高中化學幾種重要的金屬化合物練習題及答案

　　1.對下列物質按不同的分類方法進行分類。

　　Al2O3、Al、AlCl3、Al(OH)3、Fe2O3、FeO、Fe3O4、CaO、CuO、Fe、Cu、Ca、FeSO4、Fe2(SO4)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Ca(OH)2、Cu(OH)2、CuSO4、CuCl2

　　思路解析：物質的分類可以按不同的分類標準進行分類。

　　答案：按物質的基本型別進行分類：

　　類別單質氧化物鹼鹽

　　物質 Al、Fe、Cu、Ca Al2O3、Fe2O3、FeO、Fe3O4、CaO、CuO Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Ca(OH)2、Cu(OH)2 AlCl3、Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4、CuCl2

　　按元素也可以分成不同型別：

　　元素含鋁元素的物質含鐵元素的物質含鈣元素的物質含銅元素的物質

　　單質 Al Fe Ca Cu

　　氧化物 Al2O3 Fe2O3、FeO、Fe3O4 CaO CuO

　　鹼 Al(OH)3 Fe(OH)2、Fe(OH)3 Ca(OH)2 Cu(OH)2

　　鹽 AlCl3 Fe2(SO4)3、FeSO4 — CuCl2、CuSO4

　　還可以分為諸如硫酸鹽〔Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4〕等類別。

　　2.根據下圖填寫表格（金屬氧化物溶於鹽酸）：

　　完成下表：

　　金屬氧化物顏色化學方程式離子方程式

　　固體溶液

　　MgO

　　Fe2O3

　　CuO

　　思路解析：幾種金屬氧化物固體和溶液的顏色都可以透過觀察得出，而化學方程式的書寫則可根據金屬氧化物與酸反應的規律——生成鹽和水來完成，離子方程式則將鹽酸和金屬的氯化物都拆開就可以了。

　　答案：見下表。

　　金屬氧化物顏色化學方程式離子方程式

　　固體溶液

　　MgO 白色無色 MgO+2HCl====MgCl2+H2O MgO+2H+====Mg2++H2O

　　Fe2O3 暗紅色淺黃色 Fe2O3+6HCl====3FeCl3+3H2O Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O

　　CuO 黑色藍色 CuO+2HCl====CuCl2+H2O CuO+2H+====Cu2++H2O

　　3.氫氧化亞鐵與氫氧化鐵都是鐵的氫氧化物，它們有什麼異同？

　　思路解析：從它們的物理性質與化學性質的不同方面來進行比較，同時對它們之間的轉化關係也應該清楚。

　　答案：列表將它們的性質與變化比較如下：

　　氫氧化鐵氫氧化亞鐵

　　物理性質紅褐色，難溶於水白色，難溶於水

　　化學性質具有鹼的通性具有鹼的通性，易被氧化為氫氧化鐵

　　聯絡 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3（白色迅速變為灰色、綠色，最終成為紅褐色）

　　4.氫氧化鋁與其他的氫氧化物不同，既能與酸反應生成鹽和水，又能與鹼反應生成鹽和水，試用離子方程式表示它與酸和鹼反應的原理。

　　思路解析：教材上既有氫氧化鋁與鹽酸和氫氧化鈉反應的實驗又有化學方程式，我們只需將化學方程式改寫成離子方程式即可。

　　答案：Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O；Al(OH)3+OH-==== +2H2O。

　　10分鐘訓練(強化類訓練，可用於課中)

　　1.在食品加工或餐飲業中使用量特別要注意嚴加控制的物質是（）

　　A.氯化鈉 B.穀氨酸鈉（味精） C.碳酸氫鈉 D.亞硝酸鈉

　　思路解析：幾種鈉鹽中，氯化鈉和碳酸氫鈉是學生非常熟悉的，穀氨酸鈉的化學名稱學生雖然不熟悉，但後面所附的俗名卻是學生生活中常見的物質，只有亞硝酸鈉學生可能瞭解不多，可用排除的方法來解答。

　　答案：D

　　2.把水滴入下列物質中，不產生氣態生成物的是（）

　　A.過氧化鈉 B.金屬鈉 C.氧化鈉 D.金屬鉀

　　思路解析：與水反應的物質，是近年高考中的熱點。選項中的四種物質都可以和水發生反應。過氧化鈉與水有氧氣產生；金屬鈉和鉀與水有氫氣產生。

　　答案：C

　　3.下列敘述正確的是（）

　　A.草木灰的主要成分是K2CO3

　　B.土壤中鉀元素的含量較少，因此需要補充

　　C.鉀肥宜在下雨前施用，以便溶解吸收

　　D.為了使農作物有效吸收N、P、K等元素，鉀肥宜跟NH4H2PO4等混合施用

　　思路解析：土壤中的鉀元素含量並不少，只是可被植物直接吸收的部分較少；鉀肥都是易溶於水的鹽，雨前施用，容易被雨水淋失；鉀肥特別是碳酸鉀不能與銨鹽混用，因為二者發生反應後，使銨鹽轉化為氨氣，逸入空氣中。

　　答案：A

　　4.向下列溶液滴加稀硫酸，生成白色沉澱，繼續滴加稀硫酸，沉澱又溶解的是（）

　　A.Na2SiO3 B.BaCl2 C.FeCl3 D.NaAlO2

　　思路解析：硫酸與選項中物質的反應：Na2SiO3+H2SO4====Na2SO4+H2SiO3↓；BaCl2+H2SO4====BaSO4↓+2HCl；2NaAlO2+H2SO4+2H2O====2Al(OH)3↓+Na2SO4，

　　2Al(OH)3+3H2SO4====Al2(SO4)3+6H2O。

　　答案：D

　　5.下列物質中，可用於治療胃酸過多的是（）

　　A.碳酸鈉 B.氫氧化鋁 C.氫氧化鈉 D.碳酸鋇

　　思路解析：治療胃酸過多，一方面要能消耗酸，另一方面必須是無毒、對人體沒有強刺激性甚至腐蝕作用，也不能產生大量氣體，使胃中充氣過多。

　　答案：B

　　6.在硝酸鋁和硝酸鎂的混合溶液中，逐滴加入稀氫氧化鈉溶液，直至過量。下列表示氫氧化鈉加入量（X）與溶液中沉澱物的量（Y）的關係示意圖中正確的是（）

　　思路解析：反應分為兩個階段：（1）Al(NO3)3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaNO3，

　　Mg(NO3)2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaNO3；（2）Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+2H2O。沉澱首先是逐漸增多，達到最大值後，過量的氫氧化鈉又將氫氧化鋁沉澱溶解。

　　答案：C

　　7.拉曼光譜證實溶液中不存在，實際存在［Al(OH)4］-。200 mL 0.2 molL-1 Na［Al(OH)4］溶液與250 mL 0.2 molL-1 H2SO4混合，完全反應後，溶液中Al3+與物質的量之比為（）

　　A.4∶5 B.2∶3 C.2∶5 D.1∶2

　　思路解析：2Na［Al(OH)4］+H2SO4====Na2SO4+2Al(OH)3↓+2H2O，

　　2Al(OH)3+3H2SO4====Al2(SO4)3+6H2O。

　　按反應方程式分兩步計算：第一步，硫酸過量，剩餘硫酸為0.3 mol，生成氫氧化鋁0.2 mol；第二步，兩種反應物恰好反應，生成硫酸鋁，此時溶液中Al3+為0.2 mol，為0.5 mol。

　　答案：C

　　8.若將含HCl 0.20 mol的稀鹽酸滴入0.15 mol Na2CO3的溶液中，經充分反應後，溶液中各溶質的物質的量為（單位：mol）（）

　　Na2CO3 HCl NaCl NaHCO3

　　A 0 0 0.05 0.10

　　B 0.5 0 0.20 0

　　C 0 0 0.20 0.10

　　D 0 0.05 0.15 0.15

　　思路解析：鹽酸和Na2CO3反應，與滴加順序有關，應引起足夠重視。

　　分析本題可知兩條重要資訊：（1）因稀鹽酸是滴入到Na2CO3溶液中的，所以這種情況下鹽酸和碳酸鈉的反應是分步進行的：

　　Na2CO3+HCl====NaCl+NaHCO3①

　　NaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2O ②

　　(2)反應物鹽酸的量相對於Na2CO3的第一步反應是過量的（餘0.05 mol），相對於Na2CO3的完全反應是不足量的（差0.10 mol）。這樣利用題示資訊進一步分析可知：充分反應後反應物Na2CO3和HCl都已消耗完全；兩步反應中的HCl都轉化為NaCl，其轉化關係為1∶1（物質的量之比）。因此生成的NaCl為0.2 mol；而NaHCO3的量則經一步反應生成0.15 mol（按不足量），第二步反應又轉化了（放CO2）0.05 mol，最後剩0.10 mol。

　　答案：C

　　9.今用鋁、稀硫酸和氫氧化鈉溶液為原料，實驗室製備一定量的氫氧化鋁。分別採用如下化學方程式所表示的兩種方法：

　　①2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑ Al2(SO4)3+6NaOH====2Al(OH)3↓+3Na2SO4

　　②2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑ 2NaAlO2+H2SO4+2H2O====2Al(OH)3↓+Na2SO4

　　（1）請問上述哪一種方法比較節約試劑。（提示：以每生產2 mol Al(OH)3所耗費的試劑用量予以說明）

　　（2）原料相同，請設計一種更為節約試劑的方法。（以方程式表示，並說明其可以最節約試劑的根據）

　　思路解析：（1）從化學方程式看出，同樣是製備2 mol的Al(OH)3，方法①所需原料為：2 mol Al，3 mol H2SO4，6 mol NaOH；而方法②所需原樣為：2 mol Al，1 mol H2SO4，2 mol NaOH。

　　（2）①2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑

　　②2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑

　　③Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O====8Al(OH)3↓+3Na2SO4

　　由方程式看出，製備8 mol的Al(OH)3，所需原料為：8 mol Al、3 mol H2SO4、6 mol NaOH。相當於製備2 mol Al(OH)3，所需量為：2 mol Al，3/4 mol H2SO4，3/2 mol NaOH，其用量為最少。

　　答案：（1）第②種方法比較節約試劑。

　　（2）見解析。（方程式①和②的順序可交換）

　　10.埋藏在地下的青銅器鏽蝕過程可以表示為：

　　（1）青銅器鏽蝕過程中的產物有__________________________________________________。

　　（2）青銅器出土後防止青銅器繼續鏽蝕的關鍵是____________________________________。

　　思路解析：青銅器鏽蝕過程中的產物從圖中可以清楚看出。從圖中看出鏽蝕反應的條件是存在O2、水及酸性氣體如CO2、HCl等，其中O2是關鍵。

　　答案：（1）CuCl，Cu2O，Cu2(OH)2CO3，Cu4(OH)6Cl2等（2）與H2O和O2等隔絕

　　快樂時光

　　唯一的乞丐

　　一群猶太人站在巷子裡，每人都在為自己祝福，有的想成為富翁，有的想娶富翁的女兒，

　　有的祝願妻子能生個小孩。在這群人中間有一個乞丐，他也喃喃地對天祈禱著什麼。

　　“喂！”有人問他，“您為自己祈禱什麼呀？”

　　“我祝願自己是這座城市裡唯一的乞丐。”

　　30分鐘訓練(鞏固類訓練，可用於課後)

　　1.向紫色石蕊溶液中加入過量Na2O2粉末，振盪，可觀察到的現象為（）

　　A.溶液仍為紫色 B.溶液最終變為藍色

　　C.最終溶液褪色，而無其他現象 D.溶液中有氣泡產生，溶液最終變為無色

　　思路解析：2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑，有氧氣產生，故溶液中有氣泡放出，又因為Na2O2有漂白性，故溶液最終變為無色。不能只考慮反應生成NaOH，認為溶液變為藍色，而忽略Na2O2有漂白性。

　　答案：D

　　2.向飽和Na2CO3溶液中通入過量的CO2，將出現什麼現象？為什麼？

　　思路解析：CO2將與Na2CO3、H2O反應生成NaHCO3，Na2CO3+H2O+CO2====2NaHCO3，由方程式知：充分反應後生成的NaHCO3質量肯定大於原溶液中的Na2CO3質量，而Na2CO3的溶解度大於NaHCO3，故生成的NaHCO3不能完全溶解，出現了白色沉澱。一般說，酸式鹽較正鹽溶解度大，但NaHCO3卻比Na2CO3溶解度小。要掌握NaHCO3的這一特性。

　　答案：將出現白色沉澱。由於Na2CO3的溶解度大於NaHCO3，CO2與Na2CO3、H2O充分反應後生成NaHCO3質量肯定大於原溶液中的Na2CO3質量，而水的質量有所減少，故出現了白色沉澱。

　　3.下列有水參加的反應，其中是氧化還原反應且水既不是氧化劑又不是還原劑的是（）

　　A.鈉跟水 B.氧化鈉跟水 C.過氧化鈉跟水 D.電解水

　　思路解析：將四個化學反應的化學方程式寫出後分析其中水分子中氫、氧元素的化合價變化情況，如果反應前後都沒有變化，則滿足題乾的要求。

　　答案：C

　　4.2010年5月24日夜間，一輛油罐車在貝南經濟首都科托努以北500多千米的波爾加起火，事故現場發現了23具被燒焦的屍體，造成至少35人死亡，60多人受傷。這輛由科托努開往貝南北部的油罐車因發生故障停在路邊，附近的居民用管子偷吸油罐車裡的汽油時，其中一人攜帶的油燈引燃了油罐車。

　　近年來，我國許多城市禁止汽車使用含鉛汽油，其主要原因是（）

　　A.提高汽油燃燒效率 B.降低汽油成本

　　C.避免鉛汙染大氣 D.防止鉛與汽油反應

　　思路解析：禁止使用含鉛汽油的主要原因是防止鉛汙染大氣；鉛不與汽油反應；加鉛，汽油成本並不能降低，也不能提高汽油燃燒效率。

　　答案：C

　　5.化學美表現在很多方面，化學物質的美麗顏色就是其中一個重要的方面。下列物質中，有一種物質的顏色與其他三種的顏色不同，這種物質是（）

　　A.NaOH B.Na2O C.Na2O2 D.NaHCO3

　　思路解析：題目所列的四種物質中，NaOH、Na2O、NaHCO3都是白色的，只有Na2O2是淡黃色的。

　　答案：C

　　6.實驗過程中要注意控制溫度、壓強、溶液的濃度等條件，因為同樣的反應物在不同的條件下，會有不同的反應。

　　下列各組中的兩物質相互反應時，若改變反應條件（溫度、反應物用量比），化學反應的產物不改變的是（）

　　A.Na和O2 B.NaOH和CO2 C.Na2O2和CO2 D.木炭（C）和O2

　　思路解析：Na和O2反應時，若在常溫下緩慢氧化，則生成Na2O；若點燃，則生成Na2O2。NaOH和CO2隨反應物的.用量不同，產物不同，氫氧化鈉過量時生成Na2CO3，二氧化碳過量時，生成NaHCO3。木炭（C）在O2中燃燒，若充分燃燒，則生成二氧化碳，若不充分燃燒，則生成一氧化碳。Na2O2和CO2無論條件如何、用量如何，反應後都生成碳酸鈉和氧氣。

　　答案：C

　　7.有200 mL氯化鎂和氯化鋁的混合溶液，其中c（Mg2+）為0.2 molL-1，c（Cl-）為1.3 molL-1。要使Mg2+全部轉化為沉澱分離出來，至少需加4 molL-1 NaOH溶液的體積為（）

　　A.40 Ml B.72 mL C.80 mL D.128 mL

　　思路解析：欲使Mg2+全部轉化成沉澱並從溶液中分離出來，應向溶液中加入過量的NaOH溶液，使Mg2+、Al3+全部沉澱後，再使Al（OH）3恰好溶解。設c（Al3+）=x，根據電荷守恆，則有：

　　3x+2c（Mg2+）=c（Cl-），即3x+2×0.2 molL-1=1.3 molL-1，解得x=0.3 molL-1。

　　設NaOH溶液的體積為V，根據關係式則有：

　　Mg2+ — 2OH-

　　0.2 molL-1×0.2 L2×0.2 molL-1×0.2 L

　　Al3+ — 4OH-

　　0.3 molL-1×0.2 L4×0.3 molL-1×0.2 L

　　得2×0.2 molL-1×0.2 L+4×0.3 molL-1×0.2 L=4× ，即V=80 mL。

　　答案：C

　　8.將16.8 g NaHCO3充分加熱，固體質量將減少多少？

　　思路解析：NaHCO3受熱分解為Na2CO3、H2O和CO2，所得固體為Na2CO3，減少的是H2O和CO2質量之和。注意常見的錯誤是認為固體減少的質量是生成的CO2的質量。

　　答案：設固體減少的質量為x。

　　2NaHCO3====Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm

　　168 g 62 g

　　1.68 g x

　　168 g∶16.8 g=62 g∶x

　　x=6.2 g

　　固體的質量減少6.2 g

　　9.38 g Na2CO3和NaHCO3的混合物，可與300 g HCl所佔質量分數為7.3 %的鹽酸恰好完全反應。求原混合物中Na2CO3所佔質量分數。

　　思路解析：混合物中Na2CO3和NaHCO3都將與HCl發生反應，可利用兩個已知量列方程組解該題。

　　答案：反應中消耗的HCl質量為300 g×7.3%=21.9 g

　　因此可設混合物中含Na2CO3的質量為x，NaHCO3的質量為y。則有：

　　Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O

　　106 g 73 g

　　Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O

　　84 g 36.5 g

　　解得：x=21.2 g (Na2CO3)

　　y=16.8 g (NaHCO3)

　　10.毒氣一般是透過呼吸道等途徑進入人體引起死亡的，因此，在毒氣現場必須穿防護衣和戴防毒面具。有一種生氧防毒面具，它由面罩、生氧罐、呼氣管和吸氣管等組成。使用時，人體撥出的氣體經呼氣管進入生氧罐，乾燥後，二氧化碳與罐中的過氧化鈉（Na2O2）反應，產生氧氣和碳酸鈉，氧氣沿吸氣管進入面罩。請在框內畫出上述防毒面具的工作原理圖，並寫出產生氧氣的化學方程式。

　　化學方程式_____________________________________________________________________。

　　思路解析：本題看似複雜，實際是過氧化鈉的生氧作用，它要求學生對防毒面罩中二氧化碳與氧氣的迴圈過程的原理清楚。

　　答案：

　　2Na2O2+2CO2====O2+2Na2CO3

　　11.實驗室為監測空氣中汞蒸氣的含量，往往懸掛塗有CuI的濾紙，根據濾紙是否變色或顏色發生變化所用去的時間來判斷空氣中的含汞量，其反應為：4CuI+Hg====Cu2HgI4+2Cu

　　（1）上述反應產物Cu2HgI4中，Cu元素顯_______________價。

　　（2）以上反應中的氧化劑為_____________________，當有1 mol CuI參與反應時，轉移電子_______________mol。

　　（3）CuI可由Cu2+與I-直接反應制得，請配平下列反應的離子方程式：

　　Cu2++I-→CuI+

　　思路解析：標註元素的化合價：CuI中Cu為+1，I為-1；Cu2HgI4中I為-1價，Cu 若為+2價，則Hg為0價，Cu若為+1價，Hg為+2價，很明顯，Cu取+1價比較合理。

　　根據化合價變化情況，可以判斷出CuI發生了歧化，既是氧化劑，又是還原劑。

　　答案：（1）+1