完整版专题训练常见金属元素及其化合物.docx

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完整版专题训练常见金属元素及其化合物

专题训练（九）常见金属元素及其化合物

时间：

45分钟分值：

100分

一、选择题（每小题5分，共50分）

1.（2013湖南联考）下面有关金属的叙述正确的是（）

A.金属原子只有还原性而其阳离子只有氧化性

B.金属阳离子只存于化合物中且有相应的阴离子相配合

C.金属单质在常温下均为金属晶体（Hg除外）

D.若某单质具有延展性，则它一定是金属

解析A项，有的金属阳离子既有氧化性，又有还原性；B项，金属晶体中含有金属阳离子和自由电子，而无阴离子；D项，延展性不是金属

单质的独特性质。

答案C

2.（2013陕西质检）向100mLamol/L的AlCl3溶液中加入金属钾，完

全反应后恰好只形成KCl和KAIO2的溶液，贝S加入钾的物质的量为（）

A.0.1amolB.0.4amol

C.0.3amolD.amol

解析反应后溶液中有c（K+）=c（Cl-）+c（AIO门=3amol/L+amol/L=4amol/L，即加入的钾的物质的量为0.4amol,B项正确。

答案B

3.（2013南昌调研）下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是

（）

A.晶体硅具有半导体性质，可用于生产光导纤维

B.H2O2是一种绿色氧化剂，可与酸性高锰酸钾作用产生02

C.铜的金属活动性比铁弱，可用铜罐代替铁罐贮运浓硝酸

D.铝具有良好的导电性，钢抗拉强度大，钢芯铝绞线可用作远距离高压输电线材料

解析二氧化硅用于生产光导纤维，A错；H2O2被酸性高锰酸钾氧化

为02时，H2O2作还原剂，B错；常温下铜能与浓硝酸反应，C错。

答案

4.（2013•西联考）如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相

互发生的反应。

已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1mol，水的质量为100

g。

下列说法正确的是（）

A.反应③最多能产生0.05mol02

B.反应①的离子方程式为Na+2H2O===Na++20H_+H2f

C.Na2O2中阴阳离子数目之比为1:

1

D.①、②、③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数从大到小：

①>②>③

解析0.1molNa2O2与100gH2O反应，出0过量，反应③最多能产

生0.05molO2,选项A正确；反应①的离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2f,选项B错误；Na2O2中阴阳离子数目之比为1:

2,选项C错误；①、②、③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数从大到小：

③二

②>①，选项D错误。

答案A

5.（2013湖北八校联考）下列叙述不正确的是（）

①Fe与S混合加热生成FeS2②Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应③过量的铜与浓硝酸反应有

一氧化氮生成

④FeCL溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路

A.①③

B.①②

C.②④

D.②③

解析Fe是变价金属单质，遇强氧化剂（如HNO3、C12等）生成+3价

铁，遇弱氧化剂（如S或12等）生成+2价铁，故Fe与S混合加热生成FeS,

①错误；Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO,该反应不是置换反应，②错

答案B

6.（2013安庆模拟）部分氧化的Fe—Cu合金样品（氧化产物为Fe2O3、

CuO）共5.76g,经如下处理

下列说法正确的是（）

A.滤液A中的阳离子为Fe3+、Cu2+、H+

B.样品中Fe元素的质量为2.24g

C.样品中CuO质量为4.0g

D.V=896

解析根据题意，3.2g滤渣一定是铜，而铜与Fe3+不共存，则A项错

误；充分灼烧后剩余的3.2g固体为Fe2O3,其中Fe元素的质量为2.24g,

B正确；样品中Cu和O元素共5.76g—2.24g=3.52g,则C项错误；2.24

gFe元素不可能全是单质，故生成的氢气的体积小于896mL,D错误。

答案B

7.（2013江南十校联考）某混合物X由AI2O3、FezOs、Cu、SQ2中的

一种或几种物质组成。

进行如下实验：

过量Na°H过量hci—-蓝色溶液

9・4gX步骤-&4g固体1步骤厂—-1.92g固体。

下列说法正确的是；

A.步骤I中减少的3g固体一定是混合物

B.步骤H中质量减少的物质一定是Cu

C.根据上述步骤H可以得出m（Fe2O3）:

m（Cu）=1:

1

D.根据步骤I、H可以判断混合物X的成分为AI2O3、Fe2O3、Cu、

SiO2

解析步骤I中加入过量NaOH，虽然SiO2和Al2O3都可以反应，但是无法确定它们是否同时存在，A错；6.4g固体中一定要有Fe2O3,步骤H中Cu才能溶解，结合最终还有1.92g固体剩余，可知Fe2O3不足量，设步骤H中减少的物质中含有的Cu和Fe2O3的物质的量分别为n（Cu）、n（Fe2O3），可得

nCu=nFe2O3

64gmol_1xnCu+160gmol-1xnFGO3=6.4g—1.92g

解得n（Cu）=n（Fe2O3）=0.02mol，所以原混合物X中含有铜的质量为

m（Cu）=0.02molx64gmol—1+1.92g=3.2g,m（Fe2O3）=160gmol—

1x0.02mol=3.2g,m（Fe2O3）:

m（Cu）=1:

1,C对，B、D错。

答案C

8.（2013大连双基测试）将15.6gNa2O2和5.4gAl同时放入一定量的水中，充分反应后得到200mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCI气体6.72L,若反应过程中溶液的体积保持不变，则（）

A.反应过程中得到6.72L的气体（标准状况）

B.最终得到的溶液中c（Na+）=c（C「）+c（OH_）

C.最终得到7.8g的沉淀

D.最终得到的溶液中c（NaCl）=0.15mol/L

解析5.4gAl为0.2mol,15.6gNa2O2为0.2mol,充分反应后得到200mL溶液，说明Al完全反应。

标准状况下，6.72LHCl气体为0.3mol

2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2f

241

0.2mol0.4mol0.1mol

2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2f

NaOH

+HCl===NaCl+H2O

111

0.2mol0.2mol0.2mol

NaAlO2+HCI+H2O===AI（OH）3J+NaCI

1111

0.1mol0.1mol0.1mol0.1mol

选项A，反应过程中得到的气体为0.4mol，体积8.96L（标准状况）,A

错误；选项B，根据电荷守恒有c（Na+）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-）+

c（AIOy）,B错误；选项C,最终的沉淀为AI（OH）3,其物质的量为0.1mol,

则质量为0.1molX78g/mol=7.8g,C正确；选项D，最终得到的溶液中

答案C

9.

则原混合溶液中

MgCl2与FeCl3的物质的量之比为（

）

（2013大连双基测试）向用盐酸酸化的MgCl2、FeCb混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，生成的沉淀质量与滴入NaOH溶液体积关系如图所示，

解析图象的0~amL段，由于NaOH与盐酸发生反应，沉淀质量为0g;FeCl3只能在酸性较强的溶液中存在，当酸性减弱时，将会转化为Fe（OH）3沉淀，所以图象中a〜bmL段产生的是Fe（OH）3沉淀，bmL时，溶液仍然呈酸性，到cmL时，才开始产生Mg（OH）2沉淀。

Fe3+〜3OH-、Mg2+〜2OH—,D正确。

答案D

10.（2013南昌调研）ag镁铝合金投入xmL2mol/L的盐酸中，金属完

全溶解，再加入ymL1mol/LNaOH溶液，沉淀达到最大值，质量为（a＋1.7）g,则下列说法不正确的是（）

A.镁铝合金与盐酸反应转移电子数为0.1Na

B.沉淀为Mg（OH）2和AI（OH）3的混合物

C.x=2y

D．a的取值范围为0.9

解析Mg、Al失去电子变为离子，离子再结合OH-生成沉淀，则镁铝合金与盐酸反应转移电子的物质的量等于n（OH-），沉淀量最大时得到

Mg（OH）2和AI（OH）3的混合物，则m（OH-）=（a+1.7）g-ag=1.7g,n（OH-）=0.1mol，电子转移总数是0.1Na,A、B正确；沉淀量最大时，溶液中n（Na+）=n（Cl-），此时盐酸和氢氧化钠的物质的量相等，即2x=y,C错；

电子转移总数是0.1Na，若金属全部是镁，则镁的质量是1.2g,若金属全部是铝，则铝的质量是0.9g，D对。

答案C

二、填空题（共50分）

11.（12分）（2013南昌联考）纯碱在工业上非常重要。

（1）取一定量纯碱细小粉末置于烧杯中,加入一定量的水,可以得到颗

粒较大的晶体A。

烧杯温度升高，理由是。

（2）从上述烧杯中得到干燥纯净的晶体A,实验程序为。

（填序

号,可重复使用）

①蒸发结晶②放入干燥器③转移入过滤器中④用水洗涤2〜3次

⑤用乙醇洗涤⑥加热灼烧

（3）取纯净物13.92g晶体A，进入热重分析，直到质量不再改变，生成物质Z,具体数据如下：

物质

样品A

人乜下得到

物质X

鶯剋下得到

物质Y

600rF得到物质Z

质量/g

13.92

1L75

7.45

6.36

通过计算确定样品A的化学式。

并写出计算过程。

解析

（1）温度升高说明反应放热。

（2）先进行过滤，然后用乙醇洗涤、

干燥即可。

（3）加热到质量不再变化时固体为Na2CO3,根据质量关系可得出样品A的化学式。

答案

（1）Na2CO3+nH2O===Na2CO3nHzO,反应物总能量高于生成物总能量，故反应放出热量，导致烧杯温度升高

（2）③⑤②

（3）设A的化学式为Na2CO3nH2O，加热到质量不再变化时得到Na2CO3,贝卩

Na2CO3nH2。

〜Na2CO3

106+18n106

13.92g6.36g

（106+18n）:

106=13.92g:

6.36g,n=7

故A的化学式为Na2CO37H2O

12.（12分）（2012新课标全国卷）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0H「的阴离子交换柱，使C「和0H「发生交换。

交换完成后，流出溶液的OH「用0.40mol•一1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.00mL。

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FeCb的物质的量分数为。

在实

验室中，FeCl2可用铁粉和应制备，FeCb可用铁粉和

反应制备。

（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

解析

（2）设混合物样品中含有amolFeCl2、bmolFeCl3，根据题意有

（a+b）:

（2a+3b）=1:

2.1，解得a=9b,所以FeCb的物质的量分数为b:

（a

+b）=b:

10b=0.10。

在实验室中，FeCb可用铁粉与稀盐酸发生置换反应得到，FeCb可用铁粉与氯气发生化合反应得到。

（3）Fe3+具有强氧化性而I-具有强还原性，二者发生氧化还原反应生成

棕色物质I2。

根据元素守恒和得失电子守恒可完成方程式。

答案

（1）x=3n（Cl）=0.0250LX0.40molL1=0.010mol

m（Fe）=0.54g—0.010molX35.5gmol〔=0.19g

n（Fe）=0.19g56gmol1=0.0034mol

n（Fe）:

n（Cl）=0.0034:

0.0101:

3,x=3

（2）0.10盐酸氯气

（3）2Fe3++2I—===2Fe2++I2（或2Fe3++3I—===2Fe2++I3—）

13．（14分）（2013山东卷）金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。

（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是。

a.Fe2O3b.NaCI

c.CU2Sd.AI2O3

（2）辉铜矿（Cu2S）可发生反应：

2CU2S+2H2SO4+5O2===4CuSO4+

2H2O,该反应的还原剂是。

当1mol02发生反应时，还原剂所失

电子的物质的量为mol。

向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，

该气体是。

⑶上图为电解精炼银的示意图，填“a或“b”极为含有杂质

的粗银，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为

。

（4）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用是。

解析

（1）Na、Al的金属活动性较强，冶炼时选择电解法。

⑵该反应中Cu、S的化合价升高，因此还原剂为CU2S。

反应中O2中O由0价变为一2价,1molO2发生反应，得4mol电子，根据得失电子守恒，则还原剂失电子为4mol。

CuSO4溶液中由于Cu2+水解显酸性，加入镁条，产生的气体为H2。

（3）电解精炼银时，粗银作阳极，与电源正极相连。

b极产生的红棕

色气体为NO2，电极反应式为NO/+e-+2H+===NO2+2出0。

（4）食盐水

的作用是做电解质溶液，形成原电池

答案

（1）b、d⑵Cu2S4H2（3）aNOs+2H+e_===NO2+

H2O（4）做电解质溶液（或导电）

14.（12分）（2013重庆卷）合金是建造航空母舰的主体材料。

（1）航母升降机可由铝合金制造。

①铝元素在周期表中的位置为。

工业炼铝的原料由铝土矿提

取而得，提取过程中通入的气体为。

②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理AI2O3膜，其化学方程式为

焊接过程中使用的保护气为

（2）航母舰体材料为合金钢。

①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为<

②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中降低硅含量需加

入的物质为<

（3）航母螺旋桨主要用铜合金制造。

180.0gCu-AI合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀

39.0g,则合金中Cu的质量分数为。

2为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调节

冃91011

pH，当pH=3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。

结合如图信息推断该合金中除铜外一定含有。

解析

（1）①铝土矿的主要成分是氧化铝，提取铝的过程是：

氧化铝与

氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，再向溶液中通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀，加热使沉淀分解可得到氧化铝，最后电解得到铝。

②镁能与氧气、二氧化碳、氮气等气体发生反应，所以焊接时必须使用Ar等稀有气体作保护气。

（2）①在海水中，合金钢、海水构成原电池，发生吸氧腐蚀。

②在炼铁时加入氧化钙或碳酸钙，以降低硅含量。

（3）①白色沉淀AI（OH）3的质量为39.0g,即0.5mol，故合金中铝的质量为0.5molx27g/mol=13.5g,则铜的质量为66.5g,质量分数为66.5g80.0gx100%=83.1%。

②看图可知AI3+在pH为3.4时开始沉淀，而Fe2+和Ni2+在pH为7.0〜8.0之间均已开始沉淀，若溶解合金的酸过量，假设合金中含有Fe，则溶解后Fe转化为

Fe3十，而不是Fe2十，因此合金中可能含有Fe,一定含有Al和Ni。

答案

（1）①第三周期第皿A族CO2

②AI2O3+2NaOH===2NaAIO2+H2OAr（其他合理答案均可得分）

（2）①吸氧腐蚀②CaCO3或CaO

（3）①83.1%②Al、Ni