2019高考化学大二轮复习 专题三 元素及其化合物 第12讲 常见金属元素练习.doc

1第第 1212 讲讲 常见金属元素常见金属元素1(2018·天津)下列有关水处理方法不正确的是( C )A用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸B用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物C用氯气处理水中的 Cu2、Hg等重金属离子D用烧碱处理含高浓度 NH的废水并回收利用氨 4解析 石灰、碳酸钠溶液都呈碱性，能与酸反应，故可用于处理废水中的酸，A 项正确。铝盐、铁盐都能水解生成对应的氢氧化物胶体，具有吸附性，可吸附水中的悬浮物，B项正确。氯气可用于水的消毒杀菌，不能除去重金属离子，C 项错误。烧碱可与铵根离子反应产生氨气，D 项正确。2(2018·临沂模拟)下列有关金属及其化合物的说法正确的是( A )A除去 MgCl2溶液中少量的 FeCl3，可选用 MgOBNa 久置于空气中最终生成 NaHCO3C铝、铁、铜在空气中长时间放置，表面均只生成氧化物D向 NaOH 溶液中逐滴加入少量饱和 FeCl3溶液，可制得 Fe(OH)3胶体解析 FeCl3易水解生成氢氧化铁，加入 MgO，调节溶液的 pH，促进铁离子的水解，且不引入新的杂质，A 项正确。Na 久置于空气中最终生成 Na2CO3，B 项错误。铜在空气中长时间放置，表面生成碱式碳酸铜，C 项错误。向沸水中逐滴加入少量饱和 FeCl3溶液，生成Fe(OH)3沉淀，D 项错误。3(2018·天津五校联考)下列叙述正确的是( C )A将 CO2通入 BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入 SO2，产生沉淀B在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入 Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解C向 AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量 NaHSO4溶液，沉淀消失D纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量 CuSO4固体，速率不改变解析 CO2和 SO2都不与 BaCl2反应，没有沉淀产生，A 项错误。铜和稀硫酸不反应，加入 Cu(NO3)2固体，NO具有强氧化性，在酸性条件下与 Cu 发生氧化还原反应，铜可溶解， 3B 项错误。向 AlCl3溶液中滴加氨水，生成 Al(OH)3，Al(OH)3不溶于弱碱，但可溶于强碱和强酸，NaHSO4可电离出氢离子，则再加入过量 NaHSO4溶液，沉淀消失，C 项正确。加入少量CuSO4固体，锌置换出铜，形成原电池，反应速率变大，D 项错误。4(2018·临沂期末)下列有关物质的性质类比正确的是( B )A已知 FeSFeS，则 CuSCuS=BFe 能与 CuSO4溶液反应，可知 Al 与 CuSO4溶液也能反应2CCaSO3与稀盐酸反应生成 SO2，可知 CaSO3与稀硝酸反应也生成 SO2D已知 H2O2能氧化 I，可知 H2O2也能氧化 Cl解析 由于 S 的氧化性弱，Cu 与 S 化合只能生成 Cu2S，A 项错误。由于金属活动性：AlFeCu，根据金属活动性顺序表可知，活动性强的金属可以把活动性弱的金属从化合物中置换出来，所以 Fe 能与 CuSO4溶液反应，Al 比 Fe 活泼，故 Al 与 CuSO4溶液也能反应，B项正确。硝酸具有强氧化性，则 CaSO3与稀硝酸发生氧化还原反应生成 CaSO4、NO 和水，不能得到 SO2，C 项错误。I还原性较强，H2O2能把 I氧化为 I2，但 H2O2不能氧化 Cl，D 项错误。5(2018·大连双基测试)将一定量的 SO2通入 FeCl3溶液中，取混合溶液，分别进行下列实验，能证明 SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应的是( D )选项操作现象A加入 NaOH 溶液有红褐色沉淀B加入 Ba(NO3)2溶液有白色沉淀C加入酸性 KMnO4溶液紫色褪去D加入 K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液有蓝色沉淀解析 将一定量的 SO2通入 FeCl3溶液中，加入 NaOH 溶液有红褐色沉淀氢氧化铁生成，过程中没有化合价变化，不能说明是氧化还原反应，A 项错误。加入 Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀，硝酸根离子具有强的氧化性，能够氧化二氧化硫生成硫酸根离子，硫酸根与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，即使二氧化硫与三价铁离子不发生氧化还原反应，也可产生白色沉淀，所以不能证明 SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应，B 项错误。加入酸性 KMnO4溶液，紫色褪去，因为二氧化硫具有还原性能够还原酸性高锰酸钾，即使二氧化硫与三价铁离子不发生氧化还原反应，也可使其溶液褪色，所以不能证明 SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应，C 项错误。亚铁离子加入 K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液生成 Fe3Fe(CN)62(蓝色沉淀)，则可证明溶液中存在二价铁离子，说明 SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应，D 项正确。6(2018·广西重点高中一模)几种中学常见的物质转化如图所示。下表中 R、X、Y、Z 对应物质正确的是( B )选项RXYZA紫色石蕊Fe2O3Fe2O3和 CuCuB甲基橙Fe(NO3)2Fe(OH)2Cu2(OH)2CO3C酚酞Fe(OH)3FeO 和 FeCuO3DFe2O3NaAlO2Na2SiO3Cu(OH)2解析 铜不和稀硫酸反应，A 项错误。甲基橙遇稀硫酸变红色，硝酸亚铁遇稀硫酸变成铁盐，氢氧化亚铁与硫酸反应生成硫酸亚铁，碱式碳酸铜与硫酸反应生成硫酸铜，B 项正确。稀硫酸不能使酚酞变色，C 项错误。硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁，溶液呈黄色，稀硫酸与偏铝酸钠反应得不到黄色溶液，稀硫酸与硅酸钠反应得不到浅绿色溶液，D 项错误。7(2018·内蒙古联考)向明矾溶液中逐滴加入 Ba(OH)2溶液，生成沉淀的物质的量与消耗 Ba(OH)2的物质的量的关系如图所示，下列说法正确的是( A )AOb上的任意一点 a 的溶液均呈酸性Bb、c点溶液均呈中性Cb、c两点沉淀的物质的量之比为 43Dc点溶液呈碱性，原因是 AlOHH2O=Al(OH)3 2解析 b点时反应的离子方程式为 2Al36OH3Ba23SO=2Al(OH)2433BaSO4，此时溶液的溶质是 K2SO4，溶液呈中性，KAl(SO4)2溶液由于 Al3水解而显酸性，故 Ob 之间任意一点溶液都显酸性；b点之后，再加入 Ba(OH)2，反应的离子方程式为 2Al(OH)32OHBa2SO=2AlOBaSO44H2O，c点溶液的溶质为 KAlO2，溶24 2液显碱性，故 A 项正确，B 项错误。假设有 1 mol KAl(SO4)2，b点沉淀的物质的量为 2.5 mol，c点沉淀的物质的量则为 2 mol，二者的比为 54，故 C 项错误。c点溶液呈碱性的原因是 AlO水解，故 D 项错误。 28(2018·龙岩五校联考)FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备 FeCO3的流程如图所示。下列说法错误的是( A )A产品 FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的 FeOB可利用 KSCN 溶液检验 FeSO4溶液是否变质C沉淀过程中有 CO2气体放出D检验沉淀是否洗涤干净可用盐酸酸化的 BaCl2溶液解析 碳酸亚铁在空气中高温分解，亚铁被空气中的氧气氧化成3 价铁，A 项错误。KSCN 溶液遇 Fe3显红色，因此 KSCN 溶液检验 FeSO4溶液是否变质，B 项正确。Fe2和 HCO发生的反应为 Fe22HCO=FeCO3CO2H2O，C 项正确。滤液中含有硫酸根离子， 3 34所以检验沉淀是否洗涤干净可用盐酸酸化的 BaCl2溶液，D 项正确。9(2018·长沙模拟)将铝粉与某铁的氧化物 FeO·2Fe2O3粉末配制成铝热剂，分成两等份，一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出的气体在标准状况下的体积为3.92 L；另一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为( A )A2.80 LB3.92 LC5.60 LD7.84 L解析 一份与足量烧碱溶液反应，根据 Al 与 NaOH 溶液的反应，可得关系式2Al3H2，则n(Al) mol ×0.175 mol。另一份在高温下恰好反应完全，根2 × 3.92 3 × 22.42 3据 3FeO·2Fe2O314Al7Al2O315Fe，得反应生成的n(Fe)n(Al)× ×0.175 15 1415 142 3mol×0.125 mol。根据 Fe2HCl=FeCl2H2，得n(H2)n(Fe)，故V(H2)0.125 mol×22.4 L·moL12.80 L。10二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用作饮用水消毒剂。实验室通过如图所示过程制备二氧化氯。下列说法正确的是( B )A电解时发生反应的离子方程式为 NH3Cl=2H2NCl3 4B溶液 X 中大量存在的阴离子有 Cl、OHC可用饱和食盐水除去 ClO2中的 NH3D可用明矾除去饮用水中残留的 NaClO2解析 A 项，电解氯化铵与盐酸的混合溶液，生成 NCl3与 H2，发生反应的离子方程式为 NH2H3Cl=3H2NCl3，错误；B 项，根据元素守恒，溶液 X 中大量存在的 4阴离子有 Cl和 OH，正确；C 项，ClO2易溶于水，NH3显碱性，因此要除去混有的氨气，应该选择浓硫酸，错误；D 项，明矾在水中可电离出 Al3，Al3水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体可吸附水中的杂质起到净水作用，但不能用明矾除去 NaClO2，错误。11(2018·洛阳二模)用辉铜矿(主要成分为 Cu2S，含少量 Fe2O3、SiO2等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：5(1)下列措施是为了加快浸取速率，其中无法达到目的的是_A_(填字母)。A延长浸取时间B将辉铜矿粉碎C充分搅拌D适当增加硫酸浓度(2)滤渣中的主要成分是 MnO2、S、SiO2，请写出“浸取”反应中生成 S 的离子方程式：2MnO2Cu2S8H=2Mn22Cu2S4H2O 。(3)研究发现，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可能的原因是_Fe3可催化 Cu2S被 MnO2氧化(或 Fe2O3在浸取时起催化作用)_。(4)“除铁”的方法是通过调节溶液 pH，使 Fe3转化为 Fe(OH)3，则加入的试剂 A 可以是_CuO或 Cu(OH)2等其他合理答案_(填化学式)；“赶氨”时，最适宜的操作方法是_将溶液加热(或通入热空气)_。(5)“沉锰”(除 Mn2)过程中有关反应的离子方程式为 Mn2HCONH3=MnCO3NH 。 3 4解析 辉铜矿主要成分为 Cu2S，含少量 Fe2O3、SiO2等杂质，加入稀硫酸和二氧化锰浸取，过滤得到滤渣为 MnO2、SiO2、单质 S，滤液中含有 Fe3、Mn2、Cu2，调节溶液 pH除去 Fe3，加入碳酸氢铵溶液沉淀锰，过滤得到滤液，赶出氨气循环使用，得到碱式碳酸铜。(1)酸浸时，通过粉碎矿石或者升高温度或者进行搅拌或者适当增加硫酸浓度都可以提高浸取速率，延长浸取时间并不能提高速率。(2)“浸取”时，在酸性条件下 MnO2氧化Cu2S 得到硫沉淀、CuSO4和 MnSO4，其反应的离子方程式是 2MnO2 Cu2S8H=S2Cu22Mn24H2O。(3)浸取时 Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，说明浸取时生成的 Fe3可催化 Cu2S 被 MnO2氧化。(4)加入的试剂 A 应用于调节溶液 pH，促进 Fe3的水解，但不能引入杂质，因最后要制备碱式碳酸铜，则可加入氧化铜、氢氧化铜等；因氨气易挥发，加热可促进挥发，则可用加热的方法“赶氨” 。(5)“沉锰”(除 Mn2)过程中，加入碳酸氢铵和氨气，生成碳酸锰沉淀，反应的离子方程式为Mn2HCONH3=MnCO3NH。 3 412(2018·湖北四校联考)引火铁一种活性很强的铁粉，一般用于焊接铁轨等。某课外活动小组设计如下两套装置，拟用普通铁粉在加热条件下与水蒸气反应，再将制得的铁氧化物经此反应的逆反应制备颗粒很细、活性很高的引火铁。.“铁氧化物制备实验”的探究(1)因试管 A 内壁沾有少量蒸馏水，为防止装铁粉时将其沾在试管内壁上，应先倾斜试6管，然后用_纸槽或药匙_将铁粉送至试管中下部。(2)试管 A 中发生反应的化学方程式为 3Fe4H2O(g)Fe3O44H2 。装=置中酒精灯的作用是_将水转化为水蒸气，同时提供反应所需的能量_。(3)某学生设计如下方案，确认 A 中固体的成分，其中不正确的是_bc_(填选项字母)。a取试管 A 中固体少许，向其中加入稀盐酸充分溶解后，再加入 KSCN，溶液不变红，说明 A 中固体含有 Feb取试管 A 中固体少许，向其中加入稀盐酸充分溶解后，再加入 KSCN，溶液变红，说明 A 中固体含有 Fe2O3c取试管 A 中固体少许，向其中加入稀盐酸充分溶解后，再加入 KMnO4溶液，紫色褪去，说明 A 中固体含有 Fe3O4.“引火铁制备实验”的问题探究(4)仪器 B 的名称为_长颈漏斗_，其中盛装的试剂为_a_(填选项字母)。U 形管中应加入的试剂是_碱石灰或 CaO 等_。a6 mol·L1盐酸b4 mol·L1NaOH 溶液c浓硫酸(5)为确保实验安全，在实验过程中必须注意：C 中反应前，在 D 出口必须_检验氢气的纯度(其他答案合理即可)_；点燃氢气。解析 (2)根据化学方程式可知酒精灯在此处的作用。(3)b 项 Fe3O4溶解也产生3价的铁；c 项没有反应完的铁粉有可能转化为 Fe2，然后使 KMnO4溶液的紫色褪去。(4)选择的试剂应能制取纯净的 H2。(5)可燃性气体 H2在与铁氧化物反应前需要验纯，防止爆炸，过量的氢气不能直接排放到空气中。13(2018·豫北名校联考)铜是一种古老而又年轻的金属元素，铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。(1)古代留下来的青铜器表面呈绿色，原因是在潮湿的空气中，铜易发生腐蚀生成铜绿，有关反应的化学方程式： 2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3 。(2)现代工业主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2，也可表示为 Cu2S·Fe2S3)的方法获得铜。火法炼铜首先要焙烧黄铜矿：2CuFeS24O2=Cu2S3SO22FeO，每转移 0.6 mol 电子，有_0.1_ mol 硫原子被氧化。(3)CuSO4可用于游泳池水的消毒，原因是_CuSO4能使蛋白质变性_。(4)向 CuCl2和 FeCl3的混合溶液中加入 CuO 粉末会产生新的沉淀，该沉淀的主要成分的化学式为_Fe(OH)3_(已知：Fe3水解程度比 Cu2大)。(5)利用 Cu 和 FeCl3溶液的反应可制作印刷电路板，为了从含有 FeCl3、FeCl2、CuCl2的废液中回收 Cu，某化学兴趣小组的同学设计了以下两种实验方案：7方案 1：向废液中加入过量铁粉，充分反应后过滤。在所得滤渣中加入足量盐酸，充分反应后，再过滤即得到铜。方案 1 中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为_Fe3>Cu2>H>Fe2_。方案 2：在废液中加入适量的盐酸调节溶液的 pH1，用铜和石墨作电极进行电解。当观察到阴极上有少量气泡产生时，即停止电解，这时 Cu 已全部析出，在电极上可直接回收铜。操作上比方案 1 简便，但方案 2 也有不足之处，主要表现为_有污染性气体 Cl2产生，使用了电解装置，成本较高_。解析 (1)在潮湿的空气中，铜易与 O2、H2O、CO2发生反应生成铜锈，铜锈的主要成分是 Cu2(OH)2CO3。(2)在 CuFeS2中 Cu、Fe、S 三种元素的化合价依次是1 价、3 价、2 价， 2 mol CuFeS2发生反应时，转移 18 mol 电子，有 3 mol 硫原子被氧化，则每转移 0.6 mol 电 子，有 0.1 mol 硫原子被氧化。(3)CuSO4是重金属盐，能使蛋白质变性，可杀灭水中的细菌。 (4)CuCl2和 FeCl3水解使溶液显酸性，向混合溶液中加入 CuO 时，CuO 与水解生成的酸反 应，使水解平衡正向移动，因 Fe3水解程度比 Cu2大，故主要生成 Fe(OH)3沉淀。(5)根据 氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可知氧化性： Fe3>Cu2>H>Fe2。方案 2 电解时有污染性的气体 Cl2产生，且能耗大。