常見(jiàn)金屬及其化合物綜合試題一、選擇題（每題3分，共45分）下列關(guān)于鈉及其化合物的說(shuō)法正確的是（）A.金屬鈉在空氣中燃燒生成白色固體Na?OB.碳酸鈉溶液呈堿性，可用作胃酸中和劑C.過(guò)氧化鈉可用于呼吸面具中氧氣的來(lái)源D.碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性比碳酸鈉強(qiáng)下列關(guān)于鐵及其化合物的性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是（）A.Fe?O?呈紅棕色，可用作紅色顏料B.Fe3?具有氧化性，可用于蝕刻銅制線路板C.Fe(OH)?膠體具有吸附性，可用于凈水D.FeCl?溶液呈酸性，可用于傷口止血下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ﹟實(shí)驗(yàn)?zāi)康膢實(shí)驗(yàn)操作||----------|----------||鑒別Na?CO?和NaHCO?固體|分別加入少量水溶解，觸摸試管外壁||檢驗(yàn)FeCl?溶液中是否含F(xiàn)e2?|滴加KSCN溶液，觀察溶液顏色變化||除去MgCl?溶液中的AlCl?雜質(zhì)|加入過(guò)量NaOH溶液，過(guò)濾，向?yàn)V液中加鹽酸||制備Fe(OH)?膠體|向沸水中滴加飽和FeCl?溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色|下列離子方程式書寫正確的是（）A.鋁片與稀鹽酸反應(yīng)：Al+2H?=Al3?+H?↑B.向FeCl?溶液中通入Cl?：Fe2?+Cl?=Fe3?+2Cl?C.用NaOH溶液吸收Cl?：Cl?+2OH?=Cl?+ClO?+H?OD.向Na?SiO?溶液中通入過(guò)量CO?：SiO?2?+CO?+H?O=H?SiO?↓+CO?2?某溶液中可能含有K?、Fe3?、Mg2?、Al3?、NH??、Cl?、SO?2?中的若干種離子。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取少量溶液，加入KSCN溶液，溶液呈紅色；②另取少量溶液，加入過(guò)量NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀且部分溶解，同時(shí)有刺激性氣味氣體生成。下列說(shuō)法正確的是（）A.溶液中一定含有Fe3?、Mg2?、NH??、SO?2?B.溶液中一定不含Al3?、K?C.溶液中可能含有Cl?、K?D.為確定是否含有K?，需進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)二、非選擇題（共55分）（14分）工業(yè)上以鋁土礦（主要成分為Al?O?，含SiO?、Fe?O?等雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)鋁的工藝流程如下：（1）“酸溶”時(shí)，Al?O?與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____，濾渣①的主要成分為_(kāi)_____（填化學(xué)式）。（2）“除鐵”步驟中，加入過(guò)量NaOH溶液的目的是______，相關(guān)離子方程式為_(kāi)_____。（3）“沉鋁”時(shí)，通入過(guò)量CO?氣體生成Al(OH)?沉淀的離子方程式為_(kāi)_____，該過(guò)程中不選用HCl的原因是______。（4）電解熔融Al?O?時(shí)，若轉(zhuǎn)移6mol電子，理論上可得到Al的質(zhì)量為_(kāi)_____g。（15分）某研究小組探究Fe3?與I?的反應(yīng)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象向2mL0.1mol/LFeCl?溶液中滴加2mL0.1mol/LKI溶液，振蕩溶液變?yōu)樽攸S色向上述溶液中滴加2滴淀粉溶液溶液變藍(lán)繼續(xù)滴加2mL0.1mol/LFeCl?溶液藍(lán)色褪去，溶液變?yōu)樽攸S色（1）步驟1中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=______。（2）步驟2中溶液變藍(lán)的原因是______（用離子方程式表示），說(shuō)明該反應(yīng)的限度______（填“較大”或“較小”）。（3）步驟3中藍(lán)色褪去的原因可能是：①I?被過(guò)量Fe3?氧化為IO??，寫出該反應(yīng)的離子方程式：；②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)①：。（4）若向2mL0.1mol/LKI溶液中逐滴加入0.1mol/LFeCl?溶液，溶液中I??濃度隨FeCl?溶液體積變化的曲線如圖所示。解釋曲線中ab段上升的原因：，bc段下降的原因：。（16分）廢舊鋰電池正極材料（主要成分為L(zhǎng)iCoO?，含少量Al、Cu等雜質(zhì)）的回收利用具有重要意義。某回收流程如下：（1）“酸浸”時(shí)，LiCoO?發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____，該過(guò)程中可選用的酸是______（填序號(hào)）。A.稀硫酸B.濃硝酸C.稀鹽酸（2）“除雜”時(shí)，加入NaOH溶液的目的是______，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____。（3）“沉鈷”時(shí)，向含Co2?的溶液中加入(NH?)?C?O?溶液，生成CoC?O?·2H?O沉淀。若溶液中c(Co2?)=0.1mol/L，當(dāng)c(C?O?2?)=______mol/L時(shí)開(kāi)始產(chǎn)生沉淀（已知Ksp[CoC?O?·2H?O]=6.0×10??）。（4）“煅燒”CoC?O?·2H?O時(shí)，若生成Co?O?、CO和CO?的物質(zhì)的量之比為1:1:2，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。（5）“電解”Li?CO?制備LiOH時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____，若電解過(guò)程中消耗22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）O?，理論上可得到LiOH的質(zhì)量為_(kāi)_____g。（10分）某混合物由Fe?O?、CuO、Al?O?三種氧化物組成，為測(cè)定其組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取10.0g混合物，加入足量NaOH溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到濾渣質(zhì)量為7.2g；②向①中濾液中通入過(guò)量CO?，過(guò)濾、洗滌、灼燒，得到固體質(zhì)量為2.0g；③取10.0g混合物，加入足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后，向溶液中加入過(guò)量NaOH溶液，過(guò)濾、洗滌、灼燒，得到固體質(zhì)量為8.0g。（1）計(jì)算混合物中Al?O?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_____。（2）計(jì)算混合物中Fe?O?與CuO的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____。（3）若步驟③中灼燒時(shí)未充分反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的Fe?O?質(zhì)量______（填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”）。三、選做題（共10分）【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（1）基態(tài)Co原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_____，其核外電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_(kāi)_____。（2）LiAlH?是重要的還原劑，其陰離子的空間構(gòu)型為_(kāi)_____，中心原子的雜化方式為_(kāi)_____。（3）Fe?O?晶體中O2?的配位數(shù)為_(kāi)_____，若晶胞參數(shù)為anm，則該晶體的密度為_(kāi)_____g/cm3（用N?表示阿伏加德羅常數(shù)的值）。【有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】（1）以甲苯為原料合成間硝基苯甲酸的路線如下：①反應(yīng)1的試劑和條件為_(kāi)_____，反應(yīng)類型為_(kāi)_____。②反應(yīng)2的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。（2）某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，其含有的官能團(tuán)名稱為_(kāi)_____，1mol該有機(jī)物最多能與______molH?發(fā)生加成反應(yīng)。（3）寫出符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：______。①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)②能與FeCl?溶液發(fā)生顯色反應(yīng)③核磁共振氫譜有4組峰，峰面積比為1:2:2:3參考答案及解析C解析：鈉在空氣中燃燒生成淡黃色Na?O?（A錯(cuò)誤）；碳酸鈉堿性較強(qiáng)，不能用于中和胃酸（B錯(cuò)誤）；2Na?O?+2CO?=2Na?CO?+O?（C正確）；碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉（D錯(cuò)誤）。D解析：FeCl?止血原理是使血液膠體聚沉，與酸性無(wú)關(guān)（D錯(cuò)誤）。AD解析：NaHCO?溶解吸熱，試管外壁溫度降低（A正確）；Fe2?與KSCN不反應(yīng)（B錯(cuò)誤）；Mg(OH)?溶于過(guò)量NaOH（C錯(cuò)誤）；制備膠體的正確操作（D正確）。C解析：A項(xiàng)電荷不守恒（2Al+6H?=2Al3?+3H?↑）；B項(xiàng)電荷不守恒（2Fe2?+Cl?=2Fe3?+2Cl?）；D項(xiàng)過(guò)量CO?生成HCO??（SiO?2?+2CO?+2H?O=H?SiO?↓+2HCO??）。C解析：由①知含F(xiàn)e3?；由②知含Mg2?（白色沉淀部分溶解，說(shuō)明含Al3?）、NH??（刺激性氣味氣體）；無(wú)法確定SO?2?是否存在（C正確）。（1）Al?O?+6HCl=2AlCl?+3H?O；SiO?（2）將Fe3?轉(zhuǎn)化為Fe(OH)?沉淀除去；Fe3?+3OH?=Fe(OH)?↓（3）AlO??+CO?+2H?O=Al(OH)?↓+HCO??；過(guò)量HCl會(huì)溶解Al(OH)?（4）54（1）2Fe3?+2I??2Fe2?+I?；c2(Fe2?)·c(I?)/[c2(Fe3?)·c2(I?)]（2）I?+淀粉→藍(lán)色物質(zhì)；較大（3）①2Fe3?+I?+6H?O=2Fe2?+2IO??+12H?②取褪色后的溶液，滴加AgNO?溶液，若生成黃色沉淀，說(shuō)明有I?生成（或滴加淀粉-KI溶液，若變藍(lán)說(shuō)明有IO??）（4）ab段：Fe3?與I?反應(yīng)生成I?，I?與I?結(jié)合生成I??；bc段：過(guò)量Fe3?氧化I??生成IO??（1）2LiCoO?+H?O?+3H?SO?=Li?SO?+2CoSO?+O?↑+4H?O；A（2）除去Al3?；Al3?+4OH?=AlO??+2H?O（3）6.0×10??（4）3CoC?O?·2H?O+2O?=Co?O?+3CO+3CO?+6H?O（5）4OH?-4e?=O?↑+2H?O；48（1）28%（2）1:1（3）偏?。?）3d?4s2；N（2）正四面體；sp3（3）4；(3×56+4×16)/(a3×10?21×N?)（1）①濃硝酸、濃