专题训练23常见金属元素及其化合物.docx

1、专题训练23常见金属元素及其化合物专题训练2-3常见金属元素及其化合物时间：40分钟 分值：100分一、选择题(每小题6分，共48分)1(2014新课标全国卷)化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是()选项现象或事实解释A用热的烧碱溶液洗去油污Na2CO3可直接和油污反应B漂白粉在空气中久置变质漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3C施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效DFeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含有Cu2的溶液中置换出铜解析A项烧碱是NaOH而不是Na2CO3，并

2、且Na2CO3为强碱弱酸盐，其溶液因CO发生水解反应而显碱性，油脂在碱性溶液中发生水解反应，生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油，并非Na2CO3直接与油脂发生反应。B项酸与盐发生复分解反应符合“较强酸制取较弱酸”的规律，HCl、H2CO3和HClO的酸性强弱顺序为HClH2CO3HClO，因此漂白粉发生变质时，Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O(g)反应生成CaCO3和HClO，HClO再分解为HCl和O2，而CaCl2与空气中的CO2不能发生反应。C项K2CO3为强碱弱酸盐，NH4Cl为强酸弱碱盐，草木灰与NH4Cl混合使用时，CO与NH发生水解相互促进反应生成NH3，降低肥效。D项Fe

3、Cl3溶液可用于制造铜质印刷线路板，发生的反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，Fe3将Cu氧化为Cu2，并非发生置换反应。答案C2(2014福建卷)常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是()XYZNaOH溶液Al(OH)3稀硫酸KOH溶液SiO2浓盐酸O2N2H2FeCl3溶液Cu浓硝酸A. BC D解析组：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，2Al(OH)33H2SO4=Al2(SO4)36H2O，故组符合。组：2KOHSiO2=K2SiO3H2O，但SiO2与浓盐酸不发生反应。组：N2与O2在高温或放电条件下反应生成NO，N2与H2在高温、高压、催化剂

4、条件下反应生成NH3，常温下均不反应。组：2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2，Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。答案B3(2014潍坊市期末)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是()A在0a范围内，只发生中和反应Bab段发生反应的离子方程式为：CO2H=CO2H2OCa0.3D原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1:2解析在0a范围内，先发生中和反应，后发生CO与H生成HCO的反应，A项错误；ab段发生反应的离子方程式为HCOH=H2OCO2，B项错误；因a

5、0.4范围内发生的反应是HHCO=CO2H2O，n(CO2)0.01 mol，n(H)n(CO2)0.01 mol，所以a0.3，C项正确；由碳元素守恒可知溶液中n(CO)n(CO2)0.01 mol，在0a范围内，生成0.01 mol HCO消耗0.1 L稀盐酸，故NaOH消耗稀盐酸的体积为0.2 L，n(OH)0.2 L0.1 molL10.02 mol，因此原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2:1，D项错误。答案C4(2014海淀区期末)下列实验现象不能说明相关结论的是()A将铜与浓硫酸共热，产生使石蕊溶液变红的气体，说明浓硫酸具有酸性B将金属钠投入冷水中，钠熔为小球，说

6、明钠与水的反应为放热反应且钠的熔点低C向AgCl浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，说明AgCl的溶解平衡正向移动D向Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液或盐酸，沉淀均消失，说明Al(OH)3是两性氢氧化物解析铜与浓硫酸共热，产生的SO2能使石蕊溶液变红，这体现了浓硫酸的氧化性，A项错误。答案A5(2014武汉市高三调研)下列有关物质性质的描述和该性质的应用均正确的是()AFeCl3具有氧化性，用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板B氢氟酸具有强酸性，用氢氟酸蚀刻玻璃C过氧化钠只有氧化性，用过氧化钠为潜水艇舱提供氧气D铜的金属活动性比铝弱，可用铜罐代替铝罐贮运浓硝酸解析2FeCl3Cu=2FeC

7、l2CuCl2，用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板，A项正确；氢氟酸是弱酸，B项错误；过氧化钠与水反应，体现了过氧化钠的氧化性和还原性，C项错误；常温下，铝遇浓硝酸钝化，而铜与浓硝酸反应，不能用铜罐代替铝罐，D项错误。答案A6(2014山西省联考)某溶液仅含Fe2、Na、Al3、Ba2、SO、NO、Cl中的4种离子，所含离子的物质的量均为1 mol。若向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气泡产生，且溶液中阴离子种类不变(不考虑水的电离和离子的水解)。下列说法不正确的是()A若向该溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体的质量为72 gB若向该溶液中加入过量的稀硫酸，产生的

8、气体遇空气能变成红棕色C若向该溶液中加入过量的稀硫酸和KSCN溶液，溶液显血红色D该溶液中所含的离子是：Fe2、Na、SO、NO解析向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气泡产生，则H、Fe2、NO之间一定发生氧化还原反应，生成硝酸铁和NO气体，溶液中阴离子种类不变，则原溶液中一定存在SO。已知溶液中含有4种离子，所含离子的物质的量均为1 mol，由电荷守恒可知，一定含有Na。A项最终所得固体为氧化铁，其质量为0.5 mol160 g/mol80 g，错误；B项生成的NO遇空气易被氧化成红棕色的NO2，正确；C项，向溶液中加酸，发生氧化还原反应生成Fe3，加KSCN溶液，溶液显血红色，正确。由上述推断

9、可知，该溶液中所含的离子是：Fe2、Na、SO、NO，D项正确。答案A7(2014沈阳市监测一)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化曲线如图所示。下列分析错误的是()AAB段的反应为：Fe2Fe3=3Fe2B第二份溶液中最终溶质为FeSO4C混合酸中NO物质的量为0.4 molD混合酸中H2SO4浓度为5 molL1解析由图象可知，OA段发生反应Fe4HNO=Fe3NO2H2O，AB段发生反应Fe2Fe3=3Fe2，BC段发生反应Fe2H=F

10、e2H2，反应中NO全部参与反应，最终第二份溶液中的溶质是FeSO4，A、B选项正确；第一份溶液中NO全部参与反应，消耗铜的物质的量为0.3 mol，根据反应3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O可知，参与反应的HNO3为0.2 mol，所以混合酸中NO物质的量为0.4 mol，C选项正确；第二份溶液中n(SO)n(Fe2)n(Fe)0.4 mol，则混合酸中硫酸的浓度为4 molL1，D选项错误。答案D8(2014广东卷)(双选)下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项实验操作现象结论A向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸均冒气泡两者均能与盐酸反应B向AgNO3溶液中滴加过量氨水溶液澄清Ag

11、与NH3H2O能大量共存C将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中溶液变蓝Cu与稀HNO3发生置换反应D将KI和FeCl3溶液在试管中混合后，加入CCl4，振荡，静置下层溶液显紫红色氧化性：Fe3I2解析根据物质的性质进行分析，且要保证操作、现象和结论的一致性。碳酸钠和碳酸氢钠均可与盐酸反应生成二氧化碳，A项正确。向AgNO3溶液中滴加过量氨水，最终生成银氨络离子，而使溶液澄清，B项错误。Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O，不属于置换反应，C项错误。将KI和FeCl3溶液混合后发生的反应为2Fe32I=2Fe2I2，生成的碘被CCl4萃取且在下层，因此下层溶液显紫红色。由氧化剂的

12、氧化性强于氧化产物的氧化性知，氧化性关系：Fe3I2，D项正确。答案AD二、非选择题(共52分)9(16分)(2014新课标全国卷)铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：(1)铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第_周期，第_族；PbO2的酸性比CO2的酸性_(填“强”或“弱”)。(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为_。(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为_；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解_，阴极上观察到的现象是_；若电解液中不加入Cu(N

13、O3)2，阴极发生的电极反应式为_，这样做的主要缺点是_。(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2nPbO，列式计算x值和m n值_。解析(1)碳在元素周期表中位于第二周期第A族，铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，故铅在元素周期表的位置为第六周期第A族；铅位于碳的下方，同主族元素由上到下，非金属性逐渐减弱，故PbO2的酸性比CO2的酸性弱。(2)PbO2中的Pb为4价，Pb为2价时相对稳定，故PbO2中的Pb具有强氧化性，能发生类似MnO2与浓盐酸的反应，将Cl氧化为Cl2，故

14、反应方程式为PbO24HCl(浓) PbCl2Cl22H2O。(3)由PbO和NaClO反应制PbO2，PbOPbO2，Pb的化合价升高，则NaClO作氧化剂，本身被还原为NaCl，故离子方程式为PbOClO=PbO2Cl；石墨为电极，电解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合液制PbO2，则Pb2应在阳极发生氧化反应得到PbO2，故阳极电极反应式为Pb22H2O2e=PbO24H；阴极上阳离子反应，阳离子有Pb2、Cu2、H，根据阳离子放电顺序，应为Cu22e=Cu，而生成的金属Cu会覆在石墨电极上，故阴极观察到的现象为石墨上包上铜镀层，若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极Pb2放电，生

15、成金属Pb，Pb22e=Pb，这样Pb2被消耗不能生成PbO2，降低了Pb2的利用率。(4)根据PbO2PbOxO2(注PbO2相对分子质量为239)由322394.0%得x21.4根据mPbO2nPbO得1.4。答案(1)六A弱(2)PbO24HCl(浓) PbCl2Cl22H2O(3)PbOClO=PbO2ClPb22H2O2e=PbO24H石墨上包上铜镀层Pb22e=Pb不能有效利用Pb2(4)根据PbO2PbOx()O2，有322394.0%，x2(2394.0%/16)1.4，根据mPbO2nPbO，1.4，m:n10(10分)(2014新疆测验)根据Fe3Ag Fe2Ag，可用Fe

16、3做刻蚀液将试管中的银镜洗去。(1)FeCl3溶液显酸性，原因是_(用离子方程式表示)。(2)关于FeCl3溶液洗银后的相关叙述正确的是_(填选项字母)。a铁元素质量减小 bc(Fe3)减小cc(Cl)不变(3)用Fe(NO3)3溶液洗银后，某同学欲从洗银废液(含Fe3、Fe2、Ag、NO)中回收银，设计了如下路线：过程中反应的离子方程式是_。过程中加入的试剂可以是_。过程中发生反应的离子方程式为_。解析(1)FeCl3是强酸弱碱盐，Fe3水解，溶液显酸性，水解方程式为Fe33H2O Fe(OH)33H。(2)由Fe3Ag Fe2Ag可知，铁元素质量不变，c(Fe3)减小，由于发生反应AgCl

17、=AgCl，所以c(Cl)减小。(3)由框图可知过程加入了过量的铁粉，发生反应：2Fe3Fe=3Fe2、Fe2Ag=Fe22Ag。过程是把固体中的铁粉和银分离，所以加入的试剂可以是稀盐酸或稀硫酸。过程是把Fe2转化为Fe3，发生反应的离子方程式为2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。答案(1)Fe33H2O Fe(OH)33H(2)b(3)2Fe3Fe=3Fe2、Fe2Ag=Fe22Ag稀盐酸或稀硫酸2Fe2H2O22H=2Fe32H2O11(14分)(2014北京卷)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的溶液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH1的0.1

18、mol/L FeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值)：序号电压/V阳极现象检验阳极产物xa电极附近出现黄色，有气泡产生有Fe3、有Cl2axb电极附近出现黄色，无气泡产生有Fe3、无Cl2bx0无明显变化无Fe3、无Cl2(1)用KSCN溶液检验出Fe3的现象是_。(2)中，Fe3产生的原因可能是Cl在阳极放电，生成的Cl2将Fe2氧化。写出有关反应的方程式：_。(3)由推测，Fe3产生的原因还可能是Fe2在阳极放电，原因是Fe2具有_性。(4)中虽未检验出Cl2，但Cl在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：序号电压/V阳极现象检

19、验阳极产物axc无明显变化有Cl2cxb无明显变化无Cl2NaCl溶液的浓度是_mol/L。中检验Cl2的实验方法_。与对比，得出的结论(写出两点)_。解析(1)SCN与Fe3发生反应生成Fe(SCN)3而使溶液变成红色，常根据这一颜色变化检验溶液中的Fe3。(2)实验中阳极附近出现黄色，有气泡产生，则该气体应为Cl2，Cl2将Fe2氧化成Fe3，有关反应为2Cl2e=Cl2，Cl22Fe2=2Fe3。(3)电解过程中，阳极发生氧化反应，由于Fe2具有还原性，若其浓度较大，可能在阳极失去电子发生氧化反应生成Fe3。(4)pH1的0.1 mol/L的FeCl2溶液中c(Cl)0.2 mol/L，

20、若保证电解时溶液中c(Cl)相同，则pH1的NaCl溶液中c(NaCl)应为0.2 mol/L。Cl2具有强氧化性，可取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝。对比实验和、可知，电极附近出现黄色可能是由于生成Fe3、Cl2所致，通过控制电压，证实产生Fe3的两种原因都成立，验证Fe2先于Cl放电。答案(1)溶液变红(2)2Cl2e=Cl2，Cl22Fe2=2Cl2Fe3(3)还原(4) 0.2取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝通过控制电压，证实了产生Fe3的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2先于Cl放电12(12分)(2014江苏卷)碱式碳酸铝镁 MgaAlb

21、(OH)c(CO3)dxH2O常用作塑料阻燃剂。(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和_。(2)MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O中a、b、c、d的代数关系式为_。(3)为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：准确称取3.390 g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率(100%)随温度的变化如图所示(样品在270 时已完全失去结晶水，600 以上残留固体为金属氧化物的混合物)。根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH) n(CO)(写出计算过程)。解析(1)因为碱式碳酸

22、铝镁分解得到Al2O3、MgO，二者的熔点都较高，都具有阻燃作用。(2)Al元素的化合价为3价，Mg元素的化合价为2价，OH整体显示1价，CO整体显示2价，根据化合物中化合价代数和为0可得出关系：2a3bc2d。(3)n(CO2)2.50102 molm(CO2)2.50102mol44 gmol11.10 g在270600 之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2Om(CO2)m(H2O)3.390 g(0.734 50.370 2)1.235 gm(H2O)1.235 g1.10 g0.135 gn(H2O)7.50103 moln(OH)7.50103 mol21.5010

23、2 moln(OH):n(CO)(1.50102 mol):(2.50102 mol) 3:5答案(1)生成的产物具有阻燃作用(2)2a3bc2d(3)n(CO2)2.50102 molm(CO2)2.50102 mol44 gmol11.10 g在270600 之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2Om(CO2)m(H2O)3.390 g(0. 734 50.370 2)1.235 gm(H2O)1.235 g1.10 g0.135 gn(H2O)7.50103 moln(OH)7.50103 mol21.50102 moln(OH):n(CO)1.50102 mol:2.50102 mol3:5