赢在微点高考复习顶层设计二轮复习 化学 10.docx

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赢在微点高考复习顶层设计二轮复习化学10

专题10　常见金属及其化合物

1．（2018·江苏高考）下列有关物质性质的叙述一定不正确的是（　　）

A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色

B．KAl（SO4）2·12H2O溶于水可形成Al（OH）3胶体

C．NH4Cl与Ca（OH）2混合加热可生成NH3

D．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2

解析　FeCl2溶液中含Fe2＋，NH4SCN用于检验Fe3＋，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不会显红色，A项错误；KAl（SO4）2·12H2O溶于水电离出的Al3＋水解形成Al（OH）3胶体，离子方程式为Al3＋＋3H2OAl（OH）3（胶体）＋3H＋，B项正确；实验室可用NH4Cl和Ca（OH）2混合共热制NH3，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，C项正确；Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2，反应的化学方程式为Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，D项正确。

答案　A

2．（2018·江苏高考）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（　　）

A．NaHCO3（s）

Na2CO3（s）

NaOH（aq）

B．Al（s）

NaAlO2（aq）

Al（OH）3（s）

C．AgNO3（aq）

[Ag（NH3）2]＋（aq）

Ag（s）

D．Fe2O3（s）

Fe（s）

FeCl3（aq）

解析　NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH，两步反应均能实现，A项正确；Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O，第二步反应不能实现，B项错误；AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应，第二步反应不能实现，C项错误；Al与Fe2O3高温发生铝热反应生成Al2O3和Fe，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，第二步反应不能实现，D项错误。

答案　A

3．（2018·吉林百校联盟联考）分别向CuSO4溶液和FeSO4溶液中加入等量的金属钠，下列说法一定正确的是（　　）

A．两溶液中均有金属单质析出

B．CuSO4溶液中最终有蓝色沉淀生成

C．FeSO4溶液中最终有白色沉淀生成

D．钠在CuSO4溶液中的反应更剧烈

解析　钠是活泼金属，投入溶液中首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，因此两溶液中均没有金属单质析出，A项错误；CuSO4溶液中最终有蓝色沉淀氢氧化铜生成，B项正确；FeSO4溶液中首先产生氢氧化亚铁白色沉淀，最终转化为红褐色沉淀氢氧化铁，C项错误；钠在溶液中反应的剧烈程度与溶液中氢离子浓度有关系，不能确定溶液中氢离子的浓度，因此不能比较反应的剧烈程度，D项错误。

答案　B

4．（2018·湖南三湘教育联盟联考）向下列六种饱和溶液中分别持续通入CO2气体，最终得到沉淀或析出晶体的一组是（　　）

①Ba（NO3）2　②Ca（OH）2　③Na2SiO3　④NaAlO2

⑤Na2CO3　⑥NH3和NaCl

A．①③④⑥B．②③④⑥

C．③④⑤⑥D．①②③⑤

解析　①二氧化碳与Ba（NO3）2溶液不反应，没有沉淀生成，错误；②过量的CO2与Ca（OH）2反应生成Ca（HCO3）2，无沉淀生成，错误；③过量的CO2与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3沉淀，正确；④NaAlO2溶液通入过量的二氧化碳，生成氢氧化铝白色沉淀和碳酸氢钠，正确；⑤过量的CO2通入饱和Na2CO3溶液中生成NaHCO3，因为碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小，所以有NaHCO3晶体析出，正确；⑥发生反应NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，有NaHCO3晶体析出，正确，故选C。

答案　C

5．（2018·洛阳统考）下列实验中，所加固体可以完全溶解的是（　　）

A．在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末

B．将一小块铝片投入足量NaOH溶液中

C．将少量氢氧化铝加入足量的浓氨水中

D．常温下将一小块铁片投入足量浓硝酸中

解析　二氧化锰作催化剂，固体不会溶解，A项错误；Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，固体Al可完全溶解，B项正确；氨水不能溶解氢氧化铝，固体不会溶解，C项错误；铁片投入足量浓硝酸中发生钝化，生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生，则固体不能完全溶解，D项错误。

答案　B

6．（2018·湖北百所重点校联考）如图所示的5种物质中均含同种金属元素，且在一定条件下（不含电解）能发生图示转化，则该金属元素可能是（　　）

①Na　②K　③Ca　④Fe　⑤Cu

A．①②B．③④

C．④⑤D．①⑤

解析　①硝酸钠无法一步转化成氢氧化钠，氢氧化钠也无法一步生成氧化钠，氯化钠也无法一步生成金属钠（除电解方法），错误；②硝酸钾无法一步转化成氢氧化钾，氢氧化钾也无法一步生成氧化钾，氯化钾也无法一步生成金属钾（除电解方法），错误；③硝酸钙无法一步转化成氢氧化钙，氢氧化钙也无法一步生成氧化钙，氯化钙也无法一步生成金属钙（除电解方法），错误；④Fe能够与硝酸反应生成硝酸铁，硝酸铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁加热生成氧化铁，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁，氯化铁与锌反应生成铁，铁及其化合物均能够按照图示箭头通过一步反应完成，正确；⑤Cu与硝酸反应生成硝酸铜，硝酸铜与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜加热分解生成氧化铜，氧化铜与盐酸反应生成氯化铜，氯化铜与铁反应生成铜，所以Cu满足题中转化关系，正确。

故选C。

答案　C

7．（2018·河南高三阶段考试）向明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液，生成沉淀的物质的量与消耗Ba（OH）2的物质的量的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．O～b点间的任意一点a的溶液均显酸性

B．b、c两点溶液均呈中性

C．b、c两点沉淀的物质的量之比为4∶3

D．c点溶液呈碱性，原因是AlO

＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓

解析　O～b点间发生的反应为2KAl（SO4）2＋3Ba（OH）2===3BaSO4↓＋2Al（OH）3↓＋K2SO4，O～b点间任意一点a都是Ba（OH）2完全反应，KAl（SO4）2过量，由于Al3＋的水解溶液呈酸性，A项正确；b点KAl（SO4）2与Ba（OH）2以物质的量之比2∶3恰好完全反应，b点为K2SO4溶液，溶液呈中性，b～c点间发生反应：

K2SO4＋2Al（OH）3＋Ba（OH）2===BaSO4↓＋2KAlO2＋4H2O，c点为KAlO2溶液，由于AlO

的水解溶液呈碱性，B项错误；根据反应，b、c两点沉淀物质的量之比为5∶3，C项错误；c点呈碱性的原因是AlO

发生水解，水解离子方程式为AlO

＋2H2OAl（OH）3＋OH－，D项错误。

答案　A

8．（2018·江门三调）将1.12g铁粉加入25mL2mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是（　　）

A．铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变

B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色

C．Fe2＋和Fe3＋物质的量之比为5∶1

D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5

解析　1.12g铁物质的量为1.12g÷56g·mol－1＝0.02mol,25mL2mol·L－1氯化铁溶液中Fe3＋的物质的量为0.025L×2mol·L－1＝0.05mol；发生的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，根据比例关系可得，0.02mol铁完全反应，消耗0.04molFe3＋，生成0.06molFe2＋，所以Fe3＋剩余0.01mol，溶液中含有Fe3＋物质的量为0.01mol，Fe2＋物质的量为0.06mol，铁没有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变，A项错误；溶液中有剩余的Fe3＋，向溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，B项正确；Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为0.06mol∶0.01mol＝6∶1，C项错误；由离子方程式可得，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2，D项错误。

答案　B

9．（2018·株洲质检二）根据框图分析，下列说法不正确的是（　　）

A．我国是世界上最早使用反应②冶炼金属M的国家

B．M2＋的氧化性比E2＋的氧化性强

C．在反应③中若不加稀硫酸，可能观察到红褐色沉淀

D．在反应①中稀硫酸既表现出氧化性又表现出酸性

解析　红色金属为Cu，反应①发生Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，蓝色溶液为CuSO4溶液，Z为红褐色固体，即Z为Fe（OH）3，说明E为Fe，反应②发生Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，反应③发生2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。

反应②是湿法炼铜，我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家，A项正确；反应②发生Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，利用氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，即Cu2＋的氧化性强于Fe2＋，B项正确；生成的Fe3＋发生水解，生成氢氧化铁，因此可能观察到红褐色沉淀，C项正确；发生的反应方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，H2SO4中元素的化合价没有发生变化，H2SO4表现酸性，H2O2表现氧化性，D项错误。

答案　D

10．（2018·山东K12联盟联考）由硫铁矿（主要成分：

FeS2和SiO2）为主要原料得到绿矾（FeSO4·7H2O）的流程如下：

下列说法不正确的是（　　）

A．过程1，废气中含SO2

B．过程2，试剂a为稀硫酸

C．过程3，离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO

＋4H＋

D．过程4，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾

解析　由制备绿矾流程可知，硫铁矿（主要成分：

FeS2和SiO2）高温煅烧后的烧渣（主要成分：

Fe2O3和SiO2）溶于硫酸，溶液中含Fe3＋，过程2过滤除去二氧化硅，滤液中通入二氧化硫，将铁离子还原生成亚铁离子，过程4为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾。

根据上述分析，过程1，废气中含SO2，A项正确；因绿矾的酸根离子为硫酸根离子，则过程2最好用硫酸来溶解烧渣，B项正确；过程3中二氧化硫将铁离子还原生成硫酸亚铁，离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO

＋4H＋，C项正确；过程4，将溶液蒸干过程中Fe2＋会被氧化，得不到纯净绿矾，D项错误。

答案　D

11．（2018·辽宁六校协作体）工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度的发挥原材料的价值。

下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程：

下列说法不正确的是（　　）

A．用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈

B．若生产中不通入N2，暴露在空气中生产，将不能得到高纯度产品

C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2＋氧化为Fe3＋，涉及反应：

H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

D．溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为1∶2

解析　Na2CO3溶液水解显碱性，浸泡废铁屑可以使表面的油脂水解除去，但不能除去表面的铁锈，A项错误；废铁屑被硫酸溶解生成硫酸亚铁，生成的亚铁离子被双氧水部分氧化生成亚铁离子和铁离子的混合溶液，若生产中不通入N2，暴露在空气中生产，亚铁离子会被空气中的氧气氧化生成铁离子，将不能得到高纯度四氧化三铁产品，其中会混入氧化铁杂质，B项正确；根据B的分析，加适量的H2O2是为了将部分Fe2＋氧化为Fe3＋，涉及反应：

H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，C项正确；根据最终产品为四氧化三铁，其中Fe2＋和Fe3＋的数目比为1∶2，因此溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为1∶2，D项正确。

答案　A

12．（2018·皖江名校联盟联考）铝是一种重要的金属，下图是工业生产中利用铝土矿（成分为氧化铝、氧化铁）制取铝的流程。

下列说法不正确的是（　　）

A．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台

B．向铝土矿中加入NaOH溶液的反应方程式为Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O

C．NaOH在生产过程中可以循环使用

D．将等质量的铝与足量的盐酸或氢氧化钠溶液反应，产生氢气的物质的量一定相同

解析　操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是过滤，需要的玻璃仪器是烧杯、普通漏斗、玻璃棒，铁架台不是玻璃仪器，A项错误；向铝土矿中加入NaOH溶液，只有氧化铝反应生成偏铝酸钠，反应方程式为Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，B项正确；观察流程，溶液E有NaOH，因此可以循环使用，C项正确；由于是等质量的铝，根据电子守恒与足量的盐酸或氢氧化钠溶液反应，产生氢气的物质的量一定相同，D项正确。

答案　A

13．（2018·河南高三阶段考试）某学生为探究金属Al在酸性或碱性溶液中均可与NO

发生氧化还原反应，进行如下实验：

①将Al加入pH＝2的HNO3溶液中，Al溶解，得到溶液A，产生无色气体C，气体C在空气中转化为红棕色气体E；

②将Al加入pH＝12的KNO3和KOH混合溶液中，Al溶解，得到溶液B，产生无色有刺激性气味的气体D；

③在A溶液中通入气体D，最终产生大量的白色沉淀；

④在B溶液中通入气体E，先出现白色沉淀，而后白色沉淀溶解。

请回答下列问题：

（1）Al与NO

在酸性条件下反应，Al与被还原的NO

的物质的量之比是________。

（2）E和D在一定条件下反应生成两种对环境无污染的物质，则该反应的化学方程式为________________________。

（3）已知A和B两溶液混合产生白色沉淀，该反应的离子方程式为______________________________。

（4）以Al和Fe作电极，在碱性、NO

存在条件下形成原电池，则Fe电极反应式为________________。

（5）除去气体C中混有的少量E的操作是________________。

解析　

（1）根据①，Al与NO

在酸性条件下反应得到溶液A和无色气体C，C在空气中转化为红棕色气体E，则溶液A为Al（NO3）3溶液，C为NO，E为NO2；反应的化学方程式为Al＋4HNO3（稀）===Al（NO3）3＋NO↑＋2H2O，在反应中Al元素的化合价由0价升至＋3价，N元素的化合价由NO

中＋5价降至NO中＋2价，根据得失电子守恒，3n（Al）＝3n（NO

）被还原，n（Al）∶n（NO

）被还原＝1∶1。

（2）根据②，Al加入pH＝12的KNO3和KOH混合溶液中，Al溶解得到溶液B，产生无色有刺激性气味的气体D，结合③：

A溶液中通入气体D产生大量白色沉淀，④B溶液中通入气体NO2，先出现白色沉淀而后白色沉淀溶解，则溶液B为KAlO2溶液，无色有刺激性气味的气体D为NH3，反应的化学方程式为8Al＋5KOH＋3KNO3＋2H2O===8KAlO2＋3NH3↑；NO2和NH3在一定条件下反应生成两种对环境无污染的物质，两种生成物为N2和H2O，则反应的化学方程式为8NH3＋6NO2

7N2＋12H2O。

（3）A为Al（NO3）3溶液，B为KAlO2溶液，两者混合发生双水解反应，反应的离子方程式为Al3＋＋3AlO

＋6H2O===4Al（OH）3↓。

（4）碱性条件下自发发生的氧化还原反应为8Al＋5KOH＋3KNO3＋2H2O===8KAlO2＋3NH3↑，Al为负极，Al电极电极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO

＋2H2O；Fe为正极，Fe电极电极反应式为NO

＋8e－＋6H2O===NH3↑＋9OH－。

（5）C为NO，E为NO2，除去NO中混有的NO2的操作是将气体通过盛有水的洗气瓶，发生的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。

答案　

（1）1∶1

（2）8NH3＋6NO2

7N2＋12H2O

（3）Al3＋＋3AlO

＋6H2O===4Al（OH）3↓

（4）NO

＋8e－＋6H2O===9OH－＋NH3↑

（5）将气体通过盛有水的洗气瓶

14．（2018·唐山二模）NaBiO3可作为钢铁分析中测定锰的氧化剂，Bi2O3在电子行业有着广泛应用，可利用浮选过的辉铋矿（主要成分是Bi2S3，还含少量SiO2等杂质）来制备。

其工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）辉铋矿的“浸出液”中铋元素主要以Bi3＋形式存在，写出Bi2S3与FeCl3溶液反应的离子方程式：

______________________；加入盐酸，既可提高铋的浸出率，又可以______________；滤渣1的主要成分是________________和硫。

（2）NaBiO3是为数不多的钠盐沉淀之一，由溶液3制得纯净的NaBiO3，操作2包括________________。

（3）Bi2O3与Na2O2可在熔融状态下反应制得NaBiO3，其副产物为______________。

（4）写出“煅烧”中由碱式碳酸铋[（BiO）2CO3]制备Bi2O3的化学方程式：

__________________________。

（5）某工厂用m1kg辉铋矿（含Bi2S360%）制备NaBiO3，最终得到产品m2kg，产率为________。

解析　

（1）辉铋矿的“浸出液”中铋元素主要以Bi3＋形式存在，Bi的化合价不变，则S元素被氧化生成S，Fe3＋被还原为Fe2＋，Bi2S3与FeCl3溶液反应的离子方程式为Bi2S3＋6Fe3＋===2Bi3＋＋6Fe2＋＋3S；加入盐酸，既可提高铋的浸出率，又可抑制溶液中Bi3＋的水解；由于SiO2不与FeCl3溶液反应，滤渣1的主要成分是SiO2和硫。

（2）NaBiO3是钠盐沉淀，故由溶液3制得纯净的NaBiO3的操作为过滤、洗涤、干燥。

（3）Bi2O3与Na2O2可在熔融状态下反应制得NaBiO3，Bi元素被氧化，由＋3价升高到＋5价，Na2O2中的氧元素被还原，化合价降低为－2价，根据电子守恒和原子守恒，可知Bi2O3＋2Na2O2===2NaBiO3＋Na2O，副产物为Na2O。

（4）由碱式碳酸铋[（BiO）2CO3]制备Bi2O3为分解反应，化学方程式为（BiO）2CO3

Bi2O3＋CO2↑。

（5）用m1kg辉铋矿（含Bi2S360%）制备NaBiO3，根据关系式Bi2S3～2NaBiO3，理论产量为

kg，则产率为

×100%。

答案　

（1）Bi2S3＋6Fe3＋===2Bi3＋＋6Fe2＋＋3S　抑制溶液中Bi3＋的水解　SiO2

（2）过滤、洗涤、干燥

（3）Na2O

（4）（BiO）2CO3

Bi2O3＋CO2↑

（5）

×100%

15．（2018·湖北冲刺卷）草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。

一种利用含钴废料（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等）制取CoC2O4的工艺流程如下：

（1）“550℃焙烧”的目的是除去______________________。

（2）“浸出液”的主要成分是_________________________。

（3）“钴浸出”过程中Co3＋转化为Co2＋，反应的离子方程式为__________________________________。

（4）“净化除杂1”过程中，先在40～50℃加入H2O2，其作用是（用离子方程式表示）____________________________；再升温至80～85℃，加入Na2CO3溶液，调pH至4.5，“滤渣1”的主要成分是________。

（5）“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去，若所得滤液中c（Ca2＋）＝1.0×10－5mol·L－1，则滤液中c（Mg2＋）为______________________[已知Ksp（MgF2）＝7.35×10－11、Ksp（CaF2）＝1.05×10－10]。

（6）为测定制得样品的纯度，现称取1.00g样品，将其用适当试剂转化，得到草酸铵[（NH4）2C2O4]溶液，再用过量稀硫酸酸化，用0.1000mol·L－1KMnO4溶液滴定，达到滴定终点时，共用去KMnO4溶液26.00mL，则草酸钴样品的纯度为__________。

解析　本题考查物质分离和提纯，涉及溶度积常数计算、沉淀与pH的关系、盐类水解、氧化还原反应等知识点，明确实验原理是解本题的关键。

（1）含钴废料中的碳及有机物在550℃焙烧时可以生成二氧化碳等而除去。

（2）含钴废料中的Al2O3能够被氢氧化钠溶解，因此浸出液中主要含有偏铝酸钠。

（3）“钴浸出”过程中Co3＋可以被亚硫酸钠还原为Co2＋，反应的离子方程式为2Co3＋＋SO

＋H2O===2Co2＋＋SO

＋2H＋。

（4）在钴浸出过程中铁离子被亚硫酸钠还原为亚铁离子，在“净化除杂1”过程中，先在40～50℃加入H2O2，可以将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O；再升温至80～85℃，加入Na2CO3溶液，调pH至4.5，使铁离子沉淀为氢氧化铁。

（5）根据Ksp（CaF2）＝1.05×10－10，若所得滤液中c（Ca2＋）＝1.0×l0－5mol·L－1，则c（F－）＝

＝

mol·L－1，则c（Mg2＋）＝

＝

＝7.0×10－6mol·L－1。

（6）设草酸钴的质量为x，根据方程式：

5H2C2O4＋2MnO

＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，草酸根守恒可得：

5CoC2O4～5（NH4）2C2O4～5H2C2O4～2MnO

5×147g　　　　　2mol

x0.026L×0.1000mol·L－1

＝

，解得x＝0.9555g，样品纯度＝

×100%＝95.55%。

答案　

（1）碳和有机物

（2）NaAlO2

（3）2Co3＋＋SO

＋H2O===2Co2＋＋SO

＋2H＋

（4）2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O　

Fe（OH）3

（5）7.0×10－6mol·L－1

（6）95.55%