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1、2022屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第9講 金屬元素及其化合物專題追蹤
考向一 金屬元素及其化合物的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化與應(yīng)用
1.(2018·全國(guó)卷Ⅲ)化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.泡沫滅火器可用于一般的起火,也適用于電器起火
B.疫苗一般應(yīng)冷藏存放,以避免蛋白質(zhì)變性
C.家庭裝修時(shí)用水性漆替代傳統(tǒng)的油性漆,有利于健康及環(huán)境
D.電熱水器用鎂棒防止內(nèi)膽腐蝕,原理是犧牲陽極的陰極保護(hù)法
[解析] 泡沫滅火器使用時(shí)會(huì)噴出硫酸鈉溶液,硫酸鈉是強(qiáng)電解質(zhì),其水溶液能導(dǎo)電,因此泡沫滅火器不適用于電器起火,A錯(cuò)誤;疫苗一般是具有活性的蛋白質(zhì),因此應(yīng)冷藏存放,避免高溫引起蛋白質(zhì)變性,B正
2、確;油性漆含有大量的有害物質(zhì),會(huì)損害人體健康,水性漆對(duì)人體無害,不污染環(huán)境,因此使用水性漆有利于健康及環(huán)境,C正確;電熱水器的內(nèi)膽材質(zhì)多為不銹鋼,將內(nèi)膽與活潑金屬鎂連接,形成原電池時(shí)鎂作負(fù)極從而保護(hù)內(nèi)膽不被腐蝕,該防護(hù)方法是犧牲陽極的陰極保護(hù)法,D正確。
[答案] A
2.(2017·天津卷)下列有關(guān)水處理方法不正確的是( )
A.用石灰、碳酸鈉等堿性物質(zhì)處理廢水中的酸
B.用可溶性的鋁鹽和鐵鹽處理水中的懸浮物
C.用氯氣處理水中的Cu2+、Hg2+等重金屬離子
D.用燒堿處理含高濃度NH的廢水并回收利用氨
[解析] 石灰、碳酸鈉等堿性物質(zhì)能與廢水中的酸反應(yīng),因此可以用于處理廢
3、水中的酸,A項(xiàng)正確;可溶性的鋁鹽和鐵鹽溶于水,電離出的Al3+、Fe3+水解分別生成Al(OH)3、Fe(OH)3膠體,其可吸附水中的懸浮物質(zhì),因此可以處理水中的懸浮物,B項(xiàng)正確;氯氣與Cu2+、Hg2+等重金屬離子不反應(yīng),不能用Cl2處理水中的Cu2+、Hg2+等重金屬離子,可用Na2S來處理,C項(xiàng)錯(cuò)誤;燒堿能與NH反應(yīng)生成NH3,因此可用燒堿處理含高濃度NH的廢水并回收利用NH3,D項(xiàng)正確。
[答案] C
3.(2017·海南卷)下列敘述正確的是( )
①稀硫酸和銅粉反應(yīng)可制備硫酸銅?、诘饣浥c濃硫酸反應(yīng)可制備碘化氫?、圻^氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)可制備氧氣 ④鋁箔在氯氣中燃燒可制備無水
4、三氯化鋁
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
[解析] 根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表,Cu排在H的右邊,因此金屬銅不與稀硫酸反應(yīng),故①錯(cuò)誤;濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,能把HI氧化,故②錯(cuò)誤;2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,因此可以制備氧氣,故③正確;鋁在氯氣中燃燒生成AlCl3,故④正確。
[答案] C
4.(2016·全國(guó)卷Ⅱ)某白色粉末由兩種物質(zhì)組成,為鑒別其成分進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①取少量樣品加入足量水仍有部分固體未溶解;再加入足量稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,固體全部溶解;
②取少量樣品加入足量稀硫酸有氣泡產(chǎn)生,振蕩后仍有固體存在。
該白色粉末可能為( )
A.NaH
5、CO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3 、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
[解析] A項(xiàng)中,NaHCO3、Al(OH)3加入足量水中,NaHCO3溶解,Al(OH)3不溶解;加入稀鹽酸,固體全部溶解,且有氣泡產(chǎn)生;NaHCO3、Al(OH)3均能與H2SO4反應(yīng),最后不會(huì)有固體剩余。B項(xiàng)中,NaHCO3溶于水,AgCl不溶于水,加入足量稀鹽酸,AgCl仍不溶解。C項(xiàng)中Na2SO3溶于水,BaCO3不溶于水,BaCO3能溶于稀鹽酸:BaCO3+2HCl===BaCl2+H2O+CO2↑,Na2SO3、BaCO3均能與稀H2SO4反應(yīng):Na2SO
6、3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O、BaCO3+H2SO3===BaSO4+H2O+CO2↑。D項(xiàng)中,CuSO4和Na2CO3都能溶于稀硫酸。
[答案] C
5.(2018·浙江卷)某同學(xué)用含結(jié)晶水的正鹽X(四種短周期元素組成的純凈物)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到:混合氣甲呈無色并被蒸餾水全部吸收;固體乙為純凈物;在步驟③中,取溶液丙,恰好中和需消耗0.00200 mol NaOH;另取一定量的溶液丙,加入少量K2FeO4固體,產(chǎn)生黃綠色氣體。
請(qǐng)回答:
(1)X的化學(xué)式是________,步驟①的化學(xué)方程式是__________________________
7、______________________________________________________________________________________________________________________。
(2)溶液丙與K2FeO4固體反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[解析] 取一定
8、量的溶液丙,加入少量K2FeO4固體,產(chǎn)生黃綠色氣體,說明丙溶液中含有氯離子;則無色混合氣甲中含HCl,在步驟③中,取溶液丙,恰好中和需消耗0.00200 mol NaOH,則n(HCl)=0.00200 mol×10=0.02 mol,故X中含有氯元素的物質(zhì)的量為0.02 mol,混合氣甲中HCl的質(zhì)量為0.73 g,X中含有4種短周期元素,已推測(cè)出含H、O、Cl 3種元素,因?yàn)榧訜岷笥泄腆w生成,則根據(jù)元素組成,推測(cè)該固體乙為金屬氧化物?;旌蠚饧字谐寺然瘹?,應(yīng)該有水,則n(H2O)==0.05 mol,即在混合氣甲中n(Cl)=0.02 mol,n(H)=0.12 mol,n(O)=0.0
9、5 mol,因?yàn)閄是含結(jié)晶水的正鹽,由上述信息可確定X是含結(jié)晶水的氯化物,因?yàn)閄中氫與氧的比例為2∶1,則固體乙中含有0.01 mol氧原子,根據(jù)金屬氧化物中含氧為0.01 mol和氯化物中含氯為0.02 mol推知該金屬元素為+2價(jià),設(shè)X的化學(xué)式為RCl2·6H2O,其物質(zhì)的量為0.01 mol,設(shè)R的摩爾質(zhì)量為x g·mol-1,則(x+35.5×2+6×18)×0.01=2.03,得x=24,R為Mg,故X的化學(xué)式為MgCl2·6H2O。(1)由以上分析可知X的化學(xué)式為MgCl2·6H2O;X分解的化學(xué)方程式為MgCl2·6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑。
(2)溶液丙中的HCl
10、與K2FeO4固體發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為2K2FeO3+16HCl===4KCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O。
[答案] (1)MgCl2·6H2O
MgCl2·6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑
(2)2K2FeO4+16HCl===4KCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O
6.(2018·浙江卷)稱取4.00 g氧化銅和氧化鐵固體混合物,加入50.0 mL 2.00 mol·L-1的硫酸充分溶解,往所得溶液中加入5.60 g鐵粉,充分反應(yīng)后,得固體的質(zhì)量為3.04 g。
請(qǐng)計(jì)算:
(1)加入鐵粉充分反應(yīng)后,溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量________。
(2)
11、固體混合物中氧化銅的質(zhì)量________。
[解析] (1)根據(jù)題給信息,發(fā)生反應(yīng):CuO+H2SO4===CuSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O、CuSO4+Fe===FeSO4+Cu、Fe2(SO4)3+Fe===3FeSO4、Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,由題給數(shù)據(jù),加入的鐵粉與硫酸的物質(zhì)的量均為0.1 mol,若4.0 g固體全部為氧化銅,則為0.05 mol,若4.0 g固體全部為氧化鐵,則為0.025 mol,則鐵粉過量,最終溶液中溶質(zhì)為硫酸亞鐵,根據(jù)硫酸根離子守恒可知,溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量等于硫酸的物質(zhì)的量,即0.05 L×2
12、.00 mol·L-1=0.1 mol。
(2)5.6 g鐵粉的物質(zhì)的量為0.1 mol,最多可消耗0.1 mol硫酸恰好生成硫酸亞鐵,但固體混合物中含有Fe2O3,則鐵粉有剩余,最終得到的3.04 g固體為銅與鐵的混合物,其中鐵的質(zhì)量等于固體混合物氧化鐵中所含鐵的質(zhì)量,銅的質(zhì)量也等于固體混合物中氧化銅中所含銅的質(zhì)量。設(shè)CuO的物質(zhì)的量為x mol,F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量為y mol,由80x+160y=4.0,64x+2y×56=3.04,解得x=0.03,y=0.01,所以CuO的質(zhì)量為0.03 mol×80 g·mol-1=2.40 g。
[答案] (1)0.100 mol (2)2.
13、40 g
考向二 金屬有關(guān)的工業(yè)流程分析
7.(2018·全國(guó)卷Ⅰ)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一,采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬,其流程如下:
下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用
B.從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3+
D.上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉
[解析] 廢舊電池隨意丟棄既會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染又會(huì)浪費(fèi)資源,合理處理廢舊電池既有利于保護(hù)環(huán)境,又能實(shí)現(xiàn)資源再利用,A正確;正極片與堿液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,則可以回收金屬鋁,磷酸亞鐵鋰中含
14、有鋰元素和鐵元素,分步沉淀可以回收金屬鐵和鋰,B正確;含磷酸亞鐵鋰濾渣與硫酸和硝酸的混合溶液反應(yīng),因硝酸有強(qiáng)氧化性,可以把亞鐵離子氧化為鐵離子,故含Li、P、Fe等濾液中Fe元素以Fe3+形式存在,加入堿液后Fe3+與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀,C正確;最后濾液中的鋰離子與碳酸鈉中的碳酸根離子結(jié)合生成碳酸鋰沉淀,由對(duì)角線規(guī)則可知,鋰及其化合物的性質(zhì)與鎂及其化合物的性質(zhì)相似,由碳酸鎂難溶于水推知碳酸鋰難溶于水,由硫酸鎂易溶于水推知硫酸鋰也易溶于水,故不能用硫酸鈉代替碳酸鈉,D錯(cuò)誤。
[答案] D
題型特點(diǎn):選擇題 填空題
考向評(píng)析:選擇題主要考查常見金屬及其重要化合物的性質(zhì)、用途及轉(zhuǎn)化關(guān)系,Ⅱ卷主要結(jié)合具體的工藝流程及實(shí)驗(yàn)探究,考查常見金屬及其化合物的性質(zhì),兼顧考查氧化還原反應(yīng)原理、離子方程式的書寫、化學(xué)計(jì)算等知識(shí)。
答題啟示:①強(qiáng)化代表物的化學(xué)方程式或離子方程式的書寫;②以“結(jié)構(gòu)→性質(zhì)→用途→制法”為主線,自成知識(shí)網(wǎng)絡(luò),把一般知識(shí)規(guī)律化,零碎知識(shí)系統(tǒng)化。