金属元素和化合物综合练习题

金属元素及其化合物综合练习【例题精选】：例1：在强酸性溶液中能大量共存，并且溶液为无色透明的离子组是：A ．NH Al SO NO 43423++--、、、B ．K Na AlO NO 23++--、、、C ．K NH MnO SO 4442++--、、、D ．Na K NO HSO 33++--、、、答案：A解析：（1）本题考查学生基础知识，涉及无机离子的性质、离子反应、溶液的酸碱性等知识。

（2）认真审题，对题干中所给的限制条件应予以充分注意，如本题提到的溶液是强酸性的是无色透明的。

（3）C 选项中MnO 4-离子是紫色的不合题意可首先予以排除。

（4）强酸性溶液AlO HSO 23--、不能存在，H AlO H O Al(OH)223+-++=↓HSO H H O SO 322-++=+↑ ∴B 、D 选项不合题意，A 为正确答案。

例2：用1升1摩/升NaOH 溶液吸收0.8摩CO 2所得溶液中CO 32-和HCO 3-的物质的量浓度之比约是： A ．1∶3 B ．2∶1 C ．2∶3 D ．3∶2答案：A 解析：解Ⅰ：按化学反应过程逐步计算设需CO 2物质的量为x 生成Na 2CO 3物质的量为yCO 2NaOH Na CO H O1mol 2mol 1molx 11mol y2232+=+⨯ x 0.5mol y 0.5mol ==剩余()n CO 0.8mol 0.5mol 0.3mol 2=-=Na CO CO H O 2NaHCO 1mol 1mol 2mol 0.3mol 0.3mol 0.6mol23223++=∴溶液中 ()n Na CO 0.5mol 0.3mol 0.2mol 23=-= 溶液中 ()n NaHCO 0.6mol 3=()()n Na CO n NaHCO 0.2mol 0.6mol 13233==A 选项为正确答案解Ⅱ：用守恒法解题设反应后溶液中CO 32-离子物质的量为x HCO 3-离子物质的量为y 根据微粒物质的量守恒列方程x y 0.8+=………………①根据溶液中阴、阳离子所带的电荷总数相等列方程2x y 11+=⨯………②①与②联立方程组 解得x 0.2mol y 0.6mol==x y 13= A 为答案例3：某待测液中可能含有Fe Fe Ag Al Ba Ca NH 233224+++++++、、、、、、等离子，进行了下述实验（所加酸、碱、氨水、溴水都是过量的）根据实验结果（1）判断待测液有无Ba Ca 22++、离子，并写出理由（2）写出沉淀D 的分子式（3）写出从溶液D 生成沉淀E 的反应的离子方程式 答案：（1）含有Ba 2+、Ca 2+中的一种或两种。

因为BaSO 4不溶于水，CaSO 4微溶于水 （2）Fe(OH)3（3）2AlO CO 3H O 2Al(OH)CO 222332--++=↓+解析：（1）该题检查的是金属阳离子的性质，化学反应规律及离子方程式的书写等基础知识容广而跨度大。

（2）在待测的清离子中加入稀盐酸产生不溶于HNO 3沉淀A 为AgCl 。

（3）溶液A 中加入稀H 2SO 4溴水产生沉淀B 。

阳离子能与SO 42-发生反应产生沉淀的只有Ba 2+、Ca 2+分别生成BaSO 4不溶于水CaSO 4微溶于水。

特别注意分析溴水的氧化性，待测液中如有还原性Fe 2+能被溴水氧化为Fe 3+（4）溶液B 中加氨水再生成沉淀C ，沉淀C 可能为Fe(OH)Al(OH)33、，若沉淀C 仅为Fe(OH)3则它不会溶于NaOH 溶液，在溶液D 入CO 2不会有任何现象，溶液D CO2−→−−沉淀E 说明沉淀C 中含有溶于NaOH 溶液中Al(OH)3。

∴沉淀C 为Fe(OH)Al(OH)33、溶液为沉淀为沉淀为D NaAlO CO E Al(OH)D Fe(OH)2233−→−−⎧⎨⎪⎩⎪（5）D −→−E 离子方程式为2AlO CO 3H O 2Al(OH)CO 222332--++=↓+例4：金属与酸反应（生成H 2）的有关计算 （1）等物质的量的Na 、Mg 、Al 分别与足量盐酸反应产生氢气量之比为1∶2∶3分析：∵酸为过量产生H 2量由Na 、Mg 、Al 适量物质分析 依题意 2Na ～H 2↑；2Mg ～2H 2↑；2Al ～3H 2↑∴产生H 2量之比为1∶2∶3（实质是等mol 金属失电子数之比为化合价之比）（2）与足量盐酸反应后产生H 2量相同，则所加入Na 、Mg 、Al 三种金属质量比为 23∶12∶9分析：依据题意2Na ～H 2↑；Mg ～H 2↑；23Al ～H 2↑∴m m 46241823129Na Mg ∶∶∶∶∶==（实质：酸过量产生H 2量相同即Na 、Mg 、Al 失电子数相等应加入Na 、Mg 、Al 的质量为23124227323129∶∶∶∶=）（3）分别向等量盐酸中投入Na 、Mg 、Al 充分反应后，金属无剩余且所得溶液质量相等，则投入的 Na 、Mg 、Al 质量比为92∶96∶99差量法解题：题目明确说明金属无剩余∴ 金属为适量；反应后所得溶液质量相等相等即所加入金属的质量与产生H 2质量之差相等，设加入钠质量为x 。

2Na 2HCl 2NaCl H m 46g 2g 46244g x ag 2+=+↑-=∆增加x 46a 4423a22(g)==设加入Mg 质量为yMg 2HCl MgCl H m 24g 2g 24g 2g 22g y ag22+=+↑-=∆增加y 24a 2212a11g ==设加入Al 质量为z2Al 6HCl 2AlCl 3H m 54g 6g 54g 6g 48g z ag32+=+↑-=∆增加z 54a 4898ag ==g m M m 2322121198929699Na Mg Al ∶∶∶∶∶∶==（4）两种金属粉末的混合物15g 投入足量新硫酸得到5.6L H 2（标准状况）这种混合物可能是：A ．Mg 和FeB ．Mg 和AlC ．Fe 和ZnD ．Fe 和Cu 答案：C 、D 解析：平均值法解题，按二价金属分析R H SO ()RSO H 2442+=+↑稀 ∴M 15g5.6L 22.4L mol60g mol ==①Mr ：Mg ～24<60 ∴A 选项不合题意 Fe ～56<60②Mr ：Mg ～24<60 ∴B 选项不合题意Al ～ 273218⨯= <60③Mr ：Fe ～56<60 ∴C 为正确答案 Zn ～65>60 ④Cu 不与H 2SO 4反应 Fe ～H 2↑ 设需铁的质量为x 56g 22.4L x=14g<15gx 5.6L∴D 为正确答案例5：金属和酸反应（生成H 2）的有关计算（1）下列各组金属混合物质量相同，它们分别和足量盐酸反应，在相同状况下产生H 2的体积也相同，则其中Zn 的质量分数最高的是：A ．Zn 和AlB ．Zn 和FeC ．Zn 和MgD ．Zn 和Na 答案：A 解析：平均值法解题Mr m n a ==总总（定值）（依据题意）a 18-值最大 ⇒Zn 的质量分数最高 （2）分别向盛有等体积等浓度的盐酸中投入0.2mol 的Mg 和Al 若两者产生H 2量比为4∶5，则该盐酸中溶质的物质的量为0,5mol分析：因为题目没有明确适量物质所以要按不同情况讨论分析①若Mg HCl Al HCl ++⎫⎬⎭酸为适量2HCl ～H 2↑产生H 2量应相等 ∴不合题意②若金属皆为适量 Mg ～H 2↑ 2Al ～3H 2↑0.2mol 0.2mol 0.2mol 0.3mol∴产生H 2体积比为23∴不合题意③根据①和②分析 Mg HCl +；Al HCl +反应中一个反应盐酸为适量一个反应金属为适量 ∵450.2x= ∴ x 0.25mol =Mg 2HCl MgCl H 0.2mol 0.4mol 0.2mol 22+=+↑2Al 6HCl 2AlCl 3H 2mol 6mol 3mol 0.17mol 0.5mol 0.25mol32+=+↑∴Mg 为适量（Mg HCl +） Al 为过量（Al HCl +） ∴()n HCl 0.5mol =（3）甲、乙烧杯分别盛有相同 物质的量（n ）的稀硫酸，分别放入mg Mg ，mg Zn 反应停止后发现一烧杯中仍有金属残留，则n 值围：A ．m 24n m 65>≥B ．m 24n m65<≤C ．m 24n m 65≥>D ．m 24n m65≤<答案：A解析：①从m 24m65>数值大小关系就可敏捷判断B 、D 是错误答案 ②∵m 24m65>说明残留金属必为Mg Mg ～H 2SO 4 Zn ～H 2SO 4 24g 1mol 65g 1mol mg n mol mg n molm 24n >（Mg 剩余） m 65n ≤ （Zn 完全反应）∴m 24n m65>≥A 为正确答案（4）两个烧杯均盛有100mL 1mol/L H 2SO 4，分别向两烧杯中加入A 克Mg 和B 克Al ，反应完全后烧杯剩余物质质量相等求下列情况下，A 和B 取值围及其两者的数值关系。

①两种金属均有剩余 ②两种金属均无剩余 ③一种金属有剩余答案：①A B 2.4g => ②1112A 89B A 2.4g B 1.8g =≤≤ ③1112A B A 2.4g B 1.8g =-≤>02. 解析：①两种金属均有剩余 ∴两烧杯中H 2SO 4皆为适量 ()n H SO 0.110.1mol 24=⨯=Mg ～H 2SO 4～H 2↑2Al ～3H 2SO 4～3 H 2↑24g 1mol 1mol 54g 3mol 3mol 2.4g 0.1mol 0.1mol 1.8g 0.1mol 0.1mol 酸为适量 A>2.4g 酸为适量B>1.8g满足加入Mg 、Al 质量相等，酸为适量产生H 2量相等，烧杯剩余物质质量相等∴A B 2.4g =>②两种金属无剩余Mg 、Al 为适量，满足烧杯剩余物质质量相等即加入金属的质量与产生H2量差值相等∴差量法解题Mg～H2SO4～H2↑∆m增加设Ag、Mg完全反应∆m质量增加为x 24g 1mol 2g 24g－2g = 22gAg 0.1mol xA 240.1A 2.4g≤≤x22A24g11A12g==2Al～3H2SO4～3H2↑∆m增加设Bg、Al完全反应∆m质量增加为y54g 3mol 6g 54g－6g = 48gBg 0.1mol yB 540.13B 1.8g≤≤y48B54g16B18g=8B9g==∴x y1112A89B A 2.4g B 1.8g==≤≤③一种金属有剩余i）剩余金属AlMg～H2SO4～H2↑∆m增加24g 1mol 2g 24g－2g = 22g A 2.4g≤Ag 0.1mol 22A24g1112Ag =2Al～3H2SO4～3H2↑∆m=-B0.2(g) 54g 3mol 6g 增加1.8g 0.1mol 0.2gB 1.8g>∴A 2.4g B 1.8g1112A B0.2≤>=-为答案ii）剩余MgMg～H2SO4～H2↑∆m增加24g 1mol 2g2.4g 0.1mol 0.2gA 2.4g>∆m增加A0.2(g)-2Al～3H2SO4～3H2↑∆m增加54g 3mol 6g 54g－6g = 48g1.8g 0.1mol 0.2g 48B54g=8B9gB 1.8g ≤（Al完全反应）8B9A0.2 =-若B为1.8g 8 1.89A0.2⨯=-A 1.8g =与A 2.4g >矛盾∴剩余Mg 不合理的例6：某溶液能溶解Al(OH)3，则此溶液中一定能大量共存的离子组是：A ．Na Mg Cl NO 23++--、、、 B ．K Na Br HS ++--、、、C ．K Ba I Cl ++--、、、2D ．Al Zn AlO PO 32243++--、、、 答案：C解析：（1）能溶解Al(OH)3知识点为强酸强碱Al(OH)3H Al 3H O Al(OH)OH AlO 2H O 332322+=++=+++--（2）认真分析题意应为在H +能共存在OH －能共存在的离子组为此题答案。