预测化学模拟+权威预测：专题五 金属及其化合物

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【模拟演练】1。（2012·盘锦模拟)下列说法正确的是（)A．铝、铁、铜相比较,铜元素在自然界中的含量最低、铁元素含量最高B．Al2O3、MgO可用作高温材料,二氧化硅是生产光纤制品的基本原料C．工业上采用电解熔融态Al2O3、MgO的方法冶炼Al、MgD．用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用氨制碳酸铵都会产生温室气体2.(2012·南京模拟）下列对于过氧化钠的叙述中，正确的是（）A.将少量Na2O2投入紫色石蕊试液中，溶液最终呈蓝色B.1molNa2O2与H2O完全反应,转移2mol电子C.充分加热等物质的量的Na2O2和NaHCO3的混合物，剩余物质为Na2CO3D.agCO和H2的混合气体充分燃烧的产物与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加ag3.（2012·杭州模拟）美、德两国科学家现已成功合成出具有独特化学特性的氢铝化合物(Al2H6）。这一研究成果有助于人们开发出推力更强大的固体火箭燃料,也有望应用在氢动力汽车和其他能源方面。有关研究报告发表在最新出版的美国《科学》杂志上。下列关于氢铝化合物的推测不正确的是(）A。氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气B。氢铝化合物中铝显+3价，H显—1价C。氢铝化合物具有强还原性D.铝与水蒸气在高温下生成氢铝化合物4.(2012·济南模拟）X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种物质，他们之间具有如图所示转化关系，下表中组合不符合转化关系的是()XYZWACCOCO2O2BNaNa2ONa2O2O2CAlCl3Al（OH)3NaAlO2NaOHDFeFeCl2FeCl3Cl25。(2011·新余模拟）将4。34gNa、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到672mL混合气体，将混合气体点燃后恰好完全反应,则Na、Na2O、Na2O2的物质的量之比为()A.4∶3∶2 B。1∶2∶1 C。1∶1∶2 D.1∶1∶16。(2012·秦皇岛模拟)将铝粉与Fe3O4粉末配制成铝热剂，分成三等份.①一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1；②一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为V2;③一份直接放入足量的盐酸中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。下列说法正确的是(）A．V1=V3＞V2 B．V2＞V1=V3C．V1=V2＞V3 D．V1＞V3＞V27。(2012·东莞模拟）已知Cu+在酸性条件下能发生下列反应：Cu+Cu+Cu2+（未配平).NH4CuSO3与足量的10mol·L—1硫酸溶液混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成；②有刺激性气味气体产生；③溶液呈蓝色。据此判断下列说法一定合理的是（)A.该反应显示硫酸具有酸性B。NH4CuSO3中铜元素全部被氧化C。刺激性气味的气体是氨气D。反应中硫酸作氧化剂8.(2012·洛阳模拟）在Fe（NO3）3和Cu(NO3)2的混合液中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2+的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间关系如图所示。则该溶液中Fe(NO3)3与Cu（NO3)2的物质的量浓度之比为（)A.3∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶19。（2012·盐城模拟）向Fe2O3和铁粉组成的混合物中，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4∶1，那么在反应中Fe2O3、Fe、H2SO4之间的物质的量之比为（）A.1∶1∶1 B。1∶2∶4 C。1∶2∶3 D.2∶3∶510。(2011·南通模拟)某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42—、CO32-等离子.当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图像如图所示，下列说法正确的是（)A.原溶液中含有的阳离子是H+、NH4+、Mg2+、Al3+B.原溶液中一定含有SO42-和Na+C。原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1∶1D。反应最后形成的溶液中含有的溶质为Na2SO411.（2011·长沙模拟）广东省有着丰富的海洋资源。海水提取食盐和Br2以后的盐卤可以用来制备纯净的MgCl2或MgO。盐卤中含有Mg2+、Cl-，还含有少量Na+、Fe2+、Fe3+和CO（NH2)2等.制备流程如图：（1）滤渣的成分是_____________（填化学式）；滤液Ⅱ中所含的主要杂质离子是_____________(写离子符号）。（2)用NaClO除去尿素［CO(NH2）2]时，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式为______________________________________；加入NaClO还能起到的作用是________________________________________。(3）直接将MgCl2·6H2O加强热能得到MgO，反应的化学方程式是__________________________________________________________________。用MgCl2·6H2O制备无水MgCl2过程中，所需要的化学试剂是______________。（4)海水制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2是利用SO2气体，SO2吸收Br2的离子方程式是____________________________________________________________.SO2气体可来源于硫酸工业的尾气，同时，SO2尾气也可用氨水吸收，作为制备化肥的原料，SO2气体用氨水吸收得到的产物可能是________________________。12.（2011·武汉模拟)某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了如图所示的工艺流程，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是①__________、②__________、③__________、④__________、⑤__________.(2）写出①处发生反应的离子方程式____________________________________;写出③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_____________________________________________________________。13.（2012·湘潭模拟）A、B、C、D、E均为中学化学常见的纯净物，B为自然界中含量最多的液体，它们之间有如下反应关系：（1)常温下，若A为黄绿色气体,C为非金属氧化物，A、C均能使品红溶液褪色，相对分子质量E〉D，则：该反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________，检验D中阴离子的试剂是_____________。(2）若A为短周期的金属单质，D为气态单质，C溶液呈强酸性或强碱性时,该反应都能进行。写出反应的离子方程式________________________________；___________________________________________________。(3)若A、C均为化合物，E为白色沉淀，C为引起温室效应的主要气体,写出E可能的化学式（写两种）_____________。写出生成E的一个离子方程式__________________________________________________________________。14。(2011·成都模拟）某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计如下实验方案，请完成有关问题：(1)称取样品ag，称量时应该使用的仪器名称是___________。（2）将样品溶于足量的稀盐酸中，过滤,滤液中主要含有___________（写化学式，下同），滤渣中含有___________。(3）滤液中加入过量的NaOH溶液,过滤。所得滤渣为___________.（4）往步骤（3）的滤液中通入足量的CO2气体，过滤。反应的离子方程式为______________________。(5)步骤(4)过滤所得的滤渣用蒸馏水洗涤3次,烘干后高温灼烧至质量不再减轻为止，称得其质量为bg，则原样品中铝的质量分数为___________(用a、b表示）。【高考预测】金属元素及其化合物部分包括碱金属(以钠为主）、镁、铝、铁、铜等，在高考中常与化学基本概念、化学实验和化学计算相融合。从近几年高考试题的变化趋势来看，本专题涉及的内容主要是金属单质及其化合物的性质及其知识的迁移与应用，且与其他知识点的考查相互渗透、相互补充。解决此类试题的关键是正确把握物质间的转化关系,注意分析与理论知识的联系，合理运用相关实验和计算方法正确解题.命题角度高考预测金属元素及其化合物的性质2、5、6金属元素及其化合物的推断3、4金属元素及其化合物的检验1有关金属元素及其化合物的实验操作71.2011年11月“天宫”一号与“神舟"八号对接成功，标志着我国航空技术和航空金属材料都达到世界先进水平。下列有关金属及其化合物的鉴别正确的是（)①用加热法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体②用观察法区别Na2O粉末和Na2O2粉末③用AlCl3溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液④用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液A。全部 B.①②④ C。②③④ D。①②③2.下列类比关系正确的是(）A。AlCl3与过量NaOH溶液反应生成AlO2—,则与过量NH3·H2O反应也生成AlO2—B。Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则与SO2反应也生成Na2SO3和O2C.Fe与Cl2反应生成FeCl3，则与I2反应也生成FeI3D。Al与Fe2O3能发生铝热反应，则与MnO2也能发生铝热反应3。已知A、B为单质,C为化合物,它们之间存在如下转化关系则下列说法中正确的是()①若C溶于水后得到强碱溶液,则A可能是Na②若向C溶液中逐滴加入NaOH溶液的过程中，溶液中出现白色沉淀并逐渐消失，则A可能为Al③若C的溶液遇NaHCO3固体放出CO2气体,则A可能是H2④若C的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则B可能为Fe⑤若C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则B可能为CuA.①②③ B.②④ C。③⑤ D.①④⑤4。某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：现对A、B、C、D作出的如下推断中，不正确的是（）A.盐A一定是FeBr3B.浅黄色沉淀B是AgBrC。滤液C中一定含Fe3+D。D溶液中有Fe(SCN）35.向用盐酸酸化的MgCl2、FeCl3混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液并充分振荡，生成的沉淀质量与滴入NaOH溶液体积关系如图所示，则原混合溶液中MgCl2与FeCl3的物质的量之比为()A. B.C。 D.6。如图所示,A到L为常见物质或常见物质的水溶液，B在A气体中燃烧产生棕黄色烟，B、G为中学化学中常见金属单质，I的焰色反应为黄色，组成J的元素原子核内只有一个质子，F为无色、有刺激性气味的气体,且能使品红溶液褪色。回答下列问题：(1)J的结构式为___________。（2)K的电子式为___________，属于___________晶体,所含的化学键有___________.(3)若D的水溶液呈黄色,沉淀H的化学式为___________。（4)若D的水溶液呈蓝色，B与C反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________。(5）G与H2O反应的离子方程式为_______________________________________7.CuCl2溶液中含有少量杂质FeCl2，为制备纯净的CuCl2·2H2O晶体，拟定实验步骤如图所示：请回答下列问题：(1）步骤Ⅰ中，将Fe2+转化为Fe3+最好选用下列氧化剂中的______（填字母)。A.K2Cr2O7 B。NaClO C.H2O2该反应的离子方程式为_____________________________________________。(2)在步骤Ⅱ中,加入Y的目的是为了调节溶液的酸度以促使Fe3+沉淀完全，Y可以是下列物质中的_________(填字母)。A.NaOH B。Cu C。Cu2(OH）2CO3（3)步骤Ⅲ应控制的实验条件是______________________________________。答案解析【模拟演练】1.【解析】选B。A项错,三种元素在自然界中的含量铝元素最高;C项错误，工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg，C错;用氨制碳酸铵是利用二氧化碳去反应，而不是产生二氧化碳,D错。2。【解析】选D。A项，Na2O2与H2O反应生成NaOH使石蕊试液变蓝，但Na2O2具有强氧化性，又会使蓝色褪去；B项,Na2O2与水反应时，Na2O2既作氧化剂,又作还原剂，1molNa2O2转移1mol电子；C项，2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑，2mol 1mol1mol1mol2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O21mol1mol1mol2Na2O2+2H2O（g）====4NaOH+O2，1mol1mol2mol即等物质的量的NaHCO3与Na2O2充分加热后的产物应为等物质的量的Na2CO3和NaOH；D项中CO与H2充分燃烧的产物通过Na2O2时增重的质量即为CO和H2的质量。3。【解析】选D。Al2H6与水反应的化学方程式是Al2H6+6H2O====2Al（OH)3↓+6H2↑，Al2H6中-1价的H处于最低价态具有很强的还原性。铝与水高温反应,从置换规律可知产物应是Al2O3和H2.4.【解析】选D。A中C在O2中不完全燃烧生成CO，完全燃烧生成CO2，CO与O2反应生成CO2；B中Na与O2常温下生成Na2O,点燃或加热时生成Na2O2，Na2O与O2反应生成Na2O2;C中AlCl3与少量NaOH反应生成Al（OH)3沉淀，与过量NaOH反应生成NaAlO2，Al(OH)3也可与NaOH反应生成NaAlO2;D中铁在氯气中燃烧只能生成氯化铁，不能生成氯化亚铁。5。【解析】选A。根据化学方程式2Na+2H2O====2NaOH+H2↑、2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑、O2+2H22H2O计算可知，Na与Na2O2物质的量之比为2∶1,结合生成气体的体积及混合物的质量，只有A项符合.6。【解析】选A。第一份和第三份都是8molAl失去24mol电子提供给正一价的氢来生成氢气，故得到的氢气是相等的；第二份，写出方程式可知8molAl失去24mol电子，生成9molFe，而9molFe只能失去18mole-生成氢气，故生成的氢气比第一份和第三份少，答案A正确。7.【解析】选A。由题目条件分析现象得出结论：故:该反应中H2SO4中各元素化合价不变,表现酸性，A正确，D错;+1价铜元素分别变为0价和+2价,既被氧化又被还原，B错；酸性条件下不可能产生NH3,C错;故选A。8。【解析】选C.由离子方程式：2Fe3++Fe====3Fe2+、Fe+Cu2+====Fe2++Cu,结合图像可知，c(Fe2+）的大小范围在0～3变化快，3是拐点，此前发生2Fe3++Fe====3Fe2+，在3～4范围内变化时发生Fe+Cu2+====Fe2++Cu，由离子方程式2Fe3++Fe====3Fe2+可得，3n（Fe3+）＝2n（Fe2+)，由离子方程式Fe+Cu2+====Fe2++Cu可得，n(Cu2+)＝n(Fe2+)，故c(Fe3+）∶c(Cu2+）＝2∶1。9.【解析】选B。根据条件涉及到以下反应：①Fe2O3+3H2SO4====Fe2（SO4)3+3H2O；②Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑；③Fe+Fe2（SO4）3====3FeSO4。假设n(Fe2+)=4mol，n(H2)=1mol,根据组成守恒可知n（H2SO4）=4mol,铁元素的总量为4mol,又根据反应②可求得②中消耗的H2SO4为1mol，则反应①中消耗的H2SO4为3mol，即n（Fe2O3）=1mol，n（Fe)=4mol－2mol=2mol。10。【解析】选C.由图像分析，当加入1体积NaOH时不产生沉淀，说明原溶液中含有H+,故一定不含CO32－,一定含有SO42-,当加入7～9体积NaOH时，沉淀保持不变，说明含有NH4+，当加入9～10体积NaOH时，溶解的应是Al（OH）3，正好为沉淀总物质的量的一半，由此可知生成Al（OH)3时消耗3体积NaOH溶液.由沉淀的总量可知共消耗6体积NaOH溶液，可知另一种沉淀为Fe（OH）3，所以原溶液中不存在Mg2+，无法判断是否存在Na+，但反应后溶液中的溶质是NaAlO2和Na2SO4.【方法技巧】根据生成沉淀的现象判断阳离子（1）加氢氧化钠生成白色沉淀，继续加氢氧化钠沉淀不消失——可能是镁盐.（2)加氢氧化钠生成白色沉淀，继续加,白色沉淀逐渐消失——常见为铝盐。（3)加氢氧化钠生成白色沉淀，沉淀迅速变灰绿色，最后变成红褐色——亚铁盐。（4)加盐酸(或硫酸)生成白色沉淀,继续加，沉淀逐渐消失——偏铝酸盐。(5)加盐酸,生成白色沉淀，继续加，沉淀不消失——可能是硝酸银或硅酸钠或苯酚钠。(6)加氨水生成白色沉淀氢氧化银(或黑褐色沉淀——氧化银）继续加,沉淀消失——硝酸银（制银氨溶液）.(7)加氢氧化钠生成红褐色沉淀--铁盐；生成蓝色沉淀——铜盐。11。【解析】(1)滤渣的成分是Fe(OH）3；滤液Ⅱ中所含的主要杂质离子是Na+。（2）用NaClO除去尿素[CO（NH2)2]时，生成物除盐外,都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式为3NaClO+CO（NH2)2====3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O或NaOH+3NaClO+CO(NH2）2====3NaCl+NaHCO3+N2↑+2H2O；加入NaClO还能起到的作用是氧化Fe2+使它变成Fe(OH)3沉淀而除去.（3）直接将MgCl2·6H2O加强热能得到MgO,反应的化学方程式是MgCl2·6H2O====MgO+2HCl↑+5H2O↑。用MgCl2·6H2O制备无水MgCl2过程中为抑制上述反应，所需要的化学试剂是HCl气体。(4）海水制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2是利用SO2气体，SO2吸收Br2的离子方程式是SO2+Br2+2H2O====4H++SO42-+2Br-。SO2气体可来源于硫酸工业的尾气，同时，SO2尾气也可用氨水吸收,作为制备化肥的原料，SO2气体用氨水吸收得到的产物可能是NH4HSO3或(NH4)2SO3。答案:(1）Fe（OH）3 Na+（2)3NaClO+CO（NH2)2====3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O或NaOH+3NaClO+CO（NH2）2====3NaCl+NaHCO3+N2↑+2H2O氧化Fe2+使它变成Fe（OH）3沉淀而除去(3)MgCl2·6H2O====MgO+2HCl↑+5H2O↑ HCl气体（4)SO2+Br2+2H2O====4H++SO42—+2Br-NH4HSO3、(NH4）2SO312.【解析】在解此题时宜采用逆向推断法,从题中给出信息可知，首先分离的应是铁元素，所加最佳试剂应是废铁屑，E溶液就为Fe2+的溶液，铁红成分为Fe2O3，可联想到高中重要反应2Fe（OH)3Fe2O3+3H2O，，试剂⑤应为可溶性碱(NaOH或氨水)；当加入过量废铁屑后，所得A应为固体Fe、Cu、Au的混合物,此时，只需加入稀硫酸（试剂②)后过滤即可得Cu、Au混合物B，再加入稀硝酸（试剂③)可使Cu、Au得到分离，Cu(NO3)2加可溶性碱后加热得到CuO。答案:(1）①铁屑 ②稀硫酸 ③稀硝酸 ④氢氧化钠⑤氢氧化钠（合理即可）（2）Fe+2H+====Fe2++H2↑,2Fe3++Fe====3Fe2+,Cu2++Fe====Cu+Fe2+，2Au3++3Fe====2Au+3Fe2+3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(3）Fe2O3 用作红色涂料 用作制造铜盐的原料13。【解析】(1）B为自然界中含量最多的液体，则B为H2O,若A为黄绿色气体则为Cl2，C为非金属氧化物，A、C均能使品红溶液褪色,则C为SO2,故该反应的化学方程式为Cl2+SO2+2H2O====2HCl+H2SO4，D为HCl，检验其中阴离子试剂应选用AgNO3和稀硝酸。(2）A为短周期的金属单质，C溶液呈强酸性或强碱性时，该反应都能进行，则A为Al，该反应的离子方程式为2Al+6H＋====2Al3＋+3H2↑,2Al+2OH－+2H2O====2AlO2－+3H2↑（3）C为引起温室效应的主要气体，则C为CO2，而通入溶液能生成E，E为白色沉淀，可推知E为H2SiO3或Al（OH）3，生成E的一个离子方程式为H2O+CO2+SiO32－====H2SiO3↓+CO32－或AlO2－+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+HCO3－或2AlO2－+CO2+3H2O====2Al(OH)3↓+CO32－.答案:（1）Cl2+SO2+2H2O====2HCl+H2SO4 AgNO3和稀硝酸(2）2Al+6H＋====2Al3＋+3H2↑2Al+2OH－+2H2O====2AlO2－+3H2↑（3)H2SiO3、Al(OH)3H2O+CO2+SiO32－====H2SiO3↓+CO32－或AlO2－+CO2+2H2O====Al（OH）3↓+HCO3－或2AlO2－+CO2+3H2O====2Al（OH)3↓+CO32－14。【解析】由题意可知，用托盘天平称取的ag样品在实验操作中完成了如下转换关系：所以样品中Al的质量分数为：答案:(1）托盘天平 （2）MgCl2、AlCl3 Cu、Si（3)Mg（OH)2(4）AlO2-+CO2+2H2O====Al（OH）3↓+HCO3-（5）【高考预测】1。【解析】选D。①利用Na2CO3和NaHCO3热稳定性的差异，分别取少量固体放在试管中加热，能产生无色无味且使澄清石灰水变浑浊的气体的物质是NaHCO3,受热不分解的是Na2CO3。②Na2O呈白色,Na2O2呈淡黄色，观察即可分辨。③Na2CO3与AlCl3发生反应生成白色沉淀和气体；向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液会生成沉淀,随后沉淀逐渐溶解，故AlCl3溶液能鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液。④向Na2CO3与NaHCO3溶液中加澄清石灰水均能产生白色沉淀，所以不能用澄清石灰水鉴别。2。【解析】选D。A项，AlCl3与过量NH3·H2O反应生成Al(OH)3;B项，Na2O2与SO2反应生成Na2SO4,因为Na2O2具有强氧化性；C项，Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3。3.【解析】选C。序号ABC电解产物结论①NaO2Na2O2H2、O2错误②AlCl2AlCl3H2、Cl2、Al（O