高三化学一轮复习典型的金属元素及其化合物过关检测教师版.docx
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高三化学一轮复习典型的金属元素及其化合物过关检测教师版
2021届高三化学一轮复习典型的金属元素及其化合物(过关检测)(教师版)
一、选择题(单元题,每小题3分,共45分)
1.(2020·山东济宁二模)从古至今化学与生产、生活密切相关。
下列说法正确的是( )
A.喝补铁剂(含Fe2+)时,加服维生素C效果更好,因维生素C具有氧化性
B.汉代烧制出“明如镜,声如磬”的瓷器,其主要原料为石灰石
C.“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”,司南中的“杓”含Fe2O3
D.港珠澳大桥采用超高分子量聚乙烯纤维吊绳,其商品名为“力纶”是有机高分子化合物
答案 D
2、(2020·天津理综,3)下列有关金属及其化合物的应用不合理的是( )
A.将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2
B.铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业
C.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良
D.无水CoCl2呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水
答案 C
3、.(2020·江苏化学,3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.NH4HCO3受热易分解,可用作化肥
B.稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈
C.SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白
D.Al2O3具有两性,可用于电解冶炼铝
答案 B
4、.(2020·山东烟台质检)下列说法错误的是( )
A.过氧碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)具有碳酸钠和H2O2的双重性质,可作去污剂、消毒剂
B.亚硝酸钠具有防腐的作用,所以可在食品中适量添加以延长保质期
C.不锈钢是通过改变材料的内部结构达到防锈蚀的目的
D.“碳纳米泡沫”与石墨烯互为同分异构体
答案 D
5、(2020年原创)下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )
A.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,说明稳定性:
Fe(OH)2<Fe(OH)3
B.铁是较活泼的金属,它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3
C.氢氧化铁与氢碘酸反应:
Fe(OH)3+3HI===FeI3+3H2O
D.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
答案 A
解析:
A正确,B铁是较活泼的金属,但是它与I2反应的生成物均为FeI2,C.氢氧化铁与氢碘酸反应:
Fe(OH)3+3HI===FeI3+3H2O错误,应该还发生氧化还原,产物是FeI2;D应该生成Fe3O4
6、如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。
下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是( )
A.Fe+4H++NO
===Fe3++NO↑+2H2O
B.Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
C.Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
D.3Fe(OH)2+10H++NO
===3Fe3++NO↑+8H2O
解析 C项HNO3可氧化Fe2+,故应全部生成Fe3+,错误。
答案 C
7、某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验。
下列说法中正确的是( )
A.实验前两溶液的pH相等
B.实验前两溶液中离子种类完全相同
C.加入CaCl2溶液后生成的沉淀一样多
D.加入CaCl2溶液后反应的离子方程式都是CO
+Ca2+===CaCO3↓
解析 等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中,碳酸钠溶液中碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子,溶液pH不同,碳酸钠溶液的pH大于碳酸氢钠,A错误;溶液中含有的离子均为碳酸根离子、碳酸氢根离子、氢氧根离子、钠离子和氢离子,实验前两溶液中离子种类完全相同,B正确;碳酸氢钠和氯化钙溶液不反应,碳酸钠和氯化钙1∶1反应生成碳酸钙沉淀,C错误,D错误。
答案 B
8、(2020·菏泽一中月考)已知硫酸亚铁溶液中加入Na2O2时发生反应:
4Fe2++4Na2O2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+。
下列说法正确的是( )
A.该反应中氧化剂是Na2O2,还原剂是FeSO4
B.若Fe2+失去4mol电子,生成氧气的体积为22.4L
C.4molNa2O2参加反应,共得到6mol电子
D.反应过程中可以看到白色沉淀先转化为灰绿色后转化为红褐色
解析 该反应中Fe2+失电子作还原剂,Na2O2中的O元素既得电子又失电子,故Na2O2既作氧化剂又作还原剂,A项错误。
未指明温度和压强,故无法计算生成的氧气的体积,B项错误。
该反应中转移6e-,且只有Na2O2中的O元素得电子,故4molNa2O2参加反应,共得到6mol电子,C项正确。
反应过程中Fe2+直接被氧化生成Fe3+,形成Fe(OH)3沉淀,反应过程中无Fe(OH)2生成,D项错误。
答案 C
9、用废铁屑制备磁性胶体粒子,制取过程如下:
下列说法不正确的是( )
A.用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污
B.通入N2是为了防止空气中的O2氧化二价铁元素
C.加适量的H2O2是为了将部分的Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应:
H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O
D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1
解析 Na2CO3的水溶液显碱性,油污在碱性溶液中发生水解,因此用Na2CO3溶液浸泡可以除去废铁屑表面的油污,A正确;Fe2+容易被氧气氧化,因此通入N2的目的是防止空气中的氧气氧化Fe2+,B正确;利用H2O2的氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,涉及反应:
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,C正确;Fe3O4中Fe2+和Fe3+物质的量之比为1∶2,所以溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1∶2,D错误。
答案 D
10、(2020年朝阳二模)探究Na2O2与水的反应,实验如下:
(已知:
H2O2
H++HO2-、HO2-
H++O22-)
下列分析不正确的是
A.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃
B.①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应
C.②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同,产生气体的量也不同
D.通过③能比较酸性:
HCl>H2O2
答案:
D
解析:
③反应能发生的原因是产生了沉淀,不正证明酸性HCl>H2O2
11、下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( )
A.取a克混合物充分加热,减重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼热,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
解析 A选项采用差量法,减少的质量为碳酸氢钠分解生成二氧化碳和水的质量,由此可求出碳酸氢钠的质量,进而求出碳酸钠的质量分数;B选项中b克固体为生成的氯化钠的质量,根据钠原子守恒和混合物总质量可列式计算出碳酸钠的质量,进而求出碳酸钠的质量分数;C选项中碱石灰增加的质量为盐与酸反应生成的二氧化碳的质量及溶液中挥发出来的水蒸气的质量,因此不能通过数据准确计算出碳酸钠的质量分数;D选项中沉淀的质量即为碳酸钡的质量,根据碳酸钡的质量和混合物总质量可以列式求出碳酸钠的质量,进而求出碳酸钠的质量分数。
答案 C
12、某同学利用下列实验探究金属铝与铜盐溶液的反应:
下列说法正确的是( )
A.由实验1可以得出结论:
金属铝的活泼性弱于金属铜
B.实验2中生成红色物质的离子方程式为Al+Cu2+===Al3++Cu
C.溶液中阴离子种类不同是导致实验1、2出现不同现象的原因
D.由上述实验可推知:
用砂纸打磨后的铝片分别与H+浓度均为0.2mol·L-1的盐酸和硫酸溶液反应,后者更剧烈
解析 对比实验1、2可知,SO
对铝片有钝化作用,阻碍反应进行。
答案 C
13、硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示),下列说法错误的是( )
A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂
B.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行
C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D.常温下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4大
解析 碱式硫酸铁电离产生Fe3+,Fe3+能发生水解反应生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用作净水剂,A正确;NH4HCO3不稳定,受热易分解,所以为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行,B正确;KSCN溶液遇Fe2+溶液无现象,(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3+,KSCN溶液遇Fe3+,溶液变红,C正确;(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2,D错误。
答案 D
14、(2020·大联盟一模)某含镍的废催化剂(含有Al、Al2O3、Fe及酸碱不溶物)再利用的流程如下:
下列说法错误的是( )
A.“碱溶”的主要目的是将Al、Al2O3转化为AlO
而与其他金属分离
B.“酸溶”可以选用硝酸
C.滤渣3的主要成分为氢氧化铁
D.合理处理含镍废催化剂有利于环境保护和资源再利用
答案 B
15.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下,则下列说法正确的是( )
A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C.试剂c是氯气,相应的反应为:
2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2+
解析 试剂a是铁,加入过量的铁,可把铜全部置换出来,并把FeCl3还原为FeCl2,则通过过滤操作Ⅰ得到的滤液X为FeCl2溶液,滤渣Y为铜和过量的铁;由于最终得到的产品是FeCl3,故试剂b是稀盐酸,铜不与盐酸反应,铁与盐酸反应生成FeCl2,故通过过滤操作Ⅱ可得到铜单质,滤液Z为FeCl2溶液,在两次过滤得到的FeCl2溶液中通入氯气,发生反应2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+,把FeCl2转化为FeCl3,然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶,并过滤)便可得到氯化铁晶体,蒸发结晶与过滤所使用的仪器不可能相同,故A、B错误,C正确;溶液W中有Cl-,酸性KMnO4溶液既可氧化Fe2+,又可氧化Cl-,故用酸性KMnO4溶液不可检验溶液W中是否还有Fe2+,D错误。
答案 C
二、非选择(共55分)
16、(11分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上做补血剂。
某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。
实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法:
取样,先滴加KSCN溶液,再滴加________,该过程的现象为________________________________________________________________________
(2)步骤②加入过量H2O2的目的是_______________________________________________
(3)步骤③中反应的离子方程式是__________________________________________________
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤:
过滤、________、灼烧、________、称量。
(5)若实验中铁无损耗,则每片补血剂中含铁元素的质量为________g。
答案
(1)氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂) 溶液由浅绿色变为红色
(2)将Fe2+全部氧化为Fe3+
(3)Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
(4)洗涤 冷却 (5)0.07a
17、(12分).(2020·山东济宁二模)磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一。
磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。
碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上用氯化铵焙烧锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下:
已知:
①锰矿粉的主要成分是MnCO3,还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相关金属离子c(Mn+)=0.1mol·L-1形成M(OH)n沉淀的pH范围如下:
金属离子
Al3+
Fe3+
Fe2+
Ca2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀的pH
3.8
1.5
6.3
10.6
8.8
9.6
沉淀完全的pH
5.2
2.8
8.3
12.6
10.8
11.6
③常温下,Ksp(CaF2)=1.46×10-10 Ksp(MgF2)=7.42×10-11 Ka(HF)=1.00×10-4
回答下列问题:
(1)分析下图1、图2,氯化铵焙烧锰矿粉的最佳条件是:
___________________________________________________________。
(2)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为________________
(3)浸出液“净化除杂”过程如下:
首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为___________________________________________________________
再调节溶液的pH将Al3+、Fe3+变为沉淀除去;然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+沉淀除去,此时溶液pH为6,c(Mg2+)=4.64×10-6mol·L-1,c(HF)为________mol·L-1。
(4)碳化结晶时,反应的离子方程式为___________________________
(5)碳化结晶过程中不能用碳酸铵溶液代替碳酸氢铵溶液可能的原因是_________________
(6)测定碳酸锰产品的纯度。
称取0.5000g碳酸锰产品于锥形瓶中,加25.00mL磷酸,加热,碳酸锰全部转化为[Mn(PO4)2]3-,冷却至室温。
加水稀释至100mL,滴加2~3滴指示剂,然后用浓度为0.2000mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定(反应为:
[Mn(PO4)2]3-+Fe2+===Mn2++Fe3++2PO
)。
重复操作3次,记录数据如下表:
滴定
次数
0.2000mol·L-1的硫酸亚铁铵标准溶液读数(mL)
滴定前
滴定后
1
0.10
20.20
2
1.32
21.32
3
1.05
20.95
则产品的纯度=________,若滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生了气泡,则测得的碳酸锰粗产品的纯度________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
答案
(1)500℃ m(NH4Cl)∶m(锰矿粉)=1.10
(2)MnCO3+2NH4Cl
MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O
(3)MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O 4×10-5
(4)Mn2++2HCO
===MnCO3↓+H2O+CO2↑
(5)碳酸铵溶液碱性强,导致生成Mn(OH)2,产品不纯
(6)92.0% 偏低
18、(16分)某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。
回答下列问题:
(1)选用如图所示装置及药品制取CO2。
打开弹簧夹,制取CO2。
为了得到干燥、纯净的CO2,产生的气流应依次通过盛有________、________的洗气瓶(填试剂名称)。
反应结束后,关闭弹簧夹,可观察到的现象是_________________________________________________
不能用稀硫酸代替稀盐酸,其原因是___________________________________________
(2)金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表:
步骤
现象
将一小块金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入盛有CO2的集气瓶中,充分反应,放置冷却
产生大量白烟,集气瓶底部有黑色固体产生,瓶壁有白色物质产生
在集气瓶中加入适量蒸馏水,振荡、过滤
滤纸上留下黑色固体,滤液为无色溶液
①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分,取适量滤液于2支试管中,向一支试管中滴加1滴酚酞溶液,溶液变红;向第二支试管中滴加澄清石灰水,溶液变浑浊。
据此推断,白色物质的主要成分________(填标号)。
A.Na2OB.Na2O2C.NaOHD.Na2CO3
②为检验黑色固体的成分,将其与浓硫酸反应,生成的气体具有刺激性气味。
据此判断黑色固体是________。
③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为______________________________
_________________________________________________________________。
答案
(1)饱和碳酸氢钠溶液 浓硫酸 产生的气体使干燥管内盐酸液面下降,与碳酸钙脱离接触,反应停止 生成的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面,阻止反应进一步进行
(2)①D ②碳(C) ③4Na+3CO2
2Na2CO3+C
19(17分)某同学为了验证Fe3+是否能将H2SO3氧化成SO
,用50mL0.1mol·L-1FeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气后,进行以下实验:
(1)检验吸收液中的SO
操作为__________________________________________________
证明Fe3+能够把H2SO3氧化成SO
。
(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式:
2FeCl3+SO2+________===________+H2SO4+________,反应中的氧化产物是________(写化学式)。
(3)吸收液中除了含有H+、Cl-、SO
以外,对其他成分(Fe3+、Fe2+、H2SO3)的可能组合进行探究:
①提出假设。
假设1:
溶液中存在Fe2+;
假设2:
溶液中存在Fe3+、Fe2+;
假设3:
溶液中存在_____________________________________________________。
②设计方案,进行实验,验证假设。
请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器:
试管、滴管、0.1mol·L-1KMnO4溶液、0.1mol·L-1KSCN溶液、品红稀溶液。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
用试管取样品溶液2~3mL,并滴入________
若出现红色,则假设2成立,1、3不成立;若未出现红色,则假设2不成立,假设1或3成立
步骤2:
步骤3:
答案
(1)取少量样品溶液于试管中,先滴入足量的稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成
(2)2H2O 2FeCl2 2HCl H2SO4
(3)①Fe2+、H2SO3
②
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
1~2滴0.1mol·L-1KSCN溶液
步骤2:
另取2~3mL样品溶液于试管中,滴入1~2mL品红稀溶液
若品红溶液红色褪去,则假设3成立;若品红溶液不褪色,则假设3不成立,假设1成立
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