高中化学专题训练常见金属及其重要化合物

常见金属及其重要化合物
1．下列关于铝及其化合物的叙述正确的是( )
A．铝罐可久盛食醋
B．铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重
C．氢氧化铝可作胃酸的中和剂
D．明矾用作净水剂不涉及化学变化
2．下列化合物既能通过单质间的化合反应制得，又能通过单质和稀盐酸反应制得的是( )
A．FeCl2 B．CuCl2 C．AlCl3
D．FeCl3
3．用下列装置不能达到有关实验目的的是( )
图Z10­ 1
A．用甲图装置电解精炼铝
B．用乙图装置制备Fe(OH)2
C．用丙图装置可制得金属锰
D．用丁图装置验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
4．元素及其化合物的性质是化学研究的主要内容之一。

下列叙述正确的是( ) A．Na与氧气反应只生成Na2O2
B．将SO2通入过量CaCl2溶液中可生成CaSO3沉淀
C ．向Fe(NO 3)2溶液滴加稀盐酸，溶液变黄色
D ．向酚酞试液加足量Na 2O 2粉末，充分振荡后溶液呈红色
5．下列说法中错误的是( )
①合金比纯金属具有较好的性能，硬度比成分金属的大，熔点比成分金属的低
②常用电解法冶炼钠、镁、铝等活泼金属
③将钢闸门与电源正极相连，可防止其在海水中被腐蚀
④Fe 在常温下可与浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸剧烈反应
⑤Al 、Cl 2均能和NaOH 溶液发生氧化还原反应，且两单质的作用相同
⑥Na 久置于空气中，可以和空气中的有关物质发生反应，最终生成Na 2CO 3
⑦制备FeCl 3、CuCl 2固体均可采用将溶液直接蒸干的方法
A ．①②⑥
B ．④⑤
C ．③④⑦
D ．③④⑤⑦
6．O 、Si 、Al 是地壳中含量最多的三种元素，Na 、Mg 、Cl 是海水中的重要元素，下列描述正确的是( )
A ．普通玻璃、水泥成分中都含有O 、Si 、Al 三种元素
B ．从海水中制备Na 、Mg 、Cl 三种元素的单质的反应都是氧化还原反应
C ．电解熔融状态的SiO 2、Al 2O 3可以制得Si 、Al ，且都有氧气生成
D ．加热蒸干NaCl 、MgCl 2溶液时可以得到晶体NaCl 、MgCl 2
7．下列有关Fe 2(SO 4)3溶液的叙述正确的是( )
A ．该溶液中，K ＋、Fe 2＋、I －、Br －可以大量共存
B ．用该溶液溶解一定量铜粉，向所得溶液中再加入铁粉，一定没有固体析出
C ．将该溶液蒸干，得到的固体中混有氢氧化铁
D ．100 mL 0.1 mol ·L －1该溶液和足量的Zn 充分反应，生成1.12 g Fe
8．下列物质反应后，固体质量减轻的是( )
A ．水蒸气通过灼热的铁粉
B ．二氧化碳通过Na 2O 2粉末
C ．将Zn 片放入CuSO 4溶液
D ．铝与MnO 2发生铝热反应
9．下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
①S ――→O 2点燃
SO 2――→BaCl 2（aq ）BaSO 4 ②CuSO 4(aq)――→过量NaOH （aq ）Cu(OH)2悬浊液――→葡萄糖△
Cu 2O ③饱和NaCl(aq)――→NH 3，CO 2
NaHCO 3――→△Na 2CO 3
④Fe 2O 3――→HCl （aq ）FeCl 3(aq)――→△无水FeCl 3
A ．①③
B ．②③
C ．②④
D ．①④
10．硫酸铜是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图Z10­2所示。

下列说法不正确的是 ( )
图Z10­ 2
A．相对于途径①，途径②更好地体现了绿色化学思想
B．Y可以是葡萄糖溶液
C．硫酸铜在1100 ℃分解所得气体X可能是二氧化硫和三氧化硫的混合气体
D．将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体
11．下列图示箭头方向表示与某种常见试剂在通常条件下(不含电解)发生转化，其中6步转化均能一步实现的一组物质是( )
12.已知C、D、G、I为短周期元素形成的单质，D、G、I常温下为气态，且G为黄绿色；形成D的元素的原子最外层电子数是次外层的3倍；B的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴
玻璃)；K为红棕色粉末。

其转化关系如图Z10­3。

图Z10­ 3
请回答：
(1)工业上制C用A不用H的原因：________________。

(2)写出C与K反应的化学方程式：________________________，该反应的反应物总能量______(填“大于”或“小于”)生成物总能量。

(3)L是目前应用最广泛的金属，用碳棒作阳极，L作阴极，接通电源(短时间)电解E
水溶液的化学方程式：______________________________________________。

(4)写出E物质的电子式：______________。

(5)J与H反应的离子方程式为________________________________________________。

(6)写出G与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式：
_______________________________。

13．铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：
Fe2＋Fe3＋FeO2－4(高铁酸根离子)
回答下列有关问题：
(1)铁元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，原子序数是26，最外层有2个电子。

元素铁的原子结构示意图是__________________。

(2)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe 2＋
的方法是____________________________________。

(3)____Fe(OH)3＋____NaClO ＋____
===____Na 2FeO 4＋____NaCl ＋____H 2O (4)高铁酸钠(Na 2FeO 4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾强，其本身在反应中被还原为Fe 3＋。

Na 2FeO 4之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原
因是________________________________________________(用离子方程式说明)。

14．高锰酸钾是中学化学常用的强氧化剂，实验室中可通过以下反应制得：
MnO 2熔融氧化：3MnO 2＋KClO 3＋6KOH=====熔化3K 2MnO 4＋KCl ＋3H 2O
K 2MnO 4歧化：3K 2MnO 4＋2CO 2===2KMnO 4＋MnO 2↓＋2K 2CO 3
相关物质的溶解度数据见下表：
已知：K 2MnO 4溶液显绿色，KMnO 4溶液显紫红色。

实验流程如下：
图Z10­ 4
请回答：
(1)步骤①应在________中熔化，并用铁棒用力搅拌，以防结块。

A ．烧杯
B ．蒸发皿
C ．瓷坩埚
D ．铁坩埚
(2)①综合相关物质的化学性质及溶解度，步骤③中可以替代CO 2的试剂是________。

A ．二氧化硫
B ．稀醋酸
C ．稀盐酸
D ．稀硫酸
②当溶液pH 为10～11时，停止通CO 2；若CO 2过多，造成的后果是
____________________________________。

③下列监控K 2MnO 4歧化完全的方法或操作可行的是________。

A ．通过观察溶液颜色变化，若溶液颜色由绿色完全变成紫红色，表明反应已歧化完全
B ．取上层清液少许于试管中，继续通入CO 2，若无黑色沉淀产生，表明反应已歧化完全
C ．取上层清液少许于试管中，加入还原剂如亚硫酸钠溶液，若溶液紫红色褪去，表明反应已歧化完全
D ．用pH 试纸测定溶液的pH ，对照标准比色卡，若pH 为10～11，表明反应已歧化完全
(3)烘干时，温度控制在80 ℃为宜，理由是_______________________________。

(4)通过用草酸滴定KMnO4溶液的方法可测定KMnO4粗品的纯度(质量分数)。

①实验时先将草酸晶体(H2C2O4·2H2O)配成标准溶液，实验室常用的容量瓶的规格有
100 mL、250 mL等多种，现配制90 mL 1.5 mol·L－1的草酸溶液，需要称取草酸晶体的质
量为__________g。

[已知M r(H2C2O4·2H2O)＝126]
②量取KMnO4溶液应选用________(填“酸式”或“碱式”)滴定管，若该滴定管用蒸
馏水洗净后未润洗，则最终测定结果将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

答案：
1．C [解析] 食醋中含有醋酸，能与铝及氧化铝反应，因此铝罐不可久盛食醋，A项
错误；铝与氧化铁反应生成氧化铝和铁，根据质量守恒定律可知反应后固体质量不变，B
项错误；氢氧化铝能与盐酸反应，可作胃酸的中和剂，C项正确；明矾溶于水电离出的铝
离子发生水解，水解产物氢氧化铝胶体具有净水作用，涉及化学变化，D项错误。

2．C [解析] 铁和氯气反应生成氯化铁，A项错误；铜和盐酸不反应，B项错误；铝
和盐酸反应生成氯化铝和氢气，铝和氯气反应生成氯化铝，C项正确；铁和盐酸反应生成
氯化亚铁和氢气，D项错误。

3．A [解析] 因为Al3＋得电子能力小于水溶液中的H＋，所以电解AlCl3溶液不能得到Al单质，A项错误；FeSO4溶液上面加入煤油，可防止空气中的氧气进入，得到纯净的
Fe(OH)2，B项正确；利用铝热反应，铝粉可把MnO2还原为金属锰，C项正确；碳酸氢钠放
在小试管中，碳酸钠放在大试管中同时加热可以验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性，D项正确。

4．C [解析] 金属钠与氧气在常温下反应生成氧化钠，在点燃或加热条件下生成过氧化钠，A项错误；SO2和CaCl2不反应，B项错误；NO－3在酸性条件下，具有强氧化性，能把
Fe2＋氧化成Fe3＋，因此溶液变为黄色，C项正确；过氧化钠具有强氧化性，能把有色物质
漂白，故向酚酞试液加足量Na2O2粉末，充分振荡后溶液先变红，后褪色，D项错误。

5．D [解析] 应将钢闸门与电源负极相连，防止其在海水中被腐蚀，③错误；Fe在
常温下可与浓硝酸、浓硫酸发生钝化现象，④错误；Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还
原反应，铝与NaOH反应时铝是还原剂，而Cl2和NaOH反应时氯气既是氧化剂又是还原剂，故两单质的作用不同，⑤错误；制备FeCl3、CuCl2固体时由于Fe3＋、Cu2＋都能发生水解，
且盐酸为挥发性酸，故不能采用将溶液直接蒸干的方法，⑦错误。

6．B [解析] 普通玻璃中不含铝元素，A项错误；Na、Mg、Cl在海水中以离子的形式
存在，转化成单质后有化合价变化，属于氧化还原反应，B 项正确；SiO 2为非电解质，不能通过电解的方法得到硅，C 项错误；MgCl 2水解生成氢氧化镁和氯化氢，加热氯化氢挥发，最终得到的固体是氢氧化镁，得不到氯化镁，D 项错误。

7．D [解析] Fe 3＋与I －会发生氧化还原反应，不能大量共存，A 项错误；Fe 2(SO 4)3溶液溶解Cu 时发生反应Fe 2(SO 4)3＋Cu===2FeSO 4＋CuSO 4，此时若Fe 2(SO 4)3恰好完全反应，再向溶液中加入铁粉，则发生反应Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋Cu ，析出固体Cu ，B 项错误；Fe 2(SO 4)3是强酸弱碱盐，水解产生氢氧化铁和硫酸，由于硫酸没有挥发性，二者会再发生反应产生硫酸铁，故将该溶液蒸干，得到的固体中不会是氢氧化铁，而是硫酸铁，C 项错误；100 mL 0.1 mol ·L －1该溶液含有溶质0.01 mol ，和足量的Zn 充分反应，根据电子守恒及元素守恒可知反应产生0.02 mol Fe ，其质量是1.12 g ，D 项正确。

8．C [解析] 水蒸气通过灼热的铁粉发生反应3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2，固体由Fe 变为Fe 3O 4，反应后固体质量增加，A 错误；二氧化碳通过Na 2O 2粉末发生反应2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2，固体由Na 2O 2变为Na 2CO 3，反应后固体质量增加，B 错误；将Zn 片放入CuSO 4溶液发生的反应为Zn ＋CuSO 4===ZnSO 4＋Cu ，固体由Zn 变为Cu ，反应后固体质量减小，C 正确；4Al ＋3MnO 2=====高温2Al 2O 3＋3Mn ，反应前后各物质均为固体，反应后固体质量不变，D 错误。

9．B [解析] 二氧化硫与氯化钡溶液不反应，①错误；新制的氢氧化铜悬浊液能氧化葡萄糖中的醛基，②正确；③中的反应是侯氏制碱法原理，③正确；铁离子易水解，应该在氯化氢的气流中加热制备无水氯化铁，④错误。

答案选B 。

10．C [解析] 途径①，铜和浓硫酸反应会生成二氧化硫污染空气，途径②的优点是无污染，体现了绿色化学思想，A 项正确；葡萄糖中有醛基，能与氢氧化铜悬浊液反应生成氧化亚铜，B 项正确；硫酸铜受热分解生成氧化亚铜与混合气体，若气体中只有二氧化硫和三氧化硫，则铜元素和硫元素化合价降低，没有元素化合价升高，C 项错误；将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤可制得胆矾晶体，D 项正确。

11．D
12．(1)氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电
(2)2Al ＋Fe 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Fe 大于
(3)2KCl ＋2H 2O=====电解2KOH ＋H 2↑＋Cl 2↑
(4)
(5)Al 3＋＋3AlO －2＋6H 2O===4Al(OH)3↓
(6)2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O
[解析] D 、G 、I 常温下为气态，且G 为黄绿色则G 为Cl 2；形成D 的元素的原子最外层电子数是次外层的3倍，则D 为O 2；B 在焰色反应中呈紫色(透过蓝色钴玻璃)说明B 中含有钾元素；K 为红棕色粉末，则K 为Fe 2O 3，结合转化关系C ＋K(Fe 2O 3)→L ＋A ，说明C 为Al ，L 为Fe ，A 为Al 2O 3，H 为AlCl 3，B 中含有钾元素，B 在催化剂、加热条件下可生成O 2和E ，故B 为KClO 3，E 为KCl 。

电解氯化钾溶液可得到氯气、氢氧化钾和氢气，G 为Cl 2，故I 为H 2，F 为KOH ，J 为KAlO 2。

(2)铝热反应是剧烈的放热反应，所以该反应的反应物总
能量大于生成物总能量。

(3)L为Fe，用Fe作阴极碳棒作阳极， Fe不会参与反应，实质
就是电解KCl水溶液。

(5)KAlO2与AlCl3发生双水解反应，反应的离子方程式为Al3＋＋
3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓。

13．(1)
(2)将适量硫酸铁溶液置于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，溶液紫色褪去，证明含有Fe2＋，否则不含Fe2＋(或用铁氰化钾溶液出现蓝色沉淀)
(3)2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH===2Na2FeO4＋3NaCl＋5H2O
(4)Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3H＋
[解析] (2)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2＋，为了防止Fe3＋的干扰应利用Fe2＋的还原
性检验。

(3)利用得失电子守恒和原子个数守恒配平化学方程式。

(4)Fe3＋＋3H2O
Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，氢氧化铁胶体吸附水中悬浮的杂质，起到净水的作用。

14．(1)D
(2)①B ②CO2与K2CO3溶液反应生成KHCO3，结晶时会同KMnO4一起结晶析出，产品纯
度降低③B
(3)温度过高，产品受热分解，温度过低，烘干时间长
(4)①18.9 ②酸式偏小
[解析] (1)熔融固体物质需要在坩埚内加热，但加热的熔融物中含有KOH，瓷坩埚中
含有二氧化硅，二氧化硅能够与氢氧化钾反应，所以应用铁坩埚。

(2)①二氧化硫具有还原性易被氧化，A错误；稀盐酸易被氧化为氯气，C错误；稀硫酸生成的硫酸钾的溶解度与高锰酸钾相近，不容易分离，D错误。

②根据表中数据可知碳酸氢钾的溶解度小，过量的CO2
与K2CO3溶液反应生成KHCO3，结晶时会同KMnO4一起结晶析出，产品纯度降低。

③由于紫
红色会掩盖绿色，所以通过观察溶液颜色变化不能判断反应是否已歧化完全，A错误；取
上层清液少许于试管中，继续通入CO2，根据反应原理可知若无黑色沉淀产生，表明反应已歧化完全，B正确；加入还原剂，溶液紫红色褪去，只能证明原溶液有KMnO4生成，不能表
明反应已歧化完全，C错误；用pH试纸测定溶液的pH为10～11，只能表明溶液显弱碱性，不能表明反应已歧化完全，D错误。

(4)①实验时先将草酸晶体(H2C2O4·2H2O)配成标准溶液，实验室常用的容量瓶的规格有100 mL、250 mL等多种，现配制90 mL 1.5 mol·L－1的草
酸溶液，则需要100 mL容量瓶，因此需要称取草酸晶体的质量为0.1 L×1.5 mol·L－1×126 g·mol－1＝18.9 g。

②高锰酸钾具有强氧化性，因此量取KMnO4溶液应选用酸式滴定管，若该滴定管用蒸馏水洗净后未润洗，则溶液被稀释，消耗标准液的体积减少，最终测定结
果将偏小。