[精品]新高三化学一轮复习真题精编专题05 金属及其化合物 (自动保存的)及答案

高考试题分类专题05 金属及其合物
1（2012重庆，7）下列叙述正确的是
A F与S混合加热生成FS
2
B NHO
3的热稳定性大于N
2
O
3
过量的铜与浓硝酸反应有一氧氮生成
D 白磷在空气中加热到一定温度能转为红磷
【答案】
【解析】本题考查硫、铁、钠、氮、磷及其合物的性质。

旨在考查元素及其合物中一般与特殊的关系及反应条件对反应产物的影响等。

选项A, F与S混合加热
生成FS。

选项B, NHO
3受热分解生成N
2
O
3
,说明N
2
O
3
的热稳定性大于NHO
3。

选项, 与
浓硝酸反应过程中,随着反应的进行,硝酸浓度逐渐减小,稀硝酸与反应可生成NO。

选项D, 白磷易自燃,在空气中加热时不可能得到红磷。

2（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．B
2和(NH
4
)
2
SO
3
B．AgNO
3
和NH
4
．F
3和NHO
3
D．和N
2
O
3
【答案】A
【解析】本题考查常见合物之间的反应,意在考查考生综合运用所知识的能力。

选项A,加热时(NH
4)
2
SO
3
分解为NH
3
、SO
2
和H
2
O,加水溶解时生成BSO
3
沉淀,符合题
中限定条件。

选项B, 加热时生成NH
3
和H，溶于水时生成的沉淀Ag不溶于盐酸。

选项,加热时NHO
3分解产生O
2
气体,溶于水时发生双水解生成F(OH)
3
沉淀,符合题
中条件。

选项D,加热时无气体生成,溶于水也无沉淀生成。

3（2012江苏，7）下列物质的转在给定条件下能实现的是
A①③⑤B②③④②④⑤D①④⑤
【答案】A
【解析】本题考查元素合物之间的相互转,意在考查考生对元素合物知识的掌握情况。

②中硫在氧气中燃烧生成二氧硫,不是三氧硫,故错;④中加热氯铁溶液时,因为氯铁水解得到的是氢氧铁,得不到无水氯铁,应该在氯氢的气氛中加热蒸干才可以得到无水氯铁,故错。

4（2012上海，十一）钠是活泼的碱金属元素，钠及其合物在生产和生活中有广泛的应用。

完成下列计算：
57．叠氮钠(NN
3
)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4032 L(标准状况下)氮气，至少需要叠氮钠___g。

58．钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。

505 g钠-钾合金溶于200 L 水生成0075 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)。

(2)计算并确定该钠-钾合金的式。

59．氢氧钠溶液处铝土矿并过滤，得到含铝酸钠的溶液。

向该溶液中通入二氧碳，有下列反应：
2NA(OH)
4+O
2
→2A(OH)
3
↓ +N
2
O
3
+H
2
O
己知通入二氧碳336 L(标准状况下)，生成24 A(OH)
3和15 N
2
O
3
，若通入溶液
的二氧碳为112L（标准状况下)，计算生成的A(OH)
3和N
2
O
3
的物质的量之比。

60．常温下，称取不同氢氧钠样品溶于水，加盐酸中和至pH=7，然后将溶液蒸干得氯钠晶体，蒸干过程中产品无损失。

上述实验①②③所用氢氧钠均不含杂质，且实验据可靠。

通过计算，分析和比较上表3组据，给出结论。

【答案】57 78
58 (1)c(OH-)=×1 000=075(/L)
(2)设上述合金中含钠、b钾,则
=0050 b=010 该钠-钾合金式为N2。

59 溶液含氢氧钠。

氢氧钠和二氧碳反应生成的碳酸钠15-1/2×24=3() 112 L二氧碳的物质的量 112/224 =5()
A(OH)
3]∶(N
2
O
3
)=(5-3)×2]∶5=4∶5
60 由氯钠质量推算,氢氧钠样品摩尔质量为
M 1(氢氧钠)=
51
.3
5.
58
×240=40 (g/); M2(氢氧钠)=
34
.2
5.
58
×232=58 (g/)
M 3(氢氧钠)=
51
.3
5.
58
×348=58 (g/)
结论：实验①所取氢氧钠样品是NOH；实验②和实验③所取氢氧钠样品应该是NOH·H
2
O。

【解析】57．根据氮元素守恒：(NN
3)=
3
2
(N
2
)=
1
mol
L
4.
22
0.32L
4
－
⋅
×
3
2
=1．2 ，(NN
3
)=1．2
×65 g·-1=78 g。

58．根据方程式：2N＋2H
2O=2NOH＋H
2
↑，2＋2H
2
O=2OH＋H
2
↑，可知
(OH－)=2(H
2)=0075 ×2=015 。

c(OH－)=
0.200L
0.15mol
＝075·L-1。

设合金中钠和钾物质
的量分别为和b，则：＋b=0075×2=015，23＋39b=5．05 g，解得=0．050 ，b=0．10 ，(N)()=12，该钠-钾合金的式为N
2。

59．溶液中通入O
2，与NOH反应生成N
2
O
3
，与铝酸钠反应生成A(OH)
3
和N
2
O
3。

由方程式：2NA(OH)
4＋O
2
→2A(OH)
3
↓＋N
2
O
3
＋H
2
O，可求出由O
2
与NA(OH)
4
生成
N 2O
3
12 ，则O
2
与NOH反应生成N
2
O
3
3 。

(NOH)=6 。

112 L二氧碳得物质的量：
1
mol
L
4.
22
L
112
－
⋅
＝5 ，O
2
与NOH反应生成N
2
O
3
3 。

O
2
与NA(OH)
4
生成A(OH)
3
：(5－
3)×2=4 ，生成N
2O
3
2 ，则(A(OH)
3
)：(N
2
O
3
)=4：5。

60．见“答案”。

5（2012全国新课标卷，26）铁是应用最广泛的金属，铁的卤物、氧物以及高价铁的含氧酸盐均为重要合物。

（1）要确定铁的某氯物F的式，可用离子交换和滴定的方法。

实验中称取
054g 的F 样品，溶解后先进行阳离子交换预处，再通过含有饱和OH -的阴离子交换柱，使-和OH -发生交换。

交换完成后，流出溶液的OH -用040·L -1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸250L 。

计算该样品中氯的物质的量，并求出F 中值： （列出计算过程）；
（2）现有一含有F 2和F 3的混合物样品，采用上述方法测得（F ）﹕（）= 1﹕21，则该样品中F 3的物质的量分为 。

在实验室中，F 2可用铁粉和 反应制备，F 3可用铁粉和 反应制备；
（3）F 3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（2FO 4）是一种强氧剂，可作为水处剂和高容量电池材料。

F 3
与O 在强碱性条件下反应可制取2
FO 4，其反应的离子方程式
为 ；
与MO 2-电池类似，2FO 4-也可以组成碱性电池，2FO 4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 。

【答案】(1)=3
()=0025 0 L×040 ·L -1=0010 (F)=054 g-0010 ×355 g·-1=019 g (F)=019 g÷56 g·-1=0003 4 (F)∶()=0003 4∶0010≈1∶3, =3 (2)010 盐酸 氯气 (3)2F 3++2I -2F 2++I 2(或2F 3++3I -2F 2++)
(4)2F(OH)
3+3O -+4OH -2
+5H 2O+3-(
或
2F 3++10OH -+3O -2
+3-+5H
2O)
+3-+4H 2O F(OH)3+5OH -
3+2
+ 8H 2O
3(OH)2+2F(OH)3+4OH -
【解析】本题考查式和物质含量的计算、离子方程式以及电极反应式的书写,意在考查考生对电知识、离子反应知识的掌握情况以及相关计算能力。

(2)设混合物样品中含有 F 2、b F 3,根据题意有(+b )∶(2+3b )=1∶21,解得=9b ,所以F 3
的物质的量分为b ∶(+b )=b ∶10b =010。

实验室中,F 2可用铁粉与稀盐酸发生置换反应得到,F 3可用铁粉与氯气发生合反应得到。

(3)F 3+具有强氧性而I -具有强还原性,二者发生氧还原反应生成棕色物质I 2。

根据元素守恒和得失电子守恒可完成方程式。

(4)首先明确O -的还原产物是-,然后根据元素守恒、得失电子守恒和电荷守恒即可完成方程式。

根据题意可写出题给原电池的负极反应式为-2-+2OH -(OH)2,总反应式为3+2
+8H 2O
3(OH)2+2F(OH)3+4OH -。

用总反应式减去负极反应式可得正极反应式为
+3-+4H 2O
F(OH)3+5OH -。

6（2012江苏，20）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-氯法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热方程式如下
A 2O 3()+A 3(g)+3() 3A(g)+3O(g) ΔH = J·-1
3A(g)
2A()+A 3(g) ΔH =b J·-1
①反应A 2O 3()+3()
2A()+3O(g)的ΔH = J·-1(用含、b 的代式表示)。

②A 43是反应过程中的中间产物。

A 43与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的方程式为 。

(2)镁铝合金(Mg 17A 12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定计量比的Mg 、A 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 Mg 17A 12+ 17H 217MgH 2+12A 。

得到的混合物Y(17MgH 2+12A)在一定条件
下可释放出氢气。

①熔炼制备镁铝合金(Mg 17A 12)时通入氩气的目的
是 。

②在60 ·L -1 H 溶液中,混合物Y 能完全释放出H 2。

1 Mg 17A 12完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应,释放出H 2的物质的量为 。

③在05 ·L -1 NOH 和10 ·L -1 Mg 2溶液中,混合物Y 均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的-射线衍射谱图如图所示(-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NOH 溶液中,
混合物Y中产生氢气的主要物质是
(填式)。

(3)铝电池性能优越，A-AgO 电池可用作水下动力
电，其原如图所示。

该电池反应的方程式
为。

【答案】 (1)①+b②A43+12H=4A3+3H4↑
(2)②防止Mg、A 被空气氧②52 ③A
(3)2A+3AgO+2NOH=2NAO
2+3Ag+H
2
O
【解析】本题以铝为题材,考查盖斯定律,铝及其合物的性质以及电反应方程式的书写,意在考查考生阅读新信息,处新信息的能力。

(1)①根据盖斯定律,将题中所给的两个热方程式相加可得所求反应,反应的ΔH=(+b)J·-1。

②含氢量最高的烃
为H
4,根据原子守恒,3个原子需要结合12个H原子形成3个H
4
分子。

再由A原子守
恒,4个A原子需要结合12个原子形成4个A
3分子,所以A
43
与H以物质的量之比为1∶
12参加反应。

(2)①镁、铝都是活泼的金属单质,容易被空气中的氧气氧,通入氩
气作保护气,以防止二者被氧。

②1 Mg
17A
12
完全反应,吸收的H
2
为17 ,在盐酸中会
全部释放出。

镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H
2,生成H
2
的物质的量分别
为17 、18 ,则生成的氢气一共为52 。

③镁与NOH不反应,再根据-射线衍射谱图可知,在NOH溶液中产生氢气的主要物质是铝。

(3)铝作负极,失电子被氧,在碱性溶液中生成NAO
2。

AgO作正极,得电子被还原为Ag,电解质溶液为NOH溶液,由此可写出总反应方程式。

7（2012海南，14）在F
3
溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处和资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：
p F(OH)
3
]= 40×10-38
回答下列问题：
(1)F
3
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）2F3++ = 2F2++2+（2）回收铜和F 加盐酸反应后过滤
（3）F
2+(OH)
2
=F(OH)
2
↓+
2
、4F(OH)
2
+O
2
+2H
2
O=4F(OH)
3
（4）c(F3+)= 40×10-38÷(10-9)3= 40×10-11 (/L)
【解析】本题主要考查离子方程式和方程式的正确书写与溶度积的计算,意在考查考生正确使用用语的能力和计算能力。

(1) F3+具有强氧性,能将氧为2+,即该反应的离子方程式为2 F3++ 2 F2++ 2+。

(2)向废液中加入过量的铁屑,能将溶液中的2+还原为单质铜,便于回收铜;过滤得到的固体的主要成分为生成的单质铜和未反应的铁屑;可向该混合物中加入足量盐酸,使铁屑充分反应,过滤即可得到
单质铜。

(3)滤液的主要成分为F
2,加入石灰水时发生的反应为F
2
+(OH)
2
=F(OH)
2↓+
2
,鼓入足量空气时, F(OH)
2
被O
2
氧为F(OH)
3
,即
4F(OH)
2+O
2
+2H
2
O=4F(OH)
3。

(4)当过程Ⅱ中溶液的pH=5时,溶液中c(OH-)=10-9/L,
根据
p
的表达式求得c(F3+)=40×10-38÷(10-9)3=40×10-11 (/L)。