高考化学一轮复习江苏专用限时训练351有关金属化合物的图像分析及热点计算.docx

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高考化学一轮复习江苏专用限时训练351有关金属化合物的图像分析及热点计算

综合课时5　有关金属化合物的图像分析及热点计算

（时间：

45分钟）

一、选择题（每小题仅有一个选项符合题意）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．如图是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N时生成沉淀的物质的量与加入的M和N的体积关系图（M、N分别表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种），以下结论不正确的是

（　　）。

A．混合溶液中c（AlCl3）∶c（MgCl2）＝1∶1

B．混合溶液中c（AlCl3）∶c（MgCl2）＝3∶1

C．点V之前加NaOH溶液，点V之后加盐酸

D．所加盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度相同

解析　设AlCl3物质的量为1mol，则生成Al（OH）3为1mol，A～B段Al（OH）3溶解过程消耗NaOH也是1mol（据反应式），那么O～A段生成Al（OH）3，消耗NaOH应是3mol，则余下2mol应为生成Mg（OH）2所消耗NaOH的物质的量，故Mg（OH）2为1mol，MgCl2也应是1mol，由此可判断A选项是正确的，B错误；对于D选项，可分析图像A～B，C～D两段，前者消耗沉淀后者生成沉淀，从而有关系式：

Al（OH）3～OH－～AlO

～H＋，故可推知n（OH－）＝n（H＋），又因为两段消耗溶液体积相等，因此不难得出D选项也是正确的。

答案　B

2．取一定量的铝土矿（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）样品，放入盛有100mLH2SO4溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10mol·L－1的NaOH溶液，产生沉淀的量与所加NaOH溶液的体积的关系如图所示。

则原H2SO4物质的量浓度是

（　　）。

A．1mol·L－1B．2mol·L－1

C．3mol·L－1D．4mol·L－1

解析　当加入40mLNaOH时，沉淀量最大，此时溶液中溶质为Na2SO4，根据钠原子、硫酸根离子守恒有：

2n（H2SO4）＝2n（Na2SO4）＝n（NaOH），n（NaOH）＝0.04L×10mol·L－1＝0.4mol，所以n（H2SO4）＝0.2mol，故原H2SO4物质的量浓度是：

0.2mol÷0.1L＝2mol·L－1。

答案　B

3．某稀溶液中含有Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。

则稀溶液中Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3物质的量浓度之比为

（　　）。

A．1∶1∶1B．1∶3∶1

C．3∶3∶8D．1∶1∶4

解析　据氧化性由强到弱的顺序HNO3>Fe3＋>Cu2＋，可知随铁粉的增加，反应的化学方程式分别为

4HNO3（稀）＋Fe===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O

4mol　　1mol　1mol

2Fe（NO3）3＋Fe===3Fe（NO3）2

2mol1mol3mol

Cu（NO3）2＋Fe===Fe（NO3）2＋Cu

1mol1mol1mol

所以原溶液中，Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3的物质的量之比为（2mol－1mol）∶1mol∶4mol＝1∶1∶4。

答案　D

4．现有含MgCl2、AlCl3均为nmol的混合溶液，向其中滴NaOH溶液至过量。

加入NaOH的物质的量与生成沉淀的物质的量的关系正确的是（离子形成沉淀或沉淀的溶解与溶液pH的关系如下表）

（　　）。

离子

Mg2＋

Al3＋

物质

Al（OH）3

开始沉淀时的pH

8.93

3.56

开始溶解时的pH

8.04

完全沉淀时的pH

10.92

4.89

完全溶解时的pH

12.04

解析　由表中数据知，当Al3＋沉淀完全时Mg2＋还没有开始形成沉淀，当生成的Al（OH）3开始溶解时Mg2＋仍没有形成沉淀，当加碱至溶液的pH＝8.93时，Al（OH）3部分溶解而Mg（OH）2开始形成沉淀，生成沉淀速率较前段生成沉淀速率小，当溶液pH＝10.92时，Mg（OH）2沉淀完全，Al（OH）3继续溶解至pH＝12.04时，沉淀只有Mg（OH）2，Al（OH）3全部溶解，故C对。

答案　C

5．将Na2O2逐渐加入到含有H＋、Mg2＋、Al3＋、NH

的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量（mol）与加入的Na2O2物质的量（mol）的关系如图所示，则原溶液中的Mg2＋、Al3＋、NH

物质的量分别为

（　　）。

A．2mol、3mol、6molB．3mol、2mol、6mol

C．2mol、3mol、4molD．3mol、2mol、2mol

解析　Na2O2溶于水的反应为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，由沉淀图像知，NaOH先与H＋反应，再与Mg2＋和Al3＋产生沉淀，再与NH

反应，然后与Al（OH）3反应使沉淀部分溶解，最后沉淀的量为3mol即Mg（OH）2为3mol，Mg2＋为3mol，沉淀最多时为5mol，即Al3＋为2mol；由气体图像知，当加入8molNa2O2时，生成气体为6mol，其中有生成的氧气为4mol，剩余2mol为NH3，即NH

为2mol，A、B、C错误；D正确。

答案　D

6．在Al2（SO4）3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如右图所示，则原混合液中Al2（SO4）3与MgSO4的物质的量浓度之比为]

（　　）。

A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．1∶3

解析　溶解Al（OH）3耗碱10mL，则生成Al（OH）3耗碱为30mL，生成Mg（OH）2耗碱（50－30）mL，故Al3＋与Mg2＋浓度之比1∶1，则Al2（SO4）3与MgSO4的物质的量浓度之比为1∶2。

答案　B

二、不定项选择题（每小题有1～2个选项符合题意）

7．下列图像能表示相关反应中生成物物质的量的变化的是（横、纵坐标单位：

mol）

（　　）。

A．图1：

n（HCl）＝1mol，K2CO3加入到HCl溶液中，在敞口容器中生成的气体

B．图2：

n（NaOH）＝1mol，CO2通入到NaOH溶液中反应生成的盐

C．图3：

n（O2）＝1mol，高温下C和O2在密闭容器中的生成物

D．图4：

n（HNO3）＝1mol，Fe和稀HNO3反应生成的氧化产物（还原产物为NO）

解析　A项，当n（HCl）＝1mol，n（CO2）＝0.5mol，之后不再减少，错误；B项，2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，CO

先增大后减少，NaHCO3从0增加到1mol，错误；C项，C＋O2

CO2，CO2＋C

2CO，正确；D项，Fe＋4HNO3（稀）===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O,2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，0.25mol对应的是Fe（NO3）3,0.375mol对应的是Fe（NO3）2，正确。

答案　CD

8．2.8gFe全部溶于一定浓度、200mL的HNO3溶液中，得到标准状况下的气体1.12L，测得反应后溶液的pH为1。

若反应前后溶液体积变化忽略不计，则下列有关判断正确的是

（　　）。

A．反应后溶液中c（NO

）＝0.85mol·L－1

B．反应后的溶液最多还能溶解1.82gFe

C．反应前HNO3溶液的浓度为1.0mol·L－1

D．1.12L气体是NO、NO2的混合气体

解析　据题意，硝酸过量：

0.2L×0.1mol·L－1＝0.02mol，反应生成Fe3＋：

2.8g÷56g·mol－1＝0.05mol，据反应后溶液中的电荷守恒，得c（NO

）＝（0.05mol×3＋0.02mol×1）÷0.2L＝0.85mol·L－1，故A项正确；反应后的溶液与铁发生反应的离子方程式为：

3Fe　　＋　　8H＋＋2NO

===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O

0．02mol×

0.02mol

2Fe3＋　＋　Fe===3Fe2＋

0．05mol　0.025mol

则最多能溶解铁：

（0.02mol×

＋0.025mol）×56g·mol－1＝1.82g，故B项正确；据氮原子守恒，反应前HNO3溶液的浓度为0.05mol×3＋0.02mol＋1.12L÷22.4L·mol－1）÷0.2L＝1.1mol·L－1，故C项错误；2.8gFe生成Fe3＋失去电子的物质的量为0.15mol，根据得失电子守恒，1.12L即0.05mol气体得到电子的物质的量为0.15mol,1.12L气体应是NO气体，故D项错误。

答案　AB

9．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4mol·L－1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO（标准状况下），往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。

若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为

（　　）。

A．0.21molB．0.25mol

C．0.3molD．0.35mol

解析　

n（HNO3）＝150mL×10－3L·mL－1×4mol·L－1＝0.6mol，n（NO）＝

＝0.1mol，反应后铁元素的存在形式为Fe（NO3）2，根据原子守恒，可知反应后溶液中的n（NO

）＝0.5mol，n（Fe2＋）＝0.25mol，即n（Fe）＝0.25mol。

答案　B

10．如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒数量的关系曲线。

下列说法不正确的是

（　　）。

A．A线表示Al3＋的物质的量的变化

B．x表示AlCl3的物质的量

C．B、C线表示Al（OH）3的物质的量的变化

D．D线表示AlO

的物质的量的变化

解析　AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：

向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，对比本题中图像，则x表示NaOH的物质的量，B项错误；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。

答案　B

三、填空题

11．下列四个图中，横坐标表示加入的物质的量，纵坐标表示生成沉淀的量，从A～D中选择符合各题要求的序号填入表中

溶液

加入的物质

答案序号

AlCl3溶液

通过量的NH3

含少量NaOH的NaAlO2溶液

通过量的CO2

NaAlO2溶液

滴加稀H2SO4至过量

MgCl2和AlCl3的混

合液

滴加NaOH溶液至过量

解析　AlCl3溶液中通过量的NH3，生成Al（OH）3沉淀，且沉淀不溶解，所以选C；向含少量NaOH的NaAlO2溶液中通过量的CO2，CO2先与NaOH溶液反应，开始没有沉淀生成，然后CO2与NaAlO2溶液反应，生成Al（OH）3沉淀，且沉淀不溶解，所以选D；NaAlO2溶液中滴加稀H2SO4至过量，先生成Al（OH）3沉淀，然后沉淀溶解，且生成沉淀和溶解沉淀所用H2SO4的物质的量之比为1∶3，所以选B；MgCl2和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液至过量，先生成Al（OH）3和Mg（OH）2沉淀，然后Al（OH）3沉淀溶解，Mg（OH）2不溶解，所以选A。

答案　C　D　B　A

12．某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。

阴离子

CO

、SiO

、AlO

、Cl－

阳离子

Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、NH

、Na＋

现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量（n）与加入试剂体积（V）的关系如图所示。

（1）若Y是盐酸，则Oa段转化为沉淀的离子（指来源于X溶液的，下同）是_______________________________________，

ab段发生反应的离子是_______，bc段发生反应的离子方程式为__________。

（2）若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的离子是________，ab段反应的离子方程式为_______________。

解析　

（1）因溶液是无色的，所以肯定不含Fe3＋，加入盐酸后能形成的沉淀有Al（OH）3、H2SiO3，前者能溶于过量盐酸而后者不能，由图像知溶液中肯定含有AlO

、SiO

，Oa段发生反应的离子为AlO

、SiO

，ab段发生反应的离子为CO

，bc段则是Al（OH）3溶解。

（2）当向溶液中加入NaOH溶液时，生成的沉淀为Mg（OH）2、Al（OH）3，ab段是NH

与OH－发生反应，因Mg2＋、Al3＋不能与CO

、SiO

、AlO

共存，故此时溶液中的阴离子只有Cl－。

答案　

（1）SiO

、AlO

　CO

　Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

（2）Al3＋、Mg2＋、NH

、Cl－　NH

＋OH－===NH3·H2O

13．往100mL的NaOH溶液中通入CO2充分反应后，在减压和较低温度下，小心地将溶液蒸干，得到白色固体M。

通入的CO2的体积V（标准状况）与M的质量（W）的关系如图所示。

试解答下列问题：

（1）A点时，白色固体M的化学式为________，通入标准状况下的CO2的体积为________mL。

（2）C点时，白色固体M的化学式为________，通入标准状况下的CO2的体积为________mL。

（3）B点时M的组成成分为________（用化学式表示），通入的标准状况下的CO2的体积为________mL。

（4）该NaOH溶液的物质的量浓度为________。

（5）如何检验B点溶液中的阴离子？

解析　本题考查了CO2与NaOH反应时产物与通入CO2量之间的关系，向NaOH溶液中逐渐通入CO2至过量发生的反应为CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3。

由图可知NaOH的质量为4g，n（NaOH）＝0.1mol，c（NaOH）＝

＝1mol·L－1。

NaOH完全转化为Na2CO3时，m（Na2CO3）＝5.3g，A点为Na2CO3，V（CO2）＝

×22.4L·mol－1＝1.12L＝1120mL。

完全转化为NaHCO3时，m（NaHCO3）＝8.4g，C点为NaHCO3，V（CO2）＝0.1mol×22.4L·mol－1＝2.24L＝2240mL，因B点时M质量为7.16g,5.3<7.16<8.4，知M为Na2CO3和NaHCO3的混合物。

设B点时Na2CO3的物质的量为x，NaHCO3的物质的量为y，则有：

2x＋y＝0.1mol，106g·mol－1×x＋84g·mol－1×y＝7.16g，解得x＝0.02mol，y＝0.06mol，所以V（CO2）＝（0.02＋0.06）mol×22.4L·mol－1×1000mL·L－1＝1792mL。

在B点时溶液中含有CO

、HCO

。

答案　

（1）Na2CO3　1120

（2）NaHCO3　2240

（3）Na2CO3、NaHCO3　1792

（4）1mol·L－1　（5）在B点时溶液中含有CO

、HCO

。

CO

的检验：

取样，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。

过滤，向白色沉淀

滴加盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，说明含有CO

；HCO

的检验：

取样，滴加盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，说明含有HCO

。