2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題跟蹤訓(xùn)練8 第一部分 專題三 元素及其化合物 第8講 金屬及其化合物
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1、2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題跟蹤訓(xùn)練8 第一部分 專題三 元素及其化合物 第8講 金屬及其化合物 一、選擇題 1.(xx·江蘇卷)在給定條件下,下列選項中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實現(xiàn)的是( ) A.粗硅SiCl4Si B.Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg C.Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3 D.AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]OH(aq)Ag [解析] 粗硅與Cl2在高溫下反應(yīng)生成SiCl4,SiCl4用H2還原生成純硅和HCl,A項正確;電解MgCl2溶液不能得到Mg,應(yīng)電解熔融的MgCl2,B項錯誤;FeCl3溶液在蒸發(fā)過程中,F(xiàn)e3+水解生成Fe
2、(OH)3,同時生成的HCl揮發(fā),水解平衡不斷向右移動,故得不到無水FeCl3,C項錯誤;蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),D項錯誤。 [答案] A 2.(xx·福建卷)純凈物X、Y、Z轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,下列判斷正確的是( ) A.X可能是金屬銅 B.Y不可能是氫氣 C.Z可能是氯化鈉 D.Z可能是三氧化硫 [解析] X是Cu,Y是Cl2,Z為CuCl2時,符合圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系,A項正確;X為Cl2,Y為H2,Z為HCl時,符合圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系,B項錯誤;Z為NaCl時,電解NaCl溶液生成NaOH、H2、Cl2,不能實現(xiàn)“X+YZ”,C項錯誤;Z為SO3時,其水溶液為H2SO4溶液,電解H2SO
3、4溶液時,實質(zhì)為電解水,生成H2和O2,不能實現(xiàn)“X+YZ”,D項錯誤。 [答案] A 3.(xx·四川卷)下列有關(guān)CuSO4溶液的敘述正確的是( ) A.該溶液中Na+、NH、NO、Mg2+可以大量共存 B.通入CO2氣體產(chǎn)生藍(lán)色沉淀 C.與H2S反應(yīng)的離子方程式:Cu2++S2-===CuS↓ D.與過量濃氨水反應(yīng)的離子方程式:Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH [解析] 硫酸銅溶液顯酸性,選項A給出的四種離子在酸性條件下能共存,且不與Cu2+或SO反應(yīng),A項正確;CO2與CuSO4不反應(yīng),B項錯誤;H2S為弱電解質(zhì),在離子方程式中用化學(xué)式表示,C項錯
4、誤;硫酸銅與過量氨水反應(yīng)生成Cu(NH3)4SO4,D項錯誤。 [答案] A 4.(xx·合肥一模)在Na2O2與CO2的反應(yīng)中,下列說法正確的是( ) A.該反應(yīng)中Na2O2是氧化劑,CO2是還原劑 B.1 mol Na2O2參加反應(yīng),有2 mol e-轉(zhuǎn)移 C.Na2O2晶體中陰、陽離子個數(shù)比為1∶2 D.CO2分子中含有極性鍵和非極性鍵 [解析] 本題考查Na2O2與CO2的反應(yīng),意在考查考生的分析能力。該反應(yīng)中Na2O2既是氧化劑,又是還原劑,A項錯誤;根據(jù)知,1 mol Na2O2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移1 mol e-,B項錯誤;Na2O2晶體中陰、陽離子分別為O、Na+,個
5、數(shù)比為1∶2,C項正確;CO2分子的結(jié)構(gòu)式為O===C===O,CO2分子中只含極性鍵,不含非極性鍵,D項錯誤。 [答案] C 5.(xx·南昌零模)下列反應(yīng)中,反應(yīng)后固體質(zhì)量一定減少的是( ) A.鋁與V2O5發(fā)生鋁熱反應(yīng) B.鎂粉投入到FeCl3溶液中 C.碳粉與CuO混合物在試管中加熱 D.水蒸氣通入足量Na2O2粉末 [解析] 本題主要考查物質(zhì)之間的反應(yīng),意在考查考生的分析能力和計算能力。A項,鋁與V2O5發(fā)生鋁熱反應(yīng)得到Al2O3和V,固體質(zhì)量不變;B項,少量Mg投入FeCl3溶液中會發(fā)生反應(yīng):Mg+2FeCl3===MgCl2+2FeCl2,固體質(zhì)量減少,過量鎂投入
6、FeCl3溶液中還會發(fā)生反應(yīng):Mg+FeCl2===Fe+MgCl2,固體質(zhì)量可能會增加,由于鎂的量未知,故固體質(zhì)量的變化情況未知;C項,反應(yīng)后氧化銅變?yōu)閱钨|(zhì)銅,碳粉轉(zhuǎn)化為碳氧化物氣體,固體質(zhì)量一定減少;D項,發(fā)生反應(yīng)2H2O(g)+2Na2O2===4NaOH+O2,由差量法可知,反應(yīng)后固體質(zhì)量增加。 [答案] C 6.(xx·遼寧五校聯(lián)考)常溫下,在0.2 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液,實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是( ) A.a(chǎn)點時,溶液呈酸性的原因是Al3+水解,離子方程式為
7、Al3++3H2O===Al(OH)3+3H+ B.a(chǎn)→b段,溶液的pH增大,Al3+濃度不變 C.b→c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀 D.d點時,Al(OH)3沉淀開始溶解 [解析] 本題側(cè)重考查鹽類水解及復(fù)分解反應(yīng),意在考查考生對鹽類水解知識的掌握情況及對圖象的分析能力。硫酸鋁為強酸弱堿鹽,Al3+水解使溶液呈酸性:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,A項錯誤;a→b段,發(fā)生反應(yīng)H++OH-===H2O,c(H+)減小,pH增大,但加入了NaOH溶液,溶液總體積增大,故Al3+濃度減小,B項錯誤;b→c段,pH變化不大,主要發(fā)生反應(yīng)Al3++3OH-==
8、=Al(OH)3↓,故加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀,C項正確;c點后pH發(fā)生突變,NaOH過量,Al(OH)3沉淀開始溶解,生成NaAlO2,d點pH>10,NaOH遠(yuǎn)遠(yuǎn)過量,D項錯誤。 [答案] C 7.(xx·安徽六校聯(lián)考)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用說法正確的是( ) A.過量的銅與濃硝酸反應(yīng)可生成NO B.Fe在O2中的燃燒產(chǎn)物可用于制紅色涂料 C.Na、Al、Cu可以分別用電解冶煉法、熱還原法和熱分解法得到 D.Fe2+、SO2都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,前者表現(xiàn)出還原性,后者表現(xiàn)出漂白性 [解析] 開始時銅與濃硝酸反應(yīng)可生成NO2,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硝酸變稀
9、,這時稀硝酸與Cu發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NO氣體,A項正確;Fe與O2在點燃時產(chǎn)生Fe3O4,B項錯誤;Na、Al用電解法冶煉,Cu可以用熱還原法冶煉得到,C項錯誤;Fe2+、SO2都有還原性,都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,D項錯誤。 [答案] A 8.(xx·海淀期末)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法中,不正確的是( ) A.鋼鐵在潮濕空氣中生銹屬于電化學(xué)腐蝕 B.電化學(xué)腐蝕一般可分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕 C.金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化 D.鋁具有很強的抗腐蝕能力,是因為其不易與氧氣發(fā)生反應(yīng) [解析] 本題考查了金屬腐蝕的有關(guān)問題,意在考查考生對電化學(xué)原理的理解與應(yīng)用能力。鋼鐵中含有碳
10、,在潮濕的空氣中易形成Fe-C原電池而被腐蝕,A項正確;金屬在酸性較強的環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕,在酸性極弱或中性環(huán)境中發(fā)生吸氧腐蝕,析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕,B項正確;金屬被腐蝕的本質(zhì)是金屬被氧化,C項正確;鋁具有很強的抗腐蝕能力是因為鋁的表面易形成一層致密的氧化物,從而阻止了鋁進(jìn)一步被氧化,D項錯誤。 [答案] D 9.(xx·河南八市聯(lián)考)中學(xué)常見物質(zhì)A、B、C、D存在下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系 (部分生成物和反應(yīng)條件略去)。下列物質(zhì)中符合轉(zhuǎn)化關(guān)系的A的個數(shù)為( ) ①金屬鈉?、诹騿钨|(zhì)?、跱H3 ④Na2CO3?、軦lCl3溶液?、迒钨|(zhì)鐵 A.3 B.4 C.5 D.6
11、[解析] 本題主要考查了常見元素及其化合物之間的轉(zhuǎn)化,意在考查考生靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力和綜合分析問題的能力。當(dāng)A為金屬鈉時,D可以為O2,此時B、C分別為Na2O、Na2O2,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系;當(dāng)A為硫單質(zhì)時,D可以為O2,此時B、C分別為SO2、SO3,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系;當(dāng)A為NH3時,D可以為O2,此時B、C分別為NO、NO2,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系;當(dāng)A為Na2CO3時,D可以為HCl,此時B、C分別為NaHCO3、CO2,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系;當(dāng)A為AlCl3溶液時,D可以為NaOH,此時B、C分別為Al(OH)3、NaAlO2,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系;當(dāng)A為單質(zhì)鐵時,D可以為HNO3,此時B、C分別為Fe(NO3)2
12、、Fe(NO3)3,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系。本題選D。 [答案] D 10.(xx·陜西咸陽二模)A、B、C、D、E、X是中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì),存在下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略)。下列推斷不正確的是( ) A.若D是一種強堿,則A既可以是單質(zhì),也可以是化合物,且D的濃溶液可與碳在一定條件下反應(yīng) B.若D是一種強堿,則A、B、C均可與X反應(yīng)生成D C.若D為NaCl,且A可與C反應(yīng)生成B,則E可能是CO2 D.若D是一種白色沉淀,在空氣中最終變?yōu)榧t褐色,則A可能是鐵 [解析] 若D是一種強酸,反應(yīng)關(guān)系為:N2(N2O)NONO2HNO3,濃硝酸可與碳在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng),故A
13、正確。若D是一種強堿,A可能為Na,反應(yīng)關(guān)系為:NaNa2ONa2O2NaOH,故B正確。若D為NaCl,且A可與C反應(yīng)生成B,則E可能是CO2,反應(yīng)關(guān)系為:NaOHNa2CO3NaHCO3NaCl,故C正確。若D是一種白色沉淀,在空氣中最終變?yōu)榧t褐色,說明D為Fe(OH)2,X為NaOH,C為Fe2+,B為Fe3+,A為Cl2,E為Fe,才能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化關(guān)系,故A不能為鐵,故D錯誤。 [答案] D 11.固體粉末X中可能含有Fe、FeO、CuO、MnO2、KCl和K2CO3中的若干種。為確定該固體粉末的成分,某同學(xué)依次進(jìn)進(jìn)了以下實驗: ①將X加入足量水中,得到不溶物Y和溶液Z ②取少量Y
14、加入足量濃鹽酸,加熱,產(chǎn)生黃綠色氣體,并有少量紅色不溶物 ③向Z溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀 ④用玻璃棒蘸取溶液Z于廣泛pH試紙上,試紙呈藍(lán)色 分析以上實驗現(xiàn)象,下列結(jié)論正確的是( ) A.X中一定不存在FeO B.不溶物Y中一定含有Fe和CuO C.Z溶液中一定含有KCl、K2CO3 D.Y中不一定存在MnO2 [解析] 根據(jù)②可知一定含有MnO2、Fe、CuO,B項正確,D項錯誤;③中的白色沉淀可能為AgCl或Ag2CO3,根據(jù)④可知溶液呈堿性,則一定含有K2CO3,不一定含有KCl,C項錯誤;不能確定是否含有FeO,A項錯誤。 [答案] B 12.A~E是
15、中學(xué)常見的5種化合物,A、B是氧化物,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示: 則下列說法正確的是( ) A.X與A反應(yīng)的化學(xué)方程式是Al2O3+2FeFe2O3+2Al B.向D溶液中滴加KSCN溶液,產(chǎn)生紅色沉淀 C.單質(zhì)Y在一定條件下能與水發(fā)生置換反應(yīng) D.由于化合物B和C均既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng),所以均是兩性化合物 [解析] 結(jié)合Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的相互轉(zhuǎn)化可推知:A為三氧化二鐵、X為鋁、B為氧化鋁、Y為鐵單質(zhì)、D為硫酸鐵、E為硫酸亞鐵、C為硫酸鋁。將上述物質(zhì)對應(yīng)代入選項,可知C選項正確。 [答案] C 二、非選擇題 13.(xx·閩南四校模擬)A、B、C、D
16、均為中學(xué)化學(xué)常見的純凈物,A是單質(zhì)。它們之間有如右圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系: (1)若A是淡黃色固體,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物質(zhì)。寫出D與水反應(yīng)生成酸的名稱:__________________。 (2)若B是氣態(tài)氫化物,C、D是氧化物且會造成光化學(xué)煙霧污染。寫出③反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________________。 (3)若D物質(zhì)具有兩性,②③反應(yīng)均要用強堿溶液,④反應(yīng)是通入過量的一種引起溫室效應(yīng)的主要氣體。寫出④反應(yīng)的離子方程式:__________________________________________________________。
17、 (4)若A是太陽能電池用的光伏材料。C、D為鈉鹽,兩種物質(zhì)中鈉、氧外的元素為同一主族,且溶液均顯堿性。寫出②反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________________________。 (5)若A是應(yīng)用最廣泛的金屬。④反應(yīng)用到A,②⑤反應(yīng)均用到同一種非金屬單質(zhì)。C的溶液用于蝕刻印刷銅電路板,寫出該反應(yīng)的離子方程式:_________________________________________。 [解析] (1)根據(jù)A是淡黃色固體,C是酸雨的主要物質(zhì),推出A是S,C是SO2,D是SO3。 (2)抓住題眼:光化學(xué)煙霧的主要成分是NO、N
18、O2,推出C、D分別是NO、NO2,B是NH3。 (3)D物質(zhì)具有兩性推出D為Al(OH)3,A、B均能與強堿反應(yīng),推出A是Al,B是Al2O3。 (4)硅的用途制作太陽能電池,即A為Si,C、D為鈉鹽,分別為Na2SiO3、Na2CO3。 (5)應(yīng)用最廣泛的金屬為Fe,C的溶液用于蝕刻印刷銅電路板,即為FeCl3溶液,發(fā)生反應(yīng):Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2。 [答案] (1)硫酸 (2)4NH3+5O24NO+6H2O (3)AlO+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO (4)Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ (5)Cu+2
19、Fe3+===Cu2++2Fe2+ 14.A、B、C、X均為中學(xué)化學(xué)常見的純凈物,它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(副產(chǎn)物已略去): 請回答下列問題: (1)若X是強氧化性單質(zhì),則A不可能是__________(填序號)。 a.S b.N2 c.Na d.Mg e.Al (2)若X是金屬單質(zhì),向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生不溶于稀HNO3的白色沉淀,則B的化學(xué)式為__________;C溶液在保存時應(yīng)加入少量X,理由是(用必要的文字和離子方程式表示)____________,檢驗C溶液中金屬元素價態(tài)的操作方法是____________________________________
20、__。 (3)若A、B、C均為含金屬元素的無機化合物,X為強電解質(zhì),A溶液與C溶液反應(yīng)生成B,則B的化學(xué)式為__________,X的化學(xué)式可能為(寫出兩類不同的物質(zhì))__________,反應(yīng)①的離子方程式為____________________或____________________________。 [解析] (1)若X是強氧化性單質(zhì),則A必然為變價元素的單質(zhì)或化合物,所以Mg、Al不可能。 (2)若X為金屬單質(zhì),則必為Fe。向C的水溶液中滴加AgNO3溶液產(chǎn)生不溶于稀HNO3的白色沉淀,則C為含氯化合物。該轉(zhuǎn)化關(guān)系為Fe→FeCl3→FeCl2。 (3)溶液中的反應(yīng)能夠生成
21、均含金屬元素的無機化合物,則只有含鋁化合物符合題意:Al3+→Al(OH)3→AlO,AlO→Al(OH)3→Al3+。 [答案] (1)de (2)FeCl3 防止Fe2+被氧化,2Fe3++Fe===3Fe2+ 取少量C溶液于試管中,滴中KSCN溶液,無顏色變化,再滴加氯水(或硝酸),溶液呈血紅色,證明原溶液中有Fe2+存在 (3)Al(OH)3 NaOH、鹽酸 Al3++3OH-===Al(OH)3↓ AlO+H++H2O===Al(OH)3↓ 15.(xx·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3
22、、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示: 回答下列問題: (1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_________。為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度外,還可采取的措施有_________(寫出兩條)。 (2)利用__________的磁性,可將其從“浸渣”中分離?!敖敝羞€剩余的物質(zhì)是__________。(寫化學(xué)式) (3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,作用是__________________。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是________________。 (4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是______
23、____(填名稱)。 (5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4),它是有機合成中的重要還原劑,其電子式為__________。 (6)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼,用化學(xué)方程式表示制備過程_________。 [解析] (1)硫酸可與硼酸鹽反應(yīng)制取酸性較弱的硼酸,所以Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3。為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度外,還可采取提高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉粒徑等措施。 (2)Fe3O4有磁性,可利用其磁性將其從“浸渣”中分離;“浸渣”中還剩余的
24、物質(zhì)是SiO2和CaSO4。 (3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,其作用是把Fe2+氧化為Fe3+,然后調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,使Al3+和Fe3+以Al(OH)3、Fe(OH)3形式沉降而除去。 (4)“粗硼酸”中所含雜質(zhì)主要是沒有除去的易溶性鎂鹽,故為(七水)硫酸鎂。 (5)硼氫化鈉的電子式為。 (6)利用Mg的還原性制取硼的化學(xué)方程式為2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgO。 [答案] (1)Mg2B2O5·H2O+2H2SO42H3BO3+2MgSO4 提高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉粒徑 (2)Fe3O4 SiO2和CaSO4 (3)將Fe2+氧化成F
25、e3+ 使Fe3+與Al3+形成氫氧化物沉淀而除去 (4)(七水)硫酸鎂 (5) (6)2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgO 16.已知:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+?,F(xiàn)有一包鐵粉和銅粉混合粉末,為了確定其組成,現(xiàn)提供4 mol/L的FeCl3溶液(其他用品略),與混合粉末反應(yīng)。某合作學(xué)習(xí)小組同學(xué)的實驗結(jié)果如下(假定反應(yīng)前后溶液體積不變): 組別 ① ② ③ ④ V[FeCl3(aq)]/mL 100 100 100 100 混合粉末質(zhì)量/g 6 13.2 24 36 反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量/g 0 1.28
26、12.8 24.8 分析表中所給數(shù)據(jù),回答: (1)證明第①組反應(yīng)后溶液中是否有Fe3+的方法是___________。 (2)在第④組中,反應(yīng)后剩余的固體是__________(填化學(xué)式),反應(yīng)后溶液中的c(Fe2+)=__________。 (3)原混合粉末中鐵和銅的物質(zhì)的量之比為__________。 [解析] (1)取第①組反應(yīng)后的溶液少許,向其中滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變成血紅色,則證明A中有Fe3+;若溶液不變紅,則沒有Fe3+。 (2)先與FeCl3發(fā)生反應(yīng)的是金屬鐵 2FeCl3+Fe===3FeCl2 2 3 0.1 L×4
27、 mol/L n 解得n=0.6 mol,所以c(Fe2+)==6 mol/L (3)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+===3Fe2+、Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+。從②組數(shù)據(jù)中可以得出FeCl3溶液全部參與反應(yīng),假設(shè)只發(fā)生第一個反應(yīng),則溶解的Fe的質(zhì)量為11.2 g,13.2 g-11.2 g=2 g>1.28 g,所以同時也有一部分Cu溶解(發(fā)生第二個反應(yīng)),所以剩余的固體全部為Cu,利用③的數(shù)據(jù),正好是24 g-11.2 g=12.8 g,所以只發(fā)生了Fe+2Fe3+===3Fe2+,剩余的12.8 g全部為Cu,所以n(Fe)∶n(Cu)=∶=1∶1。 [答案] (1)取第①組反應(yīng)后的溶液少許,向其中滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變紅,則證明A中有Fe3+;若溶液不變紅,則沒有Fe3+ (2)Fe和Cu 6 mol/L (3)1∶1
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