苏教版高考化学二轮复习精品同步测试系列：专题限时集训(十) 金属及其化合物.doc

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1、专题限时集训(十)金属及其化合物(限时：45分钟)一、选择题(本题包括11小题，每小题4分，共44分)1(2014北京海淀区模拟)化学知识在生产和生活中有着重要的应用。下列说法中，不正确的是()A与铜质水龙头连接处的钢质水管易发生腐蚀B明矾常作为净水剂C金属钠、镁等活泼金属着火时，可以使用泡沫灭火器来灭火D发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔2(2014北京高考)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()AKBNaCFeDAl3(2014郑州模拟)已知X、Y为单质，Z为化合物。XYZZ溶液XY能实现上述转化关系的是()A若Z溶于水后得到强碱溶液，则X可能是

2、NaB若Z的溶液遇Na2CO3放出CO2气体，则X一定是H2C若Z的溶液中滴加KSCN溶液显血红色，则Y可能为FeD若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则Y可能为Cu4在元素Fe单质及其化合物变化中，下列说法正确的是()A反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32ClB钢铁腐蚀时，负极发生的反应是Fe3e=Fe3C以Fe 为电极，电解饱和NaCl溶液，阳极反应式为2Cl2e=Cl2DFeCl2溶液中混有少量FeCl3, 可以加入Fe、Cu等金属除去FeCl35(2014福建龙岩质检)科技工作者提出用铝粉处理含亚硝酸盐废水的思路：调节亚硝酸盐废水酸碱性，使其pH12，然后加入适量的铝粉

3、、搅拌，从而实现预期目的。下列判断错误的是()A废水处理时铝单质转化为Al3B废水处理中，亚硝酸盐被还原C处理过程中，OH参与了反应D铝粉颗粒大小影响废水处理的速率6(2014温州一模)某固体粉末甲中可能含有K2CO3、KNO3、NaNO2、K2SO3、Na2SO4、FeO、Fe2O3中的若干种，某同学为确定该固体粉末的成分，取甲进行连续实验，实验过程及现象如下：该同学得出的结论正确的是()A根据现象1可推出该固体粉末中含有钠元素，但不含钾元素B根据现象2可推出该固体粉末中一定含有NaNO2C根据现象3可推出该固体粉末中一定含有Na2SO4D根据现象4和现象5可推出该固体粉末中一定含有FeO和

4、Fe2O37.甲、乙、丙、丁是中学化学常见的物质，且甲、乙、丙均含有同一种元素。甲、乙、丙、丁之间的转化关系如图所示。则乙不可能是()AAl(OH)3BFeCl3CCO DNa2CO38工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下： 下列叙述正确的是()A试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B反应过滤后所得沉淀为氢氧化铁C图中所示转化反应都不是氧化还原反应D反应的化学方程式为NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO39(2014河北省教学质检)下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是()物质编号物质转化关系abcdFeCl2F

5、eCl3FeCuCl2NONO2N2HNO3Na2ONa2O2NaNaOHAl2O3NaAlO2AlAl(OH)3A. B C D10(2014陕西咸阳二模)A、B、C、D、E、X是中学化学中常见的物质，存在如图所示的转化关系(部分生成物和反应条件略去)。下列推断不正确的是()A若D是一种强酸，则A既可以是单质，也可以是化合物，且D的浓溶液可与碳在一定条件下反应B若D是一种强碱，则A、B、C均可与X反应生成DC若D为NaCl，且A可与C反应生成B，则E可能是CO2D若D是一种白色沉淀，在空气中最终变为红褐色，则A可能是铁11部分氧化的FeCu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)5.76 g

6、，经如图所示处理： 下列说法正确的是()A滤液A中的阳离子为Fe2、Fe3、HB样品中Fe元素的质量为2.24 gC样品中CuO的质量为4.0 gDV224二、非选择题(本题包括4小题，共56分)12(12分)(2013浙江高考节选)利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下：已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题：(1)用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有_。A去除油污B溶解镀锌层C去除铁锈 D钝化(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是_。(3)由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续

7、通入N2，其原因是_。(4)Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离？_(填“能”或“不能”)，理由是_。13(16分)(2013北京高考)用含有Al2O3、SiO2和少量FeOxFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)318H2O，工艺流程如下(部分操作和条件略)：.向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤；.向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；.加入MnSO4至紫红色消失，过滤；.浓缩、结晶、分离，得到产品。(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是_。(2)将MnO氧化Fe2的离子方程式补充完整：MnOFe2_=Mn2Fe

8、3_(3)已知：生成氢氧化物沉淀的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注：金属离子的起始浓度为0.1 molL1。根据表中数据解释步骤的目的：_。(4)已知：一定条件下，MnO可与Mn2反应生成MnO2。向 的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是_。 中加入MnSO4的目的是_。14(12分)(2014苏州模拟)明矾石的主要成分是K2SO4Al2(SO4)32Al2O36H2O，此外还含有少量Fe2O3杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如图所示。(1)“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为 2Al2(SO4)

9、33S2Al2O3_，该反应的氧化剂是。(2)“溶解”时发生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_。15(16分)(2014陕西咸阳二模)某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2，工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如下： 已知：Cu2O2H=CuCu2H2O。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示：沉淀物Cu(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀pH5.44.02.75.8沉淀完全pH6.75.23.78.8请回答下列问题：(1)为了加快反应的

10、速率，可以采取的措施是_(写两条)。(2)固体混合物A中的成分是_。(3)反应完成后，铁元素的存在形式为_(填离子符号)；写出生成该离子的离子方程式_。(4)操作1主要包括：_、_、_。洗涤CuSO45H2O粗产品不能用大量水洗，而用冰水洗涤。原因是_。专题限时集训(十)1解析：选C铜质水龙头和钢质水管形成FeCu原电池，发生电化学反应导致金属腐蚀，A正确；Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H，胶体吸附水中的悬浮杂质，B正确；钠、镁着火时生成的产物与CO2反应，C错误；碳酸氢钠受热产生二氧化碳，从而使糕点疏松多孔，D正确。2解析：选D钾属于活泼金属，与氧气发生剧烈的反应，A项错误；钠属于活

11、泼金属，与空气中的氧气发生反应生成氧化钠，氧化钠不能保护内层钠，B项错误；铁在空气中发生反应：2FeO22H2O=2Fe(OH)2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3、2Fe(OH)3=Fe2O33H2O，铁表面生成的Fe2O3不能保护铁，C项错误；在空气中金属铝表面形成Al2O3保护层，保护内层金属不被氧化，D项正确。3解析：选D由转化关系可知单质X、Y生成化合物Z，化合物Z电解又产生这两种单质，无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐符合要求，分析选项可知B、D项符合要求，但B项中X也可能是O2，故D项正确。4解析：选A钢铁腐蚀时，负极发生的反应是Fe2e=Fe2 ，B项错误；当以Fe 为

12、电极，电解饱和NaCl溶液时，阳极铁优先失去电子，C项错误；2Fe3Cu=2Fe2Cu2，引入Cu2杂质，D错误。5解析：选ApH12溶液显碱性，则废水处理时铝单质转化为AlO，A错误；铝是金属，具有还原性，因此废水处理时，亚硝酸盐被还原，B正确；废水处理时铝单质转化为AlO，这说明处理过程中，OH参与了反应，C正确；固体反应物的表面积越大，反应越快，因此铝粉颗粒大小影响废水处理的速率，D正确。6解析：选D钠的焰色反应为黄色，故一定含钠元素，观察钾的焰色反应须透过钴玻璃，避免钠的干扰，故无法确定是否含钾，A错误；红棕色为NO2，则原混合物中可能含有硝酸钾或NaNO2或两者都存在，B错误；K2S

13、O3在酸性条件下发生氧化还原反应生成SO，加入氯化钡生成硫酸钡沉淀，则不一定含硫酸钠，可能有K2SO3，C错误；溶液B加KSCN溶液呈血红色，说明含有Fe3，加铁氰化钾显蓝色，证明含亚铁离子，所以该固体含有FeO和Fe2O3，D正确。7解析：选B甲、乙、丙、丁可以分别为AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2、NaOH或分别为C、CO、CO2、O2 或分别为NaOH、Na2CO3、NaHCO3、CO2 时符合图示转化。8解析：选D由反应产物过滤后可得到NaHCO3可知，Y为CO2，逆推可得乙为NaAlO2溶液，X为NaOH溶液，A项错误，D项正确；反应过滤后所得沉淀为Fe2O3，B项错误；电解

14、Al2O3制金属Al为氧化还原反应，C项错误。9解析：选A中N2不能通过一步反应得到NO2；中NaOH不能通过一步反应得到Na2O。10解析：选D浓溶液可与碳在一定条件下反应的物质有浓硫酸和浓硝酸。若D为浓硫酸，则A为S(或H2S)，B为SO2，C为SO3，E为O2，X为H2O；若D为浓硝酸，则A为N2(或NH3)，B为NO，C为NO2，E为O2，X为H2O，上述关系成立，A正确；若D是一种强碱如NaOH，则A为Na，B为Na2O，C为Na2O2，E为O2，X为H2O，Na、Na2O、Na2O2均可与H2O反应生成NaOH，上述关系成立，B正确；若D为NaCl，则A为NaOH，B为Na2CO3

15、，C为NaHCO3，E是CO2，X是HCl，上述关系成立，C正确；若D是一种白色沉淀，在空气中最终变为红褐色，则D为Fe(OH)2，A可能是O2，B是Na2O2，C为Na2O，D为Fe(OH)2，E为Na，X为FeCl2溶液，D错误。11解析：选B样品与足量稀硫酸反应后有3.2 g滤渣，此滤渣应为Cu，则滤液中一定没有Fe3，A项错误；已知滤液中不含Cu2，则固体3.2 g为Fe2O3，依据铁的守恒，样品中Fe元素的质量为：3.2 g2.24 g，B项正确；样品中含有氧元素的质量为5.76 g2.24 g3.2 g0.32 g，即使样品中被氧化的全部为铜，其质量才为 3.2 g 0.32 g3

16、.52 g，C项错误；由于不知道样品中有多少铜或铁被氧化，故无法计算产生的氢气的物质的量，D项错误。12解析：本题考查了物质的制备，意在考查考生对实验过程的分析与设计能力。(1)结合已知信息可知，用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮，既可以去除铁皮表面的油污，又可以溶解镀锌层。(2)由Zn(OH)2到ZnO，后续的操作步骤是抽滤、洗涤、灼烧。(3)持续通入N2，是为了防止Fe2被O2氧化。(4)减压过滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀。答案：(1)A、B(2)抽滤、洗涤、灼烧(3)N2气氛下，防止Fe2被氧化(4)不能胶体粒子太小，减压过滤时容易透过滤纸13解析：本题主要考查化工制备知识，意在考

17、查考生的信息挖掘能力、实验探究能力以及解答综合实验问题的能力。由题给条件，加入过量稀硫酸，发生反应：Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O，FeOxFe2O3(3x1)H2SO4=FeSO4xFe2(SO4)3(3x1)H2O，过滤后得到的滤液为Al2(SO4)3、FeSO4、Fe2(SO4)3和硫酸的混合溶液，滤渣为SiO2；向滤液中加入过量的高锰酸钾溶液，目的是将Fe2全部氧化为Fe3，然后调节pH约为3，由题给表格(生成氢氧化物沉淀的pH)信息知，此时Fe3全部转化为氢氧化铁沉淀，上层溶液为KMnO4和硫酸铝，根据题给信息，一定条件下，MnO可与Mn2反应生成MnO2，从而把

18、上层溶液中的MnO除去，最后浓缩、结晶、分离。得到产品。(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是Al2O36H=2Al33H2O。(2)由题意知，在酸性条件下高锰酸钾把Fe2氧化成Fe3，所以反应物中添上H，生成物中添上H2O，配平得MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O。(3)步骤的目的是将Fe2全部氧化为Fe3，然后调节pH约为3，使Fe3全部转化为Fe(OH)3，沉淀。(4)根据反应：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O可知，有黄绿色气体产生时说明沉淀中有MnO2；加入MnSO4可除去过量的MnO。答案：(1)Al2O36H=2Al33H2O(2)58H54H2O(3)

19、pH约为3时，Fe2和Al3不能形成沉淀，将Fe2氧化为Fe3，可使铁完全沉淀(4)生成黄绿色气体除去过量的MnO14解析：(1)根据“焙烧”过程中的反应，遵循质量守恒定律，可知另一产物为SO2，由化合价变化关系可知，Al2(SO4)3为氧化剂。(2)Al2O3是两性氧化物，加入氢氧化钠能够使其溶解。(3)“调节pH”后过滤、洗涤Al(OH)3沉淀，证明已洗涤干净的实验操作和现象是取最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成则说明已洗涤干净。(4)母液中有K2SO4和Na2SO4，都可以回收。答案：(1)9SO2Al2(SO4)3(2)Al2O32OH=2AlOH2O(3)取

20、最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成则说明已洗涤干净(4)K2SO4、Na2SO415解析：(1)由于矿渣为固体，所以为了加快反应的速率，可以采取的措施是将固体粉碎，也可以适当升高反应的温度或增大反应物H2SO4的浓度等措施。(2)SiO2是酸性氧化物，不能与酸发生反应；其他金属氧化物Cu2O、Al2O3、Fe2O3与硫酸发生反应：Cu2OH2SO4=CuCuSO4H2O；Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O；Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O；Fe2(SO4)3Cu=CuSO42FeSO4。因此发生反应后过滤出的固体混合物A中的成分是Si

21、O2、Cu。(3)因为矿渣中Fe元素的化合价为3价，先发生复分解反应，得到Fe2(SO4)3，然后发生反应：2Fe3Cu=Cu22Fe2。因此该反应完成后，铁元素的存在形式为2价的Fe，即Fe2。(4)从硫酸铜溶液中制取硫酸铜晶体的操作1主要包括：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。洗涤CuSO45H2O粗产品不能用大量水洗，而用冰水洗涤。原因是CuSO4溶液溶解于水，而且温度越高，溶解度越大。若用冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子，又可以减少晶体的损失。答案：(1)适当升高温度；不断搅拌；将矿渣粉碎；适当增大硫酸的浓度等(任写两条，其他合理答案均可)(2)SiO2、Cu(3)Fe22Fe3Cu=Cu22Fe2(4)蒸发浓缩冷却结晶过滤冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子，又可以减少晶体的损失