其水解生成的Fe(OH)3胶体吸附杂质，若溶液酸性太强则对Fe3的水解有抑制作用，无法形成Fe(OH)3胶体(5)A项，错误，错误B项，正确C项，和均正确，且有因果关系D项，错误，错

17、误，有因果关系答案：(1)O22H2O4e = 4OH(2)2Fe3Cu = 2Fe2Cu2(3)Fe33H2O = Fe(OH)3(胶体)3H在酸性条件下抑制了铁离子的水解，无法生成氢氧化铁胶体，不能使悬浮物沉降除去(4)12 mol(5)B12(16分)(2010潍坊模拟)某化学兴趣小组用铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有SiO2及铁的氧化物)提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下： (1)实验室中制取CO2时，为了使反应随开随用、随关随停，应选用下图中的装置_(填字母代号)(2)在过滤操作中，除烧杯、玻璃棒外，还需用到的玻璃仪器有_；洗涤沉淀的操作是_.(3)实验室制备氢氧化铝的

18、方案有多种现提供铝屑、氢氧化钠溶液、稀硫酸三种药品，若制备等量的氢氧化铝，请你从药品用量最少的角度出发，设计出最佳实验方案(方案不必给出)，写出此方案中发生反应的离子方程式：_，此方案中所用药品的物质的量之比是：n(Al)n(H2SO4)n(NaOH)_.(4)兴趣小组欲对铝土矿中铁元素的价态进行探究：取少量固体，加入过量稀硝酸，加热溶解；取少许溶液滴加KSCN溶液后出现血红色由此得出，铁元素的价态为3的结论请指出该结论是否合理并说明理由：_.解析：(1)装置C为启普发生器的简易装置，制取CO2时，可以使反应随开随用、随关随停(3)实验室制备氢氧化铝的最佳方案是利用Al和稀硫酸反应生成的Al3

19、与Al和NaOH反应生成的AlO之间发生反应答案：(1)C(2)漏斗向漏斗中加入蒸馏水，使其浸没沉淀，等水自然流完后，重复23次(3)2Al6H = 2Al33H2，2Al2OH2H2O = 2AlO3H2，Al33AlO6H2O = 4Al(OH)3836(4)不合理；稀硝酸有强氧化性，若铁的价态为2，可被氧化为3，与KSCN反应溶液同样会显血红色13(16分)(2010福建高考)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组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

20、显变化，其原因是_(2)另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y.甲同学认为X中除Fe3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336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2Br22H2O = 2HBrH2SO4然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g由此推知气体Y中SO2的体积分数为_【探究二】分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省

21、略)(3)装置B中试剂的作用是_(4)认为气体Y中还含有Q的理由是_(用化学方程式表示)(5)为确认Q的存在，需在装置中添加M于_(选填序号)aA之前 bAB间cBC间 dCD间(6)如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是_.(7)若要测定限定体积气体Y中H2的含量(标准状况下约有28 mL H2)，除可用测量H2体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由_.解析：本题考查化学实验，意在考查考生化学实验的设计和分析能力【探究一】(1)铁钉遇冷的浓硫酸钝化，因此再放入硫酸铜溶液中无明显变化(2)检验Fe3中含有Fe2，可以利用Fe2的还原性，其能使酸性高锰酸钾溶液褪色根据SO2H2

22、SO4BaSO4，则气体Y中SO2的物质的量n(SO2)n(BaSO4)0.01 mol，则SO2的体积分数为100%66.7%.【探究二】(3)装置A用于除去混合气体中的SO2，装置B用于检验SO2是否除尽(4)因为铁钉由碳素钢制成，因此将其溶于浓硫酸中加热，必然发生碳和浓硫酸的反应，因此气体Y中还含有CO2.(5)为确认CO2的存在，可以在除尽SO2后在BC间添加M(内盛装澄清石灰水)(6)如果气体Y中含有H2，则通过D装置时，D中黑色CuO被还原为红色Cu，生成的H2O能使E中白色的无水硫酸铜变为蓝色答案：(1)铁钉表面被钝化(2)d66.7%(3)检验SO2是否除尽(4)C2H2SO4

23、(浓)CO22SO22H2O(5)c(6)D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝(7)否，用托盘天平无法称量D或E的差量(或可，用分析天平称量D或E的差量)14(16分)用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2xH2O)操作流程如下：已知：在pH为45时，Fe3几乎完全水解而沉淀，而此时Cu2却几乎不水解(1)氧化剂A可选用_(填编号，下同)Cl2KMnO4HNO3H2O2(2)要得到较纯的产品，试剂B可选用_NaOHFeOCuOCu2(OH)2CO3(3)试剂B的作用是_(4)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的操作是_(5)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2xH2O)中x的值，某兴趣小组设计了

24、两种实验方案：方案一：称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止，冷却，称量所得无水CuCl2的质量为n g.方案二：称取m g晶体，加入足量氢氧化钠溶液，过滤，沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止，冷却，称量所得固体的质量为n g.试评价上述两种实验方案，其中正确的方案是_，据此计算得x_(用含m、n的代数式表示)解析：(1)加入氧化剂把Fe2氧化为Fe3，而且不引入新的杂志离子使用KMnO4引入K和Mn2，使用HNO3引入NO，且无法除去(2)Fe33H2O Fe(OH)33H，加入的试剂能促使水解完全进行，又不引入新的杂质离子使用NaOH引入Na，使用FeO引入Fe2.(3)试剂B与Fe3水

25、解产生的酸反应，使溶液pH增大，同时使Fe3的水解平衡正向移动(4)从溶液中得到晶体，一般操作是蒸发浓缩、冷却、过滤(5)直接灼烧晶体会有部分CuCl2发生水解反应，最终得到CuO、CuCl2的混合物，导致测量不准确，方案一错误方案二中，最后所得固体是CuO，n(CuO)(n/80) mol，根据Cu元素守恒，n(CuCl2)(n/80) mol，m(CuCl2)(135n/80) g，m(H2O)m g(135n/80) g，n(H2O)(80m135n)/1440 mol.根据1xn(CuCl2)n(H2O)，得x(80m135n)/18n.答案：(1)(2)(3)提高溶液的pH，使Fe3

26、完全沉淀(4)蒸发浓缩、冷却、过滤(5)方案二(80m135n)/18n1(2010烟台模拟)下列叙述正确的是()ACl2和SO2的漂白原理不同，混合使用效果更好B金属Na投入到CuSO4溶液中能置换出金属CuCFeCl2和Fe(OH)3都不能通过化合反应直接制取D相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液可以用稀盐酸鉴别解析：Cl2与SO2混合使用发生反应：Cl2SO22H2O=H2SO42HCl，将失去漂白性，A错误；金属钠投入到CuSO4溶液，先发生Na与水的反应，后发生NaOH与CuSO4的反应，B错误；FeCl2可以通过化合反应：Fe2FeCl3=3FeCl2制取，Fe(OH)3可以通

27、过化合反应：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3制取，C错误；向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，开始没有气泡产生，随后产生气泡，而向NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸，立即产生气泡，因此可以用稀盐酸进行鉴别，D正确答案：D2(2010菏泽模拟)下列说法或推测不合理的是()A明矾用于净水，可知Fe2(SO4)3也可用于净水B虽然铝是活泼金属，但是铝制品不需要外加保护层CSO2是既能与氢氧化钠反应，又能与氯气反应的非电解质D氢氧化铝是两性氢氧化物，向AlCl3溶液中滴入过量NH3H2O最后无沉淀解析：氢氧化铝只能溶于强酸、强碱中，氨水不能溶解氢氧化铝，D错误答案：D3(2010临沂模拟)钠、镁是海水中含量最多的两种金属元素，下列有关钠、镁元素的说法错误的是()A钠具有很强的金属性，历史上曾用单质钠还原铝化合物的方法制取单质铝B从海水中提取金属镁常用电解其熔融盐的方法，同时还能获得H2、Cl2等非金属单质C已知Mg(OH)2的Ksp为5.611012，MgCO3的Ksp为6.82106，故加热蒸干Mg(HCO3)2溶液时，得到的是Mg(OH)2DNa2O2是一种离子化合物，其阴阳离子数之比为12，既具有很强的氧化性，也具有还原性解析：A项，由于钠具有强还原性，所以，早期的铝单质是用钠还原制取的；B项从海水中提取镁通常用电解熔融氯化镁制取，不会有