高三化学二轮复习教案及解析：金属及其化合物

【专题七】金属及其化合物

【考点突破】

1．理顺网络、抓住重点

二轮复习本专题，要突出重点物质，以典型物质为信息源联系非金属元素、基本概念和基本理论，联系无机化工生产和实验，提高知识应用能力。通过“线”将重点知识串联起来，主要抓住四条线：（1）典型物质线。碱金属抓住钠、氢氧化钠、过氧化钠、碳酸盐等；铝元素及其化合物主要抓住铝、铝盐、偏铝酸盐、氧化铝和氢氧化铝。铁及其化合物重点抓住铁、铁的氧化物（以氧化铁为主，了解氧化亚铁，四氧化三铁）、铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐等。镁及其化合物主要掌握镁的性质。铜及其化合物中，氧化铜、氧化亚铜、氢氧化铜等出现频率高；（2）物质之间转化线。同一条转化线可以通过多种方法实现，训练发散思维，同时，联系化学反应类型、氧化还原反应概念、离子方程形式书写等。例如，铁、铁盐、亚铁盐之间转化，铝盐、氢氧化铝、偏铝酸盐之间转化都是高考命题热点；（3）制备线。工业上常以金属冶炼为线联系晶体性质、环境保护以及化学计算等。电解法冶炼钠、镁、铝，还原法冶炼铁和铜，工业冶炼铜原理可以与硫酸工业联系起来，而冶铁原理是教材介绍了重要化工生产范例。氢氧化亚铁、氢氧化铝、硫酸铝、氧化铝、氧化铁、氯化铁、硫酸亚铁等典型物质制备一直是高考关注的热点；（4）实验线。研究近十年高考化学实验命题，不难发现高考以金属及其化合物为载体命题实验题成为高考重点，其中近三年发展新题型值得关注：①猜想式命题，连续三年广东化学都以铁及其化合物为载体探究其价态；②定量分析命题，如宁夏等高考以金属纯度测定为线，评价实验方案与实结果的关系，开放性、探究性是新高考实验命题新趋势。

2．突破瓶颈，攻克难点

（1）反应条件理解金属及其化合物要以反应条件为突破口，其中重点掌握以下条件：①铝热反应条件：只有比铝活泼性差的金属氧化物才能被铝还原，如氧化钠、氧化镁、氧化钙、氧化钡等活泼金属与铝不能发生置换反应；②镁与二氧化碳、二氧化硫、二氧化硅反应，其中产物硫、硅继续与镁反应生成硫化镁、硅化镁；③铁的价态与氧化剂、反应条件有关，铁在电化学中发生氧化反应、与硫，碘，H+，不活泼的金属阳离子反应都只生成+2价铁的化合物；铁发生电化学腐蚀最终产物是氧化铁，而铁丝氧气中燃烧生成四氧化三铁；④氢氧化铝溶于强酸强碱，不溶于氨水，碳酸等。⑤铜与硫反应只生成硫化亚铁，而与浓硫酸、硝酸、氯气、氧气等反应生成+2价铜的化合物。

（2）反应图像图象中难点是铝盐和偏铝酸盐的图像。例如，铝三角之间的转换及其图象在Al3+、Al（OH）、AlO2-之间的相互转化反应中，都有特定的数量关系，现概括如下：

3

⑴在适量的可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量：

现象：立即产生白色沉淀→渐多→最多〔n（NaOH）∶n（Al3+）=3∶1〕→渐少→消失〔n（NaOH）∶n （Al3+）=4∶1〕，见下图⑴。

⑵在适量的偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量：

现象：立即产生白色沉淀→渐多→最多〔n（H+）∶n（AlO2-）=1∶1〕→渐少→消失〔n（H+）∶n（AlO2-）=4∶1〕，见下图⑵。

⑶在适量的偏铝酸盐溶液中缓慢通入CO2至过量：现象：立即产生白色沉淀→渐多→最多〔n（CO2）∶n （AlO2-）=1∶2〕→沉淀不消失。见下图⑶。

⑷在适量强碱性溶液中逐滴加入铝盐溶液至过量：

现象：局部产生白色沉淀→振荡消失→白色沉淀→渐多→最多〔n（OH）－∶n（Al3+）=〔3∶1〕→不消失。见下图⑷。

⑸在适量强酸性溶液中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量

现象：局部产生白色沉淀→振荡消失→白色沉淀→渐多→最多。见下图⑸。

（3）盲点警示

①忽视反应本质有一些化学反应会出现生成物与生成物之间反应（如浓硝酸与铜反应，生成物二氧化氮可部分转化为N2O4等），反应物与生成物反应（多步反应）（如铝盐与强碱，偏铝酸盐与强酸，铁与硝酸反应等）。

②忽视物质溶解性例如，氢氧化钙、碳酸镁、硫酸银、硫酸钙等是微溶。澄清石灰水的质量分数很小。

③忽视金属离子水解程度阴、阳离子水解程度与价态有关，+3价的铁、铝离子与CO32-、HCO3-，S2-等能发生双水解，而+2价的亚铁离子、铜离子与CO32-主要生成沉淀，在《部分物质溶解性表》中，有碳酸铜、碳酸亚铁物质存在（难溶）。④忽视溶液的酸、碱性许多物质之间的反应与溶液的酸、碱性有关，如NO3-只有在酸性条件下才有强氧化性，高锰酸钾在酸性条件下还原产物为Mn2+，在碱性条件下还原产物为MnO2等，Al3+和AlO2-在酸性、碱性、中性溶液中都不能大量共存。

3．重视实验学会创新

本章实验内容很多，学习时，要重视实验。最好同学们走进实验室，自己动手操作，对各种实验现象进行全面、细致的观察，并对观察的结果及时、如实地做记录，把各种观察到的实验现象联系起来进行思考分析，做到看与想相结合，培养良好的观察习惯，培养观察实验的能力和思维能力。实验内容是创新试题的基点，同学们在学习过程中，尽可能联想实验原理，自己设计出一些实验装置来，并仔细分析评价自己所设计的装置优缺点，这样同学们会受益匪浅。

有关Na、Mg、Al、Fe、Cu的知识的试题在近五年的高考试题中出现次数很多，它们在离子共存、离子方程式、物资鉴别、制备、推断、计算等题型中大量出现。这部分内容与化学理论知识、基本概念、实验有广泛联系，实际应用也很广泛，因此在试题中能以多种题型出现。高点主要集中在：铁三角、Al3＋与A l(O H)3及AlO2―的相互转化、Fe3＋和Al3＋及AlO2―的双水解、Mg、Al、Fe与酸反应等方面，这些知识与其他元素化合物知识相结合，以各种面孔出现在试题中。

【精题精讲】

例1．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()

解析：B项向过氧化钠水溶液中滴入酚酞，先变红，后马上褪色，陈述Ⅰ错，陈述Ⅱ正确；C项高压钠灯发黄光是物理变化，与金属钠具有还原性没有因果关系。

答案：AD

例2．向100 mL 0.250 mol·L－1的AlCl3溶液中加入金属钠完全反应，恰好生成只含NaCl和NaAlO2的澄清溶液，则加入金属钠的质量是()

A．3.45 g B．2.30 g

C．1.15 g D．0.575 g

解析：根据原子守恒，加入金属钠的物质的量等于氯元素和铝元素物质的量之和，即为0.1 L×0.250 mol·L－1×4＝0.1 mol，其质量为2.30 g。

答案：B

例3．下列各组中两种浓溶液相混合时既无沉淀析出又无气体放出的是()

A．Ba(HCO3)2、NaHSO4B．NaHCO3、Al2(SO4)3

C．Mg(HCO3)2、CaCl2D．Na2SiO3、HCl

解析：A项中反应为Ba(HCO3)2＋2NaHSO4===Na2SO4＋BaSO4↓＋2H2O＋2CO2↑，既有沉淀产生，又有气体放出；B项中反应为Al3＋＋3HCO－3===Al(OH)3↓＋3CO2↑，既有沉淀产生，又有气体放出；D 项中SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓，有沉淀产生。

答案：C

例4．锌与100 mL 18.5 mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH＝1，下列叙述不正确的是()

A．反应中共消耗1.8 mol H2SO4

B．气体甲中SO2与H2的体积比为

C．反应中共消耗97.5 g Zn

D．反应中共转移3 mol电子

解析：反应前n(H2SO4)＝1.85 mol，反应后剩余H2SO4为0.05 mol，推知气体甲应该是Zn与浓H2SO4反应产生的SO2及Zn与稀H2SO4反应产生的H2的混合气体。设生成SO2、H2的物质的量分别为x mol、y mol，则有：x＋y＝1.5，根据反应：Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑，得2x＋y＝1.8，解得x＝0.3，y＝1.2。n(SO2)/n(H2)＝0.3 mol/1.2 mol＝1/4。反应中消耗Zn的质量＝1.5 mol×65 g/mol＝97.5 g。反应中转移电子的物质的量＝2×1.5 mol＝3 mol。综合上述知选项B错误。

答案：B

例5．右图中横坐标为加入反应物的物质的量，纵坐标为产生沉淀的物质的量。下列选项编号对应的曲线编号错误的是()

A ．向NaAlO 2溶液中逐滴加入盐酸至过量

B ．向澄清石灰水中通入CO 2至过量

C ．向含有盐酸的AlCl 3溶液中滴入NaOH 溶液至过量

D ．向含有等物质的量的Ca(OH)2、KOH 的混合溶液中通入CO 2至过量

解析：根据AlO －2＋H ＋＋H 2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H ＋===Al 3＋＋3H 2O ，A 对；根据Ca(OH)2＋

CO 2===CaCO 3↓＋H 2O 、CaCO 3＋CO 2＋H 2O===Ca(HCO 3)2，B 对；根据H ＋＋OH －===H 2O 、Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O ，C 对；D 项中产生沉淀和沉淀的量不变时消耗的CO 2相等，D 错。

答案：D

例6．将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀硝酸中，金属完全溶解(假设反应中还原产物只有NO)。向反应后的溶液中加入3 mol/L NaOH 溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g 。则下列叙述中不正确的是( )

A ．当生成的沉淀量达到最大时，消耗Na OH 溶液的体积V ≥100 mL

B ．当金属全部溶解时收集到NO 气体的体积一定为2.24 L

C ．参加反应的金属的总质量为9.6 g>m >3.6 g

D ．当金属全部溶解时，参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4 mol

解析：沉淀增加的质量为OH －的质量，则n (OH －)＝

5.1 g

17 g/mol

＝0.3 mol ，因此当沉淀量达到最大时，

消耗NaOH 溶液的体积最少为0.3 mol 3 mol/L ＝0.1 L ，A 对；根据Cu(OH)2、Mg(OH)2，则n (Cu)＋n (Mg)＝1

2

n (OH

－)＝0.15 mol ，根据得失电子守恒，有

2n (Cu)＋2n (Mg)＝3n (NO)，则n (NO)＝0.15 mol ×2×1

3

＝0.1 mol ，

则收集到NO 的体积在标准状况下为2.24 L ，B 错；假设混合物全部为Mg ，则金属总质量为0.15 mol ×24 g·mol －1＝3.6 g ，假设混合物全部为Cu ，则金属总质量为0.15 mol ×64 g·mol －1＝9.6 g ，故参加反应的金属的总质量为9.6 g>m >3.6 g ，C 对；Mg 和Cu 与稀硝酸的反应可以写为3M ＋8HNO 3===3M(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O ，参加反应的n (HNO 3)＝4n (NO)＝0.4 mol ，D 对。

答案：B

例7.铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。请回答下列问题：

(1)钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应式为__________________________________。

(2)由于氧化性Fe 3＋>Cu 2＋

，氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式是______________。

(3)硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是__________________________(用离子方程式表示)。在使用时发现硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降而除去，其原因是____________________________________。

(4)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe 3O 4＋4CO=====高温

3Fe ＋4CO 2，若有1.5 mol Fe 3O 4参加反应，转移电子的物质的量是________。

(5)下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是________(填字母)。

解析：(4)1 mol Fe 3O 4参与反应时，需4 mol CO ，根据4 mol CO 可得转移8 mol 电子，所以1.5 mol Fe 3O 4参加反应时转移电子的物质的量为1.5×8 mol ＝12 mol 。(5)选项A ，地壳中含量最高的金属元素是Al 元素，而不是Fe 元素，由于铁是活泼金属，需通过冶炼方法获得，所以Fe 不是人类最早使用的金属材料，陈述Ⅰ、Ⅱ错误，且二者没有因果关系。选项B ，Fe 能与稀H 2SO 4发生置换反应而产生H 2，但在高温条件下，H 2还原性很强，又能还原Fe 2O 3而得Fe ，所以Ⅰ、Ⅱ均正确，二者无因果关系。选项C ，铁是过渡元素的说法正确。选项D ，铁在空气中不能形成致密的氧化膜，且Fe 可与纯净的O 2反应生成Fe 3O 4。

答案：(1)O 2＋2H 2O ＋4e －

===4OH －

(2)2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋

(3)Fe 3＋

＋3H 2O

Fe(OH)3(胶体)＋3H ＋ 酸性环境中，H ＋

抑制了铁离子的水解，无法生成氢氧化

铁胶体

(4)12 mol (5)B

例8.现有由等质量的NaHCO 3和KHCO 3组成的混合物a g 与100 mL 盐酸反应。(题中涉及的气体体积均以标准状况计，填空时可用带字母的式子表示，可不化简)

(1)该混合物中NaHCO 3和KHCO 3的物质的量之比为________。

(2)如果碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应，则盐酸中的HCl 的物质的量为________mol 。 (3)如果盐酸过量，生成CO 2的体积是________L 。

(4)如果反应后碳酸氢盐有剩余，盐酸不足量，要计算生成CO 2的体积，还需要知道__________________。

解析：(1)该混合物中NaHCO 3和KHCO 3的物质的量之比为

a /2

84

：a /2

100

＝100：＝

：21。(2)

如果碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应，根据反应的化学方程式，则n (HCl)＝n (NaHCO 3)＋n (KHCO 3)＝(

a

168＋

a 200)mol 。(3)如果盐酸过量，则n (CO 2)＝n (NaHCO 3)＋n (KHCO 3)，故V (CO 2)＝(a 168＋a

200

)×22.4 L 。(4)如果反应后碳酸氢盐剩余，则n (CO 2)＝n (HCl)，要计算CO 2的体积，还需要知道盐酸的物质的量浓度。

答案：：84(或：21) (2)a /168＋a /200(或23a /2100)

(3)22.4×(a /168＋a /200)(或22.4×23a /2100) (4)盐酸的物质的量浓度

【专题演练】

(时间90分钟，满分100分)

第Ⅰ卷(选择题，共48分)

一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)

1．红珊瑚栖息于200～2000米的海域，产于台湾海峡、南中国海，它与琥珀、珍珠被统称为有机宝石．在中国，珊瑚是吉祥富有的象征，一直用来制做珍贵的工艺品．红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，其红色是因为在海底长期积淀某种元素，该元素是

() A．Na B．Fe C．Si D．Cu

解析：红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，而Fe(OH)3是红褐色物质，NaOH是易溶于水的，Cu(OH)2是蓝色的，硅酸盐也不是红色的，故只有B正确．

答案：B

2．美国科学家在《Science》上发表论文，宣布发现了铝的“超级原子”结构——Al13和Al14. 已知这类“超级原子”最外层电子数之和为40个时处于相对稳定状态．下列说法中，正确的是

() A．Al13、Al14互为同位素

B．Al13超原子中Al原子间通过离子键结合

C．Al14最外层电子数之和为42，与第ⅡA族元素原子的性质相似

D．Al13和Al14都具有较强的还原性，容易失去电子生成阳离子

解析：Al13和Al14都是由多个Al原子构成的超原子，不是Al的同位素；Al13超原子中铝原子间是通过金属键结合的，不是离子键；Al14最外层电子数之和为3×14＝42个价电子，比稳定结构(40个最外层电子)多2个电子，应与ⅡA族元素性质相似；Al13具有3×13＝39个最外层电子，比稳定结构少1个电子，容易得到1个电子，应与卤素性质相似，具有较强的氧化性．

答案：C

3．如图所示装置，试管中盛有水，气球a盛有干燥的固体过氧化钠颗粒，U形管中注有浅红色的水已知，过氧化钠与水反应是放热的．将气球用橡皮筋紧缚在试管口，实验时将气球中的固体颗粒抖落到试管b的水中，将发生的现象是

()

A ．U 形管内红色褪去

B ．试管内溶液变红

C ．气球a 被吹大

D ．U 形管水位d

解析：2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑，

因该反应生成O 2且放出热量，故气球变大，U 形管内液面c 端下降，d 端上升，故C 正确，D 错误；该反应是在试管内发生的且无酚酞，故A 、B 均错误．

答案：C

4．按下图装置通入X 气体，并在管P 处点燃，实验结果是澄清石灰水变浑浊，则X 、Y 可能是

( )

A ．H 2和Fe 2O 3

B ．CO 和CuO

C ．H 2和Na 2CO 3

D ．CO 和Na 2CO 3

解析：能使澄清石灰水变浑浊的气体应为CO 2，可以是CO 与CuO 在加热条件下反应产生的． 答案：B

5．下列各组溶液，不另加其他试剂就可以将它们分别开的是

( )

A ．NaCl ，HCl ，NaAlO 2，NaHCO 3

B ．Na 2SO 4，KNO 3，(NH 4)2SO 4，MgCl 2

C ．FeCl 3，NaOH ，AlCl 3，HNO 3

D ．AgNO 3，NaCl ，Na 2SO 4，NaI

解析：不另加试剂鉴别多种物质有两种主要方法，其一是利用物理性质(主要是颜色)鉴别出其中的一种或几种，再以这种物质作为试剂，看能否区别出余下的物质；其二是假设其中的一种为已知，并以它作为试剂，看能否鉴别余下的物质．本题C 中FeCl 3呈棕黄色，将其加入其余三种物质中有红褐色沉淀产生的是NaOH ，再将NaOH 加入其他两种溶液中，有白色沉淀生成的是AlCl 3，无变化的是HNO 3.

答案：C

6．铁氧体(Fe 3O 4) 法是处理含铬废水的常用方法．其原理是：用FeSO 4把废水中Cr 2O 2－

7还原为Cr 3

＋

，

并通过调节废水的pH ，使生成物组成符合类似于铁氧体(Fe 3O 4或Fe 2O 3·FeO)的复合氧化物(Cr x ＋3Fe ＋3

2－x O 3·Fe

＋2

O). 处理含1 mol Cr 2O 2－

7废水至少需要加入a mol FeSO 4·

7H 2O.下列结论正确的是 ( )

A ．x ＝1，a ＝5

B ．x ＝0.5，a ＝8

C ．x ＝2，a ＝10

D ．x ＝0.5，a ＝10

解析：据Cr 原子守恒，复

合氧化物(Cr x ＋3Fe ＋32－x O 3·Fe ＋2O)的物质的量为2

x

mol ，由Fe 原子守恒有2

x

×(3－x )＝a ，再根据电子守恒得2

x

×(2－x )＝1×6，联立解得x ＝0.5，a ＝10，故选D.

答案：D

7．下列各选项均有X 、Y 两种物质，将X 缓缓滴入(通入)Y 溶液中，无论X 是否过量，均能用同一离子方程式表示的是

( )

解析：A 项中X 不足时，反应为CO －3＋H ＋===HCO －3；X 过量时，反应为CO 2－3＋2H ＋===CO 2

↑＋H 2O.

B 项中，X 不足时，反应为AlO －2＋4H ＋===Al 3＋＋2H 2O ；X 过量时，反应为AlO －2＋H ＋＋

H 2O===Al(OH)3↓.

C 项中，X 不足时，反应为2Fe 3＋＋S 2－===2Fe 2＋＋S ↓；X 过量时，反应为2Fe 3＋＋3S 2－===2FeS ↓＋S ↓.

D 项中无论CO 2过量与否，反应均为CO 2＋+

答案：D

8．一定体积CO 2和O 2的混合气体通过足量的Na 2O 2后，所得气体体积变为原来的3/4，则CO 2在原混合气体中的体积分数为

( )

A ．25%

B ．40%

C ．50%

D ．75%

解析：设原有混合气体共4体积，则反应后气体减少1体积．由 2CO 2＋2Na 2O 2===2Na 2CO 3＋O 2 ΔV 2 1 1

V(CO2) 1

所以V(CO2)＝2

φ(CO2)＝2/4×100%＝50%

答案：C

9．俄罗斯西伯利亚研究人员开发出一种生物活性吸附剂，可以吸附水中的几乎全部微生物和噬菌体．据俄《科学信息》杂志报道，这种新的吸附剂由成本低廉、环保性能好的棉纤维素和主要成分为氢氧化铝的勃姆石制造而成. 下列有关说法中不．正确的是

() A．Al(OH)3既能够与盐酸反应又能够与NaOH溶液反应

B．纤维素和淀粉不是同分异构体

C．纤维素能够与醋酸发生酯化反应

D．实验室中Al(OH)3可以由偏铝酸盐和氨水制备

解析：Al(OH)3具有两性，可与酸或强碱反应；其实验室制备方法是用铝盐与弱碱氨水反应(氢氧化铝不溶于氨水)；纤维素与淀粉都是高分子化合物，可用[(C6H10O5)n]表示，但其聚合度(n)不同，所以不是同分异构体；纤维素中分子中存在醇羟基，所以可以发生酯化反应．

答案：D

10．下列各组离子一定能大量共存的是

() A．在含大量Fe3＋的溶液中：NH＋4、Na＋、Cl－、SCN－

B．在强碱性溶液中：Na＋、K＋、AlO－2、CO2－3

C．在c(H＋)＝10－13 mol/L的溶液中：NH＋4、Al3＋、SO2－4、NO－3

D．在pH＝1的溶液中：K＋、Fe2＋、Cl－、NO－3

解析：A项中Fe3＋与SCN－反应；B项中在有OH－时该组离子能共存；C项中溶液中OH－与NH＋4作用生成NH3·H2O；D项中溶液中有H＋时NO－3会将Fe2＋氧化，故只有B符合题意．

答案：B

11．托盘天平的两盘中各放一只盛有等体积、等物质的量浓度盐酸的小烧杯，调整天平平衡后向两烧杯中分别加入等质量的Fe粉和Zn粉，下列现象不．可能出现的是

() A．开始天平加锌的一端上升

B．最终天平加锌的一端上升

C．最终天平仍平衡

D．最终加铁的一端上升

解析：本题考查金属的化学性质，较难题．如果酸过量，由于锌的活动性大于铁，开始时锌产生氢

气的速度快，加锌的一端上升，A对；但最终加锌的一端的增重大于加铁的一端的增重，最终加铁的一端上升，D对；如果金属过量，则加锌的一端和加铁的一端增重相同，最终天平仍平衡，C对．答案：B

12．有两瓶失去标签的物质的量浓度相同的Na2CO3和NaHCO3稀溶液．下列鉴别方法和所得到的结论不．正确的是

() A．取少量未知溶液，分别滴加Ba(NO3)2溶液，有沉淀生成的为Na2CO3溶液

B．取少量未知溶液，分别滴加CaCl2溶液，有沉淀生成的为Na2CO3溶液

C．分别滴加酚酞试液，红色较深的是Na2CO3溶液

D．用pH试纸测定两溶液的pH，pH较小的为Na2CO3溶液

解析：Ba(NO3)2、CaCl2均能与Na2CO3反应产生白色沉淀，而均不能与NaHCO3反应，故A、B正确；Na2CO3的碱性比NaHCO3的碱性强，pH大，故C正确，D错误．

答案：D

13．有a、b、c、d、e 5种金属．已知：①e的氧化产物比d的氧化产物氧化能力强；②a投入e的盐溶液可得e的单质，而c投入e的盐溶液却不能获得e的单质；③在以a、d为极板形成的原电池中，d极上发生还原反应；④e投入b的盐溶液中，在e的表面有b析出；⑤c的碳酸盐的溶解度大于它的酸式碳酸盐．由此可推知五种金属的活动性由强到弱的顺序为

() A．adbec B．cadeb C．aedbc D．cabed

解析：金属的活动性：①ee，③a>d，④e>b，而据⑤判断c应为碱金属元素，故c最活泼，综合分析比较得出：c>a>d>e>b，故选B.

答案：B

14．将5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0 mol/L的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余．该溶液可能为

() A．HNO3溶液B．Ba(OH)2溶液

C．H2SO4溶液D．HCl溶液

解析：n(Al)＝5.4 g

27 g/mol＝0.2 mol，n(H2SO4)＝0.4 mol，n(HCl)＝0.4 mol，但H2SO4是二元酸，而HCl 是一元酸，和0.2 mol Al反应，H2SO4过量，HCl不足，n[Ba(OH)2]＝0.4 mol，可知与Al反应时，Ba(OH)2过量不会有金属剩余．A中Al与HNO3反应无氢气产生，B中Ba(OH)2过量，2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑，C中H2SO4过量，所以选D.

答案：D

15．(2009·常州模拟)将铁片投入下列溶液中，不放出气体，并且Fe片质量减轻的是()

A．CuSO4B．H2SO4 C．AgNO3 D．FeCl3

解析：A项中Fe置换出Cu而使Fe片质量增大；B项中产生气体；C项中Fe置换出Ag而使Fe质量增大；D项发生反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2而符合条件，故选D.

答案：D

16．(2009·湖北宜昌高三调研)下列实验操作正确的是

() A．向过量稀硫酸中加入除去油污的废铁屑，是制备硫酸亚铁的可行方案

B．向碳酸钠粉末中加入乙二酸溶液，生成大量气泡，说明乙二酸的酸性比碳酸强

C．向铝屑与硫酸反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，是制备氢氧化铝的最佳方案

D．在测定硫酸铜晶体中结晶水含量时，将CuSO4晶体加热至晶体完全变白色后，在空气中冷却后称量

解析：过量稀硫酸与废铁屑(含氧化铁)反应生成的硫酸亚铁中混有硫酸铁，产品不纯，应加入过量铁屑，A错；根据强酸制弱酸原理知，乙二酸与碳酸钠反应生成碳酸，碳酸分解产生二氧化碳和水，B正确；硫酸与铝反应生成硫酸铝，再与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝，因为氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液，不易控制加入氢氧化钠溶液的量，C错；硫酸铜在空气中冷却时吸收空气中水分，使测定硫酸铜晶体中结晶水含量偏低，D错．

答案：B

第Ⅱ卷(非选择题，共52分)

二、非选择题(本题包括6小题，共52分)

17．(8分)国务院强调“南水北调”工程必须坚持“三先三后”的原则．在调水工程中，沿途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大隐患．检测某工厂废液中，含有大量的Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Ag＋.试分析回答下列问题：

(1)该废液中可能大量存在的一种阴离子是________(选填序号)．

A．SO2－4B．NO－3C．Cl－D．CO2－3

(2)检验废液中铝元素的含量，需将其从废水样品中分离出来，所用的试剂可以是________，铝元素发生变化的离子方程式是______________________．

(3)为了回收废液中的金属银，某同学设计了如下方案：

若依该方案获得银108 g ，为保证不污染环境和氯气的循环利用，理论上应提供标准状况下的氢气________L.

解析：(1)SO 2－4、Cl －与Ag ＋不共存；CO 2－3与Cu 2＋、Ag ＋、Mg 2＋、Al 3＋都不共存．(2)利用Al(OH)3

的两性将Al 元素从废水样品中分离出来．

(3)根据题中转化关系图，2Ag ～Cl 2～H 2 即n (H 2)＝12n (Ag)＝12×108 g

108 g/mol ＝0.5 mol

V (H 2)＝0.5 mol ×22.4 L/mol ＝11.2L

答案：(1)B (2)NaOH 溶液 Al 3＋

＋4OH －

===AlO －

2＋2H 2O (3)11.2

18．(8分) KHCO 3溶液中含溶质20 g ，加入一定质量的单质或化合物X ，恰好使溶液中溶质只有K 2CO 3，请你填写出X 可能的化学式和质量．

(1)______________________________ (2)______________________________ (3)______________________________ (4)______________________________

解析：要让KHCO 3转化为K 2CO 3，则应加入碱或能生成碱的物质，再考虑不引入新的杂质，则应加入K 或K 的化合物. 故可加入K 、K 2O 、KOH 、K 2O 2或KO 2等物质．

答案：(1)K 7.8 g (2)K 2O 2 11 g (3)K 2O 9.4 g (4)KOH 11.2 g(若考虑KO 2也正确) 19．(10分)中学化学中几种常见物质的转化关系如下图所示：

将D 溶液滴入沸水中可得到以F 为分散质的红褐色胶体． 请回答下列问题：

(1)红褐色胶体中F 粒子直径大小的范围：________. (2)A 、B 、H 的化学式：A__________、B__________、 H________.

(3)①H 2O 2分子的电子式为______________． ②写出C 的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式： __________________________________.

(4)写出鉴定E 中阳离子的实验方法和现象：________________________________.

(5)在C 溶液中加入与C 等物质的量的Na 2O 2，恰好使C 转化为F ，写出该反应的离子方程式：____________________________.

解析：以红褐色胶体F 是Fe(OH)3为突破口，再根据Fe(OH)3的生成和性质可推知：A 为Fe ，B 为FeS ，C 为FeSO 4，D 为Fe 2(SO 4)3，E 为(NH 4)2SO 4，H 为稀H 2SO 4.

答案：(1)1～100 nm (2)Fe FeS H 2SO 4(稀) (3)①H ·×O ¨

¨

∶O ¨¨

·

×H

②2Fe 2＋

＋H 2O 2＋2H ＋

===2Fe 3＋

＋2H 2O

(4)取少量E 于试管中，用胶头滴管滴入NaOH 溶液，加热试管，在试管口放一湿润的红色石蕊试纸，观察到红色石蕊试纸变蓝，证明E 中有NH ＋

4存在

(5)4Fe 2＋

＋4Na 2O 2＋6H 2O===4Fe(OH)3↓＋O 2↑＋8Na ＋

20．(8分)(2009·安徽合肥高三质检)等物质的量混合的NaHCO 3和KHCO 3的混合物4.60 g ，与1.00 mol/L 的盐酸反应．

(1)试分析，欲求标准状况下生成的CO 2气体的体积，还需要什么数据________(用a 表示，并注明单位)．

(2)利用所确定的数据，求标准状况下CO 2气体的体积(填写下表)：

(3)若NaHCO 3和3生成的CO 2气体的体积大于________L ，小于________L.

解析：(1)欲求标准状况下生成CO 2气体的体积，还需知道盐酸的体积．(2)由题干数据知n (NaHCO 3)

＝n (KHCO 3)＝0.0250 mol ，则n (HCO －3

)＝0.0500 mol ，当盐酸量不足时，n (HCl)<0.0500 mol ，即a<0.0500 L ；若盐酸足量，则a ≥0.0500 L ，产生CO 2气体体积分别是27.4a L 、1.12 L.

(3)当NaHCO 3与KHCO 3物质的量不相等时，若全部是NaHCO 3产生CO 2的量最多，当全部是KHCO 3

时，产生CO 2的量最少，故生成CO 2的体积22.4×4.60100 L

L ，即1.03 L

答案：(1)盐酸的体积a L (2)

(3)1.03 1.23

21．(9分)铁是人类必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物，又已知：氧化性Cl 2>Fe 3＋

>(SCN)2.“速力菲”主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物．该药品不

溶于水但能溶于人体中的胃酸．某同学为了检测“速力菲”药片中Fe 2＋

的存在，设计并进行如下实验：

(1)试剂1是________，试剂2是________，加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是______________________________；

(2)加入试剂2后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色的原因为_____________________．

(3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的Fe 3＋

被还原为Fe 2＋

，你认为该同学的猜想合

理吗？

______________________________________.

若你认为合理，请说明理由(若你认为不合理，该空不用作答) ______________________________________.

若你认为不合理请提出你的猜想设计一个简单的实验加以验证(若你认为合理，该空不用作答)______________________________．

解析：本题考查Fe 2＋的还原性及Fe 3＋的鉴别．Fe 2＋的溶液为浅绿色，由于Fe 2＋极易被O 2、Cl 2等氧化而变为黄色的Fe 3＋溶液，Fe 3＋通常由SCN －来检验：Fe 3＋＋3SCN －===Fe(SCN)3(红色溶液)．由题给信息氧化性Cl 2>Fe 3＋>(SCN)2知：当向含Fe 2＋及SCN －的溶液中通Cl 2时，2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －，若Cl 2过量：2SCN －＋Cl 2===2Cl －＋(SCN)2.

答案：(1)稀盐酸 KSCN 溶液 2Fe 2＋

＋Cl 2===2Fe 3＋

＋2Cl －

、Fe 3＋

＋3SCN －

===Fe(SCN)3

(2)少量的Fe 2＋

转化为Fe 3＋

，加入KSCN 后显红色

(3)不合理，我的猜想是Fe(SCN)3中的SCN －

被过量氯水氧化 设计的实验为在褪色后的溶液中加入FeCl 3溶液，仍不变红色(或在褪色后的溶液中加入KSCN 溶液，变红色)

22．(9分)黄铜矿(CuFeS 2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物． (1)冶炼铜的反应为：

8CuFeS 2＋21O 2=====高温

8Cu ＋4FeO ＋2Fe 2O 3＋16SO 2

若CuFeS 2中Fe 的化合价为＋2，反应中被还原的元素是________(填元素符号)． (2)上述冶炼过程产生大量SO 2.下列处理方案中合理的是________(填代号)． a ．高空排放 b ．用于制备硫酸

c ．用纯碱溶液吸收制Na 2SO 3

d ．用浓硫酸吸收

(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性，可将I－氧化为I2：S2O2－8＋2I－===2SO2－4＋I2

通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应．

试用离子方程式表示Fe3＋对上述反应催化的过程．

________、________(不必配平)

(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3.方法为：

①用稀盐酸浸取炉渣，过滤．

②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.

据以上信息回答下列问题：

a．除去Al3＋的离子方程式是________．

b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO.

提供的试剂：稀盐酸稀硫酸KSCN溶液KMnO4溶液NaOH溶液碘水

所选试剂为________．

证明炉渣中含有FeO的实验现象为____________________________________．

解析：(1)按照题给化学方程式，氧气中氧的化合价降低，铜的化合价也降低，因此被还原的元素有铜和氧．若按照量的关系，21 mol氧气反应时得到84 mol电子，而铁失去4 mol电子，硫失去96 mol电子，根据得失电子守恒，铜应得到16 mol电子．

(2)要综合考虑二氧化硫的性质和环境保护，高空排放会引起大气污染；二氧化硫可与氧气催化氧化生成三氧化硫，进而与水结合生产硫酸；亚硫酸的酸性比碳酸强，因此可用纯碱来吸收制取Na2SO3；浓硫酸不能氧化二氧化硫，因此不能用浓硫酸吸收二氧化硫．

(3)要考虑常见的氧化剂和还原剂之间的反应，因为Fe3＋可以氧化I－生成Fe2＋，而亚铁离子可以被过二硫酸钾(K2S2O8)氧化又生成Fe3＋，这就是催化的机理．

(4)要考虑氢氧化铝的两性，用过量的氢氧化钠即可除去铝离子；二价铁具有还原性，而高锰酸钾具有氧化性，通过高锰酸钾的颜色变化即可证明FeO的存在．

答案：(1)Cu、O(2)b、c(3)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2

S2O2－8＋2Fe2＋===2SO2－4＋2Fe3＋(离子方程式不配平也可)

(4)a.Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O

b．稀硫酸、KMnO4溶液稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色