2023高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí)第1部分知識(shí)整合專(zhuān)題3元素及其化合物第10講金屬及其化合物

PAGEPAGE2第10講金屬及其化合物[限時(shí)50分鐘，總分值70分]一、選擇題(包括7個(gè)小題，每題5分，共35分)1．(2022·郴州一模)以下有關(guān)金屬及其化合物的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A．鋁和氫氧化鈉溶液反響生成Al(OH)3和H2OB．鈉在空氣中燃燒生成淡黃色的Na2OC．鐵在高溫下與水蒸氣反響生成Fe2O3和H2D．用碳酸鈉和氫氧化鈣反響制NaOH解析A、鋁和氫氧化鈉溶液反響生成偏鋁酸鈉和氫氣，錯(cuò)誤；B、鈉在空氣中燃燒生成淡黃色的過(guò)氧化鈉，錯(cuò)誤；C、鐵在高溫下與水蒸氣反響生成四氧化三鐵和氫氣，錯(cuò)誤；D、碳酸鈉和氫氧化鈣反響生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，正確。答案D2．(2022·廈門(mén)模擬)一定條件下，中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)甲、乙之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，乙是eq\x(乙)eq\o(→,\s\up11(化合反響))eq\x(甲)eq\o(→,\s\up11(復(fù)分解反響))eq\x(乙)A．HCl B．FeCl2C．KOH D．NaHCO3解析由甲→乙發(fā)生復(fù)分解反響可知，甲、乙均為化合物，甲→乙發(fā)生化合反響。由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，甲為化合物，不會(huì)通過(guò)化合反響生成HCl，A不選；假設(shè)乙為FeCl2，甲→乙的化合反響應(yīng)屬于氧化復(fù)原反響，但不滿足甲→乙發(fā)生復(fù)分解反響，B不選；甲為化合物，不會(huì)通過(guò)化合反響生成KOH，C不選；假設(shè)甲為碳酸鈉，與少量鹽酸發(fā)生復(fù)分解反響生成乙(碳酸氫鈉)，碳酸鈉、水、二氧化碳發(fā)生化合反響生成乙(碳酸氫鈉)，應(yīng)選D。答案D3．(2022·上海高考)以下各組混合物，使用氫氧化鈉溶液和鹽酸兩種試劑不能別離的是A．氧化鎂中混有氧化鋁 B．氯化鋁溶液中混有氯化鐵C．氧化鐵中混有二氧化硅 D．氯化亞鐵溶液中混有氯化銅解析A．MgO是堿性氧化物與NaOH不能反響，而Al2O3是兩性氧化物，可以與NaOH發(fā)生反響產(chǎn)生NaAlO2，過(guò)濾后洗滌，就得到純潔的MgO，故可別離；B.向溶液中參加過(guò)量的NaOH溶液，氯化鐵變?yōu)镕e(OH)3沉淀，氯化鋁變?yōu)镹aAlO2，過(guò)濾，然后向溶液中參加適量的鹽酸，當(dāng)沉淀到達(dá)最大值中，過(guò)濾，得到Al(OH)3，再分別向兩種物質(zhì)的沉淀中參加適量的鹽酸溶解，就得到氯化鋁溶液，除去了雜質(zhì)，故可別離；C.二氧化硅是酸性氧化物，可以與NaOH發(fā)生反響，而氧化鐵與NaOH不能發(fā)生反響。參加過(guò)量的NaOH，然后過(guò)濾洗滌，就得到純潔的氧化鐵，故可別離；D.二者都可以與NaOH發(fā)生反響，當(dāng)再向得到的沉淀中參加鹽酸時(shí)，二者都溶解，不能別離、提純，故不能別離。答案D4．(2022·江蘇高考)給定條件下，以下選項(xiàng)中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實(shí)現(xiàn)的是A．粗硅eq\o(→,\s\up11(Cl2),\s\do11(高溫))SiCl4eq\o(→,\s\up11(H2),\s\do11(高溫))SiB．Mg(OH)2eq\o(→,\s\up11(鹽酸))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up11(電解))MgC．Fe2O3eq\o(→,\s\up11(鹽酸))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up11(蒸發(fā)))無(wú)水FeCl3D．AgNO3(aq)eq\o(→,\s\up11(NH3·H2O))[Ag(NH3)2]OH(aq)eq\o(→,\s\up11(蔗糖),\s\do11(△))Ag解析A、Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up11(高溫))SiCl4，SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up11(高溫))Si＋4HCl，故正確；B、工業(yè)上制備Mg，是電解熔融狀態(tài)下的氯化鎂，故B錯(cuò)誤；C、FeCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽，直接加熱蒸發(fā)最終得到的是氧化鐵，故C錯(cuò)誤；D、蔗糖是非復(fù)原性糖，不能與銀氨溶液反響，故D錯(cuò)誤。答案A5．以下實(shí)驗(yàn)與對(duì)應(yīng)示意圖的關(guān)系正確的選項(xiàng)是ABCDNaAlO2溶液中逐滴滴加鹽酸至過(guò)量AlCl3溶液中逐滴滴加氨水至過(guò)量明礬溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液至過(guò)量澄清石灰水中緩慢通入CO2至過(guò)量解析NaAlO2溶液中逐滴滴加鹽酸反響的離子方程式為AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，形成沉淀與溶解沉淀所消耗的鹽酸體積比為1∶3，A錯(cuò)誤；NH3·H2O堿性很弱，不能溶解Al(OH)3，B錯(cuò)誤；Ba(OH)2參加明礬中，SOeq\o\al(2－,4)和Al3＋均能夠形成沉淀，Al3＋先沉淀完全：2Al3＋＋6OH－＋3Ba2＋＋3SOeq\o\al(2－,4)=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，再參加Ba(OH)2后，SOeq\o\al(2－,4)繼續(xù)沉淀，而Al(OH)3溶解，當(dāng)SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀時(shí)，Al(OH)3恰好溶解：Ba2＋＋2OH－＋2Al(OH)3＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O，C正確；澄清石灰水中通入CO2，直至過(guò)量，先形成沉淀，之后沉淀會(huì)溶解：Ca2＋＋CO2＋2OH－=CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O=Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)，D錯(cuò)誤。答案C6．(2022·全國(guó)Ⅰ卷)以下實(shí)驗(yàn)中，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A.將稀硝酸參加過(guò)量鐵粉中，充分反響后滴加KSCN溶液有氣體生成，溶液呈血紅色稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋B.將銅粉加1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中溶液變藍(lán)、有黑色固體出現(xiàn)金屬鐵比銅活潑C.用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)的鋁箔在酒精燈上加熱熔化后的液態(tài)鋁滴落下來(lái)金屬鋁的熔點(diǎn)較低D.將0.1mol·L－1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生，再滴加0.1mol·L－1CuSO4溶液先有白色沉淀生成后變?yōu)闇\藍(lán)色沉淀Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小解析A、稀硝酸與過(guò)量的Fe粉反響，那么生成硝酸亞鐵和NO氣體、水，無(wú)鐵離子生成，所以參加KSCN溶液后，不變紅色，現(xiàn)象錯(cuò)誤；B、Cu與硫酸鐵發(fā)生氧化復(fù)原反響，生成硫酸銅和硫酸亞鐵，無(wú)黑色固體出現(xiàn)，現(xiàn)象錯(cuò)誤；C、鋁在空氣中加熱生成氧化鋁的熔點(diǎn)較高，所以內(nèi)部熔化的鋁不會(huì)滴落，錯(cuò)誤；D、硫酸鎂與氫氧化鈉溶液反響生成氫氧化鎂沉淀，再參加硫酸銅，那么生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，沉淀的轉(zhuǎn)化符合由溶解度小的向溶解度更小的沉淀轉(zhuǎn)化，所以氫氧化銅的溶度積比氫氧化鎂的溶度積小，正確。答案D7．將三種黑色粉末組成的混和物參加到足量的某熱濃酸中，充分反響后得到藍(lán)綠色溶液和兩種氣體。將從藍(lán)綠色溶液中別離得到的鹽與0.15mol復(fù)原鐵粉恰好反響完全，可得淺綠色溶液和6.4g紅色沉淀；將上述生成的兩種氣體通入足量飽和NaHCO3溶液中，仍然收集到兩種氣體，據(jù)此推斷黑色粉末可能為A．物質(zhì)的量：FeS∶CuO∶Fe=1∶1∶1B．物質(zhì)的量：C∶CuO∶Fe=3∶2∶2C．質(zhì)量：MnO2∶CuO∶C=5.5∶8∶12D．質(zhì)量：Fe∶C∶CuO=7∶5∶3解析根據(jù)“上述生成的兩種氣體通入足量飽和NaHCO3溶液中，仍然收集到兩種氣體〞知酸是濃硝酸，最后的氣體是二氧化碳和NO，那么固體含C，另外根據(jù)得到紅色沉淀知固體含氧化銅，根據(jù)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu知生成0.1molCu，消耗Fe0.1mol，那么另外消耗的0.05mol的Fe應(yīng)該是與Fe3＋反響了，而且n(Fe3＋)=0.1mol，n(Fe)∶n(Cu)=1∶1。答案B二、非選擇題(包括4個(gè)小題，共35分)8．(8分)A、B、C三種物質(zhì)中均含有同一種元素，它們之間有如以下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(局部反響物已略去)。(1)假設(shè)A是一種兩性氧化物，B的水溶液呈酸性，請(qǐng)寫(xiě)出反響①和反響④(由A一步轉(zhuǎn)化為B或C)的離子方程式：反響①__________________________________________________________；反響④__________________________________________________________。(2)假設(shè)反響①為置換反響，反響④為化合反響，C物質(zhì)大量存在于海水中，是人體生理活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)。工業(yè)上可以用C來(lái)制取A或B，請(qǐng)寫(xiě)出這兩個(gè)反響的化學(xué)方程式：C→A___________________________________________________________；C→B___________________________________________________________。(3)假設(shè)反響①②③均為化合反響，反響④為置換反響。當(dāng)A為一種金屬單質(zhì)時(shí)，請(qǐng)寫(xiě)出反響②和③可能的離子方程式：②______________________________________________________________；③______________________________________________________________。解析(1)高中階段具有兩性的氧化物代表為Al2O3，Al2O3與H＋反響生成Al3＋和H2O(反響①)，Al2O3與OH－反響生成AlOeq\o\al(－,2)和H2O(反響④)，AlOeq\o\al(－,2)與過(guò)量的H＋反響生成Al3＋和H2O(反響③)，Al3＋與過(guò)量的OH－反響生成AlOeq\o\al(－,2)和H2O(反響②)。(2)首先確定C為NaCl，電解熔融態(tài)NaCl生成Na、Cl2，電解飽和NaCl溶液生成NaOH、H2、Cl2，故A為Na，B為NaOH。(3)金屬元素中，鐵的價(jià)態(tài)變化復(fù)雜，所以首先聯(lián)想A為Fe，F(xiàn)e可與鹽酸反響生成FeCl2(反響④)，F(xiàn)eCl2與Cl2反響生成FeCl3(反響③)，F(xiàn)eCl3與Fe反響生成FeCl2(反響②)，F(xiàn)e可與Cl2反響生成FeCl3(反響①)。答案(1)Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2OAl2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(2)2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up11(通電))2Na＋Cl2↑2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up11(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(3)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(或2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－)9．(9分)銅是生物體必需的微量元素，也是人類(lèi)最早使用的金屬之一。銅的生產(chǎn)和使用對(duì)國(guó)計(jì)民生各個(gè)方面都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。(1)寫(xiě)出銅與稀硝酸反響的化學(xué)方程式______________________________________________________________________________________________________。(2)為了保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源，通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出廢舊印刷電路板中的銅，最終實(shí)現(xiàn)銅的回收利用。寫(xiě)出溶出銅的離子方程式_____________________________________________________________________。(3)工業(yè)上以黃銅礦為原料，采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過(guò)程會(huì)發(fā)生反響：2Cu2O＋Cu2Seq\o(=,\s\up11(高溫))6Cu＋SO2↑，該反響的氧化劑是________；當(dāng)生成19.2gCu時(shí)，反響中轉(zhuǎn)移的電子為_(kāi)_______mol。(4)銅在潮濕的空氣中能發(fā)生吸氧腐蝕而生銹，銅銹的主要成分為Cu2(OH)2CO3(堿式碳酸銅)。試寫(xiě)出上述過(guò)程中負(fù)極的電極反響式_____________________________________________________________________。(5)某研究性學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法〞測(cè)定某試樣中CuSO4·5H2O(不含能與I－反響的氧化性雜質(zhì))的含量。取ag試樣配成100mL溶液，每次取25.00mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。寫(xiě)出該反響的離子方程式___________________________________________________________________________________________________________________________________________。繼續(xù)滴加KI溶液至沉淀不再產(chǎn)生，溶液中的I2用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，發(fā)生反響的化學(xué)方程式為I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6，平均消耗cmol·L－1的Na2S2O3溶液VmL。那么試樣中CuSO4·5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)____________________________________________________________________。解析(1)稀硝酸具有強(qiáng)氧化性能夠氧化銅，自身轉(zhuǎn)化為NO，方程式為3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。(2)硫酸提供的酸性環(huán)境可增強(qiáng)H2O2的氧化性，將銅氧化：Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O。(3)氧化劑在反響中化合價(jià)降低，Cu2O→Cu，銅的化合價(jià)降低，Cu2SCu＋SO2，銅的化合價(jià)降低，硫元素的化合價(jià)升高，故Cu2O、Cu2S為氧化劑。19.2gCu的物質(zhì)的量為19.2g/64g·mol－1=0.3mol，Cu2S、Cu2O中銅的化合價(jià)均為＋1價(jià)，故轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.3mol。(4)負(fù)極金屬發(fā)生氧化反響：2Cu－4e－＋CO2＋3H2O=Cu2(OH)2CO3＋4H＋。銅發(fā)生吸氧腐蝕過(guò)程中，負(fù)極：2Cu－4e－=2Cu2＋，正極：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，在CO2的作用下，形成堿式碳酸銅：2Cu2＋＋4OH－＋CO2=Cu2(OH)2CO3＋H2O。(5)從題意可知，白色碘化物為CuI，銅的化合價(jià)降低，那么I－被氧化為I2：2Cu2＋＋4I－=2CuI＋I(xiàn)2。根據(jù)反響可知，兩反響中物質(zhì)存在如下關(guān)系：2CuSO4·5H2O～I(xiàn)2～2Na2S2O3500g2molmcV×10－3molm=0.25cVg那么試樣中CuSO4·5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4×0.25cVg/ag×100%=100cV/a%。答案(1)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(2)Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O(3)Cu2O、Cu2S0.3(4)2Cu－4e－＋CO2＋3H2O=Cu2(OH)2CO3＋4H＋(5)2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I(xiàn)2100cV/a%10．(9分)(2022·海南高考)KAl(SO4)2·12H2O(明礬)是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)室中，采用廢易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過(guò)程如以下圖所示。答復(fù)以下問(wèn)題：eq\x(易拉罐)eq\o(→,\s\up11(試劑①),\s\do11(微熱、過(guò)濾))eq\x(濾液A)eq\o(→,\s\up11(NH4HCO3))eq\x(沉淀B)eq\o(→,\s\up11(稀H2SO4),\s\do11(K2SO4))eq\x(產(chǎn)物)(1)為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應(yīng)選用________(填標(biāo)號(hào))。a．HCl溶液 b．H2SO4溶液c．氨水 d．NaOH溶液(2)易拉罐溶解過(guò)程中主要反響的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________________________。(3)沉淀B的化學(xué)式為_(kāi)_______；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是___________________________________________________________________。(4)：KW=1.0×10－14，Al(OH)3AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2OK=2.0×10－13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反響的平衡常數(shù)等于____________。解析(1)易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))，它們都是比擬活潑的金屬，都可以與酸發(fā)生反響，而Al可以與強(qiáng)堿溶液反響變?yōu)镹aAlO2進(jìn)入溶液，而Fe、Mg不能與堿發(fā)生反響，所以要以含Al的易拉罐為原料制取明礬，應(yīng)該用強(qiáng)堿NaOH溶液溶解，選項(xiàng)d正確；(2)易拉罐溶解過(guò)程中主要反響的化學(xué)方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，反響的離子方程式是2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑；(3)濾液A的主要成分是NaAlO2，向其水溶液中參加NH4HCO3溶液，發(fā)生HCOeq\o\al(－,3)＋AlOeq\o\al(－,2)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)，所以沉淀B的化學(xué)式為Al(OH)3；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是Al3＋為弱堿陽(yáng)離子，發(fā)生水解反響，消耗水電離產(chǎn)生的OH－，當(dāng)最終到達(dá)平衡時(shí)溶液中c(H＋)＞c(OH－)，所以溶液顯酸性。(4)由得Al(OH)3溶于NaOH溶液反響的平衡常數(shù)K=eq\f(c(AlO\o\al(－,2)),c(OH－))=eq\f(c(AlO\o\al(－,2))·c(H＋),c(H＋)·c(OH－))=eq\f(2.0×10－13,1.0×10－14)=20。答案(1)d(2)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(3)Al(OH)3Al3＋水解，使溶液中H＋濃度增大(4)2011．(9分)(2022·衡水模擬)鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛，請(qǐng)根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)答復(fù)以下問(wèn)題：(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶于過(guò)量鹽酸的溶液中含有的大量陽(yáng)離子是________。(2)某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋四種離子，向其中參加過(guò)量的NaOH溶液后，過(guò)濾，將濾渣高溫灼燒并將灼燒后的固體投入到過(guò)量的稀鹽酸中，所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽(yáng)離子是________。A．Mg2＋ B．Fe2＋ C．Al3＋ D．Cu2＋(3)氧化鐵是重要工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備它的流程如下：答復(fù)以下問(wèn)題：①操作Ⅰ的名稱(chēng)是________，操作Ⅱ的名稱(chēng)是________。②寫(xiě)出在空氣中煅燒FeCO3的化學(xué)方程式_____________________________________________________________________。(4)有些同學(xué)認(rèn)為酸性KMnO4溶液滴定也能進(jìn)行鐵元素含量的測(cè)定，其反響如下：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn