2011年高考化學(xué)試題分類匯編—金屬及其化合物

1、2011年高考化學(xué)試題分類匯編金屬及其化合物1.（2011北京高考11）下列實(shí)驗(yàn)方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3,混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是A.取a克混合物充分加熱，建中b克B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克D.取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體。解析：NaHCO3受熱易分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，所以通過加熱分解利用差量法即可計(jì)算出Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)，A正確；Na2CO3和NaHCO3均可與鹽酸反應(yīng)生成水、二氧化碳和氯化鈉，所以bg固

2、體是氯化鈉，利用守恒法可計(jì)算出Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)，B正確；混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，也會生成水和二氧化，所以逸出的氣體是二氧化碳，但會混有水蒸氣，即堿石灰增加的質(zhì)量不是二氧化碳的質(zhì)量，因此選項(xiàng)C不能測出混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)；Na2CO3和NaHCO3都與Ba(OH)2反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為CO32Ba2=BaCO3、HCO3OHBa2=H2OBaCO3，因此最后得到的固體是BaCO3，所以可以計(jì)算出Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)，選項(xiàng)D也正確。答案：C2.（2011福建高考9）下表各選項(xiàng)中，不能利用置換反應(yīng)通過Y得到W的一組化合物是選項(xiàng)化合物ABCDYCO2Fe2O3C2H5OHFeCl3WM

3、gOAl2O3C2H5ONaCuCl2解析：A項(xiàng)中是Mg與CO2反應(yīng)，方程式為2Mg2CO22MgOC；B項(xiàng)中Al與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)，方程式為Fe2O32Al2FeAl2O3；C項(xiàng)中是金屬Na與C2H5OH反應(yīng)，方程式為2Na2CH3CH2OH=2CH3CH2ONaH2。這三個(gè)反應(yīng)都是置換反應(yīng)。D項(xiàng)中是發(fā)生Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，不是置換反應(yīng)，但學(xué)生可能將此反應(yīng)記錯(cuò)，認(rèn)為生成了鐵單質(zhì)。此題難度不大，但素材來自教學(xué)一線，考查學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的錯(cuò)誤，對實(shí)際教學(xué)有一定的指導(dǎo)作用。答案：D3.（2011廣東高考10）某同學(xué)通過系列實(shí)驗(yàn)探究Mg及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達(dá)到目

4、的的是A、將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探究討Mg的活潑性B、將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成C、將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀D、將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入表面皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體解析：本題考察鎂及其化合物的性質(zhì)、常見的基本實(shí)驗(yàn)操作。稀釋濃硫酸時(shí)，應(yīng)將濃硫酸沿著器壁慢慢加入水中，并及時(shí)攪拌，A是錯(cuò)誤的；過濾時(shí)需要用玻璃棒引流，因此C不正確；蒸發(fā)溶液時(shí)應(yīng)該用蒸發(fā)皿而不是表面皿，由MgCl2水解，所以加熱時(shí)必需在HCl的氣氛中加熱才能得到MgCl2固體，所以D不正確。因此只有選項(xiàng)B是正確的

5、。答案：B4.（2011山東高考12）Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是A.三者對應(yīng)的氧化物均為堿性氧化物B.三者的單質(zhì)放置在空氣中均只生成氧化物C.制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法D.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是陰極上依次析出Cu、Fe、Al解析：鋁對應(yīng)的氧化物Al2O3屬于兩性氧化物，A不正確；鋁屬于活潑金屬其表面易被空氣中氧氣氧化形成一層致密的氧化膜而使鋁不易被腐蝕；鐵放置在空氣可以直接發(fā)生化學(xué)腐蝕，例如鐵與氯氣直接反應(yīng)而被腐蝕；銅放置在空氣中會和空氣中氧氣、二氧化碳和水緩慢的反應(yīng)生成堿式碳酸銅即銅綠，方程式為2

6、Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3，因此選項(xiàng)B不正確；AlCl3、FeCl3、CuCl2均屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中會水解生成相應(yīng)的氫氧化物和HCl，溶液在加熱時(shí)會促進(jìn)水解，同時(shí)生成的HCl揮發(fā)，進(jìn)一步促進(jìn)水解，當(dāng)溶液蒸干后將最終將得到相應(yīng)的氫氧化物，所以選項(xiàng)C正確；鋁屬于活潑的金屬元素，在水溶液中Al3+不會放電生成鋁單質(zhì)；Fe3+在水溶液會放電但產(chǎn)物是Fe2+，而不是單質(zhì)鐵；只有Cu2+在陰極上得到電子生成單質(zhì)銅。所以選項(xiàng)D也不正確。答案：C5.（2011重慶） 下列敘述正確的是A. Fe分別與氯氣和稀鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同B.K、Zn分別與不足量的稀硫酸反應(yīng)所得溶液均呈中性

7、C. Li、Na、K的原子半價(jià)和密度隨原子序數(shù)的增加而增大D.C、P、S、Cl的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸增強(qiáng)解析：鐵屬于變價(jià)屬于變價(jià)金屬，與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成Fe3，與弱氧化劑反應(yīng)生成Fe2，氯氣屬于強(qiáng)氧化劑，鹽酸屬于非氧化性酸，因此選項(xiàng)A不正確；當(dāng)硫酸不足時(shí)，Zn和K均過量，但過量的K會繼續(xù)和水反應(yīng)生成KOH而呈堿性，B不正確；同主族元素自上而下，隨著核電荷數(shù)的增加電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，密度也逐漸增大，但Na的密度大于K的，C不正確；C、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強(qiáng)，所以其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸增強(qiáng)，D正確。答案：D6（2011上海5）高鐵酸鉀( K2FeO4

8、)是一種新型的自來水處理劑，它的性質(zhì)和作用是A有強(qiáng)氧化性，可消毒殺菌，還原產(chǎn)物能吸附水中雜質(zhì)B有強(qiáng)還原性，可消毒殺菌，氧化產(chǎn)物能吸附水中雜質(zhì)C有強(qiáng)氧化性，能吸附水中雜質(zhì)，還原產(chǎn)物能消毒殺菌D有強(qiáng)還原性，能吸附水中雜質(zhì)，氧化產(chǎn)物能消毒殺菌解析：高鐵酸鉀( K2FeO4)中Fe的化合價(jià)是+6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，其還原產(chǎn)物Fe3+水解生成氫氧化鐵膠體，能吸附水中雜質(zhì)。答案：A7（2011上海8）高爐煉鐵過程中既被氧化又被還原的元素是A鐵 B氮 C氧 D碳解析：本題考察煉鐵原理。答案：D8.(2011福建高考24，14分)四氯化鈦（TiCl4）是制取航天航空工業(yè)材料鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦（主要成分是

9、FeTiO3）制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下：回答下列問題：（1）往中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過程中有如下反應(yīng)發(fā)生：2Fe3Fe = 3Fe22TiO2(無色) Fe4H= 2Ti3(紫色) Fe22H2OTi3(紫色) Fe3H2O = TiO2(無色) Fe22H加入鐵屑的作用是_。（2）在工藝中需要控制條件以形成TiO2·n H2O溶膠，該分散質(zhì)顆粒直徑大小在_范圍。（3）若把中制得的固體TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3雜質(zhì)，還可制得鈦白粉。已知25時(shí)，KspFe(OH)32.79×10-39,該溫度下

10、反應(yīng)Fe (OH)33HFe3H2O的平衡常數(shù)K=_。（4）已知：TiO2 (s) 2 Cl2 (g)= TiCl4(l) O2(g)    H=+140KJ·mol-12C(s) O2(g)= 2CO(g)                  H=221KJ·mol-1寫出中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式：_。（5）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為

11、原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處是_（只要求寫出一項(xiàng)）。（6）依據(jù)下表信息，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4 ，可采用_方法。TiCl4SiCl4熔點(diǎn)/25.068.8沸點(diǎn)/136.457.6解析：（1）根據(jù)題意給出方程式分析鐵屑的作用就是作為還原劑的，即：將Fe3還原為Fe2，另外浸出液顯紫色，說明含有Ti3，防止Ti3被Fe3氧化成TiO2。參考答案中“生成Ti3保護(hù)Fe2不被氧化?！庇悬c(diǎn)讓人費(fèi)解，能不能說成“防止Ti3被Fe3氧化成TiO2”或者說“將TiO2還原成Ti3”。（2）形成TiO2·n H2O溶膠，說明得到是膠體，其分散質(zhì)顆粒直徑大小為

12、109107m（或1nm100nm）；（3）KspFe(OH)3=c(Fe3+)×c3(OH)2.79×1039，25時(shí)，c(H+)×c(OH)Kw1×1014；反應(yīng)Fe (OH)33HFe3H2O的平衡常數(shù)K=2.79×103。此問設(shè)計(jì)精妙！利用數(shù)學(xué)關(guān)系巧妙代換求出反應(yīng)的平衡常數(shù)，命題者的獨(dú)具匠心可見一斑。（4）涉及蓋斯定律計(jì)算，比較常規(guī)，按要求寫出方程式相加即可得出答案：TiO2(s) 2C(s)2Cl2 (g)TiCl4(l)2CO(g)H=81KJ·mol-1（5）依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處產(chǎn)生了廢氣，廢液，

13、廢渣等。（6）下表信息可以看出，SiCl4、TiCl4兩者的沸點(diǎn)相差較大，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4可用蒸餾（或分餾）等方法。這題是典型的化工流程題，問題設(shè)置不難。第（3）小問是亮點(diǎn)，精妙！個(gè)人覺得加上請計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K可能設(shè)問更清晰。答案：（1）使Fe3+還原為Fe2+；生成Ti3+保護(hù)Fe2+不被氧化。（2）109m107m（或其他合理答案）；（3）2.79×103；（4）TiO2(s) 2C(s)2Cl2 (g)TiCl4(l)2CO(g)H=81KJ·mol-1；（5）產(chǎn)生三廢（或其他合理答案）；（6）蒸餾（或分餾，或精餾）。9.（2011廣東高考

14、32，16分）由熔鹽電解法獲得的粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用鋼材鍍鋁。工藝流程如下：（注：NaCl熔點(diǎn)為801；AlCl3在181升華）（1）精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，相關(guān)的化學(xué)方程式為和。（2）將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在。（3）在用廢堿液處理A的過程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（4）鍍鋁電解池中，金屬鋁為極，熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl4和Al2Cl

15、7形式存在，鋁電鍍的主要電極反應(yīng)式為。（5）鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是。解析：本題考察物質(zhì)的提純、實(shí)驗(yàn)條件的選擇、方程式的書寫、原電池及電解的應(yīng)用。（1）鋁屬于活潑金屬，在高溫下可置換某些金屬或非金屬，因此有關(guān)反應(yīng)的方程式為2AlFe2O3Al2O32Fe、4Al3SiO22Al2O33Si。（2）在高溫下，氯氣可與氫氣、金屬鈉和鋁反應(yīng)生成HCl、NaCl和AlCl3，由于溫度是700，所以AlCl3會升化變成氣體，因此氣泡的主要成分除Cl2外還含有HCl和AlCl3；NaCl熔點(diǎn)為801，此時(shí)NaCl不會熔化，只能在浮渣中存在，即浮渣中肯定存在NaCl。（3）

16、尾氣經(jīng)冷凝后分為氣體A和B，由框圖可知A是氯氣和氯化氫的混合氣體，B是AlCl3，因此用廢堿液處理A的過程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl22OH=ClClOH2O和H+OHH2O。（4）既然是鍍鋁，所以鋁必需作陽極，由于熔融鹽中鋁元素和氯元素主要以AlCl4和Al2Cl7形式存在，所以陽極的電極反應(yīng)式為Al+7 AlCl43e4Al2Cl7。（5）鋁在空氣中易形成一層極薄的致密而堅(jiān)固的氧化膜，它能阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)被氧化，起到防腐蝕保護(hù)作用。答案：（1）2AlFe2O3Al2O32Fe 4Al3SiO22Al2O33Si。（2）H2和AlCl3；NaCl（3）Cl22OH=ClClOH2O。

17、（4）陽極 Al+7 AlCl43e4Al2Cl7。（5）致密的氧化鋁膜能隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸，使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生。10.（2011天津，14分）圖中X、Y、Z為單質(zhì)，其他為化學(xué)物，它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分產(chǎn)物已略去）。其中，A俗稱磁性氧化鐵；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)。回答下列問題：（1）組成單質(zhì)Y的元素在周期表中的位置是；M中存在的化學(xué)鍵類型為；R的化學(xué)式是。（2）一定條件下，Z與H2反應(yīng)生成ZH4,ZH4的電子式為。（3）已知A與1molAl反應(yīng)轉(zhuǎn)化為X時(shí)（所有物質(zhì)均為固體）。放出aKJ熱量。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。（4）寫出A

18、和D的稀溶液反應(yīng)生成G的離子方程式：（5）向含4mol D的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過量。假設(shè)生成的氣體只有一種，請?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出n(X2+)隨n（X）變化的示意圖，并標(biāo)出n(X2+)的最大值。解析：本題屬于無機(jī)框圖題，這種類型的試題關(guān)鍵是關(guān)鍵是找準(zhǔn)題眼，即突破點(diǎn)。A俗稱磁性氧化鐵，因此A是Fe3O4，在高溫下Fe3O4與單質(zhì)Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成單質(zhì)鐵和Al2O3，而鐵在點(diǎn)燃時(shí)與氧氣化合即生成Fe3O4，所以X、Y分別是鐵和氧氣；在水中氧氣與NO反應(yīng)生成硝酸，所以D是硝酸；硝酸具有強(qiáng)氧化性與Fe3O4反應(yīng)，生成Fe(NO3)3、NO和水，因此G是Fe(NO3)3；又因?yàn)镋是不溶于水的酸性氧

19、化物，且能與氫氟酸反應(yīng)，所以E只能是SiO2，因此Z單質(zhì)是硅，SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成M，所以M是Na2SiO3，Na2SiO3與硝酸反應(yīng)即生成硅酸膠體，所以R是H2SiO3。0 Na2SiO3屬于離子化合物，一定含有離子鍵，同時(shí)Si和O之間還存在極性鍵；Si與H2在高溫下生成甲硅烷即SiH4，SiH4是由極性鍵構(gòu)成的共價(jià)化合物，電子式是：；向稀硝酸溶液中加入鐵粉反應(yīng)的方程式為Fe4HNO3=Fe(NO3)32H2ONO，當(dāng)鐵粉過量時(shí)，鐵會繼續(xù)和Fe(NO3)3反應(yīng)，生成Fe(NO3)2，方程式為Fe+2Fe(NO3)33Fe(NO3)2。由方程式可知4mol硝酸生成1molFe(NO3

20、)3，1molFe(NO3)3生成1molFe(NO3)2，即n(Fe2+)的最大值是1.5mol。答案：（1）第二周期第A族離子鍵共價(jià)鍵 H2SiO3（H4SiO4）（2）（3）8Al(s)3Fe3O4(s)9Fe(s)4Al2O3(s) H8aKJ/mol（4）3Fe3O428HNO3=9Fe314H2ONO（5）11.（2011新課標(biāo)全國，14分）0.80gCuSO4·5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。請回答下列問題：（1）試確定200時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式_（要求寫出推斷過程）；（2）取270所得樣品，于570灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和

21、一種氧化性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學(xué)式為_，其存在的最高溫度是_；（3）上述氧化性氣體與水反應(yīng)生成一種化合物，該化合物的濃溶液與Cu在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；（4）在0.10mol·L-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢?，有淺藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，c（Cu2+）=_mol·L-1（KapCu（OH）2=2.2×10-20）。若在0.1mol·L-1硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體，使Cu2+完全沉淀為CuS，此時(shí)溶液中的H+濃度是_mol·L-

22、1。解析：（1）0.80gCuSO4·5H2O中含有CuSO4的質(zhì)量為。由圖像可知當(dāng)溫度升高到102是時(shí)CuSO4·5H2O開始部分脫水，在113258時(shí)剩余固體質(zhì)量為0.57g，根據(jù)原子守恒可計(jì)算出此時(shí)對應(yīng)的化學(xué)式，設(shè)化學(xué)式為CuSO4·nH2O，則有，解得n1，所以200時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式為CuSO4·H2O；（2）由圖像可知當(dāng)溫度超過258時(shí)，剩余物質(zhì)恰好是CuSO4，高溫下分解的化學(xué)方程式是CuSO4570CuOSO3；CuO溶于硫酸生成CuSO4，結(jié)晶析出生成膽礬即CuSO4·5H2O；由圖像可知CuSO4·5H2O存在的最

23、高溫度是102；（3）SO3溶于水生成硫酸，濃硫酸在加熱時(shí)與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2H2SO4CuSO42H2OSO2（4）因?yàn)镵apCu（OH）2c(Cu2)·c2(OH) =2.2×10-20，當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，c (OH)106，所以c(Cu2)2.2×10-8；硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為： CuSO4H2S=H2SO4CuS，忽略溶于體積變化根據(jù)原子守恒可知生成的硫酸的濃度是0.1mol·L-1，所以H+濃度是0.2mol·L-1。答案：（1）CuSO4·H2O；（2）CuSO4570CuOSO3、

24、CuSO4·5H2O、102；（3）Cu2H2SO4CuSO42H2OSO2（4）2.2×10-8、0.212.（2011海南，9分）鎂化合物具有廣泛用途，請回答有關(guān)鎂的下列問題：（1）單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的_，還生成少量的_（填化學(xué)式）；（2）CH3MgCl是一種重要的有機(jī)合成劑，其中鎂的化合價(jià)是_，該化合物水解的化學(xué)方程式為_；（3）下圖是金屬鎂和鹵素反應(yīng)的能量變化圖（反應(yīng)物和產(chǎn)物均為298K時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)）。下列選項(xiàng)中正確的是_（填序號）。MgI2中Mg2+與I-間的作用力小于MgF2中Mg2+與F-間的作用力Mg與F2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)MgBr2與Cl2反應(yīng)的H0化合物的熱穩(wěn)定性順序?yàn)镸gI2MgBr2MgCl2MgF2MgF2（s）+Br2（l）=MgB