第10讲金属单质及其化合物

1、专题三常见元素及其化合物ZHUAN TT SAN第10讲金属单质及其化合物专題提升训练扣点精练技能提升一、小题对点练一、钠及其重要化合物1 下列说法不正确的是（）。A 碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多症B 切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面会逐渐变暗C.发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔D 金属钠着火时，可以使用泡沫灭火器来灭火解析 Na燃烧生成Na2O2能与CO2反应生成O2, Na与H2O反应生成H2,H2能燃烧，O2能助燃，因此Na失火时不能用泡沫灭火器灭火。 答案 D2. （2014温州一中期中）下列类比关系正确的是（）。A .钠与氧气在不同条件下反应会生成两种不同的氧化物

2、，则Li与氧气反应也能生成Li2O或Li2O2B. Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和。2,则Na2O2与SO2反应也生成N&SQ 和O2C. Fe与C12反应生成FeCl3,则Fe与I2反应可生成FebD . Al与Fe2O3能发生铝热反应，则 Al与MnO2也能发生铝热反应解析 A项中Li与氧气反应只能生成一种氧化物 Li2O; B项中具有氧化性的Na2O2与具有还原性的SO2反应可生成Na2SO4；C项中Fe与I2反应生成Feb， 因为碘的氧化性不够强。答案 D3. 定量的N&02与C02反应后的固体物质41.8 g,恰好与1 L 1 mol 1_厂1的稀盐酸完全反

3、应，下列说法正确的是（）。A . 41.8 g固体物质为N&CO3B. 41.8 g固体物质为0.1 mol NazCOs和0.4 mol Na2O2的混合物C. 41.8 g固体物质为31.2 g NaHCOs和10.6 g NazCOs的混合物D .一定量的NazOz为78 g解析 如果41.8 g固体全为NazCO3,艮卩0.39 mol，则其不可能恰好与1 L 1 mol Lt的稀盐酸完全反应，A错误；根据钠离子守恒，知B符合题意；NazOz 与CO2反应不可能生成碳酸氢钠，即 C错误；根据钠离子守恒，可求出一定 量的Na2O2为0.5 mol,即卩39 g,所以D错误。答案

4、B二、铝及其重要化合物试割x反应I 过滤4. （2014杭州质检）工业上用铝土矿（主要成分为AI2O3,含Fe2O3等杂质）为原料 冶炼铝的工艺流程如下： AbOiF列判断正确的是A .试剂X为稀硫酸B .反应U的离子方程式为 CO2 + AIO2+ 2H2O=AI（OH）3J + HCO3C.反应I、U、M、W的反应类型完全相同D .反应I所得的沉淀无任何价值解析 选项A，试剂X应是NaOH溶液。选项B,溶液乙中含有AlO2 , AQ2 与过量CO2、H2O反应生成Al（OH） 3沉淀，正确。选项C,反应I、U是复分 解反应，反应川是分解反应，反应W是电解Al 2O3生成Al，该反应有电子转

5、 移，是氧化还原反应。选项D，反应I所得沉淀的主要成分为Fe2O3,经提纯 后可用作颜料或冶铁等。答案 BfnAl（OH）Jc d5. （2014合肥联考）向一定量的NaOH溶液中逐滴加入厂 b n(AlCh)AlCl 3溶液，生成沉淀 Al(OH) 3的量随 AlCl 3加入量的变化关系如图所示。则 下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是() 。Aa 点对应的溶液中： Na、Fe3、SO42、HCO3Bb 点对应的溶液中： Na、S2、SO42、ClCc 点对应的溶液中： Ag 、Ca2 、NO3 、F 2Dd 点对应的溶液中： K、NH4、 I、CO32解析 向 NaOH 溶液中逐滴加

6、入 AlCl 3溶液时，发生反应 Al 3 4OH=AlO2+ 2出0, 3AIO2+ Al 3+ + 6H2O=4AI(OH)3 J。a 点时溶液中有大量的 0H ,A项中的Fe3+、HC03不能大量存在。b点时溶质为NaCI和NaAI02, B项中 的所有离子可以大量共存。c点时溶质为NaCI，C项中的Ag+不能大量存在， 且和Ca2+因能生成难溶的CaF2也不能大量共存。d点时溶质为NaCI和 AICI3, AI 3+与D项中的C03一因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。答案 B三、铁、铜及其重要化合物6. (2014丽水中学检测)Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是()。

7、A .两者的单质放置在空气中均只生成氧化物B .两者的单质都能与稀硫酸反应产生氢气C.常温条件下，两种金属都能溶解于浓硝酸中D .制备FeCl3、CuCI2,均不能采用将其溶液直接蒸干的方法解析 Cu 放置在空气中可生成 Cu2(0H)2C03， A 项错误；铜为不活泼金属， 不能与稀硫酸反应生成氢气， B 项错误；常温下，浓硝酸能够使铁钝化， C 项错误；直接蒸干 FeCI3、 CuCI2 溶液得到的固体分别是 Fe(0H)3、 Cu(0H)2， D 项正确。答案 D7. (2014衡水二模)部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe203、Cu0)共5.76g,经如下处理：样品足量稀硫酸

8、L标准状况下WxnL气体”滤 3.2g固体3恐_"滤液A足恥炎滤 （不含C/+）过滤F列说法正确的是A .滤液A中的阳离子为Fe2*、Fe3+> H+B .样品中Fe元素的质量为2.24 gC.样品中CuO的质量为4.0 gD . V= 896 mL解析 根据题意，3.2 g滤渣一定是铜，而铜与Fe3*不共存，故A中无Fe3+ 则A项错误；最后的3.2 g固体为F62O3,其中Fe元素的质量为2.24 g, B项 正确；样品中Cu元素和O元素共5.76 g 2.24 g= 3.52 g,则C项错误；2.24 g Fe元素不可能全是单质，故标准状况下生成的 H2的体积小于896

9、mL, D 项错误。答案 B二、大题冲关练8. （2014金华市汤溪中学测试）某化学兴趣小组对二氧化碳与氢氧化钠反应后溶 液中的溶质进行如下探究：向 300 mL 1 mol/L的NaOH溶液中通入一定量 CO2,充分反应后将溶液蒸发结晶，得到一定量的白色固体。该兴趣小组根据NaOH与CO2的反应，认为该白色固体的组成可能有以下 几种情况： 、Na2CO3 和 NaHCO3。当通入标准状况下CO2的体积为 2.24 L时，该白色固体的组成为填写物质的化学式及对应质量）。请设计实验方案进行实验验证。限选实验试剂：1 mol _1 HCl溶液、1 mol L 1 MgCl2溶液、0.5 mol L

10、 1 BaCl2 溶液、1 mol L1 Ba（OH）2 溶液、甲基橙试液、 酚酞试液。（步骤可不填满也可增加）实验步骤预期现象和结论步骤1:步骤2:步骤3:将该白色固体配成溶液，向溶液中滴加 1 mol L-1的盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO2的物质的量的关系的是 。AB0 0J0.20J V(HC1)/L0 OJ 0.2 0.3 V(HCl)/L若该白色固体为Na?CO3和NaHCO3，贝怕色固体的质量范围为 。解析(1)分析NaOH与CO2的反应，知该白色固体的组成可能有 NaOH和Na2CO3、只有 Na2CO3、只有 NaHCOs、NCOs和 NaHCOs 四种情

11、况。n(NaOH) =0.3 mol,根据 2NaOH + CO2=Na?CO3+ H2O,通入标准状况下 2.24 L CO2,NaOH有剩余，固体组成为 0.1 mol NaOH和0.1 mol Na2CO3。验证白色固 体为NaOH和Na2CO3,实质是检验混合物的溶液中同时有 CO3和OH存在, 向混合物的溶液中先加入过量的 BaCl2溶液检验COi，可以观察到有白色沉淀产生；过滤后，滤液中再加入酚酞试液检验OH，观察到溶液变为红色。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸，发生反应：OH+ H + =缶0、CO2_ + H + =HCO3、HCO3 + H + =H2O + CO2

12、T ,则开始产生 CO2 时消耗的n(HCl)二 n(NaOH) + n(Na2CO3)二 40 g/ol + Kmol 二 °2 mol，V(HCl)二 先澀二0.2 L，产生CO2最多时n(CO2)= n(Na2CO3)=诂爲聲。厂mol， 当NaOH、Na2CO3完全反应时，继续滴加盐酸不再产生 CO2,参加反应的n(HCI)4 g10.6 g二 n(NaOH) + 2n(Na2CO3)二 40+ gl X 2 二 °3 mol，V(HCl)-熬供二0.3 L , C对。(3)假设白色固体全部为Na2CO3，则白色固体的质量为0.15 molx 106 g/mol=

13、15.9 g,假设白色固体全部为 NaHCOs，则白色固体 的质量为0.3 mol x 84 g/mol= 25.2 g，故白色固体的质量范围为 15.9 g25.2 g。答案 (1)NaOH 和 Na2CO3 只有 Na?CO3 只有 NaHC03 (2)4 g NaOH 和10.6 g Na?CO3实验步骤预期现象和结论步骤1:取少量白色固体于试管中，加足量水溶解，再加足量0.5 mol 1BaCl2溶液产生白色沉淀，说明白色固体中含有Na2CO3步骤2:过滤，取2 mL滤液于试管中， 再向试管中滴加酚酞试液溶液变红色，说明白色固体中含有NaOHC(3) 15.9 g 25.2 g9. 单

14、质A与粉末化合物B组成的混合物能发生如图所示的一系列反应:请回答下列问题：(1) 组成A单质的元素在周期表中处于第期 。(2) 化合物B的电子式为。(3) D与G两溶液混合后发生反应的离子方程式为 常温下，D溶液的pH7(填“>” “<或“=”),其原因是用离子方程式表示)。(5) 10.8 g A单质与足量的NaOH溶液反应，消耗氧化剂的质量为 g。(6) 用碳棒、稀硫酸、气体E和气体F组成燃料电池，该电池的正极反应式为 。以该电池为电源，用惰性电极电解100 g 8%的C溶液， 电解到溶质的质量分数为 12.5%时停止电解，则电解过程中，生成的气体在准状况下的体积共为 L,电路

15、上通过电子的物质的量为 mo。解析 沉淀H既能与稀硫酸反应，又能与 NaOH溶液反应，而D、G两溶液 混合可以生成沉淀H，故推测H为两性氢氧化物AI(OH) 3。故A为Al，B为Na2O2， C、D、G 分别为 Na2SO4、Al2(SO4)3、NaAIO2。气体 E、F 为 O2 和H2。(5)铝与氢氧化钠溶液反应的氧化剂是水，0.4 mol铝转移电子数为1.2 mol，1消耗水的物质的量为 1.2 mol，则水的质量为18 gmox 1.2 mol = 21.6 g。(6)电解NazSO4溶液，实际上是电解水，溶质质量不变，8 g/12.5%= 64 g,则被由解电解的水的质量为36 g(

16、2 mol)。电解水的化学方程式为 2H2O=2H21 +O2?，即消耗2 mol H2O共生成3 mol的气体，标准状况下体积为67.2 L,共转移4 mol e 。答案三川A* I-如2Na'V 93+(3)Al+ 3AlO 2 + 6H2O=4Al(OH) 3 J Al3 + 3H2OAl(OH) 3+ 3H(5) 21.6(6) O2 + 4H + + 4e_ =2H2O 67.2 410. (2014杭州质检)铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。(1) 生铁中含有一种铁碳化合物 X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有 磁性的固体Y

17、 ,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是; Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为 某溶液中有Mg2+、Fe2 +、A产、Cu2+等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是 。A . Mg2+B. Fe2 +C. A产D. Cu2+(3)氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：稍过量的NHJICOi溶液回答下列问题：操作I的名称是 ;操作U的名称是 ；操作U的方法为请写出生成FeCQ沉淀的离子方程式：解析(1)铁的氧化物中具有磁性的是 FesO4, Fe3O4溶于过量的盐

18、酸后溶液中 存在的阳离子是F孑、Fe*、H +; Fe3O4溶于过量的浓硝酸后Fe元素会被氧 化为Fe3所以反应后的溶液中含有的盐是 Fe(NO3)3。(2)向该溶液中加入过 量的 NaOH 溶液后：Mg2*Mg(OH)2、Fe2*Fe(OH)3、Al3AIO2、Cu2+ Cu(OH)2;过滤后滤渣中含有Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2;高温灼烧后Mg(OH) 2 MgO、Fe(OH)3 Fe2O3、Cu(OH)2 CuO;将 MgO、Fe2O3、CuO 投入过量盐酸后分别生成 Mg2*、Fe3*、Cu2*,故应选择B、C。(3)从流程 图中知道经操作I得到滤渣和滤液，故该操作是

19、过滤；操作U是在得到FeCO3 沉淀后进行的，故该操作是洗涤；洗涤沉淀的操作为在漏斗中加入适量蒸馏 水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复数次；从流程图中分析，生成FeCO3 沉淀的反应物是F尹和HCO3，根据元素守恒得Fe2* *2HCO3=FeCO3 J + CO2T * H2O0答案 Fe2*、Fe3*、H* Fe(NO3)3(2) BC(3) 过滤 洗涤 在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下， 重复数次 Fe2*+ 2HCO3 =FeCOd + CO2T + H2O11. (2014西安考前模拟)甲、乙两同学研究 Na2S6溶液与FeCb溶液反应的情况步骤操作现象I向2 m

20、L 1 mol L FeCl3溶液中加入一疋里的Na2SO3溶液溶液由棕黄色变为红褐色，并 有少量刺激性气味的气体逸出常温下，FeCl3溶液的pH7(填或“二”)(2)分析红褐色产生的原因。 甲同学认为步骤I中溶液呈红褐色是因为生成了 Fe(OH)3,请用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因： 乙同学认为可能是发生了氧化还原反应，其中Fe3*-Fe2+;请写出Fe3+跟SO3反应的离子方程式 乙同学查阅资料得知：1. Fe2+与SOT反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSQ;2. 墨绿色的FeSQ与黄色的FeCb溶液混合后，溶液呈红褐色。甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe(OH)3，设计并

21、完成了如下实验：步骤操作现象n用激光笔照射步骤1中的红褐色溶液出现“丁达尔效应”甲同学因此得出结论：溶液呈红褐色是因为生成了 Fe(OH)3。而乙同学认为甲 同学得出结论的证据仍然不足，乙同学的理由是 。(4) 为进一步确认Na2SO3溶液与FeCb溶液反应的情况，乙同学设计并完成了 如下实验：步骤操作现象向1 mol L 1的FeCl3溶液中通入一疋量的SO2溶液由黄色变为红褐色IV用激光笔照射步骤川中的红褐色溶液没有出现“丁达尔效应”经检验步骤川中红褐色溶液含有 Fe2十，检验Fe2+选用的试剂是 填字母)。a. K3Fe(CN)6溶液 b. KSCN 溶液 c. KMnO4溶液请用离子方程式和必要的文