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1、新教材适用高考化学第10讲金属元素及其化合物(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(共7个小题，每小题6分，共42分)1下列说法正确的是()。A过氧化钠、烧碱、纯碱分别属于碱性氧化物、碱、盐BCu、Al、Na可以分别用热还原法、热分解法和电解冶炼C在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入KNO3固体，铜粉可以溶解D除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可加入Cu解析A项，Na2O2不是碱性氧化物；B项，Na、Al均用电解冶炼法；D项，引入新杂质Cu2。答案C2(2013广东汕头三模，7)下列类推正确的是()。ACaCO3与稀硝酸反应生成CO2，CaSO3也能与稀硝酸反应生成SO2B铜在氯气中
2、剧烈燃烧生成二价铜，铜也能在硫蒸气中剧烈燃烧生成二价铜C锌可以与溶液中的银离子发生置换反应，钠也能与溶液中的银离子发生置换反应D钠与乙醇反应产生氢气，钾与乙醇也能反应产生氢气解析本题考查物质的化学性质，意在考查考生的知识迁移能力及相似知识的辨析能力。稀硝酸具有强氧化性，能将CaSO3氧化为硫酸钙，A项错；硫的氧化性小于氯气的氧化性，铜与硫蒸气反应生成1价铜，B项错；钠在溶液中先与水反应，不能置换溶液中的金属离子，C项错；钠、钾均能与乙醇反应生成氢气，D项正确。答案D3(2013北碚区质检)已知A是一种金属单质，B显淡黄色，其转化关系如图所示，则C的以下性质错误的是()。A溶液呈碱性B与澄清石灰
3、水反应产生白色沉淀C与足量盐酸反应放出气体D受热易分解解析由题意知A为Na，B为Na2O2，C为Na2CO3，D为NaOH。答案D4(2013济宁市高三上学期期末考试)某氧化物X难溶于水，能与烧碱反应，生成易溶于水的化合物Y，将少量Y溶液滴入盐酸中无沉淀生成，则X是()。ASiO2 BAl2O3 CMgO DCuO解析C项MgO不能溶于烧碱，不正确；少量Y滴入盐酸不能形成沉淀，Al2O3符合题意，A项不正确；B项正确；D项CuO不能溶于烧碱，不正确。答案B5(2013黔江区模拟)下列转化关系在给定条件下不能实现的是()。SiSiO2H2SiO3浓盐酸Cl2漂粉精N2NO2NOCaCl2CaCO
4、3CaOBa(NO3)2BaSO4 BaCO3A B C D解析中，SiO2难溶于水，错。中，实验室用MnO2和浓盐酸反应制Cl2时需加热，错。中，N2和O2在放电条件下生成的物质为NO，错。中，向CaCl2溶液中通入CO2不能发生化学反应，错。答案D6(2013湖南高三十二校联考一模，14)下列反应的离子方程式正确的是()。A稀硫酸与铁反应：2Fe6H= 2Fe33H2B2 molL1的AlCl3溶液和7 molL1的NaOH溶液等体积均匀混合：2Al37OH= Al(OH)3AlO2H2OCBa(OH)2溶液中加入少量的NaHSO4溶液：Ba22OH2HSO= BaSO42H2ODNaHC
5、O3的水解：HCOH2OCOH3O解析稀硫酸与铁反应不能生成Fe3，应该生成Fe2，A错误；2 mol Al3与7 mol OH反应，生成1 mol Al(OH)3和1 mol AlO，B正确；Ba(OH)2溶液中加入少量的NaHSO4溶液，离子方程式应为Ba2OHHSO= BaSO4H2O，C错误；NaHCO3的水解方程式为HCOH2OH2CO3OH，D错误。答案B7(2013河南洛阳二模)某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2，若先向该溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则下列叙述正确的是()。原溶液中的Br一定被氧化；通入氯气之后原溶液中的Fe2一
6、定有部分或全部被氧化；不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Fe2；若取少量所得溶液，再加入CCl4，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的I、Fe2、Br均被完全氧化。A BC D解析在FeBr2和FeI2混合液中存在的三种离子的还原性：IFe2Br，向该溶液中通入的氯气首先与还原性最强的I反应，当I完全反应后，氯气才与Fe2反应，Fe2被完全氧化后再与Br反应。通入一定量氯气后再滴加KSCN，溶液呈红色，说明有Fe3生成，I已经反应完全，Fe2被氧化但不一定全部被氧化，没有实验现象说明Br被氧化或完全被氧化，故错误，只有B选项符合题意。答案B二、非选择
7、题(共4个题，共58分)8(2013重庆市一模，15)(15分)A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质，且物质A由12种短周期元素组成，在一定条件下有如下转化关系，请完成下列问题：(1)若常温下A为有色气体。当F是一种金属单质时，请写出一定浓度的B溶液和适量F反应生成C与气体E的离子方程式：_。当C为直线形分子时，E具有漂白性，物质F焰色反应呈黄色，则C的电子式为_；D中所含化学键的类型为_。(2)若A为淡黄色固体，D为白色难溶于水的物质，且A和D的式量相等，请用离子方程式表示F的水溶液呈酸性的原因：_。(3)若A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的，将B和D分别溶于水，所得溶液
8、按恰当比例混合，可得一种不含金属元素的盐溶液，请写出A与H2O反应的化学方程式：_；B转化为C的化学方程式为_。解析(1)A为有色气体，和水反应后生成一种气体E和能与金属反应的物质B，且B能连续和金属F反应，可知F为变价金属，可推断B为硝酸，F为Fe，C为Fe(NO3)3，D为Fe(NO3)2，A为NO2，E为NO。E具有漂白性且A为有色气体，可推断A为Cl2，E为HClO，则B为盐酸；C为直线形分子，根据题意可推断C为CO2；根据焰色反应可推断F为Na2CO3，则D为NaHCO3，D中含有离子键和极性共价键。(2)A为淡黄色固体且能和水反应，可推断A为Na2O2；D为白色沉淀，且A和D的式量
9、相等，所以D为Al(OH)3，B为NaOH，F中含有Al3，C中含有AlO，F的水溶液呈酸性是因为Al3发生水解反应。(3)根据核外电子数的关系可知A中含有镁元素，B和D溶于水得到一种不含金属元素的盐，可推断其为铵盐，由BCD可推断B、C、D中都含有氮元素，所以A为Mg3N2，B为NH3，F为O2，C为NO，D为NO2。答案(1)Fe4HNO = Fe3NO2H2OC离子键、极性共价键(2)Al33H2OAl(OH)33H(3)Mg3N26H2O= 3Mg(OH)22NH34NH35O24NO6H2O9(2013北京理综，27)(14分)用含有Al2O3、SiO2和少量FeOxFe2O3的铝灰
10、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_= Mn2Fe3_。(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
11、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_。解析(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式为：Al2O36H= 2Al33H2O，在操作中，FeOxFe2O3也同时被溶解，滤液中含有Al3、Fe2、Fe3等。(2)步骤所得溶液中会有过量H2SO4，故反应在酸性条件下进行，由氧化还原反应中得失电子守恒可知MnO和Fe2的化学计量数之比为15，然后观察配平。得MnO5Fe28H = Mn25Fe34H2O。(3)步骤中，加入过量KMnO4溶液目的是把Fe2氧化成易除去的Fe3。调
12、节pH约为3，由表中数据分析，可知该条件使Fe3完全沉淀而Al3不被沉淀，从而达到分离Fe3和Al3的目的。(4)联想Cl2的实验室制法，很容易分析实验设计的意图，即通过是否产生Cl2来判断沉淀中有无MnO2。操作中加入MnSO4，紫红色消失，说明过量的MnO因加入MnSO4而被转化成沉淀，然后过滤，以除去MnO，保证产品的纯度。答案(1)Al2O36H= 2Al33H2O(2)58H54H2O(3)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MnO10(2013广东理综，32)(14分)银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收
13、银并制备铜化工产品的工艺如下：(注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 和80 。)(1)电解精炼银时，阴极反应式为_；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为_。(2)固体混合物B的组成为_；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为_。(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：_CuO_Al2O3_CuAlO2_。(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为_ mol CuAlO2，至少需要1.0 molL1的Al2(SO4)3溶液
14、_ L。(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是_、过滤、洗涤和干燥。解析(1)电解精炼Ag时，粗银作阳极，纯银作阴极，含有Ag的电解质溶液作为电解液，所以阴极反应式为Age= Ag，滤渣Ag与稀HNO3反应生成NO，NO被O2氧化生成NO2，方程式为2NOO2= 2NO2。(2)NaOH溶液与Al2(SO4)3、CuSO4反应生成Al(OH)3沉淀和Cu(OH)2沉淀，若NaOH过量，Al(OH)3沉淀溶解，离子方程式为Al(OH)3OH= AlO2H2O。(3)由于在反应前后，Cu的化合价降低，CuO作氧化剂，所以失电子的只能是O2，被氧化成O2，利用得失电子守恒配平。(4)4C
15、u4CuO2Al2O32Al2(SO4)34CuAlO2即2CuAl2(SO4)32CuAlO2n(Cu)50 mol所以可完全转化生成50 mol CuAlO2，至少需要Al2(SO4)3的体积为25.0 L。(5)由于胆矾带有结晶水，为防止失去结晶水，应采取加热浓缩、冷却结晶的方法。答案(1)Age= Ag2NOO2= 2NO2(2)Al(OH)3、Cu(OH)2Al(OH)3OH= AlO2H2O(3)424O2(4)5025(5)蒸发浓缩、冷却结晶11(创新预测题)(15分)含铝、铁、铜、碳、氯元素的单质和化合物之间可以实现下列转化：在上述每次转化时，甲、乙、丙、丁四种物质中只有一种是
16、单质，且其他三种化合物中均含有组成该种单质的元素。请回答下列问题：(1)若丙是由地壳中含量最多的金属元素组成的单质，丁易溶于水，且溶液显碱性，则丙丁的离子方程式是_。(2)若乙是一种温室气体，相同条件下，丙和丁的溶液都显碱性，且丙溶液的碱性强于丁溶_。(3)若乙是有磁性的黑色晶体，在乙中加入稀硝酸后可得到丙，同时得到一种无色气体，该气体遇空气变为红棕色，则乙丙的化学方程式是_。(4)若甲的合金在潮湿的空气中容易被腐蚀生成红色物质，在潮湿的中性环境中正极反应式是_。(5)甲为红色固体，在酒精灯内焰上灼烧生成红色单质乙，将乙溶于稀硝酸中，溶液变成蓝色，生成硝酸盐丙，在丙溶液中滴加饱和碳酸钠溶液生成
17、丁。上述甲转化成乙的化学方程式为_。组成单质乙的元素形成的某化合物能与淀粉水解的最终产物反应生成甲，写出该反应的化学方程式：_。丁的组成可能有三种情况，分别是_、_、_；请你设计一种实验方案确定丁的成分：_。(6)甲为某浓酸，将甲滴到高锰酸钾固体粉末上，产生黄绿色气体乙，将乙通入适量的烧碱溶液中生成丙，丙能使酚酞溶液先变红色，后褪色。写出乙与烧碱溶液反应的离子方程式：_。在上述某金属盐M2(SO4)3溶液中滴加适量的丙溶液生成一种绿色环保型水处理剂Na2MO4，写出该反应的离子方程式：_。解析(1)地壳中含量最多的金属元素是铝元素，含铝元素的丁易溶于水，且溶液呈碱性，说明丁是强碱的偏铝酸盐，如
18、偏铝酸钠、偏铝酸钾等。(2)温室气体有甲烷、二氧化碳等，又因为丙、丁的溶液都呈碱性，说明丙、丁是含碳元素的两种盐，如碳酸钠、碳酸氢钠。相同条件下，碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液的强。(3)具有磁性的黑色晶体为四氧化三铁，四氧化三铁溶于稀硝酸中，生成硝酸铁和一氧化氮，一氧化氮遇空气转化成红棕色的二氧化氮。(4)甲的合金在潮湿的空气中发生电化学腐蚀生成红棕色的锈，说明甲的合金为铁合金。(5)酒精灯内焰含有乙醇蒸气，具有强还原性，由题意知红色单质乙为铜，而甲为氧化亚铜，丙为硝酸铜。氧化亚铜与乙醇的反应类似于氧化铜与乙醇的反应，由于碳酸钠溶液呈碱性，硝酸铜与碳酸钠溶液反应可能生成碳酸铜、氢氧化铜、碱式
19、碳酸铜。淀粉水解的最终产物是葡萄糖，氢氧化铜悬浊液与葡萄糖发生反应生成氧化亚铜。有关化学反应方程式定性检验：碳酸铜、碱式碳酸铜和氢氧化铜都能受热分解，可以通过检验其产物确定丁的组成，用无水硫酸铜检验水蒸气，用澄清石灰水检验二氧化碳。定量推断：取干燥的丁a g，灼烧至恒重得氧化铜的质量为b g；若丁为碳酸铜，则CuCO3CuOCO2，得b；若丁为氢氧化铜，则Cu(OH)2CuOH2O；，得b；若丁为碱式碳酸铜，则Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2O，得b。根据称得的氧化铜的质量经计算可推知丁的组成。(6)黄绿色气体乙为氯气，甲为浓盐酸，浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，氯气与氢氧化钠溶液反应生
20、成氯化钠和次氯酸钠，次氯酸钠溶液呈碱性，具有漂白性，能使酚酞溶液先变红色，后褪色。M2(SO4)3中M为3价，而Na2MO4中M为6价，说明M是变价金属，上述金属中，只有铁和铝有3价，且铝没有变价，故M为铁。次氯酸钠溶液呈碱性，氧化3价铁，本身被还原为1价。根据得失电子守恒和氧化还原反应方程式的书写原则，可写出离子方程式为2Fe33ClO10OH= 2FeO3Cl5H2O。答案(1)2Al2OH2H2O= 2AlO3H2(2)CO22OH= COH2O(3)3Fe3O428HNO3(稀)= 9Fe(NO3)3NO14H2O(4)O24e2H2O= 4OH(5)CH3CH2OHCu2OCH3CHO2CuH2OCuCO3Cu(OH)2CuCO3Cu(OH)2方法1：取适量丁烘干，灼烧将生成的气体依次通入无水硫酸铜粉末、澄清石灰水中，若无水硫酸铜粉末变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则丁为氢氧化铜；若澄清石灰水变浑浊，无水硫酸铜粉末不变蓝，则丁为碳酸铜；若无水硫酸铜粉末变蓝，澄清石灰水变浑浊，则丁为碱式碳酸铜(方法2：取丁烘干并称重，再灼烧至恒重，称得氧化铜质量，经计算可推断丁的组成)(6)Cl22OH= ClClOH2O2Fe33ClO10OH= 2FeO3Cl5H2O