2022年高考化学二轮复习 专题检测十 金属及其化合物

2022年高考化学二轮复习 专题检测十 金属及其化合物一、选择题(每小题6分，共60分)1下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()AK BNaCFe DAl解析：Fe在空气中被氧化为疏松的氧化铁，起不到保护内层金属的作用；金属铝的表面易形成致密的氧化物薄膜，保护内层金属不被腐蚀，选D。答案：D2下列实验方案中，不能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案A检验CH3CH2Br在NaOH溶液中是否发生水解将CH3CH2Br与NaOH溶液共热。冷却后，取出上层水溶液，用稀HNO3酸化，加入AgNO3溶液，观察是否产生淡黄色沉淀B检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红C验证Br2的氧化性强于I2将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振荡，静置，可观察到下层液体呈紫色D验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色答案：B3在FeCl2和AlCl3的混合溶液中加入过量的Na2O2，直至溶液中沉淀的量不再改变为止。过滤、洗涤，然后将所得沉淀干燥、灼烧，最终剩余固体的成分是()AFe2O3、Al2O3BFe2O3CFe(OH)2、Al(OH)3 DFe(OH)3、Al(OH)3解析：过量的Na2O2与水反应产生的NaOH与FeCl2和AlCl3反应时，产生的沉淀为Fe(OH)3，Fe(OH)3灼烧分解为Fe2O3和H2O，最终产物为Fe2O3。答案：B4在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01 mol的混合溶液中加入0.01 mol铁粉，经搅拌后发生的变化应是()A铁溶解，析出0.01 mol Ag和0.005 mol CuB铁溶解，析出0.01 mol Ag并放出H2C铁溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Fe3D铁溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Cu2解析：按照氧化性：AgFe3Cu2Zn2可知，Fe粉先和AgNO3反应，置换出0.01 mol Ag后，溶液中还剩余0.005 mol Fe粉，然后和Fe3完全反应生成Fe2，所以答案为C。答案：C5(xx合肥一模)将CO2气体缓缓通入到含有等物质的量的KOH、Ba(OH)2和KAlO2的混合溶液中，直至过量，生成沉淀的物质的量与所通CO2的体积关系如图所示(假设每步反应均完全)。下列关于整个反应进程中的各种描述不正确的是()Aab段与cd段所发生的反应相同Bbc段反应的离子方程式是：2AlO3H2OCO2=2Al(OH)3COCOa段反应的化学方程式是：Ba(OH)2CO2=BaCO3H2ODde段沉淀的减少是由碳酸钡固体的消失所致解析：本题考查元素化合物之间的反应，意在考查考生根据化学图象分析化学反应先后顺序的能力。根据题意，Oa段的反应为：Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O；ab段的反应为：2KOHCO2=K2CO3H2O；bc段的反应为：2KAlO23H2OCO2=2Al(OH)3K2CO3；cd段的反应为：K2CO3H2OCO2=2KHCO3；de段的反应为：BaCO3H2OCO2=Ba(HCO3)2，A项错误。答案：A6(xx辽宁五校联考)常温下，在0.2 molL1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL1NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是()Aa点时，溶液呈酸性的原因是Al3水解，离子方程式为Al33H2O=Al(OH)33HBab段，溶液的pH增大，Al3浓度不变Cbc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀Dd点时，Al(OH)3沉淀开始溶解解析：本题侧重考查盐类水解及复分解反应，意在考查考生对盐类水解知识的掌握情况及对图象的分析能力。硫酸铝为强酸弱碱盐，Al3水解使溶液呈酸性：Al33H2OAl(OH)33H，A项错误；ab段，发生反应HOH=H2O，c(H)减小，pH增大，但加入了NaOH溶液，溶液总体积增大，故Al3浓度减小，B项错误；bc段，pH变化不大，主要发生反应Al33OH=Al(OH)3，故加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀，C项正确；c点后pH发生突变，NaOH过量，Al(OH)3沉淀开始溶解，生成NaAlO2，d点pH10，NaOH远远过量，D项错误。答案：C7(xx浙江名校联考)取一定质量的Cu、Cu2O、CuO的固体混合物，将其分成两等份。其中一份通入足量的氢气充分反应后固体质量为25.6 g，另一份加入500 mL稀硝酸中固体恰好完全溶解并产生标准状况下的NO气体4.48 L。已知Cu2O2H=CuCu2H2O。则稀硝酸的浓度为()A2 mol/L B1.6 mol/LC0.8 mol/L D0.4 mol/L解析：本题考查了化学计算，意在考查考生的化学计算能力。25.6 g Cu的物质的量为0.4 mol，故生成Cu(NO3)2所消耗的HNO3的物质的量为0.8 mol，又标况下4.48 L NO气体的物质的量为0.2 mol，生成NO所消耗的HNO3的物质的量为0.2 mol，故共消耗HNO3的物质的量为0.8 mol0.2 mol1 mol，所以c(HNO3)1 mol0.5 L2 mol/L。答案：A8(xx辽宁五校联考)钛是航空、军工、电力等领域的重要原料。工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)的过程是：2FeTiO36C7Cl22TiCl42FeCl36CO在氩气环境中，2MgTiCl4Ti2MgCl2下列判断不正确的是()A反应属于置换反应B反应中氯化物的总质量保持不变C反应、中钛元素的化合价都改变D反应中，氩气只作为保护气并不参加反应解析：本题考查了化学反应，意在考查考生利用题目给出的信息并结合所学相关知识分析解答问题的能力。2MgTiCl4Ti2MgCl2是由一种单质(Mg)和一种化合物(TiCl4)反应生成另一种单质(Ti)和另一种化合物(MgCl2)的反应，属于置换反应，A项正确；钛的相对原子质量为48，钛的相对原子质量等于镁的相对原子质量的2倍，结合反应方程式可知反应前后中氯化物的总质量保持不变，B项正确；反应中反应前后钛元素的化合价均为4，反应中钛元素的化合价由4变为0，C项错误；反应在氩气环境中进行，氩气只作为保护气并不参加反应，D项正确。答案：C9(xx南昌零模)将一定质量的镁铜合金加入到100 mL某浓度HNO3中，两者恰好反应，假设反应的还原产物只有NO气体。反应后向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol/L的NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g；则下列有关叙述中不正确的是()A开始加入合金的总物质的量为0.15 molB生成NO气体体积在标准状况下为2.24 LC生成沉淀完全时消耗NaOH溶液体积为100 mLD参加反应的硝酸的物质的量浓度为1 mol/L解析：本题考查镁铜合金与硝酸的反应，意在考查考生的计算能力。将镁铜合金加入到某浓度HNO3中，合金完全溶解(反应的还原产物只有NO)，发生反应：3Mg8HNO3(稀)=3Mg(NO3)22NO4H2O、3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，向反应后的溶液中加入3 mol/L的NaOH溶液至沉淀完全，发生反应：Mg(NO3)22NaOH=Mg(OH)22NaNO3、Cu(NO3)22NaOH=Cu(OH)22NaNO3，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，则氢氧化镁和氢氧化铜中含有OH的质量为5.1 g，OH的物质的量为：n(OH)0.3 mol，根据反应方程式可知，合金的总物质的量为：n(合金)n(OH)0.15 mol，A项正确；合金的物质的量为0.15 mol，完全反应失去0.15 mol20.3 mol电子，根据电子转移守恒知，生成一氧化氮的物质的量为：n(NO)0.1 mol，标准状况下0.1 mol NO的体积为2.24 L，故B项正确；反应消耗氢氧化钠的物质的量为：n(NaOH)n(OH)0.3 mol，则生成沉淀完全时消耗氢氧化钠溶液的体积为：V(NaOH)0.1 L100 mL，故C项正确；根据反应方程式可知参加反应的硝酸的物质的量为：n反应(HNO3)n(合金)0.15 mol0.4 mol，c(HNO3)4 mol/L，D项错误。答案：D10(xx南昌零模)将镁、铝、铁合金投入300 mL硝酸中，金属恰好溶解，转化成Mg2、Al3和Fe3；硝酸全部被还原为NO，且在标准状况下，体积为6.72 L，当加入300 mL某浓度NaOH溶液，金属阳离子恰好全部沉淀，干燥后测得质量为27.2 g。下列有关推断正确的是()A参加反应的HNO3的物质的量为0.9 molB参加反应的金属的质量为11.9 gCHNO3的物质的量浓度为3 mol/LDNaOH的物质的量浓度为6 mol/L解析：本题考查了金属的性质及相关计算，意在考查考生对金属性质的理解及计算能力。标准状况下，6.72 L NO为0.3 mol，则反应转移的电子为0.9 mol，因参加反应的硝酸一部分生成NO(0.3 mol)，另外一部分与阳离子形成盐，形成盐的NO的物质的量与反应中金属失去电子的物质的量相同，即0.9 mol，故参加反应的硝酸为1.2 mol，故硝酸的浓度为1.2 mol0.3 L4 mol/L，A项和C项错误；生成沉淀消耗的OH的物质的量与反应中金属失去电子的物质的量相同，即0.9 mol，故参加反应的金属质量为27.2 g0.9 mol17 gmol111.9 g，B项正确；NaOH的物质的量浓度为0.9 mol0.3 L3 mol/L，D项错误。答案：B二、非选择题(包括3小题，共40分)11(14分)(xx石家庄检测)小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3)，某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案：.加热分解法利用图1装置，充分加热小苏打样品。(1)仪器a的名称为_。(2)在实验过程中，需要测量的实验数据有：仪器a的质量；_；_。图1图2.测量气体体积法利用图2装置，测定反应生成气体的体积。(1)组装好仪器后，首先进行的操作为_。(2)导管g的作用为_。(3)为了减小实验误差，B、C中最好用_溶液代替水。(4)待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项有：_；_。(5)若所取样品的质量为m g，反应前滴定管C的读数为V1 mL，反应结束后滴定管C的读数为V2 mL，则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为_(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。.其他方案讨论测定该小苏打样品中NaHCO3的质量分数，还可采用的方法有_(填选项字母)。Ax g样品与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到固体y gBx g样品与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，碱石灰增重y gCx g样品与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得到固体y g解析：.(1)仪器a是坩埚。(2)还需要测量的实验数据有“加热前，仪器a和样品的总质量”和“加热冷却后，仪器a和残留物的总质量”。.(1)涉及气体的实验装置连接好后第一步是检查装置气密性。(2)导管g的作用是平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差。(3)由于生成的二氧化碳溶于水，造成误差，所以采用饱和NaHCO3溶液代替水，从而减小误差。(4)读数时上下移动C管，使B、C两管液面相平，减小由于压强不同引起的体积误差；视线与液面最低处相平，减小由于读数引起的体积误差。(5)根据碳元素守恒，1 mol碳元素对应1 mol二氧化碳，二氧化碳的物质的量为 mol，所以样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为 mol。.样品与稀硫酸反应生成的二氧化碳中有水蒸气，碱石灰既吸收二氧化碳，又吸收水蒸气，造成较大误差，不可采用。答案：.(1)坩埚(2)加热前，仪器a和样品的总质量加热冷却后，仪器a和残留物的总质量(其他合理答案也可).(1)检查装置气密性(2)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差(答对一点即可)(3)饱和NaHCO3(4)读数时应上下移动C管，使B、C两管液面相平视线与液面最低处相平(5) mol.AC12(15分)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：检验装置的气密性；通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。请回答下列问题：(1)装置A中反应的化学方程式为_。(2)第步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器，第步操作是_。(3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)_。(4)装置B中冷水浴的作用为_；装置C的名称为_；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：_。(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为_。(7)电解池中H在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为_。(8)综合分析实验的两个反应，可知该实验有两个显著优点：H2S的原子利用率为100%；_。解析：(1)装置A中反应的方程式为2Fe3Cl22FeCl3。(2)由于无水FeCl3加热易升华，第步操作可在沉积的FeCl3固体下方加热，使沉积的FeCl3进入收集器。(3)为防止FeCl3潮解采取的措施有和。(4)装置B中冷水浴的作用是冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品。装置C的名称为干燥管。用K3Fe(CN)6溶液检验FeCl2是否失效，若未失效则生成蓝色沉淀，若失效则无明显现象。(5)用NaOH溶液吸收多余的Cl2。(6)由题意可写出FeCl3与H2S反应的离子方程式2Fe3H2S=2Fe2S2H。(7)电解FeCl2溶液时，阳极电极反应式为：Fe2e=Fe3。(8)该实验另一个显著的优点为FeCl3得到循环利用。答案：(1)2Fe3Cl22FeCl3(2)在沉积的FeCl3固体下方加热(3)(4)冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品干燥管K3Fe(CN)6溶液(5)(6)2Fe3H2S=2Fe2S2H(7)Fe2e=Fe3(8)FeCl3得到循环利用13(11分)日常生活中使用的铝合金中的铝来自于电解氧化铝。工业上电解氧化铝要求其纯度不得低于98.2%，而天然铝土矿中氧化铝含量为50%70%，杂质主要为SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等。工业生产铝锭的工艺流程示意图如下。一些氢氧化物沉淀的pH如下表。沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2开始沉淀的pH(离子初始浓度0.01 mol/L)42.310.4完全沉淀的pH(离子浓度105 mol/L)5.24.112.4请回答下列问题：(1)步骤的操作名称为_。(2)固体A的化学式为_，物质C为_。(3)步骤调节溶液pH的范围为_。(4)步骤反应的化学方程式为_。解析：本题以工业生产铝锭的工艺流程为背景，考查内容包括pH的选择，过滤操作、常见金属元素及其化合物的主要性质等。SiO2是酸性氧化物不与盐酸反应，进行过滤操作(步骤)，得到固体A是SiO2；加入NaOH溶液，调节pH使Fe3沉淀，步骤是过滤得到氢氧化铝沉淀。步骤为使Al3完全沉淀，而Mg2不能产生沉淀，需调节溶液的pH在5.210.4之间。答案：(1)过滤(2)SiO2NaOH(其他合理答案也可)(3)5.2pH10.4(4)2Al2O3(熔融)4Al3O2