3化母题精解精析：专题金属及其化合物3含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精（2010·安徽卷）28。(13分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：［实验］制备银镜，并与Fe（NO3）3溶液反应，发现银镜溶解.（1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是。a.边振荡盛有2％的AgNO3溶液的试管,边滴入2%的氨水.至最初的沉淀恰好溶解为止b。将几滴银氨溶液滴入2mL乙醛中c.制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热d.银氨溶液具有较弱的氧化性e.在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大［提出假设］假设1：Fe1＋具有氧化性，能氧化Ag.假设2：Fe（NO3)3溶液显酸性，在此酸性条件下NO3能氧化Ag。［设计实验方案，验证假设］（2)甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3＋,验证了假设1成立。请写出Fe3＋氧化Ag的离子方程式：.（3）乙同学设计实验验证假设2,请帮他完成下表中内容（提示：NOSKIPIF1〈0在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生）.实验步骤(不要求写具体操作过程）预期现象和结论①②……若银镜消失，假设2成立.若银镜不消失,假设2不成立。［思考与交流］(4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论：Fe（NO3）3溶液中的Fe3＋和NOSKIPIF1<0都氧化了Ag。你是否同意丙同学的结论，并简述理由：.答案(1）ade(2)Fe3++Ag=Fe2++Ag+（3）①将银镜在硝酸铜溶液中（4）同意4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe(OH）3+9Ag++3NO

【解析】本题第(1）小题是考查学生实验，最后2小题具有较大的开放度。(2010·福建卷）25．工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：［探究一]（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中,10分钟后移人硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化，其原因是。（2)另称取铁钉6．0g放入15．0ml．浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y.①甲同学认为X中除SKIPIF1〈0外还可能含有SKIPIF1〈0。若要确认其中的SKIPIF1〈0,应先用选填序号）。a．KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液c．浓氨水d．酸性SKIPIF1<0溶液②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中,发生反应:SKIPIF1<0然后加入足量SKIPIF1〈0溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g.由于此推知气体Y中SKIPIF1〈0的体积分数为。[探究二]分析上述实验中SKIPIF1<0体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有SKIPIF1<0和Q气体。为此设计了下列探究实验状置(图中夹持仪器省略)。(3）装置B中试剂的作用是。（4)认为气体Y中还含有Q的理由是（用化学方程式表示）.（5）为确认Q的存在,需在装置中添加M于（选填序号)。a．A之前b．A—B间c．B-C间d．C-D间(6）如果气体Y中含有SKIPIF1<0,预计实验现象应是.（7）若要测定限定体积气体Y中SKIPIF1<0的含量（标准状况下约有28mlSKIPIF1<0），除可用测量SKIPIF1<0体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由.响无法判断Q的存在;选择d，Q被碱石灰吸收（6）氢气还原氧化铜会生成水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝（7）中学阶段的质量称量选择托盘天平，分度值0.1g，无法精确称量出差量。(2010·重庆卷)26．（15分)金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂,某钙线的主要成分为金属M和SKIPIF1〈0,并含有3。5％（质量分数）SKIPIF1〈0．（1)SKIPIF1<0元素在周期表中位置是，其原子结构示意图．(2）SKIPIF1〈0与最活跃的非金属元素A形成化合物D，D的电子式为，D的沸点比A与SKIPIF1<0形成的化合物E的沸点．(3)配平用钙线氧脱鳞的化学方程式：P+FeO+CaOSKIPIF1<0+Fe(4）将钙线试样溶于稀盐酸后，加入过量SKIPIF1〈0溶液，生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色SKIPIF1〈0.则金属M为______；检测SKIPIF1<0的方法是_____(用离子方程式表达）．（5）取1。6g钙线试样，与水充分反映，生成224ml。SKIPIF1〈0（标准状况），在想溶液中通入适量的SKIPIF1<0，最多能得到SKIPIF1<0g．【答案】（5分)（1）第四周期第ⅡA族,（2），高(3）2P+5FeO+3CaOCa3（PO4)2（4）Fe；Fe+3SCN—=Fe（SCN）3（5）1.1【解析】本题考查钙、铁的知识。（1)Ca为20号，位于第四周期，第IIA族。(2）最活泼的金属为：F,SKIPIF1〈0为离子化合物，SKIPIF1<0为分子晶体,故SKIPIF1〈0的沸点高。（3）P从0价升至+5价，SKIPIF1<0从+2价降至0价，根据得失电子守恒有，P前配2，SKIPIF1<0前配5。(4）有颜色变化可知，红褐色SKIPIF1<0为SKIPIF1〈0,SKIPIF1〈0与KSCN变血红色。(5）SKIPIF1〈0与SKIPIF1〈0中只有SKIPIF1〈0与水能反应生成SKIPIF1〈0,由SKIPIF1〈0~SKIPIF1〈0得，n(SKIPIF1<0）=0。224/22。4=0。01mol。n(SKIPIF1<0)=1.6×3。5％/56=0.01MOL。由钙守恒得,m(SKIPIF1〈0)=(0.01+0。001）×100=1.1g。【2009高考】1.（2009·北京卷）以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分操作和条件略）：Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O.Ⅱ。将FeSO4·7H2O配制成溶液.Ⅲ。FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液。Ⅳ.将浊液过滤,用90℃热水洗涤沉淀,干燥后得到FeCO3固体。Ⅴ。煅烧FeCO3,得到Fe2O3固体。已知：NH4HCO3在热水中分解。（1）Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3+，该反应的离子方程式是_________________。(2）Ⅱ中，需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_____________.（3）Ⅲ中，生成FeCO3的离子方程式是_____________.若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是_____________.（4）Ⅳ中，通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验的操作是_____________.(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。现煅烧464。0kg的FeCO3,得到316.8kg产品。若产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe2O3的质量是_________kg。（摩尔质量/g·mol—1：FeCO3116Fe2O3160FeO72）（2)FeSO4+2H2OFe（OH）2+H2SO4，加入H2SO4,平衡逆移,抑制水解。（3)“红褐色”提示生成Fe(OH）3.（4）检验：说明步骤，指明试剂、现象、结论。（5）设产品中FeO、Fe2O3物质的量分别为amol、bmol。

求得：b=1。8molm（Fe2O3)=1。8mol×160g·mol-1=288.0g。（2009·上海卷）铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s）+3CO（g）2Fe(s)+3CO2（g）①该反应的平衡常数表达式为：K=______________________。②该温度下，在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10min后,生成了单质铁11。2g。则10min内CO的平均反应速率为_______________________。(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态:①_______________________；②_______________________.（3)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v）和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是_______________________。

(4）写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式：____________________________________。欲使上述体系中Al3+浓度增加，可加入的物质是_______________________。（4）Al（OH)3是两性氢氧化物，其酸式电离的离子方程式为Al(OH)3H＋＋＋H2O；碱式电离的离子方程式为Al(OH)3====Al3＋＋3OH-，欲使Al3＋浓度增大,可加入盐酸、硫酸等以降低OH—浓度,使平衡向碱式电离的方向移动。（2009·广东卷)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【答案】B【解析】本题考查金属的相关知识,主要涉及Mg、Al.B项中生铁、普通钢、不锈钢中碳含量应是依次减少的，故B错。（2009·福建卷)从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请回答下列问题：（1）流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为______________________________。（2)流程乙加入烧碱后生成的离子方程式为_____________________________。（3）验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入_______________（填试剂名称）.(4)滤液E、K中溶质的主要成分是_______________(填化学式），写出该溶质的一种用途_______________。(5）已知298K时，Mg（OH）2的溶度积常数Ksp=5。6×10-12。取适量的滤液B，加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得pH=13。00,则此温度下残留在溶液中的c（Mg2+）=__________。【答案】（1)Al2O3+6H+====2Al3++3H2O（2)SiO2+2OH—====+H2O(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案)（4）NaHCO3制纯碱或做发酵粉等合理答案（5）5。6×10-10mol·L-1【解析】Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中，Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应，MgO、Fe2O3不与NaOH溶液反应；除SiO2不与盐酸反应外,Al2O3、Fe2O3、MgO均与盐酸反应;还有反应［Al(OH)4］-+CO2=====Al（OH)3↓+,结合以上知识点不难对（1）（2）（3）（4）作答。(5）pH=13.00时，c（OH-)=0。1mol·L—1，Ksp=c(Mg2+)·c2（OH—)=5。6×10-12,可得c(Mg2+)=5。6×10—10mol·L-1。（2009·宁夏、辽宁卷)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①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是______________________________；(3）反应②中，若B与F物质的量之比为4∶3,G、H分别是________、_________（填化学式）；(4）反应③产物中K的化学式为____________________；(5）反应④的离子方程式为_________________________。【答案】（1）AlCH2ONa2O2（2）4Al+2Na2O2+6H2O====4NaAlO2+O2↑+6H2↑(3)CO2CO(4）Na2CO3(5)CO2+2OH—====+H2OCO2++3H2O====+2Al(OH)3↓【解析】本题考查无机推断及化学方程式和离子方程式的书写，综合性强。由C是无色无味液体可知C为H2O，进而推知E、F为O2、H2两种气体。H2O与金属A、固体D反应能生成O2、H2及溶液甲，所以D为Na2O2，A为Al,溶液甲为NaAlO2的水溶液。黑色非金属单质与F(O2）反应能生成两种物质，说明B为C，完全燃烧生成CO2，O2不足有CO生成，G能与NaAlO2溶液反应生成沉淀，则G为CO2、H为CO,L为Al(OH）3,溶液乙中溶质为Na2CO3或NaHCO3。由D+GF+K,即2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O2，又C+K溶液乙，即Na2CO3溶于水得Na2CO3溶液，说明溶液乙中溶质为Na2CO3，又反应①中Na2O2、H2O均过量，可知溶液甲为NaOH和NaAlO2的混合物，由此可写出反应④的离子方程式.反应②中,C与O2物质的量比为4∶3，由原子守恒可确定产物为CO2和CO，且比例为1∶1.4C+3O22CO2+2CO（2009·上海卷）镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V)与时间（t)关系如下图。反应中镁和铝的（

)A.物质的量之比为3∶2B.质量之比为3∶2C.摩尔质量之比为2∶3D。反应速率之比为2∶3（2009·江苏卷)下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是【答案】B【解析】A中Al（OH)3转化成Al不能一步完成；C中H2SiO3→Si不能一步完成；D中CH3CHO→CH2＝＝CH2不能一步完成；B符合题意，发生的反应有：a→b：3Cu+8HNO3（稀）====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2Oc→a：3NO2+H2O====2HNO3+NOb→c：2NO+O2====2NO2c→b：3NO2+H2O====2HNO3+NO。（2009·上海卷）实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质18g,则该氧化物粉末可能是（

）A。Fe2O3和MnO2

B.MnO2和V2O5C.Cr2O3和V2O5

D.Fe3O4和FeO【答案】AD【解析】9g铝粉可以提供1mol电子，则氧化物中的金属元素每得到1mol电子对应的质量就应该是18g，Fe3+得到1mol电子对应的质量为18。7g，Mn4+得到1mol电子对应的质量为13。8g,故A项正确。V5+得到1mol电子对应的质量为10。2g,Cr3+得到1mol电子对应的质量为17.3g，B、C项即使9g铝粉全反应,所得金属单质的质量也不到18g,故错误。Fe3O4中的铁元素得到1mol电子对应的质量为21g，Fe2+得到1mol电子对应的质量为28g,当铝粉不足时,D项正确。【2008高考】(2008·重庆卷）下列叙述正确的是(

）A.稀硝酸、稀硫酸均能将木炭氧化成二氧化碳B。Na2O2与水反应、红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱C。Li、C、P分别在足量氧气中燃烧均生成一种相应氧化物D。NaHCO3、Na2CO3、(NH4）2CO3三种固体受热后均能生成气体（2008·广东卷）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【答案】B【解析】不锈钢是铁合金,但还含有非金属元素碳等，A项错误；铁在高温时能与水蒸气发生置换反应，B项正确；铁的合金有多种，生铁就是最常见的铁合金，这类铁合金由于能够形成原电池反应,往往比铁更容易与盐酸反应,C项错误；由于锌在空气中能形成致密的氧化膜保护层，阻止内部继续被氧化，所以,常常采用镀锌的方式来保护铁等金属不被腐蚀，D项错误。（2008·海南卷)《化学与技术》模块（选考题)与氨碱法比较,下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是A.提高了原料的原子利用率B。降低了生产成本C。减少了环境污染D。减轻了对设备的腐蚀【答案】D【解析】由于联合制碱法在生产过程中所需的氨和二氧化碳都是由合成氨厂提供，从滤出碳酸氢钠后所得的母液中可回收氯化铵,因此它提高了原料的原子利用率，降低了生产成本，因此A、B正确.由于不产生不能利用的氯化钙，所以“减少了环境污染”，C正确。由于增加了物质的循环利用,所以会加重“对设备的腐蚀”，D错误。（2008·广东卷）对于下列常见化学物质的认识错误的是（

）A。明矾可用作净水剂B.干冰能用于人工降雨C。碳酸钙是文物陶瓷的主要成分D。小苏打是一种膨松剂，可用于制作馒头和面包【答案】C【解析】明矾的