2021年新课标(老高考)化学复习练习课件:专题五 金属及其化合物.pptx
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1、1.(2020浙江7月选考,8,2分)下列说法不正确的是( ) A.Cl-会破坏铝表面的氧化膜 B.NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强 C.KMnO4具有氧化性,其稀溶液可用于消毒 D.钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀 考点考点1 1 钠、镁、铝及其化合物钠、镁、铝及其化合物 答案答案 B NaHCO3不稳定,受热易分解,发生反应:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2,NaHCO3的热 稳定性比Na2CO3弱,故选B。 2.(2020江苏单科,3,2分)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( ) A.铝的金属活泼性强,可用于制作铝金属制品 B.氧化铝熔点高,可用作电解
2、冶炼铝的原料 C.氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸 D.明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水 答案答案 D A项,金属铝用于制作金属制品是因为金属铝易加工,且表面形成的氧化膜有一定的防 腐作用,错误;B项,冶炼铝用氧化铝作原料,是因为氧化铝是离子化合物,熔融时能电离,错误;C项,氢 氧化铝有弱碱性,可用于中和过多的胃酸,错误;D项,明矾中的铝离子在水溶液中水解生成氢氧化 铝胶体,可用于净水,正确。 3.(2020山东,5,2分)利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是( ) A.用甲装置制备并收集CO2 B.用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生 C.用丙装置制备无水MgCl2
3、 D.用丁装置在铁上镀铜 答案答案 C A项,CO2的密度比空气大,收集时应用向上排空气法,错误;B项,液溴易挥发,会与AgNO3 溶液反应,干扰验证有HBr的产生,错误;C项,由MgCl2 6H2O制备无水MgCl2需要在HCl氛围中干燥 脱水,抑制其水解,正确;D项,铁上镀铜,Cu应作电解池的阳极,Fe作阴极,则Cu连电池的正极,Fe连电 池的负极,错误。 4.(2019课标,11,6分)下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是( ) A.向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失Zn+CuSO4 Cu+ZnSO4 B.澄清的石灰水久置后出现白色固体Ca(OH)2+CO2 CaC
4、O3+H2O C.Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O2 2Na2O+O2 D.向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀3Mg(OH)2+2FeCl3 2Fe(OH)3+3MgCl2 答案答案 C 本题考查了分析和解决化学问题的能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素 养。 C项,Na2O2在空气中与CO2反应生成了Na2CO3与O2,化学方程式为2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,错 误。 5.(2019课标,26,14分)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工 业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5 H2O、SiO2
5、及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工 艺流程如下: 回答下列问题: (1)在95 “溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为 。 (2)“滤渣1”的主要成分有 。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子, 可选用的化学试剂是 。 (3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2OH+B(OH,Ka=5.8110-10,可判断H3BO3是 酸;在 “过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是 。 - 4 ) (4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2 MgCO3沉淀的离子方程式为 ,母液经加热后可返回 工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁 的方法是 。
6、 答案答案 (1)NH4HCO3+NH3 (NH4)2CO3 (2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN (3)一元弱 转化为H3BO3,促进析出 (4)2Mg2+3C+2H2O Mg(OH)2 MgCO3+2HC或2Mg2+2C+H2O Mg(OH)2 MgCO3+ CO2 溶浸 高温焙烧 2- 3 O - 3 O 2- 3 O 解析解析 本题涉及的考点有离子方程式的书写、Fe3+的检验、化学平衡常数的应用,考查了学生解 读化学工艺流程,将题给信息与已学知识相结合分析、解决化学问题的能力。 (1)“溶浸”步骤产生的“气体”是NH3,用NH4HCO3溶液吸收NH3的化学方程式为NH3+N
7、H4HCO3 (NH4)2CO3。 (2)根据流程图可知,Fe2O3、Al2O3、SiO2不溶于(NH4)2SO4溶液,故“滤渣1”的主要成分有SiO2、 Fe2O3、Al2O3;检验Fe3+通常选用KSCN溶液。 (3)根据H3BO3的解离反应以及电离平衡常数,可判断H3BO3是一元弱酸;在“过滤2”操作前B元素 主要以B2的形式存在,调节pH至3.5后生成了H3BO3沉淀,由此可推断调节pH的目的是将B2转 化成H3BO3。 (4)反应物有Mg2+、C,生成物有Mg(OH)2 MgCO3沉淀,再结合电荷守恒、原子守恒可写出反应 的离子方程式;“沉镁”后的母液的主要成分为(NH4)2SO4,
8、可供“溶浸”工序循环使用;Mg(OH)2、 MgCO3在高温条件下均易分解生成MgO,故高温焙烧碱式碳酸镁可以制备轻质氧化镁。 4- 5 O 4- 5 O 2- 3 O 6.(2019天津理综,3,6分)下列有关金属及其化合物的应用不合理的是( ) A.将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2 B.铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业 C.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良 D.无水CoCl2呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水 以下为教师用书专用 答案答案 C 本题涉及的考点有铁、氯、钠及其化合物的性质,
9、合金的性质与应用。考查学生对元 素化合物基础知识的整合能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 A项,溶液中发生反应:2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-、2Fe3+Fe 3Fe2+,将废铁屑加入FeCl2溶液中可 以除去工业废气中的Cl2,正确;B项,铝、锂均为轻金属,铝中添加适量锂可以制得低密度、高强度 的铝合金,正确;C项,Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3+2NaOH,施加熟石灰生成了烧碱NaOH,碱性增强, 不利于作物生长,错误;D项,无水CoCl2吸水的现象(蓝色变粉红色)明显,可用于判断变色硅胶是否 吸水,正确。 易错提醒易错提醒 C项中,熟石灰虽然可以与Na2CO3
10、反应,但反应后会生成碱性更强的烧碱,适得其反。解 题时务必考虑周到,思维缜密。 7.(2019上海选考,16,2分)在pH为1的100 mL 0.1 mol/L的AlCl3溶液中,加入300 mL 0.1 mol/L的氢氧 化钠溶液后铝元素的存在形式是( ) A.Al B.Al3+ C.Al(OH)3 D.Al3+、Al(OH)3 - 2 O 答案答案 D pH为1的100 mL 0.1 mol/L的AlCl3溶液中,n(H+)=0.1 L0.1 mol/L=0.01 mol,n(Al3+)=0.1 L 0.1 mol/L=0.01 mol,300 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液中n(
11、NaOH)=0.3 L0.1 mol/L=0.03 mol,两溶液 混合后先后发生反应H+OH- H2O、Al3+3OH- Al(OH)3,0.01 mol H+消耗0.01 mol OH-,剩 余的0.02 mol OH-与0.01 mol Al3+反应时,Al3+过量,产生Al(OH)3的物质的量为 mol,剩余Al3+的 物质的量为0.01 mol- mol= mol。 0.02 3 0.02 3 0.01 3 8.(2018江苏单科,3,2分)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( ) A.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂 B.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维 C.A
12、l2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料 D.CaO 能与水反应,可用作食品干燥剂 答案答案 D A项,NaHCO3用于制胃酸中和剂应用的是NaHCO3能与胃酸反应生成NaCl、CO2和H2O 这一性质,与NaHCO3受热易分解无关,错误;B项,SiO2用于制光导纤维与其熔点、硬度等性质无关, 错误;C项,Al2O3用作耐高温材料是因为其熔点高,与其是两性氧化物无关,错误。 拓展延伸拓展延伸 CaO虽可用作食品干燥剂,但本身及与水反应的产物Ca(OH)2对人体都有危害,一定不 能误食。 9.(2017海南单科,7,4分)(双选)下列叙述正确的是( ) A.稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜 B.碘化钾
13、与浓硫酸反应可制备碘化氢 C.过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气 D.铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝 答案答案 CD 根据金属活动性顺序,Cu排在H的后边,因此金属铜不与稀硫酸反应,A项错误;浓硫酸 具有强氧化性,能把HI氧化,B项错误;2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,因此可以制备氧气,C项正确; 铝在氯气中燃烧生成AlCl3,D项正确。 10.(2017江苏单科,3,2分)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( ) A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂 B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒 C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维 D.NH3易溶于
14、水,可用作制冷剂 答案答案 A 本题考查Na2O2、ClO2、SiO2和NH3的性质及应用。B项,ClO2具有很强的氧化性,可用 于杀菌消毒,错误;C项,SiO2用于制造光导纤维与其硬度大无关,错误;D项,NH3用作制冷剂是因为其 易液化,液氨汽化吸热,错误。 知识拓展知识拓展 ClO2是一种自来水消毒剂,比Cl2的消毒效果要好,杀菌消毒的同时不会生成新的有毒 物质。 11.(2018天津理综,7,14分)下图中反应是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2 6NH3是优质的镁 资源。回答下列问题: (1)MgCl2 6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H-除外): ,Mg在元素周
15、期表中的位置: ,Mg(OH)2的电子式: 。 (2)A2B的化学式为 。反应的必备条件是 。上图中可以循环使用的 物质有 。 (3)在一定条件下,由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料 (写化学式)。 (4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,写出该 反应的化学方程式: 。 (5)用Mg制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下: RBr RMgBr (R:烃基;R:烃基或H) 依据上述信息,写出制备所需醛的可能结构简式: 。 答案答案 (14分)(1)r(H+)r(Mg2+)r(N3-)r(Cl
16、-) 第三周期A族 H -Mg2+ H- (2)Mg2Si 熔融,电解 NH3,NH4Cl (3)SiC (4)2Mg(OH)2+2SO2+O22MgSO4+2H2O (5)CH3CH2CHO,CH3CHO O O 解析解析 本题考查物质结构与元素周期律、工艺流程、简单有机合成。 (1)H+只有原子核;N3-、Mg2+有两个电子层,当电子层结构相同时,原子序数越大离子半径越小;Cl-有 三个电子层,故离子半径:r(H+)r(Mg2+)r(N3-)13,V2O5 xH2O与NaOH反应生成NaVO3,Al(OH)3与NaOH反应生成NaAl(OH)4,Fe(OH)3不与 NaOH反应,所以滤渣是
17、Fe(OH)3。(5)“调pH”的目的是将NaAl(OH)4转化为Al(OH)3沉淀除去, 反应的化学方程式为NaAl(OH)4+HCl Al(OH)3+NaCl+H2O,则滤渣为Al(OH)3。(6)加入过 量NH4Cl固体,c(N)增大,根据同离子效应,可促进NH4VO3晶体尽可能完全析出。 2 O 2 O 2 O 4 H 7.(2020山东,16,12分)用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工 艺流程如下: 已知:MnO2是一种两性氧化物;25 时相关物质的Ksp见下表。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH
18、)2 Ksp 110-16.3 110-38.6 110-32.3 110-12.7 回答下列问题: (1)软锰矿预先粉碎的目的是 ,MnO2与BaS溶液反应转 化为MnO的化学方程式为 。 (2)保持BaS投料量不变,随MnO2与BaS投料比增大,S的量达到最大值后无明显变化,而Ba(OH)2的 量达到最大值后会减小,减小的原因是 。 (3)滤液可循环使用,应当将其导入到 操作中(填操作单元的名称)。 (4)净化时需先加入的试剂X为 (填化学式),再使用氨水调溶液的pH,则pH的理论最小值为 (当溶液中某离子浓度c1.010-5mol L-1时,可认为该离子沉淀完全)。 (5)碳化过程中发生
19、反应的离子方程式为 。 答案答案 (1)增大接触面积,充分反应,提高反应速率 MnO2+BaS+H2O Ba(OH)2+MnO+S (2)过量的MnO2消耗了产生的Ba(OH)2 (3)蒸发 (4)H2O2 4.9 (5)Mn2+HC+NH3 H2O MnCO3+N+H2O - 3 O 4 H 解析解析 (1)预先粉碎软锰矿,可以增大接触面积,充分反应,从而提高反应速率和原料的利用率。从 题给流程图中可以看出,MnO2和BaS溶液反应除生成MnO外,还生成S和Ba(OH)2,根据得失电子守 恒和原子守恒可得反应的化学方程式为MnO2+BaS+H2O MnO+Ba(OH)2+S。(2)由题给信息
20、可 知MnO2是一种两性氧化物,故可与Ba(OH)2反应,Ba(OH)2的量会减少。(3)蒸发结晶析出Ba(OH)2, 过滤后,滤液是饱和的Ba(OH)2溶液,其中含有Ba(OH)2,为循环使用,可将其导入到蒸发操作中。 (4)为除尽Fe2+,可加入H2O2将其氧化为Fe3+。由题表中相关物质的Ksp可知,Fe3+完全沉淀需要的pH 比Al3+完全沉淀所需pH小,溶液pH只需达到Al3+完全沉淀所需pH即可;设Al3+恰好完全沉淀时溶液 中OH-浓度为x mol L-1,则1.010-5x3=110-32.3,x=10-9.1,pOH=9.1,pH=14-9.1=4.9。(5)碳化过程中生成
21、MnCO3的反应为Mn2+HC MnCO3+H+,生成的H+再和所加氨水反应生成N,故反应的离 子方程式为Mn2+HC+NH3 H2O MnCO3+N+H2O。 - 3 O 4 H - 3 O 4 H 8.(2020课标,27,15分)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还 有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4 7H2O): 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示: 回答下列问题: (1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是 。为回收金属,用稀硫酸 将“滤液”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式 。 金属离子
22、 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ 开始沉淀时(c=0.0 1 mol L-1)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时(c=1.0 10-5 mol L-1)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0 (2)“滤液”中含有的金属离子是 。 (3)“转化”中可替代H2O2的物质是 。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即 ,“滤液”中可能含有的杂质离子为 。 (4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp= (列出计算式)。如果“转 化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol L-1,则“调pH”应控制的pH范围是 。 (5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作
23、镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应 的离子方程式 。 (6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是 。 NaOH pH 溶液 调 22 H O 溶液 滤渣 转化 答案答案 (1)除去油脂、溶解铝及其氧化物 Al(OH+H+ Al(OH)3+H2O (2)Ni2+、Fe2+、Fe3+ (3)O2或空气 Fe3+ (4)0.01(107.2-14)2或10-5(108.7-14)2 3.26.2 (5)2Ni2+ClO-+4OH- 2NiOOH+Cl-+H2O (6)提高镍回收率 - 4 ) 解析解析 (1)油脂可在NaOH溶液中发生水解反应生成可溶性的高级脂肪酸钠和甘油,并且N
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