2011届高三化学二轮复习 几种重要的金属专题训练 人教版

1、2011届高三化学二轮复习专题训练：几种重要的金属试卷说明：本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，请将第卷各小题的答案选出后填涂在答题卡上，第卷各题答在试卷的相应位置上，满分110分，答题时间100分钟。可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题包括16个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分)。1人体正常的血红蛋白中应含Fe2，若食用亚硝酸盐，则导致血红蛋白中的Fe2转化为高铁血红蛋白而中毒。服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒，下列叙述可能正确的是()A亚硝酸盐是还原剂B维生素C是氧化剂C亚硝酸盐被氧化D维生素C将Fe3还原成

2、Fe2【解析】亚硝酸盐使Fe2转化为Fe3，而维生素C使Fe3转化成Fe2，所以亚硝酸盐是氧化剂，被还原；维生素C是还原剂，被氧化。【答案】D2为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3，可以在加热的条件下加入一种试剂，过滤后再加上适量的盐酸，这种试剂是()ANH3·H2OBNaOHCNa2CO3 DMgCO3【解析】A、B、C三个选项都会引入新的杂质，D选项MgCO3可降低溶液中H浓度，从而使Fe3生成Fe(OH)3被除去。【答案】D3最近科学家冶炼出了纯度高达99.999%的铁，据你推测，下列性质它不可能具有的是()A硬度比生铁低B在潮湿空气中放置不易生锈C在冷的浓硫酸中可钝化D与4m

3、ol·L1盐酸反应的速率比生铁快【解析】纯铁硬度比合金小，熔沸点比合金高，很难发生原电池反应，不易生锈，易钝化；生铁发生原电池反应比纯铁快。【答案】D4下列离子方程式中正确的是()A以石墨作电极电解氯化铝溶液：2Cl2H2O2OHH2Cl2B向Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2OC向硫酸氢钠稀溶液中滴加Ba(OH)2溶液恰好至中性：HSOBa2OH=BaSO4H2OD氢氧化镁与稀盐酸反应：OHH=H2O【解析】A项中的Al3会与电解所产生的OH结合生成Al(OH)3，故A不正确；C项，1mol Ba(OH)2与2mol NaHSO4恰好完全反应生成

4、中性溶液，离子方程式为Ba22OH2HSO=BaSO42H2O；D项Mg(OH)2为难溶物质，不能写为离子形式。【答案】B5将氯化铁饱和溶液逐滴加入沸水中，可制得氢氧化铁胶体。为了除去其中所含的盐酸，得到较纯净的胶体，应采取的措施是()A加入NaOH溶液进行中和B加入AgNO3溶液反应后过滤C插入石墨电极，通入直流电进行电泳后再过滤D放入半透膜中并扎紧袋口，将其全部浸入蒸馏水中，并每隔一段时间，更换一次蒸馏水【解析】除去胶体中杂质离子的方法是渗析法，D对。【答案】D6将物质X逐渐加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量与加入X的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是()ABCDXCO2HClNaO

5、HAlCl3YCa(OH)2NaAlO2AlCl3NaOH【解析】由图象可知生成沉淀和溶解沉淀消耗X的物质的量之比为31，A项11，B项13，C项31，D项初始加入无沉淀。【答案】C7元素X的单质、元素Y及X与Y形成的化合物能按如图所示的关系发生转化，则X为()AFeBCuCSDC【解析】从图示可看出X在形成的两种化合物XY2和XY3中有变价且相互转化均为化合反应，联系常见反应：2FeCl2Cl2=2FeCl3和2FeCl3Fe=3FeCl2容易查到X为Fe元素。【答案】A8下列叙述中，可以肯定是一种主族金属元素的是()A熔点低于100的一种金属B原子最外层有2个电子的一种金属C次外电子层上有

6、8个电子的一种金属D除最外层，原子的其他电子层电子数目达到饱和的一种金属【解析】过渡元素最外层电子数一般都是12个，次外层子电子数一般都超过8个，且次外层可能是饱和的电子层结构，也可能是不饱和的电子层结构。熔点低于100的金属不一定是主族元素，如副族元素汞常温下的单质为液态。【答案】C9将amol的铁铜混合物投入到200mL 2mol/L的稀HNO3中，充分反应后金属无剩余，下列说法正确的是()A被还原的HNO3不可能是2a/3molB溶液中剩余的n(NO)(0.42a/3)molC溶液中不可能同时存在Fe2、Fe3、Cu2D被还原的硝酸为0.8amol时，则溶液中一定含有Fe2【解析】根据极

7、限假设法得，若铁反应后全部转化为Fe2，则铁铜共失去2amol电子，被还原的HNO3为2a/3mol(硝酸的还原产物为NO)，此时剩余的n(NO)(0.42a/3)mol，当铁被氧化成Fe3后，被还原的硝酸多于2a/3mol，所以剩余的n(NO)(0.42a/3)mol；因0.8amol>2a/3mol，故一定有Fe3生成，但无法确定铁是否全部转化为Fe3。【答案】B10将由NaOH、BaCl2、Al2(SO4)2三种固体组成的混合物溶于足量的水中，充分溶解，向混合物溶液中滴加1mol·L1的稀硫酸，加入稀硫酸的体积与生成沉淀的质量关系如图所示。下列有关判断不正确的是()AAB

8、段发生反应的离子方程式为：Ba22OH2HSO=BaSO42H2OBBC发生反应的离子方程式为：HOH=H2OCD点表示的沉淀的化学式为Al(OH)3、BaSO4DE点表示的溶液呈中性【解析】CD段发生反应的离子方程式为：AlOHH2O=Al(OH)3，E点时Al(OH)3恰好完全溶解，此时溶液中有Al3，Al3水解呈酸性。【答案】D11下列反应过程中，有关叙述正确的是()A在一定体积的18mol/L的浓H2SO4中加入足量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol，则消耗浓H2SO4的体积为100mLB常温下，在100mL 12mol·L1的浓HNO3中加入足量的铁粉，最终产生

9、的气体标准状况下的体积在6.72L至13.44L之间C在含0.04mol H2SO4、0.04mol HNO3的混合稀溶液中加入足量的铜粉，加热使之充分反应，最终可产生气体的物质的量是0.010.03molD将8.7g MnO2与含HCl 14.6g的浓盐酸共热来制取氯气，被氧化的HCl少于7.3g，制得的氯气少于7.1g【解析】A项，当被还原的硫酸为0.9mol时，则参加反应的浓H2SO4为1.8mol。但是由于随着反应的进行，浓硫酸会逐渐变稀，不能与铜继续反应，故消耗H2SO4的体积不等于100mL。B项，常温下Fe在浓HNO3中发生钝化，几乎没有气体产生；D项，含HCl 14.6g的浓盐

10、酸随反应的进行越来越稀，所以得到的Cl2少于7.1g，被氧化的HCl少于7.3g。【答案】D12用过量的H2SO4、NaOH、NH3·H2O、NaCl等溶液，按如图所示步骤分开五种离子，则溶液、是()ANaClNaOHNH3·H2OH2SO4BH2SO4NaOHNH3·H2ONaClCH2SO4NH3·H2ONaOHNaClDNaClNH3·H2ONaOHH2SO4【解析】分析沉淀性质，氢氧化铝能溶于氢氧化钠，不溶于氨水。第一步加入NaCl生成AgCl沉淀；第二步，在滤液中加入氨水，生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀；第三步，加入NaOH溶

11、解Al(OH)3；第四步，加入H2SO4生成BaSO4沉淀。【答案】D13据报道，一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场上热销。该仪器像一个普通电动脚盆，使用时往注满水的盆中放入双脚，加一些精盐，通电启动仪器，过了一段时间，盆中开始出现灰绿色、红褐色的絮状物质。下列说法不正确的是()A灰绿色、红褐色的絮状物质中含有Fe(OH)2和Fe(OH)3B此电动脚盆仪器的电极全是用惰性电极材料制成的C通电一段时间，有无色无味的气体产生D4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3为此过程中涉及的反应之一【解析】盆中的灰绿色絮状物质为Fe(OH)2，红褐色絮状物质为Fe(OH)3，由此说明电解精盐

12、水时，阳极为铁电极，电解时，铁电极发生Fe2e=Fe2，Fe22OH=Fe(OH)2，阳极发生2H2O2e=H22OH。【答案】B14以惰性电极电解CuSO4溶液。一段时间后取出电极，加入9.8g Cu(OH)2后溶液与电解前相同，则电解时电路中流过的电子为()A0.1mol B0.2mol C0.3mol D0.4mol【解析】根据反应：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4,2H2SO42Cu(OH)2=2CuSO44H2O，加入9.8g Cu(OH)2恰好能将生成的0.1mol H2SO4转化为0.1mol CuSO4和0.2mol H2O，要恢复原态，则还需电解0.1mol H2O

13、，根据1mol H2SO42mol e，1mol H2O2mol e，电解时电路中流过的电子的物质的量为0.4mol。【答案】D15图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置，下列有关说法不正确的是()A关闭S2、打开S1，试管内两极都有气泡产生B关闭S2、打开S1，一段时间后，发现左侧试管收集到的气体比右侧略多，则a为负极，b为正极C关闭S2、打开S1，一段时间后，用拇指堵住试管口移出烧杯，向试管内滴入酚酞，发现左侧试管内溶液变红色，则a为负极，b为正极D关闭S2、打开S1，一段时间后，再关闭S1、打开S2，电流计指针不会偏转【解析】关闭S2、打开S1，实质是电解NaCl溶液，阳极：2Cl

14、2e=Cl2阴极：2H2e=H2可知A选项正确；由于Cl2的溶解度大于H2，左侧试管收集的气体比右侧试管略多，左侧试管收集的气体应为H2，则a为负极，b为正极，B选项正确；左侧试管内滴入酚酞溶液变红色，说明有OH生成，则a为负极，b为正极，C选项正确；关闭S2、打开S1，一段时间后，两试管内分别收集到H2、Cl2，再关闭S1、打开S2，则组成燃料电池，负极：H22e=2H，正极：Cl22e=2Cl，故此时电流计指针会偏转，D选项不正确。【答案】D16有一无色溶液，可能含有K、Al3、Mg2、NH、Cl、SO、HCO、MnO中的几种。为确定其成分，做如下实验：取部分溶液，加入适量Na2O2固体，

15、产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是()A肯定有Al3、Mg2、NH、ClB肯定有Al3、Mg2、HCOC肯定有K、HCO、MnOD肯定有Al3、Mg2、SO【解析】因溶液无色，所以其中不含MnO，加入Na2O2后产生无色无味的气体，说明原溶液中不含NH，继续加入NaOH，沉淀只有部分溶解，所以其中既含有Mg2，又含有Al3，由实验可知原溶液中一定含有SO。【答案】D第卷(非选择题，共62分)二、填空题(本题包括5个小题，共56分)17(14分)粉末状试样A是由等物质的量

16、的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；另取20g A全部溶于0.15L 6.0mol·L1的盐酸中，得溶液C；将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；用KSCN溶液检验时溶液D不变色，请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是_，产物中的单质B是_。(2)中发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液D的体积仍视为0.15L，则该溶液中c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。【解析】(1)由于Al的金属性比Fe强，但比Mg弱，所以，Al能与Fe

17、2O3发生铝热反应得到单质Fe，而不能与MgO发生铝热反应。(2)两种氧化物都可以与盐酸发生复分解反应。(3)Fe既能与Fe3反应又能与H反应。(4)设两种氧化物的物质的量均为xmol，根据题意由消耗盐酸可列方程：6x2x0.10.15L×6.0mol/L，x0.1mol，则c(Mg2)0.1mol/0.15L0.67mol/L，c(Fe2)(3×0.1mol0.05mol)/0.15L2.3mol/L。【答案】(1)加入少量KClO3，插上镁条并将其点燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，MgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2，Fe2F

18、e3=3Fe2(4)0.67mol/L2.3mol/L18(8分)科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如图。请回答下列问题：(1)Pt(a)电极是电池的_极，电极反应式为_；Pt(b)电极发生_反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为_；(2)电池的总反应方程式为_。(3)如果该电池工作时电路中通过2mol电子，则消耗的CH3OH有_mol。【解析】考查原电池的原理：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。Pt(a)原料为CH3OH和水，产物为CO2、H和水，根据C化合价由2

19、价升到4价，失去6个电子，Pt(a)为负极；Pt(b)原料为O2、H，产物为H2O，O元素化合价由0价降低为2价，发生还原反应，为正极。【答案】(1)负CH3OHH2O6e=CO26H还原O24H4e=2H2O(2)2CH3OH3O2=2CO24H2O(3)19(14分)Fe(OH)2在空气中极易被氧化，而使实验室制取存在一定困难，人们尝试用多种方法来制得白色的Fe(OH)2沉淀。(1)方法一：用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2 的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。配制FeSO4溶液时，在蒸馏水中加入硫酸亚铁晶体外还需加入_。除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。(2)方法二：用电解法制

20、Fe(OH)2，实验装置如图1所示。电解时，电解质溶液应选用下列试剂中的_(填编号字母)。A氯化钠溶液B稀硫酸C硫酸铜溶液D碳酸钠溶液电解时阴极的电极反应为_。电解质溶液液面覆盖一层苯所起的作用是_。(3)方法三：在如图2所示装置，先打开止水夹，反应一段时间后关闭止水夹，右侧试管内可见到白色沉淀。该法可使沉淀的白色维持较长的时间，其原因是_。若该装置不漏气而操作不当，在右侧试管中得不到沉淀，其原因是_。【解析】(1)由于Fe2容易被氧化，配制时应加入铁屑；容易水解，配制时应加入稀H2SO4。通过加热煮沸以除去水中的溶解氧。(2)利用电解法制备Fe(OH)2，其阳极为Fe放电，阴极为H放电，电解

21、质溶液应选择NaCl溶液，如果选择稀硫酸，则Fe(OH)2会被溶解，若选择硫酸铜溶液，则阴极为Cu2放电；若选择碳酸钠溶液，则混有FeCO3。(3)利用Fe与稀H2SO4产生的氢气将装置中的空气排尽，但要注意待Fe与硫酸全部反应完毕才能关闭止水夹，否则将硫酸压入右侧试管将得不到Fe(OH)2。【答案】(1)稀H2SO4、铁屑煮沸(2)A2H2O2e=H22OH或2H2e=H2隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化(3)试管内充满了氢气，外界空气不易进入过早关闭止水夹，使左侧试管中的硫酸压入右侧试管中，将氢氧化钠溶液中和了20(6分)电子工业常用氯化铁溶液腐蚀铜来制印刷电路板，现将一定量铜粉放入氯化铁溶

22、液中，完全反应后，溶液中Cu2和Fe3浓度相等。(1)写出铜粉与氯化铁反应的离子方程式：_。(2)溶液中Fe2和Fe3的物质的量浓度之比为_。(3)若再向上述所得溶液中加入一定量铁粉，经充分反应后，溶液中金属阳离子只有Fe2，此时参加反应的铁粉与原FeCl3的物质的量之比为_。【解析】(2)Cu与Fe3的反应为2Fe3Cu=2Fe2Cu2，所以Fe2Cu221，因为Cu2与Fe3浓度相等，则有c(Fe2)c(Fe3)21。(3)再次加入铁粉把Cu置换出来Fe2Fe3=3Fe2，所以n(Fe)n(Fe3)12。【答案】(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)21(3)1221(14分)A、B、C为中学化学中常见的单质，其中一种为金属；通常情况下，A为固体，B为液体，C为气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。(1)写出化学式：A_、D_、E_、X_。(2)在反应中，不属于氧化还原反应的是_(填编号)。(3)反应的离子方程式为_；D除了可与F反应得到一种红色溶液外，还可与某有机物反应生成紫色物质