新课标2020届高考化学一轮复习专题测试(二)金属及其化合物.pdf

专题测试 (二) 金属及其化合物 1下列说法正确的是( ) A因为铝与氢氧化钠溶液可以发生反应，故不能用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜 B金属钠可与水反应，故在任何情况下都不能用金属钠置换其他金属 C锌的活动性比铁强，可在海轮外壳上镶入锌块以减缓轮船腐蚀 D氧化铜是黑色固体，与水反应可生成氢氧化铜 答案C 解析可用氢氧化钠溶液除去金属铝表面的氧化膜，A 错误；金属钠可以在非水或熔融 状态下发生置换反应，如钠置换钛等金属，B错误；氧化铜不能与水反应，D错误。 2将 NaOH 溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中 ( 忽略溶液体积的变化) ，下列各示意图表示的混 合溶液有关量的变化趋势正确的是( ) 答案C 解析HCO 3先与 OH 反应，生成 CO 2 3，然后NH 4才与 OH 反应。 NH 4浓度开始应该无明显 变化， A错误； HCO 3浓度一开始即减小，B错误；由于一开始即生成CO 2 3，C正确；反应初期， 溶液 pH略有变化，过程中碱性不会无限增大，D错误。 3下列物质的转化在给定条件下能一步实现的是( ) NaAlO2(aq) 过量盐酸 AlCl3 电解 Al NH3 O2/ 催化剂 NO O2、H2O HNO 3 NaCl(饱和 ) NH3、CO2NaHCO 3 Na2CO3 FeS2 煅烧 SO3 H2O H2SO4 A B C D 答案A 解析中电解AlCl3得不到 Al；中 FeS2煅烧生成SO2。 4下列有关金属的说法中正确的是( ) 在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用纯 铁比生铁抗腐蚀性更强单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属正常人体 缺钙会引起骨质疏松症，缺铁会引起贫血等疾病青铜、不锈钢、硬铝都是合金可通 过焰色反应区分钾元素和钠元素 A B C D 答案A 解析在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最晚被人们冶炼和使用， 故错误；单质铝在空气中比较耐腐蚀，是因为在空气中铝表面形成致密的氧化膜，但铝是 活泼金属，故错误。 5X、Y、Z、W四种物质的转化关系如图所示( 部分反应物和产物已经省略) 。下列组合 中不符合该关系的是( ) A B C D X HCl Na2O2Na2CO3SO2 Y FeCl2NaOH CO2Na2SO3 Z Cl2Na2CO3CaCO3H2SO4 W FeCl3NaHCO 3Ca(HCO3)2NaHSO3 答案B 解析A、C、D都能实现图示转化；B项，氢氧化钠与碳酸钠不能反应生成碳酸氢钠。 6下列各组中的两种物质相互反应时，无论哪种过量，都可以用同一个离子方程式表示 的是 ( ) 碳酸钠溶液与盐酸偏铝酸钠溶液与盐酸铝与NaOH溶液硝酸与铁氯 化铁溶液与铁 碳酸氢钠溶液与澄清的石灰水 A B C仅有 D 答案A 解析盐酸过量时，反应为CO 2 32H =H 2OCO2；碳酸钠过量时，反应为CO 2 3H =HCO 3。偏铝酸钠溶液过量时，反应生成Al(OH)3；盐酸过量时，反应为AlO 24H =Al3 2H 2O。 反应总是生成NaAlO2和 H2。 硝酸过量时， 生成 Fe(NO3)3； 铁过量时，生成 Fe(NO3)2。 反应总是生成FeCl2。NaHCO3溶液少量时，反应后溶液中没有CO 2 3；NaHCO3溶液过量时， 反应后溶液中有CO 2 3。 7下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是( ) 答案B 解析常温下将Al 片放入浓硝酸中，发生钝化，钝化也是化学反应，A 错误； Na2CO3为 强碱弱酸盐， 溶液水解显碱性，加热促进其水解，溶液碱性增强， B正确；因 2Fe 3 Cu=2Fe2 Cu2 ，说明氧化性：Fe 3Cu2，C 错误；将浓硝酸加入盛有铂、金的烧杯中，不反应，再 加入一定量浓盐酸后，形成的王水把铂、金溶解， 并不是浓盐酸的氧化性强于浓硝酸，D错误。 8A由 Al2O3、Fe3O4、Al、 Cu中的某几种粉末混合而成，该混合物成分的分析方案如图 下列分析不正确的是( ) A当m1m2时，溶液a 中的阴离子只有1 种 B生成蓝色溶液的离子方程式为Cu 2Fe 3=Cu22Fe2 C要确定混合物中是否含有Al ，可取 A加入适量稀盐酸 D当m2m3 2.96 g时， Fe3O4的质量至少为2.32 g 答案A 解析m1m2说明固体中Al、 Al2O3至少有一种，与NaOH反应生成AlO 2，NaOH溶液过量， 故溶液中有2 种阴离子， A错误；步骤中发生的反应为Fe3O48H =Fe22Fe3 4H 2O,2Fe 3 Cu=2Fe2Cu2，则有如下关系： Fe3O4Cu，当m2m32.96 g，Fe3O4的质量至少为2.32 g，B、D正确；向A中加入稀盐酸，若产生气体，则固体中含有Al，C正确。 9类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误的结论，因此类推的结论最终要经 过实践的检验才能确定其是否正确。下列几种类推结论中正确的是( ) A由 2Cu O2= 2CuO可推出同族的硫也有Cu S= CuS BFe3O4可表示为 FeO ·Fe2O3，则 Pb3O4可表示为PbO ·Pb2O3 CNa能与水反应生成H2，K、Ca也能与水反应生成H2 DCO2与 Na2O2反应只生成Na2CO3和 O2，故 SO2与 Na2O2反应只生成Na2SO3和 O2 答案C 解析硫的氧化性弱于O2，硫与 Cu反应生成Cu2S，A错误； Fe3O4中铁元素的化合价为 2 和 3，而 Pb3O4中铅的化合价为2 和 4，B 错误； Na、K、Ca都为活泼金属，化学性质相 似， C正确； Na2O2具有强氧化性，SO2有还原性，二者反应生成Na2SO4，D错误。 10A、B、C、X 均为中学化学常见物质，一定条件下它们有如图转化关系( 其他产物已 略去 ) ，下列说法正确的是( ) A若 X为 Fe，则 C可能为 Fe(NO3)2 B若 X为 KOH溶液，则A可能为 Al 或 AlCl3 C若 A 、B、C均为焰色反应呈黄色的化合物，则X一定为 CO2 D若 X为 O2，则 A可为有机物乙醇，也可为非金属单质硫 答案A 解析X为 Fe，少量的 Fe与 HNO3生成 Fe 3 ，过量的 Fe 与 HNO3生成 Fe 2，Fe3与 Fe 反应 生成 Fe 2，A 正确； Al 与 KOH反应不存在用量对产物的影响，均生成 KAlO2， B 错误； X 还可 能为 SO2，C错误； S与 O2只能一步反应生成SO2，D错误。 11铬 (Cr) 与铝的性质相似，Cr(OH)3OH =CrO 22H2O，下列推断中正确的是( ) A往 CrCl3溶液加入过量NaOH 溶液可制得Cr(OH)3 B对 CrCl3·6H2O加热脱水可得CrCl3 CCr2O3既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液 DCrO 2水解使溶液显酸性 答案C 解析Cr 3的性质可以参照铝离子的性质进行判断， Cr 3与过量 NaOH反应会生成 CrO 2， A错误； Cr 3 水解能力强，对CrCl3·6H2O加热脱水得Cr(OH)3，B错误； Cr2O3如同 Al2O3，是两 性氧化物， C正确； CrO 22H2OCr(OH)3OH ，D错误。 12(2018·呼和浩特调研) 铝是一种很重要的金属，可以发生一系列反应制备物质。下 列说法错误的是( ) A反应又称铝热反应，可用于野外焊接铁轨 B反应都有氢气生成，产生等量的氢气时转移的电子数相等 C工业上用反应制备铝时，常加入冰晶石以降低氧化铝的熔融温度 D常用反应制备Al(OH)3，方法是向Al2(SO4)3溶液中加足量的NaOH 溶液 答案D 解析铝热反应是利用铝的还原性冶炼铁，且放出大量热，常用于钢轨、铁轨焊接，A 正确；铝与硫酸、氢氧化钠反应生成等量氢气时，电子转移数相等，B正确；冰晶石是氧化铝 的助熔剂， C正确；氢氧化铝会溶于过量的氢氧化钠溶液中，D错误。 13 下列图像均为实验过程中产生沉淀的物质的量(Y) 与加入试剂的量(X) 之间的关系图， 则其中正确的是( ) A向 AlCl3溶液中逐滴加入NaOH 溶液至过量且边滴边振荡 B向 NaAlO2溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡 C向 NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量 D向 NaOH 、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳至过量 答案C 解析生成沉淀与溶解沉淀消耗NaOH 的量之比为31， A错误；滴入 HCl 即可产生沉淀， 且最终沉淀全部溶解，生成沉淀与溶解沉淀消耗盐酸的量之比为13， B错误；滴加NaOH 溶 液，依次与溶液中Al 3、 NH 4、Al(OH)3反应，沉淀生成、溶解以及NH 4完全反应时消耗NaOH 的量之比为311， C 正确；依次发生的反应：与Ba(OH)2反应生成BaCO3、与 NaOH反应无 沉淀生成、与NaAlO2反应生成Al(OH)3沉淀，最后与BaCO3反应沉淀溶解，即最终溶液中沉淀 只有 Al(OH)3，D错误。 14(2018·河北名校联考) 将 Na2O2逐渐加入含有H 、Mg2、Al3、NH 4的混合液中并微 热，产生沉淀和气体的物质的量(mol) 与加入的Na2O2物质的量 (mol) 的关系如图所示，原溶液 中的 Mg 2、 Al3、NH 4物质的量分别为( ) A2 mol 、3 mol 、6 mol B3 mol 、2 mol 、6 mol C2 mol 、3 mol 、4 mol D3 mol 、2 mol 、2 mol 答案D 解析由图可知， Mg 2、Al3均完全沉淀时沉淀量达最大，且 nMg(OH)2 nAl(OH) 3 5 mol，而nMg(OH)2 3 mol，则nAl(OH)3 2 mol，根据元素守恒可知n(Al 3 ) nAl(OH)3 2 mol ，n(Mg 2) nMg(OH)2 3 mol ；加入Na2O2 8 mol生成 O2 4 mol ，而n(O2) n(NH3) 6 mol ，则氨气为6 mol 4 mol 2 mol ，故 NH 4的物质的量为2 mol 。 15将溶液 ( 或气体 )X 逐渐加入 ( 或通入 ) 到一定量Y 溶液中，产生沉淀的质量与加入X 的物质的量关系如图，符合图中情况的一组物质是( ) A B C D X Ba(HCO3)2 溶液NaOH溶液KOH溶液CO2气体 Y NaOH溶液NH4Al(SO4)2 溶液Mg(HSO 4)2 溶液石灰水 答案C 解析Ba(HCO3)2加入到氢氧化钠中，由于生成的碳酸根离子与钡离子反应，所以会立即 生成碳酸钡沉淀，A与图像不符；氢氧化钠加入后会立即生成氢氧化铝沉淀，然后OH 与铵根 离子反应，沉淀不再增加，最后氢氧化铝再溶于氢氧化钠，B与图像不符；氢氧化钾先中和溶 液中的氢离子，然后才生成氢氧化镁沉淀，符合图像，C 正确；澄清石灰水中通入CO2，先生 成碳酸钙沉淀，然后生成Ca(HCO3)2，沉淀溶解， D与图像不符。 16(2019·山东潍坊质检)NH4Al(SO4)2在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛，其制 备过程如下： (1) 第一步操作是加入过氧化氢后，再用氨水调节溶液的pH 约为 8.0 ，以除去硫酸铵溶 液 中 的 少 量Fe 2 。 请 写 出 此 过 程 中 发 生 的 主 要 反 应 的 离 子 方 程 式 ： _ ， _ 。 (2) 检验上述流程中“过滤”后杂质是否除尽的试剂是_。 (3) 向 10 mL 0.1 mol ·L 1 的 NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入等浓度NaOH 溶液，过程中生成 沉淀量与加入NaOH 溶液体积的关系如图。 A点溶液中离子浓度大小顺序为_ ，A、B两点溶液中 NH 4水解程度大的为_( 填“A”或“B”) 。 CD段发生反应的离子方程式为 _ 。 答案(1)2Fe 2H 2O22H =2Fe32H 2O Fe 3 3NH3·H2O=Fe(OH)3 3NH 4 (2)KSCN 溶液 (3)c(SO 2 4) c(NH 4) c(Na ) c(Al 3 ) c(H ) c(OH ) BAl(OH)3 OH =AlO 2 2H2O 解析(1) 因为 Fe 2 有还原性，加入 H2O2会把 Fe 2氧化成 Fe3； Fe3与 NH 3·H2O生成 Fe(OH)3 沉淀除去。 (2) 假如没有除尽杂质，则会有Fe 3，用 KSCN 溶液来检验。 (3)NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH 溶液会先发生：Al 3 3OH =Al(OH) 3，再发生NH 4 OH =NH 3·H2O ，最后发生氢氧化铝的溶解，溶液中n(Al 3) 0.001 mol，n(NH 4) 0.001 mol， 当加入7.5 mL的 NaOH溶液时n(OH ) 0.00075 mol n(Na ) ，消耗 Al 3的量为 0.00075 3 0.00025 mol， 剩余的 Al 3由于水解，物质的量小于 0.00075 mol， 溶液仍然显酸性， 所以c(SO 2 4) c(NH 4) c(Na ) c(Al 3) c(H) c(OH ) ；A点酸性比B点强，酸性强的条件下对NH 4的 水解抑制作用强；氢氧化铝为两性氢氧化物与强碱会发生反应。 17有三种质量比可能相同或不同的镁铝合金样品、。甲、乙、丙三组同学各 取一种样品，对合金中镁的质量分数进行下列实验探究。 (1) 甲组取样品m1g 和过量的氢氧化钠溶液反应，然后过滤；再往滤液中通入过量的二 氧化碳气体，将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧，得到固体质量仍为m1 g 。则合金中镁的 质量分数为 _。 (2) 乙组取样品m2g 和足量的稀硫酸反应，发现固体完全溶解，标准状况下得到气体体 积为V L ，则m2的取值范围是 _。 (3) 丙组取不同质量的样品分别和30 mL同浓度的盐酸反应，所取合金质量与产生气体 体积 ( 标准状况下测定) 如下表所示： ( 写出必要的计算步骤及语言叙述) 实验序号a b c 合金质量 (mg) 510 765 918 气体体积 (mL) 560 672 672 求：盐酸的物质的量浓度； 合金中镁的质量分数； 在 c 组实验后，还需向容器中加入1.0 mol/L的氢氧化钠溶液多少毫升才能使剩余合 金中的铝恰好完全溶解？ 答案(1)47.06%( 或 47% 或 47.1%) (2)0.80Vm21.07V( 或 27V/33.6 m224V/22.4或 9V/11.2 m23V/2.8) (3) b、 c 中盐酸反应完全，n(H2) 0.672 L ÷22.4 L/mol 0.03 mol 则c(HCl) 0.03 mol ×2÷0.03 L 2.0 mol/L 设合金中Mg、Al 的物质的量分别为xmol，ymol，则有 24x27y 0.510 x 3y/2 0.560/22.4 求得 xy0.01 则w(Mg) (0.01 mol×24 g/mol)/0.510 g×100% 47.06% 根据 HClNaCl 和 Al NaAlO2可知 n(NaCl) n(HCl) 2.0 mol/L ×0.030 L 0.06 mol n(NaAlO2)n(Al) 0.01 mol ×918÷510 0.018 mol 根据 Na 守恒得n(NaOH) 0.06 mol 0.018 mol 0.078 mol 所以V(NaOH)0.078 mol ÷1.0 mol/L 0.078 L 78 mL 解析(1) 镁、 铝合金中只有铝与NaOH 反应生成 NaAlO2， 通入过量的CO2气体，生成 Al(OH)3 沉淀，灼烧后得Al2O3，前后质量不变，所以Al2O3中 O的质量即为合金中Mg的质量，所以Mg 的质量分数为 16×3 27×216×3 ×100% 47.06%。 (2) 运用极值法，假设m2 g 全为 Mg ，产生的气体为m2/24 ，假设m2 g 全为 Al，产生的气 体为 m2 27×1.5 ，所以产生的气体应介于两者之间，即为 27V/33.6 m224V/22.4 。 18(2018·山东淄博模拟) 铈、铬、钛、镍虽不是中学阶段常见的金属元素，但在工业 生产中有着重要作用。 (1) 二氧化铈 (CeO2) 在平板电视显示屏中有着重要应用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可 生成 Ce 3， CeO 2在该反应中作_剂。 (2) 自然界中Cr 元素主要以3 价和 6 价 (Cr2O 2 7) 存在。 6 价的 Cr 元素能引起细胞的 突 变 ， 可 以 用 亚 硫 酸 钠 将 其 还 原 为 3价 的Cr元 素 ， 写 出 反 应 的 离 子 方 程 式 ： _ 。 (3) 钛(Ti) 被誉为“二十一世纪的金属”，工业上在550 时用钠与四氯化钛反应可制 得钛，该反应的化学方程式是_ 。 (4) 由铝土矿生产纯净的氧化铝的工艺流程如图所示： 第一步操作后，若在固体B 中加入氢氧化钠溶液_( 填“会”或“不会” ) 发生 反应。 验证滤液A 中是否含Fe 3，可取少量滤液 A并加入几滴 _( 填试剂名称 ) ，现象 是_。 答案(1) 氧化 (2)Cr2O 2 73SO 2 38H =2Cr 3 3SO 2 44H2O (3)4Na TiCl4= 550 Ti 4NaCl (4) 会硫氰化钾溶液( 或 KSCN 溶液， 答案 合理即可 ) 溶液变红色 (答案 合理即可 ) 解析(1)CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce 3，可知 CeO2中的 Ce元素由 4 价降 低到 3 价，因此CeO2在该反应中作氧化剂。 (2) 根据题意可知亚硫酸钠将Cr2O 2 7还原为 Cr 3，亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，结合原子守 恒和电荷守恒配平离子方程式，Cr2O 2 73SO 2 38H =2Cr33SO2 44H2O。 (3) 钠与四氯化钛反应制钛的化学方程式为4NaTiCl4= 550 Ti 4NaCl。 (4) 铝土矿中主要含有氧化铝、氧化铁、二氧化硅等，加盐酸溶解，滤液A 中主要含有 Al 3、Fe3，固体 B为二氧化硅，滤液 A中加入过量的NaOH 溶液并加热，过滤后得到的沉淀C 为氢氧化铁、滤液D为偏铝酸钠。固体B二氧化硅可与NaOH 反应；验证滤液A中是否含 Fe 3，可取少量滤液 A于试管中并加入几滴硫氰化钾溶液，溶液变红色，即证明滤液A中含有 Fe 3( 其他合理 答案 也可 )。 19黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料，某化学兴趣小组对某黄铁矿石( 主 要成分为FeS2) 进行如下实验探究。 【实验一】测定硫元素的含量 . 将m1 g该黄铁矿样品放入如下图所示装置( 夹持和加热装置省略) 的石英管中，从a 处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全得到红棕色固体和一种 刺激 性气味 的气 体。写出石英 管 中发生反 应的化学 方 程式： _ 。 . 反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理： 问题讨论： (1) 中 ， 甲 中 所 盛 试 剂 是 _ ， 乙 中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _ _ 。 (2) 中，所加H2O2溶液需足量的目的是 _ 。 (3) 该黄铁矿石中硫元素的质量分数为_。 【实验二】设计以下实验方案测定铁元素的含量 问题讨论： (4) 中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有_。 (5) 中， 若将稀释液久置后再用酸性KMnO4滴定，则所测得的铁元素的含量_( 填 “偏大”“偏小”或“无影响”) 。 (6) 某同学一共进行了三次滴定实验，三次实验结果记录如下： 实验次数第一次第二次第三次 消耗 KMnO 4溶液体积 /mL 26.42 25.05 24.95 根据所给数据，计算该稀释液中Fe 2的物质的量浓度为 c(Fe 2) _mol/L 。 ( 提示： 5Fe 2MnO 4 8H =Mn25Fe34H 2O) 答案.4FeS211O2= 高温 2Fe2O38SO2 .(1) 碱石灰 ( 或 CaO 、NaOH 固体 ) SO22OH =SO2 3H2O (2) 使 SO 2 3完全氧化为SO 2 4 (3) 32m2 233m1×100% (4)250 mL容量瓶 (5) 偏小 (6)0.5 解析. 利用原子守恒可知灼烧后石英管内红棕色固体是FeS2与 O2在高温下反应生成 的 Fe2O3，刺激性气味气体为SO2，由此可得反应的方程式。 .(1) 装置甲中试剂应是碱石灰，目的是除去空气中水蒸气；在乙装置中用过量NaOH溶 液吸收 SO2气体，生成Na2SO3与 H2O 。 (2) 向 Na2SO3溶液中加入足量H2O2的目的是将SO 2 3全部氧化为SO 2 4。 (3) 由流程可知最后得到m2 g 固体为 BaSO4，利用“硫守恒”可知该黄铁矿石中硫元素的 质量分数为 (m2 g ÷233 g/mol ×32 g/mol) ÷m1g×100% 32m2 233m1×100% 。 (4) 中操作是配制250 mL 溶液，因此还必须用到的仪器是250 mL 容量瓶。 (5) 稀释液久置后，部分Fe 2 被氧化为Fe 3，导致测定结果偏小。 (6) 由题中数据可知第一次测定数据误差太大，不合理，应舍去。故取第二、三次实验消 耗KMnO 4溶 液 体积 的 平 均 值为25.00 mL ， 故稀 释 液中c(Fe 2 ) 5×0.1 mol/L ×25 mL×10 3 L/mL 25 mL×10 3 L/mL0.5 mol/L。