届高考化学二轮复习专题突破提能专训10 金属及其化合物.docx
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届高考化学二轮复习专题突破提能专训10金属及其化合物
2015届高考化学二轮复习专题突破提能专训10 金属及其化合物
一、选择题(共10小题,每题4分,共40分)
1.(2014·河北普通高中监测)在酸性或碱性较强的溶液中,铝均可发生溶解。
但在家庭里,用食盐腌制的食品亦不能长期存放在铝制品中,其主要原因是( )
A.铝能与NaCl直接发生反应而被氧化为氧化铝
B.长期存放的NaCl与水反应,溶液不再呈中性,可与铝发生反应
C.铝与其中的杂质、NaCl溶液形成原电池,铝被氧化
D.铝与其中的杂质、NaCl溶液形成原电池,铝被还原
答案:
C 解析:
本题考查了元素及其化合物的性质以及原电池原理,意在考查考生的理解能力及应用能力。
铝制品不能长时间存放食盐腌制的食品,是因为氯离子对氧化膜有破坏作用,若氧化膜被破坏,则由于铝制品不纯,铝与其中的杂质、NaCl溶液形成原电池,铝失电子,被氧化,C项正确。
2.(2014·太原高三调研)下列各项操作中,发生“先产生沉淀,然后沉淀又完全溶解”现象的是( )
A.向硫酸铝溶液中逐滴加入过量氨水
B.向硫酸铝溶液中逐滴加入过量氢氧化钡溶液
C.向硅酸钠溶液中逐滴加入过量稀盐酸
D.向氢氧化钡溶液中缓缓通入过量二氧化碳
答案:
D 解析:
本题考查元素化合物的性质及转化。
A项中氨水不能溶解生成的Al(OH)3沉淀;B项中产生的BaSO4不能溶解;C项中盐酸不能溶解生成的H2SiO3沉淀。
3.(2014·山东潍坊联考)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L-1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0~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为CO
+2H+===CO2↑+H2O
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
答案:
C 解析:
本题考查了NaOH、Na2CO3与稀盐酸的反应,意在考查考生正确分析图像的能力。
在0~a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HCO
+H+===H2O+CO2↑,B项错误;因a~0.4范围内发生的反应是H++HCO
===CO2↑+H2O,n(CO2)=0.01mol,n(H+)=n(CO2)=0.01mol,所以a=0.3,C项正确;由碳元素守恒可知溶液中n(CO
)=n(CO2)=0.01mol,在0~a范围内,生成0.01molHCO
消耗0.1L稀盐酸,故NaOH消耗稀盐酸的体积为0.2L,n(OH-)=0.2L×0.1mol·L-1=0.02mol,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。
4.(2014·河南洛阳统考)下列物质的转化在给定条件下能一步实现的是( )
①NaAlO2(aq)过量盐酸,AlCl3
Al
②NH3
NOO2、H2O,HNO3
③NaCl(饱和)
NaHCO3△,Na2CO3
④FeS2煅烧,SO3
H2SO4
A.②③ B.①④ C.②④ D.③④
答案:
A 解析:
本题考查物质的转化关系,意在考查考生对元素化合物知识的掌握情况。
①中电解AlCl3得不到Al;④中FeS2煅烧生成SO2。
5.(2014·江苏南京一模)下列各组物质中,满足表中图示物质在通常条件下能一步转化的组合只有( )
序号
X
Y
Z
W
①
Cu
CuSO4
Cu(OH)2
CuO
②
Na
NaOH
Na2CO3
NaCl
③
Cl2
Ca(ClO)2
HClO
HCl
④
Fe
FeCl3
FeCl2
Fe(OH)2
A.①②③B.①③④C.②③D.①②④
答案:
A 解析:
本题考查了元素单质及其化合物的转化规律,意在考查考生的理解能力及应用能力,Fe(OH)2不能一步转化为单质铁,④不符合要求。
6.(2014·云南统考)Cu、Cu2O和CuO组成的混合物加入100mL0.6mol/LHNO3溶液中,恰好使混合物溶解,同时收集到224mLNO气体(标准状况)。
下列说法不正确的是( )
A.产物中硝酸铜的物质的量为0.025mol
B.若混合物中Cu的物质的量为0.005mol,则其中Cu2O、CuO的物质的量共0.020mol
C.若混合物中含0.01molCu,则其中Cu2O、CuO的物质的量均为0.005mol
D.混合物中Cu的物质的量的取值范围为0.005mol 答案: B 解析: 根据氮元素守恒可知硝酸铜的物质的量为(0.1L×0.6mol/L- )÷2=0.025mol,故A正确。 若混合物中Cu的物质的量为0.005mol,设Cu2O和CuO的物质的量分别为xmol、ymol,则0.005+2x+y=0.025(铜元素守恒),0.005×2+2x=0.01×3(电子守恒),解得x=0.01,y=0,故B错误,同理可得C正确。 设混合物中Cu的物质的量为zmol,则z+2x+y=0.025,2z+2x=0.03,两式相减得z=y+0.005,据此有z>0.005;又由2z+2x=0.03推得z=0.015-x,据此有z<0.015,故有0.015>z>0.005,故D正确。 7.(2014·贵州六校联考)为测定某镁铝合金样品中铝的含量,进行了下列实验: 取一定量合金,加入100mL0.3mol·L-1稀硫酸,合金完全溶解,产生的气体在标准状况下体积为560mL;再加入0.2mol·L-1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化,用去350mLNaOH溶液。 则所取样品中铝的物质的量为( ) A.0.005molB.0.010molC.0.020molD.0.030mol 答案: B 解析: 本题考查镁铝合金与酸、碱反应的计算,意在考查考生对镁、铝性质的理解及化学计算能力。 沉淀质量恰好不再变化,得到NaAlO2和Na2SO4溶液,根据S元素守恒,n(SO )=n(H2SO4)=0.1L×0.3mol·L-1=0.030mol,根据Na元素守恒,则n(Na+)=n(NaOH)=0.2mol·L-1×0.35L=0.070mol,则n(AlO )=0.070mol-0.030mol×2=0.010mol,根据Al元素守恒,n(Al)=n(AlO )=0.010mol,B项正确。 8.(2014·安徽江南十校第一次联考)某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。 进行如下实验: 下列有关说法正确的是( ) A.步骤Ⅰ中减少的3g固体一定是混合物 B.步骤Ⅱ中质量减少的物质一定是Cu C.根据上述步骤Ⅱ可以得出m(Fe2CO3)∶m(Cu)=1∶1 D.根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2 答案: C 解析: 本题考查物质的检验,考查考生的分析能力、计算能力。 Al2O3与SiO2虽均可与NaOH溶液反应,但不能确定混合物中一定含有Al2O3与SiO2,故步骤Ⅰ减少的物质不一定是混合物,也可能是Al2O3与SiO2的一种,A错;利用步骤Ⅱ得到蓝色溶液知步骤Ⅱ中质量减少的物质一定是Fe2O3与Cu,B错;结合B项分析知在步骤Ⅱ发生的反应为Fe2O3+Cu+6H+===2Fe2++Cu2++3H2O,即溶解固体(6.4g-1.92g)是等物质的量混合的Fe2O3与Cu,由此可求出溶解Fe2O3与Cu的物质的量均为0.02mol,即混合6.4g固体中含有m(Fe2O3)=0.02mol×160g·mol-1=3.2g,含m(Cu)=6.4g-3.2g=3.2g,C项正确;利用步骤Ⅰ、Ⅱ只能确定混合物中含有Cu、Fe2O3和Al2O3与SiO2中的至少一种,D项错。 9.(2014·安徽合肥教学质量检测)往含0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的混合溶液中持续稳定地通入CO2气体6.72L(标准状况),则在这一过程中,下列有关溶液中离子总物质的量(n)随通入CO2气体体积(V)的变化曲线中正确的是(离子水解忽略不计)( ) 答案: B 解析: 本题考查化学反应图像的分析,意在考查考生对反应过程及化学图像的分析能力。 根据题给信息知,原溶液中离子总物质的量为0.7mol,n(CO2)= =0.3mol。 通入CO2首先发生反应: Ba(OH)2+CO2===BaCO3↓+H2O,消耗0.1molCO2,此时溶液中的溶质为0.2molNaOH,离子总物质的量为0.4mol;继续通入CO2,发生反应: 2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,消耗0.1molCO2,此时溶液中的溶质为0.1molNa2CO3,离子总物质的量为0.3mol;继续通入CO2,发生反应: Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,Na2CO3与CO2恰好完全反应,此时溶液中的溶质为0.2molNaHCO3,离子总物质的量为0.4mol,故溶液中离子总物质的量变化为0.7mol→0.4mol→0.3mol→0.4mol,B项正确。 10.(2014·长沙二模)1L某混合溶液中,溶质X、Y的浓度都为0.1mol/L,向混合溶液中滴加某溶液Z(0.1mol/L的氢氧化钠或硫酸溶液),所得沉淀的物质的量随着Z溶液的体积变化关系如图所示,则X、Y、Z分别是( ) A.AlCl3、FeCl3、NaOH B.AlCl3、MgCl2、NaOH C.NaAlO2、Ba(OH)2、H2SO4 D.NaAlO2、BaCl2、H2SO4 答案: C 解析: 本题考查元素化合物知识,考查考生的分析、理解能力。 若X、Y、Z分别为AlCl3、FeCl3、NaOH,则沉淀的量在加入6LNaOH时才能达到最大值0.2mol,A错;若X、Y、Z分别为AlCl3、MgCl2、NaOH,则沉淀的量在加入5LNaOH时达到最大值0.2mol,B错;若X、Y、Z分别为NaAlO2、Ba(OH)2、H2SO4,滴加硫酸时先与Ba(OH)2反应,生成BaSO4沉淀和水,然后和NaAlO2依次发生反应: AlO +H++H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,C正确;若X、Y、Z分别为NaAlO2、BaCl2、H2SO4,起始时即生成BaSO4沉淀和Al(OH)3沉淀,结合反应方程式知,当加入0.5LH2SO4时,AlO 完全反应,生成0.1molAl(OH)3沉淀和0.05molBaSO4沉淀,继续加入H2SO4,生成BaSO4沉淀的同时Al(OH)3又溶解,故沉淀的最大值不可能为0.2mol,D错误。 二、非选择题(共4小题,共60分) 11.(16分)(2014·河北石家庄检测)小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3),某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数,设计如下实验方案: Ⅰ.加热分解法 利用图1装置,充分加热小苏打样品。 (1)仪器a的名称为_______________________________。 (2)在实验过程中,需要测量的实验数据有: ①仪器a的质量; ②___________________________________________________; ③___________________________________________________。 Ⅱ.测量气体体积法 利用图2装置,测定反应生成气体的体积。 (1)组装好仪器后,首先进行的操作为________。 (2)导管g的作用为__________________________。 (3)为了减小实验误差,B、C中最好用________溶液代替水。 (4)待反应结束,气体冷却至室温后,利用图示装置读取气体体积时,应注意的事项有: ①___________________________________________________; ②___________________________________________________。 (5)若所取样品的质量为mg,反应前滴定管C的读数为V1mL,反应结束后滴定管C的读数为V2mL,则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为________(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。 Ⅲ.其他方案讨论 测定该小苏打样品中NaHCO3的质量分数,还可采用的方案有________(填选项字母)。 A.xg样品与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到固体yg B.xg样品与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,碱石灰增重yg C.xg样品与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得到固体yg 答案: Ⅰ. (1)坩埚 (2)加热前,仪器a和样品的总质量 加热冷却后,仪器a和残留物的总质量(其他合理答案也给分) Ⅱ. (1)检查装置气密性 (2)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压,使液体顺利流下;滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差(答对一点即得分) (3)饱和NaHCO3 (4)①读数时应上下移动C管,使B、C两管液面相平 ②视线与液面最低处相平 (5) mol Ⅲ.AC 解析: Ⅰ. (1)仪器a是坩埚。 (2)还需要测量的实验数据有“加热前,仪器a和样品的总质量”和“加热冷却后,仪器a和残留物的总质量”。 Ⅱ. (1)涉及气体的实验装置连接好后第一步是检查装置气密性。 (2)导管g的作用是平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压,使液体顺利流下;滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差。 (3)由于生成的二氧化碳溶于水,造成误差,所以采用饱和NaHCO3溶液代替水,从而减小误差。 (4)①读数时上下移动C管,使B、C两管液面相平,减小由于压强不同引起的体积误差;②视线与液面最低处相平,减小由于读数引起的体积误差。 (5)根据碳元素守恒,1mol碳元素对应1mol二氧化碳,二氧化碳的物质的量为 mol,所以样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为 mol。 Ⅲ.样品与稀硫酸反应生成的二氧化碳中有水蒸气,碱石灰既吸收二氧化碳,又吸收水蒸气,造成较大误差,不可采用。 12.(16分)(2014·重庆联合测试)Fe3O4是重要的化学试剂,铁粉在氧气中燃烧是制取它最为常见和快捷的方法。 图1是制取四氧化三铁的系列装置,A装置用于制取二氧化碳气体,并要求气流稳定,流速可控。 图1 图2 请回答下列问题: (1)图2中仪器a的名称是________。 (2)根据题目要求,在图2中最好选择________(填序号)作为A装置。 (3)对图2中装置①进行气密性检查的方法是________,向分液漏斗中加足量水,过一会儿,水不再下滴,说明装置①的气密性良好。 (4)在B装置中发生的主要反应的化学方程式是_____________。 (5)当产生的气体与事先预热的铁粉接触时,在硬质玻璃管中将观察到的明显现象是______________________________。 (6)反应一段时间后,若将硬质玻璃管中的固体粉末用盐酸溶解,取少许溶液于试管中,加入淀粉碘化钾溶液,没有蓝色出现,推测固体粉末中除Fe3O4外,一定有___________________。 (7)若铁粉被完全消耗,某同学为确定生成物中有+2价铁,取少量生成物于试管中,加入适量的稀硫酸溶解。 ①写出溶解过程发生反应的离子方程式_____________。 ②写出确定+2价铁所用试剂名称、操作步骤、实验现象和结论__________________________________________________________。 答案: (1)长颈漏斗 (2)③ (3)用止水夹夹紧橡胶管 (4)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 (5)铁粉燃烧,有火星 (6)铁粉 (7)①Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O ②用小试管取少量溶液后,向其中逐滴加入K3[Fe(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀,说明有Fe2+(或用小试管取少量高锰酸钾溶液,滴入几滴题述溶液,若紫色变浅,说明有Fe2+存在) 解析: 本题考查Fe3O4的制备及其性质检验等,意在考查考生分析、设计实验方案的能力。 (1)图2中仪器a为长颈漏斗。 (2)图2中三个装置只有③可以达到流速可控的目的。 (3)检查装置①的气密性时需用止水夹夹住橡胶管,确保装置中密封住一定体积的气体。 (4)B装置中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2。 (5)在硬质玻璃管中铁粉与O2剧烈反应,并有火星产生。 (6)加入淀粉KI溶液没有出现蓝色,说明溶液中没有Fe3+,即生成物中除了有Fe3O4外,还有铁粉剩余,Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3+被Fe还原为Fe2+。 (7)①Fe3O4溶于稀硫酸生成Fe3+和Fe2+,其离子方程式为Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O。 ②检验溶液中含有Fe2+,可用K3[Fe(CN)6]溶液或高锰酸钾溶液。 13.(12分)(2014·江苏南京一模)以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α氧化铝,既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。 已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备实验流程如下: (1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为______________。 (2)图中“滤渣”的主要成分为________(填化学式)。 (3)加30%的H2O2溶液发生反应的离子方程式为________。 (4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为4[NH4Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,将产生的气体通过如图所示的装置。 ①集气瓶中收集到的气体是________(填化学式)。 ②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有________(填化学式)。 ③KMnO4溶液褪色(MnO 被还原为Mn2+),发生反应的离子方程式为___________________________________________________。 答案: (1)Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O (2)SiO2 (3)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O (4)①N2 ②SO3、NH3 ③2MnO +5SO2+2H2O===2Mn2++5SO +4H+ 解析: 本题考查了物质的制备,意在考查考生对相关知识的理解与应用能力。 (1)氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水。 (2)氧化铝、氧化亚铁、氧化铁都能与硫酸反应,生成可溶性物质,只有二氧化硅不与稀硫酸反应,过滤后得到的滤渣为二氧化硅。 (3)在酸性条件下,H2O2具有强氧化性,可以把Fe2+氧化为Fe3+,同时有水生成。 (4)NH3极易溶于水,SO3与饱和亚硫酸氢钠溶液反应生成SO2,进入KMnO4溶液中的气体是SO2与N2,KMnO4具有强氧化性,把SO2氧化为SO ,同时本身被还原为Mn2+,所以集气瓶中最终收集到的气体是N2。 14.(16分)(2014·天津十校联考)铁矿石主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。 某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。 Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定 ①按上图组装仪器,检查装置的气密性; ②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略); ③从左端导气管口处缓缓通入H2,________;点燃A处酒精灯; ④充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。 (1)装置C的作用为_______________________。 (2)③中点燃A处酒精灯前所需操作为_______________。 (3)测得反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为________。 Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定 (1)步骤④中煮沸的作用是_______________。 (2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、____。 (3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是________。 a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂 b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂 c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液 d.锥形瓶不需要用待测液润洗 e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化 f.滴定颜色变化后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数 (4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L-1KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为________。 Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为____。 如何检验滤液A中是否含有Fe2+________(填选项字母)。 A.先加KSCN溶液,再加氯水 B.加NaOH溶液 C.加K3[Fe(CN)6] 答案: Ⅰ. (1)防止空气中的水蒸气和CO2进入B中,影响测定结果 (2)检验氢气的纯度 (3)24% Ⅱ. (1)赶走溶液中溶解的过量的CO2 (2)250mL容量瓶 (3)df (4)70% Ⅲ.Fe5O6 C
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