【创新设计】高考化学二轮专题复习-第11讲-金属元素及其化合物限时练习.doc

【创新设计】2012届高考化学二轮专题复习 第11讲 金属元素及其化合物限时练习
(时间：40分钟　满分：60分)
一、选择题(共8小题，每小题4分，共32分)
1．(上海高考，22改编)实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18 g，则该氧化物粉末不可能是(　　)。
A．Fe2O3和MnO2 B．Fe2O3和V2O5
C．Cr2O3和V2O5 D．Fe3O4和FeO
解析　n(Al)＝＝mol，Al完全反应时转移电子的物质的量为 mol×3＝1 mol，则生成金属的摩尔电子质量(转移1 mol e－生成金属的质量)为18 g·mol－1。
A项，生成Fe的摩尔电子质量为＝18.67 g·mol－1，生成Mn的摩尔电子质量为＝13.75 g·mol－1，根据平均值规律，A项正确；B项，生成V的摩尔电子质量为＝10.2 g·mol－1，根据平均值规律，B项正确；同理，C项不可能生成单质18 g；D项，Al完全反应时生成Fe的质量大于18 g，当氧化物粉末不足量时，生成的金属可能为18 g，D项正确。
答案　C
2．向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol·L－1氢氧化钾溶液V mL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体p g。则下列关系不正确的是(　　)。

A．c＝ B．p＝m＋
C．n＝m＋17Vc D.m<p<m
解析　向m g Mg、Al的混合物中加入适量的稀H2SO4，恰好完全反应，溶液中只有MgSO4、Al2(SO4)3两种物质，且Mg2＋与Al3＋的质量和为m g；向反应后的溶液中加入c mol·L－1 KOH溶液V mL，使金属离子恰好完全沉淀，发生的反应是：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，则得到沉淀的质量是Mg2＋、Al3＋的质量与KOH溶液中OH－质量的质量和，所以n＝m＋V×10－3×c×17＝m＋1.7×10－2Vc，C项错误。
答案　C
3．在铁与铜的混合物中，加入一定量的稀硝酸，充分反应后剩余金属m1 g再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2 g，则m1与m2之间的关系是(　　)。
A．m1一定大于m2 B．m1可能小于m2
C．m1一定等于m2 D．m1可能大于m2
解析　铁和铜的混合物与一定量的硝酸反应，当金属剩余时，硝酸耗尽，但生成物中有硝酸亚铁或硝酸铜或这两种物质的混合物。若再向其中加入稀硫酸，则继续发生如下反应：
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
或：3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O
Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
使金属质量减少。所以m1一定大于m2。
答案　A
4．(2011·西安二模)下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的比较中，正确的是(　　)。
A．热稳定性：Na2CO3＜NaHCO3
B．常温时在水中的溶解度：Na2CO3＜NaHCO3
C．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应产生CO2的量：Na2CO3＜NaHCO3
D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应，NaHCO3放出的CO2多
解析　NaHCO3不稳定，受热分解；常温时在水中的溶解度为Na2CO3＞NaHCO3；等物质的量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量的稀盐酸反应，产生的CO2一样多。
答案　C
5．将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是(　　)。
A．铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－浓度基本不变
B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色
C．Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
解析　n(Fe)＝＝0.02 mol，n(Fe3＋)＝＝0.05 mol，由反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知Fe3＋过量，加入KSCN显红色。溶液中n(Fe2＋)＝3n(Fe)＝0.06 mol，溶液中n(Fe3＋)＝0.05 mol－2n(Fe)＝0.01 mol，氧化产物与还原产物物质的量之比为1∶2。
答案　B
6．(2011·北京)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是(　　)。
A．取a g混合物充分加热，减重b g
B．取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体
C．取a g混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b g
D．取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b g固体
解析　C项混合物与硫酸反应的产物被碱石灰吸收的不仅是二氧化碳，还有水蒸气，所以无法准确的计算。其他几个选项的方法都可以通过计算得出结果。
答案　C
7．(2011·鞍山调研)铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质。已知反应：BeCl2＋Na2BeO2＋2H2O===2NaCl＋2Be(OH)2↓能完全进行，则下列推断正确的是(　　)。
A．Na2BeO2溶液的pH＞7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeO
B．BeCl2溶液的pH＞7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是BeCl2
C．Be(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液
D．BeCl2水溶液的导电性强，故BeCl2是离子化合物
解析　蒸干并灼烧Na2BeO2溶液后得到的残留物为Na2BeO2；BeCl2是强酸弱碱盐，其溶液pH＜7，蒸干并灼烧该溶液可得到BeO；Be(OH)2和Al(OH)3性质相似，BeCl2和AlCl3均是共价化合物。
答案　C
8．浓度是影响反应能否发生的因素之一。下列说法符合事实的是(　　)。
A．常温下，铝片可以溶解于足量浓硫酸，也可溶解于足量稀硫酸
B．常温下，铜片与浓硝酸反应，不与稀硝酸反应
C．常温下，浓的氢氧化钠溶液和极稀的氢氧化钠溶液均能溶解Al(OH)3
D．常温下，锌与浓硫酸和稀硫酸都能反应，但生成的气体不同
解析　常温下，铝在冷的浓硫酸中发生钝化；常温下，铜既能与浓硝酸反应，也能与稀硝酸反应；Al(OH)3只能溶于强碱，极稀的NaOH溶液不能溶解Al(OH)3；锌与浓硫酸反应生成的气体是SO2，与稀硫酸反应生成的气体是H2。
答案　D
二、非选择题(共4小题，28分)
9．(5分)A为两种固体的混合物，G和I为溶液D的组成成分，E为红褐色沉淀，J为淡黄色固体。反应所加的试剂均足量。

(1)混合物A一定含有的元素为(写元素符号)________；
(2)溶液F一定含有的阴离子为(写离子符号)________；
(3)写出B＋G―→J的化学方程式：____________________，写出溶液C―→溶液D的离子方程式：___________________________________________________；
(4)溶液Ⅰ中溶质的阳离子常作净水剂，其作用原理是(用离子方程式表示)：________________________________________________________________。
解析　E为红褐色沉淀，推测应为氢氧化铁。J是淡黄色固体，可能为过氧化钠或硫，但是在溶液中生成的淡黄色固体不可能是过氧化钠，应为硫。D溶液中加入过量氢氧化钠有沉淀生成，向所生成的溶液F中通入二氧化碳生成沉淀H，加入盐酸后沉淀H溶解，根据这条线索可以分析有氢氧化铝生成。根据原子守恒可推测A中含有Fe、Al、S三种元素，B为硫化氢气体，有了这些信息，就可以解决该题中的问题。
答案　(1)Fe、Al、S　(2)Cl－、OH－、AlO　(3)H2S＋2FeCl3===2FeCl2＋S↓＋2HCl　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(4)Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋
10．(5分)(2010·全国理综Ⅰ，28)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，他们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且它们的阴离子均不同。现进行如下实验：
①A有刺激性气味，用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾；
②将A分别加入其他五种溶液中，只有D、F中有沉淀产生；继续加入过量A时，D中沉淀无变化；F中沉淀完全溶解；
③将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；
④将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀均不溶。
根据上述实验信息，请回答下列问题：
(1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式)：
_________________________________________________________________；
(2)不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：_________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
________________________________________________________________
_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
解析　(1)由题干表述可知A和E不是盐，又由纯E为无色油状液体，推知E为硫酸(③步操作进一步确定)；(Ⅱ)由题干和①步操作可知A为氨水；(Ⅲ)再由②步操作可知F中阳离子为Ag＋发生的反应为：Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH；AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O；而常见的盐中只有AgNO3可溶于水，故F为AgNO3；(Ⅳ)由③步操作可知B中阴离子应为CO，由于此无色无味的气体只能是CO2，B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO，而阳离子可能是常见的K＋、Na＋、NH等待定；(Ⅴ)同样②步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的阳离子为Mg2＋或Al3＋，而阴离子需待下步反应再确定；(Ⅵ)由④步操作生成的沉淀可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等，但限于题干所述中常用试剂，则沉淀应为AgCl和BaSO4，其不溶于HNO3，一个是与AgNO3结合生成的沉淀，一个是与硫酸结合形成的沉淀，故C应该同时含有Ba2＋和Cl－，即C为BaCl2，进而推出D中阴离子应该为SO，因为题干所述盐溶液中阴离子均不同，故D为Al2(SO4)3或MgSO4；其他解析可见答案。
答案　(1)A：NH3或NH3·H2O，C：BaCl2，E：H2SO4，F：AgNO3　(2)B，Na2CO3或K2CO3：焰色反应实验：用铂丝或铁丝蘸取少量的B，在酒精灯火焰上灼烧，若火焰为黄色，则B为Na2CO3；若透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，火焰为紫色，则B为K2CO3。D，MgSO4或Al2(SO4)3：取少量D溶液，向其中滴加过量的氢氧化钠溶液，若产生的沉淀没有溶解，证明是MgSO4，若生成的沉淀完全溶解说明是Al2(SO4)3
11．(10分)某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。将该混合物按顺序进行如下实验，根据所给实验现象完成表格(对于能确定的物质在相应位置写化学式，暂不能确定的物质在相应位置填“无”)。
(1)将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。

肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由

(2)取溶液进行焰色反应，火焰呈黄色。
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由

(3)取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体。
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由

(4)通过上述实验仍无法确定的物质是___________________________________。
解析　(1)根据无色溶液，可判断一定无CuSO4，因为CuSO4溶液为蓝色。
(2)根据焰色反应呈黄色，则判断一定有Na2SO4，不能确定其他物质是否存在。
(3)与盐酸反应放出气体，且沉淀完全溶解，因此一定有MgCO3，一定无Ba(NO3)2和AgNO3，若有这两种物质，会生成不溶于盐酸的沉淀。
(4)无确定Al2(SO4)3的依据。
答案　(1)
无
CuSO4
溶液无色，而CuSO4溶液为蓝色
(2)
Na2SO4
无
钠的焰色反应呈黄色
(3)
MgCO3
Ba(NO3)2、AgNO3
MgCO3沉淀溶于稀盐酸，有气体放出；如有Ba(NO3)2，会与上步确定的SO反应生成的BaSO4沉淀不溶于盐酸；如有AgNO3，生成的沉淀在盐酸中不消失
(4)Al2(SO4)3
12．(8分)(2010·四川理综，16)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3，Ti的最高化合价为＋4)作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：

请回答下列问题：
(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是_______________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)向滤液Ⅰ中加入铁粉，发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、________、____________、________(填化学式)，减少废物排放。
(4)A可用于生产红色颜料(Fe2O3)，其方法是：将556a kg A(摩尔质量为278 g·mol－1)溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入3 336b kg A和112c kg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料________________________________________kg。
解析　本题属于化工生产流程题。
(1)考查酸的通性，可以与金属氧化物反应，又知道Ti的化合价，可以写出化学方程式。(2)加入浓硫酸后，浓硫酸可以氧化亚铁离子，再加入铁粉，铁粉可以还原铁离子。除此外，铁粉还可以与溶液中的H＋反应。(3)考查了影响盐类水解的因素。(4)考虑最后溶质只有硫酸钠和硫酸铁，根据开始加入A为2a×103 mol，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，说明加入氢氧化钠的物质的量为4a×103 mol，后来又加入12b×103 mol的A、2c×103 mol的铁。根据电荷守恒，溶质中硫酸钠消耗硫酸根离子为2a×103 mol，而溶液中加入的硫酸根离子物质的量共计为(2a＋12b)×103 mol，这样剩下的硫酸根就与铁离子结合。可知消耗铁离子为8b×103 mol，根据铁元素守恒有：n(Fe)＝(2a＋4b＋2c)×103 mol，n(Fe2O3)＝(a＋2b＋c)×103 mol，计算得m(Fe2O3)＝(160a＋320b＋160c) kg。
答案　(1)TiO2＋2H2SO4===Ti(SO4)2＋2H2O或TiO2＋H2SO4===TiOSO4＋H2O　(2)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　(3)加水促进钛盐水解，加热促进钛盐水解，降低H＋浓度促进钛盐水解　H2O　FeSO4　H2SO4　(4)160a＋320b＋160c

错题
错因

9
用心 爱心 专心