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2013高考化学试题分类汇编-金属及其化合物(学生版)


2012 高考化学专题训练—金属及其化合物
1.(2011 北京高考 11)下列实验方案中,不能测定 Na2CO3 和 NaHCO3,混合物中 Na2CO3 质量分数的是 .. A.取 a 克混合物充分加热,建中 b 克 B.取 a 克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得 b 克固体 C.取 a 克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重 b

克 D.取 a 克混合物与足量 Ba(OH)2 溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得 b 克固体。 2.(2011 福建高考 9)下表各选项中,不能利用置换反应通过 Y 得到 W 的一组化合物是 .. 选项 A 化合物 Y W CO2 MgO Fe2O3 Al2O3 C2H5OH C2H5ONa FeCl3 CuCl2 B C D

3.(2011 广东高考 10)某同学通过系列实验探究 Mg 及其化合物的性质, 操作正确且能达到目的的是 A、将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探究讨 Mg 的活泼性 B、将 NaOH 溶液缓慢滴入 MgSO4 溶液中,观察 Mg(OH)2 沉淀的生成 C 、将 Mg(OH)2 浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀 D、将 Mg(OH)2 沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水 MgCl2 固体 4.(2011 山东高考 12)Al、Fe、Cu 都是重要的金属元素。下列说法正确的是 A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物 C.制备 AlCl3、Fe Cl3、CuCl2 均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D.电解 AlCl3、FeCl3、CuCl2 的混合溶液是阴极上依次析出 Cu、Fe、Al 5.(2011 重庆) 下列叙述正确的是 A. Fe 分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同 B.K、Zn 分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性 C. Li、Na、K 的原子半价和密度随原子序数的增加而增大 D.C、P、S、Cl 的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 6. (2011 上海 5)高铁酸钾( K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是 A.有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质 B.有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质

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C.有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌 D.有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌 7. (2011 上海 8)高炉炼铁过程中既被氧化又被还原的元素是 A.铁 B.氮 C.氧 D.碳

8.(2011 福建高考 24,14 分) 四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是 FeTiO3) 制备 TiCl4 等产品的一种工艺流程示意如下:

回答下列问题: (1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生: 2Fe3 +Fe === 3Fe2
+ + +

2TiO2 (无色) +Fe+4H
+ +



=== 2Ti3 (紫色) +Fe2 +2H2O
+ + +





Ti3 (紫色) +Fe3 +H2O === TiO2 (无色) +Fe2 +2H 加入铁屑的作用是____________。

(2)在②→③工艺中需要控制条件以形成 TiO2· H2O 溶胶,该分散质颗粒直径大小在_____________ n 范围。 (3) 若把③中制得的固体 TiO2· H2O 用酸清洗除去其中的 Fe (OH)3 杂质, n 还可制得钛白粉。 已知 25℃ 时, sp[Fe(OH)3]=2.79× -39,该温度下反应 Fe (OH)3+3H K 10 (4)已知:TiO2 (s) +2 Cl2 (g)=== TiCl4(l) +O2(g) 2C(s) +O2(g)=== 2CO(g)


Fe3



+H2O 的平衡常数 K=_____________。

△H=+140KJ· -1 mol

△H=—221KJ· -1 mol

写出④中 TiO2 和焦炭、氯气反应生成液态 TiCl4 和 CO 气体的热化学方程式:_____________。 (5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的 不足之处是_____________(只要求写出一项)。 (6)依据下表信息,要精制含少量 SiCl4 杂质的 TiCl4 ,可采用_____________方法。 TiCl4 熔点/℃ 沸点/℃ -25.0 136.4 SiCl4 -68.8 57.6

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答案:(1)使 Fe3+还原为 Fe2+;生成 Ti3+保护 Fe2+不被氧化。 (2)10 9m~10 7m(或其他合理答案); (3)2.79× 3; 10 (4)TiO2(s)+ 2C(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(l)+2CO(g) (5)产生三废(或其他合理答案); (6)蒸馏(或分馏,或精馏)。 9.(2011 广东高考 32,16 分)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用 吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下: △H=—81KJ· -1; mol
- -

(注 :NaCl 熔点为 801℃;AlCl3 在 181℃升华) (1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂 质,相关的化学方程式为① 和② 。

(2)将 Cl2 连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除 Cl2 外还含 有 ;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣, 浮渣中肯定存在 (3)在用废碱液处理 A 的过程中,所发生反应的离子方程式为 (4)镀铝电解池中,金属铝为 式存在,铝电镀的主要电极反应式为 极,熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以 AlCl4 。 。 。




和 Al2Cl7 形



(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是

解析:本题考察物质的提纯、实验条件的选择、方程式的书写、原电池及电解的应用。 (1)铝属于活泼金属,在高温下可置换某些金属或非金属,因此有关反应的方程式为 2Al+Fe2O3
高温

Al2O3+2Fe、4Al+3SiO2

高温

2Al2O3+3Si。

(2)在高温下,氯气可与氢气、金属钠和铝反应生成 HCl、NaCl 和 AlCl3,由于温度是 700℃,所以 AlCl3 会升化变成气体,因此气泡的主要成分除 Cl2 外还含有 HCl 和 AlCl3;NaCl 熔点为 801℃,此时 NaCl 不会熔化,只能在浮渣中存在,即浮渣中肯定存在 NaCl。 (3)尾气经冷凝后分为气体 A 和 B,由框图可知 A 是氯气和氯化氢的混合气体,B 是 AlCl3,因此用 废碱液处理 A 的过程中,所发生反应的离子方程式为 Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O 和 H++OH =H2O。 (4)既然是镀铝,所以铝必需作阳极,由于熔融盐中铝元素和氯元素主要以 AlCl4
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― - - - -

和 Al2Cl7 形式存



在,所以阳极的电极反应式为 Al +7 AlCl4 ―3e =4Al2Cl7 。 (5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜,它能阻止内部的金属继续被氧化,起到防腐 蚀保护作用。 答案: (1)①2Al+Fe2O3
高温







Al2O3+2Fe

②4Al+3SiO2

高温

2Al2O3+3Si。

(2)H2 和 AlCl3;NaCl (3)Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O。 (4)阳极 Al +7 AlCl4 ―3e =4Al2Cl7 。 (5)致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的 O2、CO2 和 H2O 等接触,使电化学腐蚀和化学腐蚀不能 发生。 10.(2011 天津,14 分)图中 X、Y、Z 为单质,其他为化学物,它们之间存在如下转化关系(部分产物已 略去) 。其中,A 俗称磁性氧化铁;E 是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应。
― - ― - - -

回答下列问题: (1)组成单质 Y 的元素在周期表中的位置是 为 ;R 的化学式是 (2)一定条件下,Z 与 H2 反应生成 ZH4,ZH4 的电子式为 。 。 ;M 中存在的化学键类型

(3)已知 A 与 1molAl 反应转化为 X 时(所有物质均为固体) 。放出 aKJ 热量。写出该反应的热化学 方程式: 。 (4)写出 A 和 D 的稀溶液反应生成 G 的离子方程式: (5)向含 4mol D 的稀溶液中,逐渐加入 X 粉末至过量。假设生成的气体只有一种,请在坐标系中画 出 n(X2+)随 n(X)变化的示意图,并标出 n(X2+)的最大值。

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答案: (1)第二周期第ⅥA 族 离子键 共价键 H2SiO3(H4SiO4)

(2) (3)8Al(s)+3Fe3O4(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s)
+ - +

△H=-8aKJ/mol

(4)3Fe3O4+28H +NO3 =9Fe3 +14H2O+NO↑ (5)

11.(2011 新课标全国,14 分) 0.80gCuSO4·5H2O 样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。

请回答下列问题:
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(1)试确定 200℃时固体物质的化学式______________(要求写出推断过程) ; (2)取 270℃所得样品,于 570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程 式为______________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为 _________,其存在的最高温度是_____________; (3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与 Cu 在加热时发生反应的化学方程式 为________________; (4)在 0.10mol·L-1 硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的 pH=8 时,c(Cu2+)=________________mol·L-1(Kap[Cu(OH)2]=2.2×10-20) 。若在 0.1mol·L-1 硫酸铜溶 液中通入过量 H2S 气体,使 Cu2+完全沉淀为 CuS,此时溶液中的 H+浓度是_______________mol·L-1。 解析: (1)0.80gCuSO4·5H2O 中含有 CuSO4 的质量为 0.8 ?

160 ? 0.51g 。由图像可知当温度升高到 250

102℃是时 CuSO4·5H2O 开始部分脱水,在 113℃~258℃时剩余固体质量为 0.57g,根据原子守恒可计算出 此时对应的化学式,设化学式为 CuSO4·nH2O,则有

0.57 ?

160 ? 0.51 ,解得 n=1,所以 200℃时固体物质的化学式为 CuSO4·H2O; (2)由图像可知当 160 ? 18n
570℃

温度超过 258℃时,剩余物质恰好是 CuSO4,高温下分解的化学方程式是 CuSO4

CuO+SO3↑;CuO

溶于硫酸生成 CuSO4,结晶析出生成胆矾即 CuSO4·5H2O;由图像可知 CuSO4·5H2O 存在的最高温度是 102℃; (3)SO3 溶于水生成硫酸,浓硫酸在加热时与铜反应的化学方程式为


Cu+2H2SO4

CuSO4+2H2O+SO2↑
+ - - -

(4)因为 Kap[Cu(OH)2]=c(Cu2 )·c2(OH ) =2.2×10-20,当溶液的 pH=8 时,c (OH )=10 6,所以 c(Cu2


)=2.2×10-8;硫酸铜溶液中通入过量 H2S 气体时反应的化学方程式为: CuSO4+H2S=H2SO4+CuS,忽略

溶于体积变化根据原子守恒可知生成的硫酸的浓度是 0.1mol·L-1,所以 H+浓度是 0.2mol·L-1。 答案: (1)CuSO4·H2O; (2)CuSO4 (3)Cu+2H2SO4 (4)2.2×10-8、0.2 12.(2011 海南,9 分)镁化合物具有广泛用途,请回答有关镁的下列问题: (1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的______________,还生成少量的______________(填化 学式) ; (2)CH3MgCl 是一种重要的有机合成剂,其中镁的化合价是_____________,该 化合物水解的化学方
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570℃

CuO+SO3↑、CuSO4·5H2O、102℃;

CuSO4+2H2O+SO2↑

程式为_________________; (3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为 298K 时的稳定状态) 。

[来源:Zxxk.Com

]

下列选项中正确的是_______________(填序号) 。 ①MgI2 中 Mg2+与 I-间的作用力小于 MgF2 中 Mg2+与 F-间的作用力 ②Mg 与 F2 的反应是放热反应 ③MgBr2 与 Cl2 反应的△H<0 ④化合物的热稳定性顺序为 MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2 ⑤MgF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+F2(g)△H=+600kJ·mol-1 [答案](1)MgO,Mg3N2; (2)+2, (3)①②③⑤ 命题立意:以元素及其化合物为载体的综合考查, 包括物质性质及反应方程式、 特殊图表信息的处理。 解析: (1)镁在空气中的燃烧产物有氧化镁和氮化镁; (2)化合物的水解要看化合物中离子的正负价, 题中 Mg 是+2 价,氯为-1 价,则 CH3 为-1 价,负价的与 H+结合,正价的与 OH-结合得产物; (3)能量越低 越稳定,越稳定的物质内部化学键键能越大,故①正确④错误,其他各选项可类比反应热中能量计算。 【技巧点拨】关于能量变化的题,万变不离其宗。有以下的规律:①键的断裂与能量之间关系及盖期 定律计算;②结构相似的物质能量越低越稳定,物质内部的化学键键能越大;③焓变值大小比较和放吸热 判断。 13.(2011 全国 II 卷 27)(15 分) (注意:在试题卷上作答无效) ......... 下图中,A、B、C、D、E 是单质,G、H、I、F 是 B、C、D、E 分别和 A 形成的二元化合物。 ;

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已知:

① 反应

能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊接;
点燃

② I 是一种常见的温室气体,它和 E 可以发生反应:2E+I 为 60%. 回答问题:

2F+D,F 中的 E 元素的质量分数

(1)①中反应的化学方程式为____________________________________________; (2)化合物Ⅰ的电子式为______________________,它的空间构型是_________; (3)1.6g G 溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应,计算至少所需铜粉的质量(写出离子方程式 和计算过程) ; (4)C 与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式为___________________________,反应后溶液与过量 化合物Ⅰ反应的离子方程式为_______________________________; (5)E 在 I 中燃烧观察到的现象是__________________________。 解析;①中反应属于铝热反应,故 C 是单质铝,B 是单质铁,H 是氧化铝;②中 I 是二氧化碳,D 所单 质碳,E 是单质镁。F 是由氧元素和镁元素组成,即氧化镁,所以 A 是氧气。 答案:

(4)2Al+2OH +2H2O=2AlO2 +3H2↑





AlO2 +CO2+2H2O=HCO3 +Al(OH)3↓





(5)镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,反应器内壁附着有黑色的碳

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