高考化学复习专题质检卷3金属及其化合物苏教版

高考化学复习专题质检卷3金属及其化合物苏教版

内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 专题质检卷(三)　金属及其化合物 ‎(时间:45分钟　满分:100分)‎ 一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)‎ ‎1.(2019湖北随州二中月考)化学与社会、生活密切相关,对下列常见无机物用途的解释正确的是(　　)‎ 选项 现象或事实 解释 A Na可用于与TiCl4反应得Ti粉 Na具有强还原性 B 明矾可用于净水 明矾能杀菌消毒 C Na2O2可用于潜水艇制O2‎ Na2O2具有强氧化性 D MgO、Al2O3制作耐高温坩埚 MgO、Al2O3高温下化学性质稳定 ‎2.(2019江西上饶月考)下列关于Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中正确的是(　　)‎ A.四种元素的单质都能和盐酸反应,生成相应的盐和氢气 B.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 C.将Mg棒和Al棒作为原电池的两个电极插入NaOH溶液中,Mg棒上发生氧化反应 D.铁锈的主要成分是氧化铁,铜锈的主要成分是氧化铜 ‎3.下列叙述中不正确的是(　　)‎ A.常见金属铁和铝在工业上冶炼方法不同 B.除去Fe2O3中混有的Al2O3:加氢氧化钠溶液,过滤 C.除去FeCl2溶液中混有的FeCl3:加入过量铁粉,过滤 D.除去铜粉中混有的CuO:加适量稀硝酸后,过滤、洗涤 ‎4.(2019河北石家庄模拟)用下图所示装置进行实验,实验现象与对应的结论都正确的是(　　)‎ 装置 选项 ‎①‎ ‎②‎ 实验现象 结论 A 铜棒 稀硝酸 ‎②中出现红棕色气体 稀硝酸与铜生成了NO2,③中需要碱溶液吸收尾气 B 铜棒 Fe2(SO4)3‎ 溶液 ‎②中溶液黄色变浅 Cu与 Fe2(SO4)3溶液发生置换反应 C 铁棒 饱和 食盐水 ‎③中导管内液面上升 铁棒发生吸氧腐蚀 D 铁棒 浓硫酸 无明显现象 铁与浓 硫酸 不反应 ‎5.(2019湖北黄石二中月考)美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质,下列有关说法不正确的是(　　)‎ A.该铝钠合金的熔点低于金属钠 B.铝钠合金若投入一定量的水中可得无色溶液,则n(Al)≤n(Na)‎ C.铝钠合金投入足量氯化铜溶液中,会有氢氧化铜沉淀生成,也可能有铜析出 D.若m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中,放出的H2越多,则铝的质量分数越小 ‎6.(2019湖南韶山调研)某同学欲探究铁及其化合物的性质,下列实验方案可行的是(　　)‎ A.将铁粉加入热的浓硫酸中:探究铁的活泼性 B.将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中:制备Fe(OH)3胶体 C.在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液:制备FeSO4·6H2O D.将铜粉加入FeCl3溶液中:验证Fe3+的氧化性强于Cu2+‎ ‎7.(2019广东珠海质检)已知A、B、D、E均为中学化学中常见的物质,它们之间的转化关系如图所示(部分产物略去),则下列有关物质的推断不正确的是(　　)‎ A.若A是铁,则E可能为稀硝酸 B.若A是CuO,E是碳,则B为CO C.若A是NaOH溶液,E是CO2,则B为NaHCO3‎ D.若A是AlCl3溶液,E可能是氨水 ‎8.用下列装置进行相应实验,不能达到有关实验目的的是 (　　)‎ A.用甲图装置电解精炼铝 B.用乙图装置制备Fe(OH)2‎ C.用丙图装置制取金属锰 D.用丁图装置验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性 ‎9.已知反应:Al+2H2O+NNH3·H2O+Al(OH)3↓,现向浓度均为0.1 mol·L-1的HCl、NH4Cl和AlCl3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系,合理的是(　　)‎ ‎10.(2019浙江宁波调研)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉 B.固体1中一定有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2‎ C.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,必须控制条件防止其氧化和分解 D.若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O 二、非选择题(本题共3小题,共40分)‎ ‎11.(2019北京东城调研)(12分)镁在工业、医疗等领域均有重要用途。某化学兴趣小组利用硼砂工厂的固体废弃物(主要含有MgCO3、MgSiO3、Al2O3和Fe2O3等),设计了回收镁的工艺流程:‎ ‎(1)酸浸前,将固体废弃物研磨的目的是　　　　　　　　　　。为达到此目的,还可以采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(任写一条)。 ‎ ‎(2)酸浸时,生成滤渣1的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)第一次调节pH的目的是　　　　　　　　　　　　　　。当加入氨水使Al3+开始沉淀时,溶液中为　　　　　　　　。已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11。 ‎ ‎(4)设计简单方案分离滤渣2中的成分,简述实验过程:　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)滤液3中可回收利用的物质主要是　　　　(填化学式),其阳离子的电子式为　　　　　　　。 ‎ ‎(6)写出工业上从滤渣3中获得镁锭的所有反应的化学方程式:　　　　　　　　。 ‎ ‎12.(2018江苏化学,16)(14分)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:‎ ‎(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为 　。 ‎ ‎(2)添加1% CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如图所示。‎ 已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃‎ 硫去除率=(1-)×100%‎ ‎①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于　　　　　　　。 ‎ ‎②700 ℃焙烧时,添加1% CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由　　　　　　　　(填化学式)转化为　　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=　　　　　　。 ‎ ‎13.(2019云南昆明重点中学联考)(14分)锌焙砂主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物。如图是工业上利用锌焙砂制取金属锌的流程图。‎ ‎(1)酸浸时ZnFe2O4发生反应会生成两种盐,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)净化Ⅰ操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。‎ ‎①写出酸性条件下H2O2与Fe2+反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②25 ℃时,pH=3的溶液中c(Fe3+)=　　　　　 mol·L-1。(已知25 ℃,Ksp [Fe(OH)3]=4.0×10-38) ‎ ‎③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)本流程中可以循环利用的物质除硫酸锌外还有　　　　　　　(写化学式)。 ‎ ‎(4)若没有净化Ⅱ操作,则对锌的制备带来的影响是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 专题质检卷(三)　金属及其化合物 ‎1.A　Na具有强还原性,可与TiCl4反应置换出Ti,A项正确;明矾可净水,是因为其电离的Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮颗粒,但不能杀菌消毒,B项错误;Na2O2与CO2或H2O反应生成O2时,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,C项错误;MgO、Al2O3制作耐高温坩埚是因为其熔点高,D项错误。‎ ‎2.B　Cu单质不与盐酸反应,A项错误。AlCl3、FeCl3、CuCl2均易水解,盐酸易挥发,因此蒸干后得到对应的氢氧化物,B项正确;一般情况下,在原电池中,金属性强的作负极,但也要根据电解质溶液的实际情况考虑,Mg的金属性强于Al的,但是电解质溶液为NaOH溶液,而Mg不与NaOH溶液反应,Al与NaOH溶液反应,所以Al棒作负极,发生氧化反应,C项错误;铁锈的主要成分是氧化铁,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜,D项错误。‎ ‎3.D　铁通常用CO还原Fe2O3得到,而铝一般用电解Al2O3的方法得到,A项正确;Al2O3能与NaOH溶液反应而Fe2O3不能,B项正确;FeCl3与铁反应生成FeCl2,C项正确;Cu、CuO都能与HNO3反应,D项错误。‎ ‎4.C　稀硝酸与铜反应生成NO,A项错误;铜与Fe2(SO4)3溶液反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,不是置换反应,B项错误;铁棒在饱和食盐水中发生吸氧腐蚀,C项正确;常温下,铁在浓硫酸中发生钝化,D项错误。‎ ‎5.D　合金的熔点低于其组成金属,A正确;铝钠合金投入水中,发生反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,当n(Na)≥n(Al)时,金属全部溶解,得到无色溶液,B正确;铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中,钠和水反应生成的NaOH可以和CuCl2反应生成Cu(OH)2沉淀,若n(Al)>n(Na),金属铝也会置换出金属铜,C正确;根据关系式2Al~3H2↑,2Na~H2↑,等质量的金属钠和金属铝比较,Al产生的氢气量多,所以放出的H2越多,铝的质量分数越大,D错误。‎ ‎6.D　热的浓硫酸不仅能与铁反应,还能与铜等不活泼金属反应,因此将铁粉加入热的浓硫酸中,不能用于探究铁的活泼性,故A项方案不可行;将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中,会得到氢氧化铁沉淀而不是氢氧化铁胶体,故B项方案不可行;在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液,一方面氧气可将FeSO4氧化,另一方面会得到不含结晶水的化合物,故C项方案不可行;将铜粉加入FeCl3溶液中,发生反应:Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,该反应说明Fe3+的氧化性强于Cu2+,故D项方案可行。‎ ‎7.D　Fe和过量的稀硝酸反应生成Fe(NO3)3,与少量稀硝酸反应生成Fe(NO3)2,Fe(NO3)2可以被氧化为Fe(NO3)3,Fe(NO3)3能与Fe反应生成Fe(NO3)2,符合转化关系,故A正确;CuO与少量的C反应生成CO2,与过量的C反应生成CO,CO2被过量C还原为CO,CO与O2反应生成CO2,符合转化关系,故B正确;NaOH溶液与过量的CO2反应生成NaHCO3,与少量的CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3溶液与CO2反应生成NaHCO3,NaHCO3与NaOH反应生成Na2CO3,符合转化关系,故C正确;AlCl3溶液和氨水反应生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3不溶于氨水,不能实现转换,故D错误。‎ ‎8.A　因为Al3+得电子能力小于水溶液中的H+,所以电解AlCl3溶液不能得到Al单质,A项错误;FeSO4溶液上面加入煤油,可防止空气中的氧气氧化生成的Fe(OH)2,有利于得到纯净的Fe(OH)2,B项正确;利用铝热反应可把MnO2还原为金属锰,C项正确;碳酸氢钠放在小试管中,碳酸钠放在大试管中,同时加热,可以验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性,D项正确。‎ ‎9.D　溶液中能与NaOH反应的阳离子有三种:H+、Al3+、N,酸碱中和先进行:H++OH-H2O。结合题中给出信息,然后依次发生的反应为Al3++3OH-Al(OH)3↓、N+OH-NH3·H2O、Al(OH)3+2OH-Al+2H2O,对于Al3+和N反应的顺序,可以用假设法分析:假定N+OH-NH3·H2O先发生,由于存在反应Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+N,所以实际应该是Al3++3OH-Al(OH)3↓先进行。因此选项D正确。‎ ‎10.D　A项,由题意知,要制得的产物是FeSO4·7H2O(硫酸盐),故溶解烧渣应选用硫酸,以防止引入其他的杂质离子,溶液1中含有Fe3+,需加入Fe使之转化为Fe2+,A项正确;B项,根据烧渣的成分,加入硫酸后只有SiO2不能溶于硫酸,固体1中一定有SiO2,同时,根据溶液2及最终产物可以判断,控制pH是为了使Al3+沉淀为Al(OH)3,B项正确;C项,从溶液2得到FeSO4·7H2O,要防止Fe2+在空气中被O2氧化,同时防止FeSO4·7H2O分解失水,C项正确;D项,改变方案,在溶液1中加入过量NaOH可以将Al3+转化为Al,SiO2转化为Si,Fe3+沉淀为Fe(OH)3,但是加硫酸溶解后生成的是Fe2(SO4)3,不是FeSO4,D项错误。‎ ‎11.答案 (1)加快浸出速率,提高浸取率　提高反应温度或适当增加硫酸浓度(或其他合理答案)‎ ‎(2)MgSiO3+2H+Mg2++H2SiO3‎ ‎(3)使Fe3+、Al3+沉淀　4.0×10-5‎ ‎(4)溶于适量氢氧化钠溶液,过滤得Fe(OH)3;然后向滤液中通入过量CO2,过滤可得Al(OH)3‎ ‎(5)(NH4)2SO4　[HH]+‎ ‎(6)Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O、MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑‎ 解析 (1)增大固体的表面积可加快反应速率,提高浸取率。除此之外采取的措施还可以是升高温度、增大硫酸的浓度等。(3)第一次调节溶液的pH目的是除去Fe3+和Al3+。当加入氨水使Al3+开始沉淀时,Fe(OH)3和Al(OH)3均达到沉淀溶解平衡状态。根据Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-),可得=4.0×10-5。(4)分离氢氧化铁和氢氧化铝可利用氢氧化铝的两性,先将滤渣2溶于过量氢氧化钠溶液中,然后过滤可得Fe(OH)3;向滤液中通入过量CO2,过滤可得Al(OH)3。(5)滤液3中的溶质主要是加入氨水调节pH时生成的硫酸铵。(6)首先明确滤渣3的主要成分是Mg(OH)2。其次要明确将Mg(OH)2变为Mg的步骤:先与盐酸反应生成氯化镁溶液,然后制备纯净的MgCl2,最后再电解熔融的氯化镁。‎ ‎12.答案 (1)SO2+OH-HS ‎(2)①FeS2　②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中 ‎(3)NaAlO2　Al(OH)3‎ ‎(4)1∶16‎ 解析 (1)过量的SO2与NaOH反应生成NaHSO3。(2)①由于多数金属硫酸盐在高于600 ℃时分解,则在低于500 ℃时去除的硫元素主要来源于FeS2;②700 ℃时,CaO与硫酸盐分解产生的SO2或SO3发生反应,最终转化为CaSO4,而留在矿粉中。(3)Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2,通入过量的CO2,发生反应Al+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HC。(4)假设化学方程式为FeS2+xFe2O3yFe3O4+2SO2,根据铁原子和氧原子守恒可得:2x+1=3y、3x=4y+4,求得x=16,y=11。‎ ‎13.答案 (1)ZnFe2O4+4H2SO4ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O ‎(2)①H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O ‎②4.0×10-5‎ ‎③Fe(OH)3胶体具有吸附性 ‎(3)H2SO4、Zn ‎(4)制取的锌含铜、镍等杂质 解析 (1)酸浸时ZnFe2O4发生反应会生成两种盐,这两种盐分别为硫酸锌、硫酸铁,故反应的化学方程式为ZnFe2O4+4H2SO4ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O。(2)①在酸性条件下,Fe2+被H2O2氧化成Fe3+,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O。②pH=3的溶液中,c(OH-)=1×10-11 mol·L-1,则c(Fe3+)= mol·L-1=4.0×10-5 mol·L-1。③由于生成的Fe(OH)3胶体具有吸附性,所以净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质。(3)由制取金属锌的流程图可知,可以循环利用的物质除硫酸锌外,还有硫酸和锌。(4)若没有净化Ⅱ操作,则电解液中含有Cu2+、Ni2+等,电解制取的锌中会含有铜、镍等杂质。‎