1、专题十常见金属元素时间：45分钟满分：100分一、选择题(本大题共8小题，每小题8分，共64分)1(2019年高考江苏卷)下列有关化学反应的叙述正确的是()AFe在稀硝酸中发生钝化BMnO2和稀盐酸反应制取Cl2CSO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3D室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2解析：A.常温下，Fe在与浓硝酸发生钝化反应，故A错误；B.二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，故B错误；C.二氧化硫与过量氨水反应生成硫酸铵，故C正确；D.常温下，Na与空气中的氧气反应生成Na2O；加热条件下，钠与氧气反应生成Na2O2，故D错误。答案：C2(2019年福建泉州市联考)X、Y
2、、Z、W有如图所示的转化关系(反应条件和部分其它反应物省略)，则X、Y、Z可能是()Na、Na2O、Na2O2AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2Fe、FeCl2、FeCl3NaOH、Na2CO3、NaHCO3C、CO、CO2A BC D解析：若X为Na、W为O2，则Y为Na2O，Z为Na2O2，O2与Na反应在加热的时候生成Na2O2，故正确；若X为AlCl3，W为NaOH，则Y为Al(OH)3，Z为NaAlO2，过量NaOH与AlCl3反应生成NaAlO2，故正确；若X为Fe、W为Cl2，则Fe与Cl2只生成FeCl3，故错误；若X为NaOH、W为CO2，则Y为Na2CO3，Z为NaH
3、CO3，过量CO2与NaOH反应生成NaHCO3，故正确；若X为C、W为O2，则Y为CO、Z为CO2，碳与氧气能够发生不完全燃烧和完全燃烧，一氧化碳也能燃烧生成二氧化碳，故正确。答案：D3下列叙述和均正确并且有因果关系的是()选项叙述叙述AFe3有氧化性Fe2(SO4)3可作净水剂B浓硫酸有腐蚀性常温下浓硫酸不能用铁罐盛装CCl2是非金属单质Cl2能使湿润的有色布条褪色D熔融状态的Al2O3中有自由移动的Al3和O2电解熔融状态的Al2O3制备Al解析：铁离子具有氧化性，硫酸铁的净水作用是铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸附悬浮杂质的作用，叙述和均正确，但无因果关系，故A错误；浓硫酸具有强腐蚀性
4、，常温下铁、铝在浓硫酸中发生钝化，常温下浓硫酸能用铁罐盛装，叙述正确，叙述错误，无因果关系，故B错误；氯气是非金属单质，氯气遇到湿润的有色布条，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性可以使布条褪色，叙述和均正确，无因果关系，故C错误；氧化铝是离子化合物，熔融时电离出离子，利用电解熔融的氧化铝制备金属铝，叙述和正确并且有因果关系，故D正确。答案：D4(2019年皖南八校模拟)实验室按如图所示装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度。下列说法错误的是()A实验前，应进行气密性检查，滴入盐酸前，应将装置中含有CO2的空气排尽B必须在装置、间添加吸收HCl气体的装置C装置的作用是防止空气中的CO2进入装置与B
5、a(OH)2溶液反应D反应结束时，应再通入空气将装置中产生的气体完全转移到装置中解析：该实验的原理是将纯碱转化为CO2，并用中的Ba(OH)2将CO2完全吸收，根据所得BaCO3的质量，进一步换算出Na2CO3的质量，从而得到Na2CO3的纯度。实验的关键是准确测出纯碱产生的CO2的量，一要保证CO2的来源，二要保证CO2被完全吸收。A项可以保证CO2的来源，不能混有空气中的CO2，A项正确；B项，因为Ba(OH)2足量，HCl不影响生成BaCO3的质量，所以不需要添加吸收HCl气体的装置，B项错误；C项，装置可避免外界空气中的CO2被Ba(OH)2吸收对实验产生干扰，C项正确；D项是可以保证
6、CO2被完全吸收，D项正确。答案：B5(2019年衡水中学高三调研)已知：2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3，向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol NaAlO2的混合溶液中慢慢通入CO2，则通入CO2的量和生成沉淀的量的关系正确的是()选项ABCDn(CO2)/mol2346n(沉淀)/mol2233解析：通入CO2时，反应的先后顺序：Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O，2NaOHCO2=Na2CO3H2O、2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3、Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3、BaCO3CO2H2O=Ba(
7、HCO3)2，根据通入CO2的量，判断沉淀的量。通入2 mol CO2时，1 mol Ba(OH)2，2 mol NaOH发生反应，生成1 mol BaCO3沉淀；通入3 mol CO2时，发生反应，生成1 mol BaCO3沉淀和2 mol Al(OH)3沉淀，共3 mol沉淀；通入4 mol CO2时，发生反应，还是有1 mol BaCO3和2 mol Al(OH)3沉淀，共3 mol沉淀；通入6 mol CO2时发生反应，剩余2 mol Al(OH)3沉淀。综上所述，C正确。答案：C6(2019年甘肃省武威市高三段考)含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同
8、时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是()A该过程中可得到化工产品H2SO4B该过程中化合价发生改变的元素为Fe和SC该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2D图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4解析：由工艺流程可知，转化过程中吸收了氧气和二氧化硫，得到了化工产品硫酸。A由工艺流程图可以看出，转化过程中吸收了氧气和二氧化硫，排出了硫酸，所以该流程中可得到化工产品硫酸，故A正确；B.该流程中化合价发生改变的元素有Fe、S和O，故B错误；C.由工艺流程可知，二氧化硫被吸收生成了硫酸，所以该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，故C正确；D.硫酸
9、铁、水和二氧化硫反应生成硫酸亚铁和硫酸，所以图中吸收SO2的化学反应方程式为：Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4，故D正确。答案：B7(2019年厦门八校联考)已知酸性条件下有如下反应：2Cu=Cu2Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：加入试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓硝酸实验现象有红色固体剩余、溶液变为蓝色产生无色气体产生无色气体、溶液变为蓝色产生红棕色气体、溶液变为蓝色由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物()A是CuB是Cu2OC
10、一定有Cu，一定有Cu2OD一定有Cu2O，可能有Cu解析：已知酸性条件下有如下反应：2Cu=Cu2Cu，向红色固体中加入稀硫酸，有红色固体和蓝色溶液，红色固体为铜，蓝色溶液为硫酸铜溶液，由此可推出原红色固体里一定有Cu2O，对于溶液中的红色固体铜，一种可能是原来有一部分，Cu2O和硫酸反应生成一部分，另一种可能是全部由Cu2O和硫酸反应生成的，因此可得出结论，红色固体里一定有Cu2O，可能有铜，D正确。答案：D8(2019年福州一中二模)球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下：下列说法不正确的是()A固体2是氧化铁BX的化学式可以表示为Fe3C2C溶液甲加热
11、、蒸发、灼烧也可得到24.0 g固体DX与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成解析：X在空气中煅烧转化为CO2气体与铁的氧化物，再经盐酸、氯气处理后得到FeCl3溶液(溶液乙)，加热、蒸发时，FeCl3水解得到Fe(OH)3，灼烧Fe(OH)3得到固体Fe2O3(固体2)，A正确；n(Fe2O3)0.15 mol，n(Fe)0.3 mol，m(Fe)16.8 g，m(C)18.0 g16.8 g1.2 g，n(C)0.1 mol，n(Fe)n(C)31，X的化学式可以表示为Fe3C，B错误；溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中，Fe2会被空气氧化为Fe3，最后得到的固体也是Fe2O3，C正确；浓硝酸
12、和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成CO2，氮元素被还原为NO2，D正确。答案：B二、非选择题(共36分)9(18分)(2019年山东省淄博市高三三模)铍铜广泛应用于制造高级弹性元件。从某废旧铍铜元件(含BeO、CuS、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的流程如下：已知：.铍与铝元素处于周期表中相邻周期对角线的位置，化学性质相似。.常温下：KspCu(OH)22.21020，KspFe(OH)34.01038，KspMn(OH)22.11013。(1)写出铍铜元件中SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式_。写出生成“红褐色固体”的离子方程式_。(2)滤渣B的主要成分为_(填化学式)。写出反
13、应中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式_。(3)从“溶液CBeCl2溶液”的过程中，下列操作中合理的是(按先后顺序排序)_(填字母)。A加入过量的NaOH溶液B过滤C加入适量的盐酸 D加入过量的氨水E通入过量的CO2气体 F洗涤从“BeCl2溶液BeCl2固体”的操作是_。(4)MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫，写出反应中CuS发生反应的离子方程式_。(5)溶液D中含c(Cu2)2.2 molL1、c(Fe3)0.008 molL1、c(Mn2)0.01 molL1，逐滴加入稀氨水调节pH可依次分离，首先沉淀的是_(填离子符号)。解析：废旧铍铜元件(含BeO、CuS、少量FeS和
14、SiO2)中，加入氢氧化钠溶液反应后过滤，信息可知BeO属于两性氧化物，CuS不与氢氧化钠溶液反应，FeS不与氢氧化钠溶液反应，二氧化硅属于酸性氧化物，和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，因此滤液A成分是NaOH、Na2SiO3、Na2BeO2，滤渣B为CuS、FeS，滤液A中加入过量盐酸过滤得到固体1为硅酸，溶液C中为BeCl2，向溶液C中先加入过量的氨水，生成Be(OH)2沉淀，然后过滤洗涤，再加入适量的HCl生成BeCl2，在HCl气氛中对BeCl2溶液蒸发结晶得到晶体，滤渣B中加入硫酸酸化的二氧化锰，MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫，酸性介质中二氧化锰被还原为锰盐，过滤得到溶
15、液D为硫酸铜、硫酸铁、硫酸锰的混合溶液，逐滴加入稀氨水调节pH可依次分离，最后得到金属铜。(1)SiO2是酸性氧化物，和NaOH反应生成，硅酸钠和水，离子方程式为：SiO22OH=SiO32H2O，Fe3和NH3H2O反应生成“红褐色固体”的离子方程式： Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH4。(2)由以上分析：滤渣B的主要成分是不反应的CuS、FeS；滤液A中含铍化合物为Na2BeO2，Na2BeO2与过量的盐酸反应的化学方程式为：Na2BeO24HCl=BeCl22NaCl2H2O，离子方程式为：BeO224H=Be22H2O 。(3)依据Be(OH)2和Al(OH)3性质相似，难溶
16、于水及具有两性的特点，在溶液C中加入过量的氨水，生成Be(OH)2沉淀，过滤后洗涤，再加入盐酸溶解即可，提纯BeCl2选择的合理步骤为：DBFC。BeCl2易发生水解，生成Be(OH)2和HCl，从BeCl2溶液中用蒸发结晶法得到BeCl2固体时，为抑制水解，操作为：蒸发结晶时向溶液中持续通入HCl气体( 或在HCl 气流中加热蒸干)。(4)反应是在硫酸存在的条件下，MnO2和CuS反应，CuS中的S元素被氧化成S单质，同时MnO2中的Mn被还原成Mn2，所以反应的离子方程式为：MnO2CuS4H=SMn2Cu22H2O。(5)当加入氨水时，依据KspCu(OH)22.21020，欲使Cu(O
17、H)2沉淀，根据c(OH)2c(Cu2)2.21020，即c(OH)1 molL1时就有Cu(OH)2沉淀，同理可求欲使Fe3、Mn2转化为沉淀的c(OH)分别为1.7 molL1，1.45 molL1，因此首先沉淀的是Fe3。答案：(1)SiO22OH=SiO32H2OFe33NH3H2O=Fe(OH)33NH4(2)CuSFeSBeO224H=Be22H2O(3)DBFC在HCl气流中加热蒸干BeCl2溶液(蒸发结晶时向溶液中持续通入HCl气体)(4)MnO2CuS4H=Mn2Cu2S2H2O(5)Fe310(18分)(2019年吉林省吉林市高三三模)为了探究Cu(NO3)2 的氧化性和热
18、稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。.Cu(NO3)2 的氧化性将光亮的铁丝伸入Cu(NO3)2 溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe 的氧化产物，将溶液中的Cu2除尽后，进行了如下实验。可选用的试剂KSCN 溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水。(1)请完成下表：操作反应或现象结论取少量除尽 Cu2后的溶液于试管中，加入_溶液，振荡现象存在 Fe3取少量除尽 Cu2后的溶液于试管中，加入 K3Fe(CN)6溶液，振荡离子方程式存在 Fe2.Cu(NO3)2 的热稳定性在右图所示的实验装置A 中，用酒精喷灯对Cu(NO3)2 固体加强热，产生红棕色气体，在装置C中收集到无色气体，经验
19、证为O2。当反应结束以后，试管中残留固体为红色。(2)装置B 的作用是_ 。(3)从实验安全角度考虑，需要在A、B 间加入装置M，请在方框中画出M 装置。(4)下图为Cu(NO3)2 样品高温过程的热重曲线(样品质量分数w%随温度变化的曲线)。Cu(NO3)2加热到200的化学方程式为_ ，继续高温至1 000生成 _(填化学式)固体。解析：(1)取少量除尽Cu2后的溶液于试管中，加入12滴KSCN溶液，振荡，若含有铁离子溶液会变血红色， K3Fe(CN)6与Fe2反应生成Fe3Fe(CN)62沉淀，反应的离子方程式为2Fe(CN)633Fe2= Fe3Fe(CN)62。(2)Cu(NO3)2
20、 固体加强热，产生的红棕色气体为NO2，试管中残留的红色固体为铜，气体经过氢氧化钠时，NO2被吸收除去。(3)NO2易溶于氢氧化钠溶液，容易产生倒吸现象，为了防止倒吸，应添加一个安全瓶，可以防止C装置中 的液体到吸入发生装置A，图见答案。(4)设硝酸铜为1 mol，质量为188 g，其中铜的质量为64 g，根据图像，加热到200时固体质量为188 g42.6%80 g，表明固体中含有16g氧元素，固体中铜元素和氧元素的物质的量之比为11，化学式为CuO，结合(3)的提示，还生成NO2和 O2，反应的方程式为2Cu(NO3)22CuO4NO2O2。加热到1 000时，固体的质量为188 g38.3%72 g，表明固体中含有8 g氧元素，固体中铜元素和氧元素的物质的量之比为21，化学式为Cu2O。答案：(1)KSCN溶液溶液呈红色； 2Fe(CN)633Fe2= Fe3Fe(CN)62(2)除去混合气体中的NO2(3)(4)2Cu(NO3)22CuO4NO2O2Cu2O