2014届高考化学三轮冲刺题点训练9常见金属元素及其重要化合物

一、6分选择题专项训练(一)低档题1．(2013·广东汕头一模，7)下列对物质用途的描述中，错误的是()。A．铝可用于冶炼某些熔点较高的金属B．Na2O2可用作漂白剂C．碱石灰可用于干燥CO2、O2等气体D．NaClO可用作消毒剂解析碱石灰是碱性干燥剂，不能干燥酸性气体，故C错误；Na2O2因具有强氧化性而具有漂白性，可作漂白剂，故B正确；NaClO因具有强氧化性而可作消毒剂，故D正确。答案C(二)中档题2．(原创题)下列类比关系正确的是()。A．钠与氧气在不同条件下反应会生成两种不同的氧化物，则Li与氧气反应也能生成Li2O或Li2O2B．Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则Na2O2与SO2反应可生成Na2SO3和O2C．Fe与Cl2反应生成FeCl3，则Fe与I2反应可生成FeI3D．Al与Fe2O3能发生铝热反应，则Al与MnO2也能发生铝热反应解析A项中Li与氧气反应只能生成一种氧化物Li2O；B项中具有氧化性的Na2O2与具有还原性的SO2反应可生成Na2SO4；C项中Fe与I2反应生成FeI2，因为碘的氧化性不够强。答案D3．将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100mL2mol·L－1的盐酸反应，实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示，则下列说法错误的是()。A．x＝2.24B．钠的物质的量为0.2molC．反应时，Na、Mg、Al均过量D．曲线b为Mg与盐酸反应的图像解析由图像可以看出，生成气体的体积相等，则盐酸完全反应，x＝2.24，A正确。根据生成的H2为2.24L，可知Na失去0.2mol电子，则钠的物质的量为0.2mol，B正确。反应时如果钠过量，则钠会与水反应，生成的气体多于2.24L，故C错误。根据反应速率可知a、b、c依次是Na、Mg、Al与盐酸反应的图像，D正确。答案C4．(2013·陕西质检)美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液态铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质，有关说法不正确的是()。A．原子半径：NaAlB．若把铝钠合金投入一定量的水中只得到无色溶液，则n(Al)≤n(Na)C．mg不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若放出H2越多，则铝的质量分数越小D．铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中，肯定有氢氧化铜沉淀生成解析本题考查钠、铝及其化合物的性质。元素周期表中Na、Al位于同周期，Na的原子序数小于Al，故原子半径：NaAl，A项正确；Na与H2O反应生成NaOH和H2，Al与NaOH反应生成NaAlO2和H2，关系式为Na～NaOH～Al，得到无色溶液，说明Na、Al全部溶解，n(Al)≤n(Na)，B项正确；失去1mol电子(产生12molH2)，消耗Na为23g，而消耗Al为9g，故相同质量的Na、Al，后者放出氢气较多，在合金中Al的质量分数越高，放出的氢气就越多，C项错误。答案C5．下列推断正确的是()。事实结论A常温下铁、铜均不溶于浓硫酸常温下铁、铜与浓硫酸均不反应BHCl与Na2CO3溶液反应生成CO2可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中的少量HClC氧化铜高温下生成红色物质，该物质可与稀硫酸反应氧化铜高温下可分解生成Cu2OD稀、浓硝酸分别与铜反应，还原产物分别为NO和NO2稀硝酸氧化性比浓硝酸强解析常温下浓硫酸使铁钝化，钝化属于化学反应，A错误；Na2CO3可与CO2反应，B错误；红色物质可与稀硫酸反应，一定不是铜，所以只能为Cu2O，C正确；浓硝酸氧化性强于稀硝酸，D错误。答案C6．(2013·衡水二模)部分氧化的Fe－Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g，经如下处理：下列说法正确的是()。A．滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋B．样品中Fe元素的质量为2.24gC．样品中CuO的质量为4.0gD．V＝896mL解析根据题意，3.2g滤渣一定是铜，而铜与Fe3＋不共存，则A项错误；最后的3.2g固体为Fe2O3，其中Fe元素的质量为2.24g，B项正确；样品中Cu元素和O元素共5.76g－2.24g＝3.52g，则C项错误；2.24gFe元素不可能全是单质，故标准状况下生成的H2的体积小于896mL，D项错误。答案B7．(2013·广东东莞模拟)下列实验能达到预期目的的是(双选)()。A．将K投入NaCl溶液中，比较K与Na的还原性强弱B．用丁达尔效应鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液C．配制0.01mol·L－1FeCl2溶液后，向溶液中加入少量铁粉防氧化D．为加快稀硫酸和锌粒反应制氢气的速率，向溶液中加入少许硝酸铜解析A项，钾会先和水反应，不会达到预期目的；D项，加入硝酸铜后溶液中含有NO－3和H＋，会生成NO气体，使制得的H2不纯。答案BC8．(2013·广东梅州模拟)某课外活动小组做了一个有趣的实验：将2g铝粉和3g碘粉小心混合均匀，分为质量相等的3份，分别进行如下实验。现将实验记录列表如下，根据表中实验事实作出推断，其中正确的是(双选)()。第一份加入0.5g水很快产生火花第二份加入1g胆矾约需30s产生火花第三份加入1g无水硫酸铜1min时仍没有明显反应现象A.水可能是起催化作用而增大铝与碘的化学反应速率B．铝和碘不需任何条件即可发生化学反应生成AlI3C．第一份和第二份实验中还可能观察到紫色的烟D．第三份实验中是因为铝和硫酸铜发生了置换反应解析B中反应条件叙述错误。D中不能发生置换反应，且这里无水硫酸铜只是作为对照的实验。答案AC二、Ⅱ卷15分填空题专项训练(一)低档题9．(15分)下列转化关系中，X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质，A、B是氧化物，A呈红棕色，C、D、E是中学常见的三种化合物。分析转化关系回答问题：(1)请写出反应①的化学方程式_____________________________________。(2)检验D溶液中Y离子的方法是__________________________________。(3)若试剂a是NaOH溶液，写出单质X与NaOH溶液反应的离子方程式______________________________。(4)若试剂b是H2SO4，工业上用E、H2SO4和NaNO2为原料制取高效净水剂Y(OH)SO4，已知还原产物为NO，则该反应的化学方程式是________________________________________________________________。(5)工业上电解熔融的B制取X时，若阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6m3，则阴极产物的质量为________kg。解析根据题意A为Fe2O3，X为铝，通过铝热反应生成氧化铝(B)和铁(单质Y)；D与Fe反应生成E，则试剂b为盐酸，D、E分别是铁盐和亚铁盐。(4)E为FeSO4(铁的化合价为＋2价)→Fe(OH)SO4(铁的化合价为＋3价)，而NaNO2(氮的化合价为＋3价)→NO(氮的化合价为＋2价)。根据电子得失守恒、质量守恒定律即可配平反应化学方程式。(5)阳极反应：2O2－－4e－===O2↑，33.6m3的氧气物质的量为1500mol，转移电子数为6000mol，阴极反应：Al3＋＋3e－===Al，故可以得到2000mol的Al，质量为：2000mol×27g·mol－1＝54000g＝54kg。答案(1)Fe2O3＋2Al=====高温2Fe＋Al2O3(2)取少量D溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红色，则证明有Fe3＋(3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑(4)2FeSO4＋H2SO4＋2NaNO2===2Fe(OH)SO4＋Na2SO4＋2NO↑(5)54(二)中档题10．(2013·广东中山二模)(15分)某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行探究。(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：实验步骤实验现象将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色反应结束后分离出溶液备用红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中一段时间后固体由红色变为绿色[设其主要成分为Cu2(OH)2CO3]按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)置换反应______________________________________________________；化合反应______________________________________________________。(2)用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可以观察到的现象是________________________。解释此现象的离子方程式是______________________________________。(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。①用铝与软锰矿炼锰的原理是(用化学方程式来表示)________________________。②MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化的H2O2溶液中，MnO2溶解产生Mn2＋，该反应的离子方程式是_______________________________________________________________。解析(1)由CuCl2溶液中Cu2＋的水解使溶液呈酸性，所以会有2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，也有2Al＋3Cu2＋===2Al3＋＋3Cu；单质铜在潮湿空气中由红色变为绿色，化学方程式可写出2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3。(2)用石墨作电极，电解AlCl3溶液，电解的化学方程式为：2AlCl3＋6H2O=====电解2Al(OH)3↓＋3H2↑＋3Cl2↑。持续电解，电解水，阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－从而使阴极区OH－浓度增大，所以会看到有白色沉淀生成，后沉淀逐渐溶解至消失。(3)①类似于铝热反应。②根据题意可写出离子方程式：MnO2＋H2O2＋2H＋===Mn2＋＋O2↑＋2H2O。答案(1)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑或2Al＋3Cu2＋===2Al3＋＋3Cu2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3(2)有白色沉淀生成，后沉淀逐渐溶解至消失Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O(3)①3MnO2＋4Al=====高温3Mn＋2Al2O3②MnO2＋H2O2＋2H＋===Mn2＋＋O2↑＋2H2O11．(15分)明矾石的主要成分为K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O，此外还含有少量Fe2O3杂质。某校研究小组利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：(1)“焙烧”过程中反应的化学方程式为Al2(SO4)3＋S=====高温Al2O3＋________↑。(2)分离溶液和废渣的操作是________，“溶解”时反应的离子方程式为________________________________________________________________。(3)“调节pH”后过滤、洗涤Al(OH)3沉淀，证明沉淀已洗涤干净的实验操作和现象是________。(4)“母液”中可回收的物质是________。(5)若“焙烧”过程中恰好消耗48g硫黄，则理论上最终可得到________g氢氧化铝。解析(1)分析已知的反应物和生成物可知，只有硫元素化合价发生变化，故最终只可能生成SO2。(2)结合流程可知，分离溶液和废渣可用过滤操作；溶解时，Al2O3与碱反应。(3)Al(OH)3沉淀表面吸附有SO2－4，故可取最后一次洗涤的滤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成则证明已洗涤干净。(4)“母液”中可回收的物质是易溶的K2SO4和Na2SO4。(5)根据反应的化学方程式可知，2Al2(SO4)3～3S，n(S)＝1