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1、高三化学每天练习20分钟金属及其化合物(有答案和详细解析)1在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()ANaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)BAl(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)CAgNO3(aq)Ag(NH3)2(aq)Ag(s)DFe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)答案A解析B错:NaAlO2(aq)与过量HCl(aq)反应,生成AlCl3;C错:蔗糖(aq)中无醛基,不能与Ag(NH3)2(aq)反应生成Ag(s);D错:Fe(s)与HCl(aq)反应生成FeCl2(aq)。2. 在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是(
2、)ANaNa2O2Na2CO3BFeS2SO3H2SO4CNaCl(aq)Cl2FeCl2(s)DSiO2H2SiO3Na2SiO3答案A解析B项,FeS2与O2反应生成SO2,错误;C项,Fe与Cl2反应生成FeCl3,错误;D项,SiO2不与H2O反应,错误。3(2019江苏,9)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()ANaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)BMgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)CS(s)SO3(g)H2SO4(aq)DN2(g)NH3(g)Na2CO3(s)答案B解析A项,Cl2与Fe发生反应生成FeCl3,错误;B项,MgCl2与Ca
3、(OH)2发生反应生成Mg(OH)2沉淀,煅烧Mg(OH)2生成MgO固体,正确;C项,S在O2中燃烧只能生成SO2,错误;D项,NH3、CO2和NaCl溶液反应生成NaHCO3,反应的化学方程式为NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl,错误。4(2019天津,3)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Cl2B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答案C解析将废铁屑加入F
4、eCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2,发生反应2FeCl2Cl2=2FeCl3、2FeCl3Fe=3FeCl2,A项正确;铝中添加适量锂,制得的铝合金密度小、硬度大,可用于航空工业,B项正确;盐碱地中施加熟石灰,发生反应Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH,生成的NaOH为强碱,不利于作物生长,C项错误;无水CoCl2吸水后会发生颜色变化,可用于判断变色硅胶是否吸水,D项正确。5. 某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。该
5、白色粉末可能为()ANaHCO3、Al(OH)3 BAgCl、NaHCO3CNa2SO3、BaCO3 DNa2CO3、CuSO4答案C解析A项,NaHCO3、Al(OH)3 中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水,最终无固体存在,错误;B项,AgCl不溶于酸,固体不能全部溶解,错误;C项,Na2SO3、BaCO3中加入足量水时,碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解,加入稀盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸中,稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水,正确;D项,Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,错
6、误。6(2016全国卷,7)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是()化学性质实际应用AAl2(SO4)3和小苏打反应泡沫灭火器灭火B铁比铜金属性强FeCl3溶液腐蚀Cu刻制印刷电路板C次氯酸盐具有氧化性漂白粉漂白织物DHF与SiO2反应氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记答案B解析A项,Al2(SO4)3和小苏打发生相互促进的水解反应,生成Al(OH)3、Na2SO4和CO2,可以用于泡沫灭火器灭火,正确;B项,FeCl3和Cu反应生成FeCl2和CuCl2,只能说明Cu的还原性比Fe2强,并不能说明铁比铜金属性强,错误;C项,次氯酸盐可以转化为氧化性更强且具有漂白性的HClO,故漂白粉可以
7、漂白织物,正确;D项,氢氟酸中的HF可与玻璃中的SiO2反应生成SiF4气体,所以可用于在玻璃器皿上刻蚀标记,正确。7磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用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()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答案D解析Li2SO4易溶于水,用硫酸钠代替碳酸钠,不能形成含Li沉淀,D项错误;合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用,A项正确;LiFePO4中含有Li和Fe元素,正极片
8、碱溶所得滤液中含有Al元素,B项正确;Fe2能被HNO3氧化为Fe3,Fe3遇到碱液后沉淀,而另一种金属离子锂离子遇到碳酸钠后沉淀,C项正确。8.海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是()A向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收答案C解析A项,向苦卤中通入Cl2 时发生反应:Cl22Br=2ClBr2,故其目的是为了提取溴,正确;B项,可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质,然后向滤液中加入沉淀剂,过滤后调节滤液pH以除去可溶性杂质,最后重结晶可得精盐,正确;C项,
9、工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂,错误;D项,由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小,因此利用Br2的挥发性,可先用空气和水蒸气吹出Br2,再用SO2将其还原为HBr进行富集,正确。9碱式氯化铜CuaClb(OH)cxH2O是一种重要的无机杀虫剂,它可以通过以下步骤制备。步骤1:将铜粉加入稀盐酸中,并持续通入空气发生反应生成CuCl2。已知Fe3对该反应有催化作用,其催化原理如下图所示。步骤2:在制得的CuCl2溶液中,加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。下列有关说法正确的是()Aa、b、c 之间的关系式为:abcB图中M、N分别为Fe2、Fe3C步骤1充分反应后,加入少量
10、CuO是为了除去Fe3D若制备1 mol的CuCl2,理论上消耗11.2 L O2答案C解析A项,根据化合物中正负化合价的代数和等于0,可知:2abc,错误;B项,根据题干叙述可知反应的方程式2CuO24HCl=2CuCl22H2O,M是Fe3,N是Fe2,错误;C项,Fe3水解使溶液显酸性,CuO与H反应产生Cu2和水,当溶液的pH增大到一定程度,Fe3形成Fe(OH)3沉淀而除去,从而达到除去Fe3的目的,正确;D项,制备1 mol的CuCl2,转移2 mol电子,根据得失电子守恒,需要消耗0.5 mol O2,由于不清楚氧气所处的条件,所以不能确定气体的体积,错误。10已知:2Fe32I
11、2Fe2I2,用KI 溶液和FeCl3溶液进行如下实验。下列说法不正确的是()A实验i中现象说明有Fe2生成B实验中现象说明反应后溶液中含有Fe3C实验水溶液中c(Fe2)大于i中c(Fe2)D实验中再加入4 滴0.1 molL1 FeCl2溶液,振荡、静置,CCl4 层溶液颜色无变化答案D解析A项,实验i向混合液中加入K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀,说明混合液中有Fe2,说明FeCl3与KI反应生成Fe2,正确;B项,实验ii向混合液中加入KSCN溶液,溶液变血红色说明混合液中含有Fe3,正确;C项,实验i中加入K3Fe(CN)6溶液发生反应:3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN
12、)62,Fe2浓度减小,实验iii中加入CCl4,CCl4将I2从水溶液中萃取出来,平衡向正反应方向移动,Fe2浓度增大,实验iii水溶液中c(Fe2)大于实验i中c(Fe2),正确;D项,实验iii中再加入4滴0.1 molL1 FeCl2溶液,Fe2浓度增大,平衡向逆反应方向移动,I2浓度减小,振荡静置,CCl4层溶液颜色变浅,错误。11硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是()A碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂,该过程仅发生物理变化B该温度下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大C可用KSCN溶液检验(NH
13、4)2Fe(SO4)2是否被氧化D为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行答案AB解析A项,碱式硫酸铁电离产生Fe3,Fe3能发生水解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用作净水剂,在此过程中,既发生物理变化,又发生化学变化,错误;B项,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2,错误;C项,KSCN溶液遇Fe2溶液无现象,(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3,KSCN溶液遇Fe3溶液变红,正确;D项,NH4HCO3不稳定,受热易分解,所以为防止NH4H
14、CO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行,正确。12. 利用下图装置检验FeSO4受热分解产生的气体(已知2FeSO4Fe2O3SO2SO3),供选试剂为H2O2、BaCl2的混合溶液及盐酸酸化的BaCl2溶液(以上试剂均为足量),下列说法中不正确的是()A开始实验时,先通入N2,后加热装置aBb检验的是SO3,加入的是盐酸酸化的BaCl2溶液Cb、c中均有沉淀,且沉淀的成分不相同D实验中不断通入N2,可以防止b、c装置中溶液倒吸答案C解析装置中含有空气,会干扰二氧化硫的检验,因此开始实验时,先通入N2,后加热装置a,A正确;三氧化硫会干扰二氧化硫的检验,所以b检验的是SO3,加入的是盐酸
15、酸化的BaCl2溶液,B正确;双氧水具有氧化性,能把二氧化硫氧化为硫酸,因此b、c中均有沉淀,且沉淀的成分相同,均是硫酸钡,C错误;由于气体易溶于水,因此实验中不断通入N2,可以防止b、c装置中溶液倒吸,D正确。13. 硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是_。(2)步骤需要加热的目的是_,温度保持8095 ,采用的合适加热方式是_。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为_(填标号)。(3)步骤中选用足量的H2O2,
16、理由是_。分批加入H2O2,同时为了_,溶液要保持pH小于0.5。(4)步骤的具体实验操作有_,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_。答案(1)碱煮水洗(2)加快反应热水浴C(3)将Fe2全部氧化为Fe3;不引入杂质防止Fe3水解(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(5)NH4Fe(SO4)212H2O解析(1)除去铁屑表面油污的方法是用热纯碱溶液清洗铁屑,再用水洗。(2)铁与稀硫酸反应时加热,可提高反应速率。温度低于水的沸点,可以用热水浴加热,受热均匀且便于控制。含
17、少量硫化物的铁屑与稀硫酸反应有H2S生成。氢气不与碱溶液反应,而硫化氢能与碱溶液反应,而H2S在水中溶解度小,故氢气中混有的硫化氢用烧碱溶液除去,又因为硫化氢与碱反应较快,容易引起倒吸,C装置倒置漏斗能防倒吸。故宜选择C装置吸收硫化氢。(3)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,加入足量双氧水的目的是将Fe2全部氧化为Fe3,发生反应为2Fe2H2O22H=2Fe32H2O,从生成物看,又不引入杂质。铁离子对双氧水分解起催化作用,分批加入双氧水,避免反应过快、放出热量较多,减少双氧水分解,以免造成氧化剂损失;铁离子易水解,保持溶液呈强酸性,避免铁离子发生水解反应生成氢氧化铁。(4)步骤是要从溶液中
18、得到硫酸铁铵晶体,故实验操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)。(5)失重5.6%是质量分数,设结晶水合物的化学式为NH4Fe(SO4)2xH2O,由题意知,解得x12。14. LiCuO二次电池的比能量高、工作温度宽,性能优异,广泛应用于军事和空间领域。(1)LiCuO电池中,金属锂做 极 。(2)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量,用来衡量电池的优劣。比较Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小: 。(3)通过如下过程制备CuO。 过程,H2O2的作用是 。 过程产生Cu2(OH)2CO3的离子方程式是 。 过程,将CuSO4溶液加到Na2CO3溶液中,研究二者不同物质的量之比与产
19、品纯度的关系(用测定铜元素的百分含量来表征产品的纯度),结果如下:已知:Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%。 二者比值为1:0.8时,产品中可能含有的杂质是 ,产生该杂质的原因是 。 过程反应的化学方程式是 。(4)LiCuO二次电池以含Li+的有机溶液为电解质溶液,其工作原理示意如下。 放电时,正极的电极反应式是 。解析(1)负(2)LiAlNa(3) 氧化剂 2Cu2+ + 2CO32- + H2O = Cu2(OH)2CO3 + CO2 Cu(OH)2或4 Cu(OH)2CuCO3 等 当Na2CO3用量减少时,c(CO32-)变小,CO32-水解程度变大,c(OH-)
20、/ c(CO32-)增加, c(OH-)对产物的影响增大。 Cu2(OH)2CO3 2CuO + CO2 + H2O (4)CuO + 2e + 2Li+ = Cu + Li2O解析:(1)LiCuO电池中,Li失去电子,金属锂做负极,故答案为:负;(2)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量,设质量均为m,则,则Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小为LiAlNa,故答案为:LiAlNa;(3)Cu元素的化合价升高,O元素的化合价降低,则H2O2的作用是氧化剂,故答案为:氧化剂;过程产生Cu2(OH)2CO3的离子方程式是2Cu2+2CO32+H2OCu2(OH)2CO3+CO2,故答
21、案为:2Cu2+2CO32+H2OCu2(OH)2CO3+CO2;Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%,二者比值为1:0.8时,Cu元素的百分含量大于57.1%,可能不含C,则产品中可能含有的杂质是Cu(OH)2,因当Na2CO3用量减少时,c(CO32)变小,CO32水解程度变大,c(OH)/c(CO32)增加,c(OH)对产物的影响增大,故答案为:Cu(OH)2;当Na2CO3用量减少时,c(CO32)变小,CO32水解程度变大,c(OH)/c(CO32)增加,c(OH)对产物的影响增大;过程反应的化学方程式是Cu2(OH)2CO32CuO+CO2+H2O,故答案为:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2+H2O;(4) 由Li+的移动方向可知,CuO为正极,发生还原反应,则正极反应为CuO+2e+2Li+Cu+Li2O,故答案为:CuO+2e+2Li+Cu+Li2O