2020高考化学课标二轮（天津专用）专题能力训练4　常见金属及其重要化合物 WORD版含解析.docx

1、专题能力训练四常见金属及其重要化合物(时间:45分钟满分:100分)专题能力训练第6页一、选择题(共6小题,每小题7分,共42分。每小题只有1个选项符合题意)1.(2019武汉高三联考)下列有关金属的说法错误的是()A.氧化膜的形成使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料B.钛被称为继铁、铝之后的第三金属,也有人说“21世纪将是钛的世纪”C.在合金中加入适量稀土元素,能大大改善合金的性能。因此,稀土元素又被称为冶金工业的维生素D.出土的古代铜制品往往覆盖着一层铜绿,主要成分是CuCO3答案:D解析:铜绿主要成分是Cu2(OH)2CO3,D项错误。2.金属是一类重要的材料,人类的日常生活、

2、生产、实验、科研、科技等领域都离不开金属。下列关于金属Na、Al、Fe及其化合物的说法正确的是()A.小苏打、氢氧化铝均可用于治疗胃酸过多B.Na、Fe形成的氧化物均能与强酸反应,均属于碱性氧化物C.配制Fe2(SO4)3溶液时,向溶液中加入少量的盐酸能防止溶液变浑浊D.AlCl3是一种电解质,工业上直接用于电解冶炼金属铝答案:A解析:胃酸中的主要成分是盐酸,小苏打(NaHCO3)、氢氧化铝均能与盐酸反应,可用于治疗胃酸过多,A项正确;在Na、Fe形成的氧化物中,Na2O2、Fe3O4不属于碱性氧化物,B项错误;配制Fe2(SO4)3溶液时,应该向溶液中加入少量的硫酸防止溶液变浑浊(抑制Fe3

3、+的水解),而用盐酸虽然也能防止溶液变浑浊,但会带来杂质离子(Cl-),C项错误;AlCl3虽然是电解质,但属于共价化合物,其熔融状态下不导电,D项错误。3.(2018全国)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:下列叙述错误的是()A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠答案:D解析:合理处理废旧电池符合绿色化学的要求,也符合可持续发展的理念,A项正确;从流程图中可以看出,金属元素

4、Li、Al、Fe都得到了回收,B项正确;含Li、P、Fe等的滤液中含有Fe3+,因此向含有Li、P、Fe等的滤液中加碱液,可得到Fe(OH)3沉淀,C项正确;Li2CO3为微溶物,而Li2SO4为可溶物,所以流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠,D项错误。4.下列实验操作、现象、结论均正确的是()选项操作可能的实验现象结论A向某溶液中先滴加少量氯水再滴加KSCN溶液溶液变为红色溶液中一定含有Fe3+B向饱和Na2CO3溶液中通CO2有晶体析出溶解度:NaHCO3Na2CO3C向酚酞溶液中加入过量Na2O2溶液先变红后褪色Na2O2与水反应生成的碱有漂白性D将表面氧化的铜丝从酒精灯的外焰慢慢移向内焰黑色

5、的铜丝变红CuO被内焰中的乙醇蒸气还原答案:D解析:加入氯水再加KSCN溶液后呈红色,可能原溶液中有Fe3+也可能是Fe2+被氯水氧化为Fe3+,A项错误;有晶体析出说明S(NaHCO3)S(Na2CO3),B项错误;酚酞溶液中加过量Na2O2,先变红说明Na2O2与H2O反应生成碱,后褪色说明Na2O2具有漂白性,C项错误;黑色的铜丝变红说明CuO变为Cu,酒精灯内焰中有挥发出的乙醇蒸气,D项正确。5.某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O),设计了如下流程:下列说法不正确的是()A.溶解烧渣选用足

6、量硫酸,试剂X选用铁粉B.固体1中一定有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2C.从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解D.若改变方案,在溶液1中直接加NaOH溶液至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO47H2O答案:D解析:因为要制取硫酸亚铁,故用的酸为硫酸,溶液中含有的是Fe3+,故加入铁粉后,将Fe3+全部转变成Fe2+,A项正确;烧渣中加入酸后,SiO2不能溶解,故在固体1中一定含有SiO2,加入试剂X后的溶液中主要含有Fe2+和Al3+,故控制pH的目的主要是使Al3+全部转变成沉淀而除去,B项正确;因

7、Fe2+具有较强的还原性,故应防止其被氧化,所得晶体中含有结晶水,故应防止晶体分解失水,C项正确;溶液1中主要含有Fe3+、Al3+,加入过量的NaOH溶液后,得到的沉淀为Fe(OH)3,加入硫酸溶解,所得溶液经过结晶后得到的是硫酸铁晶体而不是FeSO47H2O,D项错误。6.某溶液中可能含有较多的H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-中的几种。若加入锌粒,产生无色无味的气体;若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是()A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+B.溶液中n(NH4

8、+)=0.2 molC.溶液中一定不含CO32-,可能含有SO42-和NO3-D.n(H+)n(Al3+)n(Mg2+)=111答案:B解析:由知溶液中一定含有大量的H+,一定没有CO32-、NO3-;由知溶液中一定含有Mg2+、Al3+,一定没有Fe3+,由图像可知溶液中还一定含有NH4+,且n(NH4+)=0.7mol-0.5mol=0.2mol,n(H+)=0.1mol,n(Al3+)=0.8mol-0.7mol=0.1mol,沉淀Al3+、Mg2+共消耗0.4molOH-,其中沉淀Al3+消耗0.3molOH-,沉淀Mg2+消耗0.1molOH-,根据Mg2+2OH-,可得n(Mg2+

9、)=0.05mol,故只有B项正确。二、非选择题(共3小题,共58分)7.(18分)钠的化合物在自然界广泛存在,并有重要用途。(1)过氧化钠是钠的氧化物,写出过氧化钠中阴离子的电子式:。(2)把一定量过氧化钠和未知量碳酸氢钠混合物放置在密闭体系中,充分加热后,排出气体,固体残留物中一定含有的物质是(写化学式)。(3)工业上可采取金属钠氧化法制取过氧化钠,其流程如下:NaNa2ONa2O2如果把一定质量的过氧化钠按下列流程处理:78 g Na2O2222 g A(固体)写出A物质的化学式:。(4)熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂,可用于工业上氧化FeSO4制高铁酸钠(Na2FeO4)(称为干法制

10、备),干法制备中每1 mol FeSO4参加反应转移4 mol电子,产物中还有氧气生成。写出干法制取高铁酸钠的化学方程式:。答案:(1)OO2-(2)Na2CO3(3)Na2O28H2O(4)FeSO4+4Na2O2Na2FeO4+2Na2O+Na2SO4+O2解析:(2)NaHCO3无论量多少,分解生成的CO2优先与Na2O2反应,肯定有Na2CO3生成。(3)Na2O2与水蒸气反应只生成A,应为Na2O2的结晶水合物,所以结晶水的物质的量=222g-78g18gmol-1=8mol,所以A的化学式为Na2O28H2O。8.(20分)工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)粉末为原料(含少量钡

11、和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl26H2O),其过程为:已知:.有关氢氧化物沉淀的pH:氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀的pH1.56.5沉淀完全的pH3.79.7.SrCl26H2O晶体在61 时开始失去结晶水,100 时失去全部结晶水。(1)操作需要增大反应速率,措施有充分搅拌和(写一种)。碳酸锶与盐酸反应的离子方程式为。(2)在步骤的过程中,将溶液的pH由1调节至;宜用的试剂为。A.1.5B.3.7C.9.7D.氨水E.氢氧化锶粉末F.碳酸钠晶体(3)操作中所得滤渣的主要成分是(填化学式)。(4)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是。A.5060 B.801

12、00 C.100 以上(5)步骤宜选用的无机洗涤剂是。答案:(1)加热、适当增大盐酸浓度(任意一个)SrCO3+2H+Sr2+CO2+H2O(2)BE(3)Fe(OH)3、BaSO4(4)A(5)饱和氯化锶溶液解析:(1)影响速率的因素:温度、浓度、催化剂、接触面积、压强等。SrCO3与盐酸反应类比BaCO3与盐酸。(2)加入H2O2后Fe2+转变为Fe3+,因而调pH至3.7使Fe3+沉淀完全。为不引入杂质离子,选用试剂为Sr(OH)2粉末。(3)加入H2SO4得BaSO4沉淀,加H2O2溶液调pH得Fe(OH)3沉淀。(4)SrCl26H2O晶体61开始失去结晶水,因而热风吹干应控制温度低

13、于61。9.(20分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+Fe2+2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05 molL-1硝酸银溶液(pH2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。(1)检验产物:取少量黑色固体,洗涤后,(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。取上层清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有。(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生

14、,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:序号取样时间/min现象3产生大量白色沉淀;溶液呈红色30产生白色沉淀;较3 min时量小;溶液红色较3 min时加深120产生白色沉淀;较30 min时量小;溶液红色较30 min时变浅(资料:Ag+与SCN-反应生成白色沉淀AgSCN)对Fe3+产生的原因作出如下假设:假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;假设b:空气中存在O2,由于(用离子方程式表示),可产生Fe3+;假设c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;假设d:根据现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。下列实验可证实假设a、b、c不是产生Fe

15、3+的主要原因。实验可证实假设d成立。实验:向硝酸酸化的溶液(pH2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3 min时溶液呈浅红色,30 min 后溶液几乎无色。实验:装置如图。其中甲溶液是,操作及现象是。(3)根据实验现象,结合方程式推测实验中Fe3+浓度变化的原因:。答案:(1)加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀Fe2+(2)2Fe3+Fe3Fe2+4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O加入KSCN溶液后产生白色沉淀0.05 molL-1 NaNO3FeSO4溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深(3

16、)溶液中存在反应:2Ag+FeFe2+2Ag,Ag+Fe2+Fe3+Ag,Fe+2Fe3+3Fe2+。反应开始时,c(Ag+)大,以反应、为主,c(Fe3+)增大。约30 min后,c(Ag+)小,以反应为主,c(Fe3+)减小解析:(1)黑色固体是Fe与Ag的混合物,检验Ag可先用硝酸在加热条件下溶解固体,再滴加稀盐酸检验溶液中的Ag+即可。K3Fe(CN)6溶液可用于检验Fe2+,现象是产生蓝色沉淀。(2)Fe和Fe3+可发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+。假设b:空气中的O2可氧化Fe2+,反应为4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O。假设d:取上层清液,滴加KSCN溶液产生白色沉淀

17、,结合题给资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN,可判断溶液中存在Ag+,Ag+可氧化Fe2+生成Fe3+。实验:根据前后信息可知,所做实验中加入物质要与硝酸酸化的0.05molL-1AgNO3溶液(pH2)作对比,所以可以选用硝酸酸化的0.05molL-1NaNO3溶液(pH2)。实验:利用带盐桥的原电池装置使反应Fe+2Ag+Fe2+2Ag发生,故左池中的甲溶液可为FeSO4溶液。相应的操作及现象是:分别取电池工作前和工作一段时间后左侧烧杯中溶液少许,同时向其中滴加KSCN溶液,后者红色更深。(3)溶液中存在反应:2Ag+FeFe2+2Ag,Ag+Fe2+Ag+Fe3+,Fe+2Fe3+3Fe2+。反应开始时,c(Ag+)大,以反应、为主,c(Fe3+)增大。约30min后,c(Ag+)小,以反应为主,c(Fe3+)减小。