山東版高考化學總復習專題十四金屬及其化合物（試題練）教學講練

1、高中化學專項復習PAGE PAGE 20機會只留給有準備的人，加油哦！專題十四金屬及其化合物【考情探究】課標解讀考點鈉及其化合物鐵及其化合物金屬冶煉金屬材料解讀了解鈉及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應用1.了解鐵的主要性質(zhì)及其應用2.了解鐵的重要化合物的主要性質(zhì)及其應用1.了解金屬冶煉的方法與金屬活動性之間關(guān)系2.了解常見的金屬材料考情分析本專題是歷年高考的考查重點,常在選擇題中重點考查常見金屬及其化合物的基本反應、離子檢驗及用途,在非選擇題中常借助工藝流程,以除雜或提純等相關(guān)問題為主線,綜合考查金屬及其化合物的性質(zhì)備考指導將金屬及其化合物知識融會貫通,關(guān)注工業(yè)生產(chǎn)中分離、提純產(chǎn)品的工藝操作【真題

2、探秘】基礎篇固本夯基【基礎集訓】考點一鈉及其化合物1.將Na2CO310H2O與NaHCO3的混合物m g溶于水配成100 mL溶液,測知m(Na+)=0.92 g,若將溶液蒸干灼燒直至質(zhì)量不變,可得固體 () A.2.12 gB.2.55 gC.1.68 gD.無法確定答案A2.下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途均正確,且具有對應關(guān)系的是()A.氧化鐵能與酸反應,可用于制作紅色涂料B.生石灰能與水反應,可用于干燥氯氣C.SiO2具有導電性,可用于制作光導纖維和光電池D.Na2O2與CO2反應放出氧氣,可用作呼吸面具的供氧劑答案D3.實驗室驗證鈉能與二氧化碳發(fā)生反應,并確定其產(chǎn)物的裝置如圖所示(已知:P

3、dCl2溶液遇CO會生成黑色的Pd),下列說法錯誤的是()A.裝置的儀器還可以制取H2、NH3等氣體B.裝置中石灰水變渾濁后,再點燃酒精燈C.裝置中分別盛裝飽和Na2CO3溶液、濃硫酸D.裝置中有黑色沉淀,發(fā)生的反應是PdCl2+CO+H2O Pd+CO2+2HCl答案C考點二鐵及其化合物4.將0.2 molL-1的KI溶液和0.05 molL-1 Fe2(SO4)3溶液等體積混合充分反應后,取混合液分別完成下列實驗,能說明溶液中存在化學平衡2Fe3+2I- 2Fe2+I2的是()A.向混合液中滴入KSCN溶液,溶液變血紅色B.向混合液中滴入AgNO3溶液,有黃色沉淀生成C.向混合液中滴入K3

4、Fe(CN)6溶液,有藍色沉淀生成D.向混合液中滴入淀粉溶液,溶液變藍色答案A5.以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2,含少量FeS2)為原料,生產(chǎn)Fe3O4的部分工藝流程如下:下列說法錯誤的是()A.用NaOH溶液吸收焙燒過程產(chǎn)生的SO2有利于保護環(huán)境和資源再利用B.從高硫鋁土礦中可得到Al、Fe的化合物C.向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2,鋁元素存在的形式由AlO2-轉(zhuǎn)化為D.FeS2與Fe2O3混合后在無氧條件下焙燒的目的是生成Fe3O4和SO2答案C6.乳酸亞鐵晶體CH3CH(OH)COO2Fe3H2O,.制備碳酸亞鐵:裝置如圖所示。(1)儀器B的名稱是。(2)

5、實驗操作如下:關(guān)閉活塞2,打開活塞1、3,加入適量稀硫酸反應一段時間,其目的是 ,然后關(guān)閉活塞1,接下來的操作是。C中發(fā)生反應的離子方程式為。.制備乳酸亞鐵:向純凈的FeCO3固體中加入足量乳酸溶液,在75 下攪拌使之充分反應。(3)該反應的化學方程式為。為防止乳酸亞鐵變質(zhì),在上述體系中還應加入。反應結(jié)束后,將所得溶液隔絕空氣低溫蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得乳酸亞鐵晶體。該晶體存放時應注意。.乳酸亞鐵晶體純度的測定:(4)兩位同學分別用不同方案進行測定:甲同學通過KMnO4滴定法測定樣品中Fe2+的含量計算樣品純度,所得純度總是大于100%,其原因可能是 。乙同學經(jīng)查閱文獻后用(NH4)

6、4Ce(SO4)4滴定法測定樣品中Fe2+的含量計算樣品純度(反應中Ce4+被還原為Ce3+),稱取6.00 g樣品配制成250.00 mL溶液,取25.00 mL用0.10 molL-1(NH4)4Ce(SO4)4標準溶液滴定至終點,消耗標準液20.00 mL。則產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的純度為(以質(zhì)量分數(shù)表示)。答案(1)蒸餾燒瓶(2)排盡裝置內(nèi)的空氣,防止二價鐵被氧化關(guān)閉活塞3,打開活塞2Fe2+2HCO3- FeCO3+CO2+H2(3)2CH3CH(OH)COOH+FeCO3 CH3CH(OH)COO2Fe+CO2+H2O適量鐵粉密封保存(4)乳酸根中的羥基(OH)能被酸性高錳酸鉀溶液氧化

7、,導致消耗高錳酸鉀的量偏多96%考點三金屬冶煉金屬材料7.淮南萬畢術(shù)中有“曾青得鐵,則化為銅,外化而內(nèi)不化”,下列說法中正確的是()A.“化為銅”表明發(fā)生了氧化還原反應B.“外化”時化學能轉(zhuǎn)化為電能C.“內(nèi)不化”是因為內(nèi)部的鐵活潑性較差D.反應中溶液由藍色轉(zhuǎn)化為黃色答案A8.天工開物中有如下描述“共煅五個時辰,其中砂末盡化成汞,布于滿釜?！毕铝薪饘俚囊睙挿椒ㄅc此相同的是()A.鈉 B.鋁 C.銀 D.鐵答案C綜合篇知能轉(zhuǎn)換【綜合集訓】 1.(2019濟南一模,26)工業(yè)上,從精制黑鎢礦(FeWO4、MnWO4)中提取金屬鎢的一種流程如下圖所示,該流程同時獲取副產(chǎn)物Fe2O3和MnCl2。已知:

8、.過程中,鎢的化合價均不變;.常溫下鎢酸難溶于水;.25 時,KspFe(OH)3=1.010-38;KspMn(OH)2=4.010-14?；卮鹣铝袉栴}:(1)上述流程中的“濾渣1”除MnO2外還有、“氣體”除水蒸氣、HCl外還有(均填化學式);(2)過程中MnWO4參與反應的化學方程式為;FeWO4參與的反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為;(3)已知:WO3(s)+3H2(g) W(s)+3H2O(g)H=a kJmol-1;WO3(s) WO3(g)H=b kJmol-1;寫出WO3(g)與H2(g)反應生成W(s)的熱化學方程式: ;(4)過程在25 時調(diào)pH,至少應調(diào)至(當離子濃度

9、等于1.010-5 molL-1時,(5)過程要獲得MnCl2固體,在加熱時必須同時采取的一項措施是;(6)鈉鎢青銅是一類特殊的非化學計量比化合物,其通式為NaxWO3,其中0 x1,這類化合物具有特殊的物理化學性質(zhì),是一種低溫超導體。用惰性電極電解熔融的Na2WO4和WO2混合物可以制備鈉鎢青銅,寫出WO42-在陰極上放電的電極反應式:答案(1)Fe2O3Cl2(2)2MnWO4+2Na2CO3+O2 2Na2WO4+2MnO2+2CO214(3)WO3(g)+3H2(g) W(s)+3H2O(g)H=(a-b) kJmol-1(4)3.0(5)通入HCl氣體,在HCl氣氛中加熱(6)WO4

10、2-+xe- WO32.(2019泰安期中,23)現(xiàn)要測定某氯化鐵與氯化亞鐵混合物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)。實驗按以下步驟進行:.根據(jù)上面流程,回答以下問題:(1)操作所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外,還必須有、(填儀器名稱)。(2)加入氯水發(fā)生反應的離子方程式為。(3)將沉淀物灼燒后,冷卻至室溫,用天平稱量其質(zhì)量為b1 g,再次加熱并冷卻至室溫,稱量其質(zhì)量為b2 g,若(b1-b2) g=0.3 g,則接下來還應進行的操作是;若坩堝質(zhì)量是W1 g,坩堝與灼燒后固體總質(zhì)量是W2 g,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是。.有同學提出,還可以采用以下方法來測定:溶解樣品改用了硫酸,而不再用鹽酸,為什么? 。(5

11、)選擇的還原劑是否能用鐵(填“是”或“否”),原因是 。(6)若滴定消耗c molL-1KMnO4溶液b mL,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是。答案(1)250 mL容量瓶膠頭滴管(2)2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-(3)再次加熱冷卻并稱量,直至兩次質(zhì)量差小于0.1 g7(4)過量的鹽酸能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,對KMnO4的滴定過程有干擾(5)否如果用鐵作還原劑,Fe會與Fe3+、過量的硫酸反應生成Fe2+,干擾原混合物中鐵元素的測定(6)2.應用篇知行合一【應用集訓】1.(2019安徽阜陽二模,22)CoCl26H2O是一種飼料營養(yǎng)強化劑。一種利用水鈷礦主要成分為Co2O3、Co(OH)

12、3,還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等制取CoCl26H2O的工藝流程如下:已知:浸出液中含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下表所示:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2開始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8CoCl26H2O熔點為86 ,加熱至110120 時,失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷。(1)寫出浸出過程中Co2O3發(fā)生反應的離子方程式:。(2)寫出NaClO3發(fā)生反應的主要離子方程式:。(3)“加Na2CO3調(diào)pH至5.2”,過濾所得

13、到的沉淀成分為。(4)“操作”中包含3個基本實驗操作,它們依次是、和過濾。(5)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖。向“濾液”中加入萃取劑的目的是;萃取劑使用的最佳pH范圍是(填代號)。 A.2.02.5B.3.03.5C.4.04.5D.5.05.51（6）為測定粗產(chǎn)品中CoCl26H2O的含量,稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水,加入足量AgNO3溶液,過濾、洗滌,將沉淀烘干后稱其質(zhì)量。通過計算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl26H2O的質(zhì)量分數(shù)大于100%,其原因可能是。(答一條即可)答案(1)Co2O3+SO32-+4H+ 2Co2+SO4(2)ClO3-+6Fe2+6H+ Cl-+6Fe3+3H2

14、(3)Fe(OH)3、Al(OH)3(4)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(5)除去Mn2+B(6)粗產(chǎn)品中含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結(jié)晶水2.(2018聊城一模,27)鉛的單質(zhì)、氧化物、鹽在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要用途。.(1)鉛能形成多種氧化物,如堿性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2、類似Fe3O4的Pb3O4。Pb3O4 與HNO3發(fā)生非氧化還原反應生成一種鹽和一種鉛氧化物,其反應的化學方程式為 。.以含鉛廢料(主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4)為原料制備高純PbO,其主要流程如下:(2)“酸溶”時,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反應生成1 mol PbSO4 時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol。(

15、3)已知:PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq) NaHPbO2(aq),其溶解度曲線如圖所示:結(jié)合上述信息,完成由粗品PbO(所含雜質(zhì)不溶于NaOH溶液)得到高純PbO的操作:將粗品PbO溶解在一定量(填“35%”或“10%”)的NaOH 溶液中,加熱至110 ,充分溶解后,(填“趁熱過濾”或“蒸發(fā)濃縮”),將濾液冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌并干燥得到高純PbO固體。(4)工業(yè)上利用硫化氫除去濾液A 中少量的Pb2+,發(fā)生的反應為Pb2+H2S PbS+2H+,該反應的平衡常數(shù)為(H2S的Ka1=1.510-7,Ka2=7.010-15,PbS的Ksp=8.410-28

16、(5)將粗品PbO溶解在鹽酸和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的電解液,電解Na2PbCl4溶液生成Pb的裝置如圖所示:陰極的電極反應式為;當有2.07 g Pb生成時,通過質(zhì)子交換膜的n(H+)=。答案(1)PbO2為酸性氧化物,不和酸反應,Pb3O4+4HNO3 2Pb(NO3)2+PbO2+2H2O(2)1(3)35%趁熱過濾(4)1.25106(5)PbCl42-+2e- Pb+4Cl-0.02創(chuàng)新篇守正出奇【創(chuàng)新集訓】1.2019江蘇蘇州期末,19(1)(2)六水合氯化鎳(NiCl26H2O)常用于電鍍、陶瓷等工業(yè),某實驗室以單質(zhì)Ni為原料制取六水合氯化鎳的實驗步驟如下:

17、已知:Fe(OH)3完全沉淀的pH為3.2;Ni(OH)2開始沉淀的pH為7.2,完全沉淀的pH為9.2。NiCl2易水解,從溶液中獲取NiCl26H2O須控制pHPbO2MnOC.Pb可與稀硝酸發(fā)生反應:3Pb+16HNO3 3Pb(NO3)4+4NO+8H2OD.Pb3O4可與鹽酸發(fā)生反應:Pb3O4+8HCl 3PbCl2+4H2O+Cl2答案AD三、非選擇題(共67分)12.(2020屆淄博高三質(zhì)檢,17)(14分)七水硫酸鋅別名皓礬,常用作媒染劑、收斂劑、木材防腐劑。工業(yè)上由氧化鋅礦(主要成分為ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生產(chǎn)ZnSO47H2O的流程如下:在該流程

18、中,相關(guān)離子生成氫氧化物的pH如下表:開始沉淀時pH完全沉淀時pHZn2+5.46.4Fe3+1.13.2Fe2+5.88.8Cu2+5.66.4(1)粉碎氧化鋅礦石的目的是;濾渣X的成分是。(2)步驟中加入H2O2的目的是,發(fā)生反應的離子方程式為。(3)“除鐵”步驟中加入試劑M調(diào)節(jié)溶液的pH,試劑M可以是(填化學式,一種即可),控制溶液的pH范圍為。同時還需要將溶液加熱,其目的是。(4)濾渣Z的成分是(填化學名稱)。(5)取28.70 g ZnSO47H2O(相對分子質(zhì)量:287)加熱至不同溫度,剩余固體的質(zhì)量變化如下圖所示:步驟中的烘干操作需要減壓條件下進行,其原因是。680 時所得固體的

19、化學式為。a.ZnOb.Zn3O(SO4)2c.ZnSO4d.ZnSO4H2O答案(1)增大反應物接觸面積,加快反應速率,提高浸取率H2SiO3(或H4SiO4)(2)將Fe2+氧化成Fe3+,便于后續(xù)步驟中將鐵元素除去2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O(3)ZnO或ZnCO3或Zn(OH)2 (答出其中之一即可)3.2pH5.4防止生成氫氧化鐵膠體,便于分離(4)銅、鋅(5)降低烘干溫度,防止ZnSO47H2O(或結(jié)晶水合物、晶體等)失去結(jié)晶水或防止 ZnSO47H2O分解b13.(2020屆山東等級考模擬,19)(11分)普通立德粉(BaSO4ZnS)廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中,可利用

20、ZnSO4和BaS共沉淀法制備。以粗氧化鋅(含Zn、CuO、FeO等雜質(zhì))和BaSO4為原料制備立德粉的流程如下:生產(chǎn)ZnSO4的過程中,反應器要保持強制通風,原因是。(2)加入鋅粉的主要目的是(用離子方程式表示)。(3)已知KMnO4在酸性溶液中被還原為Mn2+,在弱酸性、弱堿性溶液中被還原為MnO2,在堿性溶液中被還原為MnO42-。據(jù)流程判斷,加入KMnO4時溶液的pHa.2.22.4b.5.25.4c.12.212.4濾渣的成分為。(4)制備BaS時,按物質(zhì)的量之比計算,BaSO4和碳粉的投料比要大于12,目的是;生產(chǎn)過程中會有少量氧氣進入反應器,反應器中產(chǎn)生的尾氣需用堿液吸收,原因是

21、。(5)普通立德粉(BaSO4ZnS)中ZnS含量為29.4%,高品質(zhì)銀印級立德粉中ZnS含量為62.5%。在ZnSO4、BaS、Na2SO4、Na2S中選取三種試劑制備銀印級立德粉,所選試劑為,反應的化學方程式為(已知BaSO4相對分子質(zhì)量為233,ZnS相對分子質(zhì)量為97)。答案(1)防止反應產(chǎn)生的氫氣濃度過大而發(fā)生爆炸(2)Zn+Cu2+ Zn2+Cu ,Zn+2H+ Zn2+H2 (3)bFe(OH)3、MnO2(4)保證碳粉全部反應,不引入雜質(zhì)部分BaS被氧化為SO2,污染環(huán)境(5)ZnSO4、BaS、Na2S 4ZnSO4+BaS+3Na2S BaSO44ZnS+3Na2SO414

22、.(2020屆濰坊高三期中,19)(12分)氧化鋇廣泛用于玻璃、陶瓷工業(yè),是制取過氧化鋇和鋇鹽的原料。一種利用鋇泥含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等制取氧化鋇的綠色工藝流程如下:回答下列問題:(1)酸溶時,Ba(FeO2)2與稀硝酸反應的化學方程式為。(2)產(chǎn)生濾渣1的反應的離子方程式是。(3)操作調(diào)pH=45的目的是。(4)過濾3所得母液應返回工序循環(huán)使用。(5)Ba(NO3)2可用于汽車尾氣中還原性氣體的催化轉(zhuǎn)化?？萍脊ぷ髡哂肏2模擬尾氣中的還原性氣體,研究Ba(NO3)2的催化還原過程。該過程分兩步進行,如圖表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化關(guān)系。第二步反應消耗的NH3與NO

23、3-的物質(zhì)的量之比是(6)“氣體2”為混合氣體。標準狀況下a L“氣體2”溶于水得到b L溶液,則所得溶液的物質(zhì)的量濃度為。答案(1)Ba(FeO2)2+8HNO3 Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O(2)3BaSO3+2H+2NO3- 3BaSO4+2NO+H2(3)將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去(4)操作(5)53(6)a28b15.(2019煙臺診斷測試,26)(15分)草酸亞鐵(FeC2O4nH2O)的溶解度在冷水中為0.22 g,熱水中為0.026 g,具有強還原性,常用作分析試劑及顯影劑。某化學小組利用工業(yè)廢鐵屑設計如下裝置制備草酸亞鐵晶體?；卮鹣铝袉栴}:(1

24、)實驗前需將廢鐵屑在5%的Na2CO3溶液中加熱并用蒸餾水洗滌干凈,則Na2CO3溶液的作用是。(2)組裝好裝置后首先需要檢驗裝置的氣密性,其方法是 。實驗過程中裝置c的作用是。(3)實驗過程:在相應裝置添加試劑后,需要讓a瓶中反應先進行一段時間以排除空氣,進行的操作是打開K1將一定量稀硫酸加入a瓶后關(guān)閉K1,同時還要進行的操作是,一段時間后,需要將a裝置中的硫酸亞鐵溶液導入裝置b中,其操作是。(4)b中生成的沉淀需過濾、洗滌、干燥,洗滌時最好選用下列試劑中的(填序號)。a.硫酸b.冷水c熱水檢驗洗滌干凈的方法是。(5)準確稱取9 g草酸亞鐵晶體(FeC2O4nH2O)于錐形瓶中,加入一定量硫酸溶解并加熱至50 ,然后用1.0 molL-1的KMnO4標準溶液滴定,達到滴定終點時用去30 mL標準溶液。滴定反應為10(FeC2O4nH2O)+6KMnO4+24H2SO4 5Fe2(SO4)3+20CO2+6MnSO4+3K2SO4+(24+10n)H2O。判斷滴定終點的依據(jù)為 。n=。答案(1)除去廢鐵屑表面的油污(2)關(guān)閉K1,打開K2、K3,向