高三化学假期补充作业------金属专题

一、单项选择题(本题包括10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)

1．化学与生产、生活、科技、环境等密切相关，下列说法不正确的是(　　)

A．用蘸有浓氨水的棉棒检验输送氯气的管道是否漏气

B．用CO₂合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用

C．大力实施矿物燃料脱硫脱硝技术，能减少二氧化硫、氮氧化物的排放

D．纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb^2＋、Cu^2＋、Cd^2＋、Hg^2＋等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附

2．下列叙述不正确的是(　　)

A．用电子式表示HCl的形成过程：H×＋ ―→

B．溴化铵的电子式：

C．在空气中加热金属锂：4Li＋O₂2Li₂O        D.Ho中的原子核内的中子数是99

3．下列有关物质的性质与应用相对应的是(　　)

A．碳酸钠溶液呈碱性，可用于洗去铁屑表面的油污

B．铝易发生钝化，可用于作飞机、火箭的结构材料

C．碳具有还原性，可用于冶炼钠、镁、铝等金属

D．浓硫酸具有强氧化性，可用于干燥二氧化硫气体

4．(2017·南京模拟)下列实验操作正确的是(　　)

A．用装置甲收集SO₂           B．用装置乙制备AlCl₃晶体

C．用装置丙进行中和滴定时，滴定前锥形瓶先用待装液润洗

D．装置丁中使用分液漏斗和容量瓶时，先要检查仪器是否漏液

5．下列指定反应的离子方程式正确的是(　　)

A．向Al₂(SO₄)₃溶液中加入过量氨水：Al^3＋＋3OH^－===Al(OH)₃↓

B．向Fe(OH)₃胶体中加入氢碘酸溶液：Fe(OH)₃＋3H^＋===Fe^3＋＋3H₂O

C．将NaClO溶液与亚硫酸钠溶液混合：ClO^－＋SO===SO＋Cl^－

D．用石墨作电极电解氯化镁溶液：2Cl^－＋2H₂OH₂↑＋Cl₂↑＋2OH^－

6． X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X原子的质子数与电子层数相同，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，Y、Z、M、W在周期表中的相对位置如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A.原子半径：W>Y>Z>M>X

B．热稳定性：XM>X₂Z，沸点：X₂Z>YX₃

C．X、Y、Z三种元素形成的化合物中不可能含离子键

D．ZM₂、YM₃、WM₄分子中每个原子最外层均满足8电子结构

7．下列物质的转化在给定条件下能实现的是(　　)

A．FeO2点燃Fe₂O₃Fe₂(SO₄)₃

B．MgOMgSO₄(aq)Mg

C．饱和NaCl(aq)①NH3②CO2NaHCO₃Na₂CO₃

D．NH₃O2催化剂，△NOHNO₃

8．下列关于Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中正确的是(　　)

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、FeCl₃、CuCl₂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．铁锈的主要成分是氧化铁，铜锈的主要成分是氧化铜

9．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)

A．pH＝1的溶液中：K^＋、Fe^2＋、NO、Cl^－

B．0.1 mol·L^－1 NaHCO₃溶液：Na^＋、Ba^2＋、NO、OH^－

C．滴加KSCN溶液显血红色的溶液：NH、K^＋、Cl^－、I^－

D．澄清透明的溶液中：Cu^2＋、K^＋、SO、Cl^－

10．下列图示与对应叙述相符的是(　　)

A．图甲表示压强对可逆反应2A(g)＋2B(g) 3C(g)＋D(s)的影响，乙的压强大

B．图乙表示CH₃COOH溶液中通入NH₃至过量的过程中溶液导电性的变化

C．图丙表明合成氨反应是放热反应，b表示在反应体系中加入了催化剂

D．图丁表示一定浓度Na₂CO₃溶液中滴加盐酸，生成CO₂与滴加盐酸物质的量的关系

二、不定项选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。)

11. 建构数学模型来研究化学问题，既直观又简洁，下列建构的数轴模型正确的是(　　)

A．钠在氧气中燃烧，钠的氧化产物：

B．铁在Cl₂中燃烧，铁的氧化产物：

C．AlCl₃溶液中滴加NaOH溶液后体系中铝元素的存在形式：

D．FeI₂溶液中通入Cl₂，铁元素存在形式：

12．某同学采用工业大理石(含有少量SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质)制取CaCl₂·6H₂O，设计了如下流程：

下列说法不正确的是(　　)

A．固体Ⅰ中含有SiO₂，固体Ⅱ中含有Fe(OH)₃

B．使用石灰水时，要控制pH，防止固体Ⅱ中Al(OH)₃转化为AlO

C．试剂a选用盐酸，从溶液Ⅲ得到CaCl₂·6H₂O产品的过程中，须控制条件防止其分解

D．若改变实验方案，在溶液Ⅰ中直接加氨水至沉淀完全，滤去沉淀，其溶液经蒸发浓缩、冷却结晶也可得到纯净CaCl₂·6H₂O

13．已知H₂O₂是一种弱酸，在强碱溶液中主要以HO形式存在。现以Al－H₂O₂燃料电池电解尿素[CO(NH₂)₂]的碱性溶液制备氢气(电解池中隔膜仅阻止气体通过，c、d均为惰性电极)。下列说法正确的是(　　)

A．燃料电池的总反应为2Al＋3HO===2AlO＋2H₂O

B．电解时，Al消耗2.7 g，则产生氮气的体积为1.12 L

C．电极b是正极，且反应后该电极区pH增大

D．电解过程中，电子的流向：a→d，c→b

14. 一定温度下，金属硫化物的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标p(M^n＋)表示－lg c(M^n＋)，横坐标p(S^2－)表示－lg c(S^2－)，下列说法不正确的是(　　)

A．该温度下，Ag₂S的K_sp＝1.6×10^－49

B．该温度下，溶解度的大小顺序为NiS＞SnS

C．SnS和NiS的饱和溶液中＝10⁴

D．向含有等物质的量浓度的Ag^＋、Ni^2＋、Sn^2＋溶液中加入饱和Na₂S溶液，析出沉淀的先后顺序为Ag₂S、SnS、NiS

15．(2018·扬州调研)一定温度下，在三个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生如下反应：PCl₅(g) PCl₃(g)＋Cl₂(g)

下列说法正确的是(　　)

A．平衡常数K：容器Ⅱ＞容器Ⅲ

B．反应到达平衡时，PCl₅的转化率：容器Ⅱ＜容器Ⅰ

C．反应到达平衡时，容器Ⅰ中的平均速率为v(PCl₅)＝ mol·L^－1·s^－1

D．起始时向容器Ⅲ中充入PCl₅ 0.30 mol、PCl₃ 0.45 mol和Cl₂ 0.10 mol，则反应将向逆反应方向进行

三、非选择题(本题包括6小题，共80分)

16．(12分)黄铜灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的SiO₂、FeO、Fe₂O₃)生产硝酸铜溶液的流程如下：

(1)写出酸浸时Fe₂O₃和稀硫酸反应的离子方程式

________________________________________________________________________

 (2)反应Ⅰ中所加Zn不能过量的原因是

________________________________________________________________________

 (3)滤液Ⅱ中含有的金属阳离子主要有

________________________________________________________________________。

(4)写出反应Ⅱ的离子方程式

________________________________________________________________________。

反应Ⅱ应控制温度不能过高也不能过低的原因是

________________________________________________________________________

 (5)已知Cu(NO₃)₂·6H₂O和Cu(NO₃)₂·3H₂O的溶解度随温度的变化如下图所示。则由A点对应的溶液获取Cu(NO₃)₂·3H₂O的方法是

________________________________________________________________________

17．(18分)铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。

Ⅰ.氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备氧化铁的流程如下：

回答下列问题：

(1)操作A、B的名称分别是________、________；加入稍过量NH₄HCO₃溶液的作用是______________________________________________________________________________。

(2)写出在空气中充分加热煅烧FeCO₃的化学方程式：

________________________________________________________________________。

Ⅱ.上述流程中，若煅烧不充分，最终产品中会含有少量的FeO杂质。某同学为测定产品中Fe₂O₃的含量，进行如下实验：

a．称取样品8.00 g，加入足量稀H₂SO₄溶解，并加水稀释至100 mL；

b．量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；

c．用酸化的0.010 00 mol·L^－1 KMnO₄标准液滴定至终点；

d．重复操作b、c 2～3次，得出消耗KMnO₄标准液体积的平均值为20.00 mL。

(3)写出滴定过程中发生反应的离子方程式：________________________________________

(4)确定滴定达到终点的操作及现象为___________________________________________

(5)上述样品中Fe₂O₃的质量分数为____________________________________________。

(6)下列操作会导致样品中Fe₂O₃的质量分数的测定结果偏低的是________(填序号)。

a．未干燥锥形瓶

b．盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗

c．滴定结束时仰视刻度线读数

d．量取待测液的滴定管没有润洗

18．(12分)(2017·南京模拟)碱式次氯酸镁[Mg_a(ClO)_b(OH)_c·xH₂O]是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。为确定碱式次氯酸镁的组成，进行如下实验：

①准确称取1.685 g碱式次氯酸镁试样于250 mL锥形瓶中，加入过量的KI溶液，用足量乙酸酸化，用0.800 0 mol·L^－1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点(离子方程式为2S₂O＋I₂===2I^－＋S₄O)，消耗25.00 mL。

②另取1.685 g碱式次氯酸镁试样，用足量乙酸酸化，再用足量3% H₂O₂溶液处理至不再产生气泡(H₂O₂被ClO^－氧化为O₂)，稀释至1 000 mL。移取25.00 mL溶液至锥形瓶中，在一定条件下用0.020 00 mol·L^－1 EDTA(Na₂H₂Y)标准溶液滴定其中的Mg^2＋(离子方程式为Mg^2＋＋H₂Y^2－===MgY^2－＋2H^＋) ，消耗25.00 mL。

(1)步骤①中需要用到的指示剂是_____。

(2)步骤②中若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗，测得的Mg^2＋物质的量将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

(3)通过计算确定碱式次氯酸镁的化学式(写出计算过程)。

19．(13分)以废旧铅蓄电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO₂、PbSO₄及炭黑等)和H₂SO₄为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：

(1)过程Ⅰ中，在Fe^2＋催化下，Pb和PbO₂反应生成PbSO₄的化学方程式是

________________________________________________________________________

 (2)过程Ⅰ中，Fe^2＋催化过程可表示为

i：2Fe^2＋＋PbO₂＋4H^＋＋SO===2Fe^3＋＋PbSO₄＋2H₂O

ii：……

①写出ii的离子方程式

________________________________________________________________________

②下列实验方案可验证上述催化过程，将实验方案补充完整。

A．向酸化的FeSO₄溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO₂，溶液变血红。

B．________________________________________________________________________。

(3)PbO溶解在NaOH溶液中，其溶解度曲线如图所示。

①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液Ⅰ经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是________(填字母)。

A．减小PbO的损失，提高产品的产率  B．重复利用NaOH，提高原料的利用率

C．增加Na₂SO₄浓度，提高脱硫效率

②过程Ⅲ的目的是提纯，结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作___。

20．(13分) H₂S 和SO₂会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法来减少这些有害气体的排放。

Ⅰ.H₂S的除去

方法1：生物脱H₂S，反应的原理为H₂S＋Fe₂(SO₄)₃===S↓＋2FeSO₄＋H₂SO₄、4FeSO₄＋O₂＋2H₂SO₄2Fe₂(SO₄)₃＋2H₂O。

(1)硫杆菌存在时，FeSO₄被氧化的速率是无菌时的5×10⁵ 倍，该菌的作用是____________。

(2)由图1和图2 判断，使用硫杆菌的最佳条件为____________________。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是__________________________________________________________________。

方法2：在一定条件下，用H₂O₂ 氧化H₂S

(3)随着参加反应的n(H₂O₂)/n(H₂S) 变化，氧化产物不同。当n(H₂O₂)/n(H₂S)＝4时，氧化产物的分子式为________。

Ⅱ.SO₂ 的除去

方法1(双碱法)：用NaOH溶液吸收SO₂ ，并用CaO使NaOH溶液再生：NaOH           Na₂SO₃

(4)写出过程①的离子方程式____________________________________________________________

 (5)CaO在水中存在如下转化：CaO(s)＋H₂O(l)===Ca(OH)₂(s) Ca^2＋(aq)＋2OH^－(aq)。从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理：___________________________________________________

21．(12分)选做题(本题包括A、B两小题，请任选一题做答)

铁是最常见的金属材料。铁能形成[Fe(H₂NCONH₂)₆](NO₃)₃[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)] 和Fe(CO)_x等多种配合物。

(1)基态Fe^3＋的核外电子排布式为_____________________，与NO互为等电子体的分子是________。

(2)尿素(H₂NCONH₂)分子中C、N原子的杂化方式依次为________。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是____________。

(3)配合物Fe(CO)_x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x＝________。Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为－20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)_x晶体属于________(填晶体类型)。

(4)铁有δ、γ、α三种同素异形体，δ、γ、α三种晶胞中铁原子的配位数之比为________。

答案

1．D　2.B 3．A　4．D　5．C　6．C  7．C 8．B　9．D 10．C

11.D　12．D 13．CD　14．C  15．BD　

16．(1)Fe₂O₃＋6H^＋===2Fe^3＋＋3H₂O

(2)加入过量的Zn会使最终所得的Cu(NO₃)₂溶液中含有杂质

(3)Zn^2＋、Fe^2＋

(4)3Cu＋8H^＋＋2NO===3Cu^2＋＋2NO↑＋4H₂O　温度过高硝酸会挥发及分解，温度过低则反应速率较慢

(5)向溶液A中加入适量硝酸，将溶液A蒸发浓缩，冷却到30 ℃以上，过滤

17．(1)过滤　洗涤　调节溶液的pH，使溶液中的Fe^2＋完全沉淀为FeCO₃

(2)4FeCO₃＋O₂2Fe₂O₃＋4CO₂

(3)5Fe^2＋＋MnO＋8H^＋===5Fe^3＋＋Mn^2＋＋4H₂O

(4)向待测液中再滴加一滴标准液时，振荡，溶液刚好由黄色变成浅紫色，且半分钟内不变色

(5)96.4%　(6)bc

18．(1)淀粉溶液  (2)偏高

(3)由相应反应离子方程式得关系式：

ClO^－～I₂～2S₂O

n(ClO^－)＝n(S₂O)＝×0.800 0 mol·L^－1×25.00×10^－3 L＝1.000×10^－2 mol，

n(Mg^2＋)＝0.020 00 mol·L^－1×25.00×10^－3L×＝2.000×10^－2 mol，

根据电荷守恒可得：n(OH^－)＝2n(Mg^2＋)－n(ClO^－)＝3.000×10^－2 mol，m(H₂O)＝1.685 g－1.000×10^－2 mol×51.5 g·mol^－1－2.000×10^－2 mol×24 g·mol^－1－3.000×10^－2 mol×17 g·mol^－1＝0.180 g，

n(H₂O)＝0.180 g÷18 g·mol^－1＝0.01 mol，

n(Mg^2＋)∶n(ClO^－)∶n(OH^－)＝2∶1∶3，

碱式次氯酸镁的化学式为Mg₂ClO(OH)₃·H₂O

19．(1)Pb ＋ PbO₂＋ 2H₂SO₄2PbSO₄＋ 2H₂O

(2)①2Fe^3＋＋Pb＋SO===PbSO₄＋2Fe^2＋

②取A中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去

(3)①AB　②将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110 ℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥得到PbO固体

20．(1)催化作用(或作催化剂)

(2)30 ℃、pH＝2.0　硫杆菌失去活性(或蛋白质变性)

(3)H₂SO₄

(4)2OH^－＋SO₂===SO＋H₂O

(5)SO与Ca^2＋生成CaSO₃沉淀，平衡正向移动，有NaOH生成

21．A.(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵(或[Ar]3d⁵)　SO₃(或BF₃)

(2)sp²、sp³　N>O>C  (3)5　分子晶体  (4)4∶6∶3