（新課標）廣西2022高考化學二輪復習 專題三 元素及其化合物 第9講 常見金屬及其化合物學案

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1、（新課標）廣西2022高考化學二輪復習 專題三 元素及其化合物 第9講 常見金屬及其化合物學案 一、選擇題(本題包括8個小題,每小題6分,共48分) 1.2017年1月26日,美國《科學》雜志刊發(fā)論文稱發(fā)現(xiàn)了一種新材料——金屬氫,證實了一百多年前提出的存在金屬氫的假說。下列事實不能說明氫可能具有金屬性的是(　　) A.可以把H寫入金屬活動性順序 B.H與Na、K等堿金屬元素同屬于第ⅠA族 C.H可以形成H- D.H與非金屬反應,產物中H通常顯正價 答案C 解析可以把H寫入金屬活動性順序,證明H有一定的金屬性,A正確。H與Na、K等堿金屬元素同屬于第ⅠA族,證明H可能與Na、K等

2、堿金屬元素類似,具有金屬性,B正確。金屬無陰離子,H可以形成H-不能證明H具有金屬性,C錯誤。金屬與非金屬反應,金屬顯正價,H與非金屬反應,產物中H通常顯正價,說明H可能具有金屬性,D正確。 2.(2017江蘇化學,7)在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化均能實現(xiàn)的是(　　) A.FeFeCl2Fe(OH)2 B.SSO3H2SO4 C.CaCO3CaOCaSiO3 D.NH3NOHNO3 答案C 解析A項,Fe與Cl2反應生成FeCl3,錯誤;B項,S與O2反應生成SO2,錯誤;C項,CaCO3高溫分解生成CaO和CO2,堿性氧化物CaO與酸性氧化物SiO2在高溫條件下反應生

3、成CaSiO3,正確;D項,NO與H2O不反應,錯誤。 3.一定條件下,中學化學常見物質甲、乙之間存在如下轉化關系,乙是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 乙甲乙 A.HCl B.FeCl2 C.KOH D.NaHCO3 答案D 解析由甲→乙發(fā)生復分解反應可知,甲、乙均為化合物。由轉化關系可知,甲為化合物,不會通過化合反應生成HCl,A錯誤。若乙為FeCl2,甲→乙的化合反應應屬于氧化還原反應,但不滿足甲→乙發(fā)生復分解反應,B錯誤。甲為化合物,不會通過化合反應生成KOH,C錯誤。若甲為碳酸鈉,與少量鹽酸發(fā)生復分解反應生成乙(碳酸氫鈉),碳酸鈉、水、二氧化碳發(fā)生化合反應

4、生成乙(碳酸氫鈉),D正確。 4.甲、乙、丙、丁是中學化學常見的物質,且甲、乙、丙均含有同一種元素。甲、乙、丙、丁之間的轉化關系如圖所示。則乙不可能是(　　) A.Al(OH)3 B.FeCl3 C.CO D.Na2CO3 答案B 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時符合圖示轉化。 5.將一定量的鈉鋁合金置于水中,合金全部溶解,得到20 mL pH=14的溶液,然后用1 mol·L-1的鹽酸滴定,沉淀質量與消耗鹽酸的體積關系如圖所示,則下列選項正確的

5、是(　　) A.原合金質量為0.92 g B.標準狀況下產生氫氣896 mL C.圖中V2為60 mL D.圖中m值為1.56 答案D 解析由圖像可知,向合金溶解后的溶液中加鹽酸,先發(fā)生反應NaOH+HClNaCl+H2O,后發(fā)生反應NaAlO2+HCl+H2ONaCl+Al(OH)3↓,最后發(fā)生反應Al(OH)3↓+3HClAlCl3+3H2O。 合金溶解后剩余氫氧化鈉的物質的量為0.02 L×1 mol·L-1=0.02 mol, 由NaOH+HClNaCl+H2O, 則V1為=0.02 L=20 mL, 生成沉淀消耗的鹽酸為40 mL-20 mL=20 mL,HC

6、l物質的量為0.02 L×1 mol·L-1=0.02 mol, 由NaAlO2　+　HCl+H2ONaCl+Al(OH)3↓ 0.02 mol 0.02 mol 0.02 mol 由鈉元素及鋁元素守恒可知,合金的質量為0.04 mol×23 g·mol-1+0.02 mol×27 g·mol-1=1.46 g,A項錯誤;由2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2↑,生成氫氣的物質的量為0.02 mol+0.03 mol=0.05 mol,標準狀況下的體積為0.05 mol×22.4 L·mol-1=1.12 L,B項錯誤;由Al(OH)

7、3↓+3HClAlCl3+3H2O可知,溶解沉淀需要0.06 mol HCl,其溶液體積為60 mL,則V2為40 mL+60 mL=100 mL,C項錯誤;由上述計算可知,生成Al(OH)3沉淀為0.02 mol,其質量為0.02 mol×78 g·mol-1=1.56 g,D項正確。 6.下列結論中正確的是(　　) 選項 實驗1 實驗2 結論 A 將SO2通入石蕊溶液中 將Na2O2加入酚酞溶液中 都是先變紅后褪色 B 將少量CO2和H2O(g)通過足量 Na2O2固體 少量NaHCO3溶液與過量Ca(OH)2溶液混合 都有Na2CO3生成 C 將Na2O2

8、固體加入FeCl2溶液中 將NaOH溶液與Fe2(SO4)3溶液混合 最終都有紅褐色沉淀生成 D 1 mol Na2O2固體與足量水反應 1 mol Fe在足量Cl2中燃燒 都是轉移2 mol電子 答案C 解析將SO2通入石蕊溶液中,溶液只變紅不褪色,A錯誤。將少量NaHCO3溶液與過量Ca(OH)2溶液混合,生成CaCO3、NaOH和H2O,B錯誤。Na2O2與水反應生成NaOH和O2,NaOH與FeCl2反應生成Fe(OH)2,O2將Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3;NaOH溶液與Fe2(SO4)3溶液反應生成Fe(OH)3,C正確。1 mol Na2O2固體與水反應

9、轉移1 mol電子,1 mol Fe在足量Cl2中燃燒轉移3 mol電子,D錯誤。 7.下列示意圖與對應的敘述相符的是(　　) A.圖①表示向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中緩慢通入氨水 B.圖②表示向NaOH和Ca(OH)2的混合溶液中通入CO2 C.圖③表示向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液 D.圖④表示向NaAlO2溶液中逐滴加入鹽酸 答案B 解析加入一定量的氨水時,Ag+、Cu2+分別形成AgOH、Cu(OH)2沉淀,氨水過量時,AgOH、Cu(OH)2溶解,A錯誤。CO2首先與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣,然后與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉,再與生成的

10、碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉,最后與碳酸鈣反應生成碳酸氫鈣,B正確。先生成BaSO4和Al(OH)3,再加入Ba(OH)2生成BaSO4的同時Al(OH)3溶解(此時生成沉淀的速度比前面減小),最后Al(OH)3溶解完,只剩余BaSO4沉淀,產生沉淀先快,再慢,最后不變,C錯誤。在NaAlO2溶液中逐滴加入鹽酸,反應的化學方程式依次為NaAlO2+HCl+H2OAl(OH)3↓+NaCl、Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O,D錯誤。 8.工業(yè)上利用無機礦物資源生產部分材料的流程示意圖如下。下列說法不正確的是(　　) A.用鋁土礦制備較高純度Al的過程中常用到NaOH溶液、CO2氣體

11、、冰晶石 B.石灰石、純堿、石英、玻璃都屬于鹽,都能與鹽酸反應 C.在制粗硅時,被氧化的物質與被還原的物質的物質的量之比為2∶1 D.黃銅礦(CuFeS2)與O2反應產生的Cu2S、FeO均是還原產物 答案B 解析用NaOH溶液溶解鋁土礦,向濾液中通入CO2,制取氫氧化鋁沉淀,最后用冰晶石作助熔劑,電解氧化鋁制取鋁,A正確。石英屬于酸性氧化物,不與鹽酸反應,玻璃屬于混合物,B錯誤。在制粗硅時,發(fā)生反應SiO2+2CSi+2CO↑,被氧化的物質C與被還原的物質SiO2的物質的量之比為2∶1,C正確。黃銅礦(CuFeS2)與O2反應,銅由+2價降為+1價被還原得到Cu2S、氧由0價降至-

12、2價得到FeO,所以Cu2S、FeO均是還原產物,D正確。 二、非選擇題(包括3個小題,共52分) 9.(16分)A、B、C三種物質中均含有同一種元素,它們之間有如下圖所示的轉化關系(部分反應物已略去)。 (1)若A是一種兩性氧化物,B的水溶液呈酸性,請寫出反應①和反應④(由A一步轉化為B或C)的離子方程式: 反應①　;? 反應④　。? (2)若反應①為置換反應,反應④為化合反應,C物質大量存在于海水中,是人體生理活動不可缺少的物質。工業(yè)上可以用C來制取A或B,請寫出這兩個反應的化學方程式: C→A　;? C→B　。? (3)若反應①②③均為化合反應,反應④為置換反應。當

13、A為一種金屬單質時,請寫出反應②和③可能的離子方程式: ②　;? ③　。? 答案(1)Al2O3+6H+2Al3++3H2O Al2O3+2OH-2Al+H2O (2)2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ (3)2Fe3++Fe3Fe2+ 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-(或2Fe2++Br22Fe3++2Br-) 解析(1)高中階段所學具有兩性的氧化物的代表為Al2O3,Al2O3與H+反應生成Al3+和H2O(反應①),Al2O3與OH-反應生成Al和H2O(反應④),Al與過量的H+反應生成Al3+和H2O(反應③)

14、,Al3+與過量的OH-反應生成Al和H2O(反應②)。(2)首先確定C為NaCl,電解熔融態(tài)NaCl生成Na、Cl2,電解飽和NaCl溶液生成NaOH、H2、Cl2,故A為Na,B為NaOH。(3)金屬元素中,鐵的價態(tài)變化復雜,所以首先聯(lián)想A為Fe,Fe可與鹽酸反應生成FeCl2(反應④),FeCl2與Cl2反應生成FeCl3(反應③),FeCl3與Fe反應生成FeCl2(反應②),Fe可與Cl2反應生成FeCl3(反應①)。 10.(2018全國Ⅱ,26)(18分)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家,一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質)為原料制備金屬鋅

15、的流程如圖所示: 相關金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下: 金屬離子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ 開始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列問題: (1)焙燒過程中主要反應的化學方程式為?　。? (2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有　　　　　　;氧化除雜工序中ZnO的作用是　　　　　　　　　。若不通入氧氣,其后果是　。? (3)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,還原除雜工序中反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

16、　　　　　　　　　　　。? (4)電解硫酸鋅溶液制備單質鋅時,陰極的電極反應式為　　　　　　　　　　　　;沉積鋅后的電解液可返回　　　　　工序繼續(xù)使用。? 答案(1)ZnS+O2ZnO+SO2 (2)PbSO4　調節(jié)溶液的pH　無法除去雜質Fe2+ (3)Cd2++ZnCd+Zn2+ (4)Zn2++2e-Zn　溶浸 解析根據(jù)制備流程,焙燒過程中ZnS轉化成ZnO和SO2,相關化學方程式為ZnS+O2ZnO+SO2或2ZnS+3O22ZnO+2SO2,同時雜質FeS、CdS、PbS轉化成SO2和相應的金屬氧化物。加稀硫酸溶浸可將PbO轉化成PbSO4沉淀除去,同時除去不溶的SiO2

17、。根據(jù)表格中相關金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍,氧化除雜過程通入氧氣的目的是將Fe2+轉化成Fe3+,最終轉化為Fe(OH)3除去,加入ZnO的目的是調節(jié)溶液的pH,有利于沉淀Fe3+。還原除雜是用Zn還原Cd2+從而除去Cd,相關的化學方程式為Cd2++ZnCd+Zn2+。電解硫酸鋅溶液制備單質鋅時,陰極Zn2+得電子生成Zn,電極反應式為Zn2++2e-Zn;陽極水電離出的OH-失電子生成O2,同時生成硫酸,所以沉積鋅后的電解液可返回溶浸工序繼續(xù)使用。 11.(18分)某礦渣的成分為Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2,工業(yè)上用該礦渣獲取銅和膽礬的操作流程如下: 已知:①

18、Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O。 ②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下表所示: 沉淀物 Cu(OH)2 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀pH 5.4 4.0 2.7 5.8 沉淀完全pH 6.7 5.2 3.7 8.8 請回答下列問題: (1)為了加快反應Ⅰ的速率,可以采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(寫兩條)。? (2)固體混合物A中的成分是　　　　。? (3)反應Ⅰ完成后,鐵元素的存在形式為　　　　(填離子符號);寫出生成該離子的離子方程式

19、　?　。? (4)沉淀B是　　　　,x的范圍是　,? y的范圍是　　　　　　　　　　。? (5)操作1主要包括:　　　　　、　　　　　、　　　　　　。? 洗滌CuSO4·5H2O粗產品不能用大量水洗,而用冰水洗滌。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案(1)適當升高溫度;不斷攪拌;將礦渣粉碎;適當增大硫酸的濃度等(任寫兩條,其他合理答案均可) (2)SiO2、Cu (3)Fe2+　2Fe3++CuCu2++2Fe2+ (4)Fe(OH)3　3.7

20、體表面的雜質離子,又可以減少晶體的損失 解析(1)由于礦渣為固體,所以為了加快反應的速率,可以采取的措施是將固體粉碎,也可以適當升高反應的溫度或增大反應物H2SO4的濃度等措施。(2)SiO2是酸性氧化物,不能與酸發(fā)生反應;其他金屬氧化物Cu2O、Al2O3、Fe2O3與硫酸發(fā)生反應:Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O;Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O;Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O;Fe2(SO4)3+CuCuSO4+2FeSO4。因此發(fā)生反應Ⅰ后過濾出的固體混合物A中的成分是SiO2、Cu。(3)因為礦渣中Fe元素的化合價為+3價,先發(fā)生復分解反應,得到Fe2(SO4)3,然后發(fā)生反應:2Fe3++CuCu2++2Fe2+。因此該反應完成后,鐵元素的存在形式為+2價的Fe,即Fe2+。(4)由圖示可知B是Fe(OH)3,x的范圍是3.7