2018年高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 專題三 元素及其化合物 第12講 常見金屬元素練習(xí).doc

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第12講　常見金屬元素 1．(2018天津)下列有關(guān)水處理方法不正確的是(　C　) A．用石灰、碳酸鈉等堿性物質(zhì)處理廢水中的酸 B．用可溶性的鋁鹽和鐵鹽處理水中的懸浮物 C．用氯氣處理水中的Cu2＋、Hg＋等重金屬離子 D．用燒堿處理含高濃度NH的廢水并回收利用氨 [解析]　石灰、碳酸鈉溶液都呈堿性，能與酸反應(yīng)，故可用于處理廢水中的酸，A項(xiàng)正確。鋁鹽、鐵鹽都能水解生成對應(yīng)的氫氧化物膠體，具有吸附性，可吸附水中的懸浮物，B項(xiàng)正確。氯氣可用于水的消毒殺菌，不能除去重金屬離子，C項(xiàng)錯(cuò)誤。燒堿可與銨根離子反應(yīng)產(chǎn)生氨氣，D項(xiàng)正確。 2．(2018臨沂模擬)下列有關(guān)金屬及其化合物的說法正確的是(　A　) A．除去MgCl2溶液中少量的FeCl3，可選用MgO B．Na久置于空氣中最終生成NaHCO3 C．鋁、鐵、銅在空氣中長時(shí)間放置，表面均只生成氧化物 D．向NaOH溶液中逐滴加入少量飽和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3膠體 [解析]　FeCl3易水解生成氫氧化鐵，加入MgO，調(diào)節(jié)溶液的pH，促進(jìn)鐵離子的水解，且不引入新的雜質(zhì)，A項(xiàng)正確。Na久置于空氣中最終生成Na2CO3，B項(xiàng)錯(cuò)誤。銅在空氣中長時(shí)間放置，表面生成堿式碳酸銅，C項(xiàng)錯(cuò)誤。向沸水中逐滴加入少量飽和FeCl3溶液，生成Fe(OH)3沉淀，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．(2018天津五校聯(lián)考)下列敘述正確的是(　C　) A．將CO2通入BaCl2溶液中至飽和，無沉淀產(chǎn)生；再通入SO2，產(chǎn)生沉淀 B．在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固體，銅粉仍不溶解 C．向AlCl3溶液中滴加氨水，產(chǎn)生白色沉淀；再加入過量NaHSO4溶液，沉淀消失 D．純鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率較慢；再加入少量CuSO4固體，速率不改變 [解析]　CO2和SO2都不與BaCl2反應(yīng)，沒有沉淀產(chǎn)生，A項(xiàng)錯(cuò)誤。銅和稀硫酸不反應(yīng)，加入Cu(NO3)2固體，NO具有強(qiáng)氧化性，在酸性條件下與Cu發(fā)生氧化還原反應(yīng)，銅可溶解，B項(xiàng)錯(cuò)誤。向AlCl3溶液中滴加氨水，生成Al(OH)3，Al(OH)3不溶于弱堿，但可溶于強(qiáng)堿和強(qiáng)酸，NaHSO4可電離出氫離子，則再加入過量NaHSO4溶液，沉淀消失，C項(xiàng)正確。加入少量CuSO4固體，鋅置換出銅，形成原電池，反應(yīng)速率變大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．(2018臨沂期末)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)類比正確的是(　B　) A．已知Fe＋SFeS，則Cu＋SCuS B．Fe能與CuSO4溶液反應(yīng)，可知Al與CuSO4溶液也能反應(yīng) C．CaSO3與稀鹽酸反應(yīng)生成SO2，可知CaSO3與稀硝酸反應(yīng)也生成SO2 D．已知H2O2能氧化I－，可知H2O2也能氧化Cl－ [解析]　由于S的氧化性弱，Cu與S化合只能生成Cu2S，A項(xiàng)錯(cuò)誤。由于金屬活動性：Al＞Fe＞Cu，根據(jù)金屬活動性順序表可知，活動性強(qiáng)的金屬可以把活動性弱的金屬從化合物中置換出來，所以Fe能與CuSO4溶液反應(yīng)，Al比Fe活潑，故Al與CuSO4溶液也能反應(yīng)，B項(xiàng)正確。硝酸具有強(qiáng)氧化性，則CaSO3與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CaSO4、NO和水，不能得到SO2，C項(xiàng)錯(cuò)誤。I－還原性較強(qiáng)，H2O2能把I－氧化為I2，但H2O2不能氧化Cl－，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．(2018大連雙基測試)將一定量的SO2通入FeCl3溶液中，取混合溶液，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，能證明SO2與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是(　D　) 選項(xiàng) 操作 現(xiàn)象 A 加入NaOH溶液 有紅褐色沉淀 B 加入Ba(NO3)2溶液 有白色沉淀 C 加入酸性KMnO4溶液 紫色褪去 D 加入K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液 有藍(lán)色沉淀 [解析]　將一定量的SO2通入FeCl3溶液中，加入NaOH溶液有紅褐色沉淀氫氧化鐵生成，過程中沒有化合價(jià)變化，不能說明是氧化還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀，硝酸根離子具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化二氧化硫生成硫酸根離子，硫酸根與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，即使二氧化硫與三價(jià)鐵離子不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，也可產(chǎn)生白色沉淀，所以不能證明SO2與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤。加入酸性KMnO4溶液，紫色褪去，因?yàn)槎趸蚓哂羞€原性能夠還原酸性高錳酸鉀，即使二氧化硫與三價(jià)鐵離子不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，也可使其溶液褪色，所以不能證明SO2與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。亞鐵離子加入K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液生成Fe3[Fe(CN)6]2(藍(lán)色沉淀)，則可證明溶液中存在二價(jià)鐵離子，說明SO2與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)正確。 6．(2018廣西重點(diǎn)高中一模)幾種中學(xué)常見的物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。 下表中R、X、Y、Z對應(yīng)物質(zhì)正確的是(　B　) 選項(xiàng) R X Y Z A 紫色石蕊 Fe2O3 Fe2O3和Cu Cu B 甲基橙 Fe(NO3)2 Fe(OH)2 Cu2(OH)2CO3 C 酚酞 Fe(OH)3 FeO和Fe CuO D Fe2O3 NaAlO2 Na2SiO3 Cu(OH)2 [解析]　銅不和稀硫酸反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。甲基橙遇稀硫酸變紅色，硝酸亞鐵遇稀硫酸變成鐵鹽，氫氧化亞鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，堿式碳酸銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，B項(xiàng)正確。稀硫酸不能使酚酞變色，C項(xiàng)錯(cuò)誤。硫酸與氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵，溶液呈黃色，稀硫酸與偏鋁酸鈉反應(yīng)得不到黃色溶液，稀硫酸與硅酸鈉反應(yīng)得不到淺綠色溶液，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．(2018內(nèi)蒙古聯(lián)考)向明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與消耗Ba(OH)2的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是(　A　) A．O～b上的任意一點(diǎn)a的溶液均呈酸性 B．b、c點(diǎn)溶液均呈中性 C．b、c兩點(diǎn)沉淀的物質(zhì)的量之比為4∶3 D．c點(diǎn)溶液呈堿性，原因是AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ [解析]　b點(diǎn)時(shí)反應(yīng)的離子方程式為2Al3＋＋6OH－＋3Ba2＋＋3SO===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，此時(shí)溶液的溶質(zhì)是K2SO4，溶液呈中性，KAl(SO4)2溶液由于Al3＋水解而顯酸性，故O～b之間任意一點(diǎn)溶液都顯酸性；b點(diǎn)之后，再加入Ba(OH)2，反應(yīng)的離子方程式為2Al(OH)3＋2OH－＋Ba2＋＋SO===2AlO＋BaSO4↓＋4H2O，c點(diǎn)溶液的溶質(zhì)為KAlO2，溶液顯堿性，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。假設(shè)有1 mol KAl(SO4)2，b點(diǎn)沉淀的物質(zhì)的量為2.5 mol，c點(diǎn)沉淀的物質(zhì)的量則為2 mol，二者的比為5∶4，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。c點(diǎn)溶液呈堿性的原因是AlO水解，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8．(2018龍巖五校聯(lián)考)FeCO3與砂糖混用可以作補(bǔ)血劑，實(shí)驗(yàn)室里制備FeCO3的流程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(　A　) A．產(chǎn)品FeCO3在空氣中高溫分解可得到純凈的FeO B．可利用KSCN溶液檢驗(yàn)FeSO4溶液是否變質(zhì) C．沉淀過程中有CO2氣體放出 D．檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈可用鹽酸酸化的BaCl2溶液 [解析]　碳酸亞鐵在空氣中高溫分解，亞鐵被空氣中的氧氣氧化成＋3價(jià)鐵，A項(xiàng)錯(cuò)誤。KSCN溶液遇Fe3＋顯紅色，因此KSCN溶液檢驗(yàn)FeSO4溶液是否變質(zhì)，B項(xiàng)正確。Fe2＋和HCO發(fā)生的反應(yīng)為Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，C項(xiàng)正確。濾液中含有硫酸根離子，所以檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈可用鹽酸酸化的BaCl2溶液，D項(xiàng)正確。 9．(2018長沙模擬)將鋁粉與某鐵的氧化物FeO2Fe2O3粉末配制成鋁熱劑，分成兩等份，一份直接放入足量的燒堿溶液中，充分反應(yīng)后放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3.92 L；另一份在高溫下恰好反應(yīng)完全，反應(yīng)后的混合物與足量的鹽酸反應(yīng)后，放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為(　A　) A．2.80 L B．3.92 L C．5.60 L D．7.84 L [解析]　一份與足量燒堿溶液反應(yīng)，根據(jù)Al與NaOH溶液的反應(yīng)，可得關(guān)系式2Al～3H2，則n(Al)＝ mol＝0.175 mol。另一份在高溫下恰好反應(yīng)完全，根據(jù)3[FeO2Fe2O3]＋14Al＝7Al2O3＋15Fe，得反應(yīng)生成的n(Fe)＝n(Al)＝0.175 mol＝0.125 mol。根據(jù)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，得n(H2)＝n(Fe)，故V(H2)＝0.125 mol22.4 LmoL－1＝2.80 L。 10．二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體，常用作飲用水消毒劑。實(shí)驗(yàn)室通過如圖所示過程制備二氧化氯。 下列說法正確的是(　B　) A．電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH＋3Cl－===2H2↑＋NCl3 B．溶液X中大量存在的陰離子有Cl－、OH－ C．可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3 D．可用明礬除去飲用水中殘留的NaClO2 [解析]　A項(xiàng)，電解氯化銨與鹽酸的混合溶液，生成NCl3與H2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH＋2H＋＋3Cl－===3H2↑＋NCl3，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)元素守恒，溶液X中大量存在的陰離子有Cl－和OH－，正確；C項(xiàng)，ClO2易溶于水，NH3顯堿性，因此要除去混有的氨氣，應(yīng)該選擇濃硫酸，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，明礬在水中可電離出Al3＋，Al3＋水解生成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體可吸附水中的雜質(zhì)起到凈水作用，但不能用明礬除去NaClO2，錯(cuò)誤。 11．(2018洛陽二模)用輝銅礦(主要成分為Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制備難溶于水的堿式碳酸銅的流程如下： (1)下列措施是為了加快浸取速率，其中無法達(dá)到目的的是_A__(填字母)。 A．延長浸取時(shí)間 B．將輝銅礦粉碎 C．充分?jǐn)嚢?D．適當(dāng)增加硫酸濃度 (2)濾渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、S、SiO2，請寫出“浸取”反應(yīng)中生成S的離子方程式： 2MnO2＋Cu2S＋8H＋===2Mn2＋＋2Cu2＋＋S＋4H2O　。 (3)研究發(fā)現(xiàn)，若先除鐵再浸取，浸取速率明顯變慢，可能的原因是_Fe3＋可催化Cu2S被MnO2氧化(或Fe2O3在浸取時(shí)起催化作用)__。 (4)“除鐵”的方法是通過調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，則加入的試劑A可以是_CuO[或Cu(OH)2等其他合理答案]__(填化學(xué)式)；“趕氨”時(shí)，最適宜的操作方法是_將溶液加熱(或通入熱空氣)__。 (5)“沉錳”(除Mn2＋)過程中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為 Mn2＋＋HCO＋NH3===MnCO3↓＋NH　。 [解析]　輝銅礦主要成分為Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)，加入稀硫酸和二氧化錳浸取，過濾得到濾渣為MnO2、SiO2、單質(zhì)S，濾液中含有Fe3＋、Mn2＋、Cu2＋，調(diào)節(jié)溶液pH除去Fe3＋，加入碳酸氫銨溶液沉淀錳，過濾得到濾液，趕出氨氣循環(huán)使用，得到堿式碳酸銅。(1)酸浸時(shí)，通過粉碎礦石或者升高溫度或者進(jìn)行攪拌或者適當(dāng)增加硫酸濃度都可以提高浸取速率，延長浸取時(shí)間并不能提高速率。(2)“浸取”時(shí)，在酸性條件下MnO2氧化Cu2S得到硫沉淀、CuSO4和MnSO4，其反應(yīng)的離子方程式是2MnO2 ＋Cu2S＋8H＋===S＋2Cu2＋＋2Mn2＋＋4H2O。 (3)浸取時(shí)Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，若先除鐵再浸取，浸取速率明顯變慢，說明浸取時(shí)生成的Fe3＋可催化Cu2S被MnO2氧化。(4)加入的試劑A應(yīng)用于調(diào)節(jié)溶液pH，促進(jìn)Fe3＋的水解，但不能引入雜質(zhì)，因最后要制備堿式碳酸銅，則可加入氧化銅、氫氧化銅等；因氨氣易揮發(fā)，加熱可促進(jìn)揮發(fā)，則可用加熱的方法“趕氨”。(5)“沉錳”(除Mn2＋)過程中，加入碳酸氫銨和氨氣，生成碳酸錳沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Mn2＋＋HCO＋NH3===MnCO3↓＋NH。 12．(2018湖北四校聯(lián)考)引火鐵——一種活性很強(qiáng)的鐵粉，一般用于焊接鐵軌等。某課外活動小組設(shè)計(jì)如下兩套裝置，擬用普通鐵粉在加熱條件下與水蒸氣反應(yīng)，再將制得的鐵氧化物經(jīng)此反應(yīng)的逆反應(yīng)制備顆粒很細(xì)、活性很高的引火鐵。 Ⅰ.“鐵氧化物制備實(shí)驗(yàn)”的探究 (1)因試管A內(nèi)壁沾有少量蒸餾水，為防止裝鐵粉時(shí)將其沾在試管內(nèi)壁上，應(yīng)先傾斜試管，然后用_紙槽或藥匙__將鐵粉送至試管中下部。 (2)試管A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　。裝置Ⅰ中酒精燈的作用是_將水轉(zhuǎn)化為水蒸氣，同時(shí)提供反應(yīng)所需的能量__。 (3)某學(xué)生設(shè)計(jì)如下方案，確認(rèn)A中固體的成分，其中不正確的是_bc__(填選項(xiàng)字母)。 a．取試管A中固體少許，向其中加入稀鹽酸充分溶解后，再加入KSCN，溶液不變紅，說明A中固體含有Fe b．取試管A中固體少許，向其中加入稀鹽酸充分溶解后，再加入KSCN，溶液變紅，說明A中固體含有Fe2O3 c．取試管A中固體少許，向其中加入稀鹽酸充分溶解后，再加入KMnO4溶液，紫色褪去，說明A中固體含有Fe3O4 Ⅱ.“引火鐵制備實(shí)驗(yàn)”的問題探究 (4)儀器B的名稱為_長頸漏斗__，其中盛裝的試劑為_a__(填選項(xiàng)字母)。U形管中應(yīng)加入的試劑是_堿石灰或CaO等__。 a．6 molL－1鹽酸 b．4 molL－1NaOH溶液 c．濃硫酸 (5)為確保實(shí)驗(yàn)安全，在實(shí)驗(yàn)過程中必須注意：①C中反應(yīng)前，在D出口必須_檢驗(yàn)氫氣的純度(其他答案合理即可)__；②點(diǎn)燃?xì)錃狻? [解析]　(2)根據(jù)化學(xué)方程式可知酒精燈在此處的作用。(3)b項(xiàng)Fe3O4溶解也產(chǎn)生＋3價(jià)的鐵；c項(xiàng)沒有反應(yīng)完的鐵粉有可能轉(zhuǎn)化為Fe2＋，然后使KMnO4溶液的紫色褪去。(4)選擇的試劑應(yīng)能制取純凈的H2。(5)可燃性氣體H2在與鐵氧化物反應(yīng)前需要驗(yàn)純，防止爆炸，過量的氫氣不能直接排放到空氣中。 13．(2018豫北名校聯(lián)考)銅是一種古老而又年輕的金屬元素，銅及其化合物在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。 (1)古代留下來的青銅器表面呈綠色，原因是在潮濕的空氣中，銅易發(fā)生腐蝕生成銅綠，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式： 2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3　。 (2)現(xiàn)代工業(yè)主要采用高溫冶煉黃銅礦(CuFeS2，也可表示為Cu2SFe2S3)的方法獲得銅?；鸱掋~首先要焙燒黃銅礦：2CuFeS2＋4O2===Cu2S＋3SO2＋2FeO，每轉(zhuǎn)移0.6 mol電子，有_0.1__ mol硫原子被氧化。 (3)CuSO4可用于游泳池水的消毒，原因是_CuSO4能使蛋白質(zhì)變性__。 (4)向CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入CuO粉末會產(chǎn)生新的沉淀，該沉淀的主要成分的化學(xué)式為_Fe(OH)3__(已知：Fe3＋水解程度比Cu2＋大)。 (5)利用Cu和FeCl3溶液的反應(yīng)可制作印刷電路板，為了從含有FeCl3、FeCl2、CuCl2的廢液中回收Cu，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩種實(shí)驗(yàn)方案： 方案1：向廢液中加入過量鐵粉，充分反應(yīng)后過濾。在所得濾渣中加入足量鹽酸，充分反應(yīng)后，再過濾即得到銅。方案1中涉及的四種陽離子的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋__。 方案2：在廢液中加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH＝1，用銅和石墨作電極進(jìn)行電解。當(dāng)觀察到陰極上有少量氣泡產(chǎn)生時(shí)，即停止電解，這時(shí)Cu已全部析出，在電極上可直接回收銅。操作上比方案1簡便，但方案2也有不足之處，主要表現(xiàn)為_有污染性氣體Cl2產(chǎn)生，使用了電解裝置，成本較高_(dá)_。 [解析]　(1)在潮濕的空氣中，銅易與O2、H2O、CO2發(fā)生反應(yīng)生成銅銹，銅銹的主要成分是Cu2(OH)2CO3。(2)在CuFeS2中Cu、Fe、S三種元素的化合價(jià)依次是＋1價(jià)、＋3價(jià)、－2價(jià)，2 mol CuFeS2發(fā)生反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移18 mol電子，有3 mol硫原子被氧化，則每轉(zhuǎn)移0.6 mol電子，有0.1 mol硫原子被氧化。(3)CuSO4是重金屬鹽，能使蛋白質(zhì)變性，可殺滅水中的細(xì)菌。(4)CuCl2和FeCl3水解使溶液顯酸性，向混合溶液中加入CuO時(shí)，CuO與水解生成的酸反應(yīng)，使水解平衡正向移動，因Fe3＋水解程度比Cu2＋大，故主要生成Fe(OH)3沉淀。(5)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，可知氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋。方案2電解時(shí)有污染性的氣體Cl2產(chǎn)生，且能耗大。