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高考化学月刊专题9金属及其化合物高考在线
2020高考化学月刊专题9金属及其化合物
2020高考试题及其解析
.（08全国Ⅰ卷）V、W、X、Y、Z是由周期表中1～20号部分元素组成的5种化合物，其中V、W、X、Z均为两种元素组成，上述5种化合物涉及的所有元素的原子序数之和等于35。
它们之间的反应关系如下图：
（1）5种化合物分别是V 、W 、X 、Y 、Z 。
（填化学式）
（2）由上述5种化合物中2种化合物反应可生成一种新化合物，它包含了5种化合物中的所有元素，生成该化合物的化学方程式是 。
（3）V的电子式是 。
解析：
此题的关键V由两种元素组成，且V＋H2O
Y（白色固体）＋Z（无色气体），在中学阶段常见的有Na2O2、Mg3N2、CaC2，很明显Na2O2不满足V＋O2
W（白色固体）＋X（无色气体），若为Mg3N2，则Y为Mg（OH）2，Z为NH3，X可能为NO，W为MgO，所有的原子序数的总和为28，与题意不符；若为CaC2，则Y为Ca（OH）2，根据Y逆推W为CaO，Z为C2H2，X为CO2，其中C、H、O、Ca的原子序数的总和为36，与题意符合。
答案：
（1）CaC2；CaO；CO2；Ca（OH）2；C2H2。
（2）Ca（OH）2＋2CO2===Ca（HCO3）2。
（3）。
．（08广东卷）
铜在自然界存在于多种矿石中，如：
矿石名称
黄铜矿
斑铜矿
辉铜矿
孔雀石
主要成分
CuFeS2
Cu5FeS4
Cu2S
CuCO3·Cu（OH）2
请回答下列问题：
（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是 。
（2）工业上以黄铜矿为原料。
采用火法溶炼工艺生产铜。
该工艺的中间过程会发生反应：
2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑，反应的氧化剂是 。
（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 ；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称 。
（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。
请简述粗铜电解得到精铜的大批量：
。
（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 （填字母）。
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
铜绿的主成分是碱酸铜
可用稀盐酸除铜器表面的铜绿
Ⅰ对；Ⅱ 对；有
B
铜表易形成致密的氧化膜
铜容器可以盛放浓硫酸
Ⅰ对；Ⅱ 对；有
C
铁比铜活泼
例在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈
Ⅰ对；Ⅱ 对；有
D
蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化
硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂
Ⅰ错；Ⅱ 对；无
（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是Cu2S
解释：
CuFeS2：
34.8%；Cu5FeS4：
63.5%；Cu2S：
80%；CuCO3·Cu（OH）2：
57.6%
（2） 反应的氧化剂是Cu2O，Cu2S
解释：
Cu2O，Cu2S的Cu由+1被还原为0价，作氧化剂；Cu2S的S有-2价被氧化为+4价，作还原剂。
（3） SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是形成酸雨。
处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称硫酸，硫酸铵。
（4） 简述粗铜电解得到精铜的原理：
电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。
阳极上发生氧化反应，Cu失去电子，使Cu单质变为Cu2+进入溶液中Cu-e-==Cu2+；阴极上发生还原反应，Cu2+得到电子在阴极上析出Cu单质，Cu2++e-==Cu，从而达到精制Cu的目的。
（5） A．D
解释：
稀盐酸可以同Cu（OH）2与CuCO3反应，而且稀盐酸不能于Cu反应。
所以稀盐酸可以除铜器表面的铜绿（CuCO3·Cu（OH）2），A正确。
铜表面不能形成致密氧化膜；铜和浓硫酸在常温下是反应的，生成硫酸铜、SO2和水，反应很慢，反应过程中放热，随着反应的进行，速率会越来越快的，所以不能用铜制容器装浓硫酸，B错误。
因为Fe比Cu活泼，所以Fe-Cu形成的原电池中，Fe作负极，更容易被氧化生绣，C错误。
蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末，只有旧键的断裂，没有新键的形成（CuSO4·5H2O中，H2O与Cu2+有配位键），故不属于化学变化，只有物理变化；CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。
综上所述，答案选AD。
．（08江苏卷）根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：
⑴写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式：
。
⑵某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。
写出与上述变化过程相关的离子方程式：
、。
⑶写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式：
。
⑷由E制备的E（C2H5）2的结构如右图，其中氢原子的化学环境完全相同。
但早期人们却错误地认为它的结构为：
。
核磁共振法能够区分这两种结构。
在核磁共振氢谱中，正确的结构有种峰，错误的结构有种峰。
答案：
⑴Cu+H2O2+H2SO4==CuSO4+2H2O
⑵4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O2Fe3++2I—==2Fe2++I2
⑶10KOH+3Cl2+2Fe（OH）3==2K2FeO4+6KCl+8H2O
⑷13
．（08江苏卷）“温室效应”是全球关注的环境问题之一。
CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。
因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
⑴下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有：
。
（填字母）
a．减少化石燃料的使用b．植树造林，增大植被面积
c．采用节能技术d．利用太阳能、风能
⑵将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。
CO2转化成有机物的例子很多，如：
a．6CO2+6H2O
C6H12O6b．CO2+3H2
CH3OH+H2O
c．CO2+CH4
CH3COOHd．2CO2+6H2
CH2==CH2+4H2O
以上反应中，最节能的是，原子利用率最高的是。
⑶文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下：
反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。
CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示（仅改变镍粉用量，其他条件不变）：
研究人员根据实验结果得出结论：
HCOOH是CO2转化为CH4的中间体，
即：
CO2
HCOOH
CH4
①写出产生H2的反应方程式
。
②由图可知，镍粉是。
（填字母）
a．反应的催化剂
b．反应的催化剂
c．反应的催化剂
d．不是催化剂
③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol，反应速率的变化情况是。
（填字母）
a．反应Ⅰ的速率增加，反应Ⅱ的速率不变
b．反应Ⅰ的速率不变，反应Ⅱ的速率增加
c．反应ⅠⅡ的速率均不变
d．反应ⅠⅡ的速率均增加，且反应Ⅰ的速率增加得快
e．反应ⅠⅡ的速率均增加，且反应Ⅱ的速率增加得快
f．反应Ⅰ的速率减小，反应Ⅱ的速率增加
答案：
⑴abcd⑵ac
⑶①3Fe+4H2O
Fe3O4+2H2②c③e
．（08重庆卷）下列叙述正确的是（）
A．稀硝酸、稀硫酸均能将木炭氧化成二氧化碳
B．Na2O2与水反应，红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱
C．Li、C、P分别在足量氧气中燃烧均生成一种相应氧化物
D．NaHCO3、Na2CO3、（NH4）2CO3三种固体受热后均能生成气体
解析：
选项A中稀硫酸与C不反应；选项B中3Fe＋4H2O
Fe3O4＋2H2↑，不能生成碱；选项C中则三种单质与O2反应分别生成Li2O、CO2和P2O5；选项D中Na2CO3加热不会分解。
答案：
D。
．（08全国Ⅱ卷）对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是（）
A．SiO2和CO2中Si和O，C和O之间都是共价键
B．C、Si、Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8
C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应
D．该族元素的主要化合价是－4和＋2
解析：
ⅣA族元素最外层电子数都是4，但C原子的次外层电子数只有2个电子。
答案：
B。
．（08北京卷）1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是（）
A．Na2CO3B．Na2O2Na2CO3
C．NaOHNa2CO3D．Na2O2NaOHNa2CO3
【解析】根据反应式：
2NaHCO3=Na2CO3＋CO2＋H2O，2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2，2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；根据计量关系，可知2molNaHCO3生成CO2和H2O各1mol，Na2O2只有1mol，故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2，气体排出后，只剩余Na2CO3。
根据和反应特点，假设出反应的先后顺序能帮助我们快速解答，比如此题中我们看做反应：
2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2首先发生，反应：
2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2后发生。
．（08北京卷）由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样进行下列实验（部分产物略去）：
（1）取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。
取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是（填化学式）________________。
（2）Z为一种或两种气体：
①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是______________________________。
②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量的水，则Z中两种气体的化学式是________________。
（3）向Y中通入过量的Cl2，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是（填写离子符号）________________。
（4）取Y中的溶液，调节pH约为7，加入淀粉KI和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。
当消耗2molI－时，共转移3mol电子，该反应的离子方程式是_________________________________。
（5）另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应，若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是（各组合中物质用化学式表示）__________________________。
【解析】根据题给物质，包括Fe2O3，Fe，CuO，C，Al，根据
（1）中现象，可知不含Al，Y为亚铁盐溶液，固体为Cu和Fe；Z为一种气体时，浓酸为硫酸，其：
C＋2H2SO4（浓）
CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，通过碳酸氢钠后，气体只有CO2，若是两种气体时，浓酸为硝酸，C＋4HNO3=CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，通过水后，气体为CO2和NO；向Y中通入过量氯气，生成的FeCl3逐渐与铁粉和铜粉反应生成CuCl2和FeCl3，溶液阳离子为Cu2＋，Fe3＋和H＋；氯化亚铁溶液中加淀粉碘化钾和H2O2时，其反应为:
2Fe2＋＋3H2O2＋4I－=2Fe（OH）3↓＋2I2；原样品中加足量稀硫酸，Y溶液中不出现红色固体，则原样品中不存在铁和铝，故其可能组合为：
CuO和C或CuO、C和Fe2O3。
【答案】
【高考考点】元素化合物知识和有关计算、离子方程式的书写
【易错提醒】不能正确理解通入过量氯气对反应的影响，造成书写的离子不全，离子方程式书写错误。
9.（08年广东化学·19）
碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。
工业碳酸钠（钝度约98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42－等杂质，提纯工艺路线如下：
已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示：
回答下列问题：
（1）滤渣的主要成分为 。
（2）“趁热过滤”的原因是 。
（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是（写出1种）。
（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是 。
（5）已知：
Na2CO3·10H2O（s）=Na2CO3（s）+10H2O（g）ΔH1=+532.36kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O（s）=Na2CO3·H2O（s）+9H2O（g）ΔH1=+473.63kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式 。
答案：
（1）Mg（OH）2、Fe（OH）3、CaCO3
（2）使析出的晶体为Na2CO3·H2O，防止因温度过低而析出Na2CO3·10H2O晶体，令后续的加热脱水耗时长
（3）用已预热的布氏漏斗趁热抽滤
（4）溶解时有大量沉淀生成，使Na2CO3损耗且产物Na2CO3混有杂质其原因：
"母液"中，含有的离子有Ca2＋，Na＋，
，
，
，
，当多次循环后，使用离子浓度不断增大，溶解时会生成CaSO4，Ca（OH）2，CaCO3等沉淀
（5）Na2CO3·H2O（s）===Na2CO3（s）+H2O（g）△H=+58.73kJ·mol－1
10.（宁夏卷27）下图表示有关物质（均由短周期元素形成）之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质（一般是黑色粉末），C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物。
（反应条件图中已省略。
）
（1）A、B、C、D代表的物质分别为、、、（填化学式）；
（2）反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是；
（3）反应②中，若B与F物质的量之比为4∶3，G、H分别是、（填化学式）；
（4）反应③产物中K的化学式为；
（5）反应④的离子方程式为。
答案：
（1）AlCNa2O2
（2）2H2O+Na2O2=4NaOH+O2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
（3）CO2CO
（4）Na2CO3
（5）2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-
解析：
D是淡黄色的固体化合物是本题的突破口，根据中学化学知识基本锁定Na2O2，
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