金属及化合物

化学高考题分类目录

C单元金属及其化合物

C1 钠及其化合物

2.[2014·天津卷] 实验室制备下列气体时,所用方法正确的是()

A.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置

B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体

C.制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体

D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气

2.A[解析] 用Na2O2和水反应制取氧气,与用在MnO2催化下分解H2O2制取氧气的发生装置相同,A项正确;饱和NaHCO3溶液显碱性,能与氯气反应,B项错误;相同条件下,乙烯的密度与空气的密度相差不大,故不能用排空气法收集乙烯,C项错误;NO2与水发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO,产生的NO仍是有毒气体,故不能用水吸收含NO2的尾气,D项错误。

12.[2014·山东卷] 下列有关溶液组成的描述合理的是()

A.无色溶液中可能大量存在Al3+、NH+4、Cl-、S2-

B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、SO2-4、I-

C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HCO-3

D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO2-4

12.C[解析] Al3+、S2-发生水解互促反应不能大量共存,A项错误;酸性溶液中不能大量存在ClO-,B项错误;HCO-3水解使溶液呈弱碱性,因此弱碱性溶液中可大量存在Na +、K+、Cl-、HCO-

,C项正确;中性溶液中不能大量存在Fe3+,D项错误。

3

7.[2014·山东卷] 下表中对应关系正确的是()

金属及化合物

金属及化合物

7.B[解析] CH2===CH2与HCl的反应为加成反应,A项错误;油脂水解生成甘油和高级脂肪酸,淀粉水解的最终产物为葡萄糖,B项正确;Zn+Cu2+===Zn2++Cu的反应中被还原的是Cu2+,C项错误;Na2O2与H2O的反应中氧化剂、还原剂均为Na2O2,Cl2与H2O的反应中氧化剂、还原剂均为Cl2,D项错误。

9.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 下列反应中,反应后固体物质增重的是()

A.氢气通过灼热的CuO粉末

B.二氧化碳通过Na2O2粉末

C.铝与Fe2O3发生铝热反应

D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液

9.B[解析] 氢气能夺取灼热的CuO中的氧,使固体质量减小,A项错误;Na2O2粉末能夺取二氧化碳中相当于CO的成分形成Na2CO3,固体质量增加,B项正确;铝与Fe2O3发生铝热反应生成铁和氧化铝,反应前后均是固体,固体质量不变,C项错误;锌粒投入Cu(NO3)2溶液相对原子质量较大的锌置换出相对原子质量较小的铜,固体质量减小,D项错误。

7.[2014·全国卷] N A表示阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是()

A.1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2N A

B.2 L 0.5 mol·L-1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为N A

C.1 mol Na2O2固体中含离子总数为4N A

D.丙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中氢原子的个数为6N A

7.D[解析] 1 mol FeI2与足量Cl2反应时,Fe2+被氧化为Fe3+,I-被氧化为I2,转移电子3N A,A项错误;2 L0.5 mol·L-1的硫酸钾溶液中n(SO2-4)=1 mol,所带电荷数为2N A,B 项错误;Na2O2由Na+和O2-2(过氧根离子)构成,1 mol Na2O2中的离子总数为3N A,C项错误;丙烯和环丙烷为同分异构体,其分子式均为C3H6,最简式为CH2,42 g混合气中的氢

原子个数为42 g

14 g·mol-1

×2N A=6N A,D项正确。

13.[2014·安徽卷] 室温下,在0.2 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0 mol·L-1 NaOH 溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积的变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是()

金属及化合物

A .a 点时,溶液呈酸性的原因是Al 3+水解,离子方程式为Al 3++3OH -Al(OH)3

金属及化合物

B .a ~b 段,溶液pH 增大,Al 3+

浓度不变 C .b ~c 段,加入的OH -主要用于生成Al(OH)3沉淀

D .d 点时,Al(OH)3沉淀开始溶解

13.C [解析] Al 3+水解的离子方程式为Al 3+

+3H 23+3H +,A 项错误;a ~b 段,Al 3+与OH -作用生成Al(OH)3沉淀,Al 3+浓度不断减小,B 项错误;c 点溶液pH <7,说明溶液中还没有NaAlO 2生成,因此b ~c 段,加入的OH -

主要用于生成Al(OH)3沉淀,C 项正确;在c ~d 段pH 逐渐增大,说明沉淀逐渐溶解,到达d 点,Al(OH)3沉淀已完全溶解,D 项错误。

9. [2014·北京卷] 下列解释事实的方程式不正确的是( )

A .测0.1 mol/L 氨水的pH 为11:

NH 3·H 2O NH +4+OH - B .将Na 块放入水中,产生气体:

2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑

C .用CuCl 2溶液做导电实验,灯泡发光:

CuCl 2=====通电

Cu 2++2Cl - D .Al 片溶于NaOH 溶液中,产生气体:

2Al +2OH -+2H 2O===2AlO -

2+3H 2↑

9.C [解析] 0.1 mol/L 氨水的pH 为11,说明一水合氨为弱电解质,A 正确;钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,B 正确;用氯化铜溶液作导电实验,是氯化铜在水溶液中发生了电离:CuCl 2===Cu 2++2Cl -,C 错误;金属铝与氢氧化钠溶液的反应生成偏铝酸钠和氢气,D 正确。

23.(双选) [2014·广东卷] 甲~辛等元素在周期表中的相对位置如下表,甲与戊的原子序数相差3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素。下列判断正确的是( )

金属及化合物

A .金属性:甲>乙>丁

B .原子半径:辛>己>戊

C .丙与庚的原子核外电子数相差13

D .乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物

23.BC [解析] 金刚石是自然界中硬度最大的单质,因而戊是C 、己是Si 、庚为Ge 、辛为Ga ;既然丁与辛同周期,则甲与戊同周期,二者原子序数相差3,所以甲为Li 、乙为Na 、丙为K 、丁为Ca 。金属性:Li <Na <Ca ,A 项错误;原子半径Ga>Al>Si>C ,B 项正确;K 是19号元素,Ge 是32号元素,原子序数相差13,故核外电子数相差13, C 项正确;Na 在空气中燃烧生成的Na 2O 2既含离子键又含共价键,D 项错误。

10.[2014·全国卷] 下列除杂方案错误的是( )

金属及化合物

10.B [解析] 混合气体通过盛有NaOH 溶液的洗气瓶时,CO 2被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可将带出的水蒸气除去,得干燥、纯净的CO ,A 项正确;NaOH 溶液可与NH 4Cl 溶液发生反应NaOH +NH 4Cl===NaCl +NH 3↑+H 2O ,B 项错误;Cl 2在饱和食盐水中的溶解度很小,而HCl 在饱和食盐水中的溶解度很大,混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶时HCl 气体被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除去带出的水蒸气,C 项正确;灼烧时,杂质NaHCO 3发生反应2NaHCO 3=====△

Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O ,D 项正确。

3. [2014·四川卷] 能正确表示下列反应的离子方程式的是( )

A .Cl 2通入NaOH 溶液:

Cl2+OH-===Cl-+ClO-+H2O

B.NaHCO3溶液中加入稀盐酸:

CO2-3+2H+===CO2↑+H2O

C.AlCl3溶液中加入过量稀氨水:

Al3++4NH3·H2O===AlO-2+4NH+4+2H2O

D.Cu溶于稀HNO3:

3Cu+8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O

3.D[解析] A项不满足电荷守恒和原子守恒,正确的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl -+ClO-+H

O,错误;NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na++HCO-3,NaHCO3与稀盐

2

酸反应,实质是HCO-3和H+发生反应HCO-3+H+===CO2↑+H2O,B项错误;氢氧化铝不能与过量氨水反应,AlCl3中加入过量氨水,反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4,C项错误;铜溶于稀硝酸生成硝酸铜,还原产物为NO,则D正确。

C2 镁、铝及其化合物

3.[2014·四川卷] 能正确表示下列反应的离子方程式的是()

A.Cl2通入NaOH溶液:

Cl2+OH-===Cl-+ClO-+H2O

B.NaHCO3溶液中加入稀盐酸:

CO2-3+2H+===CO2↑+H2O

C.AlCl3溶液中加入过量稀氨水:

Al3++4NH3·H2O===AlO-2+4NH+4+2H2O

D.Cu溶于稀HNO3:

3Cu+8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O

3.D[解析] A项不满足电荷守恒和原子守恒,正确的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl -+ClO-+H

O,错误;NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na++HCO-3,NaHCO3与稀盐

2

酸反应,实质是HCO-3和H+发生反应HCO-3+H+===CO2↑+H2O,B项错误;氢氧化铝不能与过量氨水反应,AlCl3中加入过量氨水,反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4,C项错误;铜溶于稀硝酸生成硝酸铜,还原产物为NO,则D正确。

1.[2014·四川卷] 化学与生活密切相关。下列说法不正确的是()

A.乙烯可作水果的催熟剂

B.硅胶可作袋装食品的干燥剂

C.福尔马林可作食品的保鲜剂

D.氢氧化铝可作胃酸的中和剂

1.C[解析] 乙烯可以作生物调节剂,催熟果实,A正确;硅胶具有吸水性,可以作干燥剂,B正确;福尔马林中含有的甲醛具有毒性,不能作为食品的保鲜剂,C错误;氢氧化铝具有两性,可以中和胃酸,作胃酸中和剂,D正确。

30.[2014·山东卷] 离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl-7和AlCl-4组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。

(1)钢制品接电源的________极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为__________________________________________。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为________。

(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,所得还原产物的物质的量为________mol。

(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有________。

a.KCl b.KClO3c.MnO2d.Mg

取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,______________(填“能”或“ 不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是________(用离子方程式说明)。

30.(1)负4Al2Cl-7+3e-===Al+7AlCl-4H2

(2)3

(3)b、d不能

Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+===3Fe2+

(或只写Fe+2Fe3+===3Fe2+)

[解析] (1)电镀时,镀件应连接电源负极,作阴极;在阴极上发生还原反应,结合题中“电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应”可知阴极上的反应式是4Al2Cl-7+3e-===Al+7AlCl-4;若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极反应是水电离出的H+得电子还原为H2。(2)用NaOH溶解铝镀层时发生反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,H2是还原产物,当转移6 mol电子时,该反应可得到3 mol还原产物。(3)引发铝粉和Fe2O3粉末反应的助燃剂为KClO3,然后插入镁条,点燃镁条即可使铝热反应发生;混合物中即使含有Fe2O3,Fe2O3溶于酸后生成的Fe3+与反应生成的Fe发生氧化还原反应生成Fe2+,再加入KSCN溶液后溶液也不显红色,因此不能证明反应后固体不含Fe2O3。

9.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 下列反应中,反应后固体物质增重的是()

A.氢气通过灼热的CuO粉末

B.二氧化碳通过Na2O2粉末

C.铝与Fe2O3发生铝热反应

D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液

9.B[解析] 氢气能夺取灼热的CuO中的氧,使固体质量减小,A项错误;Na2O2粉末能夺取二氧化碳中相当于CO的成分形成Na2CO3,固体质量增加,B项正确;铝与Fe2O3发生铝热反应生成铁和氧化铝,反应前后均是固体,固体质量不变,C项错误;锌粒投入Cu(NO3)2溶液相对原子质量较大的锌置换出相对原子质量较小的铜,固体质量减小,D项错误。

9.[2014·福建卷] 常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是()

金属及化合物

A.①③B.①④C.②④D.②③

9.B[解析] ①中Y是两性氢氧化物,常温下既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应;②中SiO2不能与浓盐酸反应;③中N2与O2在高温或者放电的条件下反应生成NO;N2与H2在高温高压、催化剂的条件下反应生成NH3;④中在常温下,2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,4HNO3(浓)+Cu===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,B项正确。

32.[2014·广东卷] 石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合利用工艺如下:

金属及化合物

(注:SiCl4的沸点为57.6 ℃,金属氯化物的沸点均高于150 ℃)

(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是____________________。

(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体Ⅰ中的碳氧化物主要为________。由气体Ⅱ中某物得到水玻璃的化学反应方程式为____________________________________________。

(3)步骤①为:搅拌、________。所得溶液Ⅳ中的阴离子有________。

(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为______________________________________________,100 kg 初级石墨最多可能获得Ⅴ的质量为______kg 。

(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成如图防腐示意图,并作相应标注。

金属及化合物

32.(1)排除装置中的空气

(2)CO SiCl 4+6NaOH===Na 2SiO 3+4NaCl +3H 2O

(3)过滤 AlO -2和Cl -

(4)AlO -2+CH 3COOCH 2CH 3+2H 2O ――→△CH 3COO -

+CH 3CH 2OH +Al(OH)3↓ 7.8

金属及化合物

[解析] (1)通入N 2的目的是为了排除装置中的空气(特别是氧气),防止在高温时石墨与氧气反应。(2)高温反应后,SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3、MgO 分别转化为SiCl 4、AlCl 3、FeCl 3、MgCl 2。因为石墨是过量的,故高温条件下,C 和SiO 2、Fe 2O 3反应生成的是CO 。由于SiCl 4的沸点为57.6 ℃,低于80 ℃,故气体Ⅱ为SiCl 4,在NaOH 溶液中水解生成Na 2SiO 3和NaCl: SiCl 4+6NaOH===Na 2SiO 3+4NaCl +3H 2O 。(3)AlCl 3、FeCl 3、MgCl 2的沸点均高于150 ℃,在80 ℃下变为固体Ⅲ, AlCl 3、FeCl 3、MgCl 2和过量NaOH 反应后生成NaAlO 2、Fe(OH)3、Mg(OH)2和NaCl ,通过过滤将沉淀Fe(OH)3和Mg(OH)2滤出,得到的溶液Ⅳ主要含NaAlO 2和NaCl 。(4)NaAlO 2发生水解导致溶液显碱性:NaAlO 2+2H 2O

Al(OH)3+NaOH ,加入乙酸乙酯后,发生水解:CH 3COOCH 2CH 3+NaOH ――→△CH 3COONa +CH 3CH 2OH ,促使

NaAlO 2彻底水解生成Al(OH)3沉淀。溶液Ⅳ转化为沉淀Ⅴ的反应为NaAlO 2+2H 2O +CH 3COOCH 2CH 3――→△

Al(OH)3↓+CH 3COONa +CH 3CH 2OH 。根据Al 原子守恒,可知100 kg

初级石墨可得m[Al(OH)3]=100 kg×5.1%

102 g·mol-1

×2×78 g·mol-1=7.8 kg。

(5)水体中铜件的电化学防腐利用了电解保护法,该方法中石墨作阳极,铜件作阴极,即外加电流的阴极保护法;若将石墨与铜件直接相连,形成原电池,则铜作负极被氧化,所以不可采用。

16.[2014·江苏卷] (12分)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。

金属及化合物

(1)酸浸时反应的化学方程式为____________________;滤渣Ⅰ的主要成分为________(填化学式)。

(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是__________________________(用离子方程式表示)。

(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是________________________;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

16.(1)Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O SiO2

(2)CaSO43CaCO3+2Al3++3SO2-4+3H2O===2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑

(3)溶液中的部分SO2-3被氧化成SO2-4减小

[解析] (1)粉煤灰中的Al2O3能与H2SO4反应生成Al2(SO4)3,而SiO2不能与H2SO4反应,因而滤渣Ⅰ为SiO2。(2)滤液为Al2(SO4)3,与CaCO3反应生成微溶物CaSO4,因而滤渣Ⅱ为CaSO4。溶液中存在Al3++3H23+3H+,CaCO3+2H+=== Ca2++H2O+CO2↑,溶液的pH偏高,碱性增强,会促进Al3+水解,铝元素容易转化为Al(OH)3沉淀而导致溶液中铝元素含量降低。(3)+4价S具有较强还原性,溶液中的SO2-3容易被氧化为SO2-4。SO2在水中溶解度较大且SO2溶于水生成H2SO3,且加热时部分H2SO3会被氧化为酸性更强的H2SO4,因而比吸收SO2前酸性增强,pH减小。

12.[2014·山东卷] 下列有关溶液组成的描述合理的是()

A.无色溶液中可能大量存在Al3+、NH+4、Cl-、S2-

B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、SO2-4、I-

C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HCO-3

D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO2-4

12.C[解析] Al3+、S2-发生水解互促反应不能大量共存,A项错误;酸性溶液中不能大量存在ClO-,B项错误;HCO-3水解使溶液呈弱碱性,因此弱碱性溶液中可大量存在Na +、K+、Cl-、HCO-

,C项正确;中性溶液中不能大量存在Fe3+,D项错误。

3

C3 铁、铜及其化合物

1.[2014·天津卷] 化学与生产、生活息息相关,下列叙述错误的是()

A.铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性

B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染

C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素

D.含重金属离子的电镀废液不能随意排放

1.B[解析] 锌的化学性质活泼,铁表面镀锌,铁被保护,A项正确;聚乳酸塑料易降解,而聚乙烯塑料难降解,是产生白色污染的主要污染物,B项错误;化石燃料燃烧时生成大量的二氧化碳,同时生成一氧化碳、二氧化硫等有害气体,还能产生大量的粉尘等有害颗粒物,故大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素,C项正确;含重金属离子的电镀废液随意排放会造成水体污染,D项正确。

4.[2014·四川卷] 下列实验方案中,不能达到实验目的的是()

金属及化合物

4.B[解析] 溴乙烷在氢氧化钠溶液中加热发生水解生成乙醇、溴化钠。在酸性条件下溴化钠与硝酸银溶液反应产生淡黄色溴化银沉淀,能达到实验目的,A正确;在Fe(NO3)2中加入H2SO4后,发生反应的离子方程式为3Fe2++NO-3+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,再向其中加入KSCN溶液后,溶液呈血红色,则该方案不能确定被检验出的Fe3+是来源于Fe(NO3)2变质,还是因为Fe(NO3)2溶于H2SO4后,Fe2+被HNO3氧化,B错误;溴水加入碘化钾,若生成碘单质则四氯化碳层呈紫色,说明单质溴的氧化性强于单质碘,C正确;沉淀由白色转变为红褐色,说明氢氧化镁转化为氢氧化铁,即可验证氢氧化铁的溶解度小于氢氧化镁,D正确。

30.[2014·山东卷] 离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl-7和AlCl-4组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。

(1)钢制品接电源的________极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为__________________________________________。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为________。

(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,所得还原产物的物质的量为________mol。

(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有________。

a.KCl b.KClO3c.MnO2d.Mg

取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,______________(填“能”或“ 不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是________(用离子方程式说明)。

30.(1)负4Al2Cl-7+3e-===Al+7AlCl-4H2

(2)3

(3)b、d不能

Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+===3Fe2+

(或只写Fe+2Fe3+===3Fe2+)

[解析] (1)电镀时,镀件应连接电源负极,作阴极;在阴极上发生还原反应,结合题中“电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应”可知阴极上的反应式是4Al2Cl-7+3e-===Al+7AlCl-4;若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极反应是水电离出的H+得电子还原为H2。(2)用NaOH溶解铝镀层时发生反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,H2是还原产物,当转移6 mol电子时,该反应可得到3 mol还原产物。(3)引发铝粉和Fe2O3粉

末反应的助燃剂为KClO3,然后插入镁条,点燃镁条即可使铝热反应发生;混合物中即使含有Fe2O3,Fe2O3溶于酸后生成的Fe3+与反应生成的Fe发生氧化还原反应生成Fe2+,再加入KSCN溶液后溶液也不显红色,因此不能证明反应后固体不含Fe2O3。

12.[2014·山东卷] 下列有关溶液组成的描述合理的是()

A.无色溶液中可能大量存在Al3+、NH+4、Cl-、S2-

B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、SO2-4、I-

C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HCO-3

D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO2-4

12.C[解析] Al3+、S2-发生水解互促反应不能大量共存,A项错误;酸性溶液中不能大量存在ClO-,B项错误;HCO-3水解使溶液呈弱碱性,因此弱碱性溶液中可大量存在Na +、K+、Cl-、HCO-

,C项正确;中性溶液中不能大量存在Fe3+,D项错误。

3

9.[2014·山东卷] 等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是()

A.FeO B.Fe2O3 C. FeSO4D.Fe3O4

9.A[解析] Fe2O3与稀硝酸反应不能放出NO,B项错误;1 mol Fe3O4中含有1 mol Fe2+,利用得失电子守恒可知生成1 mol NO需消耗FeO、FeSO

、Fe3O4的物质的量均为3 mol,

4

FeO、FeSO4、Fe3O4的摩尔质量(g/mol)分别为:72、152、232,所以等质量的FeO、FeSO4、Fe3O4与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是FeO。

9.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 下列反应中,反应后固体物质增重的是()

A.氢气通过灼热的CuO粉末

B.二氧化碳通过Na2O2粉末

C.铝与Fe2O3发生铝热反应

D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液

9.B[解析] 氢气能夺取灼热的CuO中的氧,使固体质量减小,A项错误;Na2O2粉末能夺取二氧化碳中相当于CO的成分形成Na2CO3,固体质量增加,B项正确;铝与Fe2O3发生铝热反应生成铁和氧化铝,反应前后均是固体,固体质量不变,C项错误;锌粒投入Cu(NO3)2溶液相对原子质量较大的锌置换出相对原子质量较小的铜,固体质量减小,D项错误。

10.[2014·全国卷] 下列除杂方案错误的是()

金属及化合物

10.B [解析] 混合气体通过盛有NaOH 溶液的洗气瓶时,CO 2被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可将带出的水蒸气除去,得干燥、纯净的CO ,A 项正确;NaOH 溶液可与NH 4Cl 溶液发生反应NaOH +NH 4Cl===NaCl +NH 3↑+H 2O ,B 项错误;Cl 2在饱和食盐水中的溶解度很小,而HCl 在饱和食盐水中的溶解度很大,混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶时HCl 气体被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除去带出的水蒸气,C 项正确;灼烧时,杂质NaHCO 3发生反应2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O ,D 项正确。

7. [2014·全国卷] N A 表示阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是( )

A .1 mol FeI 2与足量氯气反应时转移的电子数为2N A

B .2 L 0.5 mol·L -1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为N A

C .1 mol Na 2O 2固体中含离子总数为4N A

D .丙烯和环丙烷组成的42 g 混合气体中氢原子的个数为6N A

7.D [解析] 1 mol FeI 2与足量Cl 2反应时,Fe 2+被氧化为Fe 3+,I -

被氧化为I 2,转移电子3N A ,A 项错误;2 L0.5 mol·L

-1的硫酸钾溶液中n (SO 2-4)=1 mol ,所带电荷数为2N A ,B 项错误;Na 2O 2由Na +和O 2-2(过氧根离子)构成,1 mol Na 2O 2中的离子总数为3N A ,C 项错

误;丙烯和环丙烷为同分异构体,其分子式均为C 3H 6,最简式为CH 2,42 g 混合气中的氢

原子个数为42 g 14 g·mol -1

×2N A =6N A ,D 项正确。 28. 2014·安徽卷] 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和炭粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图所示)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。

(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):

金属及化合物

(2)编号①实验测得容器中的压强随时间的变化如图(a)所示。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了________腐蚀,请在图(b)中用箭头标出发生该腐蚀时电子的流动方向;此时,炭粉表面发生了________(填“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是__________。

金属及化合物

金属及化合物

(a)(b)

(3)该小组对图(a)中0~t1时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二:

假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;

假设二:________;

……

(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。

实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):

28.(1)

金属及化合物

金属及化合物

(2)吸氧还原2H2O+O2+4e-===4OH-(或4H++O2-4e-===2H2O)

(3)反应放热,温度升高

(4)

实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):

①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、

出导管);

②通入氩气排净瓶内空气;

③滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也可测温度

变化,检验Fe2+等)。如果瓶内压强增大,假设一成立。

否则假设一不成立。[解析] (1)为得出影响规律,两个对比试验只能保留一个变量不同,实验②为探究醋酸浓度的影响,则所取碳粉质量、铁粉质量需要和实验①相同;对比实验①、实验③,二者所取碳粉质量不同,实验③的实验目的是探究碳粉含量对实验的影响。(2)容器内气体压强变小,则容器内气体物质的量减少,说明发生了吸氧腐蚀;发生腐蚀时形成原电池,因此电子由负极(Fe)流向正极(C);在炭粉(正极)表面发生的反应是溶解的O2得电子还原为OH-(起始时,滴入醋酸,则电解质溶液酸性强,O2得电子发生还原反应,与H+结合成H2O,因此正极电极反应也可写成4H++O2+4e-===2H2O)。(4)锥形瓶内压强开始时变大的原因有两个:一是发生析氢腐蚀,二是反应放热,瓶内温度升高;为验证发生析氢腐蚀,可另取一装置,药品用量和实验操作与编号①的实验相同,根据需要可在橡皮塞上打孔,通过测量瓶内压强随时间的变化、溶液中c(Fe2+)随时间的变化等均可,利用测得数据做出相应判断。

9.[2014·福建卷] 常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是()

金属及化合物

金属及化合物

A.①③ B .①④ C .②④ D .②③

9.B [解析] ①中Y 是两性氢氧化物,常温下既能与NaOH 溶液反应又能与稀硫酸反应;②中SiO 2不能与浓盐酸反应;③中N 2与O 2在高温或者放电的条件下反应生成NO ;N 2与H 2在高温高压、催化剂的条件下反应生成NH 3;④中在常温下,2FeCl 3+Cu===2FeCl 2+CuCl 2,4HNO 3(浓)+Cu===Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O ,B 项正确。

32. [2014·广东卷] 石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO 2(7.8%)、Al 2O 3(5.1%)、Fe 2O 3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合利用工艺如下:

金属及化合物

(注:SiCl 4的沸点为57.6 ℃,金属氯化物的沸点均高于150 ℃)

(1)向反应器中通入Cl 2前,需通一段时间N 2,主要目的是____________________。

(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体Ⅰ中的碳氧化物主要为________。由气体Ⅱ中某物得到水玻璃的化学反应方程式为____________________________________________。

(3)步骤①为:搅拌、________。所得溶液Ⅳ中的阴离子有________。

(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为______________________________________________,100 kg 初级石墨最多可能获得Ⅴ的质量为______kg 。

(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成如图防腐示意图,并作相应标注。

金属及化合物

32.(1)排除装置中的空气

(2)CO SiCl 4+6NaOH===Na 2SiO 3+4NaCl +3H 2O

(3)过滤 AlO -2和Cl -

(4)AlO -2+CH 3COOCH 2CH 3+2H 2O ――→△CH 3COO -

+CH 3CH 2OH +Al(OH)3↓ 7.8

金属及化合物

[解析] (1)通入N 2的目的是为了排除装置中的空气(特别是氧气),防止在高温时石墨与氧气反应。(2)高温反应后,SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3、MgO 分别转化为SiCl 4、AlCl 3、FeCl 3、MgCl 2。因为石墨是过量的,故高温条件下,C 和SiO 2、Fe 2O 3反应生成的是CO 。由于SiCl 4的沸点为57.6 ℃,低于80 ℃,故气体Ⅱ为SiCl 4,在NaOH 溶液中水解生成Na 2SiO 3和NaCl: SiCl 4+6NaOH===Na 2SiO 3+4NaCl +3H 2O 。(3)AlCl 3、FeCl 3、MgCl 2的沸点均高于150 ℃,在80 ℃下变为固体Ⅲ, AlCl 3、FeCl 3、MgCl 2和过量NaOH 反应后生成NaAlO 2、Fe(OH)3、Mg(OH)2和NaCl ,通过过滤将沉淀Fe(OH)3和Mg(OH)2滤出,得到的溶液Ⅳ主要含NaAlO 2和NaCl 。(4)NaAlO 2发生水解导致溶液显碱性:NaAlO 2+2H 2O

Al(OH)3+NaOH ,加入乙酸乙酯后,发生水解:CH 3COOCH 2CH 3+NaOH ――→△CH 3COONa +CH 3CH 2OH ,促使

NaAlO 2彻底水解生成Al(OH)3沉淀。溶液Ⅳ转化为沉淀Ⅴ的反应为NaAlO 2+2H 2O +CH 3COOCH 2CH 3――→△

Al(OH)3↓+CH 3COONa +CH 3CH 2OH 。根据Al 原子守恒,可知100 kg 初级石墨可得m [Al(OH)3]=100 kg×5.1%102 g·mol -1×2×78 g·mol -1=7.8 kg 。 (5)水体中铜件的电化学防腐利用了电解保护法,该方法中石墨作阳极,铜件作阴极,即外加电流的阴极保护法;若将石墨与铜件直接相连,形成原电池,则铜作负极被氧化,所以不可采用。

8. [2014·新课标全国卷Ⅰ] 化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( )

金属及化合物

8.C [解析] 在加热、碱性环境下,油污能够彻底水解,A 项错误;Ca(ClO)2与空气中的CO 2和水蒸气反应生成CaCO 3和HClO ,导致漂白粉变质,而CaCl 2与CO 2不反应,B 项错误;K 2CO 3与NH 4Cl 混合施用,发生双水解反应释放出NH 3,降低肥效,C 项正确;FeCl 3与Cu 的反应为2FeCl 3+Cu===2FeCl 2+CuCl 2,但FeCl 3溶液不能将Cu 2+

还原为Cu ,D 项错误。

26. [2014·浙江卷] 某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成了如下实验:

金属及化合物

另取10.80 g X 在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40 g 固体1。请回答如下问题:

(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图:________________。写出气体甲的电子式:________。

(2)X 的化学式是________,在惰性气流中加热X 至完全分解的化学方程式为__________________________________________________________。

(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是______________________________(用化学反应方程式表示)。

(4)一定条件下,气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式:_____________________________________________________,并设计实验方案验证该反应的产物:__________________________________________________

________________________________________________________________________。

金属及化合物

26.

金属及化合物

(2)CaFe(CO 3)2 CaFe(CO 3)2=====△CaO +FeO +2CO 2↑

(3)4Fe(OH)2+2H 2O +O 2===4Fe(OH)3

(4)2FeO +CO 2=====△

Fe 2O 3+CO

检测Fe 2O 3:将固体用稀盐酸溶解,加入KSCN 溶液若显红色,表明产物中有Fe(Ⅲ) 检测CO :将气体通过灼热CuO ,黑色固体变红色

[解析] 由白色沉淀在空气中可转化为红褐色沉淀知X 中含有铁元素,由X 与盐酸反

应生成气体甲,甲又能与溶液1反应生成白色沉淀且该白色沉淀又可在水中继续与甲反应,故甲是CO2。由实验过程知X中含有+2价的铁、还含有CO2-3,另一种金属可能是+2价的钙,故X的化学式为CaFe(CO3)2,X分解得到CO2、CaO、FeO。高温下FeO与CO2反应生成CO,另一种产物可能是Fe2O3。将反应后所得到的固体用稀硫酸溶解,然后用KSCN 溶液检验是否含有Fe3+,将气体产物通过热的CuO固体,根据固体变红色可确定CO2中有CO。

C4 金属的通性及金属材料

8.[2014·浙江卷] 下列说法正确的是()

A.金属汞一旦洒落在实验室地面或桌面时,必须尽可能收集,并深埋处理

B.用pH计、电导率仪(一种测量溶液导电能力的仪器)均可监测乙酸乙酯的水解程度C.邻苯二甲酸氢钾可用于标定NaOH溶液的浓度。假如称量邻苯二甲酸氢钾时电子天平读数比实际质量偏大,则测得的NaOH溶液浓度比实际浓度偏小

D.向某溶液中加入茚三酮试剂,加热煮沸后溶液若出现蓝色,则可判断该溶液含有蛋白质

8.B[解析] 金属汞洒落后,对于无法收集的应加硫黄粉使其转化为极难溶于水的HgS,A项错误;乙酸乙酯是非电解质,它不能导电,它的水解产物乙酸是电解质(弱酸),溶液能导电,B项正确;当称量的邻苯二甲酸氢钾的读数比实际质量偏大时,造成所配制的邻苯二甲酸氢钾溶液的浓度偏小,则所消耗的邻苯二甲酸氢钾溶液的体积偏大,则测得的NaOH溶液浓度比实际浓度偏大,C项错误;许多氨基酸也能与茚三酮发生反应生成蓝色沉淀,D项错误。

9.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 下列反应中,反应后固体物质增重的是()

A.氢气通过灼热的CuO粉末

B.二氧化碳通过Na2O2粉末

C.铝与Fe2O3发生铝热反应

D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液

9.B[解析] 氢气能夺取灼热的CuO中的氧,使固体质量减小,A项错误;Na2O2粉末能夺取二氧化碳中相当于CO的成分形成Na2CO3,固体质量增加,B项正确;铝与Fe2O3发生铝热反应生成铁和氧化铝,反应前后均是固体,固体质量不变,C项错误;锌粒投入Cu(NO3)2溶液相对原子质量较大的锌置换出相对原子质量较小的铜,固体质量减小,D项错误。

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