2021届高考化学一轮复习过关训练：金属及其化合物 9页

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。