3年高考2年模拟高考化学二轮重难点专题九 金属及其化合物可编辑word.docx

1、3年高考2年模拟高考化学二轮重难点专题九 金属及其化合物可编辑word专题九金属及其化合物一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)1.(2018福建龙岩教学质量检查)纯碱不具有的用途是()A.去油污 B.制玻璃C.泡沫灭火剂 D.精制食盐水2.(2018河南洛阳第一次统考)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3.(2018河北邯郸教学质量检测)某化合物M由两种常见的元素组成,为了测定其组成进行如下实验:M的化学式可能为()A.Cu

2、2S B.CuSC.FeS2 D.Fe3S44.(2018安徽合肥第一次教学质量检测)在密闭容器中将124.0 g氢氧化钠和碳酸氢钠的固体混合物加热,充分反应后排出气体,得到剩余固体112.0 g,则原混合物中氢氧化钠的质量为()A.26.7 g B.40.0 gC.68.0 g D.80.0 g5.(2018河南安阳一模)为了测定NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量,某同学设计如下实验:取一定质量的混合物,通过测量反应前后和装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法中错误的是()A.、中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰B.硬质玻璃管加热

3、前,应关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止C.若将装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量偏大D.实验过程中一直通入空气,停止加热后再停止通入空气6.(2018湖北重点高中协作体联考)孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3(含Fe2O3、FeCO3、Al2O3、SiO2等杂质),工业上用孔雀石制备硫酸铜的第一步需用过量的硫酸溶解并过滤。常温下,分别取滤液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中可以大量存在的一组离子正确的是()A.加入过量氨水:Fe3+、N、S、OH-B.加入过量NaNO3溶液:Fe2+、N、Cu2+、SC.加入过量NaOH溶液

4、:Na+、Al、S、OH-D.加入过量NaHCO3溶液:Na+、Al3+、S、HC7.(2018山东济宁统考)将0.2 molL-1的KI溶液和0.05 molL-1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡2Fe3+2I- 2Fe2+I2的是()A.向混合液中滴入KSCN溶液,溶液变血红色B.向混合液中滴入AgNO3溶液,有黄色沉淀生成C.向混合液中滴入K3Fe(CN)6溶液,有蓝色沉淀生成D.向混合液中滴入淀粉溶液,溶液变蓝色二、非选择题(本题包括4小题,共58分)8.(2018青海西宁三校联考)(12分)金属钛被称为“21世纪金属”。

5、工业上由钛铁矿(主要成分FeTiO3)制备TiCl4的主要工艺流程如下:回答下列问题:(1)已知酸浸反应为FeTiO3+2H2SO4 FeSO4+TiOSO4+2H2O,则FeTiO3中铁元素的化合价为。加热TiOSO4溶液可制备TiO2nH2O胶体,其反应的化学方程式为。为提高钛铁矿的酸浸出率,可采取的办法除粉碎矿石外,还有、(写出两种方法)。(2)加入A的目的是(填字母)。A.防止Fe2+被氧化B.与Fe3+反应C.防Fe2+水解溶液经操作可得副产品FeSO47H2O,则操作包括浓缩、冷却、。(3)常温下,若溶液中Fe2+的浓度为0.49 mol/L,为防止生成Fe(OH)2沉淀,溶液的p

6、H不超过。已知KspFe(OH)2=4.910-17(4)钛酸煅烧得中间产物的化学方程式为H2TiO3(s) TiO2(s)+H2O(g),上述工艺流程中,氯气与焦炭均足量时生成TiCl4的化学方程式为 。(5)可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛:方法一:通过以下反应制备金属钛TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g)H=+151 kJ/molTiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti方法二:TiO2作阴极,石墨作阳极,熔融CaO为电解液,碳块作电解槽池,电解TiO2制得钛,阳极上一定生成的气体是,可能生成的气体是。从绿色化学角度,你认为上述两种方法中那种更好,并说明理由。

7、9.(2018河北邯郸教学质量检测)(14分)镁及其化合物是实验设计的热点载体,查阅资料。2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2OMg3N2与水反应常温下,NH3H2O、CH3COOH的电离常数都等于1.810-5.探究镁的性质。某学习小组设计实验探究镁与二氧化氮反应的产物,实验装置如图所示。(1)B中试剂是;D装置的作用是。(2)实验时,先启动A中反应,当C装置中充满红棕色气体时点燃酒精灯,这样操作的目的是。(3)确定有N2生成的实验现象是。(4)实验完毕后,设计实验确认产物中有Mg3N2,取少量C中残留固体于试管中,滴加蒸馏水,则产物中有氮化镁。(5)经测定,Mg与NO2反应生

8、成MgO、Mg3N2和N2,其中Mg3N2和N2的物质的量相等。C中发生反应的化学方程式为。.探究Mg(OH)2在氯化铵溶液中溶解的原因。供选试剂有:氢氧化镁、蒸馏水、硝酸铵溶液、盐酸、醋酸铵溶液。取少量氢氧化镁粉末投入氯化铵溶液中,振荡、白色粉末全部溶解。为了探究其原因,他们提出两种假设。假设1:氯化铵溶液呈酸性,H+OH- H2O,促进Mg(OH)2溶解;假设2:N+OH- NH3H2O,促进Mg(OH)2溶解。(6)请你帮他们设计实验,探究哪一种假设正确:。10.(2018北京东城二模)(18分)制备乙炔的电石渣对环境污染极为严重,因此需要对水体进行净化处理。现取500 mL电石渣废水(

9、阳离子主要为Ca2+),测定水质的数据如下表所示。项目pHS2-(mg/L)CN-(mg/L)SS(mg/L)平均141 0005.22 500注:SS表示固体悬浮物模拟工业处理流程如下:已知:.常温时CaSO4微溶于水;.溶解度: CaSO4Fe(OH)2FeS。(1)采用20%硫酸对废水进行预中和处理,pH变化如图所示。硫酸的用量和废水中固体悬浮物(SS)含量的关系是。废水中SS含量随时间变化如下表所示。静置时间(h)12345624SS含量(mg/L)2 5001 8001 300900820800780为降低成本,减少硫酸投加量的最好办法是。滤渣A的主要成分有SS和。(2)根据表中数据

10、,回答下列问题。不同熟石灰投加量下的废水处理效果加药量(g)分析结果FeSO4Ca(OH)2pHS2-(mg/L)SS(mg/L)4.80.505.5152500.856.83.0501.159.30.95501.2510.50.8950化学絮凝沉淀过程中,加入FeSO4发生反应的离子方程式是。熟石灰能促进沉淀的生成,结合离子方程式,从平衡角度分析其原因是。(3)用臭氧进一步处理废水中的氰化物和残留硫化物,若将500 mL废水中的CN-完全氧化成N2和CO2,转移mol e-。11.(2018陕西汉中一检)(14分)草酸镍晶体(NiC2O42H2O)难溶于水,工业上用废镍催化剂(主要成分为Ni

11、,含有一定量的Al2O3、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见下表:金属离子Fe3+Fe2+Al3+Ni2+开始沉淀的pH1.97.63.06.8完全沉淀的pH3.29.75.09.5Ksp(NiC2O4)=4.0510-10(1)“酸浸”前将废镍催化剂粉碎的目的是。“滤渣”的主要成分为。(2)若试剂a为H2O2溶液,写出氧化时反应的离子方程式:。(3)调节pH的范围为。(4)写出“沉钙”操作中加入NH4F时发生反应的离子方程式:,NH4F的电子式为。(5)如果“沉镍”操作后测得滤液中C2的浓度为0.18 molL-1,则溶液中c(

12、Ni2+)=molL-1。(6)将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320 分解,可重新制得单质镍催化剂。该制备过程的化学方程式为。答案全解全析一、选择题1.C纯碱的水溶液呈碱性,可用于去油污,A项不符合题意;纯碱、石灰石和石英为制取玻璃的主要原料,B项不符合题意;泡沫灭火器中的物质是硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液,C项符合题意;精制食盐水时,用纯碱除去其中的Ca2+和过量的Ba2+,D项不符合题意。2.B二氧化锰作催化剂,固体不会溶解,A项错误;Al与足量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;常温下,铁遇浓硝酸发生钝化,生成致密

13、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。3.A由题意并结合选项可知,1.60 g M在高温下反应生成的气体是二氧化硫,二氧化硫被双氧水氧化为硫酸,根据滴定过程消耗的氢氧化钠,可以求出n(S)=n(SO2)=n(H2SO4)= n(NaOH)= 20.0010-3 L0.1 molL-1=0.01 mol,所以m(S)=0.32 g,则m(金属)=1.60 g-0.32 g=1.28 g,假若是铜,则n(Cu)=0.02 mol,M可能为Cu2S;假若是铁,则n(Fe)0.023 mol,M没有与之对应的选项。综上所述,A项正确。4.C由反应NaOH+NaHCO3 Na2CO

14、3+H2O可知,在密闭容器中若将40 g氢氧化钠和84 g碳酸氢钠组成混合物加热充分反应后排出气体,可得到106 g碳酸钠。现将124.0 g氢氧化钠和碳酸氢钠的固体混合物加热,充分反应后剩余固体112.0 g,则氢氧化钠过量,原混合物中碳酸氢钠的质量为84 g/mol=56.0 g,所以氢氧化钠的质量为124.0 g-56.0 g=68.0 g,C项正确。5.C根据实验目的和装置的连接顺序可知:装置用于吸收空气中的CO2和水蒸气,可以使用碱石灰;装置吸收Na2CO310H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气,可以使用无水CaCl2;装置吸收碳酸氢钠分解生成的CO2,使用碱石灰,A项正确。实验前

15、必须将装置中的水蒸气和CO2赶净,避免影响测定结果,硬质玻璃管加热前,应关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止,B项正确。若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则会增加水的质量,使测得的Na2CO310H2O和NaHCO3的含量偏高,NaCl的含量偏低,C项错误。实验过程中一直通入空气,停止加热后继续通入空气使存留在装置中的CO2和水蒸气完全被吸收,D项正确。6.C加入过量氨水后,Fe3+不可能大量存在,A项错误;N在酸性条件下有强氧化性,可以把Fe2+氧化,B项错误;加入过量NaOH溶液后,Na+、Al、S、OH-之间不发生反应,可以大量共存,C项正确;

16、加入过量NaHCO3溶液,Al3+和HC发生相互促进的水解反应而不能大量共存,D项错误。7.A0.2 molL-1的KI溶液和0.05 molL-1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合,KI过量,向混合液中滴入KSCN溶液,溶液变血红色,说明溶液中仍含有Fe3+,能说明溶液中存在化学平衡2Fe3+2I- 2Fe2+I2,A项正确;KI过量,溶液中存在I-,B项错误;该反应生成Fe2+,向混合液中滴入K3Fe(CN)6溶液,有蓝色沉淀生成,只能说明溶液中含有Fe2+,不能说明溶液中存在化学平衡2Fe3+2I- 2Fe2+I2,C项错误;该反应生成I2,向混合液中滴入淀粉溶液,溶液变蓝色,说明溶液中

17、含有碘单质,不能说明溶液中存在化学平衡2Fe3+2I- 2Fe2+I2,D项错误。二、非选择题8.答案(每空1分)(1)+2TiOSO4+(n+1)H2O TiO2nH2O(胶体)+H2SO4升高温度(或加热)适当提高酸浓度(适当没有也给分)或搅拌(2)A结晶过滤(3)6(4)TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO(5)O2(或氧气)CO2(或CO或CO2、CO)方法二好,从绿色化学角度方法一会有有毒气体氯气参与(答案合理都给分)解析(1)FeTiO3中钛元素的化合价为+4价,氧元素的化合价为-2价,故铁元素的化合价为+2价;加热TiOSO4溶液可制备TiO2nH2O胶体,反应的化学方程

18、式为TiOSO4+(n+1)H2O TiO2nH2O(胶体)+H2SO4。(3)常温下,若溶液中Fe2+的浓度为0.49 mol/L,KspFe(OH)2=c(Fe2+)c2(OH-)=4.910-17,c(OH-)= mol/L=10-8 mol/L,pH=6,故为防止生成Fe(OH)2沉淀,溶液的pH不超过6。(4)煅烧后产生的TiO2和足量的氯气与焦炭反应生成TiCl4和CO,反应的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO。(5)电解TiO2制钛,阳极上氧离子失电子产生氧气;石墨电极可能会与氧气反应生成一氧化碳或二氧化碳。9.答案(1)P2O5等吸收E中挥发出来的水蒸气(

19、2)排尽装置内的空气,避免O2、CO2、N2等与镁反应(3)E中产生气泡,瘪气球缓慢鼓起(4)产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝(5)11Mg+4NO2 8MgO+Mg3N2+N2(写成4Mg+2NO2 4MgO+N2、3Mg+N2 Mg3N2也可)(6)取少量氢氧化镁于试管中,加入足量CH3COONH4溶液,若白色固体溶解,则假设2正确;若白色固体不溶解,则假设1正确解析(1)B中试剂用于干燥二氧化氮,由于二氧化氮与水反应生成酸,故不能用碱性干燥剂,应选择酸性或中性干燥剂,可以是P2O5等;D装置的作用是吸收E中挥发出来的水蒸气,防止E中水蒸气进入C装置的玻璃管中干扰实验。(3)依据题中信息

20、,过量的二氧化氮可以被氢氧化钠溶液吸收,所以确定有N2生成的实验现象是E中产生气泡,瘪气球缓慢鼓起。(5)经测定,Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2,其中Mg3N2和N2的物质的量相等,所以C中发生反应的化学方程式为11Mg+4NO2 8MgO+Mg3N2+N2。(6)由题中信息可知,常温下,NH3H2O、CH3COOH的电离常数相同,所以CH3COONH4溶液显中性。因此,可以设计如下实验:取少量氢氧化镁于试管中,加入足量CH3COONH4溶液,若白色固体溶解,则假设2正确;若白色固体不溶解,则假设1正确。10.答案(1)处理至相同pH时,废水中SS含量越高,中和所需的硫酸越多加硫

21、酸前,静置56小时CaSO4(2)Fe2+S2- FeS水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-,加入熟石灰,c(OH-)增大,平衡逆向移动,c(S2-)增大,有利于FeS沉淀的生成(3)510-4解析(1)由题图可知,处理至相同pH时,废水中SS含量越高,中和所需的硫酸越多。由表中数据可知,随着时间的延长,废水中SS含量逐渐降低,故为了减少硫酸投加量,可在加硫酸前将废水静置56小时。由电石渣废水中所含离子及已知信息,可知滤渣A主要成分有SS和CaSO4。(2)化学絮凝沉淀时,加入FeSO4是为了沉淀S2-:Fe2+S2- FeS。存在水解平衡:S2-+H2O HS-+OH-,故加入熟石灰,c(

22、OH-)增大,平衡逆向移动,使c(S2-)增大,有利于FeS沉淀的生成。(3)由化合价变化可知,1 mol CN-被氧化为N2和CO2转移5 mol e-,500 mL废水中CN-的物质的量为=110-4mol,故转移电子数为510-4mol。11.答案(1)增大接触面积,提高酸浸速率(其他合理答案亦可)SiO2(2)2Fe2+2H+H2O2 2Fe3+2H2O(3)5.0pH6.8(写出5.06.8亦可)(4)Ca2+2F- CaF2HH+-(5)2.2510-9(6)NiC2O42H2O Ni+2CO2+2H2O解析(1)SiO2不与稀硫酸反应。(2)酸浸后的溶液中金属阳离子为Al3+、Fe2+、Ca2+、Ni2+,Fe2+可被H2O2氧化为Fe3+。(3)调节溶液pH保证Al3+、Fe3+完全沉淀,Ni2+不沉淀。(4)CaF2难溶于水。(5)Ksp(NiC2O4)=c(Ni2+)c(C2),c(Ni2+)= molL-1=2.2510-9 molL-1。(6)NiC2O42H2O在真空中加热分解,镍元素化合价降低,则碳元素化合价升高,故产物为Ni、CO2、H2O。