高考化学命题热点提分攻略 专题11 金属及其化合物最新试题.docx
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高考化学命题热点提分攻略专题11金属及其化合物最新试题
专题11金属及其化合物
1．【2019届安徽省阜阳三中高三第一学期第二次模拟考试】在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及其硫酸盐的信息，用以证明火星上存在或曾经存在过水。
以下叙述正确的是（ ）
A．Fe2O3与Fe3O4互为同素异形体
B．制备Al用电解法，制备Fe、Cu可用还原法
C．将SO2通入BaCl2溶液中至饱和，有沉淀产生
D．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：
样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液
【答案】B
【详解】A．同素异形体是指同种元素组成的不同单质，Fe2O3 与Fe3O4是铁的不同氧化物，不是单质，二者不互为同素异形体，故A错误；
B．由金属活泼性可以知道金属冶炼方法，电解氧化铝冶炼Al，还原剂还原Fe、Cu的化合物冶炼金属Fe、Cu，所以B选项是正确的；
C．盐酸的酸性大于亚硫酸，将SO2通入BaCl2溶液中至饱和，不反应，故C错误；
D．操作步骤中粉碎后加水氧化铁不能溶解，溶液中无法证明受否含有铁离子，故操作错误，应溶于盐酸再加KSCN检验，故D错误。
故选B。
【点睛】本题考查了铁及其氧化物组成、性质和结构的分析判断，同素异形体的概念理解应用，强酸制弱酸的原理，掌握基础是关键。
2．【2019届江西省红色七校高三第一次联考】下列关于离子方程式的评价正确的是（ ）
选项
离子方程式
评价
A
将2molCl2通入到含1molFeI2的溶液中：
2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2Fe3＋＋6Cl－＋2I2
正确；
Cl2过量，Fe2＋、I－均被氧化
B
用Cu作电极电解NaCl溶液，阳极的电极反应式：
2Cl－－2e－==Cl2↑
正确；
Cl－优先于OH－放电
C
过量SO2通入到NaClO溶液中：
SO2＋H2O＋ClO－==HClO＋HSO3－
正确；
H2SO3的酸性强于HClO
D
Mg（HCO3）2溶液与足量的NaOH溶液反应：
Mg2＋＋2HCO3－＋2OH－==MgCO3↓＋2H2O
正确；
MgCO3比Mg（OH）2更难溶
【答案】A
【详解】A.氯气过量，二价铁离子、碘离子都被氧化，离子方程式为：
2Fe2＋＋4I－＋3Cl2==2Fe3＋＋6Cl－＋2I2，故A正确；
B.用Cu作电极电解NaCl溶液，阳极的电极反应式：
Cu-2e-=Cu2+，评价及离子方程式均不合理，故B错误；
C.HClO有强氧化性，能够氧化SO2，正确的离子方程式为：
SO2＋H2O＋ClO－==Cl-＋SO42-+2H+,评价及离子方程式均不合理，故C错误；
D.氢氧化钠足量，与碳酸氢镁反应生成氢氧化镁沉淀、碳酸钠和水，离子方程式：
Mg2＋＋2HCO3－＋4OH－===Mg（OH）2↓＋2CO32-+2H2O，故D错误。
所以A选项是正确的。
3．【2019届甘肃静宁县第一中学高三上学期第一次模拟考试】金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一。
下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是（ ）
A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B．Fe→Fe（NO3）3→Fe（OH）3→Fe2O3
C．Mg→MgCl2→Mg（OH）2→MgSO4
D．Al→Al2O3→Al（OH）3→AlCl3
【答案】D
【解析】A.三步转化需加入以下物质可实现一步转化：
水、适量二氧化碳、盐酸或者氯化钙，故A可以一步转化；
B.通过加入以下物质或控制条件可实现一步转化：
氯气、氢氧化钠或者氢氧化钙、灼烧，故B可一步转化；
C.通过加入以下物质或控制条件可实现一步转化：
镁、氯气或盐酸、强碱、硫酸，故C可一步转化；
D.氧化铝不溶于水，不能直接得到氢氧化铝，故D不能一步实现转化
答案选D。
4．【2019届山东省济宁市第一中学高三上学期第一次调研】氯化亚铜（CuCl）是白色粉末，微溶于水，酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2+，广泛应用于化工和印染等行业。
某研究性学习小组拟热分解CuC12•2H2O制备CuCl，并进行相关探究。
下列说法正确的是（）
A．途径1中产生的Cl2可以回收循环利用，也可以通入饱和CaCl2溶液中除去
B．途径2中200℃时反应的化学方程式为：
Cu2（OH）2Cl2
2CuO+2HCl↑
C．X气体可以是N2，目的是做保护气，抑制CuCl2•2H2O加热过程可能的水解
D．CuCl与稀硫酸反应的离子方程式为：
2CuCl＋4H+＋SO42—=2Cu2+＋2Cl—＋SO2↑＋2H2O
【答案】B
【详解】途径1中产生的Cl2可以转化为HCl，回收循环利用，Cl2在饱和CaCl2溶液中溶解度很小，不能被吸收除去，故A错误；Cu2（OH）2Cl2加热到200℃生成CuO，由原子守恒可知，还生成HCl，则化学方程式为：
Cu2（OH）2Cl2
2CuO+2HCl，故B正确；CuCl2水解生成氢氧化铜和HCl，X气体是用于抑制CuCl2水解，则X为HCl，不是氮气，故C错误；CuCl酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2+，故D错误。
5．【2019届滨江中学高三第二次月考】某工业废液中含有Cu2+、Mg2+、Zn2+等离子，为将其回收利用，采用了如下工艺
已知Zn（OH）2的性质与Al（OH）3相似，所用试剂在下列试剂中选择
①铁粉②锌粉③稀HNO3④稀H2SO4⑤稀HCl⑥稀氨水⑦NaOH溶液⑧石灰水
请回答下列问题：
（1）试剂1、试剂2、试剂3分别可以是__________________（填编号）
（2）操作2依次是______________、________________、__________
（3）操作3是________________________________
（4）加过量CO2时发生反应的离子方程式_________________________________
（5）在金属冶炼方法中方法1是______________方法2是_____________________．
【答案】②⑤⑦蒸发浓缩冷却结晶过滤在HCl的气流中加热脱水ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn（OH）2↓+2HCO3-电解法热还原法
【详解】
（1）.由上述分析可知，试剂1、试剂2、试剂3分别可以是锌粉、稀HCl、NaOH溶液，故答案为：
②⑤⑦；
（2）.操作2是从溶液中得到固体，则操作过程是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故答案为：
蒸发浓缩；冷却结晶；过滤；
（3）.由于氯化镁为强酸弱碱盐，镁离子容易水解，则应在HCl气流中加热以防止镁离子水解，故答案为：
在HCl的气流中加热脱水；
（4）.偏铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，据此得出氢氧化锌与过量的氢氧化钠反应生成ZnO22−，此离子与二氧化碳反应生成氢氧化锌沉淀，离子反应方程式为：
ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn（OH）2↓+2HCO3−，故答案为：
ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn（OH）2↓+2HCO3−；
（5）.活泼金属采用电解法冶炼，较活泼金属采用热还原法冶炼，由于Mg很活泼，故采用电解法，Zn较活泼，采用热还原剂法，故答案为：
电解法；热还原剂法。
6．【2019届齐鲁名校教科研协作体湖北、山东部分重点中学高三第一次联考】铬是重要的战略物质之一，由于具有质硬，耐磨，耐高温，抗腐蚀性等特性，所以在工业上应用比较广泛，在冶金工业上主要用铬铁矿（Cr2O3、FeO、SiO2、Al2O3等，其它杂质不参加反应）生产铬和铁等金属。
流程如下：
已知:
2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO3
4Na2CrO4＋4CO2；部分物质的溶解度（单位g）
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
Na2CO3
7.0
13
29
40
49
46
44
NaHCO3
6.9
8.5
9.6
11.1
12.7
14.4
16.9
Na2Cr2O7
161
170
183
198
218
240
265
（1）粉碎的目的__________________；
（2）写出焙烧时含铝物质发生的化学反应方程式_______________________________；
（3）操作4是_______________________，沉淀3含有的物质有_____________________；
（4）写出生成沉淀5的离子方程式_____________________________________________；
（5）整个流程可以循环使用的物质有___________________________；
（6）最后一步制备金属铬的化学方程式______________________________。
【答案】增大接触面积,加快反应速率Al2O3＋Na2CO3
4NaAlO2＋CO2↑过滤Al（OH）3、H2SiO32Na＋＋2CrO42―＋2CO2＋H2O=Cr2O72―＋2NaHCO3↓Na2CO3、CO2、Al）或NaHCO3、AlCrO3＋2Al
Cr＋2Al2O3
（3）从流程看出该操作过程是把固体和液体分开，操作4是过滤；溶液2中含有硅酸钠、偏铝酸钠，铬酸钠，通入适量的二氧化碳后，生成H2SiO3、Al（OH）3两种沉淀，所以沉淀3含有的物质有H2SiO3、Al（OH）3；正确答案：
过滤,H2SiO3、Al（OH）3。
（4）溶液3为铬酸钠溶液，通入二氧化碳并调pH=4后，生成碳酸氢钠固体和重铬酸钠，离子方程式：
2Na＋＋2CrO42―＋2CO2＋H2O=Cr2O72―＋2NaHCO3↓；正确答案：
2Na＋＋2CrO42―＋2CO2＋H2O=Cr2O72―＋2NaHCO3↓。
（5）从流程图看出，整个流程可以循环使用的物质有Na2CO3、CO2、Al或NaHCO3、Al；正确答案：
Na2CO3、CO2、Al或NaHCO3、Al。
（6）氧化铬在高温下被金属铝还原为铬，化学方程式：
CrO3＋2Al
Cr＋2Al2O3；正确答案：
CrO3＋2Al
Cr＋2Al2O3。
7．【2019届山东省济宁市第一中学高三上学期第一次调研】A、B、C、W均为中学常见的纯净物，它们之间有如下转化关系（其它产物及反应条件已略去，反应可以在水溶液中进行）：
Ⅰ.若A为有刺激性气味的气体，水溶液呈碱性；C为红棕色气体，与水反应生成一元强酸D，D具有强氧化性。
（1）在催化剂作用下，A与C反应可生成两种无污染物质，该反应化学方程式为____________。
（2）工业上常用Na2CO3溶液吸收C，生成等物质的量的两种钠盐，该反应的离子方程式为___________。
Ⅱ.A、B、C三种物质的溶液均显碱性，焰色反应均为黄色；C常作面包和糕点的发泡剂，受热分解可生成B。
（3）实验室需配制0.1mol·L-1A溶液450mL。
根据计算用托盘天平称取A的质量为______g，在实验中其他操作均正确，若定容时仰视刻度线，则所得溶液浓度_________0.1mol·L-1（填“大于”“等于”或“小于”）。
（4）若将标准状况下2.24L的W通入150mL1mol·L-1的A溶液中，充分反应。
总反应的离子方程式为_______。
向两份30mL同浓度的A溶液中通入不同体积的W气体，得到溶液M、N。
向M、N溶液中逐滴加入浓度为0.2mol·L-1盐酸，如图所示，Ⅰ和Ⅱ分别为向M、N溶液中加入盐酸的体积V（HCl）与产生W气体的体积V（W）的关系。
则A溶液的物质的量浓度为____mol·L-1，M、N两溶液中相同溶质的物质的量之比为______。
【答案】
2NO2＋CO32—=NO3—＋NO2—＋CO22.0小于3OH-+2CO2＝CO32-+HCO3-+H2O0.21:
3
【详解】
（1）根据以上分析，A是NH3、C是NO2，在催化剂作用下，NH3与NO2反应可生成两种无污染物质是N2和H2O，该反应化学方程式为
；
（2）工业上常用Na2CO3溶液吸收NO2，NO2既是氧化剂又是还原剂，氧化产物是NaNO3，生成等物质的量的两种钠盐，根据得失电子守恒，还原产物是NaNO2，该反应的离子方程式为2NO2＋CO32—=NO3-＋NO2-＋CO2；（3）根据以上分析，A是NaOH，实验室需配制0.1mol·L-1NaOH溶液450mL，选用500mL的容量瓶，
，所以用托盘天平称取A的质量为2.0g，在实验中其他操作均正确，若定容时仰视刻度线，溶液体积偏大，则所得溶液浓度小于0.1mol·L-1。
（4）若将标准状况下2.24L的二氧化碳通入150mL1mol·L-1的氢氧化钠溶液中，充分反应，根据元素守恒，生成等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠，所以总反应的离子方程式为3OH-+2CO2＝CO32-+HCO3-+H2O。
根据图像，加入30ml盐酸时二氧化碳的体积达最大，此时溶液为氯化钠溶液．根据氯离子、钠离子守恒，n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.03L×0.2mol/L=0.006mol，则氢氧化钠溶液物质的量浓度C=0.006mol
0.030L=0.2mol/L；
（2）碳酸钠溶液中加入逐滴滴入盐酸，依次发生反应：
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，依据情况Ⅰ可知，26-30段为碳酸氢钠与盐酸反应，则溶液中Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl消耗的盐酸体积为30-26=4ml，说明溶质为碳酸钠与氢氧化钠混合物，依据方程式：
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，碳酸钠的物质的量为：
0.004L×0.2mol•L-1=0.0008mol；依据情况Ⅱ可知，12-30段为碳酸氢钠与盐酸反应，若溶质为碳酸钠则溶液中碳酸钠消耗的盐酸体积为30-12=18mL，而Ⅱ中0-12mL＜18mL，说明B中溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，前10m盐酸为碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠，依据Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，碳酸钠的物质的量为：
0.012L×0.2mol•L-1=0.0024mol；所以M、N两溶液中相同组分溶质的物质的量之比为0.0008mol：
0.0024mol=1：
3。
【点睛】碳酸钠与盐酸反应是分步反应，反应的化学方程式分别是:
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
（1），NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
（2）；向碳酸钠中滴加盐酸时，先发生反应
（1），后发生反应
（2），所以开始没有气体放出，后来有气体放出。
8．【2019届北京市高三上学期一轮复习】某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
（1）检验产物
①取少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。
（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是___________________（用离子方程式表示）。
针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。
同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀；较3min时量少；溶液红色较3min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀；较30min时量少；溶液红色较30min时变浅
（资料：
Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）
②对Fe3+产生的原因作出如下假设：
假设a：
可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；
假设b：
空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；
假设c：
酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；
假设d：
根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。
实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ：
向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ：
装置如图。
其中甲溶液是________，操作及现象是________________。
【答案】加入足量稀盐酸（或稀硫酸），固体未完全溶解（或者加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀）Fe2+Fe+2Fe3+=3Fe2+4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O白色沉淀0.05mol·L-1NaNO3溶液FeCl2、FeCl3混合溶液按图连接好装置，电流表指针发生偏转，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深
③实验Ⅰ：
证明假设abc错误，就是排除Ag+对实验的影响，相当于没有Ag+存在的空白实验，考虑其他条件不要变化，可以选用0.05mol•L-1NaNO3，故答案为：
0.05mol·L-1NaNO3溶液；
实验Ⅱ：
原电池实验需要证明的是假设d的反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够实现，所以甲池应当注入FeCl2、FeCl3混合溶液，按图连接好装置，如电流表指针发生偏转，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深，可说明d正确，故答案为：
FeCl2、FeCl3混合溶液；按图连接好装置，电流表指针发生偏转，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深。
9．【2019届安徽省黄山市屯溪第一中学高三上学期第二次月考】一种用软锰矿（主要成分MnO2）和黄铁矿（主要成分FeS2）制取MnSO4·H2O并回收单质硫的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）步骤①混合研磨成细粉的主要目的是__________________________。
（2）步骤③所得酸性滤液可能含有Fe2+，除去Fe2+可用的方法是__________；步骤④需将溶液加热至沸然后在不断搅拌下加入碱,调节pH4～5，再继续煮沸一段时间，“继续煮沸”的目的是____________。
步骤⑤所得滤渣为___________（填化学式）。
（3）步骤⑦需在90～100℃下进行，该反应的化学方程式为_______________。
（4）测定产品MnSO4·H2O的方法之一是：
准确称取ag产品于锥形瓶中，加入适量ZnO及H2O煮沸，然后用cmol·L－1KMnO4标准溶液滴定至浅红色且半分钟不褪，消耗标准溶液VmL，产品中Mn2+的质量分数为w（Mn2+）=_________________。
【答案】增大表面积，提高硫酸浸取时的浸取率加入H2O2溶液或软锰矿粉破坏Fe（OH）3胶体并使沉淀颗粒长大析出，便于过滤分离Fe（OH）3（NH4）2Sx+1
2NH3+H2S+xS↓
×100%
（3）步骤⑦需在90～100℃下进行，反应的化学方程式为（NH4）2Sx+1
2NH3+H2S+xS↓，故答案为：
（NH4）2Sx+1
2NH3+H2S+xS↓；
（4）已知本实验条件下，高锰酸钾溶液与硫酸锰溶液混合产生二氧化锰，反应的方程式为2KMnO4+3MnSO4+2H2O==5MnO2+2H2SO4+K2SO4，n（KMnO4）=cmol·L－1×V×10-3L=cV×10-3mol，则n（MnSO4）=1.5cV×10-3mol，产品中Mn2+的质量分数为w（Mn2+）=
×100%=
×100%，故答案为：
×100%。
10．【2019届新疆自治区北京大学附属中学新疆分校高三上学期10月月考】铁是人类较早使用的金属之一．运用铁及其化合物的知识，完成下列问题．
（1）所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是_______（用字母代号填）．
A．FeB．FeCl3C．FeSO4D．Fe2O3
（2）向沸水中逐滴滴加1mol/LFeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该分散系中粒子直径的范围是_________nm．
（3）电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：
___________________________．
某校同学为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成，进行了如下实验：
首先取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则溶液中含有的金属阳离子是__________，在此基础上，又进行了定量组成的测定：
取50.0mL待测溶液，向其中加入足量的AgNO3溶液，得白色沉淀，过滤、干燥、称量，沉淀质量为43.05g，溶液中c（Cl﹣）=___mol/L．
（4）若要验证该溶液中含有Fe2+，正确的实验方法是________．
A．向试管中加入试液，滴入KSCN溶液，若显血红色，证明含有Fe2+．
B．向试管中加入试液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有Fe2+．
C．向试管中加入试液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若显血红色，证明原溶液中含有Fe2+
（5）欲从废水中回收铜，并重新获得FeCl3溶液设计实验方案如下：
A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：
①__________;②_________;③__________;④___________.
B．请写出通入⑥的化学方程式_____________________________。
【答案】C1～1002Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+Fe3+、Fe2+、Cu2+6.0BFeFeCl2Fe、CuHCl2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【详解】
（1）A项，Fe中Fe的化合价为0价，为最低价，Fe只有还原性；
B项，FeCl3中Fe的化合价为+3价，为最高价，所含铁元素只有氧化性；
C项，FeSO4中Fe的化合价为+2价，为中间价，所含铁元素既有氧化性又有还原性；
D项，Fe2O3中Fe的化合价为+3价，为最高价，所含铁元素只有氧化性；
答案选B。
（2）向沸水中滴加1mol/LFeCl3溶液至液体呈透明的红褐色，制得的是Fe（OH）3胶体，胶体中分散质粒子直径在1~100nm。
（3）Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2，反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。
取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则溶液中含Fe3+，结合反应，溶液中含有的金属阳离子是Fe3+、Fe2+、Cu2+。
根据Cl守恒，n（Cl-）=n（AgCl）=43.05g÷143.5g/mol=0.3mol，溶液中c（Cl-）=0.3mol÷0.05L=6.0mol/L。
（4）A项，向试管中加入试液，滴入KSCN溶液，若显血红色，证明含Fe3+，不能证明含Fe2+，A项错误；
B项，向试管中加入试液，滴入酸性KMnO4溶液，若褪
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