高考化学试题分类解析汇编金属及其化合物.docx

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高考化学试题分类解析汇编金属及其化合物

2012年高考化学试题分类解析汇编：

金属及其化合物

1.［2012·江苏化学卷7］下列物质转化在给定条件下能实现的是

①

②

③

④

⑤

A.①③⑤B.②③④C.②④⑤D.①④⑤

A解析：

本题属于元素及其化合物知识的考查范畴。

三氧化铝的两性、偏铝酸酸性弱于碳酸、候氏制碱原理、Fe3＋水解FeCl3溶液蒸干得不到无水FeCl3、氢氧化镁不稳定性等内容都来源于必修一、和必修二等课本内容及课本上的基本反应，看来高三复习不能“舍本逐末”。

2.［2012·江苏化学卷20］（14分）铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。

（1）真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：

Al2O3（s）＋AlCl3（g）＋3C（s）=3AlCl（g）＋3CO（g）△H=akJ·mol－1

3AlCl（g）=3Al（l）＋AlCl3（g）△H=bkJ·mol－1

①反应Al2O3（s）＋3C（s）=2Al（l）＋3CO（g）的△H=kJ·mol－1（用含a、b的代数式表示）。

②Al4C3是反应过程的中间产物。

Al4C3与盐酸反应（产物之一是含氢量最高的烃）的化学方程式。

（2）镁铝合金（Mg17Al12）是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。

该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为

Mg17Al12＋17H2=17MgH2＋12Al。

得到的混合物Y（17MgH2＋12Al）在一定条件下释放出氢气。

①熔炼制备镁铝合金（Mg17Al12）时通入氩气的目的是。

②在6.0mol·L－1HCl溶液中，混合物Y能完全释放出H2。

1molMg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为。

③在0.5mol·L－1NaOH和1.0mol·L－1MgCl2溶液中，

混合物Y均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质X-射线衍射谱图如右图所示（X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）。

在上述NaOH溶液中，混合物Y中产生氢气的主要物质是

（填化学式）。

（3）铝电池性能优越，Al-AgO电池可用作水下

动力电源，其原理如右下图所示。

该电池反应

的化学方程式为：

。

【参考答案】

（1）①a＋b

②Al4C3＋12HCl=4AlCl3＋3CH4↑

（2）①防止MgAl被空气氧化

②52mol

③Al

（3）2Al＋3AgO＋2NaOH=2NaAlO2＋3Ag＋H2O

【解析】本题以新能源、新材料为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表计算与分析的综合题，是以常见物质相关的化学知识在生产、生活中具体运用的典型试题。

【备考提示】高三复习一定要关注社会、关注生活、关注新能源新材料、关注环境保护与社会发展，适度加强综合训练，把学生的能力培养放在高三复习的第一位。

3.［2012·江苏化学卷21A物质结构］一项科学研究成果表明，铜锰氧化物（CuMn2O4）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）。

（1）向一定物质的量浓度的Cu（NO3）2和Mn（NO3）2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。

①Mn2＋基态的电子排布式可表示为。

②NO3－的空间构型（用文字描述）。

（2）在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O。

①根据等电子原理，CO分子的结构式为。

②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为。

③1molCO2中含有的σ键数目为。

（3）向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu（OH）4]2－。

不考虑空间构型，[Cu（OH）4]2－的结构可用示意图表示为。

【参考答案】

（1）①1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5）

②平面三角形

（2）①C≡O②sp3③2×6.02×1023个（或2mol）

（3）

【解析】本题科学研究铜锰氧化物作背景，考查学生对电子排布、原子轨道杂化类型与空间构型、等电子体原理、[Cu（OH）4]2－结构等《选修三》基础知识的掌握和应用能力。

本题基础性较强，重点特出。

【备考提示】《选修三》的知识点是单一的、基础的，我们一定要确保学生不在这些题目上失分。

看来还是得狠抓重要知识点，狠抓基础知识，强化主干知识的巩固和运用，这也许是我们高三复习的灵魂所在。

4.［2012·海南化学卷14］（9分）在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：

I：

向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液：

II：

向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。

己知：

Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38

回答下列问题：

（1）FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为：

（2）过程I加入铁屑的主要作用是，分离得到固体的主要成分是，从固体中分离出铜需采用的方法是；

（3）过程II中发生反应的化学方程式为；

（4）过程II中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为。

（列式计算）

【答案】

（1）2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+；

（2）回收铜Cu和Fe加入过量的盐酸后过滤。

（3）FeCl2+Ca（OH）2==CaCl2+Fe（OH）2↓4Fe（OH）2+O2+2H2O==4Fe（OH）3

（4）4.0×10-11mol·L-1

【解析】

（1）Fe3+具有强氧化性，能将Cu氧化，其离子方程式为2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+；

（2）废液中中含有Fe2+和Cu2+，加入过量的铁屑发生的反应为：

Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故铁屑的作用是回收铜，分离得到的固体为Cu和Fe的混合物，从中得到铜的方法是先加入过量的盐酸，再过滤。

（3）“向滤液中加入一定量石灰水”发生的反应为：

FeCl2+Ca（OH）2==CaCl2+Fe（OH）2↓；“鼓入足量的空气”发生的反应为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O===4Fe（OH）3。

（4）据KSP[Fe（OH）3]=c（Fe3+）·[c（OH-）]3=4.0×10-38，pH=5则c（OH-）＝10-9mol·L-1，可知c（Fe3+）=4.0×10-11mol·L-1。

5.［2012·海南化学卷19-I］[选修3——物质结构与性质]

（6分）下列有关元素锗及其化合物的叙述中正确的是

A．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳

B．四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型

C．二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物

D．锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质

【答案】BD

【解析】锗是金属而碳是非金属元素，第一电离能要低于碳，故A错；C和Ge都是第ⅣA族元素，四氯化锗与四氯化碳都是分子晶体，其分子构型相同，故B正确；锗是金属，金属的氧化物不可能为气体化合物，故C错；锗和碳是同主族元素，晶体结构具有一定的相似性，故D正确。

6.［2012·海南化学卷19-II］（14分）铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。

回答下列问题：

（1）铜原子基态电子排布式为；

（2）用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。

对金属铜的测定得到以下结果：

晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm。

又知铜的密度为9.00g·cm-3，则镉晶胞的体积是

cm3、晶胞的质量是g，阿伏加德罗常数为（列式计算，己知Ar（Cu）=63.6）；

（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构（如下图），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为。

已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，另一种的化学式为；

（4）金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是，反应的化学方应程式为。

【答案】

（1）1s22s22p63s23p63d104s1

（2）4.7×10-23cm34.23×10-22gAr（Cu）=63.6g/mol=×NA，得NA=6.01×1023mol-1。

（3）sp3K2CuCl3

（4）过氧化氢为氧化剂，氨与Cu形成配离子，两者相互促进使反应进行；

Cu+H2O2+4NH3=Cu（NH3）42++2OH—

【解析】

（1）铜是29号元素，其基态原子的电子排布式为：

1s22s22p63s23p63d104s1。

（2）铜的晶胞为面心立方最密堆积，一个晶胞能分摊到4个Cu原子；1pm=10-10cm，故一个晶胞的体积为（361×10-10cm）3=4.7×10-23cm3；一个晶胞的质量为4.7×10-23cm3×9.00g·cm-3=4.23×10-22g；由Ar（Cu）=63.6g/mol=×NA，得NA=6.01×1023mol-1。

（3）KCuCl3中Cu元素的化合价为+2，则另一种无限长链结构中的Cu元素的化合价为+1，CuCl3原子团的化合价为-2，故其化学式为K2CuCl3。

（4）“金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应”，这是两种物质共同作用的结果：

过氧化氢具有强氧化性，而氨水能与Cu2+形成配合物。

7.［2012·安徽理综化学卷13］已知室温下，

的K，或溶解度远大于

。

向浓度均为0.1

的

和

混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。

下列示意图表示生成

的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系。

合理的是

B【解析】本题主要考查化学反应的顺序问题，旨在考查考生运用基础知识解决实际问题的能力。

因Ksp[Al（OH）3]＞＞Ksp[Fe（OH）3]，因此向混合溶液中滴加NaOH溶液时，首先应生成Fe（OH）3沉淀，当Fe3＋沉淀完全后，再生成Al（OH）3沉淀，继续滴加NaOH溶液，则Al（OH）3＋OH－===AlO－2＋2H2O，故B项图像符合实际情况。

8.［2012·安徽理综化学卷28］

【参考答案】⑴

⑵Na2CO3相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者c（CO2－3）较大⑶全部为PbCO3·Pb（OH）2PbCO3与PbCO3·Pb（OH）2的混合物

⑷①

实验步骤

预期的实验现象和结论

取一定量样品充分干燥，然后将样品加热分解，将产生的气体依次通过盛有无水硫酸铜的干燥管和盛有澄清石灰水的烧瓶

若无水硫酸铜不变蓝色，澄清石灰水变浑浊，说明样品全部是PbCO3

②同意若全部为PbCO3，26.7g完全分解后，其固体质量为22.3g

【解析】本题主要考查学生对化学反应原理的掌握及实验的设计与评价，旨在考查学生运用所学知识综合分析、解决问题的能力，以及运用文字表达分析解决问题过程并做出合理解释的能力。

⑴根据反应方程式容易写出反应的平衡常数表达式：

K＝

。

⑵HCO－3难电离，相同浓度时，Na2CO3溶液中CO2－3浓度远大于NaHCO3溶液中CO2－3的浓度，CO2－3浓度越大，越有利于PbSO4的转化。

⑶根据信息及假设一，不难得出假设二和假设三分别为全部为PbCO3·Pb（OH）2、PbCO3与PbCO3·Pb（OH）2的混合物。

⑷若全部为PbCO3根据PbCO3

PbO＋CO2↑，26.7g全部分解得到的PbO：

×223g·mol－1＝22.3g，而实际质量为22.4g，因此假设一不成立。

9.［2012·浙江理综化学卷13］化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。

已知：

氧化还原反应：

2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl；2Co（OH）3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+6H2O

2Fe（OH）2+I2+2KOH=2Fe（OH）3+2KI；3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O

复分解反应：

2HSCN+K2CO3=2KSCN+CO2↑+H2O；KCN+CO2+H2O=HCN+KHCO3

热分解反应：

4NaClO

3NaCl+NaClO4；NaClO4

NaCl+2O2↑

下列说法不正确是：

A．氧化性（酸性溶液）：

FeCl3>Co（OH）3>I2

B．还原性（碱性溶液）：

Fe（OH）2>I2>KIO3

C．热稳定性：

NaCl>NaClO4>NaClO

D．酸性（水溶液）：

HSCN>H2CO3>HCN

A解析：

根据氧化还原反应方程式中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物，所以，氧化性（酸性溶液）：

Co2O3>Cl2>Fe3+>I2，A选项错；还原性（碱性溶液）：

Fe（OH）2>I2>KIO3，B选项正确；C选项，根据在热分解反应中稳定性弱的物质容易分解生成对应的稳定性强的物质，C正确；D选项，根据在复分解反应中强酸制取弱酸的原则，酸性（水溶液）：

HSCN>H2CO3>HCN，正确。

10.［2012·浙江理综化学卷28］（14分）过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。

某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下：

已知：

主反应2Na2CO3（aq）+3H2O2（aq）

2Na2CO3·3H2O2（s）ΔH<0

副反应2H2O2=2H2O+O2↑

滴定反应6KMnO4+5（2Na2CO3·3H2O2）+19H2SO4=

3K2SO4+6MnSO4+10Na2SO4+10CO2↑+15O2↑+34H2O

50°C时2Na2CO3·3H2O2（s）开始分解

请回答下列问题：

（1）图中支管的作用是。

（2）步骤①的关键是控制温度，其措施有、

和。

（3）在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇，

均可析出过碳酸钠，原因是。

（4）步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的

是。

（5）下列物质中，会引起过碳酸钠分解的有。

A．Fe2O3B．CuO

C．Na2SiO3D．MgSO4

（6）准确称取0.2000g过碳酸钠于250mL锥形瓶中，加50mL蒸馏水溶解，再加50mL2.0mol·L-1H2SO4，用2.000×10-2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗30.00mL，则产品中H2O2的质量分数为。

解析：

（1）恒压滴液漏斗一般用于封闭体系，恒压滴液漏斗的支管是为了使反应体系的压力不会由于滴加液体而增加。

如果没有支管，反应体系只有一个口的话，不断加液体就会造成反应体系压力增加，会使液体滴不下来。

所以支管的作用是平衡压强。

（2）由于50°C时，2Na2CO3·3H2O2（s）开始分解，所以步骤①（控温反应）的关键是控制温度，由于主反应是放热反应，所以控制温度的措施有：

采用冷水浴、不断搅拌使反应产生的热量快速地散去，缓慢地滴加H2O2溶液，使反应缓慢进行、缓慢放热。

（3）滤液X主要是过碳酸钠溶液，加入固体NaCl（电解质）或无水乙醇，能降低过碳酸钠的溶解度，使过碳酸钠析出（盐析作用或醇析作用）。

（4）步骤③是洗涤，选用无水乙醇洗涤产品的目的是：

为了冲洗去固体表面的水分，有利于干燥，可以防止产品溶解，降低产率。

（5）Fe2O3、CuO是H2O2分解的催化剂，分析过碳酸钠的组成2Na2CO3·3H2O2，可以推知Fe2O3、CuO它们也会引起过碳酸钠分解。

（6）根据关系式：

6KMnO4∽5（2Na2CO3·3H2O2）

6mol5mol

（2.000×10-2mol·L-1×30.00mL×10-3L/Ml）n

n（2Na2CO3·3H2O2）=0.0005mol

m（2Na2CO3·3H2O2）=0.0005mol×314g/mol=0.517g

答案：

（14分）

（1）平衡压强

（2）冷水浴磁力搅拌缓慢滴加H2O2溶液

（3）降低产品的溶解度（盐析作用或醇析作用）

（4）洗去水份，利于干燥

（5）AB

（6）25.50%（或0.2550）

11.［2012·重庆理综化学卷7］下列叙述正确的是

与S混合加热生成

的热稳定性大于

过量的铜与浓硫酸反应用一氧化氮生成

白磷在空气中加热到一定温度能转化成红磷

【答案】C

12.［2012·广东理综化学卷10］下列应用不涉及氧化还原反应的是

ANa2O2用作呼吸面具的供氧剂B工业上电解熔融状态Al2O3制备Al

C工业上利用合成氨实现人工固氮D实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3

解析：

A有单质O2生成。

B有单质Al生成。

C有单质H2和N2反应

13.［2012·广东理综化学卷32］（17分）难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡

为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

（1）滤渣主要成分有和以及未溶杂卤石。

Ca（OH）2Mg（OH）2

（2）用化学平衡移动原理解释Ca（OH）2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因：

。

氢氧根与镁离子结合，使平衡向右移动，K+变多。

（3）“除杂”环节中，先加入溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入溶液调滤液PH至中性。

K2CO3H2SO4

（4）不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图14，由图可得，随着温度升高，

①②

①在同一时间K+的浸出浓度大。

②反应的速率加快，平衡时溶浸时间短。

（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：

已知298K时，Ksp（CaCO3）=2.80×10—9，Ksp（CaSO4）=4.90×10—5，求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。

K=1.75×104

14.［2012·山东理综化学卷28］（12分）工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下：

焙烧

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。

a．浓H2SO4b．稀HNO3c．NaOH溶液d．氨水

（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在（填离子符号），检验溶液中还存在Fe2＋的方法是（注明试剂、现象）。

（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为。

（4）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是。

a．电能全部转化为化学能b．粗铜接电源正极，发生氧化反应

c．溶液中Cu2＋向阳极移动　　　　　d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

（5）利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为。

答案：

（1）c，d

（2）Fe3＋；取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色（3）3Cu2O+2Al=Al2O3+6Cu

（4）b，d（5）4H＋+O2+4e－=2H2O

15.［2012·山东理综化学卷30］（14分）实脸室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4二主要流程如下:

MgCl2、AlCl3的混合溶液（A）

（1）为使Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入（填“A”或“B"），再滴加另一反应物。

（2）如右图所示，过滤操作中的一处错误是。

（3）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是。

高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是。

（4）无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。

NaOH溶液

装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是。

F中试剂的作用是。

用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为_。

【解析】

（1）Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，则先加入氨水。

（2）过滤时漏斗末端没有紧靠烧杯内壁。

（3）检验沉淀是否洗净可向洗涤液加入氨水，观察是否有沉淀产生。

高温焙烧在坩埚中进行。

（4）装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中HCl,F盛装浓硫酸，防止水蒸气进入E。

用干燥管盛装碱石灰可以起到F和G的作用。

答案：

（1）B

（2）漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁（3）AgNO3溶液（或硝酸酸化的AgNO3溶液）；坩埚

（4）除去HCl；吸收水蒸气；碱石灰（或NaOH与CaO混合物）

16.［2012·全国大纲理综化学卷12］在常压和500℃条件下，等物质的量的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

A.V3＞V2＞V4＞V1B.V3＞V4＞V2＞V1

C.V3＞V2＞V1＞V4D.V2＞V3＞V1＞V4

【答案】B

【解析】常压和500℃条件下，水是气体，等物质的量的Ag2O,Fe（OH）3,NH4HCO3,NaHCO3完全分解，根据分解化学方程式可知：

生成的气体体积大小顺序为V3＞V4＞V2＞V1。

【考点】化学方程式的书写。

【点评】此题难度不大，但素材来自教学一线，以元素及其化合物为载体的综合考查，包括物质性质及反应方程式的处理。

19.［2012·全国大纲理综化学卷29］（15分）（注意：

在试题卷上作答无效）

氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。

为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，在将滤液按下图所示步骤进行操作。

回答下列问题：

起始滤液的pH_____________7（填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是_________________________________________________。

试剂I的化学式为______________________，①中发生反应的离子方程式为____________________________________________。

试剂Ⅱ的化学式为______________________，②中加入试剂Ⅱ的目的是__________________________________________________________________；

试剂Ⅲ的名称是______________________，③中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________；

某同学称取提纯的产品0.7759g，溶解后定定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL溶液，用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL，该产品的纯度为____________________________________________。

（列式并计算结果）

[答案]

（1）大于碳酸根离子水解呈碱性

（2）BaCl2Ba2++SO42-=BaSO4↓B