高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)簡易通 上篇 專題三 第10講 金屬元素及其化合物訓(xùn)練試題

第10講金屬元素及其化合物(時(shí)間：45分鐘分值：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，選對的得4分，選錯(cuò)或不答的得0分)1．(2013·廣東深圳二模，9)下列說法正確的是 ()。A．Na2O2可作為潛艇工作人員的供氧劑B．常溫下鋁箔放在濃HNO3中生成H2C．水蒸氣通過熾熱的鐵，生成Fe(OH)3和H2D．用新制Cu(OH)2檢查尿糖，Cu(OH)2是還原劑解析鋁與濃硝酸常溫下發(fā)生鈍化，故B錯(cuò)誤；水蒸氣和熾熱的鐵反應(yīng)生成Fe3O4和氫氣，故C錯(cuò)誤；葡萄糖含有醛基易被新制氫氧化銅氧化，故D錯(cuò)誤。答案A2．(2013·廣東汕頭三模，7)下列類推正確的是 ()。A．CaCO3與稀硝酸反應(yīng)生成CO2，CaSO3也能與稀硝酸反應(yīng)生成SO2B．銅在氯氣中劇烈燃燒生成二價(jià)銅，銅也能在硫蒸氣中劇烈燃燒生成二價(jià)銅C．鋅可以與溶液中的銀離子發(fā)生置換反應(yīng)，鈉也能與溶液中的銀離子發(fā)生置換反應(yīng)D．鈉與乙醇反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，鉀與乙醇也能反應(yīng)產(chǎn)生氫氣解析本題考查物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，意在考查考生的知識遷移能力及相似知識的辨析能力。稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，能將CaSO3氧化為硫酸鈣，A項(xiàng)錯(cuò)；硫的氧化性小于氯氣的氧化性，銅與硫蒸氣反應(yīng)生成＋1價(jià)銅，B項(xiàng)錯(cuò)；鈉在溶液中先與水反應(yīng)，不能置換溶液中的金屬離子，C項(xiàng)錯(cuò)；鈉、鉀均能與乙醇反應(yīng)生成氫氣，D項(xiàng)正確。答案D3.已知A是一種金屬單質(zhì)，B顯淡黃色，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，則C的以下性質(zhì)錯(cuò)誤的是()。A．溶液呈堿性B．與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀C．與足量鹽酸反應(yīng)放出氣體D．受熱易分解解析由題意知A為Na，B為Na2O2，C為Na2CO3，D為NaOH。答案D4．(2013·廣東汕頭一模，7)下列對物質(zhì)用途的描述中，錯(cuò)誤的是 ()。A．鋁可用于冶煉某些熔點(diǎn)較高的金屬B．Na2O2可用作漂白劑C．堿石灰可用于干燥CO2、O2等氣體D．NaClO可用作消毒劑解析堿石灰是堿性干燥劑，不能干燥酸性氣體，故C錯(cuò)誤；Na2O2因具有強(qiáng)氧化性而具有漂白性，可作漂白劑，故B正確；NaClO因具有強(qiáng)氧化性而可作消毒劑，故D正確。答案C5．(2013·廣東中山一模，9)下列說法正確的是 ()。A．鋁是金屬，與強(qiáng)堿不能發(fā)生反應(yīng)B．Na、Mg、Fe金屬單質(zhì)在一定條件下與水反應(yīng)都生成H2和對應(yīng)的堿C．將混有少量SO2的二氧化碳?xì)怏w通入飽和NaHCO3溶液，可達(dá)到除雜的目的D．過量的銅與濃硝酸反應(yīng)，生成的氣體只有NO2解析鋁既可以與強(qiáng)酸反應(yīng)，也可以與強(qiáng)堿反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；高溫條件下Fe與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2，故B錯(cuò)誤；過量的銅與濃硝酸反應(yīng)，先有NO2生成，當(dāng)硝酸濃度降低時(shí)有NO生成，故D錯(cuò)誤。答案C6．下列推斷正確的是 ()。事實(shí)結(jié)論A常溫下鐵、銅均不溶于濃硫酸常溫下鐵、銅與濃硫酸均不反應(yīng)BHCl與Na2CO3溶液反應(yīng)生成CO2可用飽和Na2CO3溶液除去CO2中的少量HClC氧化銅高溫下生成紅色物質(zhì)，該物質(zhì)可與稀硫酸反應(yīng)氧化銅高溫下可分解生成Cu2OD稀、濃硝酸分別與銅反應(yīng)，還原產(chǎn)物分別為NO和NO2稀硝酸氧化性比濃硝酸強(qiáng)解析常溫下濃硫酸使鐵鈍化，鈍化屬于化學(xué)反應(yīng)，A錯(cuò)誤；Na2CO3可與CO2反應(yīng)，B錯(cuò)誤；紅色物質(zhì)可與稀硫酸反應(yīng)，一定不是銅，所以只能為Cu2O，C正確；濃硝酸氧化性強(qiáng)于稀硝酸，D錯(cuò)誤。答案C二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共2小題，每小題6分，共12分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，只選一個(gè)且正確的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分)7．下列說法正確的是 ()。A．實(shí)驗(yàn)室常用鋁鹽溶液與氫氧化鈉溶液制備Al(OH)3沉淀B．將Na投入到NH4Cl溶液中只能生成一種氣體C．過量的銅與濃硝酸反應(yīng)有一氧化氮生成D．飽和石灰水中加入少量CaO，恢復(fù)至室溫后溶液的pH不變解析Al(OH)3能與NaOH反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；鈉和水反應(yīng)生成氫氣，氫氧化鈉和氯化銨反應(yīng)生成氨氣，故B錯(cuò)誤；銅和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硝酸變成稀硝酸，銅和稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮，故C正確；飽和石灰水中加入氧化鈣，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，溶液是過飽和的，所以析出氫氧化鈣，但溶液的pH不變，故D正確。答案CD8．(2013·肇慶二模)部分氧化的Fe-Cu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76g，經(jīng)如下處理：下列說法正確的是 ()。A．濾液A中的陽離子為Fe2＋、Fe3＋、H＋B．樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24gC．樣品中CuO的質(zhì)量為4.0gD．V<896mL解析根據(jù)題意，3.2g濾渣一定是銅，而銅與Fe3＋不共存，則A項(xiàng)錯(cuò)誤；最后的3.2g固體為Fe2O3，其中Fe元素的質(zhì)量為2.24g，B項(xiàng)正確；樣品中Cu元素和O元素共5.76g－2.24g＝3.52g，則C項(xiàng)錯(cuò)誤；2.24gFe元素不可能全是單質(zhì)，故標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的H2的體積小于896mL，D項(xiàng)正確。答案BD三、非選擇題(共4個(gè)題，共64分)9．(16分)A、B、C、D、E、F為中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，且物質(zhì)A由1～2種短周期元素組成，在一定條件下有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，請完成下列問題：(1)若常溫下A為有色氣體。①當(dāng)F是一種金屬單質(zhì)時(shí)，請寫出一定濃度的B溶液和適量F反應(yīng)生成C與氣體E的離子方程式：______________________________________________。②當(dāng)C為直線形分子時(shí)，E具有漂白性，物質(zhì)F焰色反應(yīng)呈黃色，則C的電子式為________；D中所含化學(xué)鍵的類型為________。(2)若A為淡黃色固體，D為白色難溶于水的物質(zhì)，且A和D的式量相等，請用離子方程式表示F的水溶液呈酸性的原因：________________________________________________________________________。(3)若A中一種元素原子的最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子總數(shù)的eq\f(1,5)，將B和D分別溶于水，所得溶液按恰當(dāng)比例混合，可得一種不含金屬元素的鹽溶液，請寫出A與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________；B轉(zhuǎn)化為C的化學(xué)方程式為_________________________________________。解析(1)①A為有色氣體，和水反應(yīng)后生成一種氣體E和能與金屬反應(yīng)的物質(zhì)B，且B能連續(xù)和金屬F反應(yīng)，可知F為變價(jià)金屬，可推斷B為硝酸，F(xiàn)為Fe，C為Fe(NO3)3，D為Fe(NO3)2，A為NO2，E為NO。②E具有漂白性且A為有色氣體，可推斷A為Cl2，E為HClO，則B為鹽酸；C為直線形分子，根據(jù)題意可推斷C為CO2；根據(jù)焰色反應(yīng)可推斷F為Na2CO3，則D為NaHCO3，D中含有離子鍵和極性共價(jià)鍵。(2)A為淡黃色固體且能和水反應(yīng)，可推斷A為Na2O2；D為白色沉淀，且A和D的式量相等，所以D為Al(OH)3，B為NaOH，F(xiàn)中含有Al3＋，C中含有AlO2－，F(xiàn)的水溶液呈酸性是因?yàn)锳l3＋發(fā)生水解反應(yīng)。(3)根據(jù)核外電子數(shù)的關(guān)系可知A中含有鎂元素，B和D溶于水得到一種不含金屬元素的鹽，可推斷其為銨鹽，由B→C→D可推斷B、C、D中都含有氮元素，所以A為Mg3N2，B為NH3，F(xiàn)為O2，C為NO，D為NO2。答案(1)①Fe＋4H＋＋NO3－=Fe3＋＋NO↑＋2H2O②eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))····C····eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))離子鍵、極性共價(jià)鍵(2)Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋(3)Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2＋2NH3↑4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O10．(2013·北京理綜，27)(16分)用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備Al2(SO4)3·18H2O，工藝流程如下(部分操作和條件略)：Ⅰ.向鋁灰中加入過量稀H2SO4，過濾：Ⅱ.向?yàn)V液中加入過量KMnO4溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH約為3；Ⅲ.加熱，產(chǎn)生大量棕色沉淀，靜置，上層溶液呈紫紅色；Ⅳ.加入MnSO4至紫紅色消失，過濾；Ⅴ.濃縮、結(jié)晶、分離，得到產(chǎn)品。(1)H2SO4溶解Al2O3的離子方程式是___________________________________________________________________________________________________。(2)將MnO4－氧化Fe2＋的離子方程式補(bǔ)充完整：eq\x(1)MnO4－＋eq\x()Fe2＋＋eq\x()________=eq\x(1)Mn2＋＋eq\x()Fe3＋＋eq\x()________。(3)已知：生成氫氧化物沉淀的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀時(shí)3.46.31.5完全沉淀時(shí)4.78.32.8注：金屬離子的起始濃度為0.1mol·L－1。根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟Ⅱ的目的________________________________________________________________________。(4)已知：一定條件下，MnO4－可與Mn2＋反應(yīng)生成MnO2。①向Ⅲ的沉淀中加入濃HCl并加熱，能說明沉淀中存在MnO2的現(xiàn)象是________________________________________________________________。②Ⅳ中加入MnSO4的目的是_________________________________________。解析(1)H2SO4溶解Al2O3的離子方程式為：Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O，在操作Ⅰ中，F(xiàn)eO·xFe2O3也同時(shí)被溶解，濾液中含有Al3＋、Fe2＋、Fe3＋等。(2)步驟Ⅰ所得溶液中會有過量H2SO4，故反應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行，由氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可知MnO4－和Fe2＋的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1∶5，然后觀察配平。得MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。(3)步驟Ⅱ中，加入過量KMnO4溶液目的是把Fe2＋氧化成易除去的Fe3＋。調(diào)節(jié)pH約為3，由表中數(shù)據(jù)分析，可知該條件使Fe3＋完全沉淀而Al3＋不被沉淀，從而達(dá)到分離Fe3＋和Al3＋的目的。(4)①聯(lián)想Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法，很容易分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意圖，即通過是否產(chǎn)生Cl2來判斷沉淀中有無MnO2。②操作Ⅳ中加入MnSO4，紫紅色消失，說明過量的MnO4－因加入MnSO4而被轉(zhuǎn)化成沉淀，然后過濾，以除去MnO4－，保證產(chǎn)品的純度。答案(1)Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O(2)58H＋54H2O(3)pH約為3時(shí)，F(xiàn)e2＋和Al3＋不能形成沉淀，將Fe2＋氧化為Fe3＋，可使鐵完全沉淀(4)①生成黃綠色氣體②除去過量的MnO4－11．(2013·廣東理綜，32)(16分)銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)，從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下：(注：Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450℃和80(1)電解精煉銀時(shí)，陰極反應(yīng)式為________；濾渣A與稀HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________。(2)固體混合物B的組成為__________；在生成固體B的過程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過量，則因過量引起的反應(yīng)的離子方程式為____________。(3)完成煅燒過程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：____CuO＋____Al2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))____CuAlO2＋________↑。(4)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%，理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為________molCuAlO2，至少需要1.0mol·L－1的Al2(SO4)3溶液________L。(5)CuSO4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是________、過濾、洗滌和干燥。解析(1)電解精煉Ag時(shí)，粗銀作陽極，純銀作陰極，含有Ag＋的電解質(zhì)溶液作為電解液，所以陰極反應(yīng)式為Ag＋＋e－=Ag，濾渣Ag與稀HNO3反應(yīng)生成NO，NO被O2氧化生成NO2，方程式為2NO＋O2=2NO2。(2)NaOH溶液與Al2(SO4)3、CuSO4反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀和Cu(OH)2沉淀，若NaOH過量，Al(OH)3沉淀溶解，離子方程式為Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O。(3)由于在反應(yīng)前后，Cu的化合價(jià)降低，CuO作氧化劑，所以失電子的只能是O2－，被氧化成O2，利用得失電子守恒配平。(4)4Cu～4CuO～2Al2O3～2Al2(SO4)3～4CuAlO2即2Cu～Al2(SO4)3～2CuAlO2n(Cu)＝eq\f(5.0×10－3g×63.5%,63.5g·mol－1)＝50mol所以可完全轉(zhuǎn)化生成50molCuAlO2，至少需要Al2(SO4)3的體積為eq\f(\f(50mol,2),1.0mol·L－1)＝25.0L。(5)由于膽礬帶有結(jié)晶水，為防止失去結(jié)晶水，應(yīng)采取加熱濃縮、冷卻結(jié)晶的方法。答案(1)Ag＋＋e－=Ag2NO＋O2=2NO2(2)Al(OH)3、Cu(OH)2Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O(3)424O2(4)5025(5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶12．(創(chuàng)新預(yù)測題)(16分)為探究Fe(NO3)2等硝酸鹽熱分解產(chǎn)物和產(chǎn)物的性質(zhì)，某化學(xué)小組開展如下探究：【查閱資料】2KNO3eq\o(=,\s\up7(△))2KNO2＋O2↑Fe(NO3)2eq\o(→,\s\up7(△))FexOy＋NO2↑＋O2↑實(shí)驗(yàn)一：探究Fe(NO3)2熱分解固體產(chǎn)物中Fe元素的價(jià)態(tài)。該小組甲同學(xué)將分解后的固體產(chǎn)物溶于足量的稀H2SO4得到相應(yīng)兩份溶液，進(jìn)行以下探究實(shí)驗(yàn)。(1)【提出猜想】猜想一：Fe元素只顯＋2價(jià)；猜想二：Fe元素________________；猜想三：Fe元素既有＋2價(jià)又有＋3價(jià)?！緦?shí)驗(yàn)操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液；②向另一份溶液中滴入酸性KMnO4稀溶液。(2)【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】實(shí)驗(yàn)①________________；實(shí)驗(yàn)②________________。(3)【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】猜想二成立，則Fe(NO3)2分解的化學(xué)方程式是________________________。實(shí)驗(yàn)二：(4)探究Fe(NO3)2熱分解氣體產(chǎn)物的性質(zhì)。小組乙同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，請完成實(shí)驗(yàn)空缺部分內(nèi)容。限選試劑和用品：濃H2SO4溶液、4mol·L－1NaOH溶液、0.1mol·L－1BaCl2溶液、帶火星的木條、0.1mol·L－1酸性KMnO4溶液、蒸餾水。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：取少量Fe(NO3)2固體