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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)訓(xùn)練10 金屬元素及其重要化合物 一、選擇題(共7小題,每小題6分,共42分。每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1.(xx浙江杭州一模)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與其應(yīng)用不相對(duì)應(yīng)的是(　　) A.MgO、Al2O3的熔點(diǎn)很高,可制作耐高溫材料 B.NaHCO3能與堿反應(yīng),故食品工業(yè)上用作焙制糕點(diǎn)的膨松劑 C.Al具有良好的延展性和抗腐蝕性,可制成鋁箔包裝物品 D.利用鈉蒸氣放電發(fā)光的性質(zhì)制造的高壓鈉燈,可發(fā)出射程遠(yuǎn)、透霧能力強(qiáng)的黃光 2.下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是(　) ①Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3 ②SSO3H2SO4 ③FeFe2+Fe3+ ④Fe2O3FeCl3(aq)無(wú)水FeCl3 ⑤MgCl2(aq)Mg(OH)2MgO A.①③⑤ B.②③④ C.②④⑤ D.①④⑤ 3.(xx上海浦東期末)欲觀察金屬鈉與苯酚間發(fā)生置換反應(yīng)并在液體中產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象,可首先將固態(tài)苯酚溶解在(　　) A.水中 B.酒精中 C.四氯化碳中 D.煤油中 4.已知下述三個(gè)實(shí)驗(yàn)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng): ① ② ③ 將鐵釘放入硫酸銅溶液中 向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴濃硝酸 將鐵釘放入氯化鐵溶液中 下列說(shuō)法中正確的是(　) A.實(shí)驗(yàn)①和③中的鐵釘只作還原劑 B.上述實(shí)驗(yàn)證明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+ C.實(shí)驗(yàn)②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性 D.實(shí)驗(yàn)③中反應(yīng)的離子方程式為Fe+Fe3+2Fe2+ 5.下列敘述中正確的是(　) ①鐵在過(guò)量氧氣中燃燒生成Fe2O3 ②鋁在常溫下不能與氧氣反應(yīng) ③能用同一離子方程式表示:濃氨水滴入Al2(SO4)3溶液和Al2(SO4)3溶液滴入濃氨水的反應(yīng) ④鋁粉與氧化鎂共熱可制取金屬鎂 ⑤用過(guò)量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ ⑥除去Al(OH)3中混有的少量Mg(OH)2:加入過(guò)量的燒堿溶液充分反應(yīng),過(guò)濾,向?yàn)V液中通入過(guò)量CO2后過(guò)濾 ⑦除去FeCl2溶液中混有的FeCl3:加入過(guò)量銅粉,過(guò)濾 ⑧生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次增加 A.①②⑤⑦ B.②③⑥⑧ C.②④⑥⑦ D.③⑥ 6.(xx江蘇如東期末)下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是(　　) 選 項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 A 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加過(guò)量的鹽酸 產(chǎn)生無(wú)色氣體 Na2O2沒(méi)有完全變質(zhì) B 將少量的溴水滴入FeCl2、NaI的混合溶液中,再滴加CCl4,振蕩、靜置,向上層溶液中滴加KSCN溶液。 再向上層溶液中滴加溴水 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1: 上層溶液不變紅,下層溶液呈紫紅色 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2: 上層溶液變紅 氧化性:Br2>Fe3+>I2 C 將一片鋁箔置于酒精燈外焰上灼燒 鋁箔熔化但不滴落 鋁箔表面有致密Al2O3薄膜,且Al2O3熔點(diǎn)高于Al的 D 取久置的綠礬(FeSO47H2O)溶于水,加入KSCN溶液 溶液變?yōu)榧t色 綠礬部分或全部被氧化 7.向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 molL-1 鹽酸,測(cè)得溶液中的某幾種離子的物質(zhì)的量的變化如圖所示,則下列說(shuō)法中不正確的是(　) A.a曲線表示的離子方程式為Al+H++H2OAl(OH)3↓ B.b和c曲線表示的離子反應(yīng)是相同的 C.M點(diǎn)時(shí),溶液中沉淀的質(zhì)量為3.9 g D.原混合溶液中的C與Al的物質(zhì)的量之比為1∶2 二、非選擇題(共3小題,共58分) 8.(xx北京豐臺(tái)一模)(18分)鐵屑可用于地下水脫氮,其實(shí)驗(yàn)室研究步驟如下: Ⅰ.將鐵屑浸泡在0.5 molL-1鹽酸中進(jìn)行預(yù)處理。 Ⅱ.30 min后,用去離子水反復(fù)沖洗,至沖洗后液體的pH為中性。在N2保護(hù)下烘干備用。 Ⅲ.在蒸餾水中加入硝酸鉀配制硝酸鉀溶液。 Ⅳ.將酸預(yù)處理后的鐵屑加入硝酸鉀溶液中。 請(qǐng)回答: (1)鹽酸溶解Fe2O3的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)烘干時(shí)需要在N2保護(hù)下進(jìn)行的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)將步驟Ⅱ中沖洗后的溶液在空氣中加熱蒸發(fā)灼燒,最終得到的固體是　　　。 (4)將酸性條件下,鐵與N反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整: 　Fe+1N+　　　　　Fe2++1N+　　　　 (5)已知活性炭能吸附N、OH-。步驟Ⅳ中操作時(shí)將鐵屑和活性炭同時(shí)加入硝酸鉀溶液中,可以提高脫氮的效果,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)研究表明溶液pH會(huì)影響鐵屑脫氮的效果,反應(yīng)體系的pH分別控制在4和8.5時(shí),N的去除率分別為90%和15%。正常地下水中含有C,會(huì)影響脫氮的效果,用化學(xué)用語(yǔ)和文字簡(jiǎn)述其原因:　　　　　　　　。 9.(xx河北衡水中學(xué)期中)(20分)用含少量鐵的氧化物的氧化銅制取氯化銅晶體(CuCl2xH2O)。有如下操作: 已知:在pH為4~5時(shí),Fe3+幾乎完全水解而沉淀,而此時(shí)Cu2+卻幾乎不水解。 (1)溶液A中的金屬離子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。能檢驗(yàn)溶液A中Fe2+的試劑為　　　(填編號(hào),下同)。 ①KMnO4?、?NH4)2S?、跱aOH?、躃SCN (2)氧化劑可選用　　　　　。 ①Cl2?、贙MnO4　③HNO3?、蹾2O2 (3)要得到較純的產(chǎn)品,試劑可選用　　　　　。 ①NaOH?、贑uO　③Cu(OH)2?、蹸u2(OH)2CO3 (4)某同學(xué)設(shè)計(jì)以原電池的形式實(shí)現(xiàn)Fe2+至Fe3+的轉(zhuǎn)化,電解質(zhì)溶液為稀硫酸,請(qǐng)寫出負(fù)極的電極反應(yīng):　　　　　　　　　　　。 (5)為了測(cè)定制得的氯化銅晶體(CuCl2xH2O)中x的值,某興趣小組設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案:(已知CuCl2的摩爾質(zhì)量為135 gmol-1;H2O的摩爾質(zhì)量為18 gmol-1) 方案一:稱取m g晶體灼燒至質(zhì)量不再減輕為止,冷卻、稱量所得無(wú)水CuCl2的質(zhì)量為n1 g。 試評(píng)價(jià)上述兩種實(shí)驗(yàn)方案:其中正確的方案是　　　　,據(jù)此計(jì)算得x=　　　　　　　　　　　　(用含m、n1或n2的代數(shù)式表示)。 10.(20分)下圖是Na2O2和CO2定性、定量實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖。 注射器1中抽取了100 mL CO2,U形管中裝有適量小玻璃珠和約1.5 g Na2O2粉末。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),打開(kāi)K1、K2、K4止水夾,關(guān)閉K3止水夾,推動(dòng)注射器1活塞,緩緩將CO2壓至U形管,注射器2活塞緩緩向外移動(dòng)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(本題不考慮注射器內(nèi)壁的摩擦阻力) (1)U形管內(nèi)的玻璃珠并不參與反應(yīng),其所起的作用除防止過(guò)氧化鈉粉末被吹走外,另一個(gè)重要作用是　　　　　　　。 (2)U形管中可觀察到的反應(yīng)現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　。 (3)注射器1活塞推到底后,注射器2中收集到的氣體大于50 mL,其原因除可能仍還含CO2外,還有一個(gè)重要原因是　　　　　。 (4)為了使剩余氣體中二氧化碳能反應(yīng)完,接下來(lái)的操作是　　　　　　。 (5)要證明反應(yīng)產(chǎn)物之一為氧氣,最為方便的實(shí)驗(yàn)方法是　　　　　　。 (6)本實(shí)驗(yàn)結(jié)束后固體產(chǎn)物板結(jié),難以從U形管中取出,為了要證明固體產(chǎn)物中含有碳酸鹽,實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要從如下圖示儀器和試劑中選擇　　　　(填字母)。當(dāng)裝置和藥品都安裝完畢后,接下來(lái)的操作步驟是　　　　。 十　金屬元素及其重要化合物 1.B　解析:食品工業(yè)上用NaHCO3的主要目的是產(chǎn)生CO2,使糕點(diǎn)膨松,而NaHCO3與堿反應(yīng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生CO2,B選項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.A　解析:②S在O2燃燒生成SO2,錯(cuò)誤;③過(guò)量的鐵與稀硝酸反應(yīng)得到的最終產(chǎn)物為Fe2+,正確;④FeCl3水溶液加熱蒸干會(huì)發(fā)生水解及分解反應(yīng),最后得到Fe2O3,錯(cuò)誤。 3.D　解析:水、酒精均與Na反應(yīng),四氯化碳密度比水大,Na浮在液面上,無(wú)法觀察到氣泡,只有煤油符合。 4.A　解析:氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,實(shí)驗(yàn)②中Fe2+只顯還原性,D項(xiàng)化學(xué)方程式?jīng)]配平。 5.D　解析:①生成Fe3O4;②鋁在常溫下與氧氣反應(yīng)形成致密氧化膜,阻止Al進(jìn)一步與氧氣反應(yīng),錯(cuò)誤;③因?yàn)镹H3H2O是弱堿,正確;④鋁的金屬活動(dòng)性小于鎂,所以鋁不能置換出氧化鎂中的鎂,錯(cuò)誤;⑤過(guò)量的氨水與Fe3+、Al3+反應(yīng)均生成沉淀,錯(cuò)誤;⑥Al(OH)3與過(guò)量的燒堿溶液反應(yīng)生成NaAlO2,過(guò)濾除去Mg(OH)2,濾液中的NaAlO2與H2O、CO2反應(yīng)生成Al(OH)3,正確;⑦又摻進(jìn)了新的雜質(zhì)Cu2+,錯(cuò)誤;⑧生鐵中含碳量最高,錯(cuò)誤。 6.A　解析:若Na2O2完全變質(zhì)生成Na2CO3,與過(guò)量鹽酸反應(yīng)生成CO2,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;B選項(xiàng),由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1可知少量Br2先與溶液中的I-反應(yīng),然后再與Fe2+反應(yīng),正確;D選項(xiàng),由信息可知溶液中含有Fe3+,但不能證明是否含有Fe2+,正確。 7.D　解析:HCl首先與Al反應(yīng):Al+H++H2OAl(OH)3↓,然后才與C反應(yīng):C+H+HC,最后H+與HC反應(yīng):HC+H+H2O+CO2↑,所以a、b、c、d曲線分別表示Al減少、C減少、HC增多、HC減少,與Al、C反應(yīng)的鹽酸均為50 mL 1 molL-1,可知Al、C均是0.05 mol,生成3.9 g Al(OH)3,只有D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.答案:(1)Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O (2)防止鐵屑在空氣中被氧化 (3)Fe2O3 (4)4Fe+N+10H+4Fe2++N+3H2O (5)活性炭的添加使其和鐵構(gòu)成了無(wú)數(shù)個(gè)微小的鐵碳原電池,加快了反應(yīng)速率,其次活性炭吸附生成物N、OH-,能降低水中的N和OH-的濃度 (6)C+H2OHC+OH-增大了溶液的pH會(huì)降低脫氮效果;Fe2++CFeCO3↓覆蓋在反應(yīng)物的表面阻止反應(yīng)進(jìn)行 解析:(3)步驟Ⅱ中沖洗后的溶液為FeCl2、HCl溶液,加熱蒸干HCl揮發(fā),Fe2+被氧化、水解生成Fe(OH)3,Fe(OH)3受熱分解生成Fe2O3;(4)依據(jù)化合價(jià)守恒,Fe的計(jì)量數(shù)為4,依據(jù)鐵元素守恒,Fe2+計(jì)量數(shù)為4,用“H+”配平電荷,前面補(bǔ)10個(gè)H+,最后補(bǔ)水配氫。(5)、(6)小題可從(4)小題方程式分析,因?yàn)镠+是反應(yīng)物,所以提高溶液中H+濃度,有利于脫氮。 9.答案:(1)①　(2)①④　(3)②③④ (4)Fe2+-e-Fe3+ (5)方案二　 解析:(1)只能抓住Fe2+的還原性,用氧化劑鑒別,只有KMnO4符合,加入酸性高錳酸鉀溶液后如果褪色,則證明含有Fe2+;(2)氧化劑不能摻入新的雜質(zhì),溶液中含有Cl-,所以可以用Cl2,H2O2屬于綠色氧化劑,被還原后生成H2O,也可以;(3)依據(jù)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+來(lái)除去Fe3+,①摻入新的雜質(zhì)Na+,②③④均可;(4)負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),所以應(yīng)為Fe2+失電子;(5)CuCl2水解,方案一不會(huì)得到無(wú)水CuCl2,錯(cuò)誤;n(CuCl2)=n(CuO)= mol,所以CuCl2xH2O的摩爾質(zhì)量為m g mol= g mol-1,1 mol晶體中H2O的質(zhì)量為(-135) g。 10.答案:(1)增大過(guò)氧化鈉和二氧化碳的接觸面,使反應(yīng)完全 (2)淡黃色粉末漸漸變白 (3)該反應(yīng)為放熱反應(yīng),使反應(yīng)后氣體溫度升高,體積變大 (4)將注射器2中氣體再推入U(xiǎn)形管,反復(fù)數(shù)次 (5)打開(kāi)膠塞,立即將帶有火星的木條伸入U(xiǎn)形管中,木條復(fù)燃 (6)DEA(或DEC) (7)關(guān)閉K1、K4止水夾,打開(kāi)K2、K3止水夾;打開(kāi)分液漏斗活塞將稀鹽酸滴入U(xiǎn)形管中,觀察試管內(nèi)Ca(OH)2溶液是否變渾濁 解析:(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2可知固體顏色的變化;(3)依據(jù)影響氣體體積的因素來(lái)分析;(6)不能用長(zhǎng)頸漏斗,因?yàn)闊o(wú)液封,生成的氣體無(wú)法收集。