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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題限時訓(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個選項符合題意) 1.(xx浙江杭州一模)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與其應(yīng)用不相對應(yīng)的是(　　) A.MgO、Al2O3的熔點很高,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、透霧能力強的黃光 2.下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實現(xiàn)的是(　) ①Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3 ②SSO3H2SO4 ③FeFe2+Fe3+ ④Fe2O3FeCl3(aq)無水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.已知下述三個實驗均能發(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 下列說法中正確的是(　) A.實驗①和③中的鐵釘只作還原劑 B.上述實驗證明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+ C.實驗②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性 D.實驗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:加入過量的燒堿溶液充分反應(yīng),過濾,向濾液中通入過量CO2后過濾 ⑦除去FeCl2溶液中混有的FeCl3:加入過量銅粉,過濾 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)實驗操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論錯誤的是(　　) 選 項 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 A 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加過量的鹽酸 產(chǎn)生無色氣體 Na2O2沒有完全變質(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 實驗現(xiàn)象1: 上層溶液不變紅,下層溶液呈紫紅色 實驗現(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點時,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北京豐臺一模)(18分)鐵屑可用于地下水脫氮,其實驗室研究步驟如下: Ⅰ.將鐵屑浸泡在0.5 molL-1鹽酸中進行預(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。 請回答: (1)鹽酸溶解Fe2O3的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)烘干時需要在N2保護下進行的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 (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中操作時將鐵屑和活性炭同時加入硝酸鉀溶液中,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,N的去除率分別為90%和15%。正常地下水中含有C,會影響脫氮的效果,用化學(xué)用語和文字簡述其原因:　　　　　　　　。 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,Fe3+幾乎完全水解而沉淀,而此時Cu2+卻幾乎不水解。 (1)溶液A中的金屬離子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。能檢驗溶液A中Fe2+的試劑為　　　(填編號,下同)。 ①KMnO4?、?NH4)2S?、跱aOH?、躃SCN (2)氧化劑可選用　　　　　。 ①Cl2?、贙MnO4?、跦NO3?、蹾2O2 (3)要得到較純的產(chǎn)品,試劑可選用　　　　　。 ①NaOH?、贑uO?、跜u(OH)2?、蹸u2(OH)2CO3 (4)某同學(xué)設(shè)計以原電池的形式實現(xiàn)Fe2+至Fe3+的轉(zhuǎn)化,電解質(zhì)溶液為稀硫酸,請寫出負極的電極反應(yīng):　　　　　　　　　　　。 (5)為了測定制得的氯化銅晶體(CuCl2xH2O)中x的值,某興趣小組設(shè)計了兩種實驗方案:(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、稱量所得無水CuCl2的質(zhì)量為n1 g。 試評價上述兩種實驗方案:其中正確的方案是　　　　,據(jù)此計算得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、定量實驗的裝置示意圖。 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。實驗開始時,打開K1、K2、K4止水夾,關(guān)閉K3止水夾,推動注射器1活塞,緩緩將CO2壓至U形管,注射器2活塞緩緩向外移動?；卮鹣铝袉栴}:(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氧化鈉粉末被吹走外,另一個重要作用是　　　　　　　。 (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,最為方便的實驗方法是　　　　　　。 (6)本實驗結(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,實驗時還需要從如下圖示儀器和試劑中選擇　　　　(填字母)。當裝置和藥品都安裝完畢后,接下來的操作步驟是　　　　。 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,使糕點膨松,而NaHCO3與堿反應(yīng)時不會產(chǎn)生CO2,B選項錯誤。 2.A　解析:②S在O2燃燒生成SO2,錯誤;③過量的鐵與稀硝酸反應(yīng)得到的最終產(chǎn)物為Fe2+,正確;④FeCl3水溶液加熱蒸干會發(fā)生水解及分解反應(yīng),最后得到Fe2O3,錯誤。 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,無法觀察到氣泡,只有煤油符合。 4.A　解析:氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,實驗②中Fe2+只顯還原性,D項化學(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進一步與氧氣反應(yīng),錯誤;③因為NH3H2O是弱堿,正確;④鋁的金屬活動性小于鎂,所以鋁不能置換出氧化鎂中的鎂,錯誤;⑤過量的氨水與Fe3+、Al3+反應(yīng)均生成沉淀,錯誤;⑥Al(OH)3與過量的燒堿溶液反應(yīng)生成NaAlO2,過濾除去Mg(OH)2,濾液中的NaAlO2與H2O、CO2反應(yīng)生成Al(OH)3,正確;⑦又摻進了新的雜質(zhì)Cu2+,錯誤;⑧生鐵中含碳量最高,錯誤。 6.A　解析:若Na2O2完全變質(zhì)生成Na2CO3,與過量鹽酸反應(yīng)生成CO2,A選項錯誤;B選項,由實驗現(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,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選項錯誤。 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)成了無數(shù)個微小的鐵碳原電池,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會降低脫氮效果;Fe2++CFeCO3↓覆蓋在反應(yīng)物的表面阻止反應(yīng)進行 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)化合價守恒,Fe的計量數(shù)為4,依據(jù)鐵元素守恒,Fe2+計量數(shù)為4,用“H+”配平電荷,前面補10個H+,最后補水配氫。(5)、(6)小題可從(4)小題方程式分析,因為H+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+來除去Fe3+,①摻入新的雜質(zhì)Na+,②③④均可;(4)負極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),所以應(yīng)為Fe2+失電子;(5)CuCl2水解,方案一不會得到無水CuCl2,錯誤;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形管,反復(fù)數(shù)次 (5)打開膠塞,立即將帶有火星的木條伸入U形管中,木條復(fù)燃 (6)DEA(或DEC) (7)關(guān)閉K1、K4止水夾,打開K2、K3止水夾;打開分液漏斗活塞將稀鹽酸滴入U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分析;(6)不能用長頸漏斗,因為無液封,生成的氣體無法收集。