1、专题十金属元素及其化合物(时间：40分钟满分：70分)小题限时满分练一、单项选择题(本题包括4小题，每小题3分，共12分)1下列有关金属的说法中，正确的是()。纯铁不容易生锈锂和钠在空气中加热均生成过氧化物铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属缺钙会引起骨质疏松，缺铁会引起贫血青铜、不锈钢、硬铝都是合金KSCN溶液可以检验Fe3A BC D答案A2下列实验能成功的是()。用灼烧法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体用观察法区别Na2O粉末和Na2O2粉末用AlCl3溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液A全部 B C D解析利用Na2CO3和N
2、aHCO3热稳定性的差异，分别取少量固体放在试管中加热，能产生无色无味且使澄清石灰水变浑浊的气体的物质是NaHCO3，受热不分解的是Na2CO3。Na2O呈白色，Na2O2呈淡黄色，观察即可分辨。Na2CO3与AlCl3发生反应生成白色沉淀和气体；向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液会生成沉淀，随后沉淀逐渐溶解，故AlCl3溶液能鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液。向Na2CO3与NaHCO3溶液中加澄清石灰水均能产生白色沉淀，所以不能用澄清石灰水鉴别。答案D3下列物质的转化在给定条件下能实现的是()。氯化钠饱和溶液 NaHCO3(s)N2NO2HNO3海水Mg(OH)2MgCl2(aq)MgC
3、l2(s)Al2O3AlCl3(aq)Al(OH)3重晶石(BaSO4)BaCO3BaCl2(aq)A B C D解析为侯氏制碱原理，正确；N2与O2需在放电条件下生成NO，而不能直接生成NO2，错误；MgCl2溶液加热浓缩得到MgCl26H2O，MgCl26H2O需在HCl气流中加热才能得到无水MgCl2，错误；通过AlCl3与NH3H2O或者CO2通入NaAlO2溶液中均可以制备Al(OH)3，正确；为沉淀溶解平衡的应用，正确。选D。答案D4FeSO4可发生如图所示的一系列反应，下列说法错误的是()。A碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用做净水剂B为防止NH4HCO3分解，生产Fe
4、CO3需在较低温度下进行C可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大解析由图示中“FeSO4(NH4)2SO4(NH4)2Fe(SO4)2(s)”知，(NH4)2Fe(SO4)2的溶解度比FeSO4小，D错误。答案D二、不定项选择题(本题包括3小题，每小题5分，共15分，每小题有12个选项符合题意)5京沪高铁铺设的铁轨为稀土钢轨。稀土铈(Ce)元素主要存在于独居石中，金属铈在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应并产生气体。已知：铈常见的化合价为3和4，且Ce4Fe2=Ce3Fe3。下列说法正确的是()。A
5、用惰性电极电解Ce(SO4)2溶液，可在阴极获得铈B将少量的碘化亚铁溶液滴加到Ce(SO4)2溶液中，其离子方程式为Ce4Fe2=Ce3Fe3C金属铈着火时，可用沙土盖灭D金属铈可浸于煤油中保存，储存在阴凉、通风的地方，要远离火种和热源解析Ce与水反应，A错误；I的还原性大于Fe2，所以I也与Ce4反应，B错误。答案CD6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=Al(OH)3
6、NaHCO3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，D项正确。答案
7、D7下列除杂所用的方法、试剂或发生的反应错误的是()。A除去FeCl2中的CuCl2：FeCu2=Fe2CuB除去Fe中的少量Al，可将固体加入到足量的NaOH溶液中，过滤C除去FeCl2中的FeCl3：2Fe3Fe=3Fe2D除去Fe2O3中的Fe(OH)3，可向混合物中加入足量的盐酸解析Fe2O3和Fe(OH)3均可与盐酸反应，可利用加热的方法，使Fe(OH)3分解为Fe2O3。答案D大题限时争分练三、非选择题(本题包括3小题，共43分，限时25分钟)8(14分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：提出假设
8、假设1：Fe3具有氧化性，能氧化Ag。假设2：Fe(NO3)3溶液显酸性，在此酸性条件下NO能氧化Ag。设计方案，验证假设(1) 甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3，验证了假设1成立。请写出 Fe3氧化Ag的离子方程式：_。(2)乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容(提示：NO在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生)。实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论若银镜消失，假设2成立。若银镜不消失，假设2不成立。思考交流(3)甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论：Fe(NO3)3溶液中的Fe3和NO都氧化了Ag。你是否同意丙同学
9、的结论，并简述理由：_。答案(1)Fe3Ag=Fe2Ag(2)测定实验用的上述Fe(NO3)3溶液的pH配制相同pH的稀硝酸溶液，将此溶液加入有银镜的试管中(3)不同意甲同学检验出了Fe2，可确定Fe3一定氧化了Ag；乙同学虽然验证了此条件下NO能氧化Ag，但在硝酸铁溶液氧化Ag时，由于没有检验NO的还原产物，因此不能确定NO是否氧化了Ag9(15分)工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下：有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：氢氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Pb(OH)2Mn(OH)2开始沉淀的pH3.31.56.54.28.08.3沉淀完
10、全的pH5.23.79.76.78.89.8请回答下列问题：(1)酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是_。(2)酸浸后的溶液中含有Mn2、SO，另含有少量Fe2、Fe3、Al3、Cu2、Pb2等，其除杂过程如下：加入MnO2将Fe2氧化，其反应的离子方程式为_；加入CaO将溶液的pH调到5.26.0，其主要目的是_；加入BaS，除去Cu2、Pb2后，再加入NaF溶液，除去_。(3)从溶液A中回收的主要物质是_，该物质常用做化肥。(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4，可以用稀硫酸处理，将其转化为MnSO4和MnO2，然后再用氧化剂将Mn2转化为MnO2，制得优质MnO2。写出Mn3O4与稀硫酸反应的化
11、学方程式：_。解析本题考查了元素化合物知识的应用，并对陌生化学反应方程式的书写提出了较高的要求。(1)酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是增大接触面积，加快反应速率(使反应更充分)。(2)加入MnO2将Fe2氧化，根据氧化还原反应的化合价变化规则和酸性条件，其离子方程式为2Fe2MnO24H=2Fe3Mn22H2O；在题给的pH信息表中，要找出杂质开始沉淀和完全沉淀的pH，从而明确分步除杂的原理，加入CaO将溶液的pH调到5.26.0，其主要目的是除去Fe3、Al3；本小题难点在于利用外加NaF溶液生成难溶物CaF2除去Ca2。会使同学们误以为加入NaF溶液是为了除去Ba2，其实溶液中本来有大量的SO
12、，硫酸钡的溶解度非常小，已经不需要再外加NaF溶液除杂了。(3)根据流程图中的物料守恒可知，加入碳酸氢铵后，从溶液A中回收的主要物质是(NH4)2SO4。(4)Mn3O4与稀硫酸反应可类比Fe3O4与稀硫酸的反应进行书写，只要加以明确Mn的价态是2和4即可，其反应的化学方程式为Mn3O42H2SO4=2MnSO4MnO22H2O。答案(1)增大接触面积，加快反应速率(使反应更充分)(2)2Fe2MnO24H=2Fe3Mn22H2O除去Fe3、Al3Ca2(3)(NH4)2SO4(4)Mn3O42H2SO4=2MnSO4MnO22H2O10(14分)实验室制备甲酸铜晶体Cu(HCOO)24H2O
13、的流程如下：回答下列问题：(1)小苏打水溶液显_性(填“酸”、“碱”或“中”)可治疗胃酸(0.2%0.4%的盐酸)过多，反应的离子方程式为_。(2)生成碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3的离子方程式为_。(3)操作a的名称是_，该操作使用的玻璃仪器有_。(4)证明碱式碳酸铜已经洗涤充分的实验操作是_。(5)用无水乙醇洗涤晶体的目的是_。解析NaHCO3俗称小苏打，因水解而呈碱性。由题给流程分析可知，NaHCO3和CuSO4发生水解相互促进反应生成CO2和Cu2(OH)2CO3，其对应的离子方程式为：2Cu24HCO=Cu2(OH)2CO33CO2H2O；将Cu2(OH)2CO3从溶液中分离出来的操作是过滤，即操作a为过滤，需要使用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯；若碱式碳酸铜已经洗涤干净，则洗涤液中应没有SO，加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，不会出现白色沉淀；在制取甲酸铜晶体时，用无水乙醇洗涤甲酸铜晶体的目的是在除去甲酸等杂质的同时，减少甲酸铜的溶解损失。答案(1)碱HCOH=CO2H2O(2)2Cu24HCO=Cu2(OH)2CO33CO2H2O(3)过滤玻璃棒、漏斗、烧杯(4)取最后滤出的洗涤液，滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，无明显现象(5)除去甲酸并减少甲酸铜晶体损失
