最新高考化学最新考点分类解析：【考点5】金属及其化合物（含答案解析）.doc

最新高考化学精品资料【考点5】金属及其化合物1. 下列物质转化在给定条件下能实现的是来源:数理化网A. B. C. D.1.A 解析：本题属于元素及其化合物知识的考查范畴。三氧化铝的两性、偏铝酸酸性弱于碳酸、候氏制碱原理 、Fe3水解FeCl3溶液蒸干得不到无水FeCl3、氢氧化镁不稳定性等内容都于必修一、和必修二等课本内容及课本上的基本反应，看来高三复习不能“舍本逐末”。2.下列有关元素锗及其化合物的叙述中正确的是来源:www.shulihua.netA锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳B四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型C二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物D锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质2.BD【解析】锗是金属而碳是非金属元素，第一电离能要低于碳，故A错；C和Ge都是第A族元素，四氯化锗与四氯化碳都是分子晶体，其分子构型相同，故B正确；锗是金属，金属的氧化物不可能为气体化合物，故C错；锗和碳是同主族元素，晶体结构具有一定的相似性，故D正确。来源:www.shulihua.netwww.shulihua.net3. nAl(OH)3nAl(OH)3nAl(OH)3nAl(OH)3知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 mol·L1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是0 V(NaOH)0 V(NaOH)0 V(NaOH)0 V(NaOH) A B C D3.B解析：本题主要考查化学反应的顺序问题，旨在考查考生运用基础知识解决实际问题的能力。因KspAl(OH)3 KspFe(OH)3，因此向混合溶液中滴加NaOH溶液时，首先应生成Fe(OH)3沉淀，当Fe3 沉淀完全后，再生成Al(OH)3沉淀，继续滴加NaOH溶液，则Al(OH)3OH=AlO22H2O，故B项图像符合实际情况。来源:www.shulihua.net4.向10mL 0.1 mol·L1NH4Al(SO4)2溶液中，滴加等浓度Ba(OH)2溶液x mL，下列叙述正确的是A.x=10时，溶液中有NH4+、Al3+、SO42-，且c(NH4+)>c(Al3+)B.x=10时，溶液中有NH4+、AlO2-、SO42-，且c(NH4+)>c(SO42-)C.x=30时，溶液中有Ba2+、AlO2-、OH-，且c(OH- )<c(AlO2-)D.x=30时，溶液中有Ba2+、Al3+、OH-，且c (OH-)=c(Ba2+)4A解析：A项，NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2之间为1：1反应，OH先与Al3反应生成沉淀，再与NH4 反应生成NH3·H2O，而Al3与OH完全沉淀时为1：3，所以Al3过量，而NH4 未反应，则c(NH4 )>c(Al3)，正确；B项，两者1：1反应后，余一份SO42 ，而NH4 水解，故c(NH4 )<c(SO42 ),错；C项，当两者1：3反应时，Ba2过量，SO42 全部被反应，余一份Ba2，6份的OH可以将Al3生成沉淀且全部溶解生成1份AlO2 ，同时也将NH4 反应生成NH3·H2O，最后还余1份OH，但是AlO2 会水解，故其浓度小于OH，错；D项，不存在Al3，错。 5.下列应用不涉及氧化还原反应的是A Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 B 工业上电解熔融状态Al2O3制备Al C 工业上利用合成氨实现人工固氮 D 实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2制备NH35.D解析：A有单质O2生成。B有单质Al生成。C有单质H2和N2反应6.在常压和500条件下，等物质的量的Ag2O,Fe(OH)3 ,NH4HCO3 ,NaHCO3完全分解，所得气体体积依次是V1V2V3V4.体积大小顺序正确的是A.V3V2V4V1 B. V3V4V2V1C.V3V2V1V4 D.V2V3V1V46.B【解析】常压和500条件下，水是气体，等物质的量的Ag2O,Fe(OH)3 ,NH4HCO3 ,NaHCO3完全分解，根据分解化学方程式可知：生成的气体体积大小顺序为V3V4V2V1。【点评】此题难度不大，但素材来自教学一线，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的处理。来源:www.shulihua.netwww.shulihua.net7.工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏（主要成分为PbSO4）发生反应：PbSO4(s)CO23(aq)PbCO3(s)SO24(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。来源:数理化网上述反应的平衡常数表达式：K_。室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化，在_溶液中PbSO4转化率较大，理由是_。查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅 2PbCO3·Pb(OH)2 ，它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物（不考虑PbSO4）的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：全部为PbCO3；假设二：_；假设三：_。为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。定性研究：请你完成下表中内容。实验步骤（不要求写出具体操作过程）预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥，定量研究：取26.7 mg的干燥样品，加热，测的固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：_。7. Na2CO3 相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者c(CO23)较大 全部为PbCO3·Pb(OH)2 PbCO3与PbCO3·Pb(OH)2的混合物 实验步骤预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥，然后将样品加热分解，将产生的气体依次通过盛有无水硫酸铜的干燥管和盛有澄清石灰水的烧瓶若无水硫酸铜不变蓝色，澄清石灰水变浑浊，说明样品全部是PbCO3同意 若全部为PbCO3，26.7 g完全分解后，其固体质量为22.3 g 解析：本题主要考查学生对化学反应原理的掌握及实验的设计与评价，旨在考查学生运用所学知识综合分析、解决问题的能力，以及运用文字表达分析解决问题过程并做出合理解释的能力。根据反应方程式容易写出反应的平衡常数表达式：K。HCO3难电离，相同浓度时，Na2CO3溶液中CO23浓度远大于NaHCO3溶液中CO23的浓度，CO23浓度越大，越有利于PbSO4的转化。根据信息及假设一，不难得出假设二和假设三分别为全部为PbCO3·Pb(OH)2、PbCO3与PbCO3·Pb(OH)2的混合物。若全部为PbCO3根据PbCO3PbOCO2，26.7 g 全部分解得到的PbO：×223 g·mol1 22.3 g，而实际质量为22.4 g，因此假设一不成立。8.铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下： Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s) =3AlCl(g)+3CO(g) H=a kJ·mol1 3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) H=b kJ·mol1 反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的H= kJ·mol1(用含a、b 的代数式表示)。 Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为 。(2)镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定条件下可释放出氢气。 熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。 在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中，混合物Y 能完全释放出H2。1 mol Mg17 Al12 完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应，释放出H2 的物质的量为 。 在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L-1 MgCl2溶液中， 图8混合物Y 均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X射线衍射谱图如图8 所示(X射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中，混合物Y 中产生氢气的主要物质是 (填化学式)。(3)铝电池性能优越，Al-AgO 电池可用作水下动力电源，其原理如图9所示。该电池反应的化学方程式为 。 图98. (1)a+b Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4(2)防止Mg、Al 被空气氧化 52 mol Al(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O解析：(1)由盖斯定律可得两反应相加即可得目标反应，所以目标反应的反应热即为a+b kJ·mol1，由碳化铝与水反应生成了含氢量最高的烃，即为甲烷，所以可看着为得分解反应，碳与H+结合，由Al3+与OH结合，所以生成氢氧化铝和氢气，再与盐酸反应生成了氯化铝，所以可得反应的化学方程式为：Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4；(2) 镁和铝都是极活泼的金属易被空气中氧气氧化，所以在加热制备镁铝合金时，应在惰性气氛中进行，所以可以通入稀有气体以防氧化；在贮氢后的合金与盐酸反应释放出氢气时，氢气有两个：一是合金中本来“贮存”的氢气，二是金属与酸反应生成的氢气，由1mol镁放出1mol氢气，1mol铝放出1.5mol氢气，所以1 mol Mg17 Al12 完全吸氢后得到的混合物Y与盐酸放出的氢气为：17 mol +1mol×17+1.5mol×12=52 mol；由贮氢合金在氢氧化钠中反应后进行 的衍射图谱可知其峰反映出的是有氢化镁和氢氧化铝两种物质，因而可判断混合物Y与氢氧化钠发生反应的主要是铝；而氢化镁没有参加反应；（3）Al-AgO 电池中还原剂是铝，氧化剂是AgO，所以发生的电池反应是2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O9.在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下： I：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液： II：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。 己知：KspFe(OH)3= 4.0×10-38 回答下列问题： (1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 ： (2)过程I 加入铁屑的主要作用是 ，分离得到固体的主要成分是 ，从固体中分离出铜需采用的方法是 ； (3)过程II中发生反应的化学方程式为 ； (4)过程II中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为 。(列式计算)【答案】(1)2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+；(2)回收铜 Cu和Fe 加入过量的盐酸后过滤。(3)FeCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(4)4.0×10-11 mol·L-1【解析】 (1) Fe3+具有强氧化性，能将Cu氧化，其离子方程式为2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+；(2)废液中中含有Fe2+和Cu2+，加入过量的铁屑发生的反应为：Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu，故铁屑的作用是回收铜，分离得到的固体为Cu和Fe的混合物，从中得到铜的方法是先加入过量的盐酸，再过滤。来源:www.shulihua.net(3)“向滤液中加入一定量石灰水”发生的反应为：FeCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Fe(OH)2；“鼓入足量的空气”发生的反应为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。(4)据KSPFe(OH)3= c(Fe3+）·c(OH-)3 = 4.0×10-38 ，pH=5则c(OH-)10-9mol·L-1，可知c(Fe3+）=4.0×10-11 mol·L-1。来源:www.shulihua.net10.工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：黄铜矿冰铜(mCu2SnFeS)气体A泡铜(Cu2O、Cu)熔渣BAl高温粗铜精铜电解精炼石英砂石英砂空气空气焙烧焙烧(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。 a浓H2SO4 b稀HNO3 cNaOH溶液 d氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在 (填 离子符号)，检验溶液中还存在Fe2的方法是 (注明试剂、现象)。 (3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。 (4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 。 a电能全部转化为化学能 b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中Cu2向阳极移动 d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 。答案：(1)c，d (2)Fe3；取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色 (3)3Cu2O+2Al=Al2O3+6Cu来源:www.shulihua.net(4)b，d (5)4H+O2+4e=2H2O11.实脸室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4二主要流程如下:沉淀反应器过滤洗涤沉淀干燥高温焙烧MgAl2O4氨水(B)MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)(1)为使Mg2、Al3同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入 (填“A”或“B")，再滴加另一反应物。(2)如右图所示，过滤操作中的一处错误是 。(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是 。(4)无水AlCl3(183升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。ABCDE(收集瓶)FG浓盐酸MnO2Al粉NaOH溶液装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是 。F中试剂的作用是 。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为 _。【解析】(1) Mg2、Al3同时生成沉淀，则先加入氨水。(2)过滤时漏斗末端没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液加入氨水，观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中HCl, F盛装浓硫酸，防止水蒸气进入E。用干燥管盛装碱石灰可以起到F和G的作用。答案：(1)B (2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁 (3) AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)；坩埚 (4)除去HCl；吸收水蒸气；碱石灰(或NaOH与CaO混合物)12.铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可利用离子交换和滴定地方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x的值： （列出计算过程）(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)n(Cl) = 12.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中，FeCl2可用铁粉和 反应制备，FeCl3可用铁粉和 反应制备；(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为 。来源:www.shulihua.net(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为 ；与MnO2Zn电池类似，K2FeO4Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为 ，该电池总反应的离子方程式为 。【答案】：(1) n(Cl) = 0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol m(Fe) = 0.54g 0.10 mol×35.5g·mol-1 = 0.19g故 n(Fe) = 0.19g/56g·mol-1 = 0.0034 mol n(Fe)n(Cl) = 0.00340.010 13， 即x = 3(2) 0.10； 盐酸， 氯气；(3) 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 (或2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I3-)；(4) 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-；FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-；2FeO42- + 8H2O + 3Zn = 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 4OH-【解析】：此题为中档题。前第13问较基础。在计算第问X值的时候，完全可以把x=2或者x=3代入，这样可以节省时间。第问也是近几年多次考到的高铁酸钾，有关高铁酸钾的制备与电化学，第4问考查化学基本功，这里面有很好的区分度，扎实的同学拿满分应该没有问题。第一个方程式多次书写过，第二个方程式，很多同学觉得无法书写，其实首先写大体物质，高铁酸根被还原为Fe3+,然后再写出转移的电子数，根据电荷守衡，因为溶液是碱性的，所以产物只能写成8个OH-，一个Fe3+结合3个OH-生成Fe(OH)3，因为负极反应式为Zn - 2e- = Zn2+，所以最后一个方程式只需要综合得失电子守衡，将正、负极反应加合就可以得出正确答案。