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高考化学金属及其化合物
高考化学金属及其化合物
金属及其化合物 【知识框架】 金属钠及其化合物:
金属镁及其化合物:
金属铝及其化合物:
141 金属铁及其化合物 金属铜及化合物 S浓HClO2H2CO+1CuRCH+Hom/--CHOSO2+I3+-Cu0O2Cl2H2SO4HNO3FeH2O2KMnO4K2Cr2O7C CO H2 FeNH3C2H5OH+2CuCu【试题巩固】一、选择题 1.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:
甲丁乙丁甲丙。
下列有关物质的推断不正确的是 A.若甲为焦炭,则丁可能是O2 B.若甲为SO2,则丁可能是氨水C.若甲为Fe,则丁可能是盐酸 D.若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO2 铜镁合金完全溶解于50mL密度为g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL,向反应后的溶液中加入mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到g沉淀。
下列说法不正确的是... 142 A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2:
1 B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是mol/L C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80% D.得到g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600mL 3.一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体VL,向反应后的溶液中加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1﹕1,则V可能为 4.足量下列物质与等质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的 是( ) A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸 C.盐酸 D.稀硝酸5.下列实验的现象与对应结论均正确的是 选项ABCD操作将浓硫酸滴到蔗糖表面常温下将Al片放入浓硝酸中将一小块Na放入无水乙醇中将水蒸气通过灼热的铁粉现象固体变黑膨胀无明显变化产生气泡粉末变红结论浓硫酸有脱水性和强氧化性Al与浓硝酸不反应Na能置换出醇羟基中的氢铁与水在高温下发生反应6.[2012·江苏化学卷]下列物质转化在给定条件下能实现的是①② ③④⑤ A.①③⑤ B.②③④ C.②④⑤ D.①④⑤ 7.[2012·全国大纲理综化学卷]在常压和500℃条件下,等物质的量的 143 Ag2O,Fe(OH)3,NH4HCO3,NaHCO3完全分解,所得气体体积依次是V1\\V2\\V3\\V4.体积大小顺序正确的是 >V2>V4>V1 B.V3>V4>V2>V1>V2>V1>V4 >V3>V1>V4 8.下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3,混合物中Na2CO3 ..质量分数的是 A.取a克混合物充分加热,建中b克 B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体。
9下表各选项中,不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是.. 选项A化合物YWCO2MgOFe2O3Al2O3C2H5OHC2H5ONaFeCl3CuCl2BCD10.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到稀硫酸,置镁片于其中探究讨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、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的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、Al12.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 、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性 144 C.Li、Na、K的原子半价和密度随原子序数的增加而增大、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 13.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是 A.有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质B.有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质C.有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌D.有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌14.下列叙述正确的是 A.Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2 B.将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO3沉淀C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸 D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu15.能正确表示下列反应的离子方程式是 A.将铜屑加入Fe溶液中:
2Fe+Cu=2Fe+Cu3+3+2+2+ B.将磁性氧化铁溶于盐酸:
Fe3O4+8H+=3Fe3++4H2OC.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:
?
Fe2++4H++NO3=Fe?
3+2H2O+NO?
D.将铁粉加入稀硫酸中:
2Fe+6H+=2Fe3?
?
3H2?
16.右图是一种稀酸对Fe-Gr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.稀硫酸对Fe-Cr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:
Fe+6HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O C.Cr含量大于13%时,因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大,所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强 D.随着Cr含量增加,稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性减弱 17.将下列物质分别加入100mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)①Na2O2 ②Na2O③Na2CO3④NaCl 145
A.①>②>③>④C.①=②>③>④ B.①>②>④>③D.①=②>③=④ 18.下列各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是 ABCD 19.将和Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加·L -1 XNaCuCSiYNaOHCuSO4COSiO2ZNaHCO3Cu(OH)2CO2H2SiO3稀盐酸。
下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是 20.甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液,各加入10mLmol·LAlCl3溶液,两烧杯中都有沉淀生成。
下列判断正确的是A.甲中沉淀一定比乙中的多 B.甲中沉淀可能比乙中的多C.甲中沉淀一定比乙中的少 D.甲中和乙中的沉淀可能一样多 21.5molFe2O3、4molFe3O4和3molFeO组成的混合物,加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。
若纯铁完全反应,则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是 A.4:
3 B.3:
2 C.3:
1 D.2:
l22.下列叙述正确的是 A.铝制容器可盛装热的H2SO4 B.Agl胶体在电场中自运动C.K与水反应比Li与水反应剧烈 D.红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3 146 -1 23.(09全国卷Ⅰ)下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误的是..A.2Al?
2NaOH?
22H?
O2B. Na?
O32Al2?
H2KMnO4?
HCOOK?
KOH?
2K2MnO4?
CO?
2?
HO2?
CMnO(浓)l?
2?
4HCD.K2Cr?
62O7FeS4?
O7Mn?
l2C22C?
l?
22HO(2Fe)?
O4S32HS?
4O(2Cr)4S?
O33?
K74SOHO24.下列所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的 是ABCaAlHNO3SibAlCl3NOSiO2CH3CH2OHcAl3NO2H2SiO3CH3CHODCH2=CH225.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A.明矾水解形成的Al3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.点解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁 26.已知:
25°C时,Ksp[MgF2]?
?
10Ksp[Mg(OH)2]?
?
10-12,下列说法正确的是 A.25°C时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg)大 2?
?
11。
B.25°C时,在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg)增大C.25°C时,Mg(OH)2固体在mol· ?
·LNH4Cl溶液中的ksp小 2?
L?
1氨水中的ksp比在 D.25°C时,在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF227.下列有关金属及其合金的说法不正确的是 147 A.目前我国流通的硬币是合金材料制造的 B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹 D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用 28.钢铁生锈过程发生如下反应:
. ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2; ②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3; ③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
下列说法正确的是 A.反应①、②中电子转移数目相等 B.反应①中氧化剂是氧气和水 C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀29.下列说法正确的是 A.MgSO4晶体中只存在离子键 B.含Ca2+、Mg2+的水都是硬水 C.雾是气溶胶,在阳光下可观察到丁达尔效应 D.玻璃是氧化物,成分可表示为Na2O?
CaO?
6SiO230.能实现下列物质间直接转化的元素是 单质+O2氧化物+H2O+NaOH或HCl酸或碱盐 A.硅 B.硫 C.铜 D.铁 31.出土的锡青铜文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。
下列说法正确的是A.锡青铜的熔点比纯铜高 B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用 C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程 32.向mg镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体bL。
向反应后的溶液中加入cmol/L氢氧化钾溶液VmL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为ng。
再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体pg。
则下列关系不正确的是... 148 ?
1000b ?
m?
Vc=m+17VcD. 517m<p< 3933.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应, 产生气体的体积与时间关系如右图。
反应中镁和铝的 A.物质的量之比为3:
2 B.质量之比为3:
2C.摩尔质量之比为2:
3 D.反应速率之比为2:
3 34.实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。
发生铝 热反应之后,所得固体中含金属单质为18g,则该氧化物粉末可能是A.Fe2O3和MnO2 B.MnO2和V2O5 C.Cr2O3和V2O5DFe3O4和FeO二、简符号题 35.氢能源是一种重要的清洁能源。
现有两种可产生H2的化合物甲和乙。
将g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和LH2。
甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。
化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为g/L。
请回答下列问题:
甲的化学式是_________;乙的电子式是__________。
甲与水反应的化学方程式是__________________________________-。
气体丙与金属镁反应的产物是_______。
乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式_________。
有人提出产物Cu中可能还含有Cu2O,请设计实验方案验证之________________________。
甲与乙之间_______发生反应产生H2,判断理是________。
在现代工业生产中应用广泛。
某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
I.经查阅资料得知:
无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。
他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图及操作步骤如下:
149 ①检查装置的气密性; ②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成④?
?
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封请回答下列问题:
第一节装置A中反应的化学方程式为_____________________________________。
第二节第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A的右端。
要使沉积得FeCl3进入收集器,第④步操作是_______________________。
第三节操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有 _________________________。
第四节装置B中的冷水浴的作用为__________________;装置C的名称为 __________________;装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:
___________。
第五节在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂。
II.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。
第六节FeCl3与H2S反应的离子方程________________________________________。
第七节电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应为__________________________。
第八节综合分析实验II的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
①H2S的原子利用率100%;②________________________________________________。
37氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。
纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:
150
稀H2SO4调pH约为5过滤 Zn适量高锰酸钾溶液②工业ZnO ① 浸出液 滤液③ 过滤 Na2CO3过滤 煅烧 滤液④ 滤饼⑤ ZnO提示:
在本实脸条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是 ,发生反应的离子方程式为 ; 加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是 ;
(2)反应③的反应类型为 。
过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有 ;(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2.取干操后的滤饼,煅烧后可得到产品g.则x等于 。
38.用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。
,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
第九节H2SO4溶解A12O3的离子方程式是 第十节KMnO4氧化Fe2的离子方程式补充完整:
- + 已知:
生成氢氧化物沉淀的pH开始沉淀时完全沉淀时Al3- Fe2Fe3注:
金属离子的起始浓度为·L1 151 根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:
。
(4)己知:
一定条件下,MnO4可与Mn2反应生成MnO2。
- + ①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCI并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 。
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是 。
39.[2013高考?
重庆卷?
8]合金是建造航空母舰的主体材料。
(1)航母升降机可铝合金制造。
①铝元素在周期表中的位置为 。
工业炼铝的原料铝土矿提取而得。
提取过程中通入的气体为 。
②Al-Mg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)航母舰体为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为 。
②航母用钢可低硅生铁冶炼而成,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。
①合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀,则合金中Cu的质量分数为 。
②为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调pH,当pH=时开始出现沉淀,分别在pH为、时过滤沉淀。
结合题8图信息推断该合金中除铜外一定含有 。
23456789101112开始第一节 IIIIIIIIII沉淀 Fe3+Al3+Cu2+ Fe2+ Ni2+Mg2+ 沉淀IIIIIIIIII完全1 23456789101112pH 题8图 40.银铜合金广泛用于航空工业。
从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
152 电解精炼银时,阴极反应式为 ;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为 。
固体混合物B的组成为 ;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为 。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:
CuO+Al2O3 高温 CuAlO2+ ↑ 若银铜合金中铜的质量分数为%,理论上废料中的铜可完全转化为 molCuAlO2,至少需要·L-1的Al2(SO4)3溶液 L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是 、过滤、洗涤和干燥。
41氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。
硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。
以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为 。
(2)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为 。
(3)滤渣2的成分是 (填化学式)。
(4)煅烧过程存在以下反应:
2MgSO4+CMgSO4+CMgSO4+3C 2MgO+2SO2↑+CO2↑MgO+SO2↑+CO↑MgO+S↑+3CO↑ 利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
153 ①D中收集的气体可以是 (填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是 (填字母)。
溶液 溶液 c.稀硝酸 溶液 ③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:
。
42.柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:
FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+CO2↑+H2O下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为mol·L-1计算)。
金属离子FeAl3+Fe2+3+开始沉淀的pH沉淀完全的pH
(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是 (填字母),原因是 。
a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是 。
(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应。
①铁粉的作用是 。
②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是 。
(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。
分离过程中加入无水乙醇的目的是 。
(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发, 先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。
请结合右图的绿矾溶解度曲线,补充完整硫铁矿烧渣 154 制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:
铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):
向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应, ,得到FeSO4溶液, ,得到FeSO4·7H2O晶体。
43.金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。
下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3 辉铜矿可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2==4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是 ,当1molO2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为 mol。
向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是 右图为电解精炼银的示意图, 极为含有杂质的粗银,若 b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为 为处理银器表面的黑斑,将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用为 44.铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。
从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:
②以萤石和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
回答下列问题:
写出反应1的化学方程式 ; 滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是 ,反应2的离子方程式 为 ; E可作为建筑材料,化合物C是 ,写出D制备冰晶石的化学方程 式 ; 电解制铝的化学方程式是 ,以石墨为电极,阳极 155
产生的混合气体的成分是 。
45.[2012·
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