高一化学竞赛辅导资料几种重要的金属

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1、高一化学 竞赛辅 导资料几种重要的金属一一镁、铝、铁、铜【知识网络H+、Cu2+IOH-【易错指津】1 .镁是活泼金属，虽不跟碱性溶液反应，但能置换出酸中的氢，也能与水解呈酸性的盐溶液反应产生HL。2 .注意对Al 203、Al(OH)3两性的理解，以及对 Al3+、AIO2-存在条件的认识。Al 2。、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中均不溶)，Al3+、AIO2-只能分别存在于酸性与碱性溶液中。Al3+与下列离子不能大量共存：OH、CO2-、HCO、SO2-、S2-、AIO2-, AlO 2-与下列离子不能大量共存：H+、HCO、NH+、Al3+、Mg+、Cu2+。3

2、 .注意正确理解图象的涵义。图示中每个曲线或每条曲线的转折点(拐点)，都反映了特定的反应， 若没有找对，或对生成沉淀和沉淀溶解所需加入(或通入)溶液(或气体)的量之比没搞清，易导致错误。注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的量的数量关系的图象：向AlCl3溶液中逐滴加入 NaOH直至过量；向 AlCl3和MgC2混合中逐滴加入 NaOH 直至过量；向 HCl、MgCb、AlCl 3混合液中逐滴加入 NaOHB液直至过量；向 NaAlQ溶液中逐滴 加入HCl溶液直至过量；向 HCl溶液中逐滴加入 NaAlO溶液直至过量。这些是以化学知识为载体考查学生的综合能力的重要的命题内容，认真研

3、究一定会有益处。4 . Mg(OH)的溶解度小于 MgCQ所以在碱性溶液中 Mg+总是转化为Mg(OH)沉淀，产生的MgCO 也会在加热的条件下逐渐转化为Mg(OH)MgCO+H2O(沸水尸Mg(OH)2+CO T 。5 . N。与Fe2+在酸性条件下，不能共存。6 .过量的Fe与硝酸作用，或在 Fe和Fe2Q的混合物中加入盐酸，要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+。7 .注意FeC Fe2（SO4）3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe（OH）3,如灼烧后得到红色的FezQ固体。但

4、Fe2（SO4）3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，将不能得到 Fe（OH固体。8 .忽视亚铁盐及 Fe（OH）2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+,而也可能含有 Fe2+o9 .忽视铁单质与强氧化性物质反应时，也有生成二价铁化合物的可能性。反应中若铁为足量，最终铁元素将以二价铁形式存在，因为2Fe3+Fe=3Fe2+。【典型例题评析】例1在下列各物质中，加入过量盐酸后，最终不产生沉淀或浑浊的是（1997年上海高考题）A.偏铝酸钠溶液 B.苯酚钠溶液C. 硅酸钠溶液 D.硫代硫酸钠溶液答案：A例2将等物质的量的镁和铝

5、相混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是（1996年上海高考题）A.3mol/LHCl B.4mol/LHNO 3 C.8mol/LNaOH D.18mol/LH2S。答案：A例3下列物质能跟镁反应并生成氢气的是（1995年全国高考题）A.甲酸溶液B.氢氧化钠溶液C. 氯化钱溶液 D.碳酸钠溶液答案：A C例4甲、乙两烧杯中各盛有 100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲：乙=1:2 ,则加入铝粉的质量为A54gB36gC27gD.1.6g答案：A例5若在加入铝粉能放出氢气的溶液中

6、，分别加入下列各组离子，可能共存的是（1995年上海高考题）A.NH4+ NO3- CO32- Na +B.Na+ Ba 2+ Mg2+ HCO；C.NO- Ca 2+ K + Cl -D.NO3- K + AlO 2- OH-答案：C D了。例6 将溶液（或气体）X,逐渐加入（或通入）到一定量的Y溶液中，产生沉淀的量与加入1991年上海请题）ABCDXH2sHClNHNH.H2OYNaSONaAlQAlCl 3AgNOX物质的量的关系如图，符合图中情况的一组物质是（答案：BX物质的量例7怎样将氯化铝和氯化铁的混合溶液分离成氯化铝和氯化铁两种溶液？（写出实验操作步骤和有关离子方程式)(1994

7、年上海高考题)答案：(1)向混合液中加过量 NaO昭液，过滤。Al3+4OH=AlO2-+2HQ Fe3+3OH=Fe(OH)3 J(2)把Fe(OH)3沉淀洗涤后加入盐酸到沉淀完全溶解得FeCL溶液。Fe(OH)3+3H+=Fe3+3HO(3)取步骤(1)所得滤液，加入适量盐酸(或通入足量 CO)至完全沉淀为止。AlO；+h+HO=Al(OH)3J (或 AQ-+CO+2HO=Al(OH)3 J +HCO)(4)再过滤，沉淀经洗涤后，再用盐酸溶解，得 A1C13溶液：Al(OH) 3+3H+=Al3+3H2O例8四种化合物NaHCOAl(OH)3,(NH,AS,Al中，跟盐酸和氢氧化钠溶液都

8、能反应的是(1991年全国高考题)A.只有B.只有C. 只有 D.答案：D例9在一定条件下可实现下图所示物质之间的转化：(1995年全国高考题)请填写以下空白：(1)孔雀石的主要成分是 CuCOCu(OH)(碱式碳酸铜)，受热易分解。下图中的 F是(2)写出明矶溶液与过量 NaOH液反应的离子方程式： 。(3)图中所得G和D都为固体，混和后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式： o(4)每生成1molD,同时生成molE。：AbO+3Cu （4） 3/4答案：（1） CO （或二氧化碳（2） Al3+4OH=AlO2-+2HO （3） 3CuO+2Al例10久置于空气中的下列物质，因被氧

9、化而呈黄色的是(2000年全国高考题)A.浓HNO B.氯化亚铁溶液C. 澳苯 D. 澳化银答案：B例11某溶液中有NH+、M、Fe2+和AI3+4种离子，若向其中加入过量的NaOH液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是(1996年全国高考题)A.NH4+B.Mg2+C.Fe2+D.Al3+答案：A C例12将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是(1998年全国高考题)A.硫酸 B. 氯水 C. 硝酸锌D.氯化铜答案：B C2FeCl3+Cu= 2FeCl2+CuCb例4制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”：发生的反应为向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入

10、铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是A.烧杯中有铜无铁C.烧杯中铁、铜都有B.D.烧杯中有铁无铜烧杯中铁、铜都无答案：B例13在由Fe、FeQ和FezQ组成的混合物中加入 100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶 解，并放出448mL气体（标准状况），此时溶液中无 Fe3+离子,则下列判断正确的是（1997年上海 局考题）A.混合物里3种物质反应时消耗盐盐酸的物质的量浓度之比为1:1:3B.反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为1:2C.混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比FezO的物质的量多D.混合物里，FeQ的物质的量无法确定，但Fe比Fe

11、O的物质的量多答案：RC例14 Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成 CiT和Cu。现有浓硫酸、浓硝酸、 稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶?及pH试纸，简述如何用简便白实验方法来检验CuO经氢气还原所得红色产物中是否含有碱性氧化物 CuO。（1992年全国高考题）答案：取少量待检样品放入稀硫酸，振荡，若溶液变为蓝色，说明样品中有Ci20,若溶液不变色，说明产物中无 CibO。例15试1 X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样按下图所示进行实验：（1）请写出步骤中所发生的全部反应的离子方程式。（2）若全部的溶液 Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物 W的质量是m,则每份

12、试样X 中氧化铜的质量为 。（用m表示）答案：（1） Fe+Cii+=Fe+Cu Fe+2H +=Fe2+H4（2） 5m/8例16 “卤块”的主要成分为 MgCl2 （含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子），若以它为原料，按如如果要求产品尽量不含杂质离子，而且成本较低。流程中所用试剂或pH控制可参考下列附表确定。表1 生成氢氧化物沉淀的 pH物 质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6*Mn(OH)8.39.8Mg(OH)9.611.1*Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化成为Fe3+,生成沉淀Fe(OH)3而除去。表2工业品价格表工业品

13、一规格价格(元/t )漂 液含 NaClO 25.2%450过氧化氢30%2400烧碱98%2100纯 碱99.5%600卤 块含 MgC2 30%310请填写以下空白：(1)在步骤中加入的物质X,最佳选择应是 ,其作用是 。(2)在步骤中加入的物质Y应是,之所以要控制 pH=9.8的目的是 。(3)在步骤时发生的化学反应方程式是： 。答案：(1)漂液 使Fe2+氧化成为Fe3+(2)烧碱 使除M以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀以便过滤除去。(3) MgCGHO= Mg(OH J +COT【巩固练习】1、下列物质中，不属于合金的是A.硬铝 B. 黄铜 C. 钢铁D.水银2、把a g铁铝

14、合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOHL过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为a g,则原合金中铁的质量分数为A.70%B.52.4%C.47.6%D.30%3、将一定质量的 Mg, Zn, Al混合物与足量稀HbSO反应，生成H 2.8L (标准状况)，原混合物的质 量可能是A.2 g B. 4 g C. 8 g D.10 g4、铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为A. Fe(OH)3； FezQ B.Fe(OH) 2； FeO C.Fe(OH) 2

15、、Fe(OH)3； Fe3O4 D.Fe 2Q; Fe(OH)35、某同学想用实验证明高镒酸钾溶液的紫红色是MnO-离子的颜色，而不是 K的颜色，它涉及的下列实验步骤中没有意义的是A 将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少B.观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中K+无色C.在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与K+无反应D.在高镒酸钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后见紫红色褪去，表明 MnO粒子为紫红色6、下列有关纯铁的描述正确的是A. 熔点比生铁的低B. 与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快C.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀D.在冷的浓硫酸中可钝化7、我国报道的高温

16、超导体中，铊是组成成分之一。已知铊和铝是同族元素，关于铊的判断错误的是A. 铊是银白色的金属 B. 氢氧化铊是两性氧化物C.能生成+ 3价的化合物D.能置换出盐酸中的氢离子8、在含有Cu( NO3) 2、 Mg( NO3) 2和 AgNO3 的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是A.Mg B. CuC. Ag D. H 29、CuS和Cu2s都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，以下鉴别CuS和Cu2S两种黑色粉末的方法合理的是A. 将两种样品分别溶于硝酸，区别所产生的气体B. 将两种样品分别溶于硝酸，区别溶液的颜色C. 取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的质量D. 取两种同质量的样

17、品分别在高温灼烧，区别残留固体的颜色10、将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是A.稀硝酸 B .稀盐酸 C.硝酸铜 D .氢氧化钠11、在溶液中能与 A1O2-大量共存的是A OH-B Al 3+C Cu2+D NH4+12、 铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应， 当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaO制质的量之比为D 1:3BaSO4 沉淀，此时铝元素的主要存在形式D.Al 3+和 Al(OH) 3A 1:1 B 2:1C 3:113、把Ba(OH)2溶液滴入明矶溶液中，使SO”全部转化为是A.Al 3+B.Al(OH) 3C. AlO

18、214、下列除去杂质的实验方法正确的是A.除去CO中少量O:通过灼热的Cu网后收集气体B.除去&CO固体中少量NaHCO置于增期中加热C.除去苯中溶有的少量苯酚：加入适量浓滨水反应后过滤D.除去FeCl3酸性溶液中少量的 FeCl2：加入稍过量双氧水后放置15 下列除杂质的方法不可行 的是 A.用过量氨水除去 A13+溶液中的少量Fe3+B.将混合气体通过灼热的铜网除去N2中的少量OC.用新制的生石灰，通过加热蒸储，以除去乙醇中的少量水D.用盐酸除去AgCl中少量的AgCO16、下列金属冶炼的反应原理，错误的是(，、一, 诵由.A、2NaCl(熔融)上七 2Na + Cl 2TC、FesQ +

19、 4CO 3Fe + 4CO 2B、MgO + H2 - D、2HgO 上Mg + H 2O2Hg + 0 2T17、将钠、镁、铝 0.3mol分别放入100mL1molL-1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是A、1：2：3 B 、6：3：2 C、3：1：1 D 、1：1：118、铁是自然界分布最广的金属元素之一，在地壳中的质量约占5吐右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石(主要成分是 FeQ)、赤铁矿石(主要成分是 FeQ)等。(1)写出赤铁矿炼铁的主要化学方程式 ;(2)红热的铁能跟水蒸气反应，有一种产物是可燃性气体，则其反应式为 在常温下，铁跟水不起反应。但是，在水和空气里的氧气及二

20、氧化碳等的共同作用下，铁很容易生 锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蚀措施之一，油漆防腐蚀的主要原理是 (3)铁元素是人体的重要营养元素，举一例说明铁元素在人体中的重要作用19、海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：厂相盐水一重结晶 精盐海水回L母海TMg贝光臂白灰乳MJ(1)若在空气中加热 MgCl2 6H2O生成的是 Mg(OH)Cl或MgO写出相应反应的化学方程式 ,(2) Mg(OH)沉淀中混有 Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明

21、这三种情况下使用玻璃棒的目的：溶解时： ;过滤时： ;蒸发时：。20、锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成 Zn (NH) 4,回答下列问题：(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为 (用化学式表示)(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是 。硫酸铝和氢氧化钠硫酸铝和氨水硫酸锌和氢氧化钠硫酸锌和氨水(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式 。试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因 。21、硫酸亚铁(FeSO- 7HO)

22、是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO - 7H2O 晶体:将5%NaCO溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去NaCO溶液,然后将废铁屑用水洗涤 23遍；向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50 80 C之间至铁屑耗尽；趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2 3次，再用滤纸将晶体吸干；将制得的FeSO-7HO晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。请回答下列问题：(1)实验步骤的目的是 ,加热的作用是 。(2)实验步骤明显不合理，理由是 。(3)实验步骤中用少量冰水洗涤晶体，其目的是

23、;(4)经查阅资料后发现，硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO 7H。FeSO 4H2O和FeSO H2Q硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7 C、64c温度下可同时析出两种晶体)。温度/ c010305056.76064708090溶解度/g14.017.025.033.035.235.335.633.030.527.0析出晶体FeSO 7H2OFeSO - 4HOFeSO - HbO若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO- 4H2O,应控制的结晶温度(t)的范围为 参考答案1、D 2、A 3、B 4、A 5、A 6、D 7、B 8、C 9、C 10

24、、C 11、A 12、C 13、D 14、D 15、A 16、B 17、C18、(1) FeQ+3CO= 2Fe+3CO (2) 3Fe+4HO(气)=Fe3Q+4Ht将金属与空气和水隔离(3)血红素中含铁，人体缺铁 会造成贫血19、(1) MgCl2?6H2O = Mg(OH)Cl + HCl T + 5HOf MgC2?6H2O = MgO + 2HCl T + 5H2OT或 Mg(OH)Cl = MgO +HClT (2)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤(3)搅拌，加速溶解使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅20、(1) AlO2- (或 Al (OH 4-) (2) Zn+ 2NaOH= NaZnQ+Hf(或 Zn + 2NaO- 2Ho= Na2Zn ( OH 4+ H T )(3)(4) Al 3+3NH HzO=A ( OH) 3 J +3NH+可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成 Zn(NH3)42+,氨水的用量不易控制21、(1)除油污升高温度，溶液碱性增强，去油污能力增强(2)应该铁屑过量(或反应后溶液中必须有铁剩余)，否则溶液中可能有 Fe3+存在(3)用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO-7H2。的损(4) 56.7 C t 64 C