第10讲常见金属元素及其化合物-高考化学二轮总复习习题.docx

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1、第10讲 常见金属元素及其化合物一、选择题(每小题只有一项符合题目要求)1.(2020浙江绍兴期末)下列有关铝及其化合物的性质，说法正确的是( A )A.Al2O3熔点高，可用作耐高温材料B.氧化铝坩埚可用于熔融NaOHC.铝在空气中不易被氧化，是因为其性质不活泼D.把氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，立即产生大量白色沉淀解析：熔点高的物质可用作耐高温材料，Al2O3熔点高，可用作耐高温材料，故A正确；氧化铝与NaOH反应，故B错误；Al与氧气反应生成氧化铝为致密的结构可保护内部Al，故C错误；氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，生成偏铝酸钠，不会立即有沉淀生成，故D错误。 2.(2021广东模拟)

2、2021年4月11日，哈尔滨一男童误食管道疏通剂后，家长操作不当给孩子喝水结果导致男童受伤严重。某校化学兴趣小组同学据此查阅资料，得知某品牌的管道疏通剂的成分为氢氧化物、碳酸钠、次氯酸钠、起泡剂、闪溶速通因子等，他们给出此管道疏通剂的使用建议，其中不合理的是( A )A.本品与洁厕精混合使用，疏通效果更佳B.本品应妥善保管，放在儿童不能接触的地方C.本品能够有效地杀灭管道内的蟑螂及各种寄生虫D.本品不腐蚀铸铁、塑料管道，但不可用于铝制品解析：洁厕精的主要成分为酸类表面活性剂和消毒剂，而题中管道疏通剂的主要成分中含有氢氧化物，若混合使用反而会降低疏通效果，故A选项不合理。3.(2021浙江舟山期

3、末)下列叙述正确的是( B )发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔过氧化钠和氧化钠都是碱性氧化物，两种氧化物均可用作潜艇中的供氧剂碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂氧化铁常用于制作红色油漆和涂料铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物焰色反应体现的是化合物的物理性质雾霾天，汽车车灯照出通路的现象属于丁达尔效应A. B. C. D.解析：碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，常用于食品发酵，故正确；过氧化钠不是碱性氧化物，过氧化钠与二氧化碳、水反应都生成氧气，常用作供氧剂，氧化钠不具有此性质，故错误；碳酸钠碱性较强，不能用于治疗胃酸过多，通常用碳酸氢钠治疗，故错误；氧化铁为红棕色

4、固体，常用于制作红色油漆和涂料，故正确；铝、氧化铝与酸或碱均能反应，所以铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物，故正确；焰色反应属于部分金属元素的物理性质，不是化合物的物理性质，故错误；雾霾中含有部分微粒直径在胶粒范围之内，故汽车车灯照出通路的现象属于丁达尔效应，故正确。4.陈述和均正确且具有因果关系的是( C )选项陈述陈述ANa可与水反应产生O2Na着火不能用水扑灭B可用铝槽运输浓硝酸浓硝酸与Al不反应C硅胶用作干燥剂硅胶具有很强的吸水性DFe的金属性比Cu强不锈钢水龙头上的铜部件易发生电化学腐蚀解析：Na可与水反应产生H2，陈述错误，A与题意不符；浓硝酸与Al发生钝化发生化学反应

5、，陈述错误，B与题意不符；硅胶具有很强的吸水性，故硅胶可用作干燥剂，陈述正确，且具有因果关系，C符合题意；Fe的金属性比Cu强，则不锈钢水龙头上的铁部件易发生电化学腐蚀，陈述错误，D与题意不符。5.FeCO3与砂糖混用可以用作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示。下列说法错误的是( A )A.产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeOB.可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质C.沉淀过程中有CO2气体放出D.检验沉淀是否洗涤干净可用盐酸酸化的BaCl2溶液解析：碳酸亚铁在空气中高温分解，易被空气中的氧气氧化，A项错误；KSCN溶液遇Fe3显红色，因此可用KSCN溶液检验Fe

6、SO4溶液是否变质，B项正确；Fe2和HCO发生的反应为Fe22HCO=FeCO3CO2H2O，C项正确；滤液中含有硫酸根离子，所以检验沉淀是否洗涤干净可用盐酸酸化的BaCl2溶液，D项正确。6.研究铜和铁与浓硫酸的反应，实验如下：铜丝表面无明显现象铁丝表面迅速变黑，之后无明显现象铜丝或铁丝逐渐溶解，产生大量气体，品红溶液褪色下列说法正确的是( C )A.常温下不能用铁制容器盛放浓硫酸，可用铜制容器盛放浓硫酸B.中铜丝或铁丝均有剩余时，产生气体的物质的量相等C.依据，可推断出铜或铁与浓硫酸反应可产生SO2D.中现象的差异仅是由于温度改变了化学反应速率解析：常温下铁遇冷的浓硫酸发生钝化，则常温下

7、可以用铁制容器盛放浓硫酸，故A错误；随着反应的进行浓硫酸的浓度逐渐降低，Cu与稀硫酸不反应，而Fe能与稀硫酸反应生成氢气，则中铜丝或铁丝均有剩余时，产生气体的物质的量不可能相等，故B错误；中在加热条件下，铜丝或铁丝逐渐溶解，产生大量气体，品红溶液褪色，说明反应中生成SO2，故C正确；温度升高可增大化学反应速率，同时浓硫酸的氧化性随温度升高而增大，故D错误。故答案为C。7.某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，转化关系如下图所示，下列说法不正确的是( C )A.x为NaOH溶液，y为盐酸B.ab发生的反应为AlOHH2O=Al(OH)3C.按照本流程，x和y调换后也能达到实验目的

8、D.b、c既能与强酸又能与强碱反应解析：根据转化关系，加入试剂x，得到溶液a和Fe，利用Al能与NaOH反应，Fe不与NaOH反应，因此试剂x为NaOH，即a的主要成分是NaAlO2，根据转化关系，试剂y应为盐酸，发生反应AlOHH2O=Al(OH)3，然后Al(OH)3受热分解成Al2O3，最后通过电解的方法得到金属Al，根据上述分析，x为NaOH溶液，y为盐酸，A正确；ab的反应是AlOHH2O=Al(OH)3，B正确；如果x和y互换，a为FeCl2和AlCl3，加入NaOH，则得到Fe(OH)2和Al(OH)3，按照流程无法得到金属铝，C错误；b和c分别是Al(OH)3和Al2O3，都属

9、于两性化合物，既能与强酸反应，又能与强碱反应，故D正确。8.(2021湖南新高考适应性考试)以某冶金工业产生的废渣(含Cr2O3、SiO2及少量的Al2O3)为原料，根据下列流程可制备K2Cr2O7。下列说法正确的是( C )A.煅烧时没有发生氧化还原反应B.滤渣中主要成分是Al(OH)3C.可循环使用的物质是CO2和Na2CO3D.由Na2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中需加入KOH解析：向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧，Cr2O3和Na2CO3发生如下反应4Na2CO32Cr2O33O24Na2CrO44CO2，煅烧时发生氧化还原反应，A错误；用水浸之后，溶液中含有Na2CrO4、Na2

10、SiO3、NaAlO2、Na2CO3，向溶液中通入二氧化碳，会生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，B错误；从上述流程图可知，CO2和Na2CO3均可循环使用，C正确；由Na2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中需加入硫酸和KCl固体，D错误。9.中科院化学所研制的晶体材料纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途，其生产过程的部分流程如下图所示：FeCl36H2OFeO(OH)纳米四氧化三铁下列有关叙述不合理的是( A )A.纳米四氧化三铁可分散在水中，它与FeCl3溶液的分散质直径相当B.纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病C.在反应中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解D.反应的化

11、学方程式是6FeO(OH)CO=2Fe3O43H2OCO2解析：纳米四氧化三铁可分散在水中，得到的分散系与胶体相似，它比FeCl3溶液的分散质直径要大，故A错误。10.(2021广东高三二模)氧化铍(BeO)在航天航空等领域有着广泛的应用。一种以预处理后的硅铍矿(主要含BeO、Fe2O3、SiO2和FeO等)为原料提取BeO的流程如下图所示：已知：Be(OH)2具有两性，在强碱性溶液中可转化为BeO下列说法错误的是( D )A.“酸浸”步骤所得“滤渣”的主要成分为SiO2B.“滤液”经处理后可获得副产品Na2SO410H2OC.“碱溶”时，主要反应为Be(OH)22OH=BeO2H2OD.“水

12、解”时，适当增大溶液pH有利于提高BeO的提取率解析：氧化铁和氧化亚铁都是碱性氧化物，氧化铍属于两性氧化物，二氧化硅属于酸性氧化物，上述氧化物中只有二氧化硅不溶于稀硫酸，因此“酸浸”步骤所得“滤渣”的主要成分为SiO2，故A说法正确；滤液中含有的主要离子有H、Be2、Fe3、Fe2和SO，加入氢氧化钠溶液将pH调节至9，H被中和，Be2、Fe3、Fe2转化为金属氢氧化物沉淀，滤液为硫酸钠溶液，因此“滤液”经处理后可获得副产品Na2SO410H2O，故B说法正确；Fe(OH)2和Fe(OH)3属于碱，Be(OH)2属于两性化合物，“碱溶”时只有氢氧化铍溶解在氢氧化钠溶液中，反应的离子方程式为Be

13、(OH)22OH=BeO2H2O，故C说法正确；滤液的主要阴离子是BeO，它发生水解的离子方程式为BeO2H2OBe(OH)22OH，增大溶液的pH，平衡向左移动，不利于BeO的水解，故D说法错误。二、不定项选择题(每小题有一个或者两个选项符合题目要求)11.探究Na2O2与水的反应，实验如图。(已知：H2O2 HHO、HOHO)下列分析不正确的是( CD )A.中产生的气体均能使带火星的木条复燃B.中均发生了氧化还原反应和复分解反应C.中KMnO4与MnO2的作用不同，但产生气体的量相同D.通过能比较酸性：HClH2O2解析：根据实验探究可以看出，试管中过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气；试

14、管中高锰酸钾具有氧化性，产生气体，溶液褪色，则体现了过氧化氢的还原性；试管中过氧化氢与氯化钡发生复分解反应生成过氧化钡沉淀与稀盐酸；试管中过氧化钡再与稀硫酸反应生成过氧化氢与硫酸钡沉淀；试管中探究过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下分解生成水和氧气，据此分析作答。12.对FeCl3溶液与KI溶液的反应进行探究。关于实验的分析和结论不正确的是( D )项目实验操作实验现象取2 mL 0.1 mol/L KI溶液于试管中，滴加0.1 mol/L FeCl3溶液3滴，振荡，充分反应溶液呈深棕黄色将上述溶液均分后分置于试管1和试管2中向试管1中滴加2滴0.1 mol/L KSCN溶液溶液显红色向试管2中加入

15、1 mL CCl4，充分振荡、静置溶液分层，上层为浅棕黄色，下层为紫色取试管2的上层液体置于试管3中，滴加2滴0.1 mol/L KSCN溶液溶液微弱变红A.FeCl3与KI发生了氧化还原反应，有I2生成B.试管1中溶液显红色，证明FeCl3与KI的反应具有可逆性C.试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果D.试管2中上层溶液变为浅棕黄色是平衡移动的结果解析：取2 mL 0.1 mol/L KI溶液于试管中，滴加0.1 mol/L FeCl3溶液3滴，振荡，充分反应，溶液呈深棕黄色，是因为2Fe32I=2Fe2I2，A正确；试管1中滴加2滴0.1 mol/L KSCN溶液，溶液显红色说明溶液中

16、有Fe3，证明FeCl3与KI的反应具有可逆性，B正确；向试管2中加入1 mL CCl4，充分振荡、静置，溶液分层，上层为浅棕黄色，下层为紫色说明有碘单质被萃取出来，导致溶液中Fe3浓度减小，试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果，C正确；试管2中上层溶液变为浅棕黄色还可能是少量的碘溶于水的结果，故D错误。三、非选择题13.以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐)为原料， 生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：(1)焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为_。(2)添加1% CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除

17、率随温度变化曲线如图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 硫去除率(1)100%不添加CaO的矿粉在低于500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于_。700 焙烧时，添加1% CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是_。(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的 形式由_(填化学式)转化为_(填化学式)。(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)_。答案：(1)SO2OH=HSO(2)FeS2硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中(3

18、)NaAlO2Al(OH)3(4)116解析：(1)NaOH吸收过量SO2的离子方程式为SO2OH=HSO。(2)由已知多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ，不添加CaO的矿粉在低于500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于杂质FeS2。700 焙烧时，FeS2中的硫元素生成SO2，添加CaO后，SO2会与CaO反应生成CaSO4而留在矿粉中。(3)用NaOH溶液碱浸后，Al2O3、SiO2溶解，转化为NaAlO2和Na2SiO3，通入过量CO2后，NaAlO2与CO2反应转化为Al(OH)3 。(4)Fe2O3与FeS2在缺氧条件下焙烧，发生反应的化学方程式配平为16Fe2O3 FeS211F

19、e3O42SO2，可得关系式FeS216Fe2O3，则理论上完全反应消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)116。14.某学习小组做Na2O2与H2O反应的实验，发现一些有趣的现象：取适量Na2O2固体用脱脂棉包好放在石棉网上，然后向脱脂棉上滴加34滴水，结果脱脂棉剧烈燃烧。取适量Na2O2固体置于试管中，加水使其充分反应至不再产生气体为止，滴入几滴酚酞溶液，溶液先变红后褪色。回答有关问题。(1)写出Na2O2的电子式：_。(2)已知Na2O2可看作二元弱酸H2O2对应的盐，其第一步水解完全进行。写出Na2O2第一步水解的离子方程式：_。(3)由实验现象所得出的有关结论：a.有氧气生成；b._。

20、(4)Na2O2与H2O反应的离子方程式为_。.为探究Na2O2与H2O反应的机理，他们在老师的指导下设计了下图所示装置。连接好装置，打开K1、K2，通过注射器注入适量蒸馏水，充分反应后用气球鼓气，Na2S溶液变浑浊，酸性KMnO4溶液褪色。分别取A、C中溶液滴入几滴酚酞，开始都变红，之后A中溶液很快褪色，C中溶液缓慢褪色。另取A、C中溶液分别加入少量二氧化锰，充分振荡，发现均反应剧烈、产生大量气泡，把带火星的木条伸入试管，木条复燃，向反应后的溶液中滴入几滴酚酞溶液，溶液变红不褪色。(5)A中冰盐和C中热水的作用分别是_，_。(6)用化学方程式表示Na2S变浑浊的原因：_。(7)用离子方程式表

21、示KMnO4溶液褪色的原因：_(MnO在酸性条件下被还原成Mn2)。(8)Na2O2与H2O反应的机理是第一步：_(用化学方程式表示，下同)，第二步：_。(9)若向Na2O2中滴加适量的稀盐酸，也能产生同样的气体，请写出该反应的化学方程式：_。答案：(1)(2)Na2O2H2O=2NaHOOH(3)反应放热(4)2Na2O22H2O=4Na4OHO2(5)防止生成的H2O2分解使H2O2分解(6)Na2SH2O2=S2NaOH(7)2MnO5H2O26H=2Mn25O28H2O(8)Na2O22H2O=2NaOHH2O22H2O22H2OO2(9)2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO21

22、5.(2021重庆新高考适应性考试)碳酸锶(SrCO3)是一种重要的工业原料，广泛用于生产锶铁氧体磁性材料。一种以菱锶矿(含8090% SrCO3，少量MgCO3、CaCO3、BaCO3等)制备高纯碳酸锶的工艺流程如下：Sr(OH)2在水中的溶解度温度/10203040608090100溶解度/(g/100 g)1.251.772.643.958.4220.244.591.2(1)元素Sr位于元素周期表第_周期第_族。(2)菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是_。(3)“立窑煅烧”中SrCO3与焦炭反应的化学方程式为_。进行煅烧反应的立窑衬里应选择_(填“石英砂砖”或“碱性耐火砖”)。(4)“浸取”中

23、用热水浸取而不用冷水的原因是_；滤渣1含有焦炭、Ca(OH)2和_。(5)“沉锶”中反应的化学方程式为_。(6)锶铁氧体是由锶和铁的氧化物组成的复合磁性材料。某种锶铁氧体(xSrOyFe2O3)中Sr与Fe的质量比为0.13，则为_(取整数)。答案：(1)五A(2)增大接触面积，增大反应速率，提高原料的转化率(3)SrCO32CSr3CO碱性耐火砖(4)为了增大氢氧化锶的浸取率，减少杂质氢氧化钙的溶解MgO(5)Sr(OH)2NH4HCO3=SrCO3H2ONH3H2O(9)6解析：(1)元素Sr原子序数为38，位于元素周期表第五周期第A族。(2)菱锶矿、焦炭混合粉碎，可增大接触面积，增大反应

24、速率，提高原料的转化率。(3)“立窑煅烧”中SrCO3与焦炭反应生成Sr和CO，化学方程式为SrCO32CSr3CO；石英砂砖中含有二氧化硅，会与碳酸钙等物质反应，所以进行煅烧反应的立窑衬里应选择碱性耐火砖。(4)由于氢氧化锶的溶解度随温度升高而增大，氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，为了增大氢氧化锶的浸取率，减少杂质氢氧化钙的溶解，“浸取”中用热水浸取；煅烧后得到Sr、氧化钙、氧化镁等，加入热水后，氧化钙转化成氢氧化钙析出，氧化镁不与水反应，所以滤渣1含有焦炭、Ca(OH)2和MgO。(5)“沉锶”中，氢氧化锶和水、碳酸氢铵反应生成了碳酸锶，化学方程式为Sr(OH)2NH4HCO3=SrCO

25、3H2ONH3H2O。(6)xSrOyFe2O3中Sr与Fe的质量比为0.13，则6。16.ZrO2常用作陶瓷材料，可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4，也可表示为ZrO2SiO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2杂质)通过如下方法制得。已知：ZrO2能与NaOH反应生成可溶于水的Na2ZrO3，Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+。部分金属离子在实验条件下开始沉淀时和完全沉淀时的pH如下表所示。金属离子Fe3Al3ZrO2开始沉淀时的pH1.93.36.2沉淀完全时的pH3.25.28.0请回答下列问题：（1）加入过量盐酸时生成滤渣的离子方程式为 。（2）调节pH=a目的是 ；从过滤得

26、到的滤液中可提取的物质是 （填化学式）。（3）滤渣的分离过程如下：铁红的用途是_；氧化物B的化学式为_。若X为盐酸，缺点是_；要克服该缺点，X宜为_。(4)加入氨水调节溶液pHb后发生反应的离子方程式为_。(5)锆(Zr)可用于原子能工业，工业上用铝热法冶炼锆。写出以ZrO2为原料冶炼锆的化学方程式：_。答案：(1)SiO2H=H2SiO3(2)使Al3、Fe3完全沉淀，不使ZrO2沉淀NH4Cl(3)制红色油漆等涂料Al2O3不便于控制加入盐酸的量CO2(4)ZrO22NH3H2OH2O=Zr(OH)42NH(5)3ZrO24Al3Zr2Al2O3解析：(1)“熔融”时发生有关反应：ZrSi

27、O44NaOH=Na2ZrO3Na2SiO32H2O，2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O，2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O。“酸浸”时发生的反应：Na2ZrO34HCl=2NaClZrOCl22H2O，Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl，Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，NaAlO24HCl=AlCl3NaCl2H2O，滤渣为硅酸。(2)滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3，调节溶液pHa使铝离子、铁离子完全沉淀，但不能使ZrO2沉淀。加氨水调pHb时发生反应：ZrOCl22NH3H2OH2O=Zr(OH)42NH4Cl。经过滤后滤液中主要成分为NH4Cl。(3)铁红可用于制红油漆等涂料。氧化物B是氧化铝。向偏铝酸钠溶液中加入盐酸，可能发生反应：NaAlO2HClH2O=Al(OH)3NaCl，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O。所以滴加盐酸过量会使氢氧化铝溶解，不容易控制加入盐酸的量。可以用过量CO2替换盐酸，发生反应为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。(4)ZrOCl22NH3H2OH2O=Zr(OH)42NH4Cl的离子方程式为ZrO22NH3H2OH2O=Zr(OH)42NH。(5)二氧化锆与铝在高温下反应生成锆和氧化铝。