高考化学专题复习对点特训金属及其化合物.docx
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高考化学专题复习对点特训金属及其化合物
对点特训：
金属及其化合物
1．（2018·江苏四市联考）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．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
C．将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，有沉淀产生
D．制备Al用电解法，制备Fe、Cu可用还原法
答案：
D
解析 Fe2O3与Fe3O4是铁的不同氧化物，不是单质，两者不互为同素异形体，选项A错误；样品粉碎后加水不能溶解氧化铁，应溶于盐酸再加KSCN溶液检验，选项B错误；盐酸的酸性大于碳酸，将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，不反应，选项C错误；由金属活泼性可知金属冶炼方法，选项D正确。
2．（2018·菏泽二模）下列关于Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中正确的是（ ）
A．四种元素的单质都能和盐酸反应，生成相应的盐和氢气
B．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
C．将Mg棒和Al棒作为原电池的两个电极插入NaOH溶液中，Mg棒上发生氧化反应
D．铁锈的主要成分是四氧化三铁，铜锈的主要成分是氧化铜
答案：
B
解析 Cu单质不与盐酸反应，选项A错误；根据电解质溶液的实际情况考虑，Mg的金属性大于Al，但是Mg不与NaOH溶液反应，Al与NaOH溶液反应，所以Al棒作负极，发生氧化反应，选项C错误；铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，选项D错误。
3．（2018·湖北七市联考）美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺（如图所示）。
下列有关该工艺的说法错误的是（ ）
A．铝镓合金与水反应的化学方程式为2Al＋3H2O
Al2O3＋3H2↑
B．总反应式为2H2O
2H2↑＋O2↑
C．该过程中，能量的转化形式只有两种
D．铝镓合金可以循环使用
答案：
C
解析 该过程中太阳能转化为电能、电能转化为化学能，铝镓合金与水反应时还有一部分化学能转化为热能。
4．（2018·江西六市联考）下列示意图与对应的叙述相符的是（ ）
A．图①表示向AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中缓慢通入氨水
B．图②表示向NaOH和Ca（OH）2的混合溶液中通入CO2
C．图③表示向KAl（SO4）2溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液
D．图④表示向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸
答案：
B
解析 加入一定量的氨水时，Ag＋、Cu2＋分别形成AgOH、Cu（OH）2沉淀，氨水过量时，AgOH、Cu（OH）2溶解，选项A错误；CO2首先和氢氧化钙反应生成碳酸钙，然后与氢氧化钠反应生成碳酸钠，再与生成的碳酸钠反应生成碳酸氢钠，最后与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，叙述与示意图相符，选项B正确；假设溶液中含1molKAl（SO4）2，加入1.5mol的Ba（OH）2时生成1.5molBaSO4和1molAl（OH）3沉淀的物质的量最大为2.5mol，再加入0.5molBa（OH）2，生成0.5molBaSO4、溶解1molAl（OH）3，故沉淀的总物质的量减少，沉淀的物质的量的趋势是从0增大到最大，然后减小，最后保持不变（全部是BaSO4），叙述与示意图不相符，选项C错误；在NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸，反应的化学方程式依次为：
NaAlO2＋HCl＋H2O===Al（OH）3↓＋NaCl、Al（OH）3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，叙述与示意图不相符，选项D错误。
5．下图为与水相关的部分转化关系（水作反应物或生成物，部分产物和反应条件未列出）。
下列说法错误的是（ ）
A．上图所示的反应均为氧化还原反应
B．比较镁、铁与水的反应条件，可知铁的金属性比镁弱
C．工业上常用NO2与水的反应原理制取硝酸
D．实验室中可用铜与稀硝酸反应制取NO2
答案：
D
解析 铜和稀HNO3反应生成NO，选项D错误。
6．（2018·齐齐哈尔五校联考）铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：
下列说法中错误的是（ ）
A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作
B．a、b中铝元素的化合价相同
C．③中需要通入过量的氨气
D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝
答案：
C
解析 铝土矿中的二氧化硅不溶于盐酸，需要过滤除去，a中的氯化铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，选项A正确；a中氯化铝中铝元素的化合价为＋3，b中偏铝酸根离子中铝元素的化合价为＋3，选项B正确；③中是将偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀，需要通入二氧化碳，选项C错误；④进行的操作是加热，是氢氧化铝分解生成氧化铝，故d一定是氧化铝，选项D正确。
7．（2015·浙江卷）某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）制备七水合硫酸亚铁（FeSO4·7H2O），设计了如下流程：
下列说法不正确的是（ ）
A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉
B．固体1中一定有SiO2，控制pH是为了使Al3＋转化为Al（OH）3进入固体2
C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解
D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O
答案：
D
解析 流程设计意图是用硫酸把Fe2O3、Al2O3转化为硫酸盐，除去SiO2，然后用铁粉还原Fe3＋得到硫酸亚铁，选项A正确；固体1为SiO2，分离FeSO4和Al2（SO4）3采用的是调控pH的方法，使Al3＋转化为Al（OH）3沉淀从而与FeSO4分离，选项B正确；Fe2＋容易被氧化，所以在得到FeSO4·7H2O产品的过程中，要防止其被氧化和分解，选项C正确；在溶液1中直接加过量的NaOH得到的是Fe（OH）2沉淀，但Fe（OH）2不稳定，很容易被氧化为Fe（OH）3，这样的话，最终所得的产品不纯，混有较多的杂质Fe2（SO4）3，选项D错误。
8．（2018·皖江名校联考）稀土是工业味精，邓小平说过“中东有石油，我们有稀土”。
稀土元素铈（Ce）主要存在于独居石中，金属铈在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应。
已知：
铈常见的化合价为＋3和＋4，氧化性：
Ce4＋＞Fe3＋。
下列说法正确的是（ ）
A．工业上可以电解Ce（SO4）2溶液制备铈单质，铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为：
Ce＋4HI＝Ce4＋＋2H2↑
B．向Ce（SO4）2溶液中通入SO2，其离子方程式为：
2Ce4＋＋SO2＋2H2O＝2Ce3＋＋SO
＋2H＋
C．已知Ksp[Ce（OH）3]＝1.0×10－20，则Ce3＋在pH为5.0时恰好完全沉淀；在一定条件下，电解熔融状态的CeO2制Ce，在阳极获得铈
D．四种铈的核素
Ce、
Ce、
Ce、
Ce，它们之间可以通过化学反应进行转化，互称为同素异形体
答案：
B
解析 由于铈遇水很快反应，所以电解Ce（SO4）2溶液无法制备铈单质，由于氧化性Ce4＋＞Fe3＋＞I－，铈溶于氢碘酸，产物不会生成CeI4，应该是CeI3，选项A错误；Ce（SO4）2溶液具有氧化性，能将SO2氧化为硫酸根，即离子方程式为：
2Ce4＋＋SO2＋2H2O===2Ce3＋＋SO
＋2H＋，选项B正确；电解熔融CeO2制Ce，发生了还原反应，铈应该在阴极获得；由于Ce3＋恰好完全沉淀时浓度为1.0×10－5mol/L，所以c（OH－）为10－5mol/L，pH为9，选项C错误；同素异形体是单质间的互称，而
Ce、
Ce、
Ce、
Ce是原子，应互为同位素，同位素之间的转化是发生了原子核的改变，不属于化学变化，选项D错误。
9．（2018·重庆七校联考）甲、乙、丙、丁四种物质，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间有如图转化关系；下列有关物质的推断不正确的是（ ）
甲
乙
丙
A．若甲为焦炭，则丁可能是氧气
B．若甲为NaAlO2，则丁可能是盐酸
C．若甲为Fe，则丁可能是Cl2
D．若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2
答案：
C
解析 若甲为焦炭，丁为O2，则有C
CO
CO2，符合转化，选项A正确；若甲为NaAlO2，丁为盐酸，则有NaAlO2
Al（OH）3
AlCl3，符合转化，选项B正确；若甲为Fe，丁为与氯气，乙为FeCl3不能发生FeCl3
FeCl2的转化，选项C错误；甲为NaOH溶液，丁是CO2，则有NaOH
Na2CO3
NaHCO3，符合转化，选项D正确。
10．（2018·全国卷Ⅰ）磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。
采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是（ ）
A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋
D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
答案：
D
解析 废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，选项A正确；根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li，选项B正确；得到含Li、P、Fe的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，因此“沉淀”反应的金属离子是Fe3＋，选项C正确；硫酸锂能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠，选项D错误。
11．（2018·皖南八校联考）某溶液中可能含有H＋、NH
、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO
、SO
、NO
中的几种。
①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。
则下列说法正确的是（ ）
A．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋
B．溶液中n（NH
）＝0.2mol
C．溶液中一定不含CO
，可能含有SO
和NO
D．n（H＋）∶n（Al3＋）∶n（Mg2＋）＝1∶1∶1
答案：
B
解析 由①知溶液中一定含有H＋，一定没有CO
、NO
，由②知溶液中一定含有Mg2＋、Al3＋，一定没有Fe3＋，由图像可知溶液中还一定含有NH
，且n（NH
）＝0.7mol－0.5mol＝0.2mol，n（H＋）＝0.1mol，n（Al3＋）＝0.8mol－0.7mol＝0.1mol，沉淀Al3＋、Mg2＋共消耗0.4molOH－，其中沉淀Al3＋消耗0.3molOH－，沉淀Mg2＋消耗0.1molOH－，根据Mg2＋～2OH－，可得n（Mg2＋）＝0.05mol，故只有选项B正确。
12．（2018·福建百校联考）磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：
下列分析正确的是（ ）
A．A的化学式为Fe3S4
B．将无色气体E通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色
C．溶液C与溶液F发生反应的离子方程式为SO
＋2Fe3＋＋H2O===SO
＋2Fe2＋＋2H＋
D．溶液G中只含有离子H＋、K＋、I－、SO
、OH－
答案：
A
解析 黄色溶液C与KSCN溶液反应产生血红色溶液D，则溶液C中含Fe3＋，红棕色固体B为Fe2O3；无色酸性溶液F与I2的KI溶液反应产生无色溶液G且酸性变强，则F为还原性弱酸H2SO3的溶液，无色气体E为SO2。
A由Fe、S两种元素组成，A中Fe的物质的量为（
×2）mol＝0.03mol，S的物质的量为
mol＝0.04mol，所以A的化学式为Fe3S4，选项A正确；SO2具有漂白性，但不能漂白石蕊，所以将SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变红但不褪色，选项B错误；H2SO3为弱酸，在离子方程式中不能拆开，选项C错误；溶液G为无色，I2反应完全，H2SO3不一定反应完全，所以溶液G中还可能存在SO
，选项D错误。
13．（2018·芜湖模拟）某化学兴趣小组利用实验进行物质性质的探究，下列说法正确的是（ ）
A．若A处通入CO，B处为Fe2O3，则玻璃管中红棕色的Fe2O3变为黑色的铁粉
B．若为水蒸气与铁粉的反应，可用C装置收集氢气
C．氨气与CuO反应验证氨气的还原性时，可在C中加水，同时撤去D装置
D．若C中为澄清石灰水，CO还原1.6g铁的某种氧化物，C中生成3g沉淀，则该氧化物为Fe3O4
答案：
A
解析 玻璃管中现象为红棕色粉末变成黑色，红棕色的Fe2O3变为黑色的铁粉，选项A正确；氢气一般采用排水法或向下排空气法收集，选项B错误；氨气易溶于水，为防止倒吸，应在B、C间添加防倒吸装置，选项C错误；由题意知3g沉淀为碳酸钙的质量，则碳酸钙的物质的量为
＝0.03mol，由CO还原1.6g铁的某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中得到沉淀，则设金属氧化物中氧元素的质量为x，根据氧元素守恒可知
CO～O～CO2～CaCO3
16 1mol
x 0.03mol
＝
，解得x＝0.48g，则1.6g氧化物中金属元素与氧元素的质量比为
＝7∶3，Fe3O4中铁元素与氧元素的质量比为
＝21∶8，选项D错误。
14．
（1）（经典天津卷）向盛有10mL1mol·L－1NH4Al（SO4）2溶液的烧杯中滴加1mol·L－1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下：
①NH4Al（SO4）2溶液中，离子浓度由大到小的顺序是____。
②写出m点反应的离子方程式：
。
③若在NH4Al（SO4）2溶液中改加20mL1.2mol·L－1Ba（OH）2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为____mol。
（2）（2016·海南卷）KAl（SO4）2·12H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。
实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。
回答下列问题：
①为尽量少引入杂质，试剂①应选用__________（填标号）。
a．HCl溶液b．H2SO4溶液
c．氨水d．NaOH溶液
②易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 ______ 。
③沉淀B的化学式为________________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是___________________。
答案：
（1）①c（SO
）＞c（NH
）＞c（Al3＋）＞c（H＋）＞c（OH－）
②NH
＋OH－===NH3·H2O
③0.022
（2）①d
②2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
③Al（OH）3Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大
解析
（1）NH4Al（SO4）2溶液中存在：
NH4Al（SO4）2===NH
＋Al3＋＋2SO
，NH
＋H2ONH3·H2O＋H＋，Al3＋＋3H2OAl（OH）3＋3H＋，H2OH＋＋OH－。
①Al3＋的水解程度比NH
大，故NH4Al（SO4）2溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（SO
）＞c（NH
）＞c（Al3＋）＞c（H＋）＞c（OH－）。
②m点加入NaOH溶液，沉淀的物质的量不变，则此时是NH
与NaOH溶液反应，离子方程式为NH
＋OH－===NH3·H2O。
③10mL1mol·L－1NH4Al（SO4）2溶液中，Al3＋物质的量为0.01mol，NH
的物质的量为0.01mol，SO
的物质的量为0.02mol，20mL1.2mol·L－1Ba（OH）2溶液中，Ba2＋物质的量为0.024mol，OH－物质的量为0.048mol，其中SO
与Ba2＋反应生成BaSO4沉淀0.02mol，NH
与Al3＋共消耗OH－0.04mol，同时生成Al（OH）3沉淀0.01mol，过量的0.008molOH－会溶解0.008mol的Al（OH）3，故最终反应生成沉淀为0.022mol。
（2）①易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，试剂①的作用是将Al溶解，HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg杂质，会引入Fe2＋、Mg2＋，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg杂质，故d项符合。
②选用NaOH溶液溶解易拉罐，主要发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
③滤液A中铝元素以AlO
形式存在，与溶液中HCO
发生反应：
AlO
＋HCO
＋H2O===Al（OH）3↓＋CO
，故沉淀B为Al（OH）3；明矾溶于水时，KAl（SO4）2===K＋＋Al3＋＋2SO
，Al3＋＋3H2OAl（OH）3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。
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