1、备战2013高考化学6年高考母题精解精析专题专题05 金属及其化合物【2012高考】（2012四川）13.向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO3)2，在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是ACu与Cu2O的物质的量之比为21B硝酸的物质的量浓度为2.6mol/LC产生的NO在标准状况下的体积为4.48LDCu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol（2011重庆）7下列叙述正确的是A. 与S混合加热生成FeS2B. 的热稳定
2、性大于C. 过量的铜与浓硫酸反应用一氧化氮生成D白磷在空气中加热到一定温度能转化成红磷【答案】C【解析】Fe与S混合加热生成FeS，A项错误；NaHCO3加热可以生成Na2CO3，B项错误；过量铜与浓硝酸反应，过程中随硝酸浓度变小与铜反应生成一氧化氮，C项正确；白磷在空气中加热可以与空气中氧气反应，D项错误。【考点定位】本题考查元素化合物的有关知识吗，考查的知识点有Fe与S的反应、NaHCO3的稳定性、Cu与HNO3的反应等。（2011安徽）13已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入Na
3、OH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是0 V(NaOH)nAl(OH)3 0 V(NaOH)nAl(OH)3 0 V(NaOH)nAl(OH)3 0 V(NaOH)nAl(OH)3 （2012天津）2下列单质或化合物性质的描述正确的是ANaHSO4水溶液显中性BSiO2与酸、碱均不反应CNO2溶于水时发生氧化还原反应DFe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3【答案】：C【解析】：硫酸氢钠在水溶液中完全电离为：NaHSO4=Na+H+SO42-，故溶液呈酸性，A错；二氧化硅属于酸性氧化物，其能和强碱反应，也能和氢氟酸反应，B错；二氧化
4、氮溶于水和水反应生成硝酸和一氧化氮，属于氧化还原反应，C对；氯气具有较强的氧化性，铁在其中燃烧一定生成氯化铁，D错。【考点定位】此题以元素化合物知识为基础，综合考查了物质性质、氧化还原反应等知识。（2012海南）8两种盐的固体混合物：加热时有气体产生，加水溶解时有沉淀生成，且沉淀溶于稀盐酸。满足上述条件的混合物是ABaCl2和(NH4)2SO4 BAgNO3和NH4ClCFeCl3和NaHCO3 DKCl和Na2CO3（2012上海）17将l00mLl molL的Na2CO3溶液等分为两份其中一份加入少许冰醋酸，另外一份加入少许Ba(OH)2固体，忽略溶液体积变化。两份溶液中c(CO32 )的
5、变化分别是A减小、减小 B减小、增大 C增大、增大 D增大、减小【答案】B 【解析】加入少量醋酸发生的反应为HCO3 CH3COOH=CH3COOH2OCO2，加入少量Ba(OH)2发生的反应为Ba22OH2HCO3 =BaCO3CO32 2H2O，故答案选B。【考点定位】本题考查NaHCO3的性质。（2012上海）22PbO2是褐色固体，受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物，+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2；现将l mol PbO2加热分解得到O2，向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2，O2和Cl2的物质的量之比为3：2。则剩余固体的组成及物质的量比是A1：1混合的Pb3O4、PbO
6、 B1：2混合的PbO2、Pb3O4C1：4：l混合的PbO2、Pb3O4、PbO DPbO2、Pb3O4、PbO【答案】AD 【解析】根据氧化还原反应中得失电子守恒可知PbO2生成O2时，生成O2与生成的2价Pb(用PbO表示)的关系为：O2 2PbO，氧化还原反应中得失电子守恒可知由剩余固体与浓盐酸反应时，其中反应物中的4价Pb(用PbO2表示)与生成物Cl2的关系为：PbO2 Cl2。由上述两个关系式及题目已知信息O2和Cl2的物质的量之比为3:2可知剩余固体中，PbO：PbO2=6:2=3:1。Pb3O4可以看做2PbOPbO2，故选将四个选项中的Pb3O4换算为2PbOPbO2时，选
7、项A、D中的PbO：PbO2=3:1，选项B中的PbO：PbO2=4:3，选项C中的PbO：PbO2=7:5。【考点定位】本题考查铅的化合物的性质，考查氧化还原反应规律的应用。（2012江苏）5. 下列有关物质的性质与应用不踿 相对应的是 A. 明矾能水解生成Al(OH)3 胶体，可用作净水剂 B. FeCl3 溶液能与Cu 反应，可用于蚀刻印刷电路 C. SO2 具有氧化性，可用于漂白纸浆 D. Zn 具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料（2012上海）二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。
8、完成下列填空：27Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2，且NO和NO2的物质的量之比为1：1，写出Se和浓HNO3的反应方程式_。答案：解析：28已知：Se+2H2SO4(浓)2SO2+SeO2+2H2O；2SO2+SeO2+2H2OSe+2SO42-+4H+ SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是_。29回收得到的SeO2的含量，可以通过下面的方法测定： SeO2+ KI+ HNO3 Se+ I2+ KNO3+ H2O I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI 配平方程式，标出电子转移的方向和数目。30实验中，准确称量SeO2样品0.1500g，消耗了0.2
9、000 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL，所测定的样品中SeO2的质量分数为_。转移电子为4 mol，而1 mol Se生成SeO2转移的电子数是4 mol，因此化学方程式中HNO3的系数为2，而Se、NO、NO2、SeO2系数是1，另外配平H元素即可得到正确的化学方程式。(2)根据同一个化学反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，由第一个化学方程式可知氧化性H2SO4(浓)SeO2，由第二个化学方程式可知氧化性SeO2SO2，故氧化性大小H2SO4(浓)SeO2SO2。(3)可以采用化合价升降法配平，即Se元素化合价由4降低为0，化合价变化单位为4，而I元素化合价由1价升高
10、至0价，升高单位为1，根据升降相等，KI系数应该为4，故I2系数为2，然后配平其他元素原子即可；该反应中KI中的I元素失电子，而SeO2得电子。(4)根据配平后的化学方程式与化学方程式可得关系式：（2012上海）钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算：57叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 L(标准状况下)氮气，至少需要叠氮化钠_g。58钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠-钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。(1)计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。
11、(2)计算并确定该钠-钾合金的化学式。59氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤，得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳，有下列反应： 2NaAl(OH)4+CO22Al(OH)3 +Na2CO3+H2O己知通入二氧化碳336 L(标准状况下)，生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3，若通入溶液的二氧化碳为112L（标准状况下)，计算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比。60常温下，称取不同氢氧化钠样品溶于水，加盐酸中和至pH=7，然后将溶液蒸干得氯化钠晶体，蒸干过程中产品无损失。 氢氧化钠质量(g) 氯化钠质量(g) 2.40 3.51 2.32 2.34 3.4
12、8 3.51 上述实验所用氢氧化钠均不含杂质，且实验数据可靠。通过计算，分析和比较上表3组数据，给出结论。58根据化学方程式：2Na2H2O=2NaOHH2，2K2H2O=2KOHH2，可知n(OH)=2n(H2)=0075 mol2=015 mol。c(OH)=0.75molL1。设合金中钠和钾物质的量分别为a和b，则：ab=00752=015，23a39b=505 g，解得a=0050 mol，b=010 mol，n(Na):n(K)=1:2，该钠-钾合金的化学式为NaK2。 59溶液中通入CO2，与NaOH反应生成Na2CO3，与铝酸钠反应生成Al(OH)3和Na2CO3。由化学方程式：
13、2NaAl(OH)4CO22Al(OH)3Na2CO3H2O，可求出由CO2与NaAl(OH)4生成Na2CO312 mol，则CO2与NaOH反应生成Na2CO33 mol。n(NaOH)=6 mol。112 L二氧化碳得物质的量：5 mol，CO2与NaOH反应生成Na2CO33 mol。CO2与NaAl(OH)4生成Al(OH)3：(53)2=4 mol，生成Na2CO32 mol，则n(Al(OH)3)：n(Na2CO3)=4：5。60见“答案”。【考点定位】本题考查化学计算与判断。（2012全国新课标卷）26.（14分）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为
14、重要化合物。（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH-用0.40mol.L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值： （列出计算过程）；（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）：n（Cl）=1:2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中，FeCl2可用铁粉和 盐酸反应制备，FeCl3可用铁粉和 反应制备
15、；（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为 （4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为 。 与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为 ，该电池总反应的离子方程式为 。【答案】 （1）3 （2）10% （0.10也可以） 盐酸 氯气（3）2Fe3+2I-=2Fe2+I2或2Fe3+3I-=2Fe2+I3-（2012江苏）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
16、生活中的应用日趋广泛。(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下： Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s) =3AlCl(g)+3CO(g) H=a kJmol1图8 3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) H=b kJmol1 反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的H= kJmol1(用含a、b 的代数式表示)。 Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为 。(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、
17、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Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定条件下可释放出氢气。 熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。 在6. 0 molL-1 HCl 溶液中，混合物Y 能完全释放出H2。1 mol Mg17 Al12 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 。 在0. 5 molL-1 NaOH 和1. 0 molL-1 MgCl2溶液中， 图8混合物Y 均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X射线衍射谱图如图8 所示(X
18、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 图9 (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，其原理如图9所示。该电池反应的化学方程式为 。 【答案】20. (14 分)(1)a+b Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4(2)防止Mg、Al 被空气氧化 52 mol Al(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O【解析】（1）根据盖斯定律，将题中所给两方程式相加得所求反应，对应的H=（a+b）kJmol1。含氢量最高的烃为CH4，根据碳原子守
19、恒，3个碳需要结合12个H原子形成3个CH4。再由铝原子守恒，4个铝需要结合12个Cl形成4个AlCl3，所以Al4C3与HCl之间为1：12参加反应。（2）镁、铝都是活泼的金属单质，容易被空气中的氧气氧化，通入氩气作保护气，以防止二者被氧化。1mol Mg17Al12完全吸氢 17mol，在盐酸中会全部释放出来。镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2，物质的量分别为17mol、18mol，则生成氢气一共52mol。镁与NaOH不反应，再根据衍射谱图可知，在NaOH溶液中产生氢气的主要物质是铝。（3）铝做负极，失电子被氧化，在碱性溶液中生成NaAlO2。氧化银做正极，得电子被还原为Ag，电解
20、质溶液为NaOH溶液，由此可写出总反应。【考点定位】盖斯定律，铝及其化合物的性质以及电化学反应方程式（2012海南）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：KspFe(OH)3= 4.010-38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
21、pH为5，金属离子浓度为 。(列式计算)【2011高考】1.（2011北京高考卷）下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3,混合物中Na2CO3质量分数的是A.取a克混合物充分加热，建中b克B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体。【解析】NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量分数，A正确；Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠
22、，所以bg固体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na2CO3质量分数，B正确；混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，因此选项C不能测出混合物中Na2CO3质量分数；Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应，反应的方程式为CO32Ba2=BaCO3、HCO3OHBa2=H2OBaCO3，因此最后得到的固体是BaCO3，所以可以计算出Na2CO3质量分数，选项D也正确。【答案】C（2011福建卷）下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是选项化合物ABCDYCO2Fe2O3C2H5OHFeCl
23、3WMgOAl2O3C2H5ONaCuCl2（2011广东卷）某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是A、将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究讨Mg的活泼性B、将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成C、将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D、将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体【解析】本题考察镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中，并及时搅拌，A是错误的；过滤时需要用玻璃棒引流，因此C不正确；蒸发溶液时应该用蒸发皿
24、而不是表面皿，由MgCl2水解，所以加热时必需在HCl的气氛中加热才能得到MgCl2固体，所以D不正确。因此只有选项B是正确的。【答案】B（2011山东卷）Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、Al【解析】铝对应的氧化物Al2O3属于两性氧化物，A不正确；铝属于活泼金属其表面易被空气中氧气氧化形成一层致密的氧化膜而使铝不易被腐蚀；铁放置在空气可以直接发生化学
25、腐蚀，例如铁与氯气直接反应而被腐蚀；铜放置在空气中会和空气中氧气、二氧化碳和水缓慢的反应生成碱式碳酸铜即铜绿，方程式为2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3，因此选项B不正确；AlCl3、FeCl3、CuCl2均属于强酸弱碱盐，在溶液中会水解生成相应的氢氧化物和HCl，溶液在加热时会促进水解，同时生成的HCl挥发，进一步促进水解，当溶液蒸干后将最终将得到相应的氢氧化物，所以选项C正确；铝属于活泼的金属元素，在水溶液中Al3+不会放电生成铝单质；Fe3+在水溶液会放电但产物是Fe2+，而不是单质铁；只有Cu2+在阴极上得到电子生成单质铜。所以选项D也不正确。【答案】C（2011重庆
26、卷） 下列叙述正确的是A. Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同B.K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性C. Li、Na、K的原子半价和密度随原子序数的增加而增大D.C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强（2011上海卷）高铁酸钾( K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是A有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质B有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质C有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌D有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌【解析】高铁酸钾( K2FeO4)中Fe的化合价是+6价，具有强氧化性，其还原产物Fe
27、3+水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质。【答案】A（2011上海卷）高炉炼铁过程中既被氧化又被还原的元素是A铁 B氮 C氧 D碳【解析】本题考察炼铁原理。【答案】D(2011福建卷)四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料。由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：回答下列问题：（1）往中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：2Fe3Fe = 3Fe22TiO2(无色) Fe4H = 2Ti3(紫色) Fe22H2OTi3(紫色) Fe3H2O = TiO2(无色) Fe22H加入铁屑的作用是_。（2）在工
28、艺中需要控制条件以形成TiO2n H2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在_范围。（3）若把中制得的固体TiO2n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25时，KspFe(OH)32.7910-39,该温度下反应Fe (OH)33HFe3 H2O的平衡常数K=_。（4）已知：TiO2 (s) 2 Cl2 (g)= TiCl4(l) O2(g) H=+140KJmol-12C(s) O2(g)= 2CO(g) H=221KJmol-1写出中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：_。（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色
29、化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是_（只要求写出一项）。（6）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ，可采用_方法。TiCl4SiCl4熔点/25.068.8沸点/136.457.6此问设计精妙！利用数学关系巧妙代换求出反应的平衡常数，命题者的独具匠心可见一斑。（4）涉及盖斯定律计算，比较常规，按要求写出方程式相加即可得出【答案】TiO2(s) 2C(s)2Cl2 (g)TiCl4(l)2CO(g)H=81KJmol-1（5）依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处产生了废气，废液，废渣等。（6）下表信息可以看出，SiCl4、TiCl4两者的沸点相差较大，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4可用蒸馏（或分馏）等方法。这题是典型的化工流程题，问题设置不难。第（3）小问是亮点，精妙！个人觉得加上请计算该反应的平衡常数K可能设问更清晰。【答案】（1）使Fe3+还原为Fe2+；生成Ti3+保护Fe2+不被氧化。 （2）109m107m（或其他合理答案）； （3）2.79103； （4）TiO2(s) 2C(s)2Cl2 (g)TiCl4(l)2CO(g)H=81KJmol-1； （5）产生三废（或其他合理答案）； （6）蒸馏（或分馏，或精馏）。