1、1对点特训(十) 金属及其化合物1(2018江苏四市联考)在火星上工作的美国“勇气号” “机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关 Fe2O3及其硫酸盐的信息，用以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是( D )AFe 2O3与 Fe3O4互为同素异形体B检验从火星上带回来的红色物质是否是 Fe2O3的操作步骤为：样品粉碎加水溶解过滤向滤液中滴加 KSCN 溶液C将 CO2通入 BaCl2溶液中至饱和，有沉淀产生D制备 Al 用电解法，制备 Fe、Cu 可用还原法解析 Fe 2O3与 Fe3O4是铁的不同氧化物，不是单质，两者不互为同素异形体，选项 A错误；样品粉碎后加水不能溶解氧化铁
2、，应溶于盐酸再加 KSCN 溶液检验，选项 B 错误；盐酸的酸性大于碳酸，将 CO2通入 BaCl2溶液中至饱和，不反应，选项 C 错误；由金属活泼性可知金属冶炼方法，选项 D 正确。2(2018菏泽二模)下列关于 Fe、Cu、Mg、Al 四种金属元素的说法中正确的是( B )A四种元素的单质都能和盐酸反应，生成相应的盐和氢气B制备 AlCl3、FeCl 3、CuCl 2均不能采用将溶液直接蒸干的方法C将 Mg 棒和 Al 棒作为原电池的两个电极插入 NaOH 溶液中，Mg 棒上发生氧化反应D铁锈的主要成分是四氧化三铁，铜锈的主要成分是氧化铜解析 Cu 单质不与盐酸反应，选项 A 错误；根据电
3、解质溶液的实际情况考虑，Mg 的金属性大于 Al，但是 Mg 不与 NaOH 溶液反应，Al 与 NaOH 溶液反应，所以 Al 棒作负极，发生氧化反应，选项 C 错误；铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，选项 D 错误。3(2018湖北七市联考)美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(如图所示)。下列有关该工艺的说法错误的是( C )A铝镓合金与水反应的化学方程式为 2Al3H 2O Al2O33H 2= = = = =一 定 条 件 B总反应式为 2H2O 2H2O 2= = = = =一 定 条 件 C该过程中，能量的转化形式只有两种2D铝镓合金可以循环使用解析 该过程中太阳能转
4、化为电能、电能转化为化学能，铝镓合金与水反应时还有一部分化学能转化为热能。4(2018江西六市联考)下列示意图与对应的叙述相符的是( B )A图表示向 AgNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中缓慢通入氨水B图表示向 NaOH 和 Ca(OH)2的混合溶液中通入 CO2C图表示向 KAl(SO4)2溶液中逐滴加入 Ba(OH)2溶液D图表示向 NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸解析 加入一定量的氨水时，Ag 、Cu 2 分别形成 AgOH、Cu(OH) 2沉淀，氨水过量时，AgOH、Cu(OH) 2溶解，选项 A 错误；CO 2首先和氢氧化钙反应生成碳酸钙，然后与氢氧化钠反应生成碳酸钠，再与生成的
5、碳酸钠反应生成碳酸氢钠，最后与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，叙述与示意图相符，选项 B 正确；假设溶液中含 1 mol KAl(SO4)2，加入 1.5 mol 的 Ba(OH)2时生成 1.5 mol BaSO4和 1 mol Al(OH)3沉淀的物质的量最大为 2.5 mol，再加入 0.5 mol Ba(OH)2，生成 0.5 mol BaSO4、溶解 1 mol Al(OH)3，故沉淀的总物质的量减少，沉淀的物质的量的趋势是从 0 增大到最大，然后减小，最后保持不变(全部是 BaSO4)，叙述与示意图不相符，选项 C 错误；在 NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸，反应的化学方程式依次为：NaAl
6、O2HClH 2O=Al(OH)3NaCl、Al(OH) 33HCl= =AlCl33H 2O，叙述与示意图不相符，选项 D 错误。5下图为与水相关的部分转化关系(水作反应物或生成物，部分产物和反应条件未列出)。下列说法错误的是( D )A上图所示的反应均为氧化还原反应B比较镁、铁与水的反应条件，可知铁的金属性比镁弱C工业上常用 NO2与水的反应原理制取硝酸D实验室中可用铜与稀硝酸反应制取 NO23解析 铜和稀 HNO3反应生成 NO，选项 D 错误。6(2018齐齐哈尔五校联考)铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：下列说法中错误的是( C )A中除加
7、试剂外，还需要进行过滤操作Ba、b 中铝元素的化合价相同C中需要通入过量的氨气D进行的操作是加热，而且 d 一定是氧化铝解析 铝土矿中的二氧化硅不溶于盐酸，需要过滤除去，a 中的氯化铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，选项 A 正确；a 中氯化铝中铝元素的化合价为3，b 中偏铝酸根离子中铝元素的化合价为3，选项 B 正确；中是将偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀，需要通入二氧化碳，选项 C 错误；进行的操作是加热，是氢氧化铝分解生成氧化铝，故 d 一定是氧化铝，选项 D 正确。7(2015浙江卷)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO 2、Al 2O3，不考虑
8、其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO 47H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确的是( D )A溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X 选用铁粉B固体 1 中一定有 SiO2，控制 pH 是为了使 Al3 转化为 Al(OH)3 进入固体 2C从溶液 2 得到 FeSO47H2O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D若改变方案，在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到 FeSO47H2O解析 流程设计意图是用硫酸把 Fe2O3、Al 2O3转化为硫酸盐，除去 SiO2，然后用铁粉还原 Fe3 得到硫酸亚铁，选项 A 正确；固体 1 为 SiO2，
9、分离 FeSO4和 Al2(SO4)3采用的是调控 pH 的方法，使 Al3 转化为 Al(OH)3沉淀从而与 FeSO4分离，选项 B 正确；Fe 2 容易被氧化，所以在得到 FeSO47H2O 产品的过程中，要防止其被氧化和分解，选项 C 正确；在溶液 1 中直接加过量的 NaOH 得到的是 Fe(OH)2沉淀，但 Fe(OH)2不稳定，很容易被氧化为Fe(OH)3，这样的话，最终所得的产品不纯，混有较多的杂质 Fe2(SO4)3，选项 D 错误。8(2018皖江名校联考)稀土是工业味精，邓小平说过“中东有石油，我们有稀土” 。4稀土元素铈(Ce)主要存在于独居石中，金属铈在空气中易氧化变
10、暗，受热时燃烧，遇水很快反应。已知：铈常见的化合价为3 和4，氧化性：Ce 4 Fe 3 。下列说法正确的是( B )A工业上可以电解 Ce(SO4)2溶液制备铈单质，铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为：Ce4HICe 4 2H 2B向 Ce(SO4)2溶液中通入 SO2，其离子方程式为：2Ce4 SO 22H 2O2Ce 3 SO 2H 24C已知 KspCe(OH)31.010 20 ，则 Ce3 在 pH 为 5.0 时恰好完全沉淀；在一定条件下，电解熔融状态的 CeO2制 Ce，在阳极获得铈D四种铈的核素 Ce、 Ce、 Ce、 Ce，它们之间可以通过化学反应进行转13658 1385
11、14058 14258化，互称为同素异形体解析 由于铈遇水很快反应，所以电解 Ce(SO4)2溶液无法制备铈单质，由于氧化性Ce4 Fe 3 I ，铈溶于氢碘酸，产物不会生成 CeI4，应该是 CeI3，选项 A 错误；Ce(SO 4)2溶液具有氧化性，能将 SO2氧化为硫酸根，即离子方程式为：2Ce4 SO 22H 2O=2Ce3 SO 2H ，选项 B 正确；电解熔融 CeO2制 Ce，发生了还原24反应，铈应该在阴极获得；由于 Ce3 恰好完全沉淀时浓度为 1.0105 mol/L，所以 c(OH )为105 mol/L，pH 为 9，选项 C 错误；同素异形体是单质间的互称，而 Ce、
12、 Ce、 Ce、 Ce 是原子，应互为同位素，同位素之间的转化是发生了原子核13658 1385 14058 14258的改变，不属于化学变化，选项 D 错误。9(2018重庆七校联考)甲、乙、丙、丁四种物质，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间有如图转化关系；下列有关物质的推断不正确的是( C )甲 乙 丙 丁 丁 甲A若甲为焦炭，则丁可能是氧气B若甲为 NaAlO2，则丁可能是盐酸C若甲为 Fe，则丁可能是 Cl2D若甲为 NaOH 溶液，则丁可能是 CO2解析 若甲为焦炭，丁为 O2，则有 C CO CO2，符合转化，选项 A 正确； O2 O2 C若甲为 NaAlO2，丁为盐酸，则
13、有 NaAlO2 Al(OH)3 AlCl3，符合转化，选项 B HCl HCl NaAlO2正确；若甲为 Fe，丁为与氯气，乙为 FeCl3不能发生 FeCl3 FeCl2的转化，选项 C Cl2 Fe错误；甲为 NaOH 溶液，丁是 CO2，则有 NaOH Na2CO3 NaHCO3，符合转化，选 CO2 CO2 NaOH项 D 正确。10(2018全国卷)磷酸亚铁锂(LiFePO 4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用5湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是( D )A合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B从“正极片”中可回收的金属元素有
14、Al、Fe、LiC “沉淀”反应的金属离子为 Fe3D上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠解析 废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，选项 A 正确；根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有 Al、Fe、Li，选项 B 正确；得到含 Li、P、Fe 的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，因此“沉淀”反应的金属离子是 Fe3 ，选项 C 正确；硫酸锂能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠，选项 D 错误。11(2018皖南八校联考)某溶液中可能含有H 、NH 、Mg 2 、Al 3 、Fe 3 、CO 、SO 、NO 中的几种。若加入锌粒
15、，产生无色 4 23 24 3无味的气体；若加入 NaOH 溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入 NaOH 的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是( B )A溶液中的阳离子只有 H 、Mg 2 、Al 3B溶液中 n(NH )0.2 mol 4C溶液中一定不含 CO ，可能含有 SO 和 NO23 24 3D n(H ) n(Al3 ) n(Mg2 )111解析 由知溶液中一定含有 H ，一定没有 CO 、NO ，由知溶液中一定含有23 3Mg2 、Al 3 ，一定没有 Fe3 ，由图像可知溶液中还一定含有 NH ，且 n(NH )0.7 4 4mol0.5 mol0.2 mol
16、， n(H )0.1 mol， n(Al3 )0.8 mol0.7 mol0.1 mol，沉淀 Al3 、Mg 2 共消耗 0.4 mol OH ，其中沉淀 Al3 消耗 0.3 mol OH ，沉淀 Mg2 消耗 0.1 mol OH ，根据 Mg2 2OH ，可得 n(Mg2 )0.05 mol，故只有选项 B 正确。12(2018福建百校联考)磁性材料 A 是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：6下列分析正确的是( A )AA 的化学式为 Fe3S4B将无色气体 E 通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色C溶液 C 与溶液 F 发生反应的离子方程式为SO 2Fe 3 H
17、 2O=SO 2Fe2 2H 23 24D溶液 G 中只含有离子 H 、K 、I 、SO 、OH 24解析 黄色溶液 C 与 KSCN 溶液反应产生血红色溶液 D，则溶液 C 中含 Fe3 ，红棕色固体 B 为 Fe2O3；无色酸性溶液 F 与 I2的 KI 溶液反应产生无色溶液 G 且酸性变强，则 F 为还原性弱酸 H2SO3的溶液，无色气体 E 为 SO2。A 由 Fe、S 两种元素组成，A 中 Fe 的物质的量为( 2) mol0.03 mol，S 的物质的量为 mol0.04 mol，所以2.400160 2.960 0.035632A 的化学式为 Fe3S4，选项 A 正确；SO 2
18、具有漂白性，但不能漂白石蕊，所以将 SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变红但不褪色，选项 B 错误；H 2SO3为弱酸，在离子方程式中不能拆开，选项 C 错误；溶液 G 为无色，I 2反应完全，H 2SO3不一定反应完全，所以溶液 G 中还可能存在 SO ，选项 D 错误。2313(2018芜湖模拟)某化学兴趣小组利用实验进行物质性质的探究，下列说法正确的是( A )A若 A 处通入 CO，B 处为 Fe2O3，则玻璃管中红棕色的 Fe2O3变为黑色的铁粉B若为水蒸气与铁粉的反应，可用 C 装置收集氢气C氨气与 CuO 反应验证氨气的还原性时，可在 C 中加水，同时撤去 D 装置D若 C 中为澄清
19、石灰水，CO 还原 1.6 g 铁的某种氧化物，C 中生成 3 g 沉淀，则该氧化物为 Fe3O4解析 玻璃管中现象为红棕色粉末变成黑色，红棕色的 Fe2O3变为黑色的铁粉，选项A 正确；氢气一般采用排水法或向下排空气法收集，选项 B 错误；氨气易溶于水，为防止倒吸，应在 B、C 间添加防倒吸装置，选项 C 错误；由题意知 3 g 沉淀为碳酸钙的质量，则碳酸钙的物质的量为 0.03 mol，由 CO 还原 1.6 g 铁的某种氧化物，将生成的3 g100 g/mol7气体通入足量澄清石灰水中得到沉淀，则设金属氧化物中氧元素的质量为 x，根据氧元素守恒可知COOCO 2CaCO 316 1 mo
20、lx 0.03 mol ，解得 x0.48 g，则 1.6 g 氧化物中金属元素与氧元素的质量比为16x 10.0373，Fe 3O4中铁元素与氧元素的质量比为 218，选项 D 错误。1.6 g 0.48 g0.48 g 56316414(1)(经典天津卷)向盛有 10 mL 1 molL1 NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加 1 molL1 NaOH 溶液，沉淀物质的量随 NaOH 溶液体积的变化示意图如下：NH 4Al(SO4)2溶液中，离子浓度由大到小的顺序是_ c(SO ) c(NH ) c(Al3 )24 4 c(H ) c(OH )_。写出 m 点反应的离子方程式： NH O
21、H =NH3H2O 。 4若在 NH4Al(SO4)2溶液中改加 20 mL 1.2 molL1 Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为_0.022_mol。(2)(2016海南卷)KAl(SO 4)212H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为 Al，含有少量的 Fe、Mg 杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：易 拉 罐 试 剂 微 热 ， 过 滤 滤 液 A NH4HCO3 沉 淀 B 稀 H2SO4 K2SO4产 物为尽量少引入杂质，试剂应选用_d_(填标号)。aHCl 溶液 bH 2SO4溶液c氨水 dNaOH 溶
22、液易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2 。沉淀 B 的化学式为_Al(OH) 3_；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_Al3 水解，使溶液中 H 浓度增大_。解析 (1)NH 4Al(SO4)2溶液中存在：NH 4Al(SO4)2=NH Al 3 2SO ，NH H 2ONH 3H2OH ，Al 3 3H 2OAl(OH) 4 24 4833H ，H 2OH OH 。Al 3 的水解程度比 NH 大，故 NH4Al(SO4)2溶液中离子浓度 4由大到小的顺序为 c(SO ) c(NH ) c(Al3 ) c(H ) c(OH )。m
23、 点加入 NaOH 溶液，24 4沉淀的物质的量不变，则此时是 NH 与 NaOH 溶液反应，离子方程式为 4NH OH =NH3H2O。10 mL 1 molL1 NH4Al(SO4)2溶液中，Al 3 物质的量为 0.01 4mol，NH 的物质的量为 0.01 mol，SO 的物质的量为 0.02 mol，20 mL 1.2 4 24molL1 Ba(OH)2溶液中，Ba 2 物质的量为 0.024 mol，OH 物质的量为 0.048 mol，其中SO 与 Ba2 反应生成 BaSO4沉淀 0.02 mol，NH 与 Al3 共消耗 OH 0.04 mol，同时生成24 4Al(OH)
24、3沉淀 0.01 mol，过量的 0.008 mol OH 会溶解 0.008 mol 的 Al(OH)3，故最终反应生成沉淀为 0.022 mol。(2)易拉罐的主要成分为 Al，含有少量的 Fe、Mg 杂质，试剂的作用是将 Al 溶解，HCl 溶液和 H2SO4溶液可溶解 Al 及 Fe、Mg 杂质，会引入Fe2 、Mg 2 ，氨水不溶解 Al；NaOH 溶液可溶解 Al，但不溶解 Fe、Mg 杂质，故 d 项符合。选用 NaOH 溶液溶解易拉罐，主要发生反应 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2。滤液 A 中铝元素以 AlO 形式存在，与溶液中 HCO 发生反应：AlO HCO H 2O=Al(OH) 2 3 2 33CO ，故沉淀 B 为 Al(OH)3；明矾溶于水时，KAl(SO 4)232=K Al 3 2SO ，Al 3 3H 2OAl(OH) 33H ，使溶液呈弱酸性。24
