人教版高中化学必修一专题二 金属及其化合物.docx

1、人教版高中化学必修一专题二 金属及其化合物高中化学学习材料（灿若寒星*整理制作）专题二 金属及其化合物第一类 验证型实验大题过关【典例解析】 1.（2010广东理综卷）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g（1）步骤前， -锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_（2）步骤中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li

2、+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.06.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。（3）步骤中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有_（4）步骤中，生成沉淀的离子方程式为_（5）从母液中可回收的主要物质是_【高考真题解析】 1（2011安徽高考）下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是（ ）选项实验操作现象解释或结论A过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液溶液呈红色稀HNO3将Fe氧化为Fe3

3、BAgI沉淀中滴入稀KCl溶液有白色沉淀出现AgCl比AgI更难溶CAl箔插入稀HNO3中无现象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜D用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上试纸变蓝色浓氨水呈碱性【过关测试】1（2012年山东莱芜期末）将一浅绿色溶液，置于空气中，变成黄色。将此黄色溶液逐滴滴入沸水中，形成一种红褐色胶体，下列说法中错误的是 ( ) A该浅绿色溶液中含有的在空气中被氧化为 B欲检验该黄色溶液中是否含有未被氧化的，向其中滴加KSCN溶液 C配制该浅绿色溶液，要向其中加少量酸与铁粉，目的是为了防止的水解与氧化 D欲检验浅绿色溶液中是否含有，滴人KSCN溶液，看是否变红色【解析】该浅

4、绿色溶液应为的溶液，在空气中被氧化为，变为黄色。向黄色溶液中滴入KSCN溶液，只是能够检验出，不能检验。亚铁离子易被氧化和水解，为抑制水解，需要加入相应的酸，为防止氧化，需加入还原剂铁。【答案】B2(2012年北京宣武区高二调研)将下列各组括号内的少量杂质除去的操作正确的是()A氢氧化铁胶体(氯化钠溶液)：过滤B乙酸乙酯(乙酸)：加入乙醇和浓硫酸，使乙酸转化为乙酸乙酯CO2(H2、H2O)：通过浓硫酸洗气，再通过灼热的CuO粉末DFeCl2溶液(FeCl3)：加足量的铁粉，振荡、过滤3(2012年福州期末)下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是（ ）操作和现象结 论A向装有Fe(NO

5、3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，在管口观察到红棕色气体HNO3分解成了NO2B向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加热几分钟，冷却后再加人新制Cu(OH)2浊液，加热，没有红色沉淀生成淀粉没有水解成葡萄糖C甲烷和氯气混合后在光照下，颜色逐渐褪去甲烷和氯气发生了化合反应D向饱和Na2CO3中通人足量CO2，溶液变浑浊析出了NaHCO34（2012年合肥市一检）下列化学实验有关的叙述正确的是（ ） A某无色溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，说明该无色溶液中一定含有SO42- B向2.0mL浓度均为0.1molL-1的KCl、KI混合溶液中滴加12滴0.01molL-1AgNO3溶液，振荡，生成黄

6、色沉淀，说明Ksp（AgI）比Ksp（AgCl）大 C铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落，说明铝箔表面氧化铝膜熔点高于铝 DSO2、Cl2都能使品红试液褪色，其原理是相同的5(2012年黄冈高二阶段性考试)明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示： 根据上述图示，完成下列填空：(1)明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500 mL稀氨水(每升含有39.20 g氨)需要取浓氨水(每升含有251.28 g氨)_mL，用规格为_mL的量筒量取。(2)氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K、SO外，还有大量的NH。检验NH的

7、方法是_。(3)写出沉淀物中所有物质的化学式_。(4)滤液的成分是水和_。(5)为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量，请完善下列步骤： 称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量_溶液，产生白色沉淀。 _、_、_(依次填写实验操作名称)。 冷却、称重。(6)若试样为m g，沉淀的物质的量为n mol，则试样中K2SO4的物质的量为_mol(用含有m、n的代数式表示)。第二类 定量型实验大题过关【典例解析】 1（2012年江西协作体联考）氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源提供剂。氢化钙要密封保存，一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气。氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取，图1是

8、模拟制取装置。 （1）装置B的作用是 ；装置D的作用是 。 （2）利用图1实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后装入药品；打开分液漏斗活塞， （请按正确的顺序填入下列步骤的序号）。加热反应一段时间 收集气体并检验其纯度 关闭分液漏斗活塞 停止加热，充分冷却（3）为了确认进入装置C的氢气已经干燥，应在B、C之间再接一装置，该装置中加入的试剂是： 。（4）甲同学设计一个实验，测定上述实验中得到的氢化钙的纯度。请完善下列实验步骤。样品称量 加入_溶液（填化学式），搅拌、过滤 _（填操作名称）_（填操作名称） 称量碳酸钙（5）乙同学利用图2装置测定上述实验中得到的氢化钙的纯度。他称取46 m

9、g 所制得的氢化钙样品，记录开始时注射器活栓停留在10.00mL刻度处，反应结束后充分冷却，活栓最终停留在57.04mL刻度处。（上述气体体积均在标准状况下测定）试通过计算求样品中氢化钙的纯度： 。 (6)请你再设计一种氢化钙纯度的测定方法： 。【高考真题解析】 1(2011安徽高考)MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2实验，其流程如下：（1）第步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的 （写化学式）转化为可溶性物质。 （2）第步反应的离子方程式 +ClO3+ MnO2+Cl2

10、+ 。（3）第步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、 、 、 ，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还有含有 （写化学式）。（4）若粗MnO2样品的质量为12.69g，第步反应后，经过滤得到8.7g MnO2，并收集到0.224LCO2（标准状况下），则在第步反应中至少需要 mol NaClO3的物质的量为0.02mol。2（2011上海高考）CuSO45H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO45H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空：（1）向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸，在铜粉溶解时可以观察到的实验现象： 、 。（2）如果铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，则

11、制得的CuSO45H2O中可能存在的杂质是 ，除去这种杂质的实验操作称为 。（3）已知：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+ Na2SO4 称取0.1000 g提纯后的CuSO45H2O试样于锥形瓶中，加入0.1000 mol/L氢氧化钠溶液28.00 mL，反应完全后，过量的氢氧化钠用0.1000 mol/L盐酸滴定至终点，耗用盐酸20.16 mL，则0.1000 g该试样中含CuSO45H2O g。（4）上述滴定中，滴定管在注入盐酸之前，先用蒸馏水洗净，再用 。在滴定中，准确读数应该是滴定管上蓝线 所对应的刻度。（5）如果采用重量法测定CuSO45H2O的含量，完成下列步骤： 加水溶解

12、加氯化钡溶液，沉淀过滤（其余步骤省略） 在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作是 （6）如果1.040 g提纯后的试样中含CuSO45H2O的准确值为1.015 g，而实验测定结果是l.000 g 测定的相对误差为 。【解析】本题主要考察实验现象等观察、物质的提纯，中和滴定、实验过程设计及有关计算。（1）铜与浓硝酸反应生成硫酸铜和二氧化氮气体。（2）混有硝酸铜杂质，需利用溶解度的不同，用重结晶的方法进行分离。【过关测试】1(2012九江市第一次统考)将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸溶液中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全部是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 molL-1的Na

13、OH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则下列有关叙述中正确的是（ ） A开始加入合金的质量可能为16.4g B参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol C生成沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100mL D标况下产物NO的体积为22.4升2(2012年北京四中高二检测)将适量的铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3和Fe2浓度相等，则已反应的Fe3和未反应的Fe3的物质的量之比为()A23 B32C12 D113某烧碱溶液中含有少量杂质(不与盐酸反应)，现用中和滴定法测定其浓度。(1)滴定用_式滴定管盛c molL1盐酸标准液。下图表示某次滴定时50 mL

14、滴定管中滴定前后液面所处的刻度。请将消耗的盐酸标准液的体积填入表空格中，此时滴定管中剩余液体的体积_mL。下表是4种常见指示剂的变色范围：指示剂石蕊甲基橙甲基红酚酞pH变色范围5.08.03.14.44.46.28.210.0该实验应选用_作指示剂。有关数据记录如下：滴定序号待测液的体积(mL)所消耗盐酸标准液的体积(mL)滴定前滴定后消耗的体积1V0.5025.8025.302V3V6.0031.3525.35(2)根据所给数据，写出计算烧碱溶液的物质的量浓度的表达式(不必化简)c_。(3)对下列几种假定情况进行讨论：(填“无影响”、“偏高”、“偏低”)a若滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶，则会使测

15、定结果_；b读数时，若滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，则会使测定结果_；c若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外，则会使测定结果_；d滴加盐酸速度过快，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定，则会使测定结果_。4(2012年福州期末)孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3，还含少量铁的氧化物和硅的氧化物。以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO45H2O晶体的流程图： (1)孔雀石研磨的目的是 。浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸，则产生的气体a是 (填化学式)、固体a是 (填化学式)。 (2)使用试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，试剂B宜选用 (填选项序号)。 A酸性KM

16、nO4溶液 B双氧水 C浓硝酸 D氯水 相应的化学反应方程式： 。(3)试剂C的使用目的是调节溶液pH，使Fe3+转化为沉淀予以分离。试剂C宜选用 (填选项序号)。 A稀硫酸 BNaOH溶液 C氨水 DCuO 相应的离子方程式： 。(4)1 mol氨气通过加热的Cu2(OH)2 CO3可以产生1.5 mol金属铜，发生反应的化学方程式： 。(5)常温下Fe(OH)3的Ksp=110-39，若要将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，使溶液中c(Fe3+)降低至110-3 molL，必需将溶液pH调节至 。 （5）25某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验

17、，请回答有关问题：(1)称取样品a g，将样品溶解于足量的稀盐酸中，过滤。滤液中主要含有_(填化学式)，滤渣中含有_；溶解、过滤用到的玻璃仪器是_。(2)向滤液中加入过量的NaOH溶液，过滤，有关反应的离子方程式是_。(3)向步骤(2)所得的滤液中通入足量CO2气体，产生沉淀，过滤。有关反应的离子方程式是_。(4)将步骤(3)过滤所得的沉淀用蒸馏水洗涤数次，烘干并灼烧至恒重，冷却后称量，其质量为b g，则原样品中铝的质量分数为_。(5)若步骤(2)中加入NaOH的量不足，则实验结果会 _(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同)；若步骤(4)中沉淀没有洗涤，则实验结果会_；若沉淀灼烧不充分，则

18、实验结果会_。第三类 探究型实验大题过关【典例解析】 1(2012年南京高二调研)某校进行化学实验考查时，教师给了同学们一小包黑色粉末，这种黑色粉末可能是氧化铜、炭粉或者是这两种的混合物，让同学们通过实验探究来确定。某同学探究过程如下：(1)提出假设：假设1：黑色粉末是炭粉；假设2：_；假设3：_。(2)设计实验方案：他对实验做了如下设想和分析：取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸。则实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表。实验中可能出现的现象结论假设1成立假设2成立假设3成立(3)进行实验：通过实验及分析，确定该黑色物质为炭粉和氧化铜的混合物。(4)拓展：为了进一步探究炭粉

19、和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充做了如下实验，将此黑色粉末隔绝空气加热(若炭完全反应)，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。请完成下列各题：烧杯中_(填“有”或“无”)不溶物；若静置后溶液呈无色，则该溶液中溶质是_(写化学式)；若静置后溶液呈蓝色，该反应的化学方程式为：_。1（2011四川高考）三草酸合铁酸钾晶体（K3Fe(C2O4)3xH2O）是一种光敏材料，在110可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验：(1)铁含量的测定步骤一：称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250ml溶液。步骤二：取所配溶液25.

20、00ml于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时，MnO4被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。步骤三：用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02ml，滴定中MnO4，被还原成Mn2+ 。重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010mol/L KMnO4溶液19.98ml。请回答下列问题：配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、_、转移、洗涤并转移、_、摇匀。加入锌粉的目的是_。写出步骤三中发生反

21、应的离子方程式：_。实验测得该晶体中铁的质量分数为_。在步骤二中，若加入的KMnO4溶液的量不够，则测得的铁含量_。（选填“偏低”、“偏高”或“不变”）(2)结晶水的测定将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至110，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误；_；_。（2）加热后在干燥器中冷却；对盛有样品的坩埚进行多次加热，干燥器中冷却、称量并记录质量，直至称量质量几乎相等。2(2011福建高考)化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝

22、组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。摩擦剂中氢氧化铝的定性检验 取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。（1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是_。（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是_。牙膏样品中碳酸钙的定量测定利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。依据实验过程回答下列问题：（3）实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：_。（4）C中反应生成BaCO3的化学方程式是_。（5）下列各项措施中，不能提高测

23、定准确度的是_（填标号）。a在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体b滴加盐酸不宜过快c在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置d在BC之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置（6）实验中准确称取8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94g 。则样品中碳酸钙的质量分数为_。（7）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是_。【解析】（1）氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式：Al(OH)3OHAl(OH)4或Al(OH)3OHAlO22H2O【过关测试】 1为证明C

24、uSO4溶液显蓝色与Cu2有关而与SO无关，某同学设计下列实验，其中对实验目的没有意义的是()A观察硫酸溶液呈无色B观察硫酸铜粉末呈白色C往CuSO4溶液中滴加足量NaOH溶液，生成蓝色沉淀，过滤，滤液呈无色D往CuSO4溶液中滴加足量Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，过滤，滤液仍显蓝色我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质，运用CO2NH3H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl的反应原理制备纯碱。以下是在实验进行模拟实验的生产流程示意图：IV气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体 纯碱下列叙述错误的是()AA气体是NH3，

25、B气体是CO2B第步得到的晶体是发酵粉的主要成分C第步骤操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D第步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶3（2012年潍坊期末）印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费，可从该废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为腐蚀液原料循环使用。(1)测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5 molL-1、FeCl23.0 molL-1、FeCl3 1.0 molL-1、HCl3.0 molL-1。取废腐蚀液200mL按如下流程在实验室进行实验： Cl2FeCl3溶液FeCl2溶液过量Fe粉过滤混合物搅

26、拌废腐蚀液 滤渣回答下列问题： 废腐蚀液中加入过量铁粉后，发生反应的离子方程式为 。检验废腐蚀液中含有Fe3+的实验操作是 ；在上述流程中，“过滤”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。由滤渣得到纯铜，除杂所需试剂是 。(2)某化学兴趣小组利用下图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液。 实验开始前，某同学对实验装置进行了气密性检查，方法是 。浓盐酸与二氧化锰反应的化学方程式为 ；烧杯中NaOH溶液的作用是 。 参考(1)中数据，按上述流程操作，需称取Fe粉的质量应不少于 g，需通入Cl2的物质的量应不少于 mol。 39.2 0.75 4(2012年天津高二检测)铁是与日常生活密切相关的元素。(1)在生铁中含有一种铁、碳化合物X。已知X中铁、碳的元素质量比为141。X的最简式为_。(2)X有下列转化关系：(无关物质已经略去)