高中化學(xué)人教版第三章金屬及其化合物第二節(jié)幾種重要的金屬化合物 市獲獎(jiǎng)

一、選擇題1.化學(xué)與社會(huì)息息相關(guān)，下列物質(zhì)在社會(huì)、生活中的應(yīng)用及解釋都正確的是（）選項(xiàng)應(yīng)用解釋A高純硅作計(jì)算機(jī)芯片的材料硅晶體在自然界中能穩(wěn)定存在B在入?？诘匿撹F閘門上裝一定數(shù)量的鋅塊防止閘門被腐蝕利用外加電流的陰極保護(hù)法保護(hù)金屬C高鐵車廂采用鋁合金材料鋁合金強(qiáng)度大，質(zhì)量輕，不與氧氣反應(yīng)D用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土保鮮水果其作用是吸收水果釋放出的乙烯2.鋁合金在日常生活、建筑裝潢、航空航天和汽車制造等方面均有著廣泛的用途．下列關(guān)于鋁合金具有廣泛用途的分析不正確的是（）A．鋁元素在地殼中的含量高，儲(chǔ)量豐富B．鋁容易形成致密的氧化膜，抗腐蝕性能好C．鋁化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下不與任何酸堿反應(yīng)D．鋁的冶煉技術(shù)基本成熟，可以大量生產(chǎn)3.將鎂、鋁混合物粉末溶于75mL4mol/L的鹽酸中，反應(yīng)一段時(shí)間后，再加入L的NaOH溶液，待反應(yīng)完全，此時(shí)溶液中除Na+、Cl﹣外，還大量存在的是（）A．AlO2﹣B．Al3+，Mg2+C．Mg2+，AlO2﹣D．Al3+，Mg2+、H+4.等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中，各加等質(zhì)量的鋁，生成氫氣的體積比為5：7，則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)情況可能分別是（）A．甲、乙中都是鋁過量B．甲中鋁過量，乙中堿過量C．甲中酸過量，乙中鋁過量D．甲中酸過量，乙中堿過量5.鋁、鈉混合物投入足量的水中，充分反應(yīng)后，得到澄清溶液，并收集到H2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），若鈉的物質(zhì)的量為，則鋁的物質(zhì)的量為（）A．molB．molC．molD．mol6.下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．鈉在空氣中燃燒時(shí)，先熔化，再燃燒，產(chǎn)物為Na2O2B．鎂在空氣中形成一層致密的氧化膜，故鎂不需要像鈉那樣的特殊保護(hù)C．鋁制品在生活中非常普遍，是因?yàn)殇X不活潑D．鐵在潮濕的空氣中生成的氧化物疏松多孔，不能保護(hù)內(nèi)層金屬，故鐵制品往往需要涂保護(hù)層7.從利用金屬的歷史來看，先是青銅器時(shí)代，而后是鐵器時(shí)代，鋁的利用是近百年的事．這個(gè)先后順序主要跟下列有關(guān)的是（）①地殼中金屬元素的含量；②金屬活動(dòng)性順序；③金屬的導(dǎo)電性；④金屬冶煉的難易程度．A．①③B．②④C．③⑤D．②⑤8.實(shí)驗(yàn)室用含有雜質(zhì)（FeO、Fe2O3）的廢CuO制備膽礬晶體，經(jīng)歷了下列過程（已知Fe3+在Ph=5時(shí)沉淀完全）．其中分析錯(cuò)誤的是（）A．步驟②發(fā)生的主要反應(yīng)為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O B．步驟②可用氯水、硝酸等強(qiáng)氧化劑代替H2O2 C．步驟③用CuCO3代替CuO也可調(diào)節(jié)溶液的pH D．步驟⑤的操作為：向漏斗中加人少量冷的蒸餾水至浸沒晶體，待水自然流下，重復(fù)操作2～3次9.下列敘述Ⅰ和Ⅱ均正確并且有因果關(guān)系的是（）選項(xiàng)敘述Ⅰ敘述ⅡACl2有酸性用Cl2可與石灰乳或燒堿反應(yīng)制備含氯消毒劑BNaHCO3溶于水完全電離NaHCO3是強(qiáng)電解質(zhì)C濃H2SO4有強(qiáng)氧化性濃H2SO4可用于干燥SO2DNa2S有強(qiáng)還原性用于除去廢水中的Cu2+和Hg2+二、非選擇題10..X、Y、Z、M四種短周期元素的原子半徑依次減小。甲、乙、丙是由它們形成的三種常見分子；甲是人體必需的基本營養(yǎng)物質(zhì)之一，約占人體體重的2/3；乙是日常生活的基礎(chǔ)能源，其中含元素Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%；丙是具有強(qiáng)氧化性的弱酸。丁為丙的鈉鹽，常用于漂白或消毒。戊與甲的組成元素相同，其分子具有18電子。請按要求回答下列問題：

（1）元素X、Y的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱為（填化學(xué)式）_________________；丁的電子式為_____________________；與甲分子具有相同電子數(shù)且含元素種類相同的離子有（填化學(xué)式）：_______________、______________。

（2）元素E、F與X同周期。

①常溫下E的單質(zhì)與甲反應(yīng)緩慢，加熱至沸反應(yīng)迅速，滴加酚酞試液，溶液變紅色；此反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

②F的單質(zhì)粉末加油漆后即得“銀粉漆”，在汽車漆家族中有重要地位。寫出保存“銀粉”時(shí)的注意事項(xiàng)：________________、____________________等。

（3）向盛有一定濃度戊溶液的燒杯中逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亞鐵溶液。滴加過程中可依次觀察到的現(xiàn)象：

a.淺綠色溶液變成黃色

b.有少量氣泡產(chǎn)生，片刻后反應(yīng)變得更劇烈，并放出較多熱量

c.繼續(xù)滴加溶液，靜置一段時(shí)間，試管底部出現(xiàn)紅褐色沉淀

①現(xiàn)象a中反應(yīng)的離子方程式：________________________________________；

②現(xiàn)象b中反應(yīng)劇烈的化學(xué)方程式：____________________________________；

③解釋現(xiàn)象c：________________________________________________________。11氯化亞銅（CuCl）常用作有機(jī)合成工業(yè)中的催化劑，在空氣中迅速被氧化成綠色；見光則分解，變成褐色。下圖是工業(yè)上用制作印刷電路的廢液（含F(xiàn)e3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）生產(chǎn)CuCl的流程：根據(jù)以上信息回答下列問題：（1）寫出生產(chǎn)過程中X__________

Y__________（填化學(xué)式）。（2）寫出產(chǎn)生CuCl的化學(xué)方程式________________________。（3）在CuCl的生成過程中理論上不需要補(bǔ)充SO2氣體，結(jié)合化學(xué)方程式和必要的文字說明理由

。（4）在CuCl的生成過程中除環(huán)境問題、安全問題外，你認(rèn)為還應(yīng)該注意的關(guān)鍵問題是

。（5）實(shí)驗(yàn)探究pH對(duì)CuCl產(chǎn)率的影響如下表所示：析出CuCl晶體最佳pH為_____，當(dāng)pH較大時(shí)CuCl產(chǎn)率變低原因是_____。（6）氯化亞銅的定量分析：①稱取樣品0．25g和10mL過量的FeCl3溶液250mL于錐形瓶中，充分溶解。②用0．10mol·L-1硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。已知：CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。三次平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下（平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差不能超過1%）：則樣品中CuCl的純度為

（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案考點(diǎn)：硅和二氧化硅；金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)；合金的概念及其重要應(yīng)用．分析：A．硅為親氧元素，在自然界中易化合態(tài)存在；B．鐵和鋅在電解質(zhì)溶液中形成原電池，鋅做負(fù)極被腐蝕；C．鋁合金中鋁的化學(xué)性質(zhì)并沒有改變，鋁在常溫下即可與氧氣發(fā)生反應(yīng)；D．乙烯具有催熟作用，能夠被強(qiáng)氧化劑高錳酸鉀氧化．解答：解：A．雖然硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，但在自然界中仍以化合態(tài)形式存在，如二氧化硅、硅酸鹽等，故A錯(cuò)誤；B．在入?？诘匿撹F閘門上裝一定數(shù)量的鋅塊，鐵和鋅在海水中形成原電池反應(yīng)，鋅做負(fù)極被氧化，發(fā)生電化腐蝕，鐵被保護(hù)，是犧牲陽極的陰極保護(hù)，故B錯(cuò)誤；C．合金中的鋁單質(zhì)仍然可以與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧化鋁，故C錯(cuò)誤；D．乙烯具有催熟作用，為了延長水果的保鮮期，用高錳酸鉀可以除掉乙烯，故D正確；故選：D．點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)的性質(zhì)和用途，性質(zhì)決定用途，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．考點(diǎn)：生活中常見合金的組成；鋁的化學(xué)性質(zhì)．專題：幾種重要的金屬及其化合物．分析：A、根據(jù)Al元素在地殼中的含量來分析；B、金屬鋁易被氧氣氧化形成氧化鋁；C、金屬鋁化學(xué)性質(zhì)活潑，可以和酸反應(yīng)；D、金屬鋁的冶煉技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)成熟，可以大量生產(chǎn)．解答：解：A、Al元素在地殼中是含量最多的金屬元素，含量高，儲(chǔ)量豐富，故A正確；B、金屬鋁易被氧氣氧化形成致密的氧化膜氧化鋁，抗腐蝕性能好，故B正確；C、金屬鋁化學(xué)性質(zhì)活潑，常溫下可以和酸反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D、現(xiàn)在生活和生產(chǎn)中對(duì)金屬鋁的需求量大，金屬鋁的冶煉利用電解技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)成熟，可以大量生產(chǎn)，故D正確．故選C．點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生金屬鋁的有關(guān)知識(shí)，可以根據(jù)教材知識(shí)來回答，難度中等，注意平時(shí)知識(shí)的積累是解題的關(guān)鍵．解：將鎂、鋁混合物粉末溶于75mL4mol/L的鹽酸中即n（HCl）=×4mol/L=，發(fā)生反應(yīng)Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，根據(jù)計(jì)算無論全是鎂還是全是鋁都是鹽酸過量，則溶液中變成HCl、MgCl2、AlCl3混合溶液，再加入L的NaOH溶液即n（NaOH）=×L=，據(jù)原子守恒，溶液中的氯有，鈉有，所以最后溶液中除NaCl外還有其他鈉的化合物，說明混合后的溶液呈堿性，溶液肯定沒有氫離子，鎂離子和堿反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，鋁離子在堿性溶液中以偏鋁酸根離子存在，所以混合后的溶液中還存在的離子是偏鋁酸根離子；故選A．解：發(fā)生反應(yīng)有：2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，討論：（1）若酸堿均過量，則產(chǎn)生的氫氣取決于鋁，鋁的質(zhì)量相同，所以氫氣相等1：1；（2）若酸堿均不夠，產(chǎn)生的氫氣取決于酸堿，根據(jù)方程式，酸堿產(chǎn)生的比值為1：3（3）現(xiàn)在的比值是5：7，比值處于1：3和1：1之間，由于鋁消耗鹽酸量大于堿，此時(shí)鋁對(duì)于酸過量而對(duì)于堿不足鋁過量，故選C．解：鋁和鈉混合物投入足量的水中，鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氫氣，Al再與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣，生成氫氣總物質(zhì)的量為：=，若鈉有，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，Na完全反應(yīng)生成氫氣為：=，故Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣的物質(zhì)的量為：﹣=，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒Al的物質(zhì)的量為：=，故選A．解：A．鈉性質(zhì)活潑，熔點(diǎn)低，易與氧氣反應(yīng)，燃燒時(shí)先熔化，生成過氧化鈉，故A正確；B．鎂與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鎂膜，可防止進(jìn)一步腐蝕，故B正確；C．鋁和氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，在表面生成一層致密的氧化物，故C錯(cuò)誤；D．鐵易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，氧化膜疏松，易進(jìn)一步氧化，應(yīng)加防護(hù)措施，故D正確．故選C．解：金屬的活潑性越強(qiáng)，金屬越容易失電子，則金屬越容易被氧化，在自然界中越容易以化合態(tài)存在，金屬的冶煉越難，Al的活潑性大于Cu，所以Cu使用較早、Al使用較晚，則金屬的使用早晚與金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱、金屬的冶煉難易程度有關(guān)，與地殼中金屬元素含量、金屬的導(dǎo)電性無關(guān)，故選B．考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．分析：由實(shí)驗(yàn)流程可知，樣品與足量硫酸反應(yīng)，生成硫酸銅和硫酸亞鐵，加入過氧化氫，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鐵，然后加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3+水解而生成Fe（OH）3沉淀，得到硫酸銅溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到硫酸銅晶體，以此來解答．解答：解：由實(shí)驗(yàn)流程可知，樣品與足量硫酸反應(yīng)，生成硫酸銅和硫酸亞鐵，加入過氧化氫，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鐵，然后加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3+水解而生成Fe（OH）3沉淀，得到硫酸銅溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到硫酸銅晶體，A．步驟②為亞鐵離子與過氧化氫的氧化還原反應(yīng)，離子反應(yīng)為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故A正確；B．步驟②可用氯水、硝酸等強(qiáng)氧化劑代替H2O2，引入雜質(zhì)氯離子、硝酸根離子等，難以除去，故B錯(cuò)誤；C．CuCO3和CuO都與溶液中H+反應(yīng)，起到調(diào)節(jié)溶液pH的作用，并不引入新的雜質(zhì)，故C正確；D．步驟⑤為洗滌固體，固體具有吸附性，過濾時(shí)表面有可溶性物質(zhì)，則操作為向?yàn)V出晶體的漏斗中加少量水浸沒晶體，自然流下，重復(fù)2﹣3次，可洗滌晶體，故D正確；故選B．點(diǎn)評(píng)：本題考查硫酸銅的制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握制備流程中的反應(yīng)、混合物分離提純方法等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋}目難度中等，注意氧化還原反應(yīng)及鹽類水解等原理的應(yīng)用和分析．考點(diǎn)：濃硫酸的性質(zhì)；強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念；氯氣的化學(xué)性質(zhì)；物質(zhì)的分離、提純和除雜．分析：A、Cl2可與石灰乳反應(yīng)制備漂白粉，具有消毒、漂白、殺菌的作用；B、電解質(zhì)的強(qiáng)弱是根據(jù)電離程度劃分的，碳酸氫鈉是弱酸強(qiáng)堿酸式鹽，是強(qiáng)電解質(zhì)完全電離；C、濃H2SO4可用于干燥SO2，是濃硫酸的吸水性；D、用Na2S除去廢水中的Cu2+和Hg2+，是利用硫離子與銅離子與汞離子生成難溶物．解答：解：A、氯氣與燒堿、石灰乳發(fā)生氧化還原反應(yīng)，與酸性無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、電解質(zhì)的強(qiáng)弱是根據(jù)電離程度劃分的，在水溶液里或熔融狀態(tài)下完全電離是電解質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)，碳酸氫鈉是弱酸強(qiáng)堿酸式鹽，電離方程式為：NaHCO3=Na++HCO3﹣；是強(qiáng)電解質(zhì)完全電離，故B正確；C、濃H2SO4可用于干燥SO2，是濃硫酸的吸水性，故C錯(cuò)誤；D、用Na2S除去廢水中的Cu2+和Hg2+，是利用硫離子與銅離子與汞離子生成難溶物，而不是應(yīng)用Na2S還原性，故D錯(cuò)誤；故選B．點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用，熟練掌握強(qiáng)電解質(zhì)、濃硫酸的性質(zhì)、硫化鈉的性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．10.（1）HClO4、H2CO3

OH－、H3O+（2）①M(fèi)g+2H2OMg(OH)2+H2↑

②密封

避免與酸或堿接觸（合理即可）（3）①2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O②2H2O22H2O+O2↑③起始反應(yīng)即①使c(H+)降低，且反應(yīng)②放熱，使Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+

△H>0，平衡正向移動(dòng)，當(dāng)水解出的Fe(OH)3較多時(shí)就聚集為沉淀試題解析：

（1）甲是人體必需的基本營養(yǎng)物質(zhì)之一，約占人體體重的2/3,可知甲為水,與甲分子具有相同電子數(shù)且含元素種類相同的離子有OH－、H3O+；乙是日常生活的基礎(chǔ)能源，其中含元素Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，可知乙為甲烷，Y為C元素；丙是具有強(qiáng)氧化性的弱酸,可知丙為次氯酸,丁為次氯酸鈉，其電子式為，由此可知X、Y、Z、M四種元素分別為有Cl、C、O、H；元素X、Y的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱為HClO4、H2CO3；

（2）元素E、F與X同周期，即處于第三周期，

①常溫下E的單質(zhì)與甲反應(yīng)緩慢，加熱至沸反應(yīng)迅速，滴加酚酞試液，溶液變紅色，可推知E為鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑；

②F的單質(zhì)粉末加油漆后即得“銀粉漆”，可知F為鋁，因?yàn)殇X在空氣中容易被氧化出氧化膜氧化鋁，且鋁與酸或堿均可以發(fā)生反應(yīng)，所以應(yīng)密封保存，并且避免與酸或堿接觸；

（3）戊與甲的組成元素相同，其分子具有18電子，分析可知戊為雙氧水，向盛有一定濃度戊溶液的燒杯中逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亞鐵溶液，

①淺綠色溶液變成黃色是因?yàn)閬嗚F離子被氧化為鐵離子，2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

②有少量氣泡產(chǎn)生，片刻后反應(yīng)變得更劇烈，并放出較多熱量，是因?yàn)殡p氧水在Fe3+催化作用下分解所致，2H2O22H2O+O2↑；

③繼續(xù)滴加溶液，靜置一段時(shí)間，試管底部出現(xiàn)紅褐色沉淀，因?yàn)槠鹗挤磻?yīng)即①使c(H+)降低，且反應(yīng)②放熱，使Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+

△H>0，平衡正向移動(dòng)，當(dāng)水解出的Fe(OH)3較多時(shí)就聚集為沉淀。11.答案：（1）Fe、稀鹽酸

（2）CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4