1、专题 07 金属及其化合物1金属 Ti(钛)是一种具有许 多优良性能的较为昂贵的金属，钛和钛合金被认为是 21 世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组在实验室探究 Ti、Mg、Cu 的活动性顺序。他们在相同温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积、等浓度的足量稀盐酸中，观察现象如下:金属 Ti Mg Cu金属表面现象 缓慢放出气泡 快速放出气泡 无变化下列有关这三种金属的说法正确的是A用 Ti 从 CuSO4溶液中置换出 Cu 是工业制取 Cu 的很好途径B若钛粉中混有 Mg，提纯 Ti 时可用稀盐酸除去 MgCCu 和稀盐酸不发生化学反应D三种金属的活泼性由强到弱的顺序是 Ti、Mg、C
2、u【答案】C2把铁、铜、盐酸、FeCl 3、FeCl 2和 CuCl2溶液混在一起，铁有剩余，则溶液中所含最多的阳离子是AH BCu 2 CFe 3 DFe 2【答案】D【解析】把铁、铜、盐酸、FeCl 3、FeCl 2和 CuCl2溶液混在一起，铁有剩余，则发生的化学反应为Fe+2FeCl3=3FeCl2，Fe+CuCl 2=Cu+FeCl2，Fe 3+，Cu 2+都不能存在，因此溶液中 所含最多的阳离子只有 Fe2+，故 D 项正确。 Al 与盐酸反应产生 AlCl3，AlCl 3与氨水反应产生 Al(OH)3， Al(OH)3加热分解产生 Al2O3，电解熔融的Al2O3得到金属 Al，
3、可以实现上述转化，合理；Fe 与氯气反应得到 FeCl3，FeCl 3与 Fe 反应得到 FeCl2，FeCl 2与 NaOH 溶液反应产生 Fe(OH)2，但是Fe(OH)2不能发生反应得到 Fe 单质，故不会实现上述转化，不合理；合理有，选项 D 正确。5下列离子方程式正确的是A钠与 CuSO4溶液反应：2Na+Cu 2+=Cu+2Na +B碳酸氢钙溶液与足量氢氧化钠溶液混合：HCO 3-+OH-=CO32-+H2OC铁与稀硝酸反应：Fe+2H +=Fe2+H2D向 NaAlO2溶液中通入少量 CO2：CO 2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3+CO 32-【答案】D6下列说法正确
4、的是( )A镁着火时可用二氧化碳灭火器灭火B生物炼铜就是利用特殊的细菌将硫化铜直接转化为铜C现代化学分析测试中，常借助一些仪器来分析化学物质的组成。如用原子吸收光谱确定物质中含有哪些金属元素D铝比铁活泼，所以铝制品比铁制品更容易被腐蚀【答案】C【解析】A 项、因为镁在点燃的条件下能和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，所以不能用液态二氧化碳来灭火，A 错误；B 项、微生物法是采用某些细菌能用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，最后转化成可溶的硫酸铜，B 错误；C 项、不同金属元素的原子吸收光谱不同，所以能用原子吸收光谱确定物质中含有哪些金属元素，C 正确；D 项、铝比铁活泼，但铝表面的氧化铝为致密的氧化物，所
5、以铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀，D 错误。 9甲、乙、丙、丁均为中学化学常见的纯净物，它们之间有如下图所示的反应关系。下列物质组不满足上述转化关系的是选项甲 乙 丙 丁A Fe FeCl2 FeCl3 Fe(OH)3B Si SiO2 Na2SiO3 Na2CO3C Na Na2O Na2O2 NaOHD Al Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3AA BB CC DD【答案】C10某学生探究 0.25 molL1 Al2(SO4)3溶液与 0.5 molL1 Na2CO3溶液的反应，实验如下。下列分析错误的是实验 1实验 2A实验 1 中，白色沉淀 a 是 Al(OH)3B实验 2 中，
6、白色沉淀 b 中含有 COC检验白色沉淀 a、b 是否洗涤干净，不可使用相同的检验试剂D实验 1、2 中，白色沉淀成分不同可能与混合后溶液 的 pH 有关【答案】C11已知：Cu Cu2 Cu。现将 Cu2O 与稀硫酸混合，下列叙述中错误的是A氧化剂、还原剂均是 Cu2OB发生反应的离子方程式为 Cu2O2H =Cu2 CuH 2OC会得到蓝色溶液D若硫酸足量会有 H2生成【答案】D【解析】A、反应中只有 Cu2O 中的铜元素化合价发生变化，所以氧化剂、还原剂均是 Cu2O，故 A 正确；B、Cu 2O 与稀硫酸混合发生的反应为：Cu 2O+2H Cu 2 +Cu+H2O，故 B 正确；C、反
7、应生成铜离子，所以溶液为蓝色，故 C 正确；D、反应生成的 Cu 与稀硫酸不反应，所以没有氢气生成，故 D 错误。 16现有 Al2(SO4)3和 MgCl2的混合溶液，向其中不断加入 0.1mol/L 的 NaOH 溶液，得到沉淀的量与加入NaOH 溶液的体积如图所示，原溶液中 Cl-与 SO42-的物质的量之比为（ ）A4：3 B1：3 C2：3 D6：1【答案】A17下列各组物质物质的转化中，一定条件下均能一步实现的组合是（ ）A B C D【答案】B【解析】氢氧化钠与少 量二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠与足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与足量氢氧化钙反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水，
8、一定条件下均能一步实现；铁在氯气中燃烧生成氯化铁，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，一定条件下均能一步实现；氯化铝与足量氨水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝与足量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠与盐酸反应生成氯化铝，一定条件下均能一步实现；硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，硅酸钠与盐酸反应生成氯化钠和硅酸，硅酸不能一步转化为硅单质，一定条件下无法全部一步实现；由以上分析可知，中的反应一定条件下均能一步实现，不能一步实现。选 B。18高铁酸钾是一种重要的绿色净水剂，具有净水和消毒双重功能。某课外学习小组设计如图所示方案制备高铁酸钾。下列说法不正确的是A高铁酸钾中铁元素
9、的化合价为+6，具有强氧化性B反应 2Fe3+3ClO+10OH=2FeO42-+3Cl+5H2O 中，生成 2 mol FeO42-时，转移 6 mol 电子C制备高铁酸钾的化学方程式为 2KOH+Na2FeO4=K2FeO4+2NaOH，根据复分解反应原理，高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度D明矾、硫酸铁、高铁酸钾都能净水，其净水原理完全相同【答案】D19在 200 mL 含 Mg2+、Al 3+、NH 4+、H +、Cl -的溶液中，逐滴加入 5 molL-1 NaOH 溶液，所加 NaOH 溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列叙述不正确的是Ax-y=0
10、.01 mol B原溶液中 c(Cl-)=0.75 molL-1C原溶液的 pH=1 D原溶液中 n(Mg2+)n(Al 3+)=51【答案】B【解析】A由图及离子反应可知 x-y 的值即为 Al（OH） 3的物质的量，则设 Al（OH） 3的物质的量为 n，Al（OH） 3+OH-AlO 2-+2H2O1 1n （35-33）0.001L5molL -1，解得 n=0.01mol，即 x-y=0.01mol，故 A 正确；B由图可知，加入 33mLNaOH 溶液时 Cl-离子以 NaCl 存在，设 Cl-离子的物质的量为 z，由钠和氯原子守恒可知NaOHNaClCl -，1 1330.001
11、L5molL-1 z，解得 z=0.165mol，则原溶液中 Cl-的物质的量浓度为=0.825mol/L，故 B 错误；C由图可知 04mL 时发生 H+OH-H 2O，则 H+的物质的量为 4mL0.001L5molL-1=0.02mol，H +的物质的量浓度为 =0.1mol/L，则 pH=1，故 C 正确；D由 430mL 发生 Mg2+、Al 3+结合 OH-生成沉淀的反应，则 Al3+3OH-Al（OH） 31 3 10.01mol 0.03mol 0.01mol设镁离子的物质的量为 m，Mg2+2OH-Mg（OH） 21 2 m （30-4）mL 0.001L5molL-1-0.
12、03mol ，解得m=0.05mol，则原溶液中 n（Mg 2+）：n（Al 3+）=0.05：0.01=5：1，故 D 正确；故答案为：B。20下列除去杂质的方法正确的是A镁粉中混有少量铝粉：加入过量浓硫酸，充分反应，过滤、洗涤、干燥B含 Mg2+的溶液中混有少量 Al3+：加入过量氨水充分反应，过滤CMg(OH) 2中混有少量 Al(OH)3：加入过量 NaOH 溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥DMgO 中混有少量 Al2O3：加入足量盐酸，充分反应，过滤、洗涤、干燥【答案】C21下列说法正确的是A向 NaAlO2溶液中滴加 NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成B制备 Al(OH)3悬浊液:向
13、 1 molL-1 AlCl3溶液中加过量的 6 molL-1 NaOH 溶液CAlCl 3溶液中加入过量稀氨水:Al 3+4NH3H2O +4 +2H2OD将 AlCl3加入 Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生【答案】D【解析】A. + +H2O Al(OH)3+ ，只有沉淀生成，故 A 错误；B.Al(OH) 3是两性氢氧化物，可以和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故不能制备氢氧化铝悬浊液，B 错误；C.Al(OH) 3不溶于过量稀氨水，C 错误；D.Al 3+与 发生相互促进的水解反应，生成 Al(OH)3沉淀和 CO2气体，故 D 正确。22现有 100mL3mol/L 的 N
14、aOH溶液和 100mL1mol/L 的 AlCl3溶液。将 NaOH 溶液分多次加到 AlCl3溶液中；将 AlCl3溶液分多次加到 NaOH 溶液中，比较两种操作的结果是A现象相同，沉淀质量不相等 B现象相同，沉淀质量相等C现象不同，沉淀质量相等 D现象不同，沉淀质量不相等【答案】C23高铁酸钾(K 2FeO4)是一种集强氧化性、吸附、絮凝于一体的新型多功能处理 剂，其生产工艺如图所示：已知 K2FeO4具有下列性质：可溶于水、微溶于浓 KOH 溶液在 05 、强碱性溶液中比较稳定在 Fe3 和 Fe(OH)3催化作用下发生分解在酸性至碱性条件下，能与水反应生成 Fe(OH)3和 O2请完
15、成下列填空：(1)已知 Cl2与 KOH 在较高温度下反应生成 KClO3。在不改变 KOH 溶液的浓度和体积的条件下，生产 KClO 应在温度_的情况下进行(填“较高”或“较低”)。(2)生产 K2FeO4的反应原理是：Fe(NO 3)3+KClO+KOHK 2FeO4+KNO3+KCl+H2O(未配平)，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(3)K2FeO4在弱碱性条件下能与水反应生成 Fe(OH)3和 O2，则该反应的化学方程式为_。(4)在“反应液”中加 KOH 固体的目的是_。A为下一步反应提供反应物B与“反应液”中过量的 Cl2继续反应，生成更多的 KClOCKOH 固体溶
16、解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率D使副产物 KClO3转化为 KCl(5)制备 K2FeO4时，须将 90%的 Fe(NO3)3溶液缓慢滴加到碱性的 KClO 浓溶液中，并且不断搅拌。采用这种混合方 式的原因是_ (答出 1 条即可)。(6)从“反应液”中分离出 K2FeO4晶体后，可以得到的副产品有_ (写化学式)。(7)工业上常用“间接碘量法”测定高铁酸钾样品中高铁酸钾的含量，其方法是：用碱性的碘化钾溶液(pH为 1112)溶解 3.96 g 高铁酸钾样品，调节 pH 为 1，避光放置 40 分钟至反应完全(高铁酸根离子全部被还原成铁离子)，再调节 pH 为 34(弱酸性)。以 1
17、.0 mol/L 的硫代硫酸钠标准溶液为滴定剂进行滴定(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)，当达到滴定终点时，用去硫代硫酸钠标准溶液 15.00 mL，则原高铁酸钾样品中高铁酸钾的质量分数为_。【答案】较低 32 4K2FeO4+10H2O=8KOH+4Fe(OH)3+3O 2 AB 减少 K2FeO4在过量 Fe3+作用下的分解(或 K2FeO4在低温、强碱性溶液中比较稳定) KNO 3、KCl 25% (1)由工艺流程可知，利用 Fe(OH)3与 KClO 制备 K2FeO4，由信息可知温度较高 KOH 与 Cl2反应生成的是KClO3，在低温下 KOH 与 Cl2反应生成
18、的是 KClO，所以应选择低温较低；(2)生产 K2FeO4的反应原理是：Fe(NO 3)3+KClO+KOHK 2FeO4+KNO3+KCl+H2O(未配平)，Fe(NO 3)3为还原剂，KClO 为氧化剂，根据得失电子 守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 3：2；(3)K2FeO4在弱碱性条件下能与水反应生成 Fe(OH)3和 O2，反应的化学方程式为 4K2FeO4+10H2O=8KOH+4 Fe(OH)3+3O 2；(4)AFe(NO 3)3与 KClO 反应时，要消耗 KOH，A 正确；B根据生产工艺流程图可知，第步 Cl2过量，加入 KOH 固体后会继续反应生成 KClO，B
19、 正确；C因温度较高时 KOH 与 Cl2反应生成的是 KClO3，而不是 KClO，C 错误；DKClO 3转化为 KCl，化合价只降低不升高，不符合氧化还原反应原理，D 错误；(5)信息可知，K 2FeO4在 Fe3+和 Fe(OH)3催化作用下发生分解，将 90%的 Fe(NO3)3溶液缓慢滴加到碱性的KClO 浓溶液中，并且不断搅拌，可以减少 K2FeO4在过量 Fe3+作用下的分解； (6)根据生产工艺流程图，利用元素守恒可知，硝酸铁与次氯酸钾在碱性条件下反应得溶液 II 中含有高铁酸钾、硝酸钾和氯化钾，所以从溶液 II 中分离出 K2FeO4后，同时得到副产品有 KCl、KNO 3
20、；(7)用碱性的碘化钾溶液溶解高铁酸钾样品，调节 pH 为 1，高铁酸根与碘离子发生氧化还原反应，高铁酸根离子全部被还原成铁离子，碘离子被氧化成碘，根据电子得失守恒有关系 2FeO42-3I 2，再根据反应2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，得关系式 2FeO42-3I 26Na 2S2O3，所以高铁酸钾的质量为1.0mol/L0.015L198g/mol=0.99g，则原高铁酸钾样品中高铁酸钾的质量分数为 100%=25%。242013 年 12 月 12 日，中国矿业报报道中国地质科学院矿产综合利用研究所认定石龙铜矿含铜品位高(含铜 3.27%)。已知铜矿物以黄铜矿、斑铜矿和
21、辉铜矿为主。黄铜矿(CuFeS 2)既是制取铜及其化合物的主要原料，又可以制备硫及铁的化合物。请回答下列问题：（1）冶炼铜的反应方程式为 8CuFeS221O 2 8Cu4FeO2Fe 2O316SO 2，若 CuFeS2中铁元素为2价，则反应中被还原的元素为_(填元素名称)。（2）上述冶炼过程中产生大量二氧化硫，下列对其性质的描述中正确的是_(填序号)。ASO 2既是氧化剂，又是还原剂BSO 2是还原产物CSO 2是形成酸雨的一种物质DSO 2是氧化产物（3）SO 2的存在对 CO2的检验会造成干扰，实验室常用酸性高锰酸钾溶液除去 SO2，请写出该反应的化学方程式：_。（4）利用黄铜矿冶炼产
22、生的炉渣(含 FeO、Fe 2O3、SiO 2、Al 2O3)可制备 Fe2O3。方法为先用稀盐酸浸取炉渣，过滤；将滤液先氧化，再加入过量 NaOH 溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得 Fe2O3。用下列哪些试剂可以验证炉渣中含有 FeO？_(填序号)其中发生氧化还原反应的离子方程式为_。A稀盐酸 B稀硫酸 CKSCN 溶液 DKMnO 4溶液 ENaOH 溶液 F碘水【答案】铜元素、氧元素 CD 5SO22KMnO 42H 2O=K2SO42MnSO 42H 2SO4 BD 5Fe2 MnO 4-8H =5Fe3 Mn 2 4H 2O 答案选 CD；（3）SO 2被酸性高锰酸钾溶液氧化生成
23、硫酸，高锰酸钾被还原为锰离子，反应中硫元素化合价从+4 价升高到+6 价，失去 2 个电子，锰元素化合价从+7 价降低到+2 价，得到 5 个电子，因此根据电子得失守恒以及原子守恒可知该反应的化学方程式为 5SO22KMnO 42H 2OK 2SO42MnSO 42H 2SO4；（4）FeO 中铁元素是+2 价，易被氧化生成铁离子，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，由于盐酸也能被高锰酸钾溶液氧化，所以选择稀硫酸，答案选 BD，反应的离子方程式为 5Fe2 MnO 4-8H =5Fe3 Mn 2 4H 2O。255.00g CuSO 45H2O 样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下
24、图所示。请回答下列问题：（1）试确定 110时固体物质的化学式_；（2）取 200所得样品，加热至 280oC, 该反应的化学方程式为：_；（3）将 280oC 所得产物在 570下灼烧得到的主要产物是 1.60g 黑色粉末和一种氧化性气体，黑色粉末的化学式为_。（4）把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体其存在的最高温度是_；（5）天平两端各放一只质量相等的烧杯，内盛等体积等浓度的足量稀盐酸， 将物质的量都为 amol 的铝和镁分别放入左盘和右盘的烧杯中，反应完毕后，在哪一盘的烧杯中加入多少克同种金属才能平衡 _。【答案】CuSO 43H2O CuSO4H2O CuSO
25、4+H2O CuO 102 右盘 24a/11g 镁 （2）113时固体质量减少 5.00g3.56g1.44g，即产生水的物质的量是 1.44g18g/mol0.08mol，则此时晶体中水的物质的量是 0.1mol0.08mol0.02mol，所以结晶水和硫酸铜的物质的量之比是0.02：0.021：1，则 113时固体物质的化学式 CuSO4H2O；258时固体质量减少5.00g3.20g1.8g，即产生水的物质的量是 1.8g18g/mol0.1mol，则此时晶体中水的物质的量是0.1mol0.1mol0，所以 258时固体物质的化学式 CuSO4，因此取 200所得样品，加热至 280o
26、C 时反应的化学方程式为 CuSO4H2O CuSO4+H2O；（3）0.02mol 胆矾可以得到 0.02mol 氧化铜，质量是 0.02mol80g/mol1.60g，所以温度为 570灼烧得到的黑色粉末应是 CuO，氧化性气体则为 SO3；（4）把该黑色粉末溶解于稀硫酸中生成硫酸铜和水，经浓缩、冷却，有晶体析出，得到的晶体为CuSO45H2O，根据图像可知其存在的最高温度是 102；（5）根据题意，物质的量分别都为 a mol 的铝和镁两种金属，分别发生反应2Al+6HCl2AlCl 3+3H2 增重2mol 227g-32g48gamol 24agMg+2HClMgCl 2+H2 增重1mol 24g-2g22gamol 22ag则右盘增重小，所以右盘的烧杯轻，设应在右盘加入 xmol 镁才能平衡，根据方程式可知Mg+2HClMgCl 2+H2 增重1mol 24g-2g22g（a+x）mol 22（a+x）g因此有 22（a+x）g24ag解得 xa/11即应在右盘加入 24a/11 克镁才能平衡。