2012年高考试题分项解析化学 专题05 金属及其化合物

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名称 2012年高考试题分项解析化学 专题05 金属及其化合物
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资源类型 教案
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科目 化学
更新时间 2012-07-09 09:40:07

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2012年高考试题分项解析化学
专题05 金属及其化合物
(2012·四川)13.向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2,在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是
A.Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1 B.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
【答案】:B
mol×2-0.1 mol×2×2=0.2mol,D正确。
【考点定位】本题考查铜及其化合物知识和氧化还原反应的计算。
(2011·重庆)7.下列叙述正确的是
与S混合加热生成FeS2
的热稳定性大于
过量的铜与浓硫酸反应用一氧化氮生成
D.白磷在空气中加热到一定温度能转化成红磷
【答案】C
【解析】Fe与S混合加热生成FeS,A项错误;NaHCO3加热可以生成Na2CO3,B项错误;过量铜与浓硝酸反应,过程中随硝酸浓度变小与铜反应生成一氧化氮,C项正确;白磷在空气中加热可以与空气中氧气反应,D项错误。
【考点定位】本题考查元素化合物的有关知识吗,考查的知识点有Fe与S的反应、NaHCO3的稳定性、Cu与HNO3的反应等。
(2011·安徽)13.已知室温下,Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1mol·L—1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系,合理的是
13、【答案】C
【解析】根据题意Ksp[Al(OH)3]>> Ksp[Fe(OH)3],因此向混合溶液中滴加NaOH溶液时,首先应生成Fe(OH)3沉淀,当Fe3+ 沉淀完全后,再生成Al(OH)3沉淀,继续滴加NaOH溶液,则Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,而题意是生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系,故C项图像符合实际情况。
【考点定位】本题主要考查元素化合物的知识及化学反应的竞争性。
(2012·天津)2.下列单质或化合物性质的描述正确的是
A.NaHSO4水溶液显中性
B.SiO2与酸、碱均不反应
C.NO2溶于水时发生氧化还原反应
D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
【答案】:C
【解析】:硫酸氢钠在水溶液中完全电离为:NaHSO4=Na++H++SO42-,故溶液呈酸性,A错;二氧化硅属于酸性氧化物,其能和强碱反应,也能和氢氟酸反应,B错;二氧化氮溶于水和水反应生成硝酸和一氧化氮,属于氧化还原反应,C对;氯气具有较强的氧化性,铁在其中燃烧一定生成氯化铁,D错。
【考点定位】此题以元素化合物知识为基础,综合考查了物质性质、氧化还原反应等知识。
(2012·海南)8.两种盐的固体混合物:①加热时有气体产生,②加水溶解时有沉淀生成,且沉淀溶于稀盐酸。满足上述条件的混合物是
A.BaCl2和(NH4)2SO4 B.AgNO3和NH4Cl
C.FeCl3和NaHCO3 D.KCl和Na2CO3
【答案】:AC
【解析】:硫酸铵和氯化钡混合加热时会释放氨气,加水溶解会生成硫酸钡沉淀,A符合;氯化铵受热能放出氨气,但生成的盐酸AgCl不溶于盐酸,B排除;碳酸氢钠受热放出二氧化碳气体,溶于水生成的Fe(OH)3可溶于盐酸,C符合;氯化钾和碳酸钠混合溶于水不生成沉淀,D排除。
【考点定位】此题以实验现象为载体考查了元素化合物的性质。
(2012·上海)17.将l00mLl mol/L的Na2CO3溶液等分为两份.其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。两份溶液中c(CO32 -)的变化分别是
A.减小、减小 B.减小、增大 C.增大、增大 D.增大、减小
【答案】B
【解析】加入少量醋酸发生的反应为HCO3- +CH3COOH=CH3COO-+H2O+CO2↑,加入少量Ba(OH)2发生的反应为Ba2++2OH-+2HCO3- =BaCO3↓+CO32 -+2H2O,故答案选B。
【考点定位】本题考查NaHCO3的性质。
(2012·上海)22.PbO2是褐色固体,受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物,+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2;现将l mol PbO2加热分解得到O2,向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2,O2和Cl2的物质的量之比为3:2。则剩余固体的组成及物质的量比是
A.1:1混合的Pb3O4、PbO B.1:2混合的PbO2、Pb3O4
C.1:4:l混合的PbO2、Pb3O4、PbO D.PbO2、Pb3O4、PbO
【答案】AD
PbO:PbO2=7:5。
【考点定位】本题考查铅的化合物的性质,考查氧化还原反应规律的应用。
(2012·江苏)5. 下列有关物质的性质与应用不踿 相对应的是
A. 明矾能水解生成Al(OH)3 胶体,可用作净水剂
B. FeCl3 溶液能与Cu 反应,可用于蚀刻印刷电路
C. SO2 具有氧化性,可用于漂白纸浆
D. Zn 具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料
【答案】C
【解析】A选项正确,常用铝离子水解性质用铝盐净化水;B选项正确,Fe3+有氧化性,会腐蚀铜;C选项错误,漂白纸浆不是利用SO2的氧化性;D选项正确,电池中锌是被氧化,是还原剂,作电极还利用其导电性。
【考点定位】物质的性质与应用
(2012·上海)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。完成下列填空:
27.Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1:1,写出Se和浓HNO3的反应方程式________。
答案:
解析:
28.已知:Se+2H2SO4(浓)→2SO2↑+SeO2+2H2O;2SO2+SeO2+2H2O→Se+2SO42-+4H+
SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是______。
29.回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:
①SeO2+ KI+ HNO3→ Se+ I2+ KNO3+ H2O ②I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI
配平方程式①,标出电子转移的方向和数目。
30.实验中,准确称量SeO2样品0.1500g,消耗了0.2000 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为___。
【答案】
30.0.925
【解析】 (1)根据氧化还原反应中得失得失守恒,2 mol HNO3生成1 mol NO和1 mol NO2转移电子为4 mol,而1 mol Se生成SeO2转移的电子数是4 mol,因此化学方程式中HNO3的系数为2,而Se、NO、NO2、SeO2系数是1,另外配平H元素即可得到正确的化学方程式。(2)根据同一个化学反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由第一个化学方程式可知氧化性H2SO4(浓)>SeO2,由第二个化学方程式可知氧化性SeO2>SO2,故氧化性大小H2SO4(浓)>SeO2>SO2。(3)可以采用化合价升降法配平,即Se元素化合价由+4降低为0,化合价变化单位为4,而I元素化合价由-1价升高至0价,升高单位为1,根据升降相等,KI系数应该为4,故I2系数为2,然后配平其他元素原子即可;该反应中KI中的I元素失电子,而SeO2得电子。(4)根据配平后的化学方程式①与化学方程式②可得关系式:
SeO2 ~ 4Na2S2O4
故样品中的SeO2质量为m=×0.2000 mol/L×0.025 L×111 g/mol。
即样品中SeO2质量分数为=0.925。
【考点定位】本题主要考查氧化还原反应和有关的化学计算能力,意在考查考生对氧化还原反应规律的理解与应用。
(2012·上海)钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算:
57.叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 L(标准状况下)氮气,至少需要叠氮化钠___g。
58.钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠-钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。
(1)计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。
(2)计算并确定该钠-钾合金的化学式。
59.氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应:
2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓ +Na2CO3+H2O
己知通入二氧化碳336 L(标准状况下),生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3,若通入溶液的二氧化碳为112L(标准状况下),计算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比。
60.常温下,称取不同氢氧化钠样品溶于水,加盐酸中和至pH=7,然后将溶液蒸干得氯化钠晶体,蒸干过程中产品无损失。
  氢氧化钠质量(g) 氯化钠质量(g)
① 2.40 3.51
② 2.32 2.34
③ 3.48 3.51
上述实验①②③所用氢氧化钠均不含杂质,且实验数据可靠。通过计算,分析和比较上表3组数据,给出结论。
【答案】
57.78
M1(氢氧化钠)=×2.40=40 g/mol
M2(氢氧化钠)=×2.40=58 g/mol
M3(氢氧化钠)=×3.48=58 g/mol
结论:
实验①所取氢氧化钠样品是NaOH;
实验②和实验③所取氢氧化钠样品应该是NaOH·H2O。
【解析】57.根据氮元素守恒:n(NaN3)=n(N2)= ×=1.2 mol,m(NaN3)=1.2 mol×65 g·mol-1=78 g。
58.根据化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2K+2H2O=2KOH+H2↑,可知n(OH-)=2n(H2)=0.075 mol×2=0.15 mol。c(OH-)==0.75mol·L-1。设合金中钠和钾物质的量分别为a和b,则:a+b=0.075×2=0.15,23a+39b=5.05 g,解得a=0.050 mol,b=0.10 mol,n(Na):n(K)=1:2,该钠-钾合金的化学式为NaK2。
59.溶液中通入CO2,与NaOH反应生成Na2CO3,与铝酸钠反应生成Al(OH)3和Na2CO3。由化学方程式:2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O,可求出由CO2与NaAl(OH)4生成Na2CO312 mol,则CO2与NaOH反应生成Na2CO33 mol。n(NaOH)=6 mol。112 L二氧化碳得物质的量:=5 mol,CO2与NaOH反应生成Na2CO33 mol。CO2与NaAl(OH)4生成Al(OH)3:(5-3)×2=4 mol,生成Na2CO32 mol,则n(Al(OH)3):n(Na2CO3)=4:5。
60.见“答案”。
【考点定位】本题考查化学计算与判断。
(2012·全国新课标卷)26.(14分)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol.L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值:
(列出计算过程);
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 。
与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。
n(Fe)/ n(Cl)=0.0034:0.010 x=3
(2012·江苏)20. (14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s) =3AlCl(g)+3CO(g) △H=a kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) △H=b kJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为 。
(2)镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定条件下可释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。
②在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中,混合物Y 能完全释放出H2。1 mol Mg17 Al12 完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应,释放出H2 的物质的量为 。
③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L-1 MgCl2溶液中, 图8
混合物Y 均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的X-射线衍射谱图如图8 所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物
质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中产生氢气的主要物质是
(填化学式)。
(3)铝电池性能优越,Al-AgO 电池可用作水下动力电源,
其原理如图9所示。该电池反应的化学方程式为 。
【答案】
20. (14 分)
(1)①a+b ②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑
(2)②防止Mg、Al 被空气氧化 ②52 mol ③Al
(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O
电子被还原为Ag,电解质溶液为NaOH溶液,由此可写出总反应。
【考点定位】盖斯定律,铝及其化合物的性质以及电化学反应方程式
(2012·海南)14.(9分)
在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:
I:向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液;
II:向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。
己知:Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38
回答下列问题:
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 :
(2)过程I 加入铁屑的主要作用是 ,分离得到固体的主要成分是 ,从固体中分离出铜需采用的方法是 ;
(3)过程II中发生反应的化学方程式为 ;
(4)过程II中调节溶液的pH为5,金属离子浓度为 。(列式计算)
【答案】:(1)2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+;(2)回收铜;Cu和Fe;加盐酸反应后过滤;(3)FeCl2+Ca(OH)2 =Fe(OH)2↓+CaCl2;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe (OH)3;(4)c(Fe3+)=4.0×10-38÷(10-9)3= 4.0×10-11 (mol/L)。
图8
图9
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