2021届高考化学一轮复习过关训练:金属及其化合物

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2021届高考化学一轮复习过关训练:金属及其化合物

2021 届高考一轮复习化学 金属及其化合物 一、选择题 1.实验探究 Cu 及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是 ( ) A.将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取 CuS B.向 Cu 与过量浓硫酸反应后的试管中加水以观察 CuSO4 溶液的颜色 C.向 CuSO4 溶液中加入适量的 NaOH,过滤洗涤并收集沉淀充分灼烧以制取 CuO D.在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热水解,再加入少量新制 Cu(OH)2 悬浊液并加热,产 生砖红色沉淀 2.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列现象描述正确的是( ) ①金属先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰为 黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质 A.②⑤ B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤ 3.氢化亚铜(CuH)是一种不稳定的物质,能在氯气中燃烧,也能与酸反应。用 CuSO4 溶液 和“某物质”在 40~50 ℃时反应可生成 CuH。下列叙述中错误的是( ) A.“某物质”具有还原性 B.CuH 与盐酸反应可能产生 H2 C.CuH 与足量稀硝酸反应:CuH+3H++NO3 -===Cu2++NO↑+2H2O D.CuH 在氯气中燃烧:CuH+Cl2===== 点燃 CuCl+HCl 4.“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦,有的是黑色, 有的却是红色,你猜测其中的原因可能是( ) A.土壤中含有铁粉、二氧化锰等 B.黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑,红砖瓦则是添加了红色耐高温染料 C.土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色 CuO 和红色 Cu D.土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色 Fe3O4 或 FeO 和红色 Fe2O3 5.下列有关金属的说法错误的是( ) A.氧化膜使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料 B.钛被称为继铁、铝之后的第三金属,也有人说“21 世纪是钛的世纪” C.在合金中加入适量稀土金属,能大大改善合金的性能,因此,稀土元素又被称为冶金 工业的维生素 D.出土的古代铜制品往往覆盖着一层铜绿,主要成分是 CuCO3 6.在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关 Fe2O3 及其硫酸盐的信息,用以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是( ) A.Fe2O3 与 Fe3O4 互为同素异形体 B.制备 Al 用电解法,制备 Fe、Cu 可用还原法 C.将 SO2 通入 BaCl2 溶液中至饱和,有沉淀产生 D.检验从火星上带回来的红色物质是否是 Fe2O3 的操作步骤为:样品→粉碎→加水溶解→ 过滤→向滤液中滴加 KSCN 溶液 7.A 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 m1>m2 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+2Fe3+===Cu2++2Fe2+ 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 m2-m3=2.96 g 时,Fe3O4 的质量至少为 2.32 g 8.某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案: 方案Ⅰ:铜铝混合物 ――→ 足量溶液 A 充分反应 测定生成气体的体积 方案Ⅱ:铜铝混合物 ――→ 足量溶液 B 充分反应 测定剩余固体的质量 下列有关判断中不正确的是( ) A.溶液 A 和 B 均可以是盐酸或 NaOH 溶液 B.溶液 A 和 B 均可以选用稀硝酸 C.若溶液 B 选用浓硝酸,则测得铜的质量分数偏小 D.实验方案Ⅱ更便于实施 9.某溶液中可能含有 H+、Na+、NH+ 4 、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO2- 4 、CO 2- 3 等离子。当向该 溶液中加入一定物质的量浓度的 NaOH 溶液时,发现生成沉淀的物质的量随 NaOH 溶液的 体积变化的图像如图所示,下列说法正确的是( ) A.原溶液中含有的阳离子是 H+、NH+ 4 、Mg2+、Al3+ B.原溶液中一定含有 SO 2- 4 和 Na+ C.原溶液中含有的 Fe3+和 Al3+的物质的量之比为 1∶1 D.反应最后形成的溶液中含有的溶质为 Na2SO4 10.Na2CO3 是一种重要的化工原料,工业上生产 Na2CO3 的主要流程可表示如下: 则下列说法中正确的是( ) A.A 气体是 CO2,B 是 NH3 B.通入 B 后的离子方程式为 Na++NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH+ 4 C.③中生成的 CO2 可循环使用,它可完全满足生产的需要 D.溶液 Q 的成分是 NH4Cl,可通过降温结晶的方法使其析出 11.下列物质的转化在给定条件下能实现的是 ① C CO2 CO CO2 ② Fe Fe2O3 Fe2(SO4)3 ③SO2 NH4HSO3 (NH4)2SO4 ④AlCl3 Al NaAlO2 ⑤CuSO4(aq) Cu(OH)2 Cu2O A.①②③ B.①③⑤ C.②③⑤ D.③④⑤ 12.铝是应用广泛的金属,以铝土矿(主要成分为 Al2O3,含 SiO2 和 Fe2O3 等杂质)为原 料制备氧化铝的一种工艺流程如图。下列有关说法不正确的是 A.滤渣中 X 为 Fe2O3 B.“反应”步骤中加入 NaHCO3 溶液后,溶液的 pH 增大 C.滤液中溶质的主要成分为 Na2CO3 D.NaAlO2 溶液呈碱性的原因:AlO−2+2H2O Al(OH)3+OH− 13.化学与人类生产、生活密切相关。下列有关说法不正确的是 A.疫情期间,“网课”成了我们的主要学习方式,网络光缆的主要成分是晶体硅 B.驰援武汉首次使用我国自主研发大飞机“运 20”的机身材料采用了大量低密度、高强度 的铝锂合金 C.李白的《黄鹤楼送孟浩然之广陵》中“故人西辞黄鹤楼,烟花三月下扬州”,”烟花”不是 焰色反应 D.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”中的“红泥”是因其含有氧化铁 14.现有 25mL 2mol·L−1 的 Na2CO3 溶液和 75mL 1mol·L−1 的稀盐酸。(1)将 Na2CO3 溶液 逐滴入稀盐酸中;(2)将稀盐酸逐滴滴入 Na2CO3 溶液中。两操作的现象及结果(标准状况 下)为 A.现象相同,所得气体的体积相等 B.现象不同,所得气体的体积不等 C.现象不同,所得气体的体积相等 D.现象相同,所得气体的体积不等 15.下列叙述中不正确...的是( )。 A.向含有 CaCO3 沉淀的水中通入 CO2 至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入 NaOH 饱和溶液,又 有 CaCO3 沉淀生成 B.向 Na2CO3 溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成 CO2 与原 Na2CO3 的物质的量之比为 1∶1 C.等质量的 NaHCO3 和 Na2CO3 分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的 CO2 体积前者多 D.向 Na2CO3 饱和溶液中通入 CO2,有 NaHCO3 结晶析出 二、非选择题 16.草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)呈淡黄色,可用作晒制蓝图。某实验小组对纯净草酸亚铁 晶体热分解气体产物成分的进行探究。小组成员采用如图装置(可重复选用)进行实验: 请回答下列问题: (1)E 中盛装碱石灰的仪器名称为________________________。 ( 2 ) D 中 的 现 象 是 ___________ , 是 为 了 证 明 草 酸 亚 铁 晶 体 分 解 产 物 中 可 能 含 有 _________。 (3)按照气流从左到右的方向,上述装置的接口顺序为 a→g→f→___→尾气处理装置(仪 器可重复使用)。 (4)实验前先通入一段时间 N2,其目的为 。 (5)实验证明了气体产物中含有 CO,依据的实验现象为 。 (6)小组成员设计实验证明了 A 中分解后的固体成分为 FeO,则草酸亚铁晶体分解的化 学方程式为 。 17.海水中蕴藏着丰富的资源。除从海水中可制得食盐外,还可以制取镁、钾、溴及其化 工产品。从海水中制取金属镁、溴的化工流程图如下: 已知:MgO 的熔点为 2800℃,MgCl2 的熔点为 712℃。 回答下列问题: (1)操作 2 的方法是_____________,操作 3 具体指_____________________。 (2)操作 1 粗盐精制主要是要除掉粗盐中的 Ca2+、Mg2+、SO 2−4 离子,以下试剂合理的组 合是________。 ①稀盐酸 ②NaOH ③Na2CO3 ④BaCl2 a.②③④① b.③②④① c.④②③① d.④③①② ( 3 ) SO2 水 溶 液 可 以 起 到 富 集 溴 的 目 的 , 该 溶 液 吸 收 溴 的 离 子 反 应 方 程 式 是 ____________。 (4)写出电解 MgCl2 制取 Mg 的化学方程式______________________。 (5)有同学认为:上述流程过于复杂,可直接加热 Mg(OH)2 得到 MgO,再电解熔融的 MgO 制取金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则。你同意该同学的想法 吗 ? _______ ( 填 “ 同 意 ” 或 “ 不 同 意 ” ) , 请 说 出 你 同 意 或 不 同 意 的 理 由 ____________________________。 参考答案 一、选择题 1.C 解析:C [硫的氧化性较弱,只能将铜氧化为+1 价生成 Cu2S,A 项错误;铜与过量浓硫 酸反应后稀释,应将反应后的溶液缓慢加入水中,并不断搅拌,B 项错误;CuSO4 与 NaOH 溶液反应生成 Cu(OH)2 沉淀,过滤、洗涤、灼烧后可得 CuO,C 项正确;淀粉水解后应先 加 NaOH 溶液至溶液呈碱性,然后加入新制 Cu(OH)2 悬浊液并加热,才会产生砖红色沉 淀,D 项错误。] 2.C 解析:C [钠的熔点低,加热时先熔化,然后燃烧,产生黄色火焰,生成 Na2O2 淡黄色固 体物质。] 3.D 解析:D 解析 用 CuSO4 溶液和“某物质”在 40~50 ℃时反应可生成 CuH,Cu 元素由+2 价变为 +1 价,则 CuSO4 作氧化剂,“某物质”为还原剂,表现出还原性,A 项正确;CuH 与盐 酸发生氧化还原反应:2CuH+2HCl===CuCl2+2H2↑+Cu,B 项正确;HNO3 具有强氧化 性,与 CuH 反应时,+1 价 Cu、-1 价 H 均被氧化成最高价态,C 项正确;Cl2 具有强氧 化性,CuH 具有强还原性,二者反应会生成 CuCl2 和 HCl,D 项错误。 4.D 5.D 解析:D 解析:本题结合生产、生活实际考查铝等常见金属的性质与应用。铝表面形成 致密的氧化铝薄膜可以保护内部的铝不被氧化,使得铝成为一种应用广泛的金属材料,A 正确;钛被称为继铁、铝之后的第三金属,在工业上应用广泛,B 正确;在合金中加入适 量稀土金属能大大改善合金的性能,故稀土元素又被称为冶金工业的维生素,C 正确;铜 绿主要成分是 Cu2(OH)2CO3,D 错误。 6.B 7.A 解析: A 解析 m1>m2 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Ⅱ中发生的反应为 Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3+ +4H2O,2Fe3 + +Cu===2Fe2 + +Cu2+ ,则有如下关系:Fe3O4~Cu,当 m2-m3=2.96 g, Fe3O4 的质量至少为 2.96× 232 232+64 =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。 8.B 解析: B 解析 铜铝混合物与盐酸或 NaOH 溶液反应时,均只有 Al 参加反应,因此 A 正确;若 A、B 均选用稀 HNO3,则两种金属均可反应,方案Ⅱ中无固体剩余,B 不正确;当 B 选用 浓 HNO3 时,铝钝化生成氧化膜,所测铝的质量偏大,则铜的质量分数偏小,C 正确;方 案Ⅰ需收集气体,并需要将其转化为标准状况,不如方案Ⅱ称固体质量方便,D 正确。 9.C 解析: C 解析 向溶液中加入 NaOH 溶液时,一开始没有沉淀生成,说明溶液中含有 H+;溶液中有 大量 H+,说明其中没有 CO2- 3 ;根据溶液呈电中性原理,可知溶液中应含有阴离子,则其 中一定含有 SO2- 4 ;当沉淀达到最大量之后,再加入 NaOH 溶液,在一定量的范围内,沉淀 的量既不增加,也不减少,说明溶液中含有 NH+ 4 ,此时 NaOH 与 NH + 4 反应生成一水合 氨;NH + 4 反应完之后,再加 NaOH,沉淀部分溶解,说明沉淀中有 Al(OH)3,所以原溶液 中含有 Al3+;Al(OH)3 沉淀与另一沉淀的物质的量相等,且生成 Al(OH)3 沉淀和另一沉淀消 耗 NaOH 的量相等,说明另外一种沉淀是 Fe(OH)3,原溶液中含有 Fe3+,Fe3+和 Al3+的物 质的量之比为 1∶1;实验中无法确定原溶液中是否含有 Na+,最后所得溶液中的溶质除 Na2SO4 外还有 NaAlO2。 10.B 解析: B 解析 因为 NH3 在水中的溶解度远远大于 CO2,先将溶液氨化后,吸收 CO2 的效果更好, A 错误;因有一部分 CO2 转化到 Na2CO3 中,C 错误;溶液 Q 中还存在没有转化的 NaCl, D 错误。 11.B 解析:B 【解析】①C 在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳和 C 单质在高温条件可以生成 CO, CO 高温条件可以还原 Fe2O3,生成 CO2 和 Fe,故①能实现;②Fe 在氧气中燃烧生成四氧 化三铁,故②不能实现;③二氧化硫与少量氨水反应生成亚硫酸氢铵,亚硫酸氢铵和稀硫 酸反应生成硫酸铵和二氧化硫,故③能实现;④氯化铝为共价化合物,熔融状态不导电, 不能电解,故④不能实现;⑤硫酸铜溶液与过量 NaOH 形成碱性的氢氧化铜悬浊液,葡萄 糖含有醛基,碱性、加热条件下可以将氢氧化铜还原为 Cu2O,故⑤能实现;综上所述,① ③⑤满足题意,答案为 B。 12.B 解析:B 【解析】由工艺流程分析,向铝土矿中加入氢氧化钠溶液,Fe2O3 不溶解,SiO2 转化为硅铝 酸钠,Al2O3 溶解发生反应 Al2O3+2NaOH===NaAlO2+H2O,过滤后得到含硅铝酸钠、Fe2O3 的滤渣和 NaAlO2 的溶液,再向 NaAlO2 溶液中加入 NaHCO3 溶液,生成 Al(OH)3 沉淀,过 滤,将滤渣进行灼烧得到 Al2O3。A.根据上述分析可知,过滤后得到含硅铝酸钠、Fe2O3 的滤渣,故滤渣中 X 为 Fe2O3,A 选项正确;B.向 NaAlO2 溶液中加入 NaHCO3 溶液,发 生反应 NaAlO2+NaHCO3+H2O=Na2CO3+Al(OH)3↓,溶液碱性减弱,pH 减小,B 选项错误; C.由 B 选项分析可知,滤液中溶质的主要成分为 Na2CO3,C 选项正确;D.因为 AlO −2为 弱酸酸根,在水溶液中会发生水解反应 AlO−2+2H2O Al(OH)3+OH−,因此 NaAlO2 溶液 呈碱性,D 选项正确;答案选 B。 13.A 解析:A 【解析】网络光缆的主要成分是二氧化硅,故选 A。 14.B 解析:B 【 解 析 】 碳 酸 钠 的 物 质 的 量 为 0.025L×2mol/L=0.05mol , HCl 的 物 质 的 量 为 0.075L×1mol/L=0.075 mol。向 Na2CO3 溶液中逐滴滴入盐酸,发生分步反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl, NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ ; 0.05mol 碳 酸 钠 消 耗 0.05mol HCl , 生 成 0.05mol NaHCO3,剩余的 0.025mol HCl 和生成的 NaHCO3 反应生成 CO2 0.025mol,所以开始没有 气体产生,后来才有气体生成。把 Na2CO3 溶液逐滴加到盐酸中,开始时盐酸过量,则发 生反应 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,开始就有气体放出。0.075mol HCl 完全反应,消 耗 0.0375mol Na2CO3,生成 0.0375mol CO2。故反应现象不同,气体体积不等,故选 B。 15.B 解析:B 【解析】根据化学方程式 Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3 可知,当碳酸钠和盐酸物质的量相 等时,不会产生二氧化碳,B 项错误。 二、非选择题 16.(1)U 形管 (2)白色变为蓝色 H2O (3)b→c→h→i(或 i→h)→d→e→b→c (4)排尽装置中的空气,防上加热时发生爆炸 (5)C 中固体由黑色变为红色,后 B 装置中出现浑浊 (6)FeC2O4·2H2O==== △ FeO+CO↑+CO2↑+2H2O 【解析】气体产物成分的探究,草酸亚铁晶体在装置 A 中加热分解,生成的气体通过装置 D 中硫酸铜检验水蒸气的存在,通过装置 B 中澄清石灰水检验二氧化碳的生成,通过装置 E 中碱石灰干燥气体后通入装置 C 中玻璃管和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,再通过 B 装 置检验生成的二氧化碳气体,最后尾气处理。(1)E 中盛装碱石灰的仪器名称为 U 型管; (2)生成的气体通过装置 D 中硫酸铜检验水蒸气的存在,D 中的现象是白色变为蓝色, 是为了证明草酸亚铁晶体分解产物中可能含有 H2O;(3)草酸亚铁晶体在装置 A 中加热 分解,生成的气体通过装置 D 中硫酸铜检验水蒸气的存在,通过装置 B 中澄清石灰水检验 二氧化碳的生成,通过装置 E 中碱石灰干燥气体后通入装置 C 中玻璃管和氧化铜反应生成 铜和二氧化碳,再通过 B 装置检验生成的二氧化碳气体,按照气流从左到右的方向, b→c→h→i(或 i→h)→d→e→b→c,上述装置的连接顺序为:agfb(或 ih)de(或 ed)bc, 最后连接尾气处理装置,正确的顺序为:agfbchi(或 ih)de(或 ed)bc;(4)实验前先 通入一段时间 N2,其目的为排尽装置中的空气,防上加热时发生爆炸;(5)实验证明了 气体产物中含有 CO,依据的实验现象为:C 处反应管中固体由黑变红,其后的 B 装置中 澄清石灰水变浑浊;(6)A 处反应管中发生反应是草酸亚铁晶体分解生成氧化亚铁、一氧 化碳、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:FeC2O4·2H2O==== △ FeO+CO↑+CO2↑+2H2O。 17.(1)过滤 蒸发浓缩、降温结晶 (2)c (3)Br2+SO2+2H2O=2Br−+SO2−4 +4H+ (4) (5)不同意 MgO 的熔点太高 【解析】(1)操作 2 是将固体和溶液分开,方法是过滤;从 MgCl2 溶液中获得 MgCl2 晶体, 操作 3 具体指蒸发浓缩、降温结晶;(2)操作 1 粗盐精制主要是要除掉粗盐中的 Ca2+、 Mg2+、SO 2−4 离子,镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫 酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还 是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但 是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,离子都 沉淀了,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,故正确 的次序为 BaCl2、Na2CO3、NaOH、稀盐酸,故选 c。(3)SO2 水溶液可以起到富集溴的目 的,溴将 SO2 氧化,该溶液吸收溴的离子反应方程式是 Br2+SO2+2H2O=2Br−+SO2−4 +4H+; (4)电解 MgCl2 制取 Mg 的化学方程式 ;(5)不同 意,MgO 的熔点太高,使其熔融所费能量太多,而 MgCl2 是离子晶体并且熔点低,熔融电 解耗能少。
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