专题3元素及其化合物第1讲金属元素及其化合物提能力

1、高考第二轮复习高分专题训练1.如图所示，两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应。 钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为 100 g。下列说法正确的是 ()A甲、乙、丙都属于氧化还原反应B甲反应的离子方程式为：Na 2H 2 O=Na 2OH H 2C丙充分反应，能产生0.05 mol O 2，电子转移 0.1 molD甲、乙、丙充分反应后所得溶液的质量分数分别为w 1 、 w 2、 w 3，则： 2w 1 w 2w 3解析： 乙不是氧化还原反应， A 不正确； B 项中离子方程式电荷不守恒，不正确；D 项中所得溶液质量分数的关系为2w 1>w 2 w 3，不正确

2、。答案： C2某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图所示装置与操作以替代相关的课本实验操作：先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，并产生大量白烟。以下叙述错误的是()A钠着火燃烧产生苍白色火焰B反应生成的大量白烟是氯化钠晶体C管中部塞一团浸有NaOH 溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气D管右端棉球处颜色变化可判断氯气是否被碱液完全吸收解析： A 项错误，钠燃烧的火焰颜色为黄色；B 项正确，通入氯气，钠着火燃烧，生成C 项正确，浸有大量白烟，反应为 2Na Cl2=2NaCl ，生成的大量白烟是氯化钠晶体；NaOH 溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其

3、污染空气， Cl 2 2NaOH=NaCl NaClO H 2O ； D 项正确，若氯气完全被吸收，则棉球颜色不会变蓝，若吸收不完全，Cl 2 2KI=2KCl I 2， I 2 会使淀粉变蓝。答案： A3化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是1()A明矾水解形成的Al(OH) 3 胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率C MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料D电解 MgCl 2 饱和溶液，可制得金属镁解析： A 项， Al 3 水解可得Al(OH) 3，起净水作用；B 项，镶入锌块，相当于牺牲阳极的阴极保护法； C 项，利用了

4、MgO 熔点高的性质； D 项，电解 MgCl 2 溶液最终会得到Mg(OH) 2而非 Mg 。答案： D4 双选题 将 1.12 g 铁粉加入25 mL 2 mol/L 氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()A铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl 浓度基本不变B往溶液中滴入无色KSCN 溶液，显红色C Fe2 和 Fe3的物质的量之比为5 1D氧化产物与还原产物的物质的量之比为1 2解析： n(Fe)1.12 g 1 0.02 mol，n(Fe3) 25 mL × 10 3L/mL ×2 mol/L 0.05 mol，56 g mol·由反应： Fe 2Fe3 =3Fe

5、2可知 Fe3 过量，加入 KSCN 显红色溶液中 n(Fe2) 0.06 mol，溶液中 n(Fe3) 0.05 mol 2n(Fe) 0.01 mol，氧化产物与还原产物物质的量之比为1 2。答案： BD5化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。 .摩擦剂中氢氧化铝的定性检验。取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。(1) 往滤渣中加入过量 NaOH 溶液，过滤。氢氧化铝与 NaOH 溶液反应的离子方程式是_ 。(2) 往 (1)所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是_

6、。 .牙膏样品中碳酸钙的定量测定。利用如图所示装置 (图中夹持仪器略去 )进行实验，充分反应后， 测定 C 中生成的 BaCO 3 沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。2依据实验过程回答下列问题：(3) 实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、 C 中的反应物外，还有_ 。(4)C 中反应生成BaCO 3 的化学方程式是_ 。(5) 下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_(填标号 )。a在加入盐酸之前，应排净装置内的CO 2 气体b滴加盐酸不宜过快c在 A B 之间增添盛有浓硫酸的洗气装置d在 B C 之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置(6) 实验中准确称取 8.00 g 样品三

7、份，进行三次测定，测得BaCO 3 平均质量为 3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为 _。(7)有人认为不必测定 C 中生成的 BaCO 3 质量，只要测定装置C 在吸收 CO 2 前后的质量差，就可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是_ 。解析： 本题考查了铝盐、偏铝酸盐及CO 2 的性质，考查了考生的观察能力、分析判断能力和实验评价能力。通入过量 CO 2 时会产生Al(OH) 3 沉淀和 HCO 3，再加入过量稀盐酸，沉淀溶解同时有气体产生。B 中生成的CO 2 气体，在除去了CO 2 的空气的作用下，可全部排入到 C 中与 Ba(OH) 2 反应，提高

8、实验的准确性。B 中反应发生前， 装置内若残留有CO 2，会影响测量的准确度；滴加盐酸过快，有可能导致CO2 不能被 C 中 Ba(OH) 2 全部吸收；因水对 BaCO 3 质量不产生影响， Ba(OH) 2 又是足量的， 故挥发出的HCl 不会影响CO 2 的吸收，答案为 c、d。3.94 g BaCO 3 的物质的量是 0.02 mol，由碳守恒知样品中含有0.02 mol CaCO 3，质量为2 g，其质量分数为 25% 。直接测量 C 装置实验前后的质量，可求出生成的CO2的质量，但因从 B 中出来的还有水蒸气、 HCl 气体等，会导致测量结果偏高。答案： (1)Al(OH) 3 O

9、H =AlO 2 2H 2O 或 Al(OH) 3 OH =Al(OH) 4(2)通入 CO 2 气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生、沉淀溶解(3)把生成的 CO 2 全部排入 C 中，使之完全被 Ba(OH) 2 溶液吸收(4)Ba(OH) 2 CO 2=BaCO 3 H 2O(5)c、 d3(6)25%(7)B 中的水蒸气、HCl 气体等进入装置C 中 (或其他合理答案)(限时 45 分钟，满分100 分 )一、选择题 (本题包括7 小题，每小题6 分，共 42 分 )1下列叙述正确的是()A Fe 分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同B K、 Zn 分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均

10、呈中性C Li 、 Na、 K 的原子半径和密度随原子序数的增加而增大D C、 P、 S、 Cl 的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强解析： 本题考查元素化合物的性质、元素周期律的应用等知识。A 选项铁与氯气反应时生成 FeCl 3，与盐酸反应时生成FeCl 2； B 选项金属钾较活泼能与水反应，生成氢氧化钾而使溶液呈碱性；C 选项碱金属元素中，随着原子序数的递增，其对应单质的密度总体趋势是依次增大的，但是钾反常，密度比钠小；根据元素周期律可知，酸性：碳酸<磷酸 <硫酸 <高氯酸， D 选项正确。答案： D2 双选题 铜的冶炼过程大致可分为：富集，将硫化物矿进行浮选；焙烧，

11、主要反应为：2CuFeS 2 4O2=Cu 2S 3SO2 2FeO( 炉渣 )；制粗铜，在1200 发生的主要反应为：2Cu 2S 3O 2=2Cu2O 2SO2 ； 2Cu 2O Cu 2S=6Cu SO2；电解精炼铜下列说法正确的是 ()A冶炼过程中的尾气可用来制硫酸B上述过程中，由1 mol CuFeS 2 制取 1 mol Cu 时共消耗 2 mol O 2C在反应 2Cu 2O Cu2 S=6Cu SO2中， Cu 2S 既是氧化剂又是还原剂D电解精炼铜的过程中，每转移1 mol 电子时，阳极溶解铜的质量为32 g解析：焙烧 1 mol CuFeS 2 时需要氧气 2 mol，生成

12、的 Cu2S 转化为 Cu 2O 时还需要氧气，B 项错误；电解精炼铜时，阳极比铜活泼的金属也参与反应，失去电子，故当转移1 mol e时，溶解铜的质量小于32 g， D 项错误。答案： AC3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易发生腐蚀B明矾常作为净水剂4C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 Na 2O2， Na2O2 与 CO 2、 H2O 反应均能生成 O2；钠本身能与水反应生成 H 2；镁能在 CO 2 中燃烧，所以金属钠、镁等活泼金属

13、着火时，不能用泡沫灭火器来灭火。答案： C4将铝粉与Fe3O4 粉末配制成铝热剂，分成三等份。一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V 1；一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为V 2；一份直接放入足量的盐酸中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。下列说法正确的是()A. V1 V 3 V2BV2 V1V3C V1 V 2 V3DV1 V3V2解析： 这是一道具有技巧性的选择型计算题，根据电子得失守恒就显得简单得多。和 情况铝失电子， 2Al 3H 2，由于 Al 的质量相同， 因此产生的气体量相同； 铝

14、失电子，氢离子和 3 价铁共同得电子，这样产生的气体减少，所以选A。答案： A5下列除杂质的操作中不 正确的是 ()A铁粉中混有铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应后过滤B FeCl2 溶液中混有FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C Na 2CO 3 固体中混有少量 NaHCO 3：加入适量 NaOH 溶液D Al(OH) 3 中混有 Mg(OH) 2：加入足量烧碱溶液后过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤解析： 除去 Na2CO 3 固体中混有的少量NaHCO 3 ，应使用加热的方法使NaHCO 3 分解。答案： C6双选题 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL ，平均分成两份。向其中一份中逐

15、渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO 气体 )。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列分析或结果正确的是()A混合酸中NO3 物质的量为0.2 molB OA 段产生的是NO ， AB 段的反应为：Fe 2Fe3 3Fe2 ， BC 段产生氢气C第二份溶液中最终溶质为FeSO4D H2SO4 浓度为 5 mol·L 1解析： 第一份加入铜粉，发生反应： 3Cu 8H 2NO 3=3Cu 2 2NO 4H 2O，Cu的物质的量是0.3 mol，则硝酸根是0.2 mol，所以总的硝酸根是0.4 mol， A 错； OA 段和5BC段

16、都 有 气 体 生 成 ， 而AB段 没 有 气 体 生 成 ， 整 个 过 程 发 生 的 反 应 有Fe 4HNO 3 (稀 )=Fe(NO 3)3 NO 2H 2O,2Fe3 Fe=3Fe2 及 Fe 2H =Fe2 H 2 ，所以 AB段发生 2Fe3 Fe=3Fe2 ， OA段发生了 Fe 4HNO 3(稀 )=Fe(NO 3)3 NO 2H 2O，故 BC 段发生了 Fe2H=Fe2 H 2 ，B 对；最终的铁以 FeSO 4 的形式存在；从图像可以看出，完全反应时，反应消耗Fe 的质量是 22.4g(0.4 mol)，硫酸根的物质的量也是 0.4 mol(因为最终溶液中只有FeS

17、O4 )，溶液体积是1。100 mL ，故浓度是 4 mol L·答案： BC7下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是()选项实验操作现 象解释或结论A过量的 Fe 粉中加入稀 HNO 3，溶液呈红色稀 HNO 3 将 Fe 氧化为 Fe3充分反应后， 滴入 KSCN 溶液BAgI 沉淀中滴入稀 KCl 溶液有白色沉淀出现AgCl 比 AgI 更难溶CAl 箔插入稀 HNO 3 中无现象Al 箔表面被 HNO 3 氧化，形成致密的氧化膜D用玻璃棒蘸取浓氨水点到红试纸变蓝色浓氨水呈碱性色石蕊试纸上解析： 本题考查化学实验，意在考查化学实验基本操作及实验现象和实验结论的描述与分析。

18、 稀硝酸与铁粉反应， 铁首先被氧化成 Fe3 ，过量铁粉将 Fe3 还原，最终得到 Fe2，滴入 KSCN 溶液不显红色， A 项错误； Ksp(AgCl)> Ksp(AgI) ，AgI 沉淀中加入稀 KCl 溶液，不能观察到白色沉淀， B 项错误； Al 箔能与稀 HNO 3 溶液反应放出气体， C 项错误；浓氨水显碱性，使红色石蕊试纸显蓝色，D 项正确。答案： D二、非选择题(本题包括4 小题，共58 分 )8 (15 分 )由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：(注： NaCl 熔点为 801；

19、AlCl 3 在 181升华 )(1) 精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为_ 和 _。(2) 将 Cl2 连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_ ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在6_ 。(3) 在用废碱液处理气体 A 的过程中，所发生反应的离子方程式为_ 。(4) 镀铝电解池中， 金属铝为 _极，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl 4和 Al 2Cl 7形式存在，铝电极的主要电极反应式为_ 。(5) 钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，

20、其原因是_ 。解析： 本题考查工艺流程，考查元素化合物之间的转化关系和化学实验基本操作。(1)由题意知， Fe2 O3、 SiO2 和金属 Al 在高温下发生置换反应。(2) 粗铝中还存在H 2，与 Cl 2 结合形成 HCl ，高温下 Cl2 也能与 Na 和 Al 反应生成NaCl和 AlCl 3， AlCl 3 在 700 时为气态。(3) 冷凝后所得的气体 A 为 Cl 2 和 HCl ，二者均能与碱液反应。(4) 电镀时，镀层金属作阳极，失电子形成阳离子，即Al 失电子形成Al3 ， Al 3再与AlCl 4结合形成 Al2 Cl7 。(5) 防止腐蚀的原理包括隔绝金属与电解质溶液的

21、接触、改变金属的内部结构等。答案： (1)Fe 2O3 2Al 高温 ,Al2O3 2Fe3SiO 2 4Al 高温 ,2Al 2O3 3Si(2)HCl 和 AlCl 3NaCl(3)Cl 2 2OH =ClO Cl H 2O、H OH =H2O(4) 阳 4ClAl 3e=AlCl 4 ，2Al 7Cl6e=Al 2Cl 7(5) 致密的氧化铝膜将环境中的电解质溶液与内层金属隔离9(15 分)如图中， A、B、C、D、E 是单质， G、H、I、 F 是 B、C、D、E 分别和 A 形成的二元化合物。高温反应 C G B H 能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；点燃 I 是一种常见的温

22、室气体，它和E 可以发生反应：2E I=2F D， F 中 E 元素7的质量分数为60% 。回答问题：(1) 中反应的化学方程式为 _ ；(2) 化合物 I 的电子式为 _；(3)1.6 g G 溶于盐酸， 得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)；(4)C 与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式为_ ，反应后溶液与过量化合物 I 反应的离子方程式为_ ；(5)E 在 I 中燃烧观察到的现象是_。解析： 本题主要考查元素化合物知识，意在考查考生的思维能力。根据题干信息确定 C 为金属铝、 A 为氧气、 B 为铁、 G 为三氧化二铁；由信息 确定 I 为二氧化

23、碳、D为碳、 E 为金属镁、 F 为氧化镁。 (1)铝与三氧化二铁高温条件下发生铝热反应放出大量的热用于焊接铁轨；(2) 二氧化碳的电子式为(3) 三氧化二铁与盐酸反应生成氯化铁，铜能与三价铁离子反应得到亚铁离子和铜离子；(4) 金属铝与氢氧化钠溶液反应得到偏铝酸钠溶液和氢气，过量二氧化碳通入到偏铝酸钠溶液中，得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液。高温答案： (1)2Al Fe2 O3=2Fe Al 2O 3(2)(3)Fe2 O3 6H =2Fe3 3H 2O，2Fe3 Cu=2Fe 2 Cu2，1.6 gn(Cu) n(Fe2O 3) 160 g/mol 0.010 mol。铜粉的质量m(Cu)

24、 64 g/mol× 0.010 mol 0.64 g。(4)2 Al 2OH 2H 2O=2AlO 2 3H 2AlO 2 CO 2 2H 2O=Al(OH) 3 HCO3(注：不要求写OH CO 2=HCO 3 )(5) 镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的固体10 (12 分 )Fe 元素是地壳中最丰富的元素之一，在金属中仅次于铝，铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：(1) 磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是高温Fe3O 4 4CO= 3Fe 4CO 2，若有1 mol Fe3 O4 参加反应，转移电子的物质的量是_mol。8(2) 与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是 _ 。(3) 某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接，在实验室里制取一定量的FeCl 3(所通气体过量并充分反应)。请回答下列问题：各装置的正确连接顺序为(填写装置代号 )A _ _ _ D 。装置 C 的作用是 _ 。反应开始后， B 中硬质玻璃管内的现象为 _ ；可以检验生成物中含有 Fe3的试剂是 _( 填写试剂名称 )。解析： (1)Fe3