金属及其化合物填空题试题汇编有解析.docx

1、金属及其化合物填空题试题汇编有解析1某课外小组学生对Cl2与FeBr2溶液反应进行实验探究。操 作现 象取01 mol/L的FeBr2溶液10 mL，测溶液的pHpH试纸变红（约为4）开始通入100 mL（折合标准状况），溶液由浅绿色逐渐变黄；稍后，继续通入Cl2，溶液黄色加深，变为棕黄色；iii稍后，溶液由棕黄色变浅，最终变为黄色（1）用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2的化学方程式是 。（2）pH4的原因是 （用化学用语表示）。（3）现象i中溶液由浅绿色逐渐变黄。某学生猜测可能原因： Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，使溶液呈黄色； Cl2将Br氧化为Br2，使溶液呈黄色。证明原因的实验方案是

2、；证明原因的实验方案是 。（4）现象中，溶液变为棕黄色。部分学生猜测：可能是Cl2先将Fe2+氧化生成Fe3+，Cl2又继续氧化Br生成Br2。部分学生猜测：可能是Cl2先将Fe2+氧化生成Fe3+，Fe3+将Br氧化生成Br2。某学生设计实验进行验证，请完成下列表格：由此实验得出的结论是 。试管操作现象结论a取2 mL FeCl2溶液，滴加少量氯水、2滴KSCN溶液，振荡Cl2的氧化性强于Fe3+b取2 mL FeCl3溶液，滴加少量溴化钠溶液和少量CCl4，振荡CCl4层没有明显变化c CCl4层由无色变为橙黄色Cl2的氧化性强于Br2【答案】（1）MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2

3、H2O； （1分）（2）Fe2+2H2OFe（OH）2+2H+ （1分 ）（3）取少量i中溶液放入试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红，说明对，否则不成立；（2分）取5 mL上述黄色溶液于试管中，向其中滴加少量CCl4 ，振荡，若CCl4 层呈现橙红色，说明原因对；否则不成立。 （2分）（4）a溶液变成红色（1分）b氧化性Fe3+ Br2 或 还原性Fe2+ Br (1分）c取2 mL 溴化钠溶液，滴加少量氯水和少量CCl4，振荡（1分）结论：猜测是正确的。（1分） 【解析】（1）用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2的化学方程式是MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O；（2）pH4的原因是

4、亚铁离子水解使溶液显酸性，离子方程式是Fe2+2H2OFe（OH）2+2H+（3）溶液变成黄色，若对，溶液中存在Fe3+，取少量i中溶液放入试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变红，说明对，否则不成立；若对，溶液中存在溴单质，取5 mL上述黄色溶液于试管中，向其中滴加少量CCl4 ，振荡，若CCl4 层呈现橙红色，说明原因对；否则不成立。（4）aCl2的氧化性强于Fe3+，所以氯气将亚铁离子氧化成Fe3+，滴加KSCN溶液，溶液变红；bCCl4层没有明显变化，说明Fe3+不能将Br氧化生成Br2，结论是氧化性Fe3+ Br2 或 还原性Fe2+ Brc验证氯气的氧化性强于单质溴氧化性，需进行的操作

5、是取2 mL 溴化钠溶液，滴加少量氯水和少量CCl4，振荡 ； 结论：猜测是正确的2为证明Fe3+具有较强的氧化性，甲同学做了如下实验：将Cu片放入0.5mol/L Fe(NO3)3溶液中，观察到Cu片逐渐溶解，溶液由黄色变为蓝绿色，由此甲同学得到Fe3+具有较强氧化性的结论。乙同学提出了不同的看法：“Fe(NO3)3溶液具有酸性，在此酸性条件下NO3-也能氧化Cu”，并设计实验进行探究。已知：水解反应平衡常数（K）Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+7.9 10-4Fe2+ + 2H2O Fe(OH)2 + 2H+3.2 10-10Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 2

6、H+3.2 10-7请回答：（1）稀硝酸和Cu反应的化学方程式为 。（2）请利用所提供的试剂，帮助乙同学完成实验方案设计。试剂：0.5mol/L Fe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH试纸（0.55.0）、硝酸钠溶液、稀盐酸。方案： 。（3）丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案，并在实验过程中用pH计监测溶液pH的变化，实验记录如下。实验内容实验现象甲同学的实验方案溶液逐渐变成蓝绿色， pH略有上升乙同学的实验方案无明显现象，pH没有明显变化。据实验现象写出发生反应的离子方程式： 。导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是 。解释乙同学的实验现象 。（4）请你设计更简便可行的实验方案，帮

7、助甲同学达到实验目的： 。【答案】（1）3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O （2分）（2）测定硝酸铁溶液的pH，再用硝酸钠溶液和稀盐酸配制成与硝酸铁溶液PH相同、硝酸根离子浓度相同的溶液，将铜片加入到该溶液中，观察二者是否反应。（3分）（3）Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+ （2分）Fe3+ 变为Cu2+和Fe2+，水解能力下降（2分）在此酸性条件下NO3-不能氧化Cu。（2分）（4）将铜片放入0.5mol/L氯化铁溶液中（2分）【解析】（1）稀硝酸和Cu反应的化学方程式为3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4

8、H2O（2）乙同学认为Fe(NO3)3溶液具中的NO3-也能氧化Cu，据此设计对照实验，配制pH与Fe(NO3)3溶液相同但只含NO3-不能氧化CuNO3-不含Fe3+的溶液即可，将铜放入该溶液中，观察二者是否反应（3）根据丙同学的实验证明甲同学的结论是正确的，发生的离子反应方程式为Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+根据水解反应的平衡常数知Fe3+水解程度最大，溶液的pH略有上升，说明Fe3+变为Cu2+和Fe2+浓度减小，水解能力下降乙同学的实验现象说明在Fe(NO3)3溶液的酸性条件下，NO3-不能氧化Cu（4）甲同学的实验中，NO3-造成干扰，将原溶液中的NO3-换成其他

9、易溶盐的酸根离子即可证明3氧化还原反应在生产、生话中应用广泛，酸性KMnO4、H2O2、Fe（NO3）3是重要的氧化剂。用所学知识回答问题：（1）在稀硫酸中，KMnO4能将H2C2O4氧化为CO2。该反应的化学方程式为 ，反应中消耗1mol的MnO4时转移电子数为 。（2）取300mL 02mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应，生成等物质的量的I2和KIO3，则消耗KMnO4的物质的量的是 mol。（3）在Fe（NO3）3溶液中加入Na2SO3溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，过一会又变为棕黄色，溶液先变为浅绿色的离子方程式是 ，又变为棕黄色的原因是 。【答案】（1）2KMn

10、O4+5H2C2O4+ 3H2SO4=10CO2+2MnSO4+K2SO4+8H2O（2分） 3011024（或答5NA也给分，2分）（2）0032（2分）（3）2Fe3+ + SO32- + H2O = 2Fe2+ + SO42- + 2H+（2分） H+与NO3-组成的硝酸把Fe2+氧化（1分）【解析】（1）酸性条件下KMnO4与H2C2O4发生氧化还原反应生成MnSO4、K2SO4、CO2和水，反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2+2MnSO4+K2SO4+8H2O，反应中Mn元素化合价由+7价降低到+2价，反应中消耗1mol的MnO4-时转移电子5m

11、ol，电子数为5NA或3.011024；（2）根据题给信息知n（KI）=0.06mol，与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应，生成等物质的量的I2和KIO3，则n（I2）=n（KIO3）=0.02mol，失的物质的量为20.02mol+0.02mol6=0.16mol，1mol的MnO4-时得电子5mol，根据得失电子数目相等知，则消耗KMnO4的物质的量的是0.032mol；（3）在Fe（NO3）3溶液中加入Na2SO3溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，原因是Fe3+与SO32-发生氧化还原反应生成Fe2+和SO42-，反应的离子方程式为2Fe3+SO32-+H2O=2Fe2+SO42-+2H

12、+，反应后溶液呈酸性，则在酸性条件下，H+与NO3-组成的硝酸把Fe2+氧化成Fe3+，过一会又变为棕黄色。4A、B、C、D、E是常见化合物或单质，有如下转化关系(略去条件和副产品)。（1）若D为氧气，C为NaAlO2，试写出B转化为C的化学方程式 。（2）若A为气态单质，B为漂白粉的有效成份，C具有漂白性。试写A转化为B的化学方程式 。画出组成单质A的元素原子结构示意图 。（3）若A、B、C均为钠盐的水溶液，D、E均为卤素单质，请写出B转化为C的离子方程式 。（4）若A常温下为固态单质，化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4:5，且D、E为同一物质，则B为 。（5）若B、D

13、为质子数小于18的元素原子形成的单质，A、E、C均为氧化物，且D所含元素原子的质子数是B的2倍，A转化为B，B转化为C两个反应均属置换反应，请写出A转化为B的化学方程式 。【答案】（1）Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+2H2O（2）2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O， （3）2Br-+Cl2=Br2+2Cl-（4）SO2 （5）2Mg+CO2点燃=2MgO+C【解析】试题分析：（1）若D为氧气，C为NaAlO2，则A是Al,发生的反应为：Al+3O2点燃= 2Al2O3；Al2O3+2NaOH= 2NaAlO2+2H2O。（2）若A为气态单质，B为漂白粉

14、的有效成份，C具有漂白性，则A是Cl2，B是Ca(ClO)2；C是HClO。发生的反应为2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O；Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO。Cl原子结构示意图为：。（3）根据非金属活动性强弱的顺序可知：若A、B、C均为钠盐的水溶液，D、E均为卤素单质，则符合要求的物质是A：NaI；B是NaBr；C是NaCl。D是Br2；E是Cl2发生反应的方程式为Br22NaI=2NaBrI2；Cl22NaBr=2NaClBr2 。（4）若A常温下为固态单质，化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4:5，且D、E为同一物质，则A是S

15、；B是SO2；C为SO3；D或E为O2。（5）若B、D为质子数小于18的元素原子形成的单质，A、E、C均为氧化物，且D所含元素原子的质子数是B的2倍，A转化为B，B转化为C两个反应均属置换反应，则A是CO2；D是Mg；B是C；E是SiO2 A转化为B的化学方程式是2Mg+CO2点燃=2MgO+C；B转化为C的方程式为2C+ SiO2高温=2CO+Si。考点：考查物质间的相互转化关系及化学方程式的书写的知识。5为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动：探究一(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出

16、观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 。(2)称取碳素钢6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。甲同学认为X中除Fe3之外还可能含有Fe2。若要确认其中的Fe2，应选用 (选填序号)。AKSCN溶液和氯水 B铁粉和KSCN溶液C浓氨水 D酸性KMnO4溶液乙同学取560 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生SO2Br22H2O=2HBrH2SO4反应，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。探究二根据上述实验中SO2体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体，其中Q

17、1气体，在标准状况下，密度为0.0893 gL1。为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应)。(3)装置B中试剂的作用是 。(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的 (用化学方程式表示)。(5)已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水，为确认Q2的存在，需在装置中添加洗气瓶M于 (填序号)。AA之前 BAB间CBC间 DCD间(6)如果气体Y中含有Q1，预计实验现象应是 。【答案】(1)铁被钝化(2)D0.80(3)检验SO2是否除尽(4)C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O(5)C(6)D中的固体由黑变红、E中的固体由白变蓝【解析】(1)由于在常温下，铁在浓硫酸中钝化，从而在铁表面形成一层

18、致密的氧化膜，所以不再和CuSO4溶液反应。(2)Fe2具有还原性，可以被KMnO4(H)氧化，从而溶液褪色，据此可以鉴别，答案选D。，所以SO2的体积分数为。(3)M0.0893 gL122.4 Lmol12.0 gmol1。所以Q1为H2。由于C能被浓H2SO4氧化成CO2，所以Q2应为CO2。检验H2用CuO，而检验CO2气体需用澄清石灰水，在验证CO2之前，须除尽SO2气体，所以A装置用来除去SO2，B装置用来检验是否除尽，M装置应放在B、C之间。若有H2，CuO应由黑变红，CuSO4由白变蓝。6王老师在用酒精喷灯做“铁与水蒸气反应”后，该校高一化学研究性小组同学对得到的黑色固体物质进

19、行了如下实验：（1）甲同学认为：该黑色固体为四氧化三铁。请写出黑色固体溶于稀盐酸的化学方程式_；（2）乙同学提出：根据上述实验现象甲同学的观点不可靠，理由是_；（3）深红色溶液C放置一段时间后，发现红色褪去。关于溶液褪色的原因，同学们纷纷猜想：假设一：氯水有强氧化性，将溶液中的SCN氧化；假设二：空气中有还原性物质，将 ；假设三：氯水有极强的氧化性，将 ；基于假设一，为验证合理与否，可选用试剂：浓硫酸、1.0molL-1HNO3、1.0molL-1盐酸、1.0molL-1NaOH、0.lmolL-1FeC13、0.lmolL-1 CuSO4、20%KSCN、蒸馏水。实验操作预期现象结论取少量褪

20、色后的溶液， 说明假设一是合理的（4）乙同学用酒精灯加热做铁与水蒸气反应的实验，也得到了黑色固体，它不能被磁铁吸引，当加入盐酸溶解该固体时，溶液呈浅绿色，再滴加KSCN溶液不变色。由此她认为生成该固体的化学方程式为 。【答案】（1）Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O（2）该固体不一定只是Fe3O4，当黑色固体是Fe3O4和FeO，或Fe3O4和Fe，或Fe3O4、FeO和Fe时，也都有上述现象。（3）溶液中的Fe3+被还原为Fe2+ 溶液中的+3铁被氧化成更高价态的铁实验操作预期现象取少量褪色的溶液，滴加20%KSCN溶液如果溶液变红色或取少量褪色后的溶液，加入0.1mo

21、l/LFeCl3溶液或如果溶液不变红色（4）Fe+H2O=FeO+H2【解析】（1）四氧化三铁可以写作Fe2O3FeO，所以四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式为Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O。（2）由于该黑色固体不一定只是Fe3O4，当黑色固体是Fe3O4和FeO，或Fe3O4和Fe，或Fe3O4、FeO时，也都有上述现象，所以结论是不准确的。（3）溶液显红色，是因为Fe3+离子与SCN-反应而显色。如果红色逐渐褪色，则可能的原因是氯水有强氧化性，将溶液中SCN-氧化；或者空气中有还原性物质，将溶液中Fe3+还原为Fe2+；或者氯水有极强的氧化性，将溶液中的+3价铁氧化为

22、更高的价态。如果是由于氯水有强氧化性，将溶液中的SCN-氧化，则可以向反应后的溶液中继续加入足量的KSCN溶液，如果溶液显红色，则说明假设1是正确的。或者取少量褪色后的溶液，加入加入0.1mol/LFeCl3溶液，如果溶液不变红色，则假设1是正确的。（4）不能被磁铁吸收，说明没有铁。当加入盐酸溶解该固体时，溶液呈浅绿色，再滴加KSCN溶液不变色，这说明溶液中含有Fe2+，因此黑色固体是FeO。故，Fe+H2O=FeO+H2。7碳酸钠俗称纯碱，其用途很广。实验室中，用碳酸氢铵和饱和食盐水可制得纯碱。各物质在不同温度下的溶解度见表。实验步骤、化盐与精制：粗盐（含Ca2、Mg2、SO42-）溶解；加

23、入足量NaOH和Na2CO3溶液，煮沸；过滤；加入盐酸调pH至7。、转化：将精制后的食盐溶液温度控制在3035之间；在不断搅拌下，加入研细的碳酸氢铵；保温，搅拌半小时；静置，a 、b ；得到NaHCO3晶体。、制纯碱：将得的NaHCO3放入蒸发皿中，在酒精灯上灼烧，冷却到室温，即得到纯碱。完成下列填空：（1）“化盐与精制”可除去的粗盐中的杂质离子是 。（2）“转化”的离子方程式是 。（3）“转化”过程中，温度控制在3035之间的加热方式是 ；为什么温度控制在3035之间? 。（4）a、b处的操作分别是 、 。（5）实验室制得的纯碱含少量NaCl还可能含少量NaHCO3，为测定纯碱的纯度，用电子

24、天平准确称取样品G克，将其放入锥形瓶中用适量蒸馏水溶解，滴加2滴酚酞，用c mol/L的标准盐酸滴定至溶液由浅红色变成无色且半分钟不变，滴定过程中无气体产生，所用盐酸的体积为V1mL。此时发生的反应为：CO32-HHCO3-样品中碳酸钠质量百分含量的表达式是 。向锥形瓶溶液中继续滴加2滴甲基橙，用同浓度的盐酸继续滴定至终点，所用盐酸的体积为V2mL。滴定终点时溶液颜色的变化是 ；根据实验数据，如何判断样品含NaHCO3 。【答案】（1）Ca2、Mg2（2）NaHCO3-NaHCO3（3）水浴加热；温度过高造成NH4HCO3分解，温度过低NH4HCO3的溶解度小（4）过滤洗涤（5）Na2CO3%

25、=（106cV110-3）/G 黄色变为橙色且半分钟不变；V2V1则含有NaHCO3【解析】（1）足量NaOH可以除去Mg2+；Na2CO3可以除去Ca2+；（2）NaHCO3-NaHCO3（3）根据水浴加热，温度易控制且受热均匀；温度过高造成NH4HCO3分解，温度过低，NH4HCO3的溶解度小；（4）NH4HCO3与NaCl反应生成NaHCO3，便有晶体析出，然后过滤、洗涤可得到NaHCO3。（5）酚酞做指示剂，用浓度为cmol/LHCl溶液滴定至溶液由红色变成无色，说明CO32-HHCO3-反应达到终点，所用盐酸的体积为V1mL，则碳酸钠的质量为106cV110-3g,其质量分数是（10

26、6cV110-3）/G。用甲基橙做指示剂，继续用HCl滴定至溶液由黄色变成橙色，则HCO3-+H+=CO2+H2O反应达到终点，所用HCl的体积为V2，如果V1=V2，只有Na2CO3；如果V2V1，则含有NaHCO3。8钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。（1）Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分，需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示：加入试剂a后发生反应的离子方程式为 。操作b为 ，操作c为 。Al(NO3)3待测液中，c (Al3+) = molL-1（用m、v表示）。（2）钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（

27、Na2Sx）分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷（可传导Na+）为电解质，其反应原理如下图所示：根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 范围内（填字母序号）。物质NaSAl2O3熔点/9781152050沸点/89244462980a100以下 b100300 c300350 d3502050放电时，电极A为 极。放电时，内电路中Na+的移动方向为 （填“从A到B”或“从B到A”）。充电时，总反应为Na2Sx=2Na + xS（3x5），则阳极的电极反应式为 。【答案】（1） Al3+3NH3H2O=Al（OH）3+3NH4+过滤洗涤 灼烧 冷却 1000m/51v（2）

28、c 负 从A到B Sx-2e-=xS 【解析】（1）根据操作流程可知实验原理是，Al(NO3)3和氨水反应生成Al(OH)3，离子方程式是Al3+3NH3。H2O=Al(OH)3+3NH4+。氢氧化铝经过滤、洗涤、灼烧后生成三氧化二铝，冷却后称量。 n（Al2O3）=m/102 mol，则nAl（NO3）3=2 n（Al2O3）=m/51 molcAl(NO3)3= n/10-3V=1000m/51v mol/L；（2）原电池工作时，控制温度应满足Na和S处在熔融状态，则控制温度是低于444.6,高于115,选择c符合题意。原电池放电时，Na是负极被氧化。在原电池内部，阳离子向正极移动，即A到

29、B；原电池充电时，是电解池变化，阳极反应为Sx-2e-=Xs9工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_a浓H2SO4 b稀HNO3 cNaOH溶液 d氨水（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在 （填离子符号），检验溶液中还存在Fe2的方法是 （注明试剂、现象）。（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。（4）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是 。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中Cu2

30、向阳极移动d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属（5）利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 。【答案】（1）cd （2）Fe3 取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色（其它答案只要合理） （3）3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu （4）bd （5）4H+O2+4e=2H2O【解析】（1）气体A中的大气污染物主要含二氧化硫，需用碱性溶液吸收，答案选cd。（2）滴加KSCN溶液后呈红色，说明存在Fe3+。证明Fe2的方法一般是用酸性高锰酸钾溶液，使其褪色证明存在Fe2，具体操作取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4溶液，其现象是酸性高锰酸钾溶液褪色。（3）由泡铜冶炼粗铜是用铝单质还原Cu2O，发生的化学方程式为3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu （4）粗铜的精炼中粗铜做阳极，发生氧化反应，纯铜做阴极，与外接电源负极相连