专题18 几种重要的金属-【备战高考】备战2027高考化学母题题源同步练

专题18几种重要的金属 考纲·题型解读 1.以选择题考查Mg、AI的主要性质和应用，以及合金的概念。 2.以选择题、推断题考查“铝三角”。 3.选择题、推断题考查Fe+的氧化性的应用，根据Fe(OH):颜色推断等。实验题中涉及Fe2+、Fe3+的检验以及Fe(OH)2 制备的注意事项等。 4.了解铜及其重要化合物的主要性质及应用。 5.了解金属的通性，金属治炼的一般原理；金属的回收和资源保护。 十年高考母题题源揭秘 题源1镁、铝及其化合物 特别提醒：(1)镁、铝都是较活泼的金属，也都具有抗腐蚀 的性能，常温下能与氧气反应生成一层致密而坚固的氧化 解题模型1.1 物薄膜而阻止金属的继续氧化（同时使金属失去光泽）。 镁、铝的性质 (2)铝与强碱溶液的反应中，水作氧化剂，标示电子转 1.镁和铝的物理性质 移时应写为： 2Al+2NaOH+6H2 O--2NaAlO2+3H2+4H2 O 单质 颜色和 密度/ 熔点/℃ 导电、 硬度 沸点/℃ 状态 g·cm-a 导热性 6e (3)铝热反应是指工业上用铝粉来还原一些金属氧化 银白色 很软 1.738 645 1090 物，得到金属单质(Fe、V、Cr、Mn等)的一类反应，其反应原 铝 固体 较软 2.70 660.4 2467 食 理是利用了铝的还原反应放出的热量。其实验装置及注 2.镁和铝的化学性质 意问题如下： 镁 零 ①铝与氧化铁的反应 2Mg+0,点槛2Mg0 中，镁条、氯酸钾起引燃剂的 4AN+30,△2A1,0, 作用： 镁条 与非金 (发出耀眼白光) 属反应 Mg+C,点槛MeCl。 2A1+3C,△2AIC ②滤纸要用水润湿，防 氯酸钾 3Mg+N.点誉Mg,N 2AI+3S-A Al:S 止反应时放出大量的热把滤 氧化铁和铝粉 纸烧坏； 的混合物 细沙 与沸水 Mg+2H:0△Mg(OH:+ ③蒸发皿中要放一些细 不反应 反应 H2 沙，防止生成的铁使蒸发皿 Mg+2H+—=Mg2++H2↑ 2A1+6H+2A13+ 炸裂： 与酸 与稀HN()3反应生成 +3H2A ④用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属（如M、Cr等）， 反应 Mg(NO3)2、N),(或N2、 在冷的浓H2SO,或浓 知3MnO,+4A高温2Al,O,十3Mn, NHN)3)、HO HNC)3中钝化 与氧化 2Mg+CO,点槛2Me0+C 2Al+Fe2 Os 高温2Fe [真题1](2019·上海)用一张已除去表面氧化膜的铝箔 物反应 (剧烈燃烧，生成白色粉末和黑 十A12O3(铝热反应) 紧紧包裹在试管外壁（如图所示），将试管浸入硝酸汞溶液中，片 色固体) Mg+2NH.2H:O 刻后取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水 与盐溶Mg2++2(NH:·HO)+ 2A1+3Hg2+ 柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是() 液反应HA 2A13++3Hg Mg-Cu2+=Mg2++Cu 与强碱 2A1+2OH-+2H) 不反应 反应 2A1)2+3H个 铝箔红墨水 ·158· A.实验中发生的反应都是氧化还原反应 (2)加入双氧水氧化硫酸亚铁，发生的化学方程式为 B.铝是一种较活泼的金属 2FeSO.+H2O2+H:SO.--Fez(SO.);+2H2O. C.铝与氧气反应放出大量的热量 (3)溶液中的亚铁离子被氧化后和氨水反应，调节pH值后 D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物 得到氢氧化铁沉淀。 [解析]铝箔浸入Hg(NO3)2溶液中发生反应：2Al十 (4)根据煅烧的化学方程式可得：D中排水法收集的气体为 3Hg+一一2Al3+十3Hg,置换出的Hg附着在铝箔表面阻止了 CO,B中盛放的溶液是为了除掉二氧化硫气体，故选用高锰酸钾 致密氧化膜的形成，使Al能较容易与O:反应生成AlO?,且能 溶液，A中得到的淡黄色固体硫和氢氧化钠反应，离子方程式为 观察到生成的AlO,在铝箔表面呈“白毛”状。由于反应4Al十 3S+60H△2S+s0+3H,0. 3O:—2A1O:是放热反应，所以试管内气体体积膨胀，使红墨 [答案](1)MgCO3+2H+一Mg++CO:↑+HO 水柱右端上升。白毛的成分是A)3,D项错。 (2)2FeSO.+H2O2+H:SO.--Fe2(SO:);+2H2O [答案]D (3)Fe(OH)3 [真题2](2023·江苏)氧化镁在医药、建筑等行业应用广 泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁 (4)①CO②d ③3S+60H△2S-+s0g+3H,0 矿（主要成分为MgCO,含少量FCO:)为原料制备高纯氧化镁 的实验流程如下： 解题模型1.2 稀硫酸 H,O, NH,H,O “铝三角”及其应用 1.“铝三角”是指A1+、A1(OH)g和A1O?相互转化 菱镁矿→ 酸溶 过滤 氧化 调pH≈4 的三角关系，如图所示： 滤渣1 Al(OH) 木炭 MgO←煅烧一←过滤 3OH或3NH 3H C0: 0 气体 滤渣2 (1)MgCO,与稀硫酸反应的离于方程式为】 A1# 40H 4H (2)加入HO:氧化时，发生反应的化学方程式为 具体反应有： 一A10,+2H2O(强碱) (3)滤渣2的成分是 (填化学式)。 AI(OH):+OH (4)煅烧过程存在以下反应： A1(OH)3+3H+一A13++3HO(强酸) 2MgS0,+C800℃ A13++3OH 一AI(OH)a￥（强碱、弱碱及水解显碱 2Mg0+2SO:↑+CO2↑ 性的盐) Mgs0:+C80o℃ MgO+SO2↑+CO↑ AlO,+H++H,O一一A1(OH)3￥（强酸、弱酸及水 800℃ 解显酸性的盐) MgSO:+3C- -MgO+S↑+3CO个 利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集 A1O,+4H+一一A13++2H2O(强酸) A++4O日一AIO:+2H,O(强碱) A13++3AIO2+6H2O一4A1(OH)3￥ 气体 2.应用 (1)制取Al(OH) AI3++3NH3·HO一AI(OH)3￥+3NH AIO,+CO2+2H2O一A1(OH)3￥+HCO P (2)离子共存问题 ①D中收集的气体可以是 (填化学式)。 AI+与HS、S-、AIO,、HCO,、CO因相互促进 ②B中盛放的溶液可以是 (填字母)。 水解而不能大量共存：AIO?与NH、AI3+、Fe+等也不能 a.NaOH溶液 b.NaCO溶液 大量共存。 c.稀硝酸 d.KMnO,溶液 ③A中得到的淡黄色固体与热的Na)H溶液反应，产物中 [真题3](2022·上海)甲、乙两烧杯中分别装有相同体 元素最高价态为十4，写出该反应的离于方程式： 积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入l0mL0.1mol·L A1CL溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是( [知识点]本题考查离于方程式的书写，氧化还原反应的 A.甲中沉淀一定比乙中的多 配平，物质制备的工艺流程及对流程的分析判断 B.甲中沉淀可能比乙中的多 [解析](1)碳酸镁与稀硫酸反应的离子方程式为MgCO? C.甲中沉淀一定比乙中的少 +2H+一Mg++CO2↑+H2)。 D.甲中和乙中的沉淀可能一样多 ·159· [解析]由于NH·HO为弱电解质，相同体积、相同pH ↑y/mol 的氨水和NaOH溶液中，n(NH3·HO)>n(NaOH),各加入 10mL0.1mol/L AICL3溶液，均有沉淀生成，说明n(Na)H) 4n(AlCL3),因为当n(NaOH)≥4n(AICl)时，乙中无沉淀生成。 若n(NaOH)≤3n(AICL3),则甲、乙中加入AlCl溶液，Al+全 部沉淀，此时甲中沉淀量等于乙中沉淀量，D项正确；若 x/mol 3n(AICl)<n(NaOH)<4n(AlCL3),则甲中AI+全部沉淀，乙 A.a~b时沉淀的物质的量：AI(OH)3比BaSO.多 中生成的A1(OH)3部分转化为AIO2,此时甲中沉淀量大于乙 中沉淀量，B项正确。 B.c~d时溶液中离于的物质的量：AlO2比Ba2+多 C.a~d时沉淀的物质的量：BaS),可能小于AI(OH) [答案]BD D.d~e时溶液中离于的物质的量：Ba+可能等于OH 解题模型1.3 [解析]向Al(SO,)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2发生的 反应如下： 镁、铝的氢氧化物的图的分析 O6段：3Ba(OH)2+Al(S):)3—3BaSO.↓+2AI(OH)3￥ 试剂及滴 bd段：2Al(OH)g+Ba(OH)2-Ba(A1O2)2+4H2O,由 加顺序 现象 反应离子方程式 图 此可以看出在ab段沉淀的物质的量BaSO:比AI(OH)3多，A 项错；cd段溶液中AIO,比Ba+多，B项正确；ad段Al(OH) 的物质的量始终小于BaS):的物质的量，C项错：de段因d点 白色沉淀逐 向A1Cl3溶 A13++3)H 渐增多，然 就已存在了可溶的Ba(AlO:):,所以de段溶液中溶质为 液中滴加 Al(OH)3￥ 后逐渐减 Ba(AIO)和Ba(OH)2,D项正确。 NaOH溶液 少，最后完 Al(OH):+OH- 横坐标表示加入 直至过量 [答案]BD 全溶解 =A1()+2H2O) 试剂量，纵坐标表 示沉淀量 题源2 铁及其化合物 白色沉淀逐 向NaA1) AlO),+H2 O+H 解题模型2.1 溶液中滴加 渐增多，然 盐酸直至 后逐渐减 =A1((OH)3￥ 铁及其化合物 过量 少，最后 A1(OH)3+3H 横坐标表示加入 1,在元素周期表中，铁位于第四周期第Ⅷ族，铁的原 溶解 =A13++3H2O 试剂量，纵坐标表 示沉淀量 ◆y 子结构示意图为 26 ,在化学反应中能失去2个 开始无沉A3+十4OH 向NaOH溶淀，后白色 A1O2+2H) 液中滴加 沉淀逐渐增 或3个电子而呈现十2价、十3价。 A1C3溶液多，最后沉 A13++3A1O2 横坐标表示加入 铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。 直至过量 淀量保持 6H2 O= 不变 4AI(OH)3 试剂量，纵坐标表 2.铁的化学性质比较活泼，它能与许多物质发生 示沉淀量 反应。 y 开始无沉 Fe与0，：3Fe+20.点re0. AlO+4H 向盐酸中滴淀，后白色 Fe与Cl2:2Fe+3Cl 加NaAlO 沉淀逐渐增 A13++2HO 点82FeCl 溶液直至多，最后沉 A13++3A1O, 2 横坐标表示加入 Fe与S:Fe+S△feS 过量 淀量保持 6H)— 不变 4A1(OH)3￥ 试剂量，纵坐标表 Fe与FeCL3溶液：Fe+2FeCL一3FeCL 示沉淀量 Fe与水蒸气：3Fe十4H,O(g高温Fe,O,十4H, 开始无沉 H++OH- =H) 3.铁的氧化物比较 向盐酸和淀，后出现 Mg++20H 化学式 Fe() Fe2Os FesO MgCl2、 白色沉淀并 Mg(OHD2￥ A1Cl混合逐渐增多， 俗名 铁红 磁性氧化铁 A]3++3)H-= 溶液中滴加然后逐渐减 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 NaOH溶液少到某一固 AI(OH)s 横坐标表示加入 Al(OH+OH 直至过量 定值并保持 试剂量，纵坐标表 铁的 +2 +3 言的+2价， 不变 A1)十2HO 示沉淀量 价态 兰的+8价 水溶性 不溶 不溶 不溶 [真题4](2018·上海)已知Ba(AO:):可溶于水。下图 不稳定，在空气 表示的是向Al2(S))3溶液中逐滴加入Ba(OH),溶液时，生成 里加热迅速被 沉淀物的物质的量y与加入Ba(OH):的物质的量x的关系。 稳定性 氧化： 稳定 稳定 下列有关叙述正确的是 ( 6Fe0+0,△ 2Fe:O ·160 与非氧 Fe2O3+6H+ Fes (.8H+ 原性，可与HNO3、KMnO:、Cl2等常见的氧化性微粒 FeC)+2H =2Fe3+ =Fe2++2Fe3+ 反应。 化性酸 Fe2++H,() 3H2()碱性氧 十4H2()复杂氧 反应 碱性氧化物 2.Fe2+、Fe3+的检验 化物 化物 Fe2+ Fe3+ 3Fe()+10HN) 3Fe).+28HN)3 与氧化 (稀)= (稀) 溶液的颜色 浅绿色 棕黄色 性酸 反应 3Fe(N()3)3+NO 同上 9Fe(N()3)3+N) 加碱溶液 白色沉淀→灰绿色→红褐色 红褐色沉淀 +5HO +14HO) 无明显现象，加氯水 高温时，都能被C、CO、H、A1等还原剂还原，还原过 加KSCN溶液 溶液变红色 共性 后变（血)红色 程中铁的化合价逐渐降低，最终都生成铁 加苯酚溶液 无明显现象 紫色 4.铁的氢氧化物有Fe(OH)2、Fe(OH)3。 Fé(()H),是白色、难溶于水的固体，暴露在空气中会 发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H,O4Fe(OH)3。 [真题6](2022·四川)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资 源。 Fe(OH):呈红褐色，难溶于水，用FCL和氨水制 用钛铁矿渣（主要成分为TiO2、FeO、FeO,Ti的最高化合价 为十4价)作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下： Fe(()H)3的离子方程式为Fe3++3NH3·HO) Fe(OH)3￥+3NH。 浓硫酸 铁粉 剩余铁粉 饮矿省一过液了过 A:FeSO.7H.O [真题5](2022·上海)由5 mol Fe2O3、4 mol Fe;O:和 滤液控温过滤 3 mol FeO组成的混合物中，加入纯铁1mol并在高温下和 滤液Ⅲ FeO,反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO与 过滤 调节pH为0.5 FeO3的物质的量之比可能是 ( 三氧化铁意烧水合二氧化杖 加热 A.4:3B.3:2 C.3:1D.2:1 请回答下列问题： [解析]假设纯铁与FeeO反应生成FeO,根据FeO十 (1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是 Fe高温3Fe0,则反应后nFe,0,)=5-1=4mol,m(Fe0)= (2)向滤液1中加入铁粉，发生反应的离于方程式为 3+3=6(mol),n(Fe0):n(FeO3)=6:4=3:2,B项正确：假 设纯铁与Fe,O,反应生成Fe,0,根据4e,O,十Fe高温 (3)在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH 达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶 3Fe3O:,则反应后n(Fe2O3)=5-1×4=1(mol),n(FeO)= 液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。清用所 3mol,此时n(FeO):n(FezO3)=3:1,C项正确。 学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用： [答案]BC 过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是 解题模型2.2 充分利用滤液中的钛盐、 (填化学 式)，减少废物排放。 铁及其化合物的转化规律 (4)A中用于生产红色颜料(FeO3),其方法是：将556akgA 1.“铁三角”的转化关系 (摩尔质量为278g/mol)溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完 高温 (1)①Fe()+H2Fe+H,O 全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中 ②Fe+2HCI—FeCl2+H,↑ 加入3336bkgA和112ckg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成 ③2FeCL2+CL,-2 FeCl: 后，有大量FeO,附着在胶体粒于上以沉淀形式析出：过滤后，沉 ④2FeCl,+Fe-3FeCl 淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫 ⑤Fe,0,+3C0高温2Fe+3C0, 酸铁，则理论上可生产红色颜料kg。 [解析]本题主要考查铁及其化合物的性质、盐类水解、化 点燃 ⑥2Fe+3Cl22FeCl 学计算等，意在考查考生的综合分析能力。 (1)TiO2为金属氧化物，溶解在硫酸中形成Ti(S0)2。 Fe (2)由铁钛矿渣中含有FeO3可知滤液I中含有Fe3+,加入铁 ① 粉后，两者反应生成Fe+。 5 ③ (3)加水稀释、加热、降低溶液中的氢离子浓度都能促进T+ Fe2+= Fe 的水解。滤液中的溶质硫酸亚铁、硫酸都可以循环利用。 要弄清两点：一是反应的条件和环境（否则记忆方程 (4)第一次加入FeSO:·7HO后，SO转化为NaSO4;第 式无意义)； 二次加入FeSO·7HO和铁粉充分反应后，SO转化为 二是要从氧化剂、还原剂强弱去考虑反应能否进行。 Fe(S),)3。根据铁元素守恒，设理论上可生产红色颜料xkg,则 (2)Fe3+具有氧化性，可与I、S(HS)、SO(SO2、 HSO3)等中学常见的还原性微粒反应。Fe2+主要表现还 可列方鱼器十器+竖层。高X8,期样 160a+320b+160c。 161· [答案](1)TiO2+2HS0一Ti(SO.)2+2H2O或TiO: (3)$):尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 +HSO,一-TiOSO,+HO ;处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种 (2)Fe+2Fe+一-3Fe2+,Fe+2H+—Fe2++H2↑ 盐的名称： (3)加水促进钛盐水解，加热促进钛盐水解，降低H+浓度促 (4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质， 进钛盐水解H2 O FeS():HSO, 需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理： (4)160a+320b+160 题源3 铜及其化合物 (5)下表中，对陈述缸、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都 正确的是 (填字母)。 解题模型3.1 选项 陈述」 陈述 判断 铜及其化合物 铜绿的主要成分是碱可用稀盐酸除铜器表 A 式碳酸铜 面的铜绿 [对；Ⅱ对；有 1.合金 (1)合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属） 铜表面易形成致密的 铜容器可以盛放浓 熔合而成的具有金属特性的物质。 氧化膜 硫酸 对；Ⅱ对；有 (2)合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低。 铆在铜板上的铁钉在 (3)合金的硬度一般比各成分金属的硬度大，强度和机 C 铁比铜活泼 潮湿空气中不易生锈 对：Ⅱ对：有 械加工性能比其成分金属都要好。 2.铜及其化合物间的转化规律 蓝色硫酸铜晶体受热 0 转化为白色硫酸铜粉 硫酸铜溶液可用作游 错：对：无 泳池的消毒剂 ①s2 Cu(NO:) ①HS②S2 末是物理变化 CuS CuSO NaOH-Cu(OH)2 浓硫酸.△- H2SO [解析](1)铜的质量百分含量：CuFeS2(34.8%) Cus FeS 通电 (63.5%)、CuS(80%)、CuC)3·Cu(0H)2(57.6%)。 ①Zn②Fe H2SO (2)Cu2O、C业S的Cu由+1价被还原为0价，作氧化剂；CuS 的S由一2价被氧化为十4价，作还原剂。 Cu2S+ Cu 6H0,CCU:(OH).CO3/△ ①H CHCHO (3)处理SO2尾气一般为循环制备硫酸，或用氨水吸收，最后 C,△ 可得到(NH)SO,等有价值的化学品。 通电 (5)A项铜绿主要成分是Cu(OH),C)3,可视为Cu(OH), CCO,所以铜绿能和盐酸反应，所以A项判断是正确的。B项， △Cu0 铜表面生锈生成的是铜绿，不是致密的氧化物。铜和浓硫酸在温 CuClz Cuo 度较高时能反应，不能用铜容器盛放浓HS):,所以B项判断是 错误的。C项陈述I正确，陈述Ⅱ中铁铜在潮湿的空气中能组成原 [真题7](2021·广东)出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有 电池，发生电化学腐蚀，所以C项的判断是错误的。D项，CSO Cu(OH)3CI覆盖在其表面。下面说法正确的是 ( ·5H()受热失水是化学变化，因为Cu+是重金属离子，可使蛋 A.锡青铜的熔点比纯铜高 白质变性，有杀菌能力，故能作游泳池的消毒剂，所以D项判断是 正确的。 B.在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用 [答案](1)CuS(2)CuS和CuO C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 (3)形成酸雨，会对植物和建筑物等造成严重危害硫酸、硫 D.生成Cu(OH)CI覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学 酸钠（合理即可） 反应过程 (4)以硫酸铜-硫酸溶液为电解液。电解时，粗铜（阳极）中的 [解析]A项：合金的熔点一般比任何一种成分的纯金属 铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，不如铜活泼的金属沉 低：B项：Sn的活泼性比Cu强，发生电化学腐蚀时，Cu作正极被 入电解槽形成“阳极泥”；溶液中的C+得到电子沉积在纯铜（阴 保护，D项：生成C山(OH)Cl发生了化学反应。 极)上。 [答案]BC (5)AD [真题8](2020·广东)铜在自然界存在于多种矿石中，如： 解题模型3.2 矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 孔雀石 金属活动顺序表及其应用 主要成分 CuFeS Cu:FeS Cu2S CuC)3·Cu(OH)e 金属活动 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 请回答下列问题： 顺序 (1)上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是 原子失电 由易到难，还原性由强到弱 子能力 (2)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该 阳离子得 工艺的中间过程会发生反应：2Cu:0+Cu,S高温6Cu+S0,.↑，反 由难到易，氧化性由弱到强 电子能力 应的氧化剂是 162 (1)电解精炼银时，阴极反应式为 :滤渣A与稀 常温下能常温下在 HNO,反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色 和O2 常温下易被氧化干噪空气 加热时能不能被 的化学方程式为 反应 被氧化 (生成氧中不易被 被氧化 氧化 (2)固体混合物B的组成为 :在生成固体B的过程 化膜) 氧化 中，需要控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的 和H() 常温下置加热或与H(O(g)反 反应的离于方程式为 不能置换水中的氢 反应 换出氢 应置换出氢 (3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：CO十 不能置换稀酸中 AO,高温 CuA1O2+↑。 能置换出酸中的氢， 剧烈反应 Fe、Al常温下在浓 的氢 (4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废 和酸反应 置换出酸 HN()3、浓HS() 料中的铜可完全转化为 mol CuAl02,至少需要1.0mol 中的氢 与氧化性只与王 中被“钝化” 水反应 ·L-1的AL(S0,)a溶液 L。 酸反应 (5)CuSO:溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是 和碱反应 仅Al、Zn能跟强碱溶液反应生成H。 、过滤、洗涤和干燥。 先与水 [解析]电解精练银的阴极反应式Ag+十e一Ag,气体 和盐反应 前边的金属从盐溶液中置换出后边的金属 反应 变为红棕色的原因为NO与空气中O,结合生成NO2。 (2)固体B煮沸前为Al(OH)3和Cu(OH)2混合物，由于 电解法 加热分解 治炼方法 热还原法(ZnCu) 物理法 (K~Al) 法(Hg、Ag) Cu(OH):的分解温度为80℃，所以B为AI(OH)3和CuO的混 合物。 (3)根据化合价升降变化配平，A1无变化，所以只能是氧元 [真题9] (2023·广东)银铜合金广泛用于航空工业。从 素升高。 切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下图： 银休冷凝 相银电解精炼一银 (40根据铜元素守恒，50X63.5%-50.0m0l,由铝元素守 64 兴 成型 稀H,SO A(SO☐一NaOH 滤液 恒，得Al2(SO:)3为25mol,所以Al2(SO.)3溶液为25.0L。 CuSO溶液 煮沸 过滤 固体B 性气体 CuAIO, 」过滤 滤渣A 煅烧 [答案](1)Ag+e--Ag2NO+O,2NO: (2)Al(OH)3.CuO Al(OH);+0H--A1O:+2H2O (3)4 (注：Al(OH)3和Cu()H)2开始分解的温度分别为450℃ 240:(4)50.025.0(5)蒸发浓缩，冷却结晶 和80℃) 《十年高考母题原型训练 (★代表高考出现的频次) A组 (4)无水A1C13(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾， 题源1镁、铝及其化合物（★★★★★） 实验室可用下列装置制备。 1.(2023·山东)实验室采用MgCL,、A1CL的混合溶液与过 急浓盐酸 量氨水反应制备MgAl:O:,主要流程如下： MgCL,、AICl,的混合溶液(A) A1粉 氨水(B) MnO. 沉淀反应器 过滤 洗涤沉淀 aOH溶液 A D E(收集瓶)F G 干燥 高温焙烧 MgAl,O, 装置B中盛放饱和NCI溶液，该装置的主要作用是 (1)为使Mg+、A1+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加 F中试剂的作用是 。用一件仪器装填适当试剂后也可起 (填“A”或“B”),再滴加另一反应物。 到F和G的作用，所装填的试剂为 (2)如图所示，过滤操作中的一处错误是 2.(2021·江苏)化学在生产和日常生活中有着重要的应 用。下列说法不正确的是 ) (3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 A.明矾水解形成的AI(OH)?胶体能吸附水中悬浮物，可 用于水的净化 高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称 B.在海轮外壳上接入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C.MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D.电解MgCL饱和溶液，可制得金属镁 163· 3.(2023·北京)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保 (6)若上述n(A):n(B):n(C)=1:1：3,则X的化学式 护内层金属不被空气氧化的是 是 A.K B.Na 题源2铁及其化合物（★★★★） C.Fe D.AI 4.(2023·四川)1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为 1.(2023·新课标)铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧 1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到N)2和N):的 化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。 混合气体1120mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0mol/L (1)要确定铁的某氯化物Cl的化学式，可用离于交换和滴 NaOH溶液，当金属离于全部沉淀时，得到2.54g沉淀，下列说法 定的方法。实验中称取0.54g的FCl,样品，溶解后先进行阳离子 不正确的是 ( 交换预处理，再通过含有饱和OH的阴离于交换柱，使CI和 A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2：1 OH发生交换。交换完成后，流出溶液的OH用0.40mol·L1 B.该浓硝酸中HNO,的物质的量浓度是14.0mol/L 的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的 C.NO:和N2O,的混合气体中，NO2的体积分数是80% 物质的量，并求出FeCL中x值。（列出计算过程） D.得到2,54g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL 5.(2023·山东)足量下列物质与等质量的铝反应，放出氢 气且消耗溶质物质的量最少的是 ( A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸 (2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方 C.盐酸 D.稀硝酸 法测得n(Fe)：n(Cl)=1:2.l,则该样品中FeCL的物质的量分 6.(2021·上海)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫 数为 。 在实验室中，FeCL可用铁粉和反应制 酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图所示。反应中 备，eCL可用铁粉和 反应制备。 镁和铝的 ( (3)FCl与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离于 方程式为 (4)高铁酸钾(K,FO:)是一种强氧化剂，可作为水处理剂 和高容量电池材料，FCl,与KClO在强碱性条件下反应可制取 K:Fe):,其反应的离于方程式为 ;与Mn()2一Zn电池类似， KFe():一Zn也可以组成碱性电池，K:FeO,在电池中作为正极 材料，其电极反应式为 ,该电 A.物质的量之比为3：2 B.质量之比为3：2 池总反应的离于方程式为 C.摩尔质量之比为2：3 2.(2022·海南)A~G各物质间的关系如下图，其中B、D D.反应速率之比为2：3 为气态单质。 7.(2022·北京)由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药 的有效成分。甲同学欲探究X的组成。查阅资料： 心回国CF和G的混合指液 ①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳 酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、碱式碳酸镁铝。 e,回 ②AI3+在pH=5.0时沉淀完全；Mg+在pH=8.8时开始沉 请回答下列问题： 淀，在pH=11.4时沉淀完全。 (1)物质C和E的名称分别为 实验过程： (2)可选用不同的A进行反应①，若能在常温下进行，其化 I.向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A,得到无 学方程式为 ； 色溶液。 若只能在加热情况下进行，则反应物A应为 Ⅱ，用铂丝蘸取少量I中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄 (3)反应②的化学方程式为」 色火焰。 (4)新配制的F溶液应加入 以防止其转化为G。 Ⅲ，向I中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5~6，产生 检验G溶液中阳离于的常用试剂是 ,实验现象为。 白色沉淀B,过滤。 3.(2023·新课标Ⅱ)下列反应中，反应后固体物质增重的是 V.向沉淀B中加过量NaOH溶液，沉淀全部溶解。 ( V.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12， A.氢气通过灼热的CuO粉末 得到白色沉淀C。 B.二氧化碳通过NazO,粉末 (1)I中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是 C.铝与FeO,发生铝热反应 D.将锌粒投入Cu(NO,):溶液 (2)由I、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、 4.(2005·上海)某500mL溶液中含0.1 mol Fe2+,0.2mol (3)Ⅲ中生成B的离于方程式是 Fe3+,加入0.2mol铁粉，待Fe+完全还原后，溶液中Fe+的物 (4)N中B溶解的离于方程式是 质的量浓度为（假设反应前后体积不变） () (5)沉淀C的化学式是 A.0.4 mol/L B.0.6 mol/L 164· C.0.8 mol/L D.1.0 mol/L 意图为 5.(2020·宁夏)某厂的酸性工业废水中含有一定量的 (2)Ca与最活泼的非金属元素A形成化合物D,D的电于 Fe+,Cu+、Au+等离于。有人设计了下图中的工艺流程，利用 式为 ,D的沸点比A与Si形成的化合物E的 常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产 沸点 一定量的铁红和氧化铜 (3)配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式： E☐®日铁红 ☐P+☐FeO+☐Ca0高温□C,(Po,+☐Fe. 工业废水 ① (4)将钙线试样溶于稀盐酸后，加入过量NaOH溶液，生成 白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色M(OH)m,则 ,金 金属M为 :检验M"+的方法是 (用 填写下面空白。 离于方程式表示)。 (1)图中标号处需加入的相应物质分别是① (5)取1.6g钙线试样，与水充分反应，生成224mLH2(标 ② 、③ 、④ 、⑤ 准标况)，再向溶液中通入适量的CO,最多能得到CaCO, ； (2)写出①处发生反应的离于方程式： g。 8.(2022·江苏)钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含 写出③处发生反应的化学方程式： 有BaCO、BaSiO、BaSO3,Ba(FeO,):等]。某主要生产BaCl、 (3)铁红的化学式为 ;分别写出铁红和氧化铜在工 BaCO:、BaSO:的化工厂利用钡泥制取Ba(NO,)2,其部分工艺 业上的一种主要用途：铁红： :氧化 流程如下： 铜： H,O、稀HNO Ba(OH)2BaNO3)2溶液HO 6.(2022·山东)聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为 中和I 中和Ⅱ [Fe(OH)n(SO,)3-om]m,广泛用于污水处理。实验室利用硫 钡泥酸溶 pH=45 pH=7 过滤洗涤→废渣 酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FS、SO2等）制备聚 铁和绿矾(FSO:·7H,O),过程如下： (1)酸溶后溶液的pH=1,Ba(FeO2)2与HNO3反应的化学 方程为 固体W(S、SiO,等) (2)酸溶后通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝 烧渣 足量02 HSO,溶液 70-80°C →溶液x调节p叫溶液z 聚铁胶体→聚铁 酸，原因是 (3)该厂结合本厂实际，选用的X为 (填化学式)： 溶液Y→绿矾 中和I使溶液中 (填离于符号)的浓度减小（中和I引 (1)验证固体W培烧后产生的气体含有$)，的方法是 起的溶液体积变化可忽略)。 (4)上述流程中洗涤的目的是 0 (2)实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下。装置A 题源3铜及其化合物（★★★★★） 产生S02,按气流方向连接各仪器接口，顺序为a f。装置D的作用是 ,装置E中NaOH溶液的作用 1.(2023·新课标)由黄铜矿（主要成分是CuFeS)炼制精 是 铜的工艺流程示意图如下： 铜矿石选矿， 焙烧和除渣 铜精矿砂 还原 反射炉 冰铜 转炉 粗铜 精炼 电解槽电解铜 (1)在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃ 左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和e的低价硫化物，且部分 Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学 浓硫酸 NaOH溶液 方程式分别是」 A E ,反射炉内生成炉渣的主要成分是： (3)制备绿矾时，向溶液X中加入过量 ,充分反应 (2)冰铜(Cu,S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~ 后，经 操作得到溶液Y,再经浓缩、结晶等步骤得到 50%。转炉中，将冰铜加熔剂（石英砂）在1200℃左右吹入空气 绿矾。 进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O,生成的CuO与 (4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测 CuS反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的 定溶液pH的操作方法为】 化学方程式分别是 若溶液Z的H偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏 7.(2022·重庆)金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂， (3)粗铜的电解精炼如图所示，在粗铜的电解过程中，粗铜板 某钙线的主要成分为金属M和Ca,并含有3.5%（质量分 应是图中电极 (填图中的字母)；在电极d上发生的电极 数)Ca0。 反应式为 ;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽 (1)Ca元素在周期表中的位置是 ,其原于结构示 中的存在形式和位置为 ·165· 请回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式：B 、E G (2)利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是 ,阴极物质是 ,电解质溶液是 (3)反应②的化学方程式是 (4)将0.23molB和0.11mol氧气放入容积为1L的密闭 硫酸铜溶液 容器中，发生反应①，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 2.(2022·新课标)物质A~G有下图所示转化关系（部分 molD,则反应的平衡常数K= 。若温度不变，再加 反应物、生成物没有列出)。其中A为某金属矿的主要成分，经 入0.50mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度 (填 过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反 “增大”、“不变”或“减小”)，氧气的转化率 (填“升 应，G为砖红色沉淀。 高”、“不变”或“降低”)，D的体积分数 (填“增大”、 B “不变”或“减小”)。 囚 F 葡萄糖 NaOH,△ G B组 (测试时间：60分钟总分：100分) 一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分。） 反应 1.除去下列物质中的杂质（括号中为杂质）选用试剂正确的是 B.该装置中所用漏斗为玻璃漏斗 C.要检验熔融物中是否有单质铝，可以将熔融物加入 A.FeO3(Al2O3)用盐酸 NaOH溶液中，再观察溶液是否有气泡产生 B.FeO3(AlO3)用氨水 D.加入氯酸钾的主要目的是氧化铝粉 C.Mg(AI)用纯碱溶液 5.现有铝和过氧化钠的固体混合物样品，加入稀盐酸使混 D.MgCl,(AlCL3)用氢氧化钠溶液和盐酸 合物完全溶解，所得溶液中c(A1+):c(H+):c(C)=1:2 2.下列转化过程中，物质颜色变化对应正确的是( :8,则原固体混合物中铝元素与氧元素的质量比为() A.金属钠在空气中燃烧：银白色·白色 A.3:4 B.9:32 B.纯铁丝在纯氧中燃烧：黑色·红色 C.9:16 D.9:8 C.加热溶有SO,的酚酞溶液：无色→红色 6.某合金（仅含铜、铁）中铜和铁的物质的量之和为ymol, D.常温下NO接空气：无色·红棕色 其中Cu的物质的量分数为a,将其全部投入50 mL 6 mol·L 3.甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和 的硝酸溶液中，加热使其充分反应（假设NO是唯一的还原产 NaOH溶液，各加入10mL0.1mol·L1AlCl溶液，两烧杯中 物)。下列说法正确的是 都有沉淀生成。下列判断正确的是 A,若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始 A.甲中沉淀一定比乙中的多 溶解 B.甲中沉淀可能比乙中的多 B.若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3 C.甲中沉淀一定比乙中的少 C.若金属全部溶解，且产生336mL气体（标准状况），则b D.甲中和乙中的沉淀一样多 =0.3 4.铝热反应常用来焊接钢轨，下图为实验室进行铝热反应 D.当溶液中金属离于只有Fe+、Cu+时，a和b的关系为b 的装置。点燃镁条，反应过程中看到有熔融物落入蒸发皿的沙 ≥80y(1-a/3) 子中。则下列有关说法中正确的是 ( 7.甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物，其中甲、乙均为单 质，它们的转化关系如下图所示（某些条件和部分产物已略去）。 下列说法不正确的是 镁条 甲 氯酸钾 氧化铁和铝粉 的混合物 A.若甲既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，则丙可能 铝热反应的实验装置 属于两性氧化物 A.铝热反应是放热反应，所以也可以不用点燃镁条而直接 B.若甲为短周期中原于半径最大的主族元素的单质，且戊 为碱，则丙只能为NO2 ·166 C.若丙、丁混合产生白烟，且丙为18电于分于，丁为10电 (NazFeO,)被人们认为是一种“绿色环保高效”的净水剂，其原 于分于，则乙的水溶液可能具有漂白作用 因为： D.若甲、丙、戊含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化 a.NaFe),具有强氧化性，可杀菌消毒 合价由低到高的顺序可能为：甲<丙<戊 b. 8.在FeCL和AlCL的混合液中先加入过量的KI溶液，再 12.(10分)I.下列实验操作的结果偏高的是 加入足量的NaS溶液，最后所得沉淀是 () A.配制溶液时，容量瓶中原有少量蒸馏水 A.Fe(OH)a、AI(OH)3B.Al2S3、l B.配制溶液操作中，转移溶解的溶液后，玻璃棒、烧杯未 C.FeSa、l2 D.FeS、AI(OH)a、S 洗涤 9.下列离于方程式书写正确的是 C.配制溶液时，定容时仰视观宗液面 A.酸性FSO,溶液中加入HO,: D.用固体NOH配制其溶液时，溶解后直接将溶液转移至 Fe2++2HO:+4H+-Fe3++4H,O 容量瓶并定容 B.在碘化亚铁的溶液中加入少量稀溴水： E.用标准酸溶液滴定未知浓度的碱液时，酸式滴定管终点 2Fe2++br:--2Fe3++2Br 读数时俯视 C.铝与氢氧化钠溶液反应： F.用标准酸溶液滴定未知浓度的碱液时，用碱式滴定管量 2A1+20H-+2H2O—2A1O,+3H2↑ 取碱液时尖嘴气泡前无后有 D.氢氧化亚铁在空气中被氧化： Ⅱ.氛化铜晶体中常含FCL:杂质，为制得纯净氣化铜晶体 4Fe++02 +2H2 O-4Fe++OH- (CCl,·2HO),首先将其溶于稀盐酸中，然后按下面所示操作 10.某1L稀溶液中含有Fe(NO3)3,Cu(NO3)2、HNO,若向其 步骤进行提纯。 中逐渐加入Fe粉，溶液中+浓度和加入铁粉的物质的量之间的 Cu2+、Fe2+、 I过程 关系如图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3,Cu(NO):、HNO3的物 加人X Ⅱ溶液 加人Y→Z ci- 质的量浓度之比为 () 操作Ⅲw 蒸发CuCl2·2HO c(Fe2)/mol/L 结晶（晶体） 已知： 氢氧化物 氢氧化物 开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH 012 3 4 n(Fe)/mol Cu2+ 4.7 6.7 A.1:1:1 B.1:3:1 7.6 9.6 C.3:3:8 D.1:1:4 Fe+ 1.9 3.2 二、非选择题（本题包括5小题，共50分。） 11.(12分)如下列所示的物质的相互转变中，反应①在工 (1)下列物质中，在I过程中加入的X最适合的是 业上可用来生产化合物C,反应⑤在工业上可生产化合物J (填序号) (NFeO,),反应①、②、④和⑤均是在水溶液中进行的反应。 A.Fe B.KMnO C.H2O2 D.NaOH 常温下，D、E、G均是气体，B是无色液体；F的水溶液可作为杀 (2)加入的物质Y可以是 ,操作Ⅲ的名称 菌消毒剂；H是一种铁矿石的主要成分，它由两种元素组成，且 是 其中铁元素的质量分数为70%。 (3)某同学利用反应Cu+2H+一定条件 Cu++H2个设计 →A 实验来制取氯化铜溶液。该同学设计的装置应该为 A -c 1② (填“原电池”或“电解池”)。请在方框中画出该同学设计的装置 电解 B 图，并指明电极材料和电解质溶液。 ① D 囚 B 回 回 ⑤ 回 ®d 1@回 B E H 请回答下列问题： (1)写出F的化学式： (4)从CuCL,稀溶液中得到CuCL2·2HO晶体，在蒸发结 (2)写出G的电于式： 晶的过程中，应采取的措施是 (3)反应①的化学方程式为 ,人们将反应 13.(12分)铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的 ①所涉及的化学工业称为 重要材料。研究性学习小组三位同学，为测定某含镁3%~5% ； (4)反应⑤的离于方程式为 ;高铁酸钠 的铝镁合金（不含其他元素）中镁的质量分数，设计下列三种不 同实验方案进行探究。填写下列空白。 ·167· [探究一]实验方案：铝镁合金 NaOH溶液测定剩余固体质 (4)进行步骤Ⅱ时，该小组用如图所示装置及试剂将制得的 量。实验中发生反应的化学方程式是 CO:气体通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白 色沉淀逐渐减少，为了避免固体C减少，改进的措施是在装置 实验步骤： I、Ⅱ之间增加一个 (1)称取5.4g铝镁合金粉末样品，投入VmL2.0mol·L NaOH溶液中，充分反应。NaOH溶液的体积V≥ 台浓盐酸 mL。 (2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体， 测得镁的质量分数将 (填“偏高”或“偏低”)。 [探究二] 大理石 溶液A 实验方案：铝镁合金盐酸测定生成气体的体积。实验装置 装置 装置Ⅱ (5)溶液D中各离于的浓度由大到小的顺序为 如图甲所示，问题讨论： (1)某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一 (6)工业上由X和F制得CuSO:,还必须使用的最恰当的试 个干燥、除酸雾的装置。你的意见是： (填“需要”或“不 剂可以是 或 需要”)。 A.H2 SO B.Fe,O C.HNO D.O2 E.H2O2 (2)为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题是（写 (?)从溶液E中获得绿矾晶体的实验操作依次为（填操作名 出两点)：① ,② 称) 、冷却结晶、过滤洗涤。 15.(8分)某化学研究性学习小组对某种铁矿石中铁的氧 盐酸 电源 密封塞 化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H$O:反应） 进行定性和定量研究。 I,铁矿石中含铁量的测定，实验流程如下图所示： 铝镁合金 ①足量稀硫酸滤液⑧通入足量C1,溶液⑤稀释至取20.00md ②过滤 A ④加热煮沸 250mLB的稀溶液 乙 ⑥用0.5000molL 的K溶液滴定 探究三] 消耗K1溶液 实验方案：称量xg铝镁合金粉末，放在如图乙所示装置的 /mL 惰性电热板上，通电使其充分灼烧。 (1)步骤中煮沸的作用是 问题讨论： (2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴 (1)欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据 管 是 (3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是 (2)若用空气代替O,进行实验，对测定结果是否有影响？ a.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液 (填“是”或“否”)。 b.滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化 [实验拓展] c,锥形瓶不需要用待测液润洗 参照探究一、探究二的实验方案，请你另设计一个实验方 d.滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色再读数 案，测定该铝镁合金中镁的质量分数。（书写形式可以模仿探究 (4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L1的K1溶液20.00 、二) mL,则铁矿石中铁的质量分数为 Ⅱ，铁矿石中含氧量的测定，实验装置如下图所示： 铁矿石 碱石灰 14.(8分)为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计 了如图实验方案，用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶 体(FeSO:·7H,O)和胆矾晶体 固体C AIC1,溶液 氯化 A B C 过量CO, 溶液A 步骤 ①按上图组装仪器，检查装置的气密性；②将5.0g铁 合金过N:OH溶液 溶液D 矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器 步骤1 溶液E→绿砚 均省略)；③从左端导气管口处不断地缓缓通入H,待C装置出 固体B 过量试剂X 步骤Ⅲ 固体F CuSO,溶液 →胆矾 口处H2验纯后，点燃A处酒精灯；④充分反应后，撤掉酒精灯， 再持续通入氢气至完全冷却。 请回答： (1)装置C的作用为】 (1)步骤I、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是 ,该操作中 (2)测的反应后装置B增重1.35g则铁矿石中氧的质量分 除用到烧杯和玻璃棒外，还必须用到的玻璃仪器有 数为 (2)试剂X是 Ⅲ.由I、Ⅱ可以推算出的该铁矿石中铁的氧化物与氢气反 (3)步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式是 应的化学方程式为 168·合适。 11.(1)H2) (2)Cl2+20H-CI+C1O+H2O (3)先产生无色气体和白色沉淀，后白色沉淀逐 渐消失 得到2e (4)2Na2O2+2H2)=4NaOH+)2↑ 个 失去2e 【解析】 C、F、1分别为O2、H、Cl,D为 NaOH,G为HCI,H为NaCl,J为NaClO 12.(1)稀盐酸CaC03+2H+一Ca2++CO↑ +H2O (2议器 加人的试剂 加入该试剂的目的 B 吸收HCI气体 浓HSO 干燥C)2气体 Na2 O2 E 防止水蒸气进入O,中 G饱和NaHCO,溶液 (3)C)3 用燃着的木条伸入试管F中，木条熄 灭（证明CO:不与Na2O,反应） (4)B(5)固体由浅黄色变为白色 【解析】“目的决定过程”，要特别注意实验目 的，由此来确定反应原理、装置、操作及注意事项。本 题需注意的是在实验（一）中，不能用排空气法收集 CO,,因为会混入O2。由于CO,可溶于水，故G装 置中用饱和NaHCO,溶液。而检验收集的气体时目 的是证明无)2而不是有C)2,所以不能用澄清石灰 水而是用燃着的木条。 13.(1)保证反应速率，同时防止NH.HCO3分 解 水浴加热(2)NaHCO3的溶解度最小烧杯、 漏斗、玻璃棒(3)106×V化，-V》×100% 22400m 【解析】(3)盐酸浓度未知，该法测定原理是依 据反应生成的CO2的量来计算NCO3的量，由于 加入的盐酸会排出烧瓶中原来气体，故实际产生C): 气体的体积为[V3-(V:-V1)]mL。 14.(D)2NaHCO,ANa:CO+CO:+H:0 Na COs+2HCI-2NaCl+H,O+CO2 Ca(OH)2 +CO2-CaCO3+H2O (2)m(NaHCO3)=3.36g m(Na2CO03)=8.48g ·5 【解析】设固体混合物中Na2CO3、NaHCO3的 物质的量分别为x、y。 2NaHCO,Na:CO,+CO:+H:O Ca(OH)2+CO2-CaCO3+H2O 2NaHCO~ CaCO: 2 mol 100g y 2.0g y=0.04mol, 2.24L 由C元素守恒可得x+之中2.4：m0 x=0.08mol, m(NaHCO3)=84g·mol-1×0.04mol=3.36g, m(NaCO3)=106g·mol-1×0.08mol=8.48g。 专题18几种重要的金属 十年高考母题原型训练 A组 题源1 1.(1)B(2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁 (3)氨水坩埚(4)除去HC1吸收水蒸气碱石 灰（或NaOH与CaO混合物） 【解析】(1)因为使Mg+、A3+同时生成沉淀， 则先加入氨水。(2)依据过滤时漏斗的使用原则，过 滤时漏斗末端没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否 洗净可向洗涤液中加入氨水，观察是否有沉淀产生。 高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置B中饱和NaCI溶 液用于除去氯气中HCI,F盛放为浓硫酸，防止水蒸 气进入E,用千燥管盛放碱石灰可以起到F和G的 作用。 2.D【解析】A项，明矾水解产生氢氧化铝胶 体能吸附水中悬浮杂质，正确；B项，利用构成原电 池，锌作负极被氧化，而铁被保护，正确；C项，利用 Mg)熔点高耐高温，正确；D项，制取金属镁是用电 解熔融的氯化镁，而不是氯化镁溶液，不正确。 3.D【解析】钾和钠性质非常活泼，在空气中 极易被氧化。铁在空气中易被氧化为疏松的氧化铁， 起不到保护金属的作用。金属铝的表面极易形成致 密的氧化薄膜保护内层金属不被腐蚀，故选D。 4.D【解析】设混合物中Cu为xmol,Mg为 ym0l则有4r十24=1.52得：=0.02mol故 98x+58y=2.54gy=0.01mol 1120×10-3I A对，n说合= 22.4 L/mol =0.05mol。设NO为 amol,N2O:为bmol,Mg→Mg2+转移电子0.02mol Cu→Cu2+转移电子0.04mol,则有 a十b=0.05mol 得=0.04mo ta+26=0.06 mol 6=0.01 mol ,故C对，mHN0, n M 50X1.4X63%=44.1g,则B对，cN0g=7=V 14mol/L,得到2.54g沉淀时，所需NaOH为0.02× 2+0.01×2=0.06mol,Vx0m=”=0.06L,故D错。 5.A【解析】首先硝酸与金属铝反应不生成 氢气，根据生成物的化学式：Na[Al(OH):门、 Al(SO,)3、AICIa,通过物料守恒可直接判断出等量 的铝消耗Na)H物质的量最少。 6.A【解析】本题结合图考查Mg、Al分别与 稀硫酸反应的简单计算。溶液中发生的反应分别为 Mg+H2S)4一MgSO,+H2和2Al+3H2SO 一Al2(SO)3+3H2个，由于最终产生的H2的体积 相同，则消耗Mg和A1的物质的量之比为3：2，质量 之比为(24×3)：(27×2)=4：3，反应时间之比为 2:3,则二者的反应速率之比为3：2，二者的摩尔质 量之比为24：27=8：9。 7.(1)CO,(2)钠和硅(3)AI3++3NH· H2O-Al(OH)+3NH (4)Al(OH)+ OH-一A1O2+2H2)(5)Mg(OH)。 (6)Mg Al(OH)CO 【解析】本题考查抗酸药成分的探究实验。(1) I中气体A可使澄清石灰水变浑浊，结合抗酸药的 有效成分，知该气体为CO2。(2)根据I知，X中一定 不含S,因为硅酸盐中加入过量盐酸，会产生硅酸沉 淀；根据Ⅱ知，X中一定不含Na,因为Na的焰色为黄 色。(3)根据题给信息知Ⅲ中调节pH至5~6时生 成的白色沉淀为Al(OH)3。(4)N中加入过量 Na)H溶液，沉淀B完全溶解，离子方程式为： Al()H)3+)H-一A1)2+2H)。(5)V中加入 Na)H溶液调节pH至12，有白色沉淀C,为 Mg(OH)g。(6)由于n(CO2):n[Al(OH)3]: n[Mg(OH)2]=1:1:3,则CO号、A13+、Mg2+的物 质的量之比为1：1：3，结合电荷守恒，则CO号、 A13+、Mg+、OH的物质的量之比为1：1：3：7，故 X为MgAl(OH),CO3。 5 题源2 1.(1)n(C1)=0.0250L×0.40mol·L-1= 0.010molm(Fe)=0.54g-0.010mol×35.5g· mol-1=0.19gn(Fe)=0.19g/56g·mol1= 0.0034moln(Fe):n(C1)=0.0034:0.010≈1：3， x=3(2)0.10盐酸氣气(3)2Fe3++21 2Fe2++l2(4)2Fe(OH)3+3CI0+4OH 2Fe0+5H2)+3 Cl FeO+3e-+4H2) Fe(OH):+50H-2FeO+8H,O 3Zn 2Fe(OH)+3Zn(OH),+40H- 【解析】(1)依据题中信息知n(CI)=n(OH)即 可求出x=3。(2)根据化学基本知识。(3)依据Fe3+ 具有氧化性，1具有还原性，两者发生氧化还原反应。 (4)依据氧化还原反应配平，即可写出离子反应方程 式正极反应为得电子反应，即发生还原反应，高铁酸 根被还原为F3+,然后求出转移电子数，依据电荷守 恒及溶液显碱性，则产物F3+与OH结合生成 Fe(OH)3,又因为负极反应式为Zn-2e+2OH 一Zn(OH)2,结合得失电子守恒，正极反应十负极 反应=总反应，即可得出正确答案。 Mn()2 2.(1)浓盐酸四氧化三铁(2)2H2)2 2H.0+O,↑KCI0,(3)MnO,+4HCI(浓)△ MnCL+Cl2◆+2HO(4)Fe KSCN溶液出现 血红色 【解析】与MnO:有关且生成气体单质的反应 有制)2和制CL2的反应，由B·E及D·G的反应可 推出B为)2，D为Cl2,则A为H2)2或KCIO3,若 反应在常温下进行A为H,O2,反应若需加热，则A 为KClO3,C为浓HCl,E为Fe3O,G为FeCL3,F为 FeCl2,为防止FeCl2溶液中Fe2+被氧化，需向其中加 入还原性的Fe,检验Fe+常用KSCN溶液，Fe+与 SCN-作用生成Fe(SCN)3溶液，为红色。 3.B【解析】A.氧化铜变为铜，质量减小：B. 过氧化钠变为碳酸钠，质量增加；C.氧化铁和铝反应 生成氧化铝和铁，都为固体，质量不变：D.锌变为铜， 质量减小：故选B。 4.C【解析】本题考查铁的化学性质及化学 反应中的过量计算问题。在Fe+和Fe3+中加入铁 粉，发生的反应为2Fe3+十Fe一3Fe2+,根据题中提 供的条件可知Fe过量，生成的Fe+为0.3mol,所以 溶液中总的Fe+为0.4mol,得出Fe2+的浓度为0.8 mol/L。 5.(1)①废铁屑②稀硫酸③稀硝酸④氢 氧化钠⑤氢氧化钠 (2)Fe+2H+-Fe2++H2◆，2Fe3++Fe 3Fe+,Cu2+Fe--Cu+Fe2+,2Au++3Fe- 2Au+3Fe2 3Cu+8HNOs()3Cu(NO3)2+ 2NO+4H2O (3)Fe2)3用作红色涂料用作制造铜盐的 原料 【解析】在解此题时宜采用逆向推断法，从题中 给出信息可知，首选分离的应是铁元素，所加最佳试 剂应是铁粉，E溶液含Fe2+,铁红成分为Fe2)3,可联 想到2Fe(0HD,△Fe,0,十3H,0,试剂同应为可溶 性碱(Na)H或氨水)；当加入过量铁粉后，所得A应 为固体Fe、Cu、Au的混合物，此时，只需加入稀硫酸 (试剂②)后过滤可得Cu、Au混合物B,再加入稀硝 酸（试剂③）可使Cu、Au分离，Cu(NO3)2加可溶性 碱后过滤加热得Cu)。 6.(1)将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复 原色（合理即可）(2)d→e·c→b防止倒吸吸收 多余的SO,(3)铁屑过滤(4)将小片pH试纸 放在点滴板（或表面皿）上，用玻璃棒蘸取少量待测液 点在试纸上，与标准比色卡对照低（小） 【解析】(1)检验S)气体可选用品红试液、溴 水或酸性KMnO,溶液。(2)生成的SO。先通过C 装置干操，然后经B装置用排空气法收集，最后连接 装置D,显然装置D作安全瓶，防倒吸，而E中 Na)H溶液用于吸收尾气。(3)根据聚铁的化学式可 知铁元素的化合价为十3，由此可推知溶液X中主要 含F3+,因此在制绿矾时，应向溶液X中加入过量的 铁屑，经过滤操作即得FeS):溶液。(4)若pH太小， 酸性太强，则F3+不易沉淀生成聚铁，故铁的质量分 数偏小。 7.(1)第4周期第ⅡA族 (2[:F]Ca[F:]-高 (3)2P+5Fe0+3Ca0高温C Cas(PO)2+5Fe (4)FeFe+3SCN-Fe(SCN) (5)1.1 【解析】(1)Ca为第20号元素，原子核外的20 ·6 个电子分布在4个电子层上，每个电子层上的电子数 分别为2、8、8、2，故在元素周期表中的位置为第4周 期第ⅡA族。(2)最活泼的非金属元素是F,CaF:为 离子化合物（离子晶体），故其电子式为 [:F]Ca[xF:】；因为SiF:为分子晶体，故 CaF:的沸点高于SiF:的沸点。(3)钙线脱氧脱磷的 化学反应为氧化还原反应，应用氧化还原反应的配平 方法可配平给出的化学方程式：反应中P的化合价升 高为十5价，FeO中铁的化合价降低为0价，故P系 数为2，F0系数为5，然后根据质量守恒即可配平化 学方程式。(4)从“白色→灰绿色→红褐色”的特殊现 象可知金属M为Fe;检验Fe3+的方法是用KSCN溶 液，现象为溶液变血红色。(5)钙线溶解于水发生两 个反应： Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2◆ CaO+H2 O-Ca(OH)2 由第一个化学方程式可知n1[Ca(0H)g] =n(H2)=0.01mol。 由第二个化学方程式可知n:LCa()H):] =n(Ca0)=1.6gX3.5%÷56g/mol=0.001mol。 故反应后溶液中n[Ca(OH)2]=n1[Ca(OH):] 十n2LCa(OH):=0.011mol,所以最多生成的 CaCO3质量为100g/mol×0.011mol=1.1g。 8.(1)Ba(FeO2)2+8HNO3-Ba(NO3)2+ 2Fe(NOa)3+4H,O(2)防止反应速率过快浓 HNO3易挥发、分解（凡合理答案均可）(3)BaCO: Fe3+、H+(4)减少废渣中可溶性钡盐对环境的 污染（凡合理答案均可） 【解析】本题主要考查钡泥的综合利用，意在考 查元素化合物知识的综合运用。(1)Ba(FO:):与 HNO3反应的化学方程式为：Ba(Fe(O2)2十8HNO3 —Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H,O:(2)温度越高 反应速率越快，故控制温度不超过70℃是为了防止 反应速率过快，且浓硝酸越浓越易分解，温度高既易 挥发，也易分解，故不用浓硝酸；(3)X既要能中和硝 酸，又不产生新杂质，故可用BC)3:中和I使溶液 中的Fe3+形成Fe()H)沉淀、H+浓度减小：(4)因 为钡盐是重金属盐，有毒，故洗涤的目的是减少废渣 中可溶性钡盐对环境的污染。 题源3 1.I)2 CuFeS。+O,高温C Cu2 S+2FeS+SO2 2FeS+30: 高温2Fe0+2S0:FeSi0,(2)2Cu:S+ 30.高温2Cu,0+2S0,2Cu,0+Cus高温6Cu+ SO,↑(3)cCu2++2e一一CuAu、Ag以单质 的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe+的形式进入 电解液中 【解析】(1)此题为信息给予题，题千中提到黄 铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物；低价 铜为“+1”价，Fe为“+2”价，故生成CuS和FeS;部 分FeS转变成低价氧化物即为Fe)和SO,;根据元 素守恒硅以盐的形式存在，故为FeSiO?。(2)这一问 仍然根据题干信息，写出对应反应物与对应产物之 后，根据化合价升降法配平即可。(3)电解精炼铜，粗 铜应与电源正极相连作阳极参加反应而溶解，故为 “c”。d与电源负极相连作阴极，看溶液中的阳离子， Cu+参加反应得电子，得到Cu,即：Cu+十2e Cu,Au、Ag不反应，以单质形式存在于阳极泥中，Fe 与Cu2+反应生成Fe+,故以Fe2+形式存在。 2.(1)SO2HSO4Cu2O(2)粗铜精铜 CuS0,溶液(3)Cu+2H,S0,(浓)△CuS0,+ S)2个十2H2)(4)23.8mol-1·L减小降低 减小 【解析】由G为砖红色沉淀可知G为Cu2O,则 单质C为Cu,A O B OD.0E,属于“氧氧水“结 构，可推知B为SO2,D为SO3,E为HS):,由反应 ②可推出F为CuSO:,电解精炼铜时，粗铜作阳极， 精铜作阴极，电解液为含有Cu2+的盐溶液。 反应①：2S02+0=2S03 起0.230.11 转0.120.060.12 平0.110.050.12 反应平衡时，三者浓度分别为0.11mol·L1, 0.05mol·L1,0.12mol·L1, c2(SO3) 故K=2(S0)·c(0:) (0.12mol·L-1)2 (0.11mol·L1)2·(0.05mol·L1) =23.8mol1·L。 再加入O:平衡向右移动，平衡时SO,浓度减 小，O2总物质的量增多，转化率降低，S0:的体积分 数也减小。 B组 1.D 6 2.D【解析】钠在空气中燃烧产物为过氧化 钠，呈黄色：金属铁为银白色，其在氧气中燃烧产物四 氧化三铁为黑色；酚酞溶液、溶有SO2的酚酞溶液均 为无色。 3.B 4.C【解析】铝热反应需在高温下，故Mg、 KCI)?的作用为提供反应所需的温度，若用玻璃漏 斗会炸裂。 5.C 6.AD 7.B【解析】A.甲为单质，既能与盐酸反应又 能与Na)H溶液反应，则甲为AI,乙为氧气，二者反 应生成丙为氧化铝，属于两性氧化物，故A正确：B. 甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质，则甲 为Na,乙为氧气，二者反应生成的丙可能为Na2O 或Na2O,故B错误；C.丙、丁混合产生白烟，且丙为 18电子分子，丁为10电子分子，则丙为HC1,丁为 NH:,若乙为氯气，其水溶液中含有HCIO,具有漂白 作用，故C正确：D.若甲、丙、戊含有同一种元素，当 甲为S,乙为氧气，丙为二氧化硫，丁为HCIO等具有 强氧化性的物质，戊为硫酸，则含S元素的化合价由 低到高的顺序为甲<丙<戊，故D正确。 8.D 9.C【解析】B项：因还原性I>Fe+,故Br 应优先氧化I,A、D项电荷不守恒。 10.D【解析】在含Fe(NO3)g、Cu(NO:)2、 HNO3的溶液中加入铁粉，Fe先与HNO3反应，依 次再与Fe(N)3)3、Cu(N)3)2反应。根据下列反应 方程式：Fe+4HNO,-一Fe(NO3)3+2HO+NO◆， 2Fe3++Fe-3Fe2+,Fe+Cu2+Fe2++Cu,结合 图不难看出，当加入1 mol Fe时，开始产生Fe2+,说 明HNOg的物质的量为4mol;当加入2 mol Fe时， Fe+的物质的量为3mol,说明原溶液中Fe3+的物质 的量为1mol:当加入3 mol Fe时，溶液中Fe+的物 质的量为4mol,说明溶液中Cu+的物质的量为1 ol,所以溶液中三种物质的物质的量浓度之比为 1:1：4。 11.(1)NaCIO (2)H:CI (3)2NaC1+2H,0电解 H2◆+Cl2↑+2NaOH 氛碱工业 (4)2Fe3++3ClO-+10OH--2Fe0+3C1- +5HO本身被还原成Fe3+而发生水解生成 Fe()H)3胶体，吸附水中杂质以达到净化水的目的 【解析】F的水溶液具有杀菌消毒作用，不难推 出①为电解饱和食盐水。H中Fe、)的原子个数比 的Fe·Q=：6=2:3,由此推知日为Fe0,所 以I为FeCl3。反应⑤的离子方程式的书写既要注意 得失电子数目守恒，又要注意电荷守恒。 12.I.DFⅡ.(1)C(2)CuO或Cu(OH)。或 CuCO,或Cu2(OH)2CO,过滤(3)电解池 稀盐酸 (4)加入适量稀盐酸 【解析】I.D项，NaOH固体溶解时会放出大 量的热，定容后再恢复至室温，溶液的体积会缩小，F 中尖嘴气泡前无后有的结果是实际放出的碱液量比 读数大，在用标准液滴定时消耗的标准液偏多，导致 测定结果偏高。Ⅱ，在含有Fe+的CuCL2溶液中直 接加入一种碱性物质来调节H显然是不行的，因为 Cu+比Fe2+更容易沉淀出来，所以必须将Fe2+转化 成Fe3+,然后再调节pH,使溶液的pH达到3.2时即 可将Fe3+全部除去，而此时C+不沉淀，故X应是 一种氧化剂，Y应用能够调节DH但又不能形成杂质 的一种物质。 13.[探究一]2Al+2NaOH+2H2O 2 NaAlO2+3H2◆ (1)97(2)偏高 [探究二](1)不需要 (2)①调整量气管C的高度，使C中液面与B液 面相平②恢复到室温后再读数（或读数时保证视线 与凹液面的最低点相平；检查装置的气密性；使合金 完全溶解或加入足量盐酸，答案合理即可) [探究三](1)灼烧后固体的质量(2)是 [实验拓展]相筷合金足量盐酸溶液 足量烧碱溶液测定固体质量（或铝钱合金足量盐酸 溶液足量氨水测定固体质量) 【解析】探究一：Al的质量最多为5.4g×97% =5.24g,由此算出最多用去NaOH溶液的体积。但 为了使Al充分反应且反应速率较快，NaOH溶液要 过量，故V≥97L。探究二：即使有酸雾，水蒸气从 A中逸出也会溶在B中，不影响H2的体积，所以不 需另加装置。探究三：(2)若用空气代替)，，可能会 有Mg转化为MgN。实验拓展：首先要回忆Mg、 Al及其化合物的性质，这是设计实验的基础，再考虑 实验的可行性，如数据是否容易测定等。 14.(1)过滤漏斗(2)HSO.(3)A1O:+ CO,+2HO一A1(OH)3￥+HCO(4)盛饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶(5)c(Na)>c(HC)3)> c(OH)>c(H+)>c(CO)(6)DE(7)蒸发 浓缩 【解析】(1)固体和液体的分离用过滤法；(3)根 据步骤I加过量的氢氧化钠发生的反应进行解答； (4)制得的C)2气体中混有氯化氢气体，用饱和的碳 酸氢钠除去：(6)固体F为铜，根据铜、稀硫酸的性质 来判断反应的发生，并结合质量守恒定律写出该反应 的化学方程式。 15.I,(1)赶走溶液中溶解的过量氟气(2) 250mL容量瓶(3)cd(4)70% Ⅱ.(1)防止空气中的水蒸气和C)2进入B中， 影响测定结果(2)24% Ⅲ.6H,+Fe,0,A6H,0+5Fe 【解析】I,(1)向铁矿石中加入硫酸，反应生成 硫酸的铁盐溶液，还存在过量的硫酸溶液，加入过量 的氯气，煮沸的作用是赶走溶液中溶解的过量的C2, 故答案为：赶走溶液中溶解的过量的C; (2)容量瓶是一种定容仪器，若是稀释到250 mL,则采用的仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250 mL容量瓶，故答案为：250mL容量瓶： (3)滴定管用蒸馏水洗涤后必须用标准液润洗， 故a错误；滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化 情况，故b错；锥形瓶不需要用待测液润洗，故c正 确；d正确，故选cd。 (4)由于所取溶液（含Fe3+)的体积与消耗KI溶 液的体积相等，结合方程式可知，c(Fe+)=c(KI)= 0.5mol·L1,所以铁元素的百分含量为： 0.5mol/L×0.25LX56g/m0×100%=70%,故答 10g 案为：70%。 Ⅱ.(1)该实验中，氢气和氧化铁反应生成金属铁 和水，根据固体质量的变化来计算铁的含量，B处的 干燥管作用是吸收产生的水蒸气，所以C装置要防 止空气中的水蒸气和C)2进入B中，影响测定结果， 故答案为：防止空气中的水蒸气和C)2进入B中，影 响测定结果；(2)测的反应后装置B增重1.35g,根据 反应的实质，增加的是氧元素的质量，所以氧元素的 ×16 质量分数是： 5.0 ×100%=24%，故答案 为：24%。 专题19碳、硅及其化合物 十年高考母题原型训练 A组 题源1 1.C【解析】水晶的成分是SO2,不属于硅酸 盐，②错：光导纤维的成分是SiO2,③错：故C项 正确。 2.B【解析】A.晶体硅能导电，可用于制作半 导体材料，与熔点高硬度大无关：C,漂白粉具有强氧 化性，可用于漂白纸张，与稳定性无关；D.氧化铁是 红棕色粉末，可用于制作红色涂料，与能否与酸反应 无关。 3.A【解析】 选项 分析 结论 S),常用作光导材料 正确 3 不用盐酸，而用氢氟酸 错误 水晶的主要成分是SiO2,瓷盘的 错误 主要成分是硅酸盐 D 发生的反应均是氧化还原反应 错误 4.(1》 +4价 (2)SiO: 原于晶体Si0,+2C高温s1+2C0+ (3)CaSiO;Na2 SiO 【解析】根据题意，A为地壳中含量仅次于氧的 非金属元素的单质，可确定A为硅，分析框图结合中 学化学知识，高温下与碳反应生成单质硅的只有二氧 化硅，因此可确定B为S)2,依据框图可确定C为 CaSiO3,D为Na:Si)3,E为C)。 5.(1)①SiHCI+H。 1357Ksi￥+3HC1 ②SiHCI3+3H2O-HSiO3￥+3HCI↑+ H◆氧气与氢气混合，可能引起爆炸（或氧气可能 会氧化SiHCI3) (2)BC (3)现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺 激性气体生成；解释：Na2 SiO和NH,Cl均能够水 解，二者相互促进，Na2SiO,水解生成HSi),, NH,CI水解产生NHg 【解析】(1)①生成产物为Si和HC;②分析化 合价：SiH CI3+HO→H2SiO,+HCl+H2;H2 还原SiHCIy过程中若混入O2,因发生反应2H十O? 高温2H,0可能引发爆炸，且氧气亦会氧化siHC。 (2)生产水泥时发生了复杂的物理、化学变化，A项 错；普通玻璃的熔点较低，D项错；盐酸与硅不反应，E 项错。(3)混合后因发生双水解会有沉淀(HSO3) 生成，并有刺激性气体(NH)产生。 题源2 1.B【解析】Mg在空气中燃烧生成MgO,而 Na燃烧生成Na2),;乙烯和丙烯是同系物，都能使酸 性高锰酸钾溶液褪色；CO,与SO2化学性质相似，但 由于晶体类型不同，所以物理性质上有很大差异：金 刚石与C:。晶体类型不同，前者是原子晶体，有很高的 硬度和熔沸点，后者是分子晶体，其硬度、熔沸点都不 会高。 2.B【解析】C+0.点燃C0,含碳量90%、 10kg的木炭完全燃烧产生的C0:质量为10X90% 12 ×44=33(kg)。 3.A【解析】A,利用活性炭的吸附作用，属 于物理变化；B.油脂在碱性条件下发生水解反应，属 于化学变化；C.高锰酸钾能够将催熟水果的乙烯氧 化，属于化学变化；D.硅胶具有吸水性，可防止食品 受潮，属于物理变化，铁粉可防止食品氧化，属于化学 变化。 4.(1)CaC2 CaO CO2 Ca(OH)2 C2 H2 (2)Ca(OH)2+2CO2-Ca(HCO3)2