金属元素及其化合物

1、 金属元素及其化合物【学法导航】1. 关于Na元素和F元素的叙述正确的是 （ ） A原子序数Na>F YCY B原子半径Na<FC原子的电子层数Na<F D原子最外层电子数Na>F2. 下列金属冶炼的反应原理，错误的是 （ ） A2NaCl(熔融)2Na+Cl2 BMgO+H2Mg+H2O CFe3O4+4CO3Fe+4CO2 D2HgO2Hg+O23除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是： （ ）A通入二氧化碳气体B加入氢氧化钡溶液C加入澄清石灰水D加入稀盐酸4.某溶液中可能含有Fe2、Mg2、Cu2、NH4、Al3中的一种或几种。当加入一种淡黄色

2、固体并加热溶液时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，加入淡黄色固体的物质的量（横坐标）与析出沉淀和产生气体的物质的量（纵坐标）的关系，如下图所示。请填写下列空白：在该溶液中含有的离子是，它们的物质的量浓度之比为。所加的淡黄色固体是（化学式）。5. 向Fe2O3和Fe粉组成的混合物中，加入适量的稀硫酸，各物质均恰好完全反应，测得所得溶液中不含Fe3+,且Fe2+与H2的物质的量之比为41，那么在反应中Fe2O3、Fe、H2SO4，之间的物质的量之比为 （ ）A111 B124 C123 D 2356下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，用化学用语回答下列问题： （1）、的原子半径由大到

3、小的顺序为_。（2）、的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_。（3）、中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：_。族周期IA01AAAAAA23（4）由表中两种元素的原子按1：1组成的常见液态化合物的稀液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）_。a.MnO2b.FeCl3c.Na2SO3d.KMnO4（5）由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：X溶液与Y溶液反应的离子方程式为_，N的单质的化学方程式为_。常温下，为使0.1 mol/L M 溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等，应向溶液中加入一定量的Y溶液至_。7在下列叙述中，可以说明

4、金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是（ ）A. 在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多 B. 同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强C. 甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能 D. 将甲、乙作电极组成原电池时，甲是负极8. 已知：25°C时，。下列说法正确的是 （ ）A25°C时，饱和溶液与饱和溶液相比，前者的大B25°C时，在的悬浊液加入少量的固体，增大C25°C时，固体在20ml0.01 mol·氨水中的比在20mL0.01mol·溶液中的小D25°C时，在的悬浊液加入溶液后，不可能转化成为9.将洁净的金属片A、B

5、、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如图所示)。在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如右表：金属电子流动方向电压(V)AACu+0.78BCuB0.15CCCu+1.35DDCu+0.30已知：构成两电极的金属活泼性相差越大，电压表的读数越大。请依据表中数据判断：(1)_金属可能是最强的还原剂；_金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。(2)若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出的是_(填字母)金属。其对应的原电池的电极反应式为：负极_，正极_。10. 把铝、铁混合物1.1 g溶于200 mL 5molL盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.

6、6mol·L1(溶液体积变化忽略不计)求：（1）反应中消耗HCl的物质的量 （2）该混合物中铝、铁的物质的量 11碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。（1）现采用氢气还原法，请回答如下问题：写出xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O与氢气反应的化学方程式 ；试验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是（填入仪器接口字母编号）： (a）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（l）称取23.9g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7g残留物，生成4.

7、4g二氧化碳和7.2g水。该样品的结晶水质量为 g，化学式为 ；(2）某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由。 。12.（08年山东理综·28）黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可以制备硫及铁的化合物。（1）冶炼铜的反应为8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2若CuFeS2中Fe的化合价为+2，反应中被还原的元素是 （填元素符号）。（2）上述冶炼过程中产生大量SO2。下列处理方案合理的是 （填代号）。 a高空排放 b用于制备硫酸 c用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d用浓硫酸吸收（3）过二

8、硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性，可将I氧化为I2：S2O822I=2I2通过改变反应途径，Fe3、Fe2均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3对上述反应的催化过程。 、 （不必配平）。（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、AI2O3）可制备Fe2O3。方法为用稀盐酸浸取炉渣，过滤。滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得。据以上信息回答下列问题：a除去Al3的离子方程式是 。b选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水所选试剂为 。证明炉渣中含有的实验现

9、象为 。【典例精析】一、金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律例1W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为7：17；X与W同主族；Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是 （ ）A金属性：YZ B 氢化物的沸点：C离子的还原性： D 原子及离子半径：二金属的通性，合金的概念及其重要应用例2铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是（ ）A不锈钢是铁合金，只含金属元素B一定条件下，铁粉可与水蒸气反应C铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应D在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀例3下列说法正确的是 （ ）A我国流通的硬币材质是

10、金属单质 B所有的不锈钢都只含有金属元素C镁合金的硬度和强度均高于纯镁 D广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具三以钠为代表的碱金属化合物性质及应用例4除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是：（ ）A通入二氧化碳气体B加入氢氧化钡溶液C加入澄清石灰水D加入稀盐酸例5. 某天然碱（纯净物）可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份，溶于水后，分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL，产生CO2的体积（标准状况）如下表： 盐酸液的体积（mL）30303030样品（g）3.324.155.817.47二氧化碳的体积（mL）672840896672(1)由第组数

11、据中的CO2体积与样品质量之比，可以推测用2.49 g样品进行同样的实验时，产生CO2_mL(标准状况)。(2)另取3.32g天然碱样品于300加热分解至完全（300时Na2CO3不分解），产生CO2112mL（标准状况）和水0.45g，计算并确定该天然碱的化学式。(3)已知Na2CO3和HCl(aq)的反应分下列两步进行：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3 Na2CO3+HClNaCl+CO2+H2O由上表中第组数据可以确定所用的HCL(aq)的浓度为 mol/L。(4)依据上表所列数据以及天然碱的化学式，讨论并确定上述实验中CO2(标准状况)体积V（mL）与样品质量W（g）之间的关

12、系式。四镁铝及其化合物的性质和应用 例6从铝土矿（主要成分是，含、MgO等杂质）中提取两种工艺品的流程如下：请回答下列问题：（1）流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为_.（2）流程乙加入烧碱后生成Si的离子方程式为_.（3）验证滤液B含，可取少量滤液并加入_（填试剂名称）。（4）滤液E、K中溶质的主要成份是_(填化学式)，写出该溶液的一种用途_（5）已知298K时，的容度积常数=5.6×,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得PH=13.00，则此温度下残留在溶液中的=_.例7（09年江苏化学·5）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是

13、（ ）A明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率CMgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料D电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁五铁铜及其化合物的性质和应用例8出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是 （ ）A. 锡青铜的熔点比纯铜高 B在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用 C锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程六金属及其化合物性质的综合应用例9下图表示有关物质（均由短周期元素形成）之间的转化关系，其中A为常见

14、的金属单质，B为非金属单质（一般是黑色粉末），C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物。（反应条件图中已省略。）（1）A、B、C、D代表的物质分别为 、 、 、 (填化学式）；（2）反应中的C、D均过量，该反应的化学方程式是 ；（3）反应中，若B与F物质的量之比为43，G、H分别是 、 (填化学式）；（4）反应产物中K的化学式为 ；（5）反应的离子方程式为 。例10某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。填写下面空白。（1）图中标号处需加入的相应物质分别

15、是、；（2）写出处发生反应的离子方程式；写出处发生反应的化学方程式；（3）铁红的化学式为；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红；氧化铜。七常见的金属活动性关系与氧化还原知识和离子反应知识的联系应用【例11】控制适合的条件，将反应设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是 （ ） A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原 C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极八常见的金属的性质与电解质溶液、电解理论的综合考查。 例12把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影

16、响氢气产生速率的因素是（ ）A盐酸的浓度B铝条的表面积C溶液的温度D加少量Na2SO4例13以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：（1）反应I前需在溶液中加入 （填字母），以除去溶液中的。A.锌粉 B.铁屑 C.KI溶液 D.（2）反应需控制反应温度低于35，其目的是 。（3）工业生产上常在反应的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是 。（4）反应常被用于电解生产(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生地电极反应可表示为 。九以金属元素及其化合物的性质为背景的综合计算例14.为了检验某含有杂质的样品的纯度，现将克样品

17、加热，其质量变为g,，则该样品的纯度（质量分数）是 （ ）A. B. C. D.十、以金属元素及其化合物的性质为背景的实验试题例15现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁（Mg3N2）。已知实验中可能会发生下列反应：2Mg+O22MgO；3Mg+N2 Mg3N2；2Mg+CO22MgO+C；Mg+H2OMgO+H2；Mg3N2 +6H2O =3Mg(OH)2+2NH3可供选择的装置和药品如下图所示（镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连）。回答下列问题；（1）在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置（填字母代号）及其目的分别 。（2）连

18、接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是（填字母代号） 。（3）通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果有何影响? ，原因是 。（4）请设计一个实验，验证产物是氮化镁： 。例16铜在自然界存在于多种矿石中，如：矿石名称黄铜矿斑铜矿辉铜矿孔雀石主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3·Cu(OH)2请回答下列问题：（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是。（2）工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2，反应的氧化剂是

19、。（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称。（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：。（5）下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是（填字母）。选项陈述陈述判断A铜绿的主成分是碱酸铜可用稀盐酸除铜器表面的铜绿对；对；有B铜表易形成致密的氧化膜铜容器可以盛放浓硫酸对；对；有C铁比铜活泼例在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈对；对；有D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂错；对；无【专题突破】（

20、07年广东化学·12）为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是 （ ）A将青铜器放在银质托盘上B将青铜器保存在干燥的环境中C将青铜器保存在潮湿的空气中D在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜（08年广东化学·6）相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是 （ ）AAlBAl(OH)3CAl Cl3DAl2O3（08年广东化学·12）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 （ ）A纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴

21、极保护法D可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀（08年广东文基·64）铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是 （ ）A不锈钢是铁合金，只含金属元素B一定条件下，铁粉可与水蒸气反应C铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应D在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀（09年福建理综·7）能实现下列物质间直接转化的元素是 （ ）A硅B硫C铜D铁（09年广东理基·25）钢铁生锈过程发生如下反应： 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2； 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 下列说法正确的是 （ ）A

22、反应、中电子转移数目相等 B反应中氧化剂是氧气和水C与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀8.（09年四川）向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶液V mL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体p g。则下列关系不正确的是 （ ）A.B.C.n=m+17VcD. 9（07年广东化学·23）已知某混合金属粉末中，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合物金属粉

23、末中铁、铜元素的存在。仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol·L-1硫酸、2mol·L-2硝酸、2mol·NaOH溶液、20%KSCN溶液。完成以下实验探究过程：（1）提出假设：假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有 元素；假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有 元素；假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素；（2）设计实验方案基于假设3，设计出实验方案（不要在答题卡上作答）。（3）实验过程根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。【提示】在答题卡上按以下方式作答，注意前后内容对应；注意文字简洁，确保不超过答题

24、卡空间。编号实验操作预期现象和结论10（07年山东理综·29）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 。（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应 负投反应 。（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2、Fe3和Fe2的浓度均为0.10mol·L1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3和Fe2的实验步骤 。氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe3Fe2Cu21.97.04.73.29.06

25、.7提供的药品：Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu（4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式 劣质不锈钢腐蚀的实验现象 【专题综合】1（09年海南化学·3）除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是：（ ）A通入二氧化碳气体B加入氢氧化钡溶液C加入澄清石灰水D加入稀盐酸2（09年广东理基·23）下列有关金属及其合金的说法不正确的是 （ ）A目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加C镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹D日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用3（08年宁夏理综·27）为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验（以下