2022年高考化学大一轮复习章末检测达标练 第三章 金属及其化合物

2022年高考化学大一轮复习 章末检测达标练 第三章 金属及其化合物(限时：45分钟)一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1为了食品安全，我国禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。下列对于过氧化钙(CaO2)的叙述错误的是()ACaO2可以用作鱼池增氧剂BCaO2中阴阳离子的个数比为11CCaO2和水反应时，每产生1 mol O2转移电子4 molDCaO2和CO2反应的化学方程式为：2CaO22CO2=2CaCO3O22下列制取硫酸铜的实验设计中，能体现“经济、高效、环保”精神的最佳方案是()A铜与浓硫酸共热B用铜片为阳极，石墨为阴极，电解稀硫酸C先灼烧废铜屑生成氧化铜，然后再用浓硫酸溶解D适当温度下，使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解3下列有关物质性质和该性质的应用均正确的是()ACu是金属，可与稀硫酸反应制取氢气BK2FeO4具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒CCu(OH)2具有弱碱性，可用于治疗人体胃酸过多DFe3具有氧化性，可溶解印刷线路板上的金属铜4200 时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与过量的Na2O2充分反应后，固体质量增加了3.6 g，再将反应后剩余固体冷却后，加入含有Na、HCO、SO、CO等离子的溶液中，若溶液体积保持不变，则下列说法中正确的是()A原混合气体的平均摩尔质量为23.2 gmol1B混合气体与Na2O2反应过程中电子转移的物质的量为0.25 molC溶液中SO的物质的量浓度基本保持不变D溶液中HCO的物质的量浓度减小，CO的物质的量浓度增大，但是HCO和CO的物质的量浓度之和基本保持不变5某同学对铁的氧化物具有浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片：下列说法正确的是()AFeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体B反应互为可逆反应C热稳定性顺序为：FeOFe2O3Fe3O4DFe3O4若写成氧化物的形式则化学式可写为FeOFe2O3，若视Fe3O4为一种盐则其化学式可写为 Fe(FeO2)26取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末，加入过量盐酸，充分反应后过滤，得到沉淀X和滤液Y。下列叙述正确的是()A上述四种氧化物对应的水化物中，Al(OH)3酸性最强B向沉淀X中逐滴加入硝酸，沉淀慢慢溶解C溶液Y中的阳离子主要是Mg2、Al3、Fe3、HD溶液Y中加入过量氨水，所得沉淀为Fe(OH)3和Mg(OH)27将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 molL1的盐酸中，同温同压下产生的气体的体积比为()A123B632C311 D1118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合金的熔点一般比组分金属低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铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中，会有氢氧化铜沉淀也可能有铜析出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9(xx宁波模拟)某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。某校课外兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究：下列有关说法不正确的是()A1.92 g固体只含CuB由可知X中一定存在Fe2O3和CuC原混合物中m(Fe2O3)m(Cu)11D原混合物X至少含Al2O3和SiO2中的一种，但不能进一步确认二者的存在与否10某Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1 molL1的盐酸，测得溶液中的CO、HCO、AlO、Al3的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系如图所示。请根据图像推断，下列说法中不正确的是(已知HCO与AlO在溶液中不能共存)()AM点时生成的CO2为0 molB原混合溶液中的CO与AlO的物质的量之比为 12CV1V214Da线表示的离子方程式为AlOHH2O=Al(OH)3二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(14分)由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D，存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。 (1)若A为金属钠，则E为_，A与水反应的离子方程式为_。(2)若A为过氧化钠，则E为_，A与水反应的化学方程式为_。(3)过氧化钠是碱性氧化物吗？过氧化钠中阴、阳离子个数比是11吗？_。(4)A不论是Na还是Na2O2，依据转化关系判断物质C是_，物质D是_。(5)向B(NaOH)溶液中通入CO2，CO2的量不同时，所得的产物相同吗？_(填“相同”或“不相同”)，试分别写出足量CO2和少量CO2时反应的离子方程式：，_。(6)如何通过实验的方法鉴别同浓度的C、D溶液？_。12(12分)(xx温州十校联考)某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO47H2O)和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：(1)写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式：_。(2)由滤液A制AlCl3溶液的途径有和两种，写出你认为较合理的途径及理由：_。(3)滤液E若放置在空气中一段时间后，溶液中的阳离子除了Fe2和H外，还可能存在的微粒_(用元素符号表示)。(4)用滤渣F通过两种途径制取胆矾，与途径相比，途径明显具有的两个优点是_、_。(5)途径发生反应的化学方程式为_。(6)实验室从CuSO4 溶液制取胆矾，操作步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、_、自然干燥。13(12分)工业制备磁性Fe3O4胶体粒子的流程如下：(1)磁性Fe3O4中铁元素的化合价是_，Fe3O4与稀H2SO4反应的化学方程式为_。(2)在酸性条件下，H2O2能将Fe2氧化成Fe3，反应的离子方程式为_。(3)溶液B中含有Fe2、Fe3，在空气中滴加NaOH溶液，预计能发生哪些反应？并写出反应的化学方程式(是离子反应的只写离子方程式)：_。(4)如何证明溶液B中含有Fe3？_。(5)溶液B中既含有Fe2，又含有Fe3，如何通过实验检验溶液B中含有Fe2？_。(6)由溶液B制取Fe3O4胶体粒子的过程中，为什么要持续不断地通入N2？_。14(12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下： (1)写出用电解法冶炼钠和铝的化学方程式：_，_。(2)工业上冶炼铁用的还原剂是_(填化学式)；写出该反应的化学方程式：_。(3)写出由泡铜(Cu2O、Cu)冶炼粗铜的化学方程式：_。(4)已知Cu2O能与稀H2SO4反应生成CuSO4和Cu，泡铜中的Cu2O和Cu均是红色物质，如何通过实验鉴别Cu2O与Cu？_。(5)冰铜(mCu2SnFeS)中铜元素的化合价是_；将冰铜中的Cu2S在O2中灼烧能冶炼出铜，试写出该反应的化学方程式：_。(6)由粗铜电解精炼铜时，粗铜接电源的_(填“正极”或“负极”)，_溶液作电解质溶液。参考答案与详解1. 解析：选C类比过氧化钠的性质。2CaO22H2O=2Ca(OH)2O2反应中CaO2既是氧化剂又是还原剂，氧元素从1价变为0价，产生1 mol O2转移电子2 mol，故C项错误。2. 解析：选DA项会释放有毒气体SO2，污染环境；B项消耗大量电能，不经济；C项灼烧废铜屑会消耗大量热能，且反应也不一定充分，用浓硫酸溶解反应速率慢，且有可能产生有毒气体SO2；D项发生的反应为2CuO22H2SO42CuSO42H2O，该方法经济、高效、环保。3. 解析：选D金属活动性顺序表中Cu活泼性弱于H，故无法置换出氢气，A项错误；K2FeO4中铁的化合价为6价，具有强氧化性，B项错误；Cu是重金属，Cu(OH)2与胃酸(盐酸)反应产生的Cu2是重金属离子，有毒，危害人体健康，C项错误；Fe3可溶解Cu，发生反应2Fe3Cu=2Fe2Cu2，D项正确。4解析：选D解答本题时首先根据质量守恒定律确定产生O2的量，然后利用Na2O2与CO2、水蒸气反应的物质的量的关系确定CO2和水蒸气的物质的量。CO2和H2O与过量Na2O2反应的化学方程式分别为：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,2Na2O22H2O=4NaOHO2，反应后固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物。固体质量增加了3.6 g，即生成O2的质量为11.6 g3.6 g8 g，物质的量为8 g32 gmol10.25 mol，所以CO2和H2O的总物质的量为0.25 mol20.5 mol，原混合气体的平均摩尔质量为11.6 g0.5 mol23.2 gmol1。生成O2的物质的量为0.25 mol，而生成1 mol O2转移电子的物质的量为2 mol，所以反应过程中电子转移的物质的量为0.5 mol。剩余固体中含有Na2O2具有强氧化性，能够将SO氧化为SO，所以SO的物质的量浓度减小。剩余固体中含有NaOH，溶液中HCO的物质的量浓度减小，CO的物质的量浓度增大，但是固体中还含有Na2CO3，所以HCO和CO的物质的量浓度之和也要增大。5. 解析：选DFe2O3为红色固体，A项错误；可逆反应的前提是反应条件相同，B项错误；热稳定性顺序为：FeOFe2O3Fe3O4，C项错误；Fe3O4中铁有两种化合价：2、3，FeOFe2O3和Fe(FeO2)2的形式均符合，D项正确。6. 解析：选CMgO2HCl=MgCl2H2O，Al2O36HCl=2AlCl33H2O，Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，SiO2不与HCl反应 ，也不与HNO3反应，B项错误；溶液X中阳离子有Mg2、Al3、Fe3、H，C项正确；加入NH3H2O时，生成Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，D项错误。7. 解析：选C0.3 mol钠先与盐酸反应，再与水反应，0.3 mol钠完全反应产生0.15 mol氢气，镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 molL1的盐酸中，盐酸完全反应产生0.05 mol氢气，所以同温同压下产生的气体的体积比为311。8. 解析：选D合金的熔点一般比组分金属低，故A正确；铝钠合金若投入一定量的水中，先发生钠与水的反应，接着发生铝与氢氧化钠溶液的反应，当n(Al)n(Na)，铝完全反应可得无色溶液，故B正确；铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中，先发生钠与水的反应生成氢氧化钠溶液，氯化铜和氢氧化钠溶液反应会有氢氧化铜沉淀，若铝过量也可能置换出铜，故C正确；由于等质量的铝和钠分别与足量盐酸反应，铝放出的H2多，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，则铝的质量分数越大，故D错误。9. 解析：选D途径a中，加入盐酸时生成蓝色溶液，说明溶液中含有Cu2，而Cu不能与盐酸反应，只能是Fe2O3与盐酸反应后生成Fe3把Cu 氧化为Cu2，即X中一定存在Fe2O3和Cu。盐酸是足量的，所以Fe2O3会完全反应，但是铜不一定会完全反应，但当加入过量氢氧化钠溶液时，SiO2和 Al2O3会完全反应，所以剩余的固体只能是铜；根据化学反应Fe2O36HCl=2FeCl33H2O,2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2，得到关系式：Fe2O3Cu，即在与足量的盐酸反应时，Fe2O3和Cu是等物质的量的，质量为(9.44.92)g4.48 g，在原混合物中铜的质量还要再加上剩余的1.92 g，即原混合物中m(Fe2O3)m(Cu)11。10. 解析：选B首先，a线表示AlO的物质的量，发生反应：AlOHH2O=Al(OH)3，故D正确。由图可知AlO反应完毕，加入盐酸50 mL，根据化学方程式可知 n(AlO)n(H)0.05 L1 molL10.05 mol。第二阶段，发生反应：COH=HCO，b线表示CO的物质的量，c线表示HCO的物质的量，由图可知CO反应完毕，该阶段加入盐酸100 mL50 mL50 mL，根据化学方程式可知n(CO)n(H)0.05 L1 molL10.05 mol，可得M点时生成的CO2为0 mol，故A正确。原混合溶液中的CO与AlO的物质的量之比为0.05 mol0.05 mol11，故B错误。第三阶段，发生反应：HCOH=CO2H2O，d线表示HCO的物质的量，由图可知HCO反应完毕，该阶段加入盐酸150 mL100 mL50 mL，根据化学方程式可知 n(HCO)n(H)。第四阶段，发生反应：Al(OH)33H=Al33H2O，e线表示Al3的物质的量，由图可知Al(OH)3反应完毕，根据化学方程式可知n(H)3nAl(OH)330.05 mol0.15 mol，该阶段加入盐酸体积为0.15 L150 mL。原溶液中n(CO)0.05 mol，V1时溶液中碳酸氢根离子的物质的量等于碳酸根离子的物质的量，为0.025 mol，由反应COH=HCO可知，需要盐酸为0.025 mol，盐酸的体积为0.025 L25 mL，故V150 mL25 mL75 mL，V2150 mL150 mL300 mL，故V1V275 mL300 mL14，故C正确。11. 答案：(1)H22Na2H2O=2Na2OHH2(2)O22Na2O22H2O=4NaOHO2(3)不是碱性氧化物不是11，而是12(4)Na2CO3NaHCO3(5)不相同OHCO2=HCO2OHCO2=COH2O(6)方法一：分别滴加BaCl2(或CaCl2)溶液，有白色沉淀生成的是Na2CO3溶液，无沉淀生成的是NaHCO3溶液方法二：分别测量同浓度Na2CO3和NaHCO3溶液的pH，pH大的为Na2CO3溶液，pH小的为NaHCO3溶液方法三：分别向同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中逐滴加入同浓度的稀盐酸，开始即产生气泡的为NaHCO3溶液，开始无气泡过一段时间再产生气泡的为Na2CO3溶液12. 解析：(1)铝与碱反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al2OH2H2O=2AlO3H2。(2)途径发生反应：NaAlO24HCl=AlCl3NaCl2H2O，会引入盐酸、氯化钠杂质。(3)滤液E的成分中的Fe2易被空气中的氧气氧化成Fe3。(4)途径的反应：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O，途径的反应：2CuO22H2SO4(稀)2CuSO42H2O，从反应方程式看出产生等量胆矾途径消耗硫酸少，途径不会产生污染大气的气体。(5)Cu、O2和稀H2SO4反应生成CuSO4和水：2Cu2H2SO4(稀)O22CuSO42H2O。(6)由溶液制取晶体，需经过加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、自然干燥才可得到。答案：(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(2)途径合理。途径制取的AlCl3溶液中混有NaCl杂质(3)Fe3(4)产生等量胆矾途径消耗硫酸少，成本低不会产生污染大气的气体(5)2Cu2H2SO4(稀)O22CuSO42H2O(6)过滤洗涤13. 答案：(1)2、3价Fe3O44H2SO4=FeSO4Fe2(SO4)34H2O(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(3)Fe33OH=Fe(OH)3、Fe22OH=Fe(OH)2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(4)向溶液B中滴入几滴KSCN溶液，若溶液变成红色证明溶液中含有Fe3(5)用溴水(或酸性KMnO4溶液)检验，即取少量溶液B于洁净试管中滴入几滴溴水(或酸性KMnO4溶液)，若溴水(或酸性KMnO4溶液)褪色，即证明溶液B中含有Fe2(6)在N2的气氛下，可防止Fe2被氧化14. 答案：(1)2NaCl(熔融)2NaCl22Al2O3(熔融)4Al3O2(2)CO3COFe2O32Fe3CO2(3)3Cu2O2Al6CuAl2O3(4)将少量红色物质放入稀H2SO4中，若溶液变成蓝色，说明红色物质为Cu2O，若溶液不变蓝，则红色物质为Cu(5)1价Cu2SO22CuSO2(6)正极CuSO4