1、第9讲金属单质及其化合物能力提升训练1下表为某纯碱产品说明书： 化学名：碳酸钠，俗称苏打性状：白色粉末，易溶于水，水溶液呈中性化学式：Na2CO3用途：重要的基本化工原料之一，在纺织、玻璃、制皂、造纸等领域都有广泛应用其中有错误的一项是()A化学名 B性状 C化学式 D用途解析Na2CO3为白色粉末，易溶于水，溶于水后由于CO水解，水溶液呈碱性。答案B2下列有关物质的性质与其应用不相对应的是()AMgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料BNaHCO3能与碱反应，食品工业上用作焙制糕点的膨松剂C液氨易挥发可用作制冷剂D利用钠蒸气放电发光的性质制造的高压钠灯，可发出射程远、透雾能力强的黄光解
2、析A项，耐高温材料应具有熔点高的特点，因MgO、Al2O3熔点高，硬度大，则可制作耐高温材料，正确；B项，NaHCO3用作焙制糕点的膨松剂是因为NaHCO3不稳定受热易分解，且和酸反应能生成CO2，而不是因为能和碱反应，错误；C项，液氨易挥发吸收热量，故可用作制冷剂，正确；D项，钠的焰色反应为黄色，因黄色光射程远、透雾能力强，则可用于制造高压钠灯，正确。答案B3下列物质的制备与工业生产实际相符的是()AN2NO2HNO3BMnO2Cl2漂白粉C黄铁矿SO2SO3稀硫酸D铝土矿NaAlO2溶液Al(OH)3Al2O3Al解析N2和O2不能一步生成NO2气体，选项A错误；工业上一般用电解饱和食盐水
3、制备氯气，氯气再与石灰乳反应制取漂白粉，选项B错误；工业上制备硫酸时用浓硫酸吸收SO3，而不用水，选项C错误。答案D4下列反应中，反应后固体物质增重的是()A氢气通过灼热的CuO粉末B二氧化碳通过Na2O2粉末C铝与Fe2O3发生铝热反应D将锌粒投入Cu(NO3)2溶液解析A项，CuO被H2还原为Cu，固体物质减轻；B项，2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，Na2O2变为Na2CO3，固体质量增加；C项，铝热反应前后固体总质量保持不变；D项，1 mol Zn置换出 1 mol Cu，固体质量减轻，不符合题意。答案B5下列类比关系正确的是()A钠与氧气在不同条件下反应会生成两种不同的氧化物
4、，则Li与氧气反应生成Li2O或Li2O2BNa2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则Na2O2与SO2反应可生成Na2SO3和O2CFe与Cl2反应生成FeCl3，则Fe与I2反应生成FeI3DAl与Fe2O3能发生铝热反应，则Al与MnO2也能发生铝热反应解析A项中Li与氧气反应只能生成一种氧化物，即Li2O；B项中具有氧化性的Na2O2与具有还原性的SO2反应可生成Na2SO4，而不放出O2；C项中Fe与I2反应只能生成FeI2，因为碘的氧化性不够强。答案D6下列物质的转化在给定条件下不能实现的是()NaNa2O2Na2CO3MgOMgCl2溶液MgFeFe2O3Fe2(SO4)3
5、SiO2Na2SiO3H2SiO3HCHOHCOOHHCOOCH3A B C D解析2NaO2Na2O2，2Na2O22CO2=2Na2CO3O2；MgO2HCl=MgCl2H2O，电解MgCl2溶液，不能得到Mg；Fe在O2中燃烧生成Fe3O4；SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3；2HCHOO22HCOOH，HCOOH和CH3OH反应的条件是浓H2SO4并加热。答案C7下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是()编号abcdNa2ONa2O2NaNaOHAl2O3NaAlO2AlAl(OH)3FeCl2FeCl3FeC
6、uCl2NONO2N2HNO3A B C D解析Na2ONa2O2NaOH，NaOH不能一步反应生成Na2O；Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3，AlAl2O3，AlNaAlO2；FeCl2FeCl3CuCl2FeCl2，FeFeCl2，FeFeCl3；NONO2HNO3NO，N2NO，N2不能直接生成NO2。答案B8下列物质转化在给定条件下能实现的是()Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3SSO3H2SO4饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOA B C D解析Al2O32OH=2AlO
7、H2O，AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO；S和O2燃烧生成SO2；NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、FeCl33H2OFe(OH)33HCl；MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2、Mg(OH)2MgOH2O。答案A9工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是()A试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B反应、过滤后所得沉淀为氢氧化铁C图中所示转化反应都不是氧化还原反应D反应的化学方程式为NaAlO2CO22H2O=
8、Al(OH)3NaHCO3解析本题以流程图为载体，考查了实验基础、氧化还原反应和化学方程式的书写。由后续流程可知，反应中试剂X的作用是将铝元素转移到溶液中，从而与Fe2O3分离。由于Al2O3属于两性氧化物，而Fe2O3属于碱性氧化物，所以应选用氢氧化钠溶液溶解Al2O3，A、B均错误；流程最后一步电解Al2O3制取Al时元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，C项错误；由反应分析，溶液乙的溶质是NaAlO2；反应的产物是Al(OH)3和NaHCO3，说明通入物质不仅含有碳元素，而且在水中显酸性，Y是CO2。根据元素守恒，反应的化学方程式为NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3，
9、D项正确。答案D10甲、乙、丙、丁、戊五种物质中，甲、乙、丙均含有某种元素，它们之间有如图所示的转化关系(反应条件、部分产物没有标出)。下列有关物质的推断不正确的是()A.若甲为Al(OH)3，则丁可能是盐酸B若甲为S，则戊可能是氧气C若甲为Fe，则丁可能是盐酸D若甲为N2，则戊可能是氧气解析首先，熟悉选项中各物质的性质；然后，明确物质之间的转化关系；最后，逐项进行分析，突破陷阱，正确作答。A项，若甲为Al(OH)3，乙是AlCl3，丙是偏铝酸盐，符合转化关系；B项，若甲为S，丙是SO2，乙是H2S，符合转化关系；C项，若甲为Fe，乙是FeCl2，不管丙是铁盐还是亚铁盐，乙、丙都不能反应得到单
10、质铁，不符合转化关系；D项，若甲为N2，丙是NO，乙是NH3，NH3、NO反应可得到N2，符合转化关系。答案C11下列根据实验操作和实验现象所得出的结论正确的是()选项实验操作实验现象结论A用洁净铂丝蘸取某溶液置于酒精灯外焰上灼烧火焰呈黄色该溶液中含Na，不含KB向FeCl2溶液中通入适量Cl2溶液由浅绿色变为棕黄色Cl2的氧化性比FeCl3的强C向NaAlO2溶液中，滴入NaHCO3溶液有白色沉淀生成AlO与HCO发生了水解相互促进反应D将Na2CO3固体与SiO2混合加热产生气体H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强 解析首先，明确选项中各物质的性质；然后，弄清各选项实验中发生的反应及产生
11、的现象；最后，明确实验现象与结论是否一致。A项，K的焰色必须透过蓝色钴玻璃观察，否则它的焰色易被Na的焰色掩盖，错误；B项，Cl2具有强氧化性，可将Fe2氧化成 Fe3，溶液由浅绿色(Fe2)转变成棕黄色(Fe3)，由氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可得到相应结论，正确；C项，AlO与HCO水解都使溶液呈碱性，则二者的水解相互抑制，不能发生水解相互促进反应，实验中产生白色沉淀的原因是Al(OH)3的电离能力小于HCO的，NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合，发生反应AlOHCOH2O=Al(OH)3CO，错误；D项，Na2CO3固体与SiO2混合加热产生CO2气体，利用的是高
12、沸点物质(SiO2)制备低沸点物质(CO2)的原理，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱(实际上酸性：H2CO3H2SiO3)错误。答案B12(2015南京调研)已知A、B、D、E均为中学化学常见单质或化合物，它们之间的关系如图所示部分产物略去，Fe能与足量稀HNO3反应生成Fe(NO3)3。下列说法错误的是()AA、B、D可能是钠及其化合物BA、B、D可能是铁及其化合物CA、B、D可能是铝及其化合物DA、B、D不可能是非金属及其化合物解析选项A，A为NaOH、B为NaHCO3、D为Na2CO3、E为CO2时满足框图转化关系；选项B，A为Fe、E为稀硝酸、D为Fe(NO3)2、B为Fe(
13、NO3)3时满足框图转化关系；选项C，A为AlCl3、E为NaOH、B为NaAlO2、D为Al(OH)3时满足框图转化关系；选项D，A为C、E为O2、B为CO2、D为CO时满足框图转化关系，所以A、B、D可能是非金属及其化合物。答案D13(2015扬州一模)氯化亚铜是一种应用较广的催化剂，易水解。以低品位铜矿砂(主要成分CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如下：(1)酸溶1步骤中加入MnO2的作用是_。(2)除锰步骤中Mn2转化为MnCO3沉淀，该反应的离子方程式为_。溶液中CuSO4转变为Cu(NH3)4CO3留在溶液中。(3)蒸氨步骤会得到CuO固体，该步骤在减压条件下进行的原因是_。(4)合
14、成步骤加入Na2SO3的速率不宜过快，否则会产生SO2气体，除可能与酸溶时硫酸过量有关，还可能的原因是_。(5)有工艺将合成步骤的NaCl与Na2SO3换为NH4Cl和(NH4)2SO3，则可获得一种可作为氮肥的副产品，其化学式为_。(6)洗涤步骤先用_洗，再用无水乙醇洗涤。解析(1)从流程可知生成硫单质，说明CuS被氧化，MnO2作为氧化剂。(2)Mn2与HCO反应生成MnCO3，而溶液中CuSO4转变为Cu(NH3)4CO3留在溶液中，则与SO结合的阳离子只有NH，一个NH来自NH4HCO3，另一个来自NH3，进而可得离子方程式。(3)减压条件下沸点降低，促进气体的逸出。(4)反应的离子方
15、程式为2Cu2SO2ClH2O=2CuClSO2H，可知生成了H。(5)若将NaCl与Na2SO3换为NH4Cl和(NH4)2SO3时，副产品为(NH4)2SO4。(6)用盐酸洗是为了防止CuCl水解。答案(1)作氧化剂(2)Mn2HCONH3=MnCO3NH(3)减压有利于气体逸出(4)反应有酸(H)生成(或者反应使溶液pH下降)(5)(NH4)2SO4或NH4HSO4、(NH4)2SO4和NH4HSO4、(NH4)2SO4和H2SO4等(6)盐酸14无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为_。(2)工业上用铝土矿(主要成分为A
16、l2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意图如下：已知：物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/57.6180(升华)300(升华)1 023步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是_(只要求写出一种)。步骤中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是_。已知：Al2O3(s)3C(s)=2Al(s)3CO(g)H11 344.1 kJmol12AlCl3(g)=2Al(s)3Cl2(g)H21 169.2 kJmol1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为_。步骤的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶
17、液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为_。结合流程及相关数据分析，步骤中加入铝粉的目的是_。解析(1)AlCl3属于强酸弱碱盐，在溶液中Al3发生水解反应生成Al(OH)3胶体：Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H；(2)步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，可以防止后续步骤生成的AlCl3水解，同时也增大了反应物的接触面积，从而加快反应速率。根据物质的组成元素可知：若步骤中不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比Si大的单质是Fe。对已知两个热化学方程式由上到下依次标记为(i)和(ii)，根据盖斯定律，(i)(ii)可得所求热化学方程式：Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=
18、2AlCl3(g)3CO(g)H174.9 kJ/mol；步骤经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，Cl2与浓NaOH溶液发生反应生成NaCl、NaClO3和H2O。随着反应进行，溶液浓度变小，这时Cl2与稀NaOH溶液发生反应生成NaCl、NaClO和H2O。因此，得到的3种盐分别为NaCl、NaClO、NaClO3。Al的活动性强于Fe，在步骤中加入Al粉与FeCl3发生置换反应，以除去FeCl3从而提高AlCl3的纯度。答案(1)Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H(2)防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率Fe或铁Al2O3(s)3C(s)3
19、Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)H174.9 kJ/molNaCl、NaClO、NaClO3除去FeCl3，提高AlCl3纯度15(2015南通扬州二调)硝酸铝Al(NO3)3是一种常用媒染剂。工业上用铝灰(主要含Al、Al2O3、Fe2O3等)制取硝酸铝晶体Al(NO3)39H2O的流程如下：(1)写出反应的离子方程式：_(任写一个)。(2)若在实验室中完成反应，为避免铝的损失，需要解决的问题是_，可采取的措施为_。(3)上述流程中采用减压蒸发，并控制反应中加入的稀硝酸稍过量，其目的是_。(4)温度高于200 时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体(其体积比为41)，该反应的化学方
20、程式是_。(5)若用右图所示实验装置制取Al(NO3)3，通入水蒸气的作用是_。解析(1)铝灰中Al和Al2O3均能与NaOH溶液发生反应。(2)反应中为生成的AlO与稀HNO3反应生成Al(OH)3，若稀HNO3过量，则Al(OH)3溶解，不易控制反应终点，可以将稀HNO3换成过量的CO2。(3)反应中生成的Al(NO3)3中Al3易水解，存在水解平衡：Al33H2OAl(OH)33H，加入过量的稀HNO3，目的是抑制Al3的水解。(4)类比硝酸分解产生NO2和O2的反应方程式，即可得出正确答案。(5)水蒸气温度较高，起到加快反应速率的作用。答案(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(或Al2O32OH=2AlOH2O)(2)如何控制反应终点(或硝酸的用量)将加入稀硝酸改为通入过量CO2(3)防止硝酸铝水解(4)4Al(NO3)32Al2O312NO23O2(5)升高温度、搅拌，加快反应速率
