2014年高考化学金属及其化合物试题汇编解析

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化学高考题分类目录

C单元金属及其化合物
C1 钠及其化合物
2．[2014 •天津卷] 实验室制备下列气体时，所用方法正确的是(　　)
A．制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置
B．制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体
C．制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体
D．制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气
2．A　[解析] 用Na2O2和水反应制取氧气，与用在MnO2催化下分解H2O2制取氧气的发生装置相同，A项正确；饱和NaHCO3溶液显碱性，能与氯气反应，B项错误；相同条件下，乙烯的密度与空气的密度相差不大，故不能用排空气法收集乙烯，C项错误；NO2与水发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，产生的NO仍是有毒气体，故不能用水吸收含NO2的尾气，D项错误。
12． [2014•山东卷] 下列有关溶液组成的描述合理的是(　　)
A．无色溶液中可能大量存在Al3＋、NH＋4、Cl－、S2－
B．酸性溶液中可能大量存在Na＋、ClO－、SO2－4、I－
C．弱碱性溶液中可能大量存在Na＋、K＋、Cl－、HCO－3
D．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、K＋、Cl－、SO2－4
12．C　[解析] Al3＋、S2－发生水解互促反应不能大量共存，A项错误；酸性溶液中不能大量存在ClO－，B项错误；HCO－3水解使溶液呈弱碱性，因此弱碱性溶液中可大量存在Na＋、K＋、Cl－、HCO－3，C项正确；中性溶液中不能大量存在Fe3＋，D项错误。
7．[2014•山东卷] 下表中对应关系正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
ACH3CH3＋Cl2??→光CH3CH2Cl＋HCl
CH2===CH2＋HCl?→CH3CH2Cl均为取代反应
B由油脂得到甘油
由淀粉得到葡萄糖均发生了水解反应
C Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu均为单质被还原的置换反应
D2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
Cl2＋H2O===HCl＋HClO均为水作还原剂的氧化还原反应
7.B　[解析] CH2===CH2与HCl的反应为加成反应，A项错误；油脂水解生成甘油和高级脂肪酸，淀粉水解的最终产物为葡萄糖，B项正确；Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu的反应中被还原的是Cu2＋，C项错误；Na2O2与H2O的反应中氧化剂、还原剂均为Na2O2，Cl2与H2O的反应中氧化剂、还原剂均为Cl2，D项错误。
9． [2014•新课标全国卷Ⅱ] 下列反应中，反应后固体物质增重的是(　　)
A．氢气通过灼热的CuO粉末
B．二氧化碳通过Na2O2粉末
C．铝与Fe2O3发生铝热反应
D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液
9．B　[解析] 氢气能夺取灼热的CuO中的氧，使固体质量减小，A项错误；Na2O2粉末能夺取二氧化碳中相当于CO的成分形成Na2CO3，固体质量增加，B项正确；铝与Fe2O3发生铝热反应生成铁和氧化铝，反应前后均是固体，固体质量不变，C项错误；锌粒投入Cu(NO3)2溶液相对原子质量较大的锌置换出相对原子质量较小的铜，固体质量减小，D项错误。
7． [2014•全国卷] NA表示阿伏伽德罗常数，下列叙述正确的是(　　)
A．1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA
B．2 L 0.5 mol•L－1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA
C．1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA
D．丙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中氢原子的个数为6NA
7．D　[解析] 1 mol FeI2与足量Cl2反应时，Fe2＋被氧化为Fe3＋，I－被氧化为I2，转移电子3NA，A项错误；2 L0.5 mol•L－1的硫酸钾溶液中n(SO2－4)＝1 mol，所带电荷数为2NA，B项错误；Na2O2由Na＋和O2－2(过氧根离子)构成，1 mol Na2O2中的离子总数为3NA，C项错误；丙烯和环丙烷为同分异构体，其分子式均为C3H6，最简式为CH2，42 g混合气中的氢原子个数为42 g14 g•mol－1×2NA＝6NA，D项正确。
13． [2014•安徽卷] 室温下，在0.2 mol•L－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol•L－1 NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积的变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是(　　)

A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，离子方程式为Al3＋＋3OH－??Al(OH)3
B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变
C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀
D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解
13．C　[解析] Al3＋水解的离子方程式为Al3＋＋3H2O??Al(OH)3＋3H＋，A项错误；a～b段，Al3＋与OH－作用生成Al(OH)3沉淀，Al3＋浓度不断减小，B项错误；c点溶液pH＜7，说明溶液中还没有NaAlO2生成，因此b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀，C项正确；在c～d段pH逐渐增大，说明沉淀逐渐溶解，到达d点，Al(OH)3沉淀已完全溶解，D项错误。
9． [2014•北京卷] 下列解释事实的方程式不正确的是(　　)
A．测0.1 mol/L氨水的pH为11：
NH3•H2O NH＋4＋OH－
B．将Na块放入水中，产生气体：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
C．用CuCl2溶液做导电实验，灯泡发光：
CuCl2=====通电Cu2＋＋2Cl－
D．Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑
9．C　[解析] 0.1 mol/L氨水的pH为11，说明一水合氨为弱电解质，A正确；钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，B正确；用氯化铜溶液作导电实验，是氯化铜在水溶液中发生了电离：CuCl2===Cu2＋＋2Cl－，C错误；金属铝与氢氧化钠溶液的反应生成偏铝酸钠和氢气，D正确。
23．(双选) [2014•广东卷] 甲～辛等元素在周期表中的相对位置如下表，甲与戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁与辛属同周期元素。下列判断正确的是(　　)

A．金属性：甲>乙>丁
B．原子半径：辛>己>戊
C．丙与庚的原子核外电子数相差13
D．乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物
23．BC　[解析] 金刚石是自然界中硬度最大的单质，因而戊是C、己是Si、庚为Ge、辛为Ga；既然丁与辛同周期，则甲与戊同周期，二者原子序数相差3，所以甲为Li、乙为Na、丙为K、丁为Ca。金属性：Li＜Na＜Ca，A项错误；原子半径Ga>Al>Si>C，B项正确；K是19号元素，Ge是32号元素，原子序数相差13，故核外电子数相差13, C项正确；Na在空气中燃烧生成的Na2O2既含离子键又含共价键，D项错误。
10．[2014•全国卷] 下列除杂方案错误的是(　　)

选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法
A.CO(g)CO2(g)NaOH溶液、
浓H2SO4洗气
B.NH4Cl(aq)Fe3＋(aq)NaOH溶液过滤
C.Cl2(g)HCl(g)饱和食盐水、
浓H2SO4洗气
D.Na2CO3(s)NaHCO3(s)― 灼烧
10.B　[解析] 混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶时，CO 2被吸收，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可将带出的水蒸气除去，得干燥、纯净的CO，A项正确；NaOH溶液可与NH4Cl溶液发生反应NaOH＋NH4Cl===NaCl＋NH3↑＋H2O，B项错误；Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，而HCl在饱和食盐水中的溶解度很大，混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶时HCl气体被吸收，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除去带出的水蒸气，C项正确；灼烧时，杂质NaHCO3发生反应2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D项正确。
3． [2014•四川卷] 能正确表示下列反应的离子方程式的是(　　)
A．Cl2通入NaOH溶液：
Cl2＋OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
B．NaHCO3溶液中加入稀盐酸：
CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O
C．AlCl3溶液中加入过量稀氨水：
Al3＋＋4NH3•H2O===AlO－2＋4NH＋4＋2H2O
D．Cu溶于稀HNO3：
3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3．D　[解析] A项不满足电荷守恒和原子守恒，正确的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，错误；NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na＋＋HCO－3，NaHCO3与稀盐酸反应，实质是HCO－3和H＋发生反应HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O，B项错误；氢氧化铝不能与过量氨水反应，AlCl3中加入过量氨水，反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3•H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4，C项错误；铜溶于稀硝酸生成硝酸铜，还原产物为NO，则D正确。
C2 镁、铝及其化合物
3． [2014•四川卷] 能正确表示下列反应的离子方程式的是(　　)
A．Cl2通入NaOH溶液：
Cl2＋OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
B．NaHCO3溶液中加入稀盐酸：
CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O
C．AlCl3溶液中加入过量稀氨水：
Al3＋＋4NH3•H2O===AlO－2＋4NH＋4＋2H2O
D．Cu溶于稀HNO3：
3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3．D　[解析] A项不满足电荷守恒和原子守恒，正确的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，错误；NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na＋＋HCO－3，NaHCO3与稀盐酸反应，实质是HCO－3和H＋发生反应HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O，B项错误；氢氧化铝不能与过量氨水反应，AlCl3中加入过量氨水，反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3•H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4，C项错误；铜溶于稀硝酸生成硝酸铜，还原产物为NO，则D正确。
1． [2014•四川卷] 化学与生活密切相关。下列说法不正确的是(　　)
A．乙烯可作水果的催熟剂
B．硅胶可作袋装食品的干燥剂
C．福尔马林可作食品的保鲜剂
D．氢氧化铝可作胃酸的中和剂
1．C　[解析] 乙烯可以作生物调节剂，催熟果实，A正确；硅胶具有吸水性，可以作干燥剂，B正确；福尔马林中含有的甲醛具有毒性，不能作为食品的保鲜剂，C错误；氢氧化铝具有两性，可以中和胃酸，作胃酸中和剂，D正确。
30． [2014•山东卷] 离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl－7和AlCl－4组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
(1)钢制品接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为__________________________________________。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为________。
(2)为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得还原产物的物质的量为________mol。
(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有________。
a．KCl b．KClO3 c．MnO2 d．Mg
取少量铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KS溶液无明显现象，______________(填“能”或“ 不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是________(用离子方程式说明)。
30．(1)负　4Al2Cl－7＋3e－===Al＋7AlCl－4　H2
(2)3
(3)b、d　不能
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(或只写Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋)
[解析] (1)电镀时，镀件应连接电源负极，作阴极；在阴极上发生还原反应，结合题中“电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应”可知阴极上的反应式是4Al2Cl－7＋3e－===Al＋7AlCl－4；若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极反应是水电离出的H＋得电子还原为H2。(2)用NaOH溶解铝镀层时发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，H2是还原产物，当转移6 mol电子时，该反应可得到3 mol还原产物。(3)引发铝粉和Fe2O3粉末反应的助燃剂为KClO3，然后插入镁条，点燃镁条即可使铝热反应发生；混合物中即使含有Fe2O3，Fe2O3溶于酸后生成的Fe3＋与反应生成的Fe发生氧化还原反应生成Fe2＋，再加入KS溶液后溶液也不显红色，因此不能证明反应后固体不含Fe2O3。
9． [2014•新课标全国卷Ⅱ] 下列反应中，反应后固体物质增重的是( 　　)
A．氢气通过灼热的CuO粉末
B．二氧化碳通过Na2O2粉末
C．铝与Fe2O3发生铝热反应
D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液
9．B　[解析] 氢气能夺取灼热的CuO中的氧，使固体质量减小，A项错误；Na2O2粉末能夺取二氧化碳中相当于CO的成分形成Na2CO3，固体质量增加，B项正确；铝与Fe2O3发生铝热反应生成铁和氧化铝，反应前后均是固体，固体质量不变，C项错误；锌粒投入Cu(NO3)2溶液相对原子质量较大的锌置换出相对原子质量较小的铜，固体质量减小，D项错误。
9． [2014•福建卷] 常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是(　　)

XYZ
①NaOH溶液Al(OH)3稀硫酸
②KOH溶液SiO2浓盐酸
③O2N2H2
④FeCl3溶液Cu浓硝酸
A.①③　　　B．①④　　　C．②④　　　D．②③
9．B　[解析] ①中Y是两性氢氧化物，常温下既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应；②中SiO2不能与浓盐酸反应；③中N2与O2在高温或者放电的条件下反应生成NO；N2与H2在高温高压、催化剂的条件下反应生成NH3；④中在常温下，2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，B项正确。
32． [2014•广东卷] 石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合利用工艺如下：

(注：SiCl4的沸点为57.6 ℃，金属氯化物的沸点均高于150 ℃)
(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是____________________。
(2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体Ⅰ中的碳氧化物主要为________。由气体Ⅱ中某物得到水玻璃的化学反应方程式为____________________________________________。
(3)步骤①为：搅拌、________。所得溶液Ⅳ中的阴离子有________。
(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为______________________________________________，100 kg初级石墨最多可能获得Ⅴ的质量为______kg。
(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注。

32．(1)排除装置中的空气　
(2)CO　 SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O 　
(3)过滤　AlO－2和Cl－　
(4)AlO－2＋CH3COOCH2CH3＋2H2O??→△CH3COO－＋CH3CH2OH＋Al(OH)3↓　7.8 　
(5)
[解析] (1)通入N2的目的是为了排除装置中的空气(特别是氧气)，防止在高温时石墨与氧气反应。(2)高温反应后，SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO分别转化为SiCl4、AlCl3、FeCl3、MgCl2。因为石墨是过量的，故高温条件下，C和SiO2、Fe2O3反应生成的是CO。由于SiCl4的沸点为57.6 ℃，低于80 ℃，故气体Ⅱ为SiCl4，在NaOH溶液中水解生成Na2SiO3和NaCl: SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O。(3)AlCl3、FeCl3、MgCl2的沸点均高于150 ℃，在80 ℃下变为固体Ⅲ， AlCl3、FeCl3、MgCl2和过量NaOH反应后生成NaAlO2、Fe(OH)3、Mg(OH)2和NaCl，通过过滤将沉淀Fe(OH)3和Mg(OH)2滤出，得到的溶液Ⅳ主要含NaAlO2和NaCl。(4)NaAlO2发生水解导致溶液显碱性：NaAlO2＋2H2O Al(OH)3＋NaOH，加入乙酸乙酯后，发生水解：CH3COOCH2 CH3＋NaOH??→△CH3COONa＋CH3CH2OH，促使NaAlO2彻底水解生成Al(OH)3沉淀。溶液Ⅳ转化为沉淀Ⅴ的反应为NaAlO2＋2H2O＋CH3COOCH2CH3??→△Al(OH)3↓＋CH3COONa＋CH3CH2OH。根据Al原子守恒，可知100 kg初级石墨可得m[Al(OH)3]＝100 kg×5.1%102 g•mol－1×2×78 g•mol－1＝7.8 kg。
(5)水体中铜件的电化学防腐利用了电解保护法，该方法中石墨作阳极，铜件作阴极，即外加电流的阴极保护法；若将石墨与铜件直接相连，形成原电池，则铜作负极被氧化，所以不可采用。
16．[2014•江苏卷] (12分)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。

(1)酸浸时反应的化学方程式为____________________；滤渣Ⅰ的主要成分为________(填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6－2x。滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是__________________________(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是________________________；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
16．(1)Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O　SiO2
(2)CaSO4　3CaCO3＋2Al3＋＋3SO2－4＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑
(3)溶液中的部分SO2－3被氧化成SO2－4　减小
[解析] (1)粉煤灰中的Al2O3能与H2SO4反应生成Al2(SO4)3，而SiO2不能与H2SO4反应，因而滤渣Ⅰ为SiO2。(2)滤液为Al2(SO4)3，与CaCO3反应生成微溶物CaSO4，因而滤渣Ⅱ为CaSO4。溶液中存在Al3＋＋3H2O??Al(OH)3＋3H＋，CaCO3＋2H＋=== Ca2＋＋H2O＋CO2↑，溶液的pH偏高，碱性增强，会促进Al3＋水解，铝元素容易转化为Al(OH)3沉淀而导致溶液中铝元素含量降低。(3)＋4价S具有较强还原性，溶液中的SO2－3容易被氧化为SO2－4。SO2在水中溶解度较大且SO2溶于水生成H2SO3，且加热时部分H2SO3会被氧化为酸性更强的H2SO4，因而比吸收SO2前酸性增强，pH减小。
12． [2014•山东卷] 下列有关溶液组成的描述合理的是(　　)
A．无色溶液中可能大量存在Al3＋、NH＋4、Cl－、S2－
B．酸性溶液中可能大量存在Na＋、ClO－、SO2－4、I－
C．弱碱性溶液中可能大量存在Na＋、K＋、Cl－、HCO－3
D．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、K＋、Cl－、SO2－4
12．C　[解析] Al3＋、S2－发生水解互促反应不能大量共存，A项错误；酸性溶液中不能大量存在ClO－，B项错误；HCO－3水解使溶液呈弱碱性，因此弱碱性溶液中可大量存在Na＋、K＋、Cl－、HCO－3，C项正确；中性溶液中不能大量存在Fe3＋，D项错误。
C3 铁、铜及其化合物
1． [2014•天津卷] 化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是(　　)
A．铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性
B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染
C．大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素
D．含重金属离子的电镀废液不能随意排放
1．B　[解析] 锌的化学性质活泼，铁表面镀锌，铁被保护，A项正确；聚乳酸塑料易降解，而聚乙烯塑料难降解，是产生白色污染的主要污染物，B项错误；化石燃料燃烧时生成大量的二氧化碳，同时生成一氧化碳、二氧化硫等有害气体，还能产生大量的粉尘等有害颗粒物，故大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素，C项正确；含重金属离子的电镀废液随意排放会造成水体污染，D项正确。
4． [2014•四川卷] 下列实验方案中，不能达到实验目的的是(　　)
选项实验目的实验方案
A检验CH3CH2Br在NaOH溶液中是否发生水解将CH3CH2Br与NaOH溶液共热。冷却后，取出上层水溶液，用稀HNO3酸化，加入AgNO3溶液，观察是否产生淡黄色沉淀
B检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KS溶液，观察溶液是否变红
C验证Br2的氧化性强于I2将少量溴水加入KI溶液中，再加入l4，振荡，静置，可观察到下层液体呈紫色
D验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色
4.B　[解析] 溴乙烷在氢氧化钠溶液中加热发生水解生成乙醇、溴化钠。在酸性条件下溴化钠与硝酸银溶液反应产生淡黄色溴化银沉淀，能达到实验目的，A正确；在Fe(NO3)2中加入H2SO4后，发生反应的离子方程式为3Fe2＋＋NO－3＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，再向其中加入KS溶液后，溶液呈血红色，则该方案不能确定被检验出的Fe3＋是来源于Fe(NO3)2变质，还是因为Fe(NO3)2溶于H2SO4后，Fe2＋被HNO3氧化，B错误；溴水加入碘化钾，若生成碘单质则四氯化碳层呈紫色，说明单质溴的氧化性强于单质碘，C正确；沉淀由白色转变为红褐色，说明氢氧化镁转化为氢氧化铁，即可验证氢氧化铁的溶解度小于氢氧化镁，D正确。
30． [2014•山东卷] 离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl－7和AlCl－4组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
(1)钢制品接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为__________________________________________。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为________。
(2)为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得还原产物的物质的量为________mol。
(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有________。
a．KCl b．KClO3 c．MnO2 d．Mg
取少量铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KS溶液无明显现象，______________(填“能”或“ 不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是________(用离子方程式说明)。
30．(1)负　4Al2Cl－7＋3e－===Al＋7AlCl－4　H2
(2)3
(3)b、d　不能
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(或只写Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋)
[解析] (1)电镀时，镀件应连接电源负极，作阴极；在阴极上发生还原反应，结合题中“电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应”可知阴极上的反应式是4Al2Cl－7＋3e－===Al＋7AlCl－4；若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极反应是水电离出的H＋得电子还原为H2。(2)用NaOH溶解铝镀层时发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，H2是还原产物，当转移6 mol电子时，该反应可得到3 mol还原产物。(3)引发铝粉和Fe2O3粉末反应的助燃剂为KClO3，然后插入镁条，点燃镁条即可使铝热反应发生；混合物中即使含有Fe2O3，Fe2O3溶于酸后生成的Fe3＋与反应生成的Fe发生氧化还原反应生成Fe2＋，再加入KS溶液后溶液也不显红色，因此不能证明反应后固体不含Fe2O3。
12． [2014•山东卷] 下列有关溶液组成的描述合理的是(　　)
A．无色溶液中可能大量存在Al3＋、NH＋4、Cl－、S2－
B．酸性溶液中可能大量存在Na＋、ClO－、SO2－4、I－
C．弱碱性溶液中可能大量存在Na＋、K＋、Cl－、HCO－3
D．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、K＋、Cl－、SO2－4
12．C　[解析] Al3＋、S2－发生水解互促反应不能大量共存，A项错误；酸性溶液中不能大量存在ClO－，B项错误；HCO－3水解使溶液呈弱碱性，因此弱碱性溶液中可大量存在Na＋、K＋、Cl－、HCO－3，C项正确；中性溶液中不能大量存在Fe3＋，D项错误。
9． [2014•山东卷] 等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是(　　)
A．FeO B．Fe2O3 C. FeSO4 D．Fe3O4
9．A　[解析] Fe2O3与稀硝酸反应不能放出NO，B项错误；1 mol Fe3O4中含有1 mol Fe2＋，利用得失电子守恒可知生成1 mol NO需消耗FeO、FeSO4、Fe3O4的物质的量均为3 mol，FeO、FeSO4、Fe3O4的摩尔质量(g/mol)分别为：72、152、232，所以等质量的FeO、FeSO4、Fe3O4与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是FeO。
9． [2014•新课标全国卷Ⅱ] 下列反应中，反应后固体物质增重的是(　　)
A．氢气通过灼热的CuO粉末
B．二氧化碳通过Na2O2粉末
C．铝与Fe2O3发生铝热反应
D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液
9．B　[解析] 氢气能夺取灼热的CuO中的氧，使固体质量减小，A项错误；Na2O2粉末能夺取二氧化碳中相当于CO的成分形成Na2CO3，固体质量增加，B项正确；铝与Fe2O3发生铝热反应生成铁和氧化铝，反应前后均是固体，固体质量不变，C项错误；锌粒投入Cu(NO3)2溶液相对原子质量较大的锌置换出相对原子质量较小的铜，固体质量减小，D项错误。
10． [2014•全国卷] 下列除杂方案错误的是(　　)

编号实验目的炭粉/g铁粉/g醋酸/%
①为以下实验作参照0.52.090.0
②醋酸浓度的影响0.536.0
③0.22.090.0
　　　
(2)编号①实验测得容器中的压强随时间的变化如图(a)所示。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图(b)中用箭头标出发生该腐蚀时电子的流动方向；此时，炭粉表面发生了________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是__________。
　　　　　　
　　　(a)　　　　　　　　　　　　(b)
(3)该小组对图(a)中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：________；
……
(4)为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。
实验步骤和结论（不要求写具体操作过程）：
28．(1)
编号实验目的炭粉/g铁粉/g醋酸/%
②2.0
③炭粉含量的影响
(2)吸氧　　还原　2H2O＋O2＋4e－===4OH－(或4H＋＋O2－4e－===2H2O)
(3)反应放热，温度升高
(4)
实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：
①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、
出导管)；
②通入氩气排净瓶内空气；
③滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化(也可测温度
变化，检验Fe2＋等)。如果瓶内压强增大，假设一成立。
否则假设一不成立。[解析] (1)为得出影响规律，两个对比试验只能保留一个变量不同，实验②为探究醋酸浓度的影响，则所取碳粉质量、铁粉质量需要和实验①相同；对比实验①、实验③，二者所取碳粉质量不同，实验③的实验目的是探究碳粉含量对实验的影响。(2)容器内气体压强变小，则容器内气体物质的量减少，说明发生了吸氧腐蚀；发生腐蚀时形成原电池，因此电子由负极(Fe)流向正极(C)；在炭粉(正极)表面发生的反应是溶解的O2得电子还原为OH－(起始时，滴入醋酸，则电解质溶液酸性强，O2得电子发生还原反应，与H＋结合成H2O，因此正极电极反应也可写成4H＋＋O2＋4e－===2H2O)。(4)锥形瓶内压强开始时变大的原因有两个：一是发生析氢腐蚀，二是反应放热，瓶内温度升高；为验证发生析氢腐蚀，可另取一装置，药品用量和实验操作与编号①的实验相同，根据需要可在橡皮塞上打孔，通过测量瓶内压强随时间的变化、溶液中c(Fe2＋)随时间的变化等均可，利用测得数据做出相应判断。
9． [2014•福建卷] 常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是(　　)

32． [2014•广东卷] 石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合利用工艺如下：

(注：SiCl4的沸点为57.6 ℃，金属氯化物的沸点均高于150 ℃)
(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是____________________。
(2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体Ⅰ中的碳氧化物主要为________。由气体Ⅱ中某物得到水玻璃的化学反应方程式为____________________________________________。
(3)步骤①为：搅拌、________。所得溶液Ⅳ中的阴离子有________。
(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为______________________________________________，100 kg初级石墨最多可能获得Ⅴ的质量为______kg。
(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注。

选项现象或事实解释
A.用热的纯碱溶液洗去油污Na2CO3可直接与油污反应
B.源白粉在空气中久置变质漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaC O3
C.施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用K2CO3与HN4Cl反应生成氨气会降低肥效
D.FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含Cu2＋的溶液中置换出铜
8.C　[解析] 在加热、碱性环境下，油污能够彻底水解，A项错误；Ca(ClO)2与空气中的CO2和水蒸气反应生成CaCO3和HClO，导致漂白粉变质，而CaCl2与CO2不反应，B项错误；K2CO3与NH4Cl混合施用，发生双水解反应释放出NH3，降低肥效，C项正确；FeCl3与Cu的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 ，但FeCl3溶液不能将Cu2＋还原为Cu，D项错误。
26． [2014•浙江卷] 某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成了如下实验：

另取10.80 g X在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40 g固体1。请回答如下问题：
(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图：________________。写出气体甲的电子式：________。
(2)X的化学式是________，在惰性气流中加热X至完全分解的化学方程式为__________________________________________________________。
(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是______________________________(用化学反应方程式表示)。
(4)一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式：_____________________________________________________，并设计实验方案验证该反应的产物：__________________________________________________
________________________________________________________________________。
26．(1) 　
(2)CaFe(CO3)2　CaFe(CO3)2=====△CaO＋FeO＋2CO2↑
(3)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
(4)2FeO＋CO2=====△Fe2O3＋CO
检测Fe2O3：将固体用稀盐酸溶解，加入KS溶液若显红色，表明产物中有Fe(Ⅲ)
检测CO：将气体通过灼热CuO，黑色固体变红色
[解析] 由白色沉淀在空气中可转化为红褐色沉淀知X中含有铁元素，由X与盐酸反应生成气体甲，甲又能与溶液1反应生成白色沉淀且该白色沉淀又可在水中继续与甲反应，故甲是CO2。由实验过程知X中含有＋2价的铁、还含有CO2－3，另一种金属可能是＋2价的钙，故X的化学式为CaFe(CO3)2，X分解得到CO2、CaO、FeO。高温下FeO与CO2反应生成CO，另一种产物可能是Fe2O3。将反应后所得到的固体用稀硫酸溶解，然后用KS溶液检验是否含有Fe3＋，将气体产物通过热的CuO固体，根据固体变红色可确定CO2中有CO。
C 4 金属的通性及金属材料
8．[2014•浙江卷] 下列说法正确的是(　　)
A．金属汞一旦洒落在实验室地面或桌面时，必须尽可能收集，并深埋处理
B．用pH计、电导率仪(一种测量溶液导电能力的仪器)均可监测乙酸乙酯的水解程度
C．邻苯二甲酸氢钾可用于标定NaOH溶液的浓度。假如称量邻苯二甲酸氢钾时电子天平读数比实际质量偏大，则测得的NaOH溶液浓度比实际浓度偏小
D．向某溶液中加入茚三酮试剂，加热煮沸后溶液若出现蓝色，则可判断该溶液含有蛋白质
8．B　[解析] 金属汞洒落后，对于无法收集的应加硫黄粉使其转化为极难溶于水的HgS，A项错误；乙酸乙酯是非电解质，它不能导电，它的水解产物乙酸是电解质(弱酸)，溶液能导电，B项正确；当称量的邻苯二甲酸氢钾的读数比实际质量偏大时，造成所配制的邻苯二甲酸氢钾溶液的浓度偏小，则所消耗的邻苯二甲酸氢钾溶液的体积偏大，则测得的NaOH溶液浓度比实际浓度偏大，C项错误；许多氨基酸也能与茚三酮发生反应生成蓝色沉淀，D项错误。
9． [2014•新课标全国卷Ⅱ] 下列反应中，反应后固体物质增重的是(　　)
A．氢气通过灼热的CuO粉末
B．二氧化碳通过Na2O2粉末
C．铝与Fe2O3发生铝热反应
D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液
9．B　[解析] 氢气能夺取灼热的CuO中的氧，使固体质量减小，A项错误；Na2O2粉末能夺取二氧化碳中相当于CO的成分形成Na2CO3，固体质量增加，B项正确；铝与Fe2O3发生铝热反应生成铁和氧化铝，反应前后均是固体，固体质量不变，C项错误；锌粒投入Cu(NO3)2溶液相对原子质量较大的锌置换出相对原子质量较小的铜，固体质量减小，D项错误。
7． [2014•广东卷] 生活处处有化学，下列说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体
B．制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金
C．煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
D．磨豆浆的大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
7．B　[解析] 棉和麻的主要成分为纤维素，纤维素与淀粉的化学式都用(C6H10O5)n表示，但n值不同，两者不是同分异构体，A项错误；不锈钢是铁与铬、镍等形成的合金，B项正确；花生油是植物油，牛油是动物油，两者都属于油脂，两者都可发生皂化反应，植物油属于不饱和酯类，C项错误；豆浆煮沸后蛋白质发生变性，但不会发生水解，因蛋白质只有在酶的作用下才能水解，D项错误。
C5 金属及其化合物综合
4． [2014•江苏卷] 下列物质性质与应用对应关系正确的是(　　)
A．晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料
B．氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂
C．漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张
D．氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料
4．B　[解析] 晶体硅用作半导体材料是因为其导电性介于导体和半导体之间，与其熔点高、硬度大的性质无关，A项错误；胃酸的主要成分是盐酸，能被氢氧化铝中和，B项正确；漂白粉漂白纸张是利用了其漂白性，而不是其不稳定性，C项错误；氧化铁用作红色涂料是利用了其颜色呈红棕色，与其能与酸反应的性质无关，D项错误。
8． [2014•江苏卷] 下列各组物质中，不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是(　　)
　　　物质
组别　　　甲乙丙
AAlHClNaOH
BNH3O2HNO3
CSiO2NaOHHF
DSO2Ca(OH)2NaHCO3
8.B　[解析] Al既能与HCl反应又能与NaOH溶液反应，HCl和NaOH能发生中和反应，A项任意两种物质均能反应；NH3能被O2氧化，NH3能与HNO3发生中和反应，但O2不能与HNO3反应，B项符合题意；SiO2既能与NaOH反应又能与HF反应，NaOH能与HF发生中和反应，C项任意两物质均能反应；因酸性H2SO3＞H2CO3，SO2既能与Ca(OH)2反应又能与NaHCO3反应，Ca(OH)2能与NaHCO3反应，D项任意两种物质均能反应。
7． [2014•北京卷] 下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是(　　)
A．K B．Na C．Fe D．Al
7．D　[解析] 钾和钠易形成氧化物，并且氧化物能继续和水、二氧化碳反应，不能保护金属，A、B错误；铁易被氧化，表面形成的氧化物疏松，不能形成保护层，C错误；金属铝能形成致密的氧化物膜，能够保护内部金属不被继续氧化，D正确。
6． [2014•福建卷] 下列有关物质应用的说法正确的是(　　)
A．生石灰用作食品抗氧化剂
B．盐类都可用作调味品
C．铝罐可久盛食醋
D．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一
6．D　[解析] 生石灰与氧气不反应，不能作食品抗氧化剂，A项错误；盐类中食盐可作调味品，其他的盐不能作调味品，B项错误；铝能与食醋中的醋酸发生反应，C项错误；小苏打是NaHCO3，受热产生CO2，可作面粉发酵粉，D项正确。
22．(双选)[2014•广东卷] 下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　)

选项实验操作现象结论
A向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸均冒气泡两者均能与盐酸反应
B向AgNO3溶液中滴加过量氨水溶液澄清Ag＋与NH3•H2O能大量共存
C将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中溶液变蓝Cu与稀HNO3发生置换反应
D将KI和FeCl3溶液在试管中混合后，加入l4，振荡，静置下层溶液
显紫红色氧化性：Fe3＋>I2
22.AD　[解析] 由于盐酸的酸性强于碳酸，因而Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应，A项正确；AgNO3先与NH3•H2O反应生成AgOH沉淀，AgOH沉淀再与NH3•H2O反应生成可溶性的[Ag(NH3)2]OH，Ag＋与NH3•H2O不能大量共存，B项错误； Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O，不属于置换反应， C项错误；由于Fe3＋的氧化性强于I2，故I－被Fe3＋氧化为I2，I2溶于l4显紫红色，D项正确。

2014年高考化学金属及其化合物试题汇编解析

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