高考专题训练金属及其化合物详解版.docx
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高考专题训练金属及其化合物详解版
高考专题训练(详解版)——金属及其化合物
一、选择题
.##NO.##除去镁粉中的少量铝粉,可选用( )
A.硫酸B.氢氧化钠溶液C.水D.盐酸
答案:
##NO.##:
B
【解析】
试题分析:
A、D选项由于镁粉、铝粉均能与硫酸、稀盐酸反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故A、D错误。
C、镁粉不与氢氧化钠溶液反应、但铝粉能与氢氧化钠溶液反应、反应时能把杂质除去,而且原物质也保留,符合除杂原则,故B正确。
C、镁粉能与热水反应,铝粉不能反应,不符合除杂原则。
故C错误。
考点:
物质的除杂问题,镁铝的性质。
点评:
本题考查除杂,解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件(加入的试剂只与杂质反应,反应后不能引入新的杂质)。
.##NO.##在下列物质中,分别加入金属钠,不能产生氢气的是
A.无水酒精 B.苯 C、蒸馏水 D.乙酸
答案:
##NO.##B
【解析】苯和钠不反应,其余和钠反应都生成氢气,答案选B。
.##NO.##下列实验方案不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( )
A.取a克混合物与稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
B.取a克混合物与稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物充分加热,减重b克
D.取a克混合物与Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
答案:
##NO.##A
【解析】化合物和硫酸反应生成CO2,但碱石灰用能吸收水蒸气,因此无法计算碳酸钠的质量分数,所以选项A不正确,其余都是正确的,答案选A。
.##NO.##铝在空气中能够稳定存在的原因是()
A.铝的活泼性差B.铝的还原性差
C.铝表面有氧化膜D.铝与氧气不反应
答案:
##NO.##C
【解析】
试题分析:
铝是活泼的金属,在空气中其表明容易被氧化生成一层致密的氧化膜,阻止内部金属被氧化,答案选C。
考点:
考查铝的化学性质
点评:
该题属于基础性试题,难度不大。
.##NO.##将足量的铝粉分别投入等物质的量浓度的NaOH溶液和盐酸中,待反应结束后,两者产生的气体在相同状况下占有相同的体积。
下列叙述不正确的是
A.两反应中转移的电子数相等
B.消耗NaOH溶液和盐酸的体积不相等
C.消耗铝的质量相等
D.反应后两溶液混合会产生白色沉淀且溶液中的溶质只有NaCl
答案:
##NO.##D
【解析】涉及反应为:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
当两反应产生相同的氢气时,消耗铝的质量相等、两反应中转移的电子数相等、消耗NaOH溶液和盐酸的物质的量比为1:
3,得到的NaAlO2与AlCl3的量相等。
反应后两溶液混合:
AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl,可看出AlCl3过量。
故答案为D
.##NO.##铝士矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。
下列说法不正确的是
A.①、②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:
##NO.##C
【解析】加盐酸溶解金属氧化物,过量的氢氧化钠溶解二氧化硅,a、b中铝元素的化合价相同。
③中需要通入过量的酸,④进行的操作是加热,而且d一定是氧化铝
.##NO.##合金有许多特点,如Na—K合金为液体,而Na和K的单质均为固体。
据此试推测生铁、纯铁、碳三种物质中,熔点最低的是( )
A.纯铁B.生铁C.碳D.无法确定
答案:
##NO.##B
【解析】选B。
合金的熔点一般比组分金属的熔点都要低,生铁是铁碳合金,其熔点应比碳和铁的熔点低。
.##NO.##区分碳酸钠和碳酸氢钠固体的方法中(相同条件下),错误的是
A.加热,观察是否有气体放出B.滴加稀盐酸,比较产生气体的快慢
C.溶于水后加氧化钙,看有无沉淀D.加热后称量,看质量是否变化
答案:
##NO.##C
【解析】
试题分析:
A、加热时,碳酸钠不分解,碳酸氢钠分解生成气体,所以可以用加热观察是否有气体放出的方法区分,故A正确;
B、向碳酸钠溶液中滴加盐酸,先生成碳酸氢钠和氯化钠,然后碳酸氢钠再和盐酸反应生成二氧化碳,向碳酸氢钠溶液中滴加盐酸直接生成二氧化碳,所以反应现象不同,可以鉴别,故B正确;
C、氧化钙和水反应生成氢氧化钙,碳酸钠和碳酸氢钠都与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,反应现象相同,无法区分,故C错误;
D、加热时,碳酸钠不分解,碳酸氢钠分解生成气体,所以加热后的固体质量不同,可以区分,故D正确。
故选C。
考点:
物质的检验和鉴别的实验方案设计
点评:
本题考查碳酸钠与碳酸氢钠的性质,题目难度不大,注意二者性质的异同,把握相关物质的性质是解答该题的关键。
.##NO.##将l00ml1mol/L的NaHCO3溶液等分为两份,其中一份加入少许纯醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。
两份溶液中c(CO32-)的变化分别是
A.减小、减小B.减小、增大C.增大、增大D.增大、减小
答案:
##NO.##B
【解析】
试题分析:
碳酸氢钠和醋酸反应生成CO2和醋酸钠,所以溶液中CO32-的浓度降低。
碳酸氢钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡和碳酸钠,溶液中CO32-的浓度增大,答案选B。
考点:
考查碳酸氢钠和酸以及碱反应的有关判断
点评:
该题是高考中的常见题型和考点,属于中等难度的试题。
试题基础性强,主要是考查学生对碳酸氢钠和酸以及碱反应的熟悉了解程度,有利于巩固学生的基础知识,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,也有利于培养学生的逻辑推理能力。
.##NO.##下列关于Na和Na+的叙述中,错误的是
A.具有相同的质子数B.它们的化学性质相似
C.钠离子是钠原子的氧化产物D.灼烧时火焰都呈黄色
答案:
##NO.##B
【解析】微粒的化学性质决定于其最外层电子数,故二者的化学性质有很大的不同,选B
.##NO.##向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(标准状况)的气体,在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。
若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是( ()
A.11.2gB.5.6gC.2.8gD.无法计算
答案:
##NO.##C
【解析】
试题分析:
依题意可知,反应后的溶液溶质只有FeCl2,而Cl―来自盐酸,所以n(Fe)=n(Fe2+)=1/2(Cl―)=1/2×0.1L×1mol/L=0.05mol,m(Fe)=0.05mol×56g/mol=2.8g正确选项为C
考点:
简单物质的量的计算。
点评:
利用元素守恒来计算,可以简化计算过程。
.##NO.##将一小块钠投入盛50mL澄清饱和石灰水的烧杯里,不可能观察到的现象是( )
A.钠熔成小球并在液面上游动B.有气体生成
C.溶液底部有银白色物质生成D.溶液变浑浊
答案:
##NO.##C
【解析】
试题分析:
选项C中的银白色物质应为Ca单质,但是需注意的是金属钠是活泼金属,一遇到水即发生反应,不能与金属发生置换反应,故不可能观察到溶液底部有银白色的钙单质生成。
答案为C。
考点:
钠与水的反应
点评:
本题考查了钠与水反应的相关内容,属于基础题。
解题时,应注意钠的活泼性,易与水反应,因此不发生置换反应,类似的题型还有“将金属钠投入到Cu(OH)2溶液中”。
.##NO.##甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积为甲:
乙=1:
2,则加入铝粉的质量为()
A.5.4g
B.3.6g
C.2.7g
D.1.8g
答案:
##NO.##A
【解析】根据反应方程式可知:
①2Al+6H+=2Al3++3H2↑,②2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
当酸碱过量的时候,产生氢气的体积应相等,当铝均过量的时候,产生氢气的体积之比为1:
3;现产生氢气的体积之比为1:
2,所以应在两者之间
则:
第①反应铝过量,第②反应碱过量,所以根据酸求H2,再据氢气并依反应②求出铝的质量为5.4g
.##NO.##FeS2的结构类似于Na2O2,是一种过硫化物,与酸反应生成H2S2,H2S2类似于H2O2易分解,实验室制取H2S时,某学生误将FeS2颗粒当作FeS使用,当FeS2和盐酸反应完全后,不可能生成的物质为
A.H2SB.SC.FeSD.FeCl2
答案:
##NO.##C
【解析】
试题分析:
由于FeS2与酸反应生成H2S2和FeCl2,H2S2易分解生成了H2S和S,故不可能生成FeS。
考点:
考察过氧化钠的化学性质,
点评:
本题解题技巧在于利用类比的思想,把FeS2的性质类似于Na2O2
.##NO.##甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液,各加入10mL0.1mol·L-1AlCl3溶液,两烧杯中都有沉淀生成。
下列判断正确的是
A.甲中沉淀一定比乙中的多
B.甲中沉淀可能比乙中的多
C.甲中沉淀一定比乙中的少
D.实验过程中甲中和乙中的现象始终保持一致
答案:
##NO.##B
【解析】氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于氢氧化钠溶液中,但不能溶于氨水中,所以如果氢氧化钠过量,则氢氧化铝就会溶解,因此正确的答案选B。
.##NO.##中央电视台等媒体报道,市场上的膨化食品中有三成以上铝严重超标。
长期食用铝含量过高的膨化食品会干扰人的思维、意识与记忆功能,引起神经系统病变,下列有关说法正确的是( )
A.因为铝对人体有害,故不能使用铝锅等炊具。
B.一种治疗胃酸过多的药物的主要成分是Al(OH)3,因此铝元素超标对人体无影响。
C.膨化食品中的铝元素超标可能来自发酵剂明矾。
D.土壤的主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O,因此粮食中含有较多的铝元素,人过多食用铝元素的食品显然也没有影响。
答案:
##NO.##C
【解析】
试题分析:
通常使用的铝制品表面有一层致密的氧化物保护膜,可以使用铝制炊具,A错误;铝元素超标对人体有影响,C正确、B、D错误。
考点:
化学与生活
点评:
尽量减少铝元素的摄入。
.##NO.##暴露在空气中不易变质的是()
A.氯水 B.钠 C.氢氧化钠 D.氯化钠
【解析】氯水不稳定,长时间放置将变为盐酸。
钠被氧化,氢氧化钠易吸水和二氧化碳,生成碳酸钠,所以正确的答案是D。
答案:
##NO.##D
.##NO.##把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH溶液。
过滤出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末的质量仍为ag,则原合金中铁的质量分数为
A.70%B.52.4%C.47.6%D.30%
答案:
##NO.##A
【解析】
试题分析:
铁和铝与盐酸反应生成氯化铁和氯化铝,然后加入足量的氢氧化钠生成氢氧化铁和偏氯酸钠。
氢氧化铁分解生成氧化铁。
由于氧化铁的质量和原合金的质量相等,而铁元素的质量是不变的。
这说明合金中铁的质量分数就是氧化铁中铁的质量分数,即
,答案选A。
考点:
考查铁、铝及其化合物的有关计算
点评:
该题也是比较典型的无数据计算题。
这种类型的试题往往需要通过分析反应的有关原理,找出某些关系,然后列式计算。
该类试题一般不能通过常规的方法得出,而是要借助于巧解。
.##NO.##某FeSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100mL,已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解),且SO42-的物质的量浓度为6mol·L-1,则此溶液最多可溶解铁粉的质量为()
A.11.2g
B.16.8g
C.19.6g
D.22.4g
答案:
##NO.##A
【解析】溶液中阳离子的浓度相同,若设亚铁离子的浓度为x,则根据溶液的电中性可知2x+3x+x=2×6mol/L,解得x=2mol/L。
则硫酸铁和硫酸的物质的量分别为0.3mol和0.1mol,二者消耗的铁分别为0.1mol和0.1mol。
所以溶解的铁是0.2mol,质量是0.2mol×56g/mol=11.2g。
答案选A。
.##NO.##某无色透明溶液,能与铝作用放出氢气,此溶液中可以大量共存的离子组是()
A.H+、Mg2+、Cl-、Ba2+B.SO42-、Na+、HCO3-、K+
C.NO3-、OH-、Cl-、Ba2+D.Cu2+、OH-、Fe2+、SO42-
答案:
##NO.##AC
【解析】由于原溶液无色,可排除D(Cu2+为蓝色);能与铝作用放出氢气,说明原溶液含有大量的H+或OH—,但由于HCO3-+H+=H2O+CO2↑、HCO3-+OH—=H2O+CO32—,所以排除B,故选AC
二、填空题
.##NO.##(12分)
(1)下图为某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据.问:
盐 酸
分子式:
HCl
相对分子质量:
36.5
外观合格
密度约:
1.18g/cm3
HCl的质量分数:
36.5%
符合GB622—89
试剂生产许可证编号:
该盐酸的物质的量浓度为多少?
(列式计算)
(2)已知锌和铝都是活泼金属,其氢氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱。
但是氢氧化铝不溶于氨水,而氢氧化锌能溶于氨水,生成Zn(NH3)42+。
请回答下列问题:
(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后,溶液中铝元素的存在形式为(用化学式表示)。
(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式。
(3)下列各组中的两种溶液,用相互滴加的实验方法即可鉴别的是。
①硫酸铝和氢氧化钠②硫酸铝和氨水
③硫酸锌和氢氧化钠④硫酸锌和氨水
(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式.。
答案:
##NO.##
(1)c(HCl)=
=11.8mol/(3分)
(2)①NaAlO2(或AIO2—、AI(OH)4—)②Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑(3分)
③1、3、4(错不给分)④Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
【解析】
(1)根据
可知,c(HCl)=
=11.8mol/。
(2)铝和氢氧化钠反应生成的是偏铝酸钠,即存在形态是NaAlO2(或AIO2—、AI(OH)4—)。
(3)可以参照铝和氢氧化钠反应的方程式进行书写,即Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑。
(4)硫酸铝滴入氢氧化钠中,开始得不到沉淀,但反过来滴入,则可以生成氢氧化铝,可以鉴别;同样分析③④也可以;但由于氢氧化铝不能溶于氨水中,所以选项②不能鉴别,答案选①③④。
(5)可溶性铝盐与氨水反应生成氢氧化铝白色沉淀,方程式为Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+。
.##NO.##(6分)将金属钠投入盛有CuSO4溶液的小烧杯中,可观察到有气泡和沉淀生成,反应的化学方程式有;,有时有黑色物质生成,该物质是。
答案:
##NO.##(每空2分)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+2H2OCuO
【解析】
试题分析:
钠是活泼的金属,极易和水反应生成氢气和氢氧化钠。
然后生成的氢氧化钠再和硫酸铜发生置换反应,反应的化学方程式分别是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+2H2O。
由于反应很剧烈,放出大量的热,所以生成的氢氧化铜可能分解生成氧化铜和水。
考点:
考查金属钠的性质
点评:
该题需要注意的是,虽然钠的金属性很强,但在水溶液中,钠不可能和硫酸铜直接发生置换反应生成铜。
而是首先和水反应,然后生成的氢氧化钠再和硫酸铜发生置换反应,因此在答题是需要灵活运用所学的知识。
.##NO.##在火焰上灼烧下列物质,火焰呈现黄色的有________(填编号)。
①碳酸钠 ②碳酸钾 ③硫酸钠 ④金属钠 ⑤氧化钠 ⑥过氧化钠 ⑦硫酸铜 ⑧氢氧化钡
答案:
##NO.##①③④⑤⑥
【解析】钠元素的焰色反应呈黄色,故含有钠元素的物质①③④⑤⑥均符合要求。
.##NO.##(6分)物质A是由A元素组成的单质,将其在酒精灯火焰上灼烧,火焰为黄色,B,C,D是含有A元素的三种不同化合物,A、B、C、D按右图关系进行转化:
⑴写出化学式:
B C
⑵写出①②反应的化学方程式。
①
②
答案:
##NO.##
(1)B NaOH、C Na2CO3 ;
(2)① 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
② 2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
【解析】
试题分析:
由火焰为黄色可知A是金属钠单质,A(Na)和水反应生成B(NaOH)和氢气,B(NaOH)和少量CO2反应生成C(Na2CO3),C(Na2CO3)和盐酸反应生成D(NaCl)。
考点:
考查元素及其化合物的推断
点评:
熟悉常见元素及其化合物的转化反应
.##NO.##(12分)用于金属焊接的某种焊条,其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。
(1)Al的原子结构示意图为_________;Al与NaOH溶液反应的离子方程式为_____________.
(2)
的原子的中子数为_________;
(3)Al3+与Yn-的电子数相同,Y所在族的各元素的氢化物的氢化物的水溶液均显酸性,则该族氢化物中沸点最低的是________。
(4)焊接过程中,药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体,该气体是__________。
(5)经处理后的熔渣36.0g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2),加入足量稀盐酸,分离得到11.0g固体;滤液中加入过量NaOH溶液,分离得到21.4g固体;则此熔渣中Al2O3的质量分数为__________________。
答案:
##NO.##(每空2分、共12分)
(1)
(2)16;(3)HCI(4)CO2(5)25%
【解析】
(1)铝元素的质子数是13,所以Al的原子结构示意图为
;金属铝和氢氧化钠溶液反应生成氢气和偏铝酸钠,反应的方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
(2)考查原子的组成及表示方法。
在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数。
因为质子数和中子数之和是质量数,
的原子的中子数为30-14=16。
(3)Al3+与Yn-的电子数相同,Y所在族的各元素的氢化物的氢化物的水溶液均显酸性,所以Y是第ⅦA元素。
由于氟化氢分子间存在氢键,所以该族氢化物中沸点最低的是HCl。
(4)大理石在高温下分解可以生成CO2,所以使金属不被氧化的气体应该是CO2。
(5)加入足量稀盐酸,分离得到11.0g固体,则二氧化硅就是11.0g;滤液中加入过量NaOH溶液,分离得到21.4g固体,则氢氧化铁就是21.4g,物质的量是0.2mol,所以氧化铁的物质的量是0.1mol,质量是16.0g,则氧化铝的质量是9g,因此此熔渣中Al2O3的质量分数为9g÷36g×100%=25%。
.##NO.##(11分)铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:
已知:
(1)铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质;
(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应,能生成硅铝酸盐沉淀,化学反应方程式为:
2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH
回答下列问题:
(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后,该步操作中发生反应的离子方程式:
_____________________
(2)滤渣A的主要成分为____________;滤渣A的用途是____________(只写一种);实验室过滤时使用玻璃棒,其作用是__________.
(3)在工艺流程第三步中,选用过量二氧化碳作酸化剂的原因是(只用离子方程式表示)
_________________________________________________________________
(4)若将铝溶解,下列试剂中最好选用____________(填编号).
A.浓硫酸B.稀硫酸C.稀硝酸
答案:
##NO.##
(1)Al2O3+2OH-===2AlO
+H2O、SiO2+2OH-===SiO
+H2O
(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8 炼铁的原料(或生产硅酸盐产品的原料) 引流
(3)AlO
+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO3-(4)B
【解析】
试题分析:
(1)铝土矿的主要成分是Al2O3,杂质为SiO2、Fe2O3,Al2O3和SiO2都能与NaOH反应,生成盐和水,离子方程式为:
Al2O3+2OH-==2AlO
+H2O、SiO2+2OH-===SiO
+H2O。
(2)剩下Fe2O3没有反应,过滤后成为滤渣,滤渣的一个用途就是做炼铁的原料。
过滤实验中玻璃棒的作用是引流。
(3)NaAlO2酸化之后是“过滤”,即酸化须得沉淀Al(OH)3。
Al(OH)3溶于强酸而不溶于弱酸,此题要制备铝,就要提高铝的转化率。
所以须用弱酸。
过量的二氧化碳反应生成酸式盐,离子方程式为:
AlO
+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO3-。
(4)铝在浓硫酸中钝化,与稀硝酸反应会产生污染环境的NO,不利于环保,所以最好的试剂是稀硫酸。
考点:
铝的冶炼
点评:
本题主要考查学生的分析问题能力,难度适中。
.##NO.##(4分)把足量的铁粉投入到100mL1.0mol/L的盐酸中,充分反应后能得到标准状况下氢气的体积是多少?
(要求有计算过程)
答案:
##NO.##
解:
设反应后得到标况下H2的体积为xL
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
2 22.4
100×10-3×1.0mol XL
X="1.12"L
答:
得到标准状况下氢气的体积1.12L。
【解析】
试题分析:
本题考察的是化学反应计算,在本题中,铁粉是足量的,因此在计算时不能以铁粉为切入点,而应该以盐酸为切入点来进行计算即可。
考点:
有关化学反应的计算。
点评:
本题属于简单计算,抓住利用方程式计算,物质的量之比等于方程式计量数之比,注意有时还需换算单位。
.##NO.##(6分)已知A为生活中最常见金属,有以下物质相互转化
试回答:
(1)写出B的化学式,D的化学式。
(2)写出由E转变成F的化学方程式。
(3)向G溶液加入A的有关离子反应方程式。
答案:
##NO.##
(1)B:
FeCl2,D:
KCl。
(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(3)Fe+2Fe3+=3Fe2+。
【解析】
试题分析:
A为生活中最常见金属即为本题的突破口,是铁,铁一般与酸反应产生氢气和亚铁离子;又因为D溶液与硝酸银反应生成白色沉淀,说明