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2019-2020年高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí) 專題十 金屬元素及其化合物課時作業(yè) 1．下表中的“因果”關(guān)系正確的是(　　) 選項 實驗現(xiàn)象或結(jié)論 原因或原理 A 銅絲在硫蒸氣中燃燒生成黑色物質(zhì) Cu＋SCuS B ZnS能溶解在稀鹽酸中，CuS不能溶解在稀鹽酸中 CuCl2的Ksp比ZnCl2的Ksp小 C MgO可以除去MgCl2溶液中的FeCl3 MgO消耗了溶液中的H＋，堿性增強，使Fe3＋沉淀下來 D 向豆?jié){中加入硫酸鈣可制成豆腐 硫酸鈣轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀 答案：C 2．甲、乙、丙、丁是中學(xué)化學(xué)常見的物質(zhì)，且甲、乙、丙均含有同一種元素。甲、乙、丙、丁之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。則乙不可能是(　　) A．Al(OH)3　　　　　　　　B．FeCl3 C．CO D．Na2CO3 解析：甲、乙、丙、丁分別為AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2、NaOH，或分別為C、CO、CO2、O2或分別為NaOH、Na2CO3、NaHCO3、CO2時符合圖示轉(zhuǎn)化。 答案：B 3．(xx安徽卷)已知室溫下，Al(OH)3的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1 molL－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意圖表示生成Al(OH)3的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系，合理的是(　　) A 　　　B C 　　　D 解析：因Al(OH)3的溶解度大于Fe(OH)3，所以當(dāng)向濃度均為0.1 molL－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液時，應(yīng)先生成Fe(OH)3沉淀，再生成Al(OH)3沉淀，生成Al(OH)3沉淀時發(fā)生的反應(yīng)為Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，繼續(xù)滴加NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，最終Al(OH)3沉淀消失，由方程式知，生成Al(OH)3沉淀的過程與Al(OH)3沉淀消失的過程中，消耗NaOH溶液的體積比為3∶1，故C項正確。 答案：C 4．(xx濟南模擬)化學(xué)知識在生產(chǎn)和生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法中，不正確的是(　　) A．與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管易發(fā)生腐蝕 B．明礬常用做凈水劑 C．金屬鈉、鎂等活潑金屬著火時，可以使用泡沫滅火器來滅火 D．發(fā)酵粉中主要含有碳酸氫鈉，能使焙制出的糕點疏松 解析：鈉燃燒時生成Na2O2，Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)均能生成O2；鈉本身能與水反應(yīng)生成H2；鎂能在CO2中燃燒，所以金屬鈉、鎂等活潑金屬著火時，不能用泡沫滅火器來滅火。 答案：C 5．(xx福州二模)化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是(　　) A．明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化 B．在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，可減緩船體的腐蝕 C．MgO的熔點很高，可用于制作耐高溫材料 D．電解MgCl2飽和溶液，可制得金屬鎂 解析：A項，Al3＋水解可得Al(OH)3，起凈水作用；B項，鑲?cè)脘\塊，相當(dāng)于犧牲陽極的陰極保護法；C項，利用了MgO熔點高的性質(zhì)；D項，電解MgCl2溶液最終會得到Mg(OH)2而非Mg。 答案：D 6．(xx海淀二模)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：下列敘述正確的是(　　) A．試劑X可以是氫氧化鈉溶液，也可以是鹽酸 B．反應(yīng)①過濾后所得沉淀為氫氧化鐵 C．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng) D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 解析：由反應(yīng)②產(chǎn)物過濾后可得到NaHCO3可知Y為CO2，逆推可得乙為NaAlO2溶液，X為NaOH溶液，A項錯誤，D項正確；反應(yīng)①過濾后所得沉淀為Fe2O3，B項錯誤；電解Al2O3制金屬Al為氧化還原反應(yīng)，C項錯誤。 答案：D 7．(xx長春二模)下列有關(guān)金屬的說法中，不正確的是(　　) A．青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金 B．銅表面易形成致密的氧化膜 C．工業(yè)上用電解熔融MgCl2的方法制取金屬鎂 D．鋁是活潑金屬，但在空氣中耐腐蝕 解析：銅在空氣中其表面不能形成致密氧化膜，故B項錯。 答案：B 8．(xx曲靖二模)部分氧化的FeCu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76 g，經(jīng)如下處理： 下列說法正確的是(　　) A．濾液A中的陽離子為Fe2＋、Fe3＋、H＋ B．樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24 g C．樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 g D．V＝896 mL 解析：根據(jù)題意，3.2 g濾渣一定是銅，而銅與Fe3＋不共存，則A項錯誤；最后的3.2 g固體為Fe2O3，其中Fe元素的質(zhì)量為2.24 g，B正確；樣品中Cu元素和O元素共5.76 g－2.24 g＝3.52 g，則C項錯誤；2.24 g Fe元素不可能全是單質(zhì)，故生成的氫氣的體積小于896 mL，D錯誤。 答案：B 9．(xx青島模擬)下表各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間不可能實現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是(　　) 選項 X Y Z M A Fe FeCl2 FeCl3 Cl2 B Mg C CO CO2 C NaOH Na2CO3 NaHCO3 CO2 D NH3 NO NO2 O2 解析：鐵與氯氣反應(yīng)生成FeCl3，與反應(yīng)條件、氯氣的量的多少無關(guān)，A項不可能實現(xiàn)如圖轉(zhuǎn)化。 答案：A 10．(xx南昌調(diào)研)下表所列各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間通過一步反應(yīng)就能實現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化是(　　) 物質(zhì) 編號 物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系 甲 乙 丙 丁 ① ② ③ ④ Cu CuO CuCl2 Cu(NO3)2 Na2CO3 NaOH NaHCO3 CO2 (NH4)2SO3 CaSO3 SO2 NH4HSO3 Al(OH)3 Al2O3 NaAlO2 AlCl3 A.①②③④ B．①②③ C．①③④ D．②④ 解析：A項中Cu→CuCl2的轉(zhuǎn)化可通過銅做陽極，電解鹽酸來實現(xiàn)。其余各項物質(zhì)間轉(zhuǎn)化不難看出。 答案：A 11．(xx?？诙?新型材料納米α－Fe粉具有超強的磁性能，可用作高密度磁記錄的介質(zhì)以及高效催化劑等。在不同溫度下，α－Fe粉與水蒸氣反應(yīng)的固體產(chǎn)物不同：溫度低于570 ℃時，生成FeO，高于570 ℃時，生成Fe3O4。 圖1 圖2 (1)甲同學(xué)用圖1所示裝置進行α－Fe粉與水蒸氣的反應(yīng)。證明實驗中有氫氣產(chǎn)生的現(xiàn)象是________________________________________________。 (2)乙同學(xué)用圖2所示裝置進行α－Fe粉與水蒸氣反應(yīng)并驗證產(chǎn)物。 ①試管a中的物質(zhì)是__________。 ②乙同學(xué)為探究實驗結(jié)束后試管內(nèi)的固體物質(zhì)成分，進行了下列實驗： 實驗步驟 實驗操作 實驗現(xiàn)象 Ⅰ 將反應(yīng)后得到的黑色粉末X(假定為均勻的)，取出少量放入另一試管中，加入少量鹽酸，微熱 黑色粉末逐漸溶解，溶液呈淺綠色；有少量氣泡產(chǎn)生 Ⅱ 向?qū)嶒灑裰械玫降娜芤旱渭訋椎蜬SCN溶液，振蕩 —— 實驗現(xiàn)象不能確定是否存在Fe3O4，主要原因是 ______________________________________(用離子方程式表示)。 ③乙同學(xué)稱取5.60 g Fe粉，用圖2裝置反應(yīng)一段時間后，停止加熱。將試管內(nèi)的固體物質(zhì)在干燥器中冷卻后，稱得質(zhì)量為6.88 g。然后將冷卻后的固體物質(zhì)與足量FeCl3溶液充分反應(yīng)，測定消耗FeCl3的物質(zhì)的量，最終確定產(chǎn)物的成分。若此裝置中Fe粉與水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物為Fe3O4，則消耗FeCl3的物質(zhì)的量應(yīng)為__________mol。 解析：(1)如果有氫氣，則肥皂液里混有氫氣，會出現(xiàn)以下現(xiàn)象：有大量肥皂泡生成，部分肥皂泡浮在空中，點燃肥皂泡發(fā)生輕微爆炸。(2)①加熱試管a來提供水蒸氣，以便和α－Fe粉反應(yīng)；②步驟Ⅰ只能說明溶液中存在Fe2＋，步驟Ⅱ沒有出現(xiàn)紅色，說明沒有Fe3＋，但也有可能是因為過量Fe與Fe3＋反應(yīng)生成了Fe2＋，故不能判斷Fe3O4是否存在；③增加的質(zhì)量就是氧元素的質(zhì)量，即n(O)＝0.08 mol，根據(jù)Fe3O4～4O～3Fe，算得消耗鐵的物質(zhì)的量是0.06 mol，即剩余0.04 mol Fe和FeCl3反應(yīng)，消耗0.08 mol FeCl3。 答案：(1)有大量肥皂泡生成，部分肥皂泡浮在空中，點燃肥皂泡發(fā)生輕微爆炸 (2)①水?、谌芤簺]有出現(xiàn)紅色　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋?、?.08 12．三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料。某校一化學(xué)實驗小組通過實驗來探究一紅色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究過程如下： 查閱資料：Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空氣中加熱生成CuO。提出假設(shè)： 假設(shè)1：紅色粉末是Fe2O3 假設(shè)2：________________________________________________________________________ 假設(shè)3：________________________________________________________________________ 設(shè)計探究實驗： 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN試劑。 (1)若假設(shè)1成立，則實驗現(xiàn)象是__________________________________。 (2)若滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，則證明原固體粉末中一定不含三氧化二鐵。你認(rèn)為這種說法合理嗎？________，簡述你的理由(不需寫出反應(yīng)的方程式)__________________________________________________________。 (3)若固體粉末完全溶解無固體存在，滴加KSCN試劑時溶液不變紅色，則證明原固體粉末是________，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________________________________________________。 【探究延伸】經(jīng)實驗分析，確定紅色粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物。 (4)實驗小組欲用加熱法測定Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取a g固體粉末在空氣中充分加熱，待質(zhì)量不再變化時，稱其質(zhì)量為b g(b＞a)，則混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。 (5)某鋁土礦樣品經(jīng)測定是由Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等氧化物組成，請設(shè)計一簡單實驗，確定該礦物中含有＋2價的鐵(寫出所用試劑，操作方法和結(jié)論)。 解析：Fe2O3、Cu2O均為紅色物質(zhì)，故三種假設(shè)為兩種物質(zhì)的三組組合。 (4)Cu2O　　―→　　2CuO　　　　Δw 　144 g　　　　　　　　　　　　　16 g m(Cu2O)　　　　　　　　　　　　(b－a)g m(Cu2O)＝g＝9(b－a)g 故混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%。 (5)利用Fe2＋的還原性，用酸性KMnO4溶液驗證。 答案：假設(shè)2：紅色粉末是Cu2O 假設(shè)3：紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物 (1)溶液變?yōu)檠t色 (2)不合理　Cu能將Fe3＋還原為Fe2＋ (3)Fe2O3和Cu2O的混合物　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O,2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (4)100% (5)取樣品適量放入燒杯中，加入稀硫酸將其溶解，過濾取濾液少量于試管中，再加入幾滴高錳酸鉀溶液，其紫紅色若能褪去，則說明礦樣中含有＋2價的鐵；反之則沒有。 13．固體NH4Al(SO4)212H2O在加熱時，固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。 (1)取A物質(zhì)溶于水形成溶液，加入過量NaOH溶液混合加熱，反應(yīng)的離子方程式為________________________。 (2)B物質(zhì)的化學(xué)式為________。 (3)取B物質(zhì)，于975℃灼燒得到的主要產(chǎn)物是C和一種氧化性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________，C分別與足量NaOH溶液和稀硫酸反應(yīng)，消耗兩者物質(zhì)的量之比為____。 (4)常溫下，在0.10 molL－1B的溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢栌蠥l(OH)3沉淀生成，當(dāng)溶液的pH＝10時，c(Al3＋)＝________molL－1(Ksp[Al(OH)3]＝310－34)。 解析：分析固體殘留率隨溫度的變化圖可知，M(A)＝M[NH4Al(SO4)212H2O]52.32%＝237，故A為NH4Al(SO4)2；同理，M(B)＝M[NH4Al(SO4)212H2O]37.75%＝171，故B為Al2(SO4)3；M(C)＝M[NH4Al(SO4)212H2O]11.26%＝51，故C為Al2O3。(1)NH4Al(SO4)2溶液，加入過量NaOH溶液混合加熱，離子方程式為NH＋Al3＋＋5OH－AlO＋NH3↑＋3H2O；B物質(zhì)為Al2(SO4)3，在975℃灼燒得到的氧化性氣體應(yīng)為SO3，據(jù)此可寫出其化學(xué)方程式；(4)根據(jù)溶度積的概念可以直接計算。pH＝10時，c(OH－)＝10－4molL－1，由c(Al3＋)c3(OH－)＝Ksp[Al(OH)3]可得c(Al3＋)＝mol/L＝310－22mol/L。 答案：(1)NH＋Al3＋＋5OH－AlO＋NH3↑＋3H2O (2)Al2(SO4)3 (3)Al2(SO4)3Al2O3＋3SO3↑　2∶3 (4)310－22 14. 已知部分常見物質(zhì)轉(zhuǎn)化時，可以存在如圖所示的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系。 已知圖中每個小三角形內(nèi)的三種物質(zhì)至少含有第三周期中的一種相同元素，且圖示中所有物質(zhì)均由短周期元素組成。D為能助燃的氣體單質(zhì)；E為酸性氧化物，能與酸反應(yīng)，F(xiàn)不溶于水。H為淡黃色固體化合物，電解飽和J溶液是工業(yè)上的重要反應(yīng)。C為離子化合物，陰、陽離子均含有金屬元素。 (1)寫出F的化學(xué)式：________________，H的化學(xué)式：________________。 (2)常溫下測得一定濃度的C溶液的pH＝10，用離子方程式表示其原因：________________________。 (3)寫出A→C反應(yīng)的離子方程式：__________________________。 解析：E為酸性氧化物，能與酸反應(yīng)，F(xiàn)不溶于水，則E為SiO2，F(xiàn)為H2SiO3；H為淡黃色固體化合物，則為Na2O2，電解飽和J溶液是工業(yè)上的重要反應(yīng)，則J為NaCl，I可能為Na，也可能為NaOH。C為離子化合物，陰、陽離子均含有金屬元素，C可能為偏鋁酸鹽，轉(zhuǎn)化關(guān)系為Al2O3(A)―→AlO(C)Al(OH)3(B)。 答案：(1)H2SiO3　Na2O2 (2)AlO＋2H2OAl(OH)3＋OH－ (3)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O