高中化學(xué) 幾種重要的金屬化合物習(xí)題精解 新人教版必修1

1、高中化學(xué) 幾種重要的金屬化合物習(xí)題精解 新人教版必修1夯基達(dá)標(biāo)一、選擇題1.把CO2通入含NaOH 0.8 g的堿溶液中，將產(chǎn)物在減壓條件下蒸干后，得固體1.37 g，則通入CO2的質(zhì)量是()A.0.44 gB.0.88 gC.0.66 gD.都不是思路解析：0.8 g NaOH若全部轉(zhuǎn)化成Na2CO3，則其質(zhì)量為1.06 g1.37 g；若全部轉(zhuǎn)化成NaHCO3，則其質(zhì)量應(yīng)為1.68 g1.37 g。故NaOH吸收CO2時實(shí)際上生成了Na2CO3(x mol)和NaHCO3(y mol)的混合物。依Na原子守恒，得2x+y0.02，且有：106x+84y1.37，解得x0.005 mol，y

2、0.01 mol，故通入CO2的物質(zhì)的量為x+y0.015 mol,質(zhì)量為0.015 mol×44 g·mol10.66 g。答案：C2.將NaHCO3和Na2O2按31的個數(shù)之比混合，在密閉容器中加熱使之充分反應(yīng)，然后趁熱排出氣體物質(zhì)，容器內(nèi)殘留物的成分是()A.Na2O2和NaHCO3B.NaHCO3和Na2CO3C.NaOH和Na2CO3D.只有Na2CO3思路解析：因題干中說明在密閉容器中加熱充分反應(yīng)，所以容器中最后不可能殘留NaHCO3，因而A、B不合題意。依據(jù)NaHCO3與Na2O2的個數(shù)之比為31，可知NaCH533，因N(Na)N(C)53，假設(shè)產(chǎn)物只有Na

3、2CO3，而Na2CO3中N(Na)N(C)21(52.5)，則碳元素必定以CO2氣體的形式釋放出去，則必定有CO2產(chǎn)生，因?yàn)轭}干中說明是充分反應(yīng)，故產(chǎn)物中不可能有NaOH存在，故C也不合理。答案：D3.將等體積的AlCl3溶液和NaOH溶液混合后，沉淀物中含鋁元素的物質(zhì)的量與溶液中含鋁元素的物質(zhì)的量相等，則原AlCl3溶液與NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度之比是 ()A.13B.23C.14D.27思路解析：由于沉淀中鋁元素和溶液中鋁元素的量相等，所以當(dāng)溶液中鋁元素為鋁離子時，則AlCl3溶液與NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度之比為23；若溶液中的鋁元素為偏鋁酸根離子時，AlCl3溶液與NaOH溶液的物

4、質(zhì)的量濃度之比為27。答案：BD4.用一種試劑就可以將NaOH、NH4SCN、AgNO3、Na2SO4四種無色溶液一一鑒別出來，這種試劑是()A.溴水B.FeCl3C.Fe(NO3)3D.BaCl2思路解析：根據(jù)題目中的幾種物質(zhì)分析，NaOH的鑒別可以選用鐵離子，SCN-的鑒別可以選用鐵離子，銀離子的檢驗(yàn)可以選用氯離子。答案：B5.加熱某NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物40 g，到不再產(chǎn)生氣體為止，得殘留固體21.2 g。把加熱過程中產(chǎn)生的氣體全部通入含有0.05 mol Ba(OH)2的溶液中，恰好使生成的沉淀完全消失，則x為()A.6B.7C.9D.10思路解析：因加

5、熱固體混合物，所得氣體通過含有0.05 mol Ba(OH)2的溶液中，恰好使生成的沉淀完全消失，所以可得2CO2Ba(OH)2，所以n(CO2)=0.1 mol，又CO2由NaHCO3加熱分解得到，所以NaHCO3加熱分解時，固體質(zhì)量的減少量為6.2 g，同時產(chǎn)生Na2CO3的物質(zhì)的量為0.1 mol；而固體混合物的總質(zhì)量減少了18.8 g，則由Na2CO3·xH2O失水減少的質(zhì)量為12.4 g，同時殘留固體為21.2 g，說明加熱后產(chǎn)生的n(Na2CO3)=0.2 mol，則原Na2CO3·xH2O的物質(zhì)的量為0.1 mol，由此得x=7。答案：B6.在AlCl3和Fe

6、Cl3混合溶液中，先加入過量的KI溶液，再加入足量的Na2S溶液，所得到的沉淀物是()A.Fe(OH)3、Al(OH)3B.Al(OH)3、I2C.Fe2S3、I2D.FeS、S、Al(OH)3思路解析：當(dāng)向混合溶液中加入過量的KI時，F(xiàn)eCl3和KI發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生亞鐵離子和碘單質(zhì)，再加入Na2S將產(chǎn)生FeS沉淀和Al(OH)3沉淀，同時碘單質(zhì)與硫離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生硫單質(zhì)。答案：D7.下列離子方程式書寫正確的是()A.FeCl2溶液中通入氯氣：Fe2+Cl2=Fe3+2Cl-B.澄清石灰水與碳酸氫鎂溶液混合：2Ca2+4OH-+Mg2+2HCO=2CaCO3+Mg(OH)2+2H

7、2OC.AlCl3溶液中加入過量的氨水：Al3+4OH-=AlO+2H2OD.Fe(OH)3中加入足量的HI溶液：Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O思路解析：A項(xiàng)中電荷不守恒；C項(xiàng)中氨水為弱堿溶液，所以對應(yīng)的離子方程式為：Al3+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH；D項(xiàng)中Fe3+易與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即對應(yīng)的離子方程式為2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2+6H2O+I2。答案：B8.下圖表示在某溶液中滴加Ba(OH)2溶液時，沉淀的物質(zhì)的量隨Ba(OH)2的物質(zhì)的量的變化關(guān)系。該溶液的成分可能是()A.MgSO4B.Al2(SO4)3C.Fe2(SO4)3D.

8、NaAlO2思路解析：根據(jù)圖示的關(guān)系可知沉淀的量先增大后減小至保持不變，結(jié)合選項(xiàng)可知只有B滿足題意。答案：B二、填空題9.2004年2月日，美國“機(jī)遇”號火星車向地球傳回了火星土壤的顯微照片，顯示的是“機(jī)遇”號火星車的著陸區(qū)域“梅里迪亞尼平面”，從照片上可以看出該地為紅色和桔色(兩種顏色近乎紅棕色)。所以可能存在赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)。試完成下列問題。(1)人們從“機(jī)遇”號火星車所發(fā)回的實(shí)物照片的紅色和桔色來推斷火星上可能存在著赤鐵礦，這是利用了物質(zhì)的顏色這一_性質(zhì)對物質(zhì)的存在進(jìn)行推測的。如果要進(jìn)一步確定這種推測是否正確，必須通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。(2)假設(shè)有一塊火星礦物樣品，請同學(xué)們用學(xué)過的

9、知識設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)來證明該火星礦物中是否有三價鐵元素。實(shí)驗(yàn)原理：_。實(shí)驗(yàn)用品：錘頭、研缽(研杵)、燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺、濾紙、試管、滴管、稀鹽酸、KSCN溶液實(shí)驗(yàn)步驟及方法：_。_。_。_。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及結(jié)論：_。答案：(1)物理(2)實(shí)驗(yàn)原理：Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O,Fe3+遇到KSCN溶液變?yōu)榧t色實(shí)驗(yàn)步驟及方法：樣品處理：將樣品用錘頭敲碎，放置在研缽中研細(xì)備用溶解：將研磨好的樣品粉末倒入燒杯，加10 mL稀鹽酸，用玻璃棒攪拌片刻過濾：取中混合物液體過濾檢驗(yàn)：取2 mL濾液加入到試管中，然后向試管中滴加2滴KSCN溶液。觀察溶液的顏色變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及結(jié)論：若溶液變?yōu)榧t

10、色，則原火星礦物樣品中含有三價鐵元素；如果溶液不變色，則原火星礦物樣品中不含三價鐵元素10.在Mg(NO3)2和Al(NO3)3的混合液中，NO的物質(zhì)的量為0.7 mol。向該溶液中加入100 mL 8 mol·L1KOH溶液，使之充分反應(yīng)。反應(yīng)前，若Al3+的物質(zhì)的量與混合溶液中離子總物質(zhì)的量的比值為x。(不考慮Mg2+和Al3+的水解及水的電離所引起的離子總數(shù)的變化)(1)x的取值范圍是：_。(2)當(dāng)KOH剛好完全消耗，且Al3+全部轉(zhuǎn)化為AlO時，x的值為_。(3)將(2)中的x記為x1，則當(dāng)0<xx1時，反應(yīng)生成的沉淀物的化學(xué)式為_；當(dāng)x>x1時反應(yīng)生成的沉淀的化

11、學(xué)式為_。(4)若反應(yīng)前Al3+的物質(zhì)的量為a mol，則a=_(用含x的代數(shù)式表示)。思路解析：(1)根據(jù)電荷守恒可得2n(Mg2+)+3n(Al3+)=0.70n(Al3+)0.7/3，x=n(Al3+)/n(Mg2+)+n(Al3+)+0.7，所以x=n(Al3+)/1.050.5n(Al3+)，故由鋁離子的物質(zhì)的量的范圍可得0<x<0.25；(2)根據(jù)題目信息可得2n(Mg2+)+3n(Al3+)=0.7，2n(Mg2+)+4n(Al3+)=0.8，所以此時n(Al3+)0.1 mol，n(Mg2+)0.2 mol，故x=0.1。(3)若0<xx1時，說明KOH溶液過

12、量，此時鋁元素將全部轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子，而沉淀只有Mg(OH)2。若x>x1時，KOH不足，所產(chǎn)生的沉淀既有Mg(OH)2又有Al(OH)3。(4)由x=n(Al3+)/1.050.5n(Al3+)可得n(Al3+)。答案：(1)0<x<0.25(2)0.1(3)Mg(OH)2Mg(OH)2和Al(OH)3(4)三、計(jì)算題11.有某種堿金屬元素組成的兩種碳酸鹽的混合物6.14 g，加水溶解后，取所得溶液的十分之一，向其中緩緩加入一定濃度的稀鹽酸，并同時記錄放出CO2的體積(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)和消耗稀鹽酸的體積，得到下圖所示的曲線。試計(jì)算：(1)混合物中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

13、。(2)確定這兩種碳酸鹽的化學(xué)式。(3)所滴加鹽酸的物質(zhì)的量濃度。思路解析：(1)n(C)=n(CO2)=0.005 mol6.14 g混合物中含有的n(C)=0.005 mol×10=0.05 molw(C)=×100%=9.77%(2)混合物的平均摩爾質(zhì)量= =122.8 g·mol-1若M(M2CO3)=122.8 g·mol-1，則M(M)=31.4 g·mol-1若M(MHCO3)=122.8 g·mol-1，則M(M)=61.8 g·mol-131.4 g·mol-1<M(K)<61.8 g

14、·mol-1所以堿金屬元素是鉀元素，兩種碳酸鹽的化學(xué)式：K2CO3、KHCO3(3)n(K2CO3)+n(KHCO3)=0.05 moln(K2CO3)×138 g·mol-1+n(KHCO3)×100 g·mol-1=6.14 gn(K2CO3)=0.03 moln(KHCO3)=0.02 moln(K2CO3)2n(HCl)n(KHCO3)n(HCl)0.03 mol 0.06 mol 0.02 mol 0.02 mol所以n(HCl)=0.06 mol+0.02 mol=0.08 molc(HCl)=2.5 mol·L-1答案：

15、(1)9.77(2)K2CO3、KHCO3(3)2.5 mol·L-1走近一、選擇題1.(經(jīng)典回放)把Ba(OH)2溶液滴入明礬溶液中，使SO全部轉(zhuǎn)化成BaSO4沉淀，此時鋁元素的主要存在形式是()A.Al3+B.Al(OH)3C.AlOD.Al3+和Al(OH)3思路解析：當(dāng)KAl(SO4)2中SO2-4全部沉淀時，加入的OH-與Al3+的物質(zhì)的量之比為41，故鋁元素的存在形式為AlO。答案：C2.(2010天津，10)下列除雜質(zhì)的方法不可行的是()A.用過量氨水除去Al3+溶液中的少量Fe3+B.將混合氣體通過灼熱的銅網(wǎng)除去N2中的少量O2C.用新制的生石灰，通過加熱蒸餾，以除去

16、乙醇中的少量水D.用鹽酸除去AgCl中少量的Ag2CO3思路解析：除去鋁離子中的鐵離子的方法是先向溶液中加入足量的NaOH溶液，過濾，向?yàn)V液中通入CO2氣體，過濾，向所得沉淀中加入對應(yīng)的強(qiáng)酸。答案：A3.有一無色溶液，可能含有K+、Al3+、Mg2+、NH、Cl-、SO、HCO、MnO中的幾種。為確定其成分，做如下實(shí)驗(yàn)：取部分溶液，加入適量Na2O2固體，產(chǎn)生無色無味的氣體和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。下列推斷正確的()A.肯定有Al3+、Mg2+、NH、Cl-B.肯定有Al3+、Mg2+、HCOC

17、.肯定有K+、HCO、MnOD.肯定有Al3+、Mg2+、SO思路解析：因溶液無色，所以其中不含MnO，加入Na2O2后產(chǎn)生無色無味的氣體，說明原溶液中不含NH，繼續(xù)加入NaOH，沉淀只有部分溶解，所以其中既含有鎂離子又含有鋁離子，由實(shí)驗(yàn)可知原溶液中一定含有硫酸根離子。答案：D4.鐵氧體(Fe3O4)法是處理含鉻廢水的常用方法，其原理是：用FeSO4把廢水中的Cr2O還原為Cr3+，并通過調(diào)節(jié)廢水的pH，使生成物組成符合類似于鐵氧體(Fe3O4或FeO·Fe2O3)的復(fù)合氧化物(Cr+3xFe+32-xO3·F+2eO)。處理含1 mol Cr2O的廢水至少需要加入a mo

18、l FeSO4·7H2O，下列結(jié)論正確的是()A.x=1，a5B.x0.5,a8C.x2，a10D.x0.5，a10思路解析：根據(jù)題目信息知上述過程中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，其中被氧化的亞鐵離子的物質(zhì)的量為×a mol，由得失電子守恒得×a=6可得答案。答案：D5.一定溫度下，W g下列物質(zhì)在足量氧氣中充分燃燒，產(chǎn)物與過量的過氧化鈉完全反應(yīng)，過氧化鈉固體增重W g，符合此要求的是()H2COCO和H2HCOOCH3HOOCCOOHA.全部B.僅C.D.除以外思路解析：2CO+O22CO2,2H2+O22H2O又由過氧化鈉與CO2和H2O的反應(yīng)得Na2O2+CO=Na2

19、CO3,Na2O2+H2=2NaOH，所以固體質(zhì)量的增加量相當(dāng)于CO和H2的質(zhì)量。答案：D6.將燒堿溶液和鹽酸依次滴入某溶液A中，其沉淀(Y軸)和加入溶液的體積(X軸)的關(guān)系可能出現(xiàn)兩種圖示形式，則A溶液不可能是()A.三氯化鋁溶液B.偏鋁酸鈉溶液C.明礬溶液D.硝酸鋁溶液思路解析：根據(jù)上述圖象可知溶液中含有鋁離子，故B項(xiàng)不滿足。答案：B7.(2010江蘇南通市調(diào)研)元素X的單質(zhì)及X與Y形成的化合物能按如下圖所示的關(guān)系發(fā)生轉(zhuǎn)化，則X為()A.FeB.CuC.SD.C思路解析：此題考查了鐵、銅及其化合物的有關(guān)相互轉(zhuǎn)化。由框圖可知：X在反應(yīng)中能表現(xiàn)+2、+3兩種價態(tài)，而Cu、S、C不具備此性質(zhì)，而

20、鐵可以有+2、+3兩種價態(tài)，因此只能選A。答案：A二、填空題8.(經(jīng)典回放)粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L-1鹽酸中，得溶液C；將中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；用KSCN溶液檢驗(yàn)時，溶液D不變色。請?zhí)羁眨?1)中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是_，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是_。(2)中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是_。(4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，

21、則該溶液中c(Mg2+)為_，c(Fe2+)為_。思路解析：據(jù)和知20 g A 溶于鹽酸后鹽酸過量，加入鐵后鹽酸完全反應(yīng)。溶解20 g A后的溶液加入鐵后除發(fā)生Fe+2H+=Fe2+H2反應(yīng)外，還發(fā)生了Fe+2Fe3+=3Fe2+反應(yīng)，由于MgO和Fe2O311組成，則混合物的相對分子質(zhì)量為100，20 g A中有MgO和Fe2O3各0.1 mol，所以溶液中Mg2+的物質(zhì)的量濃度為0.1 mol/0.5 L0.67 mol·L-1；D溶液中的Fe2+由兩部分組成，一是氧化鐵和鐵的反應(yīng)，再有是鹽酸和鐵的反應(yīng)，所以c(Fe2+)(0.1 mol×3+11.2 L/22.4 L

22、·mol1)/0.15 L2.3 mol·L-1。答案：(1)加少量KClO3，插上Mg條并將其點(diǎn)燃Fe(2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OMgO+2HCl=MgCl2+H2O(3)Fe+2H+=Fe2+H2,Fe+2Fe3+=3Fe2+(4)0.67 mol·L-1 2.3 mol·L-19.(2010上海題，27) 硫酸鐵(PFS)是一種新型高效的無機(jī)高分子絮凝劑，廣泛用于水的處理。用鐵的氧化物為原料來制取聚合硫酸鐵，為控制水解時Fe3+的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe3+必須先還原為Fe2+。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)用98%的硫

23、酸配制28%的硫酸，所需的玻璃儀器除量筒外，還有_。(a)容量瓶_(b)燒杯_(c)燒瓶(2)步驟取樣分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量，目的是_。(a)控制溶液中Fe2+與Fe3+含量比(b)確定下一步還原所需鐵的量(c)確定氧化Fe2+所需NaClO3的量(d)確保鐵的氧化物酸溶完全(3)用NaClO3氧化時反應(yīng)方程式如下：6FeSO4+NaClO3+3H2SO43Fe2(SO4)3+NaCl+3H2O若改用HNO3氧化，則反應(yīng)方程式如下6FeSO4+2HNO3+3H2SO43Fe2(SO4)3+NO+4H2已知1 mol HNO3價格為0.16元、1 mol NaClO3價格為0.45元，評價用HNO3代替NaClO3作氧化劑的利弊，利是_，弊是_。(4)聚合硫酸鐵溶液中SO2-4與Fe3+物質(zhì)的量之比不是32。根據(jù)下列供選擇的試劑和基本操作，測定聚合硫酸鐵產(chǎn)品溶液中SO2-4與Fe3+物質(zhì)的量之比。測定時所需的試劑_。(a) NaOH(b)FeSO4(c) BaCl2(d) NaClO3(5)需要測定_和_的質(zhì)量(填寫化合物的化學(xué)式)。(6)選出測定過程中所