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2019-2020年高考化學一輪復習 單元綜合檢測（三） 金屬及其化合物 一、選擇題(每小題6分,共42分) 1.下列對物質(zhì)用途的描述中錯誤的是 (B) A.鈉、鉀合金可用于快中子反應堆作熱交換劑 B.BaCO3可用作鋇餐內(nèi)服藥劑 C.鎂常用于制造信號彈和焰火 D.氧化鐵可制成防銹油漆 【解析】BaCO3與胃酸反應能產(chǎn)生有毒的Ba2+,不能用作鋇餐,BaSO4不能溶于胃酸,可用作鋇餐內(nèi)服藥劑。 2.(xx襄陽調(diào)研)某溶液中含有HC、C、S、Na+、N五種離子。若向其中加入過氧化鈉粉末,充分反應后(溶液體積變化忽略不計),溶液中離子濃度保持不變的是 (B) A.C、N B.N C.S、N D.C、N、Na+ 【解析】加入Na2O2粉末后,S因被O2氧化而減少,因有NaOH生成,則HC與之反應生成C,使C、Na+均增加,HC減少,整個過程中只有N濃度保持不變。 3.(xx河北衡水中學調(diào)研)化學與生產(chǎn)和生活密切相關,下列說法正確的是 (B) A.金屬鈉可以保存在煤油或酒精中,防止在空氣中變質(zhì) B.石油的裂化和煤的干餾,都屬于化學變化 C.等質(zhì)量的葡萄糖和果糖在人體內(nèi)完全氧化釋放的能量相等 D.聚氯乙烯制品易造成白色污染,可采用焚燒法處理 【解析】金屬鈉可以和酒精反應生成乙醇鈉和氫氣,A項錯誤;葡萄糖和果糖屬于不同物質(zhì),分子結構不同,燃燒熱不一樣,C項錯誤;聚氯乙烯燃燒時產(chǎn)生大量污染性氣體和濃煙,D項錯誤。 4.下列關于金屬或金屬化合物的說法正確的是 (B) A.Al2O3和Al(OH)3均為兩性物質(zhì),Al是兩性元素 B.不用試劑即可鑒別Na2CO3溶液和NaHSO4溶液 C.轉(zhuǎn)化Na→Na2O→Na2O2中,鈉元素被連續(xù)氧化 D.純鐵和純鋁均具有一定的抗腐蝕性,其原理相同 【解析】Al易失去電子,表現(xiàn)金屬性(還原性),Al屬于金屬元素,不是兩性元素,A項錯誤;向Na2CO3溶液中逐滴滴加NaHSO4溶液,開始時沒有氣泡生成,一段時間后有氣泡生成,而反向滴加時,一開始即有氣泡生成,B項正確;Na→Na2O的過程中被氧化的元素為鈉元素,而Na2O→Na2O2過程中被氧化的元素為氧元素,C項錯誤;純鐵具有一定的抗腐蝕性是因為不含碳等其他雜質(zhì),不易形成原電池,純鋁具有一定的抗腐蝕性的原因是其表面被氧氣氧化形成了一層致密的氧化物保護膜,D項錯誤。 5.(xx天津六校聯(lián)考)下列類推正確的是 (D) A.CaCO3與稀硝酸反應生成CO2,CaSO3能與稀硝酸反應生成SO2 B.銅在氯氣中劇烈燃燒生成二價銅,銅也能在硫蒸氣中劇烈燃燒生成二價銅 C.鋅可以與溶液中的銀離子發(fā)生置換反應,鈉也能與溶液中的銀離子發(fā)生置換反應 D.鈉與乙醇反應產(chǎn)生氫氣,鉀與乙醇也能反應產(chǎn)生氫氣 【解析】亞硫酸鹽具有還原性,易被強氧化劑硝酸氧化為硫酸鹽,A項錯誤;氯氣氧化性強于S,Cu與S反應生成Cu2S,其中Cu為+1價,B項錯誤;金屬鈉和鹽溶液的反應實質(zhì)是先和水反應,不和溶液中的銀離子發(fā)生置換反應,C項錯誤;活潑金屬鉀、鈉可以和醇發(fā)生反應生成氫氣,D項正確。 6.(xx山東實驗中學質(zhì)檢)向盛有Z溶液的洗氣瓶中先通入氣體X,生成沉淀;再通入過量氣體Y,沉淀溶解。下列各組物質(zhì)中,符合以上現(xiàn)象的是 (A) X Y Z A NH3 HCl AlCl3溶液 B CO2 NH3 CaCl2溶液 C SO2 NO2 BaCl2溶液 D CO2 HCl Na2SiO3溶液 【解析】向AlCl3溶液中通入NH3生成Al(OH)3沉淀,再繼續(xù)通入HCl,發(fā)生中和反應,Al(OH)3溶解,A項正確;向CaCl2溶液中通入CO2不會產(chǎn)生沉淀,B項錯誤;向BaCl2溶液中通入SO2不會產(chǎn)生沉淀,C項錯誤;向Na2SiO3溶液中通入CO2產(chǎn)生H2SiO3沉淀,再繼續(xù)通入HCl,沉淀不會溶解,D項錯誤。 7.(xx蘭州一中月考)在1 L含0.1 mol NaAlO2和0.1 mol Ba(OH)2的混合溶液中,逐滴加入濃度為0.1 molL-1的H2SO4溶液,下列圖象中能表示反應產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與加入硫酸溶液體積之間關系的是 (A) 【解析】由題意可知首先發(fā)生反應:Ba(OH)2+H2SO4BaSO4↓+2H2O,0.1 mol Ba(OH)2消耗0.1 mol H2SO4,生成0.1 mol BaSO4沉淀;繼續(xù)加入H2SO4溶液,發(fā)生反應:Al+H++H2OAl(OH)3↓,0.1 mol Al消耗0.05 mol H2SO4,生成0.1 mol Al(OH)3沉淀,此時沉淀量達到最大值;繼續(xù)加入H2SO4溶液,發(fā)生反應:Al(OH)3+3H+Al3++3H2O,沉淀減少,0.1 mol Al(OH)3消耗0.15 mol H2SO4,最后為BaSO4沉淀,繼續(xù)加入H2SO4溶液,沉淀的量不變。綜上所述,A項符合題意。 二、非選擇題(共58分) 8.(14分)某化學興趣小組的同學圍繞“從含銅廢料中回收銅”提出了各自的看法。甲同學根據(jù)已學知識,提出了一套回收方案: 含銅廢料黑色固體及殘留物藍色溶液及不溶物濾液淺綠色溶液及紅色沉淀物紅色粉末 乙同學提出了另一套方案: 含銅廢料碎銅、碎電纜皮、其他雜質(zhì)藍色溶液及不溶物濾液淺綠色溶液及紅色沉淀物紅色粉末 (1)寫出乙同學的方案中加入稀硫酸并通入空氣的化學方程式:　2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O　。 (2)無論是甲還是乙的方案,最后所得的紅色粉末均不是純凈的銅,這是因為　為使Cu2+完全被置換出來,步驟③所加鐵粉過量　;請你提出提純的方案(只回答方案即可,不必說明具體操作):　將所得銅粉用稀硫酸(或鹽酸)酸洗后再洗滌、干燥　。 (3)從環(huán)保角度對兩套方案的不同部分進行比較,你認為　乙　(填“甲”或“乙”)方案更合理,理由是　甲方案第①步“灼燒”會產(chǎn)生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧(合理即可)　。 (4)最后,老師肯定了同學們的積極思考,但同時指出:可從方案最后一步所得淺綠色溶液獲得一種俗稱“綠礬”的工業(yè)產(chǎn)品,其可用來制成治療貧血的補鐵藥劑,細心的同學會發(fā)現(xiàn),這種藥劑往往制成“糖衣片”,請你從化學的角度解釋這樣做的原因是(已知只有二價鐵才具有補鐵效果)　FeSO4在空氣中易被氧化成Fe2(SO4)3而變質(zhì)失效　。 【解析】甲方案的原理是在空氣中灼燒,使銅轉(zhuǎn)化為CuO,酸溶后再用Fe將Cu置換出來,加入的過量鐵粉可用稀硫酸溶解而除去,但該方案在灼燒時,碎電纜皮等雜質(zhì)會產(chǎn)生污染氣體;乙方案的原理是將含銅廢料粉碎后,在熱的稀硫酸中通入空氣,使銅被O2氧化,轉(zhuǎn)化為Cu2+,后續(xù)實驗與方案甲相同。兩個方案中最后都會產(chǎn)生FeSO4溶液,而FeSO4具有較強還原性,在空氣中易被氧氣氧化成Fe2(SO4)3。 9.(15分)摩爾鹽[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]是一種復鹽,其制備步驟如下: Ⅰ.鐵屑除油:取m g鐵屑置于燒杯中,加入15 mL 10%的Na2CO3溶液,小火加熱,用傾析法分離并洗滌鐵屑。 Ⅱ.硫酸亞鐵制備:向盛鐵屑的燒杯中加入15 mL 3 molL-1的硫酸,水浴加熱,趁熱過濾。 Ⅲ.硫酸亞鐵銨制備:根據(jù)反應鐵屑的質(zhì)量算出生成硫酸亞鐵的量,加入含等物質(zhì)的量硫酸銨的飽和溶液,再進行一定的操作,即可得到摩爾鹽晶體。 請回答: (1)步驟Ⅰ中Na2CO3溶液的作用是　除去鐵屑表面的油污　。下列情況適合傾析法的有　cd　(填序號)。 a.沉淀呈膠狀 b.沉淀呈絮狀 c.沉淀容易沉降 d.沉淀顆粒較大 (2)步驟Ⅱ中鐵屑過量的目的是　Fe+2Fe3+3Fe2+　(用離子方程式表示)。 (3)步驟Ⅲ中加入硫酸銨溶液后,要得到摩爾鹽晶體,需要經(jīng)過的操作有:加熱蒸發(fā)、　冷卻結晶、過濾　,用無水乙醇洗滌得到摩爾鹽。 (4)為檢驗晶體中的Fe2+,某同學發(fā)現(xiàn)滴入KSCN溶液后,溶液有淺紅色出現(xiàn),于是他對自己的實驗方法產(chǎn)生了懷疑。經(jīng)過思考后,該同學仍使用此方法根據(jù)　(滴入氯水)溶液紅色加深　現(xiàn)象可以證明有Fe2+存在。 (5)為了測定摩爾鹽中Fe2+的含量,稱取4.0 g摩爾鹽樣品,溶于水配成溶液并加入稀硫酸,用0.2 molL-1的KMnO4溶液進行滴定,到滴定終點時,消耗了KMnO4溶液10.00 mL,則樣品中Fe2+的質(zhì)量分數(shù)為　14%　。若滴定過程中,搖瓶過于劇烈,則對測定結果的影響是　偏低　(填“偏高”或“偏低”)。 【解析】(1)加熱條件下Na2CO3溶液中C的水解程度增大,溶液堿性增強,可與鐵屑上的油污發(fā)生反應而除去油污。(2)加入過量的鐵是防止生成Fe3+。(3)摩爾鹽受熱易失去結晶水,故不能采取將溶液加熱蒸干的方法獲取晶體,應冷卻結晶后過濾。(4)檢驗摩爾鹽中Fe2+,加入KSCN溶液后出現(xiàn)淺紅色是因為少量Fe2+被空氣中的O2氧化為Fe3+,若檢驗過程中加入氧化劑氯水,溶液紅色加深,說明有更多Fe3+生成,則可說明摩爾鹽中含有Fe2+。(5)根據(jù)電子守恒可得關系式:5Fe2+~Mn,則該摩爾鹽中Fe2+的質(zhì)量分數(shù)為100%=14%。若滴定過程中,搖瓶過于劇烈,部分Fe2+被空氣中O2氧化為Fe3+,會使消耗的KMnO4溶液體積偏小,導致測定結果偏小。 10.(14分)(xx湖南衡陽八中月考)某學生為了探究鈉與CO2的反應,利用如圖裝置進行實驗(已知PdCl2能被CO還原得到黑色的Pd)。 (1)請將上圖各裝置連接完整(填寫裝置中字母):c接f,　g　接　d　,　e　接　a(或b)　,　b(或a)　接　h　。 (2)若用稀鹽酸與CaCO3反應制備CO2,在加稀鹽酸時,發(fā)現(xiàn)CaCO3與稀鹽酸不能接觸,而稀鹽酸又不夠了,為使反應能順利進行,可向長頸漏斗中加入的試劑是　ABD　。 A.NaNO3溶液 B.CCl4 C.苯 D.稀硝酸 (3)檢查裝置氣密性并裝好藥品后,點燃酒精燈之前應進行的操作是打開彈簧夾,讓CO2充滿整個裝置,當觀察到　裝置⑤中澄清石灰水變渾濁　時再點燃酒精燈。 (4)反應過程中CO2足量,假如反應過程中有下列兩種情況,分別寫出兩種情況下鈉與CO2反應的化學方程式。 Ⅰ.裝置⑤PdCl2溶液中觀察到有黑色沉淀,裝置①中固體成分只有一種,且向固體中加入稀鹽酸產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體:　2Na+2CO2Na2CO3+CO　。 Ⅱ.裝置①中鈉的質(zhì)量為0.46 g,充分反應后,將裝置①中的固體加入到足量稀鹽酸中產(chǎn)生224 mL(標準狀況)CO2氣體,且溶液中還有固體殘留:　4Na+3CO22Na2CO3+C　。 【解析】(1)根據(jù)實驗目的,先需要制備二氧化碳,選用二氧化碳發(fā)生裝置為②,為了便于控制反應,選用的藥品是塊狀碳酸鈣,所以只能選用稀鹽酸,生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體,需要經(jīng)過裝置④飽和碳酸氫鈉溶液除去雜質(zhì)氯化氫,然后選用裝置③濃硫酸干燥二氧化碳,干燥后的二氧化碳通入裝置①與金屬鈉反應,反應后的氣體利用裝置⑤檢驗,所以正確的連接順序為c→f→g→d→e→a(b)→b(a)→h→i。(2)苯的密度小于水的密度,故不能選用苯。(3)反應開始前,需要排盡裝置中的空氣,以免空氣中O2、CO2、H2O干擾實驗,等到裝置⑤中澄清石灰水變渾濁,說明裝置中空氣已經(jīng)排凈。(4)Ⅰ.裝置⑤PdCl2溶液中觀察到有黑色沉淀,說明反應生成了一氧化碳;裝置①中固體成分只有一種,且向固體中加入稀鹽酸產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體,說明生成的固體是碳酸鈉,鈉與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和一氧化碳,反應的化學方程式為2Na+2CO2Na2CO3+CO。Ⅱ.鈉的質(zhì)量為0.46 g,物質(zhì)的量為0.02 mol;反應裝置⑤中無明顯現(xiàn)象,說明沒有生成一氧化碳和二氧化碳氣體;充分反應后,將裝置①中的固體加入到足量稀鹽酸中產(chǎn)生224 mL(標準狀況)CO2氣體,二氧化碳的物質(zhì)的量為0.01 mol,含有C 0.01 mol,鈉與C 的物質(zhì)的量之比為2∶1,說明生成了碳酸鈉固體;溶液中還有固體殘留,根據(jù)元素守恒說明有固體碳生成,根據(jù)以上分析,鈉與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和碳,反應的化學方程式為4Na+3CO22Na2CO3+C。 11.(15分)(xx江蘇啟東中學調(diào)研)粉煤灰是燃煤電廠的廢渣,主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。實驗室模擬工業(yè)從粉煤灰提取活性Al2O3,其流程如圖: 已知燒結過程的產(chǎn)物主要是NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等。 (1)寫出燒結過程中鋁元素轉(zhuǎn)化的化學方程式:　Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑　。 (2)操作a為冷卻、研磨,其中研磨的目的是　提高燒結產(chǎn)物浸出率　。 (3)浸出過程中,NaFeO2可完全水解,水解反應的離子方程式為　Fe+2H2OFe(OH)3↓+OH-　。 (4)操作b的名稱是　過濾　,所用的玻璃儀器有　漏斗、玻璃棒　和燒杯。 (5)“碳化”時生成沉淀,沉淀的化學式為　Al(OH)3　。 【解析】(1)由題給流程圖和所給提示信息可知,在燒結過程中Al2O3與Na2CO3反應生成NaAlO2,依據(jù)原子守恒可知還有CO2放出,反應的化學方程式為Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑。(2)研磨可增大浸出時固液接觸面積,以提高燒結產(chǎn)物的浸出率。(3)NaFeO2中鐵元素的化合價是+3價,則水解產(chǎn)物為Fe(OH)3,據(jù)此寫出水解的離子方程式為Fe+2H2OFe(OH)3↓+OH-。(4)在浸出的過程中有難溶物,故操作b為過濾;所需玻璃儀器為漏斗、玻璃棒和燒杯。(5)過濾后溶液中的主要成分為NaAlO2,“碳化”過程中通入的過量氣體為CO2,得到的沉淀應為Al(OH)3。