1、专题3 金属及其化合物一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1成语是我国文化的宝贵遗产下列有关金属的成语中，不符合科学原理的是()A百炼成钢B火树银花C点石成金 D沙里淘金解析：A项炼钢降碳；B项焰色反应；D项物理方法淘金答案：C2(济南模拟)美国科学家在Science上发表论文，宣布发现了铝的“超级原子”结构Al13和Al14.已知这类“超级原子”最外层电子数之和为40个时处于相对稳定状态下列说法中，正确的是 ()AAl13、Al14互为同位素BAl13超级原子中Al原子间通过离子键结合CAl14最外层电子数之和为42，与第A族元素原子的性质相似DAl13和Al14都具有较强的
2、还原性，容易失去电子生成阳离子3铜锌合金制成的假元宝欺骗行人的事件屡有发生不能用于区别其真伪的方法是()A测定密度 B放入稀硫酸中C放入稀盐酸中 D观察外观解析：合金密度比金要小，合金与H2SO4、HCl均反应答案：D4(镇江模拟)由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)下列推断错误的是 ()A若X是Na2CO3，C为含极性键的分子，则A一定是氯气，且D和E能发生反应B若A是单质，B和D的反应是OHHCO=H2OCO，则E是一种清洁的能源C若D为CO，C能和E反应，则A一定为Na2O2，其电子式是Na2NaD若D为白色沉淀，与A摩尔质量
3、相等，则X一定是铝盐解析：若X为Na2CO3，则由题意知C为CO2，则A为Cl2，NaHCO3与HClO不发生反应答案：A5(江苏调研)将2.4 g 镁、铝混合物粉末溶于75 mL 4 molL1的盐酸中，反应一段时间后，再加入250 mL 1.5 molL1 的NaOH溶液后待反应完全，此时溶液中大量存在的是 ()ANa、Mg2 BAl3、Mg2CMg2、AlO DNa、AlO解析：Mg、Al合金完全溶解，因为n(HCl)0.3 mol，n(NaOH)0.375 mol，NaOH过量，当n(HCl)n(NaOH)时，沉淀完全，剩余NaOH可以把Al(OH)3溶解，所以溶液中大量存在的离子为N
4、a、AlO.答案：D6将一定质量的Mg，Zn，Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H22.8 L(标准状况)，原混合物的质量可能是 ()A2 g B1 g C8 g D10 g解析：根据极限法，若全部为Mg、Zn、Al质量分别为3 g、8.125 g、2.25 g，混合物的质量应介于2.25 g8.125 g之间答案：C7在含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是 ()ANaBAl3 CFe3 DFe2解析：Na2OH2O=2Na2OH，故Na数目增多；B项中，Al3Al(OH)3 A
5、l3，所以Al3数目不变化；C、D两项中，Fe3Fe(OH)3Fe3，但同时还有Fe2的变化：Fe2Fe(OH)2Fe(OH)3Fe3，所以Fe3增多，Fe2减少，故选B.答案：B8(江苏高考)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CMgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料D电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁解析：A项，Al3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MgO熔点高的性质；D项，电解MgCl2溶液最终会
6、得到Mg(OH)2而非Mg.答案：D9现有一工业纯碱样品(含少量氯化钠等不与酸反应的杂质)，用如图装置测定样品中碳酸钠的质量分数，其中正确的是 ()解析：利用H2SO4和样品反应，然后排饱和NaHCO3溶液测量CO2的体积，A、B两项中排水时应短进长出，D项中产生的CO2会与Na2CO3溶液反应，使误差偏大答案：C10下列各组离子一定能大量共存的是 ()A在含大量Fe3的溶液中：NH、Na、Cl、SCNB在强碱性溶液中：Na、K、AlO、COC在c(H)1013mol/L的溶液中：NH、Al3、SO、NOD在pH1的溶液中：K、Fe2、Cl、NO解析：A项中Fe3与SCN反应；B项中在有OH时
7、该组离子能共存；C项中溶液中OH与NH作用生成NH3H2O；D项中溶液中有H时NO会将Fe2氧化，故只有B符合题意答案：B11(南通调研)用下列装置不能达到有关实验目的是 ()A用甲图装置证明(煤油)(钠)(水)B用乙图装置制备Fe(OH)2C用丙图装置制取金属锰D用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性解析：小试管内放NaHCO3固体更能证明NaHCO3不稳定答案：D12.某稀溶液中含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示，则稀溶液中Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为(
8、)A111 B131C338 D114解析：加入Fe粉的过程中发生的反应依次为：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2OFe2Fe3=3Fe2FeCu2=Fe2Cu铁粉加至1 mol前是与HNO3反应，由反应知原溶液中HNO3为4 mol(生成1 mol Fe3)铁粉从1 mol到2 mol 时是与Fe3反应，消耗2 mol Fe3，据反应知原有的Fe(NO3)2为2 mol1 mol.铁粉从2 mol到3 mol时，由反应得其中1 mol Fe消耗Cu21 mol，所以Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量浓度之比为114.答案：D13下列有关实验的说法正确的是 ()A除
9、去铁粉中混有的少量铝粉，可加入过量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤B为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量C制备Fe(OH)3胶体，通常是将Fe(OH)3固体溶于热水中D某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有CO解析：A项，Fe粉不与NaOH溶液反应，Al粉溶解B项，瓷坩埚中SiO2与NaOH反应C项，应在沸水中滴加适量FeCl3饱和溶液，并加热至出现红褐色为止D项，含HCO、SO、HSO都可答案：A14按下图装置通入X气体，并在管P处点燃，实验结果是澄清石灰水变浑浊，则X、Y可能是 ()AH2和Fe2O3 BCO和CuOCH2和Na2CO
10、3 DCO和Na2CO3解析：CO还原CuO后生成CO2使石灰水变浑浊，且CO可燃提供热量答案：B15制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2.向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是 ()A烧杯中有铜、无铁 B烧杯中有铁、无铜C烧杯中铁、铜都有 D烧杯中铁、铜都无解析：溶液中有Cu2而Fe有剩余是不可能的，因为Fe能与Cu2反应生成Cu.答案：B16(2011许昌调研)一定体积CO2和O2的混合气体通过足量的Na2O2后，所得气体体积变为原来的3/4，则CO2在原混合气体中的体积分数为 ()A2
11、5% B40% C50% D75%解析：设原混合气体共4体积，则反应后气体减少1体积由2CO22Na2O2=2Na2CO3O2V211V(CO2) 1所以V(CO2)2(CO2)2/4100%50%.答案：C二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17(7分)国务院强调“南水北调”工程必须坚持“三先三后”的原则在调水工程中，沿途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大隐患检测某工厂废液中，含有大量的Mg2、Al3、Cu2、Ag.试分析回答下列问题：(1)该废液中可能大量存在的一种阴离子是_(选填序号)ASO BNO CCl DCO(2)检验废液中铝元素的含量，需将其从废水样品中分离出来，所用的试
12、剂可以是_，铝元素发生变化的离子方程式是_(3)为了回收废液中的金属银，某同学设计了如下方案：若依该方案获得银108 g，为保证不污染环境和氯气的循环利用，理论上应提供标准状况下的氢气_L.解析：(1)SO、Cl与Ag不共存；CO与Cu2、Ag、Mg2、Al3都不共存(2)利用Al(OH)3的两性将Al元素从废水样品中分离出来(3)根据题中转化关系图，2AgCl2H2即n(H2)n(Ag)0.5 molV(H2)0.5 mol22.4 L/mol11.2 L答案：(1)B(2)NaOH溶液Al34OH=AlO2H2O(3)11.218(8分)(宁夏高考)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之
13、间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质(一般是黑色粉末)，C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物(反应条件图中已省略)(1)A、B、C、D代表的物质分别为_、_、_、_(填化学式)；(2)反应中的C、D均过量，该反应的化学方程式是_；(3)反应中，若B与F物质的量之比为43，G、H分别是_、_(填化学式)；(4)反应产物中K的化学式为_；(5)反应的离子方程式为_.解析：(1)由C是常见无色无味的液体，推知为H2O；D是淡黄色固体化合物，推知D为Na2O2，C、D反应后生成NaOH，并且又能和常见金属单质A反应，可知A为Al；由B为黑色非金属单质，猜测为碳(2)分步书写，
14、减少错误先写出Na2O2与H2O的反应，再写NaOH与Al的反应(3)根据C和O2反应的物质的量，两者比值为44时产物为CO2，比值为42时，产物为CO，现在比值为43，所以产物为CO2和CO的混合物(4)反应Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2.(5)反应溶液甲的成分为NaOH和NaAlO2，通入CO2后，CO2可以和NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3沉淀，同时CO2又和NaOH反应生成Na2CO3，两者相加，即得总方程式，然后再拆为离子方程式答案：(1)AlCH2ONa2O2(2)2Na2O22H2O=4NaOHO22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(3)CO2CO
15、(4)Na2CO3(5)CO2AlOOHH2O=COAl(OH)319(10分)三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4)33H2O可用于摄影和蓝色印刷某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程限选试剂：浓硫酸、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1盐酸、1.0 molL1 NaOH、3% H2O2、0.1 molL1 KI、0.1 molL1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水(1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水 (C)，
16、观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是_(2)该小组同学阅读资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3.验证固体产物中钾元素存在的方法是_，现象是_.(3)固体产物中铁元素存在形式的探究提出合理假设假设1：_；假设2：_；假设3：_.设计实验方案证明你的假设实验过程根据中方案进行实验按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论.实验步骤预期现象与结论步骤1：步骤2：步骤3：解析：(1)根据A瓶石灰水变浑浊，知有CO2气体，B中有红色固体生成，说明CuO被还原，C中石灰水变浑浊，可知B中CuO被CO还原(3)因为题目中说明铁不以三价存在，只能是
17、以二价铁或单质，或两者混合物存在步骤1：利用K2CO3的溶解性，除去K2CO3；步骤2：利用铁能置换出Cu，而FeO不能置换出Cu来检验是否含铁单质；步骤3：利用盐酸酸化分离出FeO，再用H2O2氧化，然后利用KSCN是否变色，来验证固体中是否含FeO.答案：(1)CO和CO2(2)利用焰色反应透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰(3)全部为铁单质全部为FeO同时存在铁单质和FeO实验步骤预期现象与结论步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使K2CO3完全溶解分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体固体产物部分溶解步骤2：向试管中加入适量CuSO4溶液，再加入少量上述不溶固体，充
18、分振荡(1)若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立(2)若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体物质生成，则证明有铁单质存在步骤3：继续步骤2中的(2)，进行固液分离，用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色取少量固体于试管中，滴加过量HCl后，静置，取上层清液，滴加适量H2O2，充分振荡后滴加KSCN.结合步骤2中的(2)；(1)若溶液基本无色，则假设1成立(2)若溶液呈红色，则假设3成立20(10分)三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、 Cu2O或二者混合物探究过程如下：查阅资料Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和
19、CuSO4，在空气中加热生成CuO提出假设假设1：红色粉末是Fe2O3假设2：红色粉末是Cu2O假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物设计探究实验取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂(1)若假设1成立，则实验现象是_(2)若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁你认为这种说法合理吗？_，简述你的理由(不需写出反应的方程式) _.(3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是_，写出发生反应的离子方程式_.探究延伸经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物(4)实验小组欲用加热法测定C
20、u2O的质量分数取a g 固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为b g(ba)，则混合物中Cu2O的质量分数为_解析：此题主要涉及Fe3、Cu2的氧化性强弱的比较，氧化性Fe3Cu2；Fe3的检验是Fe3与SCN作用呈红色；利用“差量法”计算混合物中Cu2O的质量，进一步求算Cu2O的质量分数答案：(1)固体完全溶解，溶液呈红色(2)不合理当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时，加入稀硫酸后产生的Fe3全部与Cu反应生成Fe2，滴加KSCN溶液后也不变红色(3)Fe2O3和Cu2OFe2O36H=2Fe33H2O、Cu2O2H=CuCu2H2O、2Fe3Cu=2Fe2Cu
21、2(4)21(7分)(合肥高三检测)下图中，A到L为常见物质或该物质的水溶液，B在A气体中燃烧产生棕黄色烟，B、G为中学化学中常见金属单质，I的焰色反应为黄色，组成J的元素原子核内只有一个质子，F为无色、有刺激性气味气体，且能使品红溶液褪色回答下列问题：(1)K名称为_，所含的化学键有_(2)D的水溶液呈棕黄色，则D的水溶液与G反应的离子方程式为_.少量B与C的浓溶液加热时反应的化学方程式为_.(3)若将F通入一定量K的水溶液中，则所得溶液中各离子浓度一定满足的下列关系式为_(填代号)Ac(Na)c(H)c(OH)c(HSO)2c(SO)B2c(Na)3c(H2SO3)3c(HSO)3c(SO
22、)Cc(Na)c(HSO)c(SO)c(H2SO3)Dc(OH)c(H)若将标准状况下2.24 L 的F通入150 mL 1 molL1的K溶液中则所得溶液中各粒子浓度关系满足的上述关系式为_(填代号)解析：该题的突破口是金属B在A气体中燃烧产生棕黄色烟，生成物D的水溶液呈棕黄色，则可以确定A、B分别为氯气、铁，D为氯化铁；由F为无色、有刺激性气味的气体，且能使品红溶液褪色，可以确定F为二氧化硫，所以C为硫酸、E为硫酸铁；G为常见金属，且其反应产物的焰色反应为黄色，所以可以推断G为钠；组成J的元素原子核内只有一个质子，故J为氢气，由此可断定H为氢氧化铁；钠与水反应的产物除氢气外，还有氢氧化钠(
23、即K)(3)选项A符合溶液中的电荷守恒，正确；不考虑溶液体积的变化，随着二氧化硫的通入，Na浓度不变，开始阶段SO浓度逐渐增大，OH浓度逐渐减小，H浓度逐渐增大，通入一定量的二氧化硫后，SO浓度逐渐减小，HSO浓度逐渐增大，故选项C、D错误选项A体现了溶液中正负电荷守恒，一定正确；标准状况下的2.24 L 二氧化硫的物质的量为0.1 mol，氢氧化钠的物质的量为0.15 L1 molL10.15 mol，所以2c(Na)0.3 molL1，而溶液中硫元素的存在形式分别为H2SO3、SO、HSO，三者浓度之和为0.1 molL1，故3c(H2SO3)3c(SO)3c(HSO)0.3 molL1，
24、即选项B正确答案：(1)氢氧化钠离子键和共价键(或极性共价键)(2)2Fe36H2O6Na=2Fe(OH)36Na3H22Na2H2O=2Na2OHH2，Fe33OH=Fe(OH)3也可2Fe6H2SO4(浓)Fe2(SO4)33SO26H2O(3)AAB22(10分)(2008山东高考)黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物(1)冶炼铜的反应为：8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2若CuFeS2中Fe的化合价为2，反应中被还原的元素是_(填元素符号)(2)上述冶炼过程产生大量SO2.下列处理方案中合理的是_(填代号)a高空排放 b
25、用于制备硫酸c用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d用浓硫酸吸收(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性，可将I氧化为I2：S2O2I=2SOI2通过改变反应途径，Fe3、Fe2均可催化上述反应试用离子方程式表示Fe3对上述反应催化的过程_、_(不必配平)(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3.方法为：用稀盐酸浸取炉渣，过滤滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3.据以上信息回答下列问题：除去Al3的离子方程式是_b选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO.提供的试剂：稀盐酸稀硫酸KSCN溶液KMnO
26、4溶液NaOH溶液碘水所选试剂为_证明炉渣中含有FeO的实验现象为_解析：(1)按照题给化学方程式，氧气中氧的化合价降低，铜的化合价也降低，因此被还原的元素有铜和氧若按照量的关系，21 mol氧气反应时得到84 mol电子，而铁失去4 mol电子，硫失去96 mol电子，根据得失电子守恒，铜应得到16 mol电子(2)要综合考虑二氧化硫的性质和环境保护，高空排放会引起大气污染；二氧化硫可与氧气催化氧化生成三氧化硫，进而与水结合生产硫酸；亚硫酸的酸性比碳酸强，因此可用纯碱来吸收制取Na2SO3；浓硫酸不能氧化二氧化硫，因此不能用浓硫酸吸收二氧化硫(3)要考虑常见的氧化剂和还原剂之间的反应，因为Fe3可以氧化I而自身变成Fe2，而亚铁离子可以被过二硫酸钾(K2S2O8)氧化又生成Fe3，这就是催化的机理(4)要考虑氢氧化铝的两性，用过量的氢氧化钠即可除去铝离子；二价铁具有还原性，而高锰酸钾具有氧化性，通过高锰酸钾的颜色变化即可证明FeO的存在答案：(1)Cu、O(2)b、c(3)2Fe32I=2Fe2I2S2O2Fe2=2SO2Fe3(离子方程式不配平也可)(4)a.Al34OH=AlO2H2Ob稀硫酸、KMnO4溶液稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色 高考资源网%