高考化学二轮专题复习练习专题10 常见金属元素二轮专题强化练doc.docx

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高考化学二轮专题复习练习专题10常见金属元素二轮专题强化练doc

专题十

常见金属元素

1．A、B、C、D、E分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。

已知：

①A、C均能与稀H2SO4反应放出气体；②B与D的硝酸盐反应，置换出单质D；③C与强碱反应放出气体；④C、E在冷浓H2SO4中发生钝化反应，由此可以推断A、B、C、D、E依次为（　　）

A．Fe、Cu、Al、Ag、MgB．Al、Cu、Mg、Ag、Fe

C．Mg、Cu、Al、Ag、FeD．Mg、Ag、Al、Cu、Fe

2．（2015·上海杨浦区高三质量调研）下列生产、生活中的事实不能用金属活动性顺序表解释的是（　　）

A．铝制器皿不宜盛放酸性食物

B．电解饱和食盐水阴极产生氢气得不到钠

C．铁制容器盛放和运输浓硫酸

D．镀锌铁桶镀层破损后铁仍不易被腐蚀

3．往2支分别装有浅绿色的Fe（NO3）2和FeSO4溶液的试管中，逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是（　　）

A．前者基本没有改变、后者变棕黄色

B．前者变棕黄色、后者也变棕黄色

C．前者变棕黄色、后者基本没有改变

D．前者、后者都基本没有改变

4．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入某X物质，发现铜粉逐渐溶解，问神秘的X不可能是（　　）

A．FeCl3B．HNO3

C．HClD．KNO3

5．工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下，对下述流程中的判断正确的是（　　）

A．试剂X为稀硫酸，沉淀中含有硅的化合物

B．反应Ⅱ中生成Al（OH）3的反应为CO2＋AlO

＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO

C．结合质子（H＋）的能力由弱到强的顺序是OH－>CO

>AlO

D．Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3冶炼Al

6．FeSO4可发生如图所示的一系列反应，下列说法错误的是（　　）

A．碱式硫酸铁水解能产生Fe（OH）3胶体，可用作净水剂

B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行

C．可用KSCN溶液检验（NH4）2Fe（SO4）2是否被氧化

D．常温下，（NH4）2Fe（SO4）2在水中的溶解度比FeSO4的大

7．CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．相对于途径①，途径②更好地体现了绿色化学思想

B．Y可以是葡萄糖溶液

C．利用途径②制备16g硫酸铜，被还原的硫酸的物质的量为0.1mol

D．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2

8．某学生鉴定甲盐的流程如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．如果甲中含有S2－，则乙是硫黄沉淀

B．如果乙是AgCl沉淀，那么甲是FeCl3

C．丙中肯定含有Fe3＋，所以甲是FeBr2

D．甲中含有铁元素，可能显＋2或者＋3价

9．（2015·南京高三第二次模拟）某工厂用FeCl3溶液刻蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路（已知发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2）。

课外活动小组为确认生产后的废液的组成，进行如下实验：

（1）取10mL废液加入足量的AgNO3溶液，生成沉淀8.61g。

（2）另取10mL废液放入铜片充分反应，铜片质量减少了0.256g。

下列关于原废液及其组成的判断正确的是（　　）

A．c（Fe2＋）∶c（Fe3＋）＝3∶1

B．c（Fe3＋）∶c（Cu2＋）＝4∶3

C．c（Cl－）＝6mol·L－1，c（Fe2＋）＝0.6mol·L－1

D．该绝缘板腐蚀后质量减少0.384g

10.向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如右图所示。

则下列离子组在对应的溶液中，一定能大量共存的是（　　）

A．a点对应的溶液中：

Na＋、OH－、SO

、NO

B．b点对应的溶液中：

Al3＋、Fe3＋、MnO

、Cl－

C．c点对应的溶液中：

Na＋、Ca2＋、NO

、Cl－

D．d点对应的溶液中：

F－、NO

、Fe3＋、Ag＋

11．碱式碳酸钴[Cox（OH）y（CO3）z]常用作电子材料，磁性材料的添加剂，受热时可分解生成三种氧化物。

为了确定其组成，某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。

（1）请完成下列实验步骤：

①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内，称量乙、丙装置的质量；

②按如图所示装置组装好仪器，并检验装置气密性；

③加热甲中玻璃管，当乙装置中____________________________（填实验现象），停止加热；

④打开活塞a，缓缓通入空气数分钟后，称量乙、丙装置的质量；

⑤计算。

（2）步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是_____________________________________

_____________________________________________________________________________。

（3）某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷，为解决这一问题，可选用下列装置中的________（填字母）连接在________（填装置连接位置）。

（4）若按正确装置进行实验，测得如下数据：

乙装置的质量/g

丙装置的质量/g

加热前

80.00

62.00

加热后

80.36

62.88

则该碱式碳酸钴的化学式为_______________________________________________________

_________________。

（5）含有Co（AlO2）2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应，该玻璃的颜色为________________________________________________________________________。

（6）CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加剂，以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl2·6H2O的一种工艺如下：

已知：

沉淀物

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Co（OH）2

Al（OH）3

开始沉淀（pH）

2.3

7.5

7.6

3.4

完全沉淀（pH）

4.1

9.7

9.2

5.2

①净化除杂质时，加入H2O2发生反应的离子方程式为________________________________

________________________________________。

②加入CoCO3调pH为5.2～7.6，则操作Ⅰ获得的滤渣成分为_________________________

_______________________________________________。

③加盐酸调整pH为2～3的目的为________________________________________________

________________________。

④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、________________（填操作名称）、过滤。

12．已知某纯碱样品中含有少量NaCl杂质，为测定该样品中纯碱的质量分数，可用如图所示的装置进行实验。

主要实验步骤如下：

①按如图所示装置来组装仪器，并检查装置的气密性；

②将ag纯碱样品放入锥形瓶中，加入适量蒸馏水溶解，得到纯碱样品溶液；

③称量盛有碱石灰的U形管的质量为bg；

④通过分液漏斗滴入6mol·L－1的硫酸，直到不再产生气体为止；

⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；

⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量为cg；

⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U形管的质量基本不变，为dg。

请回答下列问题：

（1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明_________________________

_______________________________________________。

（2）装置中干燥管B的作用是____________________________________________。

（3）如果将分液漏斗中的硫酸换成物质的量浓度相同的盐酸，测量结果将________（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

（4）步骤⑤的目的是_____________________________________________________________。

（5）步骤⑦的目的是_____________________________________________________________。

（6）该样品中纯碱的质量分数的计算式为______________________。

（7）还可以用其他实验方法测定该样品中纯碱的质量分数。

请简述一种不同的实验方法。

13．工业上由铝土矿（主要成分是Al2O3和Fe2O3）和焦炭制备无水AlCl3的流程如下：

已知：

AlCl3、FeCl3分别在183℃、315℃升华

（1）在焙烧炉中发生反应：

①Fe2O3（s）＋3C（s）

2Fe（s）＋3CO（g）

ΔH＝－492.7kJ·mol－1

②3CO（g）＋Fe2O3（s）

2Fe（s）＋3CO2（g）

ΔH＝＋25.2kJ·mol－1

反应2Fe2O3（s）＋3C（s）

4Fe（s）＋3CO2（g）

ΔH＝________kJ·mol－1。

（2）①Al2O3、Cl2和C在氯化炉中高温下发生反应，当生成1molAlCl3时转移________mol电子；炉气中含有大量CO和少量Cl2，可用Na2SO3溶液除去Cl2，其离子方程式为__________

_____________________。

充分反应后温度降至________以下（填“183℃”或“315℃”之一），开始分离收集AlCl3。

②将AlCl3·6H2O溶于浓硫酸进行蒸馏，也能得到一定量的无水AlCl3，此原理是利用浓硫酸下列性质中的________（填字母）。

①氧化性　②吸水性　③难挥发性　④脱水性

a．①b．②c．②③d．②③④

（3）海洋灯塔电池是利用铝、石墨为电极材料，海水为电解质溶液构成电池的，其正极反应式为________________________，与铅蓄电池相比，释放相同电量时，所消耗金属电极材料的质量比m（Al）∶m（Pb）＝________。

14．王老师在用酒精喷灯做“铁与水蒸气反应”后，该校高一化学研究性小组同学对得到的黑色固体物质进行了如下实验：

（1）甲同学认为：

该黑色固体为四氧化三铁。

请写出黑色固体溶于稀盐酸的化学方程式________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）乙同学提出：

根据上述实验现象甲同学的观点不可靠，理由是________________

________________________________________________________________________。

（3）深红色溶液C放置一段时间后，发现红色褪去。

关于溶液褪色的原因，同学们纷纷猜想：

假设一：

氯水有强氧化性，将溶液中的SCN－氧化；

假设二：

空气中有还原性物质，将___________________________________________；

假设三：

氯水有极强的氧化性，将________________________________________________；

基于假设一，为验证合理与否，可选用试剂：

浓硫酸、1.0mol·L－1HNO3、1.0mol·L－1盐酸、1.0mol·L－1NaOH、0.1mol·L－1FeCl3、0.1mol·L－1CuSO4、20%KSCN、蒸馏水。

实验操作

预期现象

结论

取少量褪色后的溶液，________

说明假设一是合理的

（4）乙同学用酒精灯加热做铁与水蒸气反应的实验，也得到了黑色固体，它不能被磁铁吸引，当加入盐酸溶解该固体时，溶液呈浅绿色，再滴加KSCN溶液不变色。

由此她认为生成该固体的化学方程式为___________________________________________________________。

专题十　常见金属元素

1．C　[③C与强碱反应放出气体，则C是Al；④C、E在冷浓H2SO4中发生钝化反应，则E是Fe；①A、C均能与稀H2SO4反应放出气体；则根据金属的活动性顺序可知A是Mg；②B与D的硝酸盐反应，置换出单质D，由于活动性Cu>Ag，活动性强的能把活动性弱的金属置换出来，所以B是Cu，D是Ag。

因此A、B、C、D、E依次为Mg、Cu、Al、Ag、Fe。

]

2．C

3．C　[当向装有浅绿色的Fe（NO3）2溶液的试管中，逐渐加入稀盐酸时，发生反应：

3Fe2＋＋4H＋＋NO

===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑，产生了Fe3＋，所以溶液变为棕黄色；而当向装有浅绿色的FeSO4溶液的试管中，逐滴加入稀盐酸时，不会发生任何反应，所以溶液的颜色基本不变。

]

4．C　[由于Cu的活动性在H之后，所以Cu与稀硫酸不发生反应。

再加入某X物质，发现铜粉逐渐溶解。

说明加入的物质电离产生的微粒能与硫酸的成分结合形成氧化性强的物质或直接能与Cu发生反应。

A项，Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，错误；B项，3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，错误；C项，HCl、H2SO4都不能与Cu发生反应，相互之间也不反应，符合题意，正确；D项，KNO3与H2SO4的混合溶液起硝酸的作用，能把Cu氧化为Cu（NO3）2，错误。

]

5．B　[A项，Al2O3、Fe2O3和硫酸反应，SiO2和硫酸不反应，要将氧化铝溶解为偏铝酸钠，应该选择氢氧化钠，故A错误；B项，铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质）中加入过量的氢氧化钠以后会生成偏铝酸钠溶液，偏铝酸盐中通二氧化碳来获得氢氧化铝沉淀，即CO2＋AlO

＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO

，故B正确；C项，结合质子的能力就是指碱性，结合质子能力越强，相应的酸放出质子的能力就越弱，其对应的酸的酸性就越弱，显然酸性：

HCO

>Al（OH）3>H2O，碱性：

OH－>AlO

>CO

，所以结合质子能力：

OH－>AlO

>CO

，故C错；D项，氯化铝是共价化合物，熔融时不存在铝离子，电解熔融的氯化铝不能获得金属铝，故D错误。

]

6．D　[由图示中“FeSO4＋（NH4）2SO4===（NH4）2Fe（SO4）2（s）”知，（NH4）2Fe（SO4）2的溶解度比FeSO4小，D错误。

]

7．C　[A项，发生反应：

3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，会产生大气污染物NO，而第二种方案的反应为2Cu＋O2

2CuO，CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，不会产生污染环境的物质。

因此途径②更好地体现了绿色化学思想，正确；B项，向CuSO4溶液中加入过量的NaOH溶液会产生Cu（OH）2悬浊液，然后再加入含有醛基的物质如葡萄糖、甲醛、甲酸等并加热煮沸，就会发生氧化还原反应得到砖红色的Cu2O沉淀。

因此Y可以是葡萄糖溶液，正确；C项，n（CuSO4）＝16g÷160g·mol－1＝0.1mol。

根据物质在反应时的关系可知n（H2SO4）＝0.1mol。

但是硫酸发生的不是氧化还原反应，错误；D项，途径①反应的两种方程式为3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，产生2mol的NO

消耗2mol的硝酸，它同时提供2mol的H＋。

则8mol的H＋中硫酸电离产生的H＋的物质的量为6mol，消耗硫酸3mol,3molCu2＋正好需要3molSO

，故n（H2SO4）∶n（HNO3）＝3∶2，正确。

]

8．D　[甲中含有铁元素，可能是显＋2或者＋3价，故甲中阴离子不可能为硫离子，乙中浅黄色沉淀不可能是氯化银。

]

9．B　[废液中含有FeCl2、FeCl3、CuCl2，其中10mL废液中n（Cl－）＝

＝0.06mol，n（Fe3＋）＝

×2＝0.008mol，n（Fe2＋）＝

－0.008mol＝0.012mol，n（Cu2＋）＝

＝0.006mol。

A项，c（Fe2＋）∶c（Fe3＋）＝

＝3∶2；

B项，c（Fe3＋）∶c（Cu2＋）＝

＝

；

C项，c（Cl－）＝

＝6mol·L－1，c（Fe2＋）＝

＝1.2mol·L－1；

D项，不知原废液的体积，所以无法求得绝缘板腐蚀后减少的质量。

]

10．C　[A项，在a点存在HCO

，OH－与之反应；B项，Al3＋、Fe3＋与HCO

发生双水解反应；C项，c点正好生成NaCl溶液；D项，Ag＋与Cl－、F－与H＋均发生反应，不能大量共存。

]

11．

（1）不再有气泡产生时

（2）将装置中产生的CO2和H2O（g）全部排入乙、丙装置中

（3）D　活塞a前（或装置甲前）

（4）Co3（OH）4（CO3）2

（5）蓝色

（6）①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　②Al（OH）3、Fe（OH）3　③抑制CoCl2的水解　④冷却结晶

解析　（4）n（OH－）＝

×2＝0.04mol

n（CO

）＝

＝0.02mol

n（钴离子）＝

＝0.03mol

所以x∶y∶z＝0.03mol∶0.04mol∶0.02mol＝3∶4∶2，其化学式为Co3（OH）4（CO3）2。

12．

（1）样品质量较大　

（2）防止空气中的CO2与水蒸气进入U形管　（3）偏高　（4）将反应产生的CO2全部赶入U形管中　（5）保证产生的CO2被充分吸收、减小误差　（6）

×100%　（7）向一定量的纯碱样品溶液中加入足量BaCl2溶液，经过滤、洗涤、烘干、称量沉淀质量的方法测定样品中纯碱的质量分数（其他合理答案均可）。

解析　题目所提供的装置图根据功能不同划分为五个部分：

①净化（洗气）装置——除去空气中的CO2；②气体发生装置——Na2CO3与硫酸反应产生CO2；③干燥（洗气）装置——除去CO2中的水蒸气；④气体吸收装置——用碱石灰吸收CO2；⑤尾气处理装置——防止空气中的CO2与水蒸气进入U形管。

13．

（1）－467.5

（2）①3　Cl2＋SO

＋H2O===2Cl－＋SO

＋2H＋　315℃　②c

（3）O2＋4e－＋2H2O===4OH－　2∶23

解析　

（1）由①＋②得所求方程式，所以ΔH＝－467.5kJ·mol

（3）设都放出6mole－，需要Al2mol，Pb3mol，其质量比为（2mol×27g·mol－1）∶（3mol×207g·mol－1）＝2∶23。

14．

（1）Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O

（2）该固体不一定只是Fe3O4，当黑色固体是Fe3O4和FeO，或Fe3O4或Fe，或Fe3O4、FeO和Fe时，也都有上述现象

（3）溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋　溶液中的＋3铁氧化成更高价态的铁

实验操作

预期现象

取少量褪色后的溶液，滴加20%KSCN溶液（或取少量褪色后的溶液，加入0.1mol·L－1FeCl3溶液）

如果溶液变红色（或如果溶液不变红色）

（4）Fe＋H2O（g）===FeO＋H2

解析　

（1）四氧化三铁可以写作Fe2O3·FeO，所以四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式为Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O。

（2）由于该黑色固体不一定只是Fe3O4，当黑色固体是Fe3O4和FeO，或Fe3O4和Fe，或Fe3O4和FeO时，也都有上述现象，所以结论是不准确的。

（3）溶液显红色，是因为Fe3＋与SCN－反应而显色。

如果红色逐渐褪色，则可能的原因是氯水有强氧化性，将溶液中SCN－氧化；或者空气中有还原性物质，将溶液中Fe3＋还原为Fe2＋；或者氯水有极强的氧化性，将溶液中的＋3价铁氧化为更高的价态。

如果是由于氯水有强氧化性，将溶液中的SCN－氧化，则可以向反应后的溶液中继续加入足量的KSCN溶液，如果溶液显红色，则说明假设1是正确的。

或者取少量褪色后的溶液，加入0.1mol·L－1FeCl3溶液，如果溶液不变红色，则假设1是正确的。

（4）不能被磁铁吸收，说明没有铁。

当加入盐酸溶解该固体时，溶液呈浅绿色，再滴加KSCN溶液不变色，这说明溶液中含有Fe2＋，因此黑色固体是FeO。

故，Fe＋H2O（g）===FeO＋H2。