1、1专题十 常见金属及其化合物专题强化练1Al、Fe 都是重要的金属元素，下列说法正确的是( )A两者对应的氧化物均为碱性氧化物B两者的单质都不能与氢氧化钠溶液反应C常温条件下，两种金属都能溶解于浓硫酸中D制备 AlCl3、FeCl 3，均不能采用将其溶液直接蒸干的方法解析：氧化铁(或氧化亚铁)是碱性氧化物，氧化铝是两性氧化物，A 错；铝可以与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，B 错；常温下铝和铁遇浓硫酸发生钝化，在金属表面生成一层致密的氧化膜而阻止内部金属被氧化，C 错；氯化铝和氯化铁都能发生水解生成氢氧化物和盐酸，若将它们的水溶液蒸干，则会促进它们继续水解最终无法得到相应的氯化物，所以 D 正确
2、。答案：D2一定条件下，中学化学常见物质甲、乙之间存在如下转化关系，乙是( )乙 化 合 反 应 甲 复 分 解 反 应 乙AHCl BFeCl 2CKOH DNaHCO 3解析：由甲乙发生复分解反应可知，甲、乙均为化合物，甲乙发生化合反应。由转化关系可知，甲为化合物，不会通过化合反应生成 HCl，A 不选；若乙为 FeCl2，甲乙的化合反应应属于氧化还原反应，但不满足甲乙发生复分解反应，B 不选；甲为化合物，不会通过化合反应生成 KOH，C 不选；若甲为碳酸钠，与少量盐酸发生复分解反应生成乙(碳酸氢钠)，碳酸钠、水、二氧化碳发生化合反应生成乙(碳酸氢钠)，故选 D。答案：D3(2018江苏卷
3、)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )ANaHCO 3(s) Na2CO3(s) NaOH(aq) 饱 和 石 灰 水 BAl(s) NaAlO2(aq) Al(OH)3(s) NaOH（ aq） 过 量 HCl（ aq） CAgNO 3(aq) Ag(NH3)2 (aq) Ag(s) 氨 水 蔗 糖 （ aq） DFe 2O3(s) Fe(s) FeCl3(aq) Al 高 温 HCl（ aq） 解析：B 项，NaAlO 2(aq)与过量 HCl(aq)反应，生成 AlCl3，错误；C 项，蔗糖(aq)中无醛基，不能与Ag(NH 3)2 (aq)反应生成 Ag(s)，错误
4、；D 项，Fe(s)与 HCl(aq)反应生成FeCl2(aq)，错误。2答案：A4向四只盛有一定量 NaOH 溶液的烧杯中通入不同量的 CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的 CO2气体与 HCl 物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和 HCl 的挥发)：则下列分析都正确的组合是( )图对应溶液中的溶质为 NaHCO3图对应溶液中的溶质为 Na2CO3和 NaHCO3，且二者的物质的量之比为 11图对应溶液中的溶质为 NaOH 和 Na2CO3，且二者的物质的量之比为 11图对应溶液中的溶质为 Na2CO3A B C D解析：图像中从 O 点即开始产生 CO2气
5、体，对应溶液中的溶质为 NaHCO3，正确；图像中 Oa 段消耗 HCl 的量小于 ab 段消耗 HCl 的量，对应的溶液中的溶质为 Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比 ，正确；图像中， Oa 段n（ Na2CO3）n（ NaHCO3） 13 12 11消耗 HCl 的量等于 ab 段消耗 HCl 的量，对应溶液中的溶质为 Na2CO3，不正确；图像中，Oa 段消耗 HCl 的量大于 ab 段消耗 HCl 的量，对应溶液中的溶质为 Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比： ，不正确。n（ Na2CO3）n（ NaOH） 13 12 11答案：A5(2018常德模拟)下列各组
6、物质中，不能满足表中图示物质在一定条件下一步转化关系的组合为( )选项 X Y Z WA Al AlCl3 Al(OH)3 Al2O3B Na Na2O2 Na2CO3 NaClC Fe FeCl2 FeCl3 Fe(OH)3D Si Na2SiO3 H2SiO3 SiO23解析：Al 与盐酸得 AlCl3，再加 NH3H2O 得 Al(OH)3加热得 Al2O3，电解得 Al，故 A 正确；Na 在氧气中点燃生成 Na2O2，与二氧化碳反应生成 Na2CO3，再与盐酸反应生成 NaCl，电解熔融氯化钠生成钠，故 B 正确；Fe 与盐酸生成 FeCl2，通入氯气生成 FeCl3，与氢氧化钠反应
7、生成 Fe(OH)3，但由 Fe(OH)3无法直接生成铁，故 C 错误；Si 与氢氧化钠溶液反应生成 Na2SiO3，与酸反应生成 H2SiO3，加热生成 SiO2，与碳在高温生成硅，故 D 正确。答案：C6对溶液中的反应，如图象中 m 表示生成沉淀的物质的量， n 表示参加反应的某一种反应物的物质的量，则下列叙述中错误的是( )A符合甲图象的两种反应物可以是 AlCl3和 NaOHB符合乙图象的两种反应物可以是 Ca(OH)2和 CO2C符合丙图象的反应可以是在 Ca(OH)2和 KOH 的混合溶液中通入 CO2D符合丙图象的反应可以是在 NH4Al(SO4)2溶液中加入 NaOH解析：Al
8、Cl 3溶液加入 NaOH 溶液，先沉淀后溶解，前后量为 31，A 项正确；石灰水中通入二氧化碳，先发生反应 Ca(OH)2CO 2=CaCO3H 2O，则生成沉淀，后发生反应CO2CaCO 3H 2O=Ca(HCO3)2沉淀消失，生成沉淀量最大时消耗二氧化碳的量和沉淀完全溶解消耗二氧化碳的量之比是 11，故 B 正确；Ca(OH) 2和 KOH 的混合溶液中通入 CO2，先发生氢氧化钙与二氧化碳的反应生成沉淀，Ca(OH) 2CO 2=CaCO3H 2O，再发生氢氧化钾与二氧化碳反应，2OH CO 2=CO H 2O，CO 2CO H 2O=2HCO 最后发生碳酸钙23 23 3与水和二氧化
9、碳的反应，即 CO2CaCO 3H 2O=Ca(HCO3)2，生成沉淀量最大时消耗二氧化碳的量和沉淀完全溶解消耗二氧化碳的量之比是 11，氢氧化钾的量可以灵活来定，故 C正确；NH 4Al(SO4)2溶液中加入 NaOH，先是铝离子和氢氧根离子之间的反应，Al3 3OH =Al(OH)3，然后是铵根离子和氢氧根离子之间的反应，即NH OH =NH3H2O，最后是氢氧化铝的溶解过程，即 Al(OH)3NaOH= =NaAlO22H 2O， 4生成沉淀量最大时消耗氢氧化钠的量和将 NH 反应完消耗的 NaOH 的量及沉淀完全溶解时 4消耗氢氧化钠的量之比是 311，故 D 错误。答案：D7将 11
10、.9 g 由 Mg、Al、Fe 组成的合金溶于足量的 NaOH 溶液中，合金质量减少了 2.7 g。 另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中，生成了 6.72 L NO(标准状况下)，向反应后的溶液中加入适量 NaOH 溶液恰好使 Mg2 、Al 3 、Fe 3 完全转化为沉淀，则沉淀的质量为( )4A27.2 g B22.1 gC30 g D无法计算解析：将合金溶于过量稀硝酸中，分别生成 Al3 、Fe 3 、Mg 2 ，根据电子守恒，金属共失去电子的物质的量和氮原子得电子的物质的量是相等的，生成了 6.72 L NO，即氮原子得电子的物质的量是 3 mol。由质量守恒知， m(沉淀) m(合金)
11、 m(OH )，由电6.7222.4荷守恒和得失电子守恒知， n(OH )3 n(NO)，则 m(沉淀)11.9 g17 gmol1 3mol27.2 g，故 A 正确。6.7222.4答案：A8A、B、C 三种物质中均含有同一种元素，它们之间有如下图所示的转化关系(部分反应物已略去)。(1)若 A 是一种两性氧化物，B 的水溶液呈酸性，请写出反应和反应(由 A 一步转化为 B 或 C)的离子方程式：反应_；反应_。(2)若反应为置换反应，反应为化合反应，C 物质大量存在于海水中，是人体生理活动不可缺少的物质。工业上可以用 C 来制取 A 或 B，请写出这两个反应的化学方程式：CA_；CB_；
12、(3)若反应均为化合反应，反应为置换反应。当 A 为一种金属单质时，请写出反应和可能的离子方程式：_；_。解析：(1)高中阶段具有两性的氧化物代表为 Al2O3，Al 2O3与 H 反应生成 Al3 和H2O(反应)，Al 2O3与 OH 反应生成 AlO 和 H2O(反应)，AlO 与过量的 H 反应生成 2 2Al3 和 H2O(反应)，Al 3 与过量的 OH 反应生成 AlO 和 H2O(反应)。(2)首先确定 C 2为 NaCl，电解熔融态 NaCl 生成 Na、Cl 2，电解饱和 NaCl 溶液生成 NaOH、H 2、Cl 2，故 A 为Na，B 为 NaOH。(3)金属元素中，铁
13、的价态变化复杂，所以首先联想 A 为 Fe，Fe 可与盐酸反应生成 FeCl2(反应)，FeCl 2与 Cl2反应生成 FeCl3(反应)，FeCl 3与 Fe 反应生成FeCl2(反应)，Fe 可与 Cl2反应生成 FeCl3(反应)。答案：(1)Al 2O36H =2Al3 3H 2OAl2O32OH =2AlO H 2O 25(2)2NaCl(熔融) 2NaCl 2= = = = =通 电 2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2= = = = =通 电 (3)2Fe3 Fe= =3Fe2 2Fe 2 Cl 2=2Fe3 2Cl (或 2Fe2 Br 2=2Fe3 2Br )9铜是
14、生物体必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。(1)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式_。(2)为了保护环境和节约资源，通常先用 H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式_。(3)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2OCu 2S 6CuSO 2，该反应的氧化剂是_；当生成 19.2 g Cu= = = = =高 温 时，反应中转移的电子为_mol。(4)铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜锈的主要成分为 Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜
15、)。试写出上述过程中负极的电极反应式_。(5)某研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中 CuSO45H2O(不含能与 I 反应的氧化性杂质)的含量。取 a g 试样配成 100 mL 溶液，每次取 25.00 mL，滴加 KI 溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式_。继续滴加 KI 溶液至沉淀不再产生，溶液中的 I2用硫代硫酸钠标准溶液滴定，发生反应的化学方程式为 I22Na 2S2O3=2NaINa 2S4O6，平均消耗 c molL1 的 Na2S2O3溶液 V mL。则试样中 CuSO45H2O 的质量分数为_。解析：(1)稀硝酸具有强氧化性能够氧化铜，自身转化为 NO
16、，方程式为 3Cu8HNO 3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H 2O。 (2)硫酸提供的酸性环境可增强 H2O2的氧化性，将铜氧化：CuH 2O22H =Cu2 2H 2O。(3)氧化剂在反应中化合价降低，Cu 2OCu，铜的化合价降低，Cu 2SCuSO 2，铜的化合价降低，硫元素的化合价升高，故 Cu2O、Cu 2S 为氧化剂。19.2 g Cu 的物质的量为 0.3 mol，Cu 2S、Cu 2O 中铜的化合价均为1 价，19.2 g64 gmol 1故转移电子的物质的量为 0.3 mol。(4)负极金属发生氧化反应：2Cu4e CO 23H 2O=Cu2(OH)2CO34H 。铜发
17、生吸氧腐蚀过程中，负极：2Cu4e =2Cu2 ，正极：O 22H 2O4e =4OH ，在 CO2的作用下，形成碱式碳酸铜：62Cu2 4OH CO 2=Cu2(OH)2CO3H 2O。(5)从题意可知，白色碘化物为 CuI，铜的化合价降低，则 I 被氧化为I2 2Cu2 4I =2CuII 2。根据反应可知，两反应中物质存在如下关系：2CuSO45H2O I 2 2Na 2S2O3500 g 2 molm cV103 molm0.25 cV g则试样中 CuSO45H2O 的质量分数为 4 100% 。0.25cVga g 100cVa%答案：(1)3Cu8HNO 3(稀)= =3Cu(N
18、O3)22NO4H2O(2)CuH 2O22H =Cu2 2H 2O(3)Cu2O、Cu 2S 0.3(4)2Cu4e CO 23H 2O=Cu2(OH)2CO34H (5)2Cu2 4I =2CuII 2 100 cV/a%10(2016全国卷)某班同学用如下实验探究 Fe2 、Fe 3 的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1 molL1 的溶液。在 FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_(2)甲组同学取 2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，说明 Cl2可将 Fe2 氧化。FeCl 2溶液与氯水反应的离
19、子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2 mL FeCl2溶液中先加入 0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是_。(4)丙组同学取 10 mL 0.1 molL1 KI 溶液，加入 6 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于 3 支试管中进行如下实验：第一支试管中加入 1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl 4层显紫色；第二支试管中加入 1 滴 K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说
20、明：在 I 过量的情况下，溶液中仍含有_(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_。解析：(1)亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的 FeCl2溶液中7加入少量铁屑的目的是防止 Fe2 被空气中的氧气氧化。(2)Cl 2可将 Fe2 氧化成 Fe3 ，自身得电子生成 Cl ，反应的离子方程式为 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 。(3)煤油的作用是隔绝空气，防止空气中的氧气将 Fe2 氧化，产生干扰。(4)根据 Fe2 的检验方法，向溶液中加入 1 滴 K3Fe(CN)6 溶液，生成蓝色沉淀，一定含有 Fe2 ，则实验检验的离子是Fe2 ；碘易溶于 CCl4，在 CC
21、l4中呈紫色，Fe 3 遇 KSCN 溶液显红色，实验和说明，在I 过量的情况下，溶液中仍含有 Fe3 ，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应，反应方程式为 2Fe3 2I 2Fe2 I 2。答案：(1)防止 Fe2 被氧化(2)2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2 Fe 3 可逆反应11(2018惠州模拟)某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化实验。实验：将 Fe3 转化为 Fe2(1)Fe3 与 Cu 粉发生反应的离子方程式为_。(2)探究白色沉淀产生的原因，请填写实验方案：实验方案 现象 结论步骤 1：取 4 mL_molL1 CuSO
22、4溶液，向其中滴加 3 滴 0.1 molL 1 KSCN溶液产生白色沉淀步骤 2：取_ 无明显现象CuSO4溶液与 KSCN 溶液反应产生了白色沉淀查阅资料：已知：SCN 的化学性质与 I 相似2Cu 2 4I =2CuII 2Cu2 与 SCN 反应的离子方程式为_。实验：将 Fe2 转化为 Fe38实验方案 现象向 3 mL 0.1 molL1FeSO4溶液中加入 1 mL 稀硝酸溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色探究上述现象出现的原因：查阅资料：Fe 2 NO Fe(NO)2 (棕色)(3)用离子方程式解释 NO 产生的原因_。(4)从化学反应速率与限度的角度对体系中
23、存在的反应进行分析：反应Fe 2 与 HNO3反应； 反应：Fe 2 与 NO 反应依据实验现象，可推知反应的速率比反应_(填“快”或“慢”)。反应是一个不可逆反应，设计实验方案加以证明_。请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因_。解析：(1)Fe 3 与 Cu 粉发生反应生成亚铁盐和铜盐，反应的离子方程式为2Fe3 Cu= =2Fe2 Cu 2 。 (2)由反应 2Fe3 Cu= =2Fe2 Cu 2 ，可知图中得到溶液中 Fe2 为 0.2 molL1 ，Cu 2 为 0.1 molL1 ，分别取相同浓度的硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液，滴入 KSCN 溶液进行对照实验，故实验方案为：
24、步骤 1：取 4 mL 0.1 molL1 CuSO4溶液，向其中滴加 3 滴 0.1 molL1 KSCN 溶液，步骤2：取 4 mL 0.1 molL1 FeSO4溶液，向其中滴加 3 滴 0.1 molL1 KSCN 溶液，由题目信息可知，Cu 2 与 SCN 反应生成 CuSCN 沉淀，同时生成(SCN) 2，反应离子方程式为：2Cu2 4SCN =2CuSCN(SCN) 2。(3)亚铁离子具有还原性，酸性条件下硝酸根具有强氧化性，反应生成铁离子、NO 与水，反应离子方程为：3Fe 2 4H NO = 33Fe3 NO2H 2O。(4)溶液先变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为
25、黄色，反应速率快的反应现象最先表现，反应的速率比反应的慢；反应中硝酸过量，若存在平衡，溶液中含有 Fe2 ，否则没有 Fe2 ，具体的实验方案是：取反应后的黄色溶液于试管中，向其中加入几滴 K3Fe(CN)6溶液，溶液无明显变化，说明反应是不可逆反应。Fe 2 被硝酸氧化为 Fe3 ，导致溶液中 Fe2 浓度降低，导致平衡 Fe2 NO Fe(NO)2 逆向移动，最终Fe(NO)2 完全转化为 Fe3 ，溶液由棕色变为黄色。答案：(1)2Fe 3 Cu= =2Fe2 Cu 2(2)0.1 4 mL 0.2 molL 1 FeSO4溶液，向其中滴加 3 滴 0.1 molL1 KSCN 溶液2Cu2 4SCN =2CuSCN(SCN) 2(3)3Fe2 4H NO =3Fe3 NO2H 2O 39(4)慢 取少量反应的溶液于试管中，向其中加入几滴 K3Fe(CN)6溶液，溶液无明显变化，说明反应是一个不可逆反应Fe 2 被硝酸氧化为 Fe3 ，溶液中 Fe2 浓度降低，导致平衡Fe2 NO Fe(NO)2 逆向移动，最终 Fe(NO)2 完全转化为 Fe3 ，溶液由棕色变为黄色
