届高考化学一轮复习练习金属及其化合物含答案.docx
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届高考化学一轮复习练习金属及其化合物含答案
2021届高考化学一轮复习练习:
金属及其化合物
一、选择题
1、(2019·河北省九校第二次联考)
某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度,设计如下装置(含试剂)进行实验。
下列说法不正确的是( )
A.必须在②③间添加吸收HCl的装置
B.④的作用是防止空气中的气体影响实验的精确度
C.实验后通入空气的作用是保证②中产生的气体完全转移到③中
D.称取样品和③中产生沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度
[解析] ③中氢氧化钡溶液足量,故无需在②③间添加吸收HCl的装置,A项错误;④中盛装碱石灰,可防止空气中的二氧化碳气体进入③中与Ba(OH)2反应,影响实验的精确度,B项正确;实验后通入空气,可将生成的二氧化碳完全转移到③中,使其被充分吸收,减小实验误差,C项正确;③中产生的沉淀为碳酸钡,根据碳酸钡的质量可计算样品中所含碳酸钠的质量,进而可计算样品中Na2CO3固体的纯度,D项正确。
[答案] A
2、离子甲与微粒乙在溶液中的转化关系如下图所示,则离子甲不可能是
A.HCO3-B.NH4+C.A13+D.Mg2+
【答案】A
【解析】A、发生的反应是HCO3-+OH-=CO32-+H2O,CO32-+2H+=H2O+CO2↑,HCO3-不符合转化关系,故A正确;B、NH4++OH-=NH3·H2O,NH3·H2O+H+=NH4++H2O,符合转化关系,故B错误;C、发生反应是Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,AlO2-+4H+=Al3++2H2O,符合转化关系,故C错误;D、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,符合转化关系,故D错误。
3、信息提示:
①CuCl2+Cu=2CuCl↓(白色)——该反应速率很慢
②2CuCl2+4KSCN=2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl——该
反应速率很快
③(SCN)2,拟卤素,化学性质和氯气相似。
Cu(过量)与FeCl3溶液反应,静置后取上层清液,小明将KSCN溶液滴加到混合液中,他观察
到瞬间产生白色沉淀,局部出现红色;振荡试管,红色又迅速褪去。
请你判断下列说法正确的是()
A.白色沉淀是CuCl,是溶液中的CuCl2与Cu反应生成
B.红色物质是Fe(SCN)3,主要原因是溶液中的Fe
2+被空气中的O2氧化成Fe3+
C.红色迅速褪去原因是振荡溶液时(SCN)2把Fe(SCN
)3漂白了
D.用KSCN溶液检验Fe3+时,Cu2+存在会产生干扰
【答案】D
【解析】Cu(过量)与FeCl3溶液反应生成FeCl2和CuCl2溶液,将KSCN溶液滴加到混合液中,观察到瞬间产生白色沉淀,根据题意分析可知,不可能为CuCl白色沉淀,只能是CuSCN白色沉淀,A错误;据2CuCl2+4KSCN=2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl反应可知,反应生成了(SCN)2,把Fe2+氧化为Fe3+,导致溶液局部出现红色,B错误;(SCN)2与氯气性质相似,其水溶液具有漂白性,但是(SCN)2漂白有机色质,不漂白无机物,C错误;Cu2+会与SCN-反应生成CuSCN白色沉淀,干扰Fe3+的检验,D正确;正确选项D。
4、下列说法不正确的是
A.石英是良好的半导体材料,可以制成光电池,将光能直接转化成电能
B.向煤中加入适量的石灰石,可以减少燃烧产物中SO2的量
C.氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,化学式为Si3N4
D.二氧化硅能与氢氟酸反应,因此可用氢氟酸刻蚀玻璃
【答案】A
【解析】A、硅是良好的半导体材料,可以制成光电池,将光能直接转化成电能,石英常用作光导纤维,选项A不正确;B、石灰石高温分解生成氧化钙和CO2,氧化钙吸收SO2,最终转化为硫酸钙,所以向煤中加入适量的石灰石,可以减少燃烧产物中SO2的排放量,选项B正确;C、氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料,属于新型功能性硅酸盐产品,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,选项C正确;D.二氧化硅能与氢氟酸反应,因此可用氢氟酸刻蚀玻璃,选项D正确。
答案选A。
5、将15.6gNa2O2和5.4gAl同时放入一定量的水中,充分反应后得到200mL溶液,再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则下列说法正确中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则下列说法正确的是()
A.标准状况下,反应过程中得到6.72L的气体
B.最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)
C.最终得到7.8g的沉淀
D.最终得到的溶液中c(Na+)=1.5mol·L-1
【答案】C
【解析】15.6gNa2O2的物质的量为:
=0.2mol,5.4gAl的物质的量为:
=0.2mol,首先发生反应2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,生成NaOH为0.4mol,再发生2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,由方程式可知Al完全反应,剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol,生成NaAlO2为0.2mol,通入标准状况下的HCl气体6.72L,物质的量为:
=0.3mol,首先发生反应NaOH+HCl═NaCl+H2O,剩余HCl为0.3mol-0.2mol=0.1mol,再发生反应NaAlO2+HCl+H2O═Al(OH)3↓+NaCl,由方程式可知,NaAlO2有剩余,HCl完全反应,生成Al(OH)3为0.1mol,最终溶液中溶质为NaAlO2、NaCl。
A.过氧化钠与水反应生成氧气为0.2mol×
=0.1mol,铝与氢氧化钠反应生成氢气为0.2mol×
=0.3mol,故生成气体的体积为(0.1mol+0.3mol)×22.4L/mol=8.96L,故A错误;B.反应后溶液的成分是NaCl和NaAlO2,由电荷守恒可知c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(AlO2-)-c(H+),故B错误;C.最终生成Al(OH)3为0.1mol,质量为0.1mol×78g/mol=7.8g,故C正确;D.根据钠离子守恒可知,反应后溶液中n(Na+)=2n(Na2O2)=2×0.2mol=0.4mol,故溶液钠离子的物质的量浓度为
=2mol/L,故D错误;故选C。
6、向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体,再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发):
则下列分析都正确的组合是( )
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3,且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3,且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A.①②B.①③C.②④D.②③
解析:
图像Ⅰ中从O点即开始产生CO2气体,对应溶液中的溶质为NaHCO3,①正确;图像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量,对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3,且二者的物质的量之比
=
=
,②正确;图像Ⅲ中,Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量,对应溶液中的溶质为Na2CO3,③不正确;图像Ⅳ中,Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量,对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH,且二者的物质的量之比:
=
=
,④不正确。
【答案】A
7、下列中学常见实验的现象或表述正确的是( )
A.过量的铁投入到一定量的稀硝酸中,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液显血红色
B.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁
C.检验红砖中的氧化铁成分,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴即可
D.向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后,将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会,然后冷却、过滤,滤纸上的物体为“蓝色固体”
解析:
过量的铁粉与一定量的稀硝酸反应最终生成的是Fe2+,A错误;制备氢氧化亚铁应避免被氧气氧化,向硫酸亚铁溶液中加氢氧化钠溶液时应把胶头滴管的下端插入液面以下且不能搅拌,B错误;CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu(OH)2沉淀,加热后过滤,滤纸上留有的是CuO,D错误。
【答案】C
8、下列有关物质的性质与应用不相对应的是( )
A.Na2O2能分别与H2O、CO2反应,可用作供氧剂
B.Na2CO3的水溶液呈碱性,医学上能用于治疗胃酸过多
C.硅胶多孔、吸水能力强,常用作袋装食品的干燥剂
D.铝是活泼的金属单质,铝可用于冶炼某些熔点较高的金属
【答案】B
9、将11.9g由Mg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金质量减少了2.7g。
另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中,生成了6.72LNO(标准状况下),向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全转化为沉淀,则沉淀的质量为( )
A.27.2gB.22.1gC.30gD.无法计算
【答案】A
解析:
将合金溶于过量稀硝酸中,分别生成Al3+、Fe3+、Mg2+,根据电子守恒,金属共失去电子的物质的量和氮原子得电子的物质的量是相等的,生成了6.72LNO,即氮原子得电子的物质的量是3×
mol。
由质量守恒知,m(沉淀)=m(合金)+m(OH-),由电荷守恒和得失电子守恒知,n(OH-)=3n(NO),则m(沉淀)=11.9g+17g·mol-1×3×
mol=27.2g,故A正确。
*10、下列由实验现象得出正确结论的是( )
选项
实验现象
结论
A
把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中:
铝溶解有气泡产生,而镁没有任何变化
铝的金属性比镁强
B
取一块铝箔,用酒精灯点燃:
铝箔只熔化成液体而没有脱落
铝不易燃烧
C
向氯化铵溶液中投入一铝片;铝片上产生大量气泡
该气体是氨气
D
向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量:
先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后沉淀完全消失
氢氧化铝能溶于强碱溶液
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
*11、实验室可利用硫酸厂废渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(Fe
SO4·7H2O),聚铁的化学式可表示为[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m,主要工艺流程下:
下列说法不正确的是
A.炉渣中FeS与稀硫酸和氧气反应的离子方程式为:
4FeS+3O2+12H+===4Fe3++4S↓+6H2O
B.气体M的成分是SO2,通入H2O2溶液得
到硫酸,可循环使用
C.向溶液X中加入过量铁粉,充分反应后过滤得到溶液Y,再经蒸干即得绿矾
D.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若其pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏小
【答案】C
【解析】炉渣加入硫酸溶液的同时通入氧气,得到的固体W为S和SiO2,灼烧得到气体M为二氧化硫,溶液X为含有Fe3+的溶液,调节溶液pH得到溶液Z加热得到聚铁胶体,溶液X中加入铁反应生成的溶液Y为硫酸亚铁溶
液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到硫酸亚铁晶体。
A.炉渣中FeS与稀硫酸和氧气反应
二、非选择题
1、2016年8月,媒体以“用十几块钱的小苏打饿死了癌细胞”为题报道了小苏打在治疗癌症的作用,报道有曲解的成分,但小苏打在治疗癌症的方法中确实功不可没。
在实验室中模拟工业制取NaHCO3的实验步骤如下:
第一步:
连接好装置,检验气密性,在仪器内装入药品。
第二步:
先让某一装置发生反应,直到产生的气体不能再在C中溶解,再通入另一装置中产生的气体,片刻后,C中出现固体。
继续向C中通入两种气体,直到不再有固体产生。
第三步:
分离C中所得的混合物,得到NaHCO3固体。
第四步:
向滤液中加入适量的某固体粉末,有NH4Cl晶体析出。
(1)下图所示装置的连接顺序:
a接________;________接________;b接________(填接口编号)。
(2)A中常选用的固体反应物为_______;D中应选用的液体为________。
(3)第二步中让___________装置先发生反应。
(4)C中用球形干燥管而不用直导管,其作用是__________________;装有无水CaCl2的U形管的作用是__________________。
(5)第三步分离出NaHCO3固体的操作是________。
(6)第四步中所加固体粉末化学式为______________。
所得的晶体中常含有少量的NaCl和NaHCO3(约占5%~8%),请设计一个简单的实验,不使用其他任何试剂,证明所得晶体大部分是NH4Cl。
简要写出操作和现象______________________________。
【答案】fedc石灰石或大理石或块状CaCO3饱和碳酸氢钠溶液或饱和NaHCO3溶液B防止倒吸吸收多余的NH3,防止污染空气过滤NaCl取少量固体放入试管中,加热,固体大部分消失,在试管口内壁又有较多的固体凝结
【解析】
(1)向饱和氯化钠溶液中通入足量的二氧化碳与氨气反应生成NaHCO3沉淀,则装置A产生CO2,装置B产生NH3,装置D除去二氧化碳中的HCl,二氧化碳与氨气通入C中,其中氨气应防止倒吸,则b接c,故a接f、e接d;
(2)A装置是制备二氧化碳气体的反应,所以固体为CaCO3用块状石灰石,生成的二氧化碳气体中含有氯化氢,若不除去碳酸氢钠难以形成,所以应用饱和碳酸氢钠溶液除去;
(3)候氏制碱方法是利用氨气溶解性大极易溶解于水,二氧化碳气体水中溶解性较小,实验饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳气体;实验操作过程中,应让B装置先发生反应,故答案为B;
(4)氨气极易溶于水,用直导管向饱和氯化钠溶液中通入氨气,容易发生倒吸,C中用球形干燥管球形部分液面上升慢起缓冲作用,可以防止倒吸;装有无水CaCl2的U形管的作用吸收多余的NH3;
(5)分离NaHCO3固体和液体用过滤的方法;
2、由冰铜(mCu2O·nFeS)冶炼得到粗铜,再以粗铜为原料制纯铜的流程如下:
请回答下列问题:
(1)气体X是。
(2)某研究性学习小组用熔渣Y与CO反应来制取Fe。
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置,顺序为A→________。
②装置C的作用是________________。
③在点燃D处的酒精灯前,应进行的操作是__________________。
(3)熔渣Y中铁元素的价态有+2价和+3价,根据限选试剂,设计实验方案验证熔渣Y中有+2价铁元素存在,写出有关实验操作、预期现象与结论。
限选试剂:
3mol·L-1H2SO4、6mol·L-1HNO3、3%H2O2、0.01mol·L-1KMnO4、20%KSCN。
。
(4)写出泡铜冶炼粗铜反应的化学方程式。
(5)根据限选材料画出用粗铜提炼纯铜的装置图__________,并进行必要的标注。
限选材料:
FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、粗铁、纯铁、粗铜、纯铜、烧杯、直流电源、导线。
答案:
(1)SO2或二氧化硫(2分)
(2)E→B→C→D(全对2分)②除去尾气中的CO2(1分)
③检验CO(尾气)的纯度(2分)
(3)①取少量熔渣Y于试管中,加入适量(经加热煮沸除氧)3mol·L-1H2SO4溶液(1分),加热充分溶解,反应后得A溶液(1分)。
②取少量A溶液,滴加1-2滴0.01mol·L-1KMnO4溶液,振荡(1分),若溶液的紫红色褪去(1分),则说明熔渣Y中有+2价铁元素存在。
(其他合理即给分)
(4)3Cu2O+2Al
6Cu+Al2O3(2分)
(5)
(2分,其中:
装置1分,标注1分)
解析:
(1)分析所给的冰铜化学式,其中Cu和Fe焙烧都生成固体氧化物,只有非金属元素S焙烧会生成气体,所以气体X一定是SO2。
(2)①熔渣Y是Fe的氧化物,用CO还原Y制备铁单质,从所给的反应装置来看,B装置是反应制铁装置,通入B中的CO气体不能含有CO2和H2O等杂质气体,因此在A、B之间接上装置E除水;B中反应出来的气体有生成的CO2和过量的CO有毒气体,除CO尾气可用燃烧法,但要注意CO的纯度,防止爆炸,要先用装置C除去尾气中的CO2。
所以整个顺序就是A→E→B→C→D。
②装置C的作用是除去尾气中的CO2。
③点燃D处酒精灯除尾气时要验纯。
(3)熔渣Y中的铁元素有+2价和+3价,所以当+2价和+3价Fe元素同时存在时,应该选用高锰酸钾溶液检验其中的+2价铁。
具体步骤:
①取少量熔渣Y于试管中,加入适量(经加热煮沸除氧)3mol·L-1H2SO4溶液,加热充分溶解,反应后得A溶液。
②取少量A溶液,滴加1-2滴0.01mol·L-1KMnO4溶液,振荡,若溶液的紫红色褪去,则说明熔渣Y中有+2价铁元素存在。
(4)泡铜冶炼粗铜是在高温条件下加入还原剂铝进行冶炼的,所以化学方程式为3Cu2O+2Al
6Cu+Al2O3。
(5)电解精炼铜是教材中常提到的一个电化学内容,原理比较简单,所以用所提供的材料画出该装置图示比较简单的,但要注意的是各标注要准确。
所以图像是
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- 高考 化学 一轮 复习 练习 金属 及其 化合物 答案