2022年2021高考化学试题分类解析汇编--金属及其化合物 .pdf
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1、2019 高考化学试题分类解析汇编- 金属及其化合物1. 2018江苏化学卷7以下物质转化在给定条件下能实现的是A. B. C. D.A解析:此题属于元素及其化合物知识的考查范畴。三氧化铝的两性、 偏铝酸酸性弱于碳酸、候氏制碱原理、Fe3水解FeCl3 溶液蒸干得不到无水FeCl3、氢氧化镁不稳定性等内容都来源于必修 【一】和必修二等课本内容及课本上的基本反应,看来高三复习不能 “舍本逐末” 。2. 2018江苏化学卷20(14 分 ) 铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1) 真空碳热还原- 氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:Al2O
2、3(s) AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g) H=akJmol1 3AlCl(g)=3Al(l)AlCl3(g)H=bkJmol1 反应 Al2O3(s) 3C(s)=2Al(l)3CO(g)的 H=kJmol1( 用含 a、b 的代数式表示) 。Al4C3 是反应过程的中间产物。Al4C3 与盐酸反应 ( 产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式。(2) 镁铝合金 (Mg17Al12) 是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下, 将一定化学计量比的Mg 、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al1217H2=17MgH2 12Al
3、。得到的混合物Y(17MgH2 12Al) 在一定条件下释放出氢气。熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12) 时通入氩气的目的是。在 6.0mol L1HCl 溶液中,混合物Y能完全释放出H2。1molMg17Al12 完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为。在 0.5mol L1NaOH 和 1.0mol L1MgCl2 溶液中,混合物 Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质X-射线衍射谱图如右图所示(X- 射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同) 。在上述NaOH 溶液中,混合物Y中产生氢气的主要物质是( 填化学式 ) 。(3)
4、铝电池性能优越,Al-AgO 电池可用作水下动力电源,其原理如右下图所示。该电池反应的化学方程式为:。【参考答案】(1) ab Al4C312HCl=4AlCl3 3CH4 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 13 页 - - - - - - - - - (2) 防止 MgAl 被空气氧化52mol Al (3)2Al 3AgO 2NaOH=2NaAlO2 3AgH2O 【解析】 此题以新能源、 新材料为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和
5、电极反应方程式的书写、 读图读表计算与分析的综合题,是以常见物质相关的化学知识在生产、生活中具体运用的典型试题。【备考提示】高三复习一定要关注社会、关注生活、关注新能源新材料、关注环境保护与社会发展,适度加强综合训练,把学生的能力培养放在高三复习的第一位。3. 2018江苏化学卷21A物质结构一项科学研究成果说明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO) 。(1) 向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2 和 Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3 溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4 。Mn2 基态的电子排布式可表示为。NO3 的空间构型( 用文
6、字描述 ) 。(2) 在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化成CO2 ,HCHO 被氧化成CO2和 H2O 。根据等电子原理,CO分子的结构式为。H2O分子中 O原子轨道的杂化类型为。1molCO2中含有的键数目为。(3) 向 CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成 Cu(OH)42 。不考虑空间构型,Cu(OH)42的结构可用示意图表示为。【参考答案】(1) 1s22s22p63s23p63d5( 或Ar3d5) 平面三角形(2) CO sp3 26.02 1023 个( 或 2mol) (3)【解析】 此题科学研究铜锰氧化物作背景,考查学生对电子排布、原子轨道杂化类型与空间构型、等电子体原理
7、、Cu(OH)42 结构等选修三基础知识的掌握和应用能力。此题基础性较强,重点特出。【备考提示】 选修三的知识点是单一的、基础的,我们一定要确保学生不在这些题目上失分。 看来还是得狠抓重要知识点,狠抓基础知识,强化主干知识的巩固和运用,这也许是我们高三复习的灵魂所在。4.2018海南化学卷14(9 分 ) 在 FeCl3 溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:I :向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液:II :向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。己知: KspFe(OH)3=4.010-38 回答以下问题:(1)FeCl3蚀刻铜箔
8、反应的离子方程式为:(2) 过程 I 加入铁屑的主要作用是,分离得到固体的主要成分是,从固体中分离出铜需采用的方法是;(3) 过程 II 中发生反应的化学方程式为;名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 13 页 - - - - - - - - - (4) 过程 II 中调节溶液的pH为 5,金属离子浓度为。( 列式计算 ) 【答案】 (1)2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+;(2) 回收铜 Cu和 Fe加入过量的盐酸后过滤。(3)FeCl2+C
9、a(OH)2=CaCl2+Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (4)4.0 10-11mol L-1 【解析】 (1)Fe3+ 具有强氧化性,能将Cu氧化,其离子方程式为2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+ ;(2) 废液中中含有Fe2+和 Cu2+ ,加入过量的铁屑发生的反应为:Fe+Cu2+=Fe2+Cu ,故铁屑的作用是回收铜, 分离得到的固体为Cu和 Fe的混合物, 从中得到铜的方法是先加入过量的盐酸,再过滤。(3) “向滤液中加入一定量石灰水”发生的反应为:FeCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Fe(OH)2; “鼓入足量的空气”发生的反应为:4Fe(
10、OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 。(4) 据 KSPFe(OH)3=c(Fe3+ c(OH-)3=4.0 10-38 ,pH=5那么 c(OH-) 10-9mol L-1 ,可知 c(Fe3+=4.0 10-11mol L-1 。5. 2018海南化学卷19-I 选修 3物质结构与性质 6 分以下有关元素锗及其化合物的表达中正确的选项是A、锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳B、四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型C、二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物D、锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质【答案】 BD 【解析】锗是金属而碳是非金属元素,第一电离能要低于碳,故A 错; C 和
11、Ge 都是第 A族元素,四氯化锗与四氯化碳都是分子晶体,其分子构型相同,故B正确;锗是金属,金属的氧化物不可能为气体化合物,故 C错;锗和碳是同主族元素,晶体结构具有一定的相似性,故 D正确。6.2018海南化学卷19-II (14 分) 铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答以下问题:(1) 铜原子基态电子排布式为;(2) 用晶体的x 射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm 。又知铜的密度为9.00g cm-3,那么镉晶胞的体积是cm3 、晶胞的质量是g,阿伏加德罗常数为( 列式计算,
12、己知Ar(Cu)=63.6);(3) 氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构( 如下图 ) , a 位置上Cl 原子的杂化轨道类型为。其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种的化学式为;(4) 金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是,反应的化学方应程式为。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s1 (2)4.7 10-23cm34.23 10-22gAr(Cu)=63.6g/mol=4.23 10-22g 4 NA, 得NA=6.01 名师归纳总结 精品学习资料 -
13、- - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 13 页 - - - - - - - - - 1023mol-1 。(3)sp3K2CuCl3 (4) 过氧化氢为氧化剂,氨与Cu形成配离子,两者相互促进使反应进行;Cu+H2O2+4NH3=Cu(NH3)42+2OH【解析】 (1) 铜是 29 号元素,其基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1 。(2) 铜的晶胞为面心立方最密堆积,一个晶胞能分摊到4 个 Cu原子; 1pm=10-10cm ,故一个晶胞的体
14、积为(361 10-10cm)3=4.7 10-23cm3;一个晶胞的质量为4.7 10-23cm39.00g cm-3=4.23 10-22g ;由Ar(Cu)=63.6g/mol=4.23 10-22g 4 NA,得NA=6.011023mol-1 。(3)KCuCl3 中 Cu元素的化合价为+2,那么另一种无限长链结构中的Cu元素的化合价为+1,CuCl3 原子团的化合价为-2 ,故其化学式为K2CuCl3。(4) “金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应” ,这是两种物质共同作用的结果:过氧化氢具有强氧化性,而氨水能与Cu2+形成配合物。7. 2
15、018安徽理综化学卷13室温下,3()AL OH的 K,或溶解度远大于3()Fe OH。向浓度均为0.1mol1L的33()Fe NO和33()Al NO混合溶液中, 逐滴加入 NaOH 溶液。以下示意图表示生成3()Al OH的物质的量与加入NaOH 溶液的体积的关系。合理的是B【解析】此题主要考查化学反应的顺序问题,旨在考查考生运用基础知识解决实际问题的能力。因 KspAl(OH)3 KspFe(OH)3 ,因此向混合溶液中滴加NaOH溶液时,首先应生成 Fe(OH)3 沉淀,当Fe3沉淀完全后,再生成Al(OH)3 沉淀,继续滴加NaOH溶液,那么Al(OH)3 OH =AlO22H2O
16、 ,故 B项图像符合实际情况。8. 2018安徽理综化学卷2828、 13 分工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与铅膏主要成分为 PbSO4 发生反应:PbSO4(s)+CO32 (aq)PbCO3(s)+SO42 (aq) 。 某课题组用PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。1上述反应的平衡常数表达式:K。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 13 页 - - - - - - - - - 2室
17、温时,向两份相同的样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3 和 NaHCO3 溶液均可实现上述转化,在溶液中PbSO4转化率较大,理由是。3查阅文献: 上述反应还可能生成碱式碳酸铅2PbCO3Pb(OH)2 ,它和 PbCO3受热都易分解生成PbO 。该课题组对固体产物不考虑PbSO4 的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:假设一:全部为PbCO3 ;假设二:;假设三:。4为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。定性研究:请你完成下表中内容。实验步骤不要求写出具体操作过程预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥,定量研究:取26.7mg 的干燥样品,加热,测的固体质量随温度的变化关系
18、如下图。某同学由图中信息得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由:。【参考答案】 2423(SO )(CO)ccNa2CO3 相同浓度的Na2CO3和 NaHCO3 溶液中,前 者c(CO2 3) 较 大 全 部 为PbCO3Pb(OH)2PbCO3与PbCO3 Pb(OH)2 的混合物实验步骤预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥,然后将样品加热分解,将产生的气体依次通过盛有无水硫酸铜的干燥管和盛有澄清石灰水的烧瓶假设无水硫酸铜不变蓝色,澄清石灰水变浑浊,说明样品全部是PbCO3 同意假设全部为PbCO3 ,26.7g 完全分解后,其固体质量为22.3g 【解析】 此题主
19、要考查学生对化学反应原理的掌握及实验的设计与评价,旨在考查学生运用所学知识综合分析、解决问题的能力, 以及运用文字表达分析解决问题过程并做出合理解释的能力。 根据反应方程式容易写出反应的平衡常数表达式:K2423(SO )(CO)cc。HCO 3 难电离,相同浓度时,Na2CO3 溶液中 CO2 3 浓度远大于NaHCO3 溶液中 CO2 3 的浓度, CO2 3浓度越大, 越有利于 PbSO4的转化。 根据信息及假设一,不难得出假设二和假设三分别为全部为PbCO3 Pb(OH)2、PbCO3与 PbCO3 Pb(OH)2 的混合物。假设全部为PbCO3根据PbCO3PbO CO2 , 26.
20、7g 全部分解得到的PbO :26.7 g267 g mol1 223gmol122.3g ,而实际质量为22.4g ,因此假设一不成立。9. 2018浙江理综化学卷13化学方程式可简明地表达元素及其化合物的性质。:氧化还原反应:21.0 固体质量/mg26.7 22.4 0 200 400 温度名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 13 页 - - - - - - - - - 2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl ;2Co(OH
21、)3+6HCl=2CoCl2+Cl2+6H2O 2Fe(OH)2+I2+2KOH=2Fe(OH)3+2KI;3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O 复分解反应:2HSCN+K2CO3=2KSCN+CO2 +H2O ;KCN+CO2+H2O=HCN+KHCO3 热分解反应:4NaClO3NaCl+NaClO4;NaClO4NaCl+2O2以下说法不正确是:A、氧化性酸性溶液 :FeCl3Co(OH)3I2 B、还原性碱性溶液 :Fe(OH)2I2KIO3 C、热稳定性:NaClNaClO4NaClO D、酸性水溶液 :HSCNH2CO3HCN A解析:根据氧化还原反应方程式中,氧化剂的氧化
22、性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物, 所以,氧化性 酸性溶液 :Co2O3Cl2Fe3+I2,A选项错; 还原性 碱性溶液 :Fe(OH)2I2KIO3 ,B选项正确; C选项, 根据在热分解反应中稳定性弱的物质容易分解生成对应的稳定性强的物质,C正确; D 选项,根据在复分解反应中强酸制取弱酸的原那么,酸性水溶液 :HSCNH2CO3HCN,正确。10.2018浙江理综化学卷28(14 分) 过碳酸钠 2Na2CO3 3H2O2 是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下:H2O2(aq)Na2CO3(aq)控 温反应静置30 min
23、过滤滤液X固体洗涤干燥2Na2CO3 3H2O2:主反应 2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)2Na2CO3 3H2O2(s)H0 副反应 2H2O2=2H2O+O2滴定反应6KMnO4+5(2Na2CO33H2O2)+19H2SO4= 3K2SO4+6MnSO4+10Na2SO4+10CO2 +15O2 +34H2O 50 C时 2Na2CO3 3H2O2(s)开始分解请回答以下问题:1图中支管的作用是。2步骤的关键是控制温度,其措施有、和。3在滤液X中加入适量NaCl 固体或无水乙醇,均可析出过碳酸钠,原因是。4步骤中选用无水乙醇洗涤产品的目的是。5以下物质中,会引起过碳酸钠分解的有
24、。A、Fe2O3 B、CuO C、Na2SiO3 D、MgSO4 6准确称取0.2000g 过碳酸钠于250mL锥形瓶中,加 50mL蒸馏水溶解,再加50mL2.0molL-1H2SO4,用2.000 10-2mol L-1KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗30.00mL,那么产品中H2O2的质量分数为。解析: 1恒压滴液漏斗一般用于封闭体系,恒压滴液漏斗的支管是为了使反应体系的压力不会由于滴加液体而增加。如果没有支管, 反应体系只有一个口的话,不断加液体就会造成名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - -
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