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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題檢測十 金屬及其化合物 一、選擇題(每小題6分，共60分) 1．下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是(　　) A．K　　　　 B．Na C．Fe D．Al 解析：Fe在空氣中被氧化為疏松的氧化鐵，起不到保護(hù)內(nèi)層金屬的作用；金屬鋁的表面易形成致密的氧化物薄膜，保護(hù)內(nèi)層金屬不被腐蝕，選D。 答案：D 2．下列實驗方案中，不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?　　) 選項 實驗?zāi)康? 實驗方案 A 檢驗CH3CH2Br在NaOH溶液中是否發(fā)生水解 將CH3CH2Br與NaOH溶液共熱。冷卻后，取出上層水溶液，用稀HNO3酸化，加入AgNO3溶液，觀察是否產(chǎn)生淡黃色沉淀 B 檢驗Fe(NO3)2晶體是否已氧化變質(zhì) 將Fe(NO3)2樣品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變紅 C 驗證Br2的氧化性強(qiáng)于I2 將少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振蕩，靜置，可觀察到下層液體呈紫色 D 驗證Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2 將FeCl3溶液加入Mg(OH)2懸濁液中，振蕩，可觀察到沉淀由白色變?yōu)榧t褐色 答案：B 3．在FeCl2和AlCl3的混合溶液中加入過量的Na2O2，直至溶液中沉淀的量不再改變?yōu)橹?。過濾、洗滌，然后將所得沉淀干燥、灼燒，最終剩余固體的成分是(　　) A．Fe2O3、Al2O3　　B．Fe2O3 C．Fe(OH)2、Al(OH)3 D．Fe(OH)3、Al(OH)3 解析：過量的Na2O2與水反應(yīng)產(chǎn)生的NaOH與FeCl2和AlCl3反應(yīng)時，產(chǎn)生的沉淀為Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3灼燒分解為Fe2O3和H2O，最終產(chǎn)物為Fe2O3。 答案：B 4．在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01 mol的混合溶液中加入0.01 mol鐵粉，經(jīng)攪拌后發(fā)生的變化應(yīng)是(　　) A．鐵溶解，析出0.01 mol Ag和0.005 mol Cu B．鐵溶解，析出0.01 mol Ag并放出H2 C．鐵溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Fe3＋ D．鐵溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Cu2＋ 解析：按照氧化性：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞Zn2＋可知，F(xiàn)e粉先和AgNO3反應(yīng)，置換出0.01 mol Ag后，溶液中還剩余0.005 mol Fe粉，然后和Fe3＋完全反應(yīng)生成Fe2＋，所以答案為C。 答案：C 5．(xx合肥一模)將CO2氣體緩緩?fù)ㄈ氲胶械任镔|(zhì)的量的KOH、Ba(OH)2和KAlO2的混合溶液中，直至過量，生成沉淀的物質(zhì)的量與所通CO2的體積關(guān)系如圖所示(假設(shè)每步反應(yīng)均完全)。下列關(guān)于整個反應(yīng)進(jìn)程中的各種描述不正確的是(　　) A．a(chǎn)～b段與c～d段所發(fā)生的反應(yīng)相同 B．b～c段反應(yīng)的離子方程式是：2AlO＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO C．O～a段反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O D．d～e段沉淀的減少是由碳酸鋇固體的消失所致 解析：本題考查元素化合物之間的反應(yīng)，意在考查考生根據(jù)化學(xué)圖象分析化學(xué)反應(yīng)先后順序的能力。根據(jù)題意，O～a段的反應(yīng)為：Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O；a～b段的反應(yīng)為：2KOH＋CO2===K2CO3＋H2O；b～c段的反應(yīng)為：2KAlO2＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋K2CO3；c～d段的反應(yīng)為：K2CO3＋H2O＋CO2===2KHCO3；d～e段的反應(yīng)為：BaCO3＋H2O＋CO2===Ba(HCO3)2，A項錯誤。 答案：A 6．(xx遼寧五校聯(lián)考)常溫下，在0.2 molL－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL－1NaOH溶液，實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)時，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，離子方程式為Al3＋＋3H2O===Al(OH)3＋3H＋ B．a(chǎn)→b段，溶液的pH增大，Al3＋濃度不變 C．b→c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀 D．d點(diǎn)時，Al(OH)3沉淀開始溶解 解析：本題側(cè)重考查鹽類水解及復(fù)分解反應(yīng)，意在考查考生對鹽類水解知識的掌握情況及對圖象的分析能力。硫酸鋁為強(qiáng)酸弱堿鹽，Al3＋水解使溶液呈酸性：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，A項錯誤；a→b段，發(fā)生反應(yīng)H＋＋OH－===H2O，c(H＋)減小，pH增大，但加入了NaOH溶液，溶液總體積增大，故Al3＋濃度減小，B項錯誤；b→c段，pH變化不大，主要發(fā)生反應(yīng)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，故加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀，C項正確；c點(diǎn)后pH發(fā)生突變，NaOH過量，Al(OH)3沉淀開始溶解，生成NaAlO2，d點(diǎn)pH＞10，NaOH遠(yuǎn)遠(yuǎn)過量，D項錯誤。 答案：C 7．(xx浙江名校聯(lián)考)取一定質(zhì)量的Cu、Cu2O、CuO的固體混合物，將其分成兩等份。其中一份通入足量的氫氣充分反應(yīng)后固體質(zhì)量為25.6 g，另一份加入500 mL稀硝酸中固體恰好完全溶解并產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NO氣體4.48 L。已知Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。則稀硝酸的濃度為(　　) A．2 mol/L B．1.6 mol/L C．0.8 mol/L D．0.4 mol/L 解析：本題考查了化學(xué)計算，意在考查考生的化學(xué)計算能力。25.6 g Cu的物質(zhì)的量為0.4 mol，故生成Cu(NO3)2所消耗的HNO3的物質(zhì)的量為0.8 mol，又標(biāo)況下4.48 L NO氣體的物質(zhì)的量為0.2 mol，生成NO所消耗的HNO3的物質(zhì)的量為0.2 mol，故共消耗HNO3的物質(zhì)的量為0.8 mol＋0.2 mol＝1 mol，所以c(HNO3)＝1 mol0.5 L＝2 mol/L。 答案：A 8．(xx遼寧五校聯(lián)考)鈦是航空、軍工、電力等領(lǐng)域的重要原料。工業(yè)上用鈦酸亞鐵(FeTiO3)冶煉鈦(Ti)的過程是： ①2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2FeCl3＋6CO ②在氬氣環(huán)境中，2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2 下列判斷不正確的是(　　) A．反應(yīng)②屬于置換反應(yīng) B．反應(yīng)②中氯化物的總質(zhì)量保持不變 C．反應(yīng)①、②中鈦元素的化合價都改變 D．反應(yīng)②中，氬氣只作為保護(hù)氣并不參加反應(yīng) 解析：本題考查了化學(xué)反應(yīng)，意在考查考生利用題目給出的信息并結(jié)合所學(xué)相關(guān)知識分析解答問題的能力。2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2是由一種單質(zhì)(Mg)和一種化合物(TiCl4)反應(yīng)生成另一種單質(zhì)(Ti)和另一種化合物(MgCl2)的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)，A項正確；鈦的相對原子質(zhì)量為48，鈦的相對原子質(zhì)量等于鎂的相對原子質(zhì)量的2倍，結(jié)合反應(yīng)方程式可知反應(yīng)前后②中氯化物的總質(zhì)量保持不變，B項正確；反應(yīng)①中反應(yīng)前后鈦元素的化合價均為＋4，反應(yīng)②中鈦元素的化合價由＋4變?yōu)?，C項錯誤；反應(yīng)②在氬氣環(huán)境中進(jìn)行，氬氣只作為保護(hù)氣并不參加反應(yīng)，D項正確。 答案：C 9．(xx南昌零模)將一定質(zhì)量的鎂銅合金加入到100 mL某濃度HNO3中，兩者恰好反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)的還原產(chǎn)物只有NO氣體。反應(yīng)后向所得溶液中加入物質(zhì)的量濃度為3 mol/L的NaOH溶液至沉淀完全，測得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1 g；則下列有關(guān)敘述中不正確的是(　　) A．開始加入合金的總物質(zhì)的量為0.15 mol B．生成NO氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24 L C．生成沉淀完全時消耗NaOH溶液體積為100 mL D．參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量濃度為1 mol/L 解析：本題考查鎂銅合金與硝酸的反應(yīng)，意在考查考生的計算能力。將鎂銅合金加入到某濃度HNO3中，合金完全溶解(反應(yīng)的還原產(chǎn)物只有NO)，發(fā)生反應(yīng)：3Mg＋8HNO3(稀)===3Mg(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，向反應(yīng)后的溶液中加入3 mol/L的NaOH溶液至沉淀完全，發(fā)生反應(yīng)：Mg(NO3)2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaNO3、Cu(NO3)2＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋2NaNO3，沉淀為氫氧化鎂和氫氧化銅，生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1 g，則氫氧化鎂和氫氧化銅中含有OH－的質(zhì)量為5.1 g，OH－的物質(zhì)的量為：n(OH－)＝＝0.3 mol，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，合金的總物質(zhì)的量為：n(合金)＝n(OH－)＝0.15 mol，A項正確；合金的物質(zhì)的量為0.15 mol，完全反應(yīng)失去0.15 mol2＝0.3 mol電子，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒知，生成一氧化氮的物質(zhì)的量為：n(NO)＝＝0.1 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.1 mol NO的體積為2.24 L，故B項正確；反應(yīng)消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：n(NaOH)＝n(OH－)＝0.3 mol，則生成沉淀完全時消耗氫氧化鈉溶液的體積為：V(NaOH)＝＝0.1 L＝100 mL，故C項正確；根據(jù)反應(yīng)方程式可知參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為：n反應(yīng)(HNO3)＝n(合金)＝0.15 mol＝0.4 mol，c(HNO3)＝＝4 mol/L，D項錯誤。 答案：D 10．(xx南昌零模)將鎂、鋁、鐵合金投入300 mL硝酸中，金屬恰好溶解，轉(zhuǎn)化成Mg2＋、Al3＋和Fe3＋；硝酸全部被還原為NO，且在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積為6.72 L，當(dāng)加入300 mL某濃度NaOH溶液，金屬陽離子恰好全部沉淀，干燥后測得質(zhì)量為27.2 g。下列有關(guān)推斷正確的是(　　) A．參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量為0.9 mol B．參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為11.9 g C．HNO3的物質(zhì)的量濃度為3 mol/L D．NaOH的物質(zhì)的量濃度為6 mol/L 解析：本題考查了金屬的性質(zhì)及相關(guān)計算，意在考查考生對金屬性質(zhì)的理解及計算能力。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.72 L NO為0.3 mol，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為0.9 mol，因參加反應(yīng)的硝酸一部分生成NO(0.3 mol)，另外一部分與陽離子形成鹽，形成鹽的NO的物質(zhì)的量與反應(yīng)中金屬失去電子的物質(zhì)的量相同，即0.9 mol，故參加反應(yīng)的硝酸為1.2 mol，故硝酸的濃度為1.2 mol0.3 L＝4 mol/L，A項和C項錯誤；生成沉淀消耗的OH－的物質(zhì)的量與反應(yīng)中金屬失去電子的物質(zhì)的量相同，即0.9 mol，故參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量為27.2 g－0.9 mol17 gmol－1＝11.9 g，B項正確；NaOH的物質(zhì)的量濃度為0.9 mol0.3 L＝3 mol/L，D項錯誤。 答案：B 二、非選擇題(包括3小題，共40分) 11．(14分)(xx石家莊檢測)小蘇打長期放置在空氣中會變質(zhì)(部分轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3)，某研究小組欲測定某小蘇打樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計如下實驗方案： Ⅰ.加熱分解法 利用圖1裝置，充分加熱小蘇打樣品。 (1)儀器a的名稱為_________________________________________________。 (2)在實驗過程中，需要測量的實驗數(shù)據(jù)有： ①儀器a的質(zhì)量； ②__________________________； ③__________________________。 圖1 　　圖2 Ⅱ.測量氣體體積法 利用圖2裝置，測定反應(yīng)生成氣體的體積。 (1)組裝好儀器后，首先進(jìn)行的操作為__________。 (2)導(dǎo)管g的作用為__________________________。 (3)為了減小實驗誤差，B、C中最好用__________溶液代替水。 (4)待反應(yīng)結(jié)束，氣體冷卻至室溫后，利用圖示裝置讀取氣體體積時，應(yīng)注意的事項有： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (5)若所取樣品的質(zhì)量為m g，反應(yīng)前滴定管C的讀數(shù)為V1 mL，反應(yīng)結(jié)束后滴定管C的讀數(shù)為V2 mL，則樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之和為__________(氣體體積均已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。 Ⅲ.其他方案討論 測定該小蘇打樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還可采用的方法有__________(填選項字母)。 A．x g樣品與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得到固體y g B．x g樣品與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，堿石灰增重y g C．x g樣品與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得到固體y g 解析：Ⅰ.(1)儀器a是坩堝。(2)還需要測量的實驗數(shù)據(jù)有“加熱前，儀器a和樣品的總質(zhì)量”和“加熱冷卻后，儀器a和殘留物的總質(zhì)量”。Ⅱ.(1)涉及氣體的實驗裝置連接好后第一步是檢查裝置氣密性。(2)導(dǎo)管g的作用是平衡分液漏斗與錐形瓶內(nèi)的氣壓，使液體順利流下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氣體體積誤差。(3)由于生成的二氧化碳溶于水，造成誤差，所以采用飽和NaHCO3溶液代替水，從而減小誤差。(4)①讀數(shù)時上下移動C管，使B、C兩管液面相平，減小由于壓強(qiáng)不同引起的體積誤差；②視線與液面最低處相平，減小由于讀數(shù)引起的體積誤差。(5)根據(jù)碳元素守恒，1 mol碳元素對應(yīng)1 mol二氧化碳，二氧化碳的物質(zhì)的量為 mol，所以樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之和為 mol。Ⅲ.樣品與稀硫酸反應(yīng)生成的二氧化碳中有水蒸氣，堿石灰既吸收二氧化碳，又吸收水蒸氣，造成較大誤差，不可采用。 答案：Ⅰ.(1)坩堝 (2)②加熱前，儀器a和樣品的總質(zhì)量?、奂訜崂鋮s后，儀器a和殘留物的總質(zhì)量(其他合理答案也可) Ⅱ.(1)檢查裝置氣密性　(2)平衡分液漏斗與錐形瓶內(nèi)的氣壓，使液體順利流下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氣體體積誤差(答對一點(diǎn)即可)　(3)飽和NaHCO3　(4)①讀數(shù)時應(yīng)上下移動C管，使B、C兩管液面相平?、谝暰€與液面最低處相平　(5) mol Ⅲ.AC 12．(15分)FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。 Ⅰ.經(jīng)查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們設(shè)計了制備無水FeCl3的實驗方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下： ①檢驗裝置的氣密性； ②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣； ③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成； ④…… ⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封。 請回答下列問題： (1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。 (2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端。要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器，第④步操作是____________。 (3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號)________。 (4)裝置B中冷水浴的作用為________；裝置C的名稱為________；裝置D中FeCl2全部反應(yīng)后，因失去吸收Cl2的作用而失效，寫出檢驗FeCl2是否失效的試劑：________。 (5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。 Ⅱ.該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S，得到單質(zhì)硫；過濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。 (6)FeCl3與H2S反應(yīng)的離子方程式為________________________________。 (7)電解池中H＋在陰極放電產(chǎn)生H2，陽極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。 (8)綜合分析實驗Ⅱ的兩個反應(yīng)，可知該實驗有兩個顯著優(yōu)點(diǎn)： ①H2S的原子利用率為100%；②______________________。 解析：(1)裝置A中反應(yīng)的方程式為2Fe＋3Cl22FeCl3。 (2)由于無水FeCl3加熱易升華，第④步操作可在沉積的FeCl3固體下方加熱，使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器。 (3)為防止FeCl3潮解采取的措施有②和⑤。 (4)裝置B中冷水浴的作用是冷卻，使FeCl3沉積，便于收集產(chǎn)品。裝置C的名稱為干燥管。 用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗FeCl2是否失效，若未失效則生成藍(lán)色沉淀，若失效則無明顯現(xiàn)象。 (5)用NaOH溶液吸收多余的Cl2。 (6)由題意可寫出FeCl3與H2S反應(yīng)的離子方程式2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。 (7)電解FeCl2溶液時，陽極電極反應(yīng)式為：Fe2＋－e－===Fe3＋。 (8)該實驗另一個顯著的優(yōu)點(diǎn)為FeCl3得到循環(huán)利用。 答案：(1)2Fe＋3Cl22FeCl3 (2)在沉積的FeCl3固體下方加熱 (3)②⑤ (4)冷卻，使FeCl3沉積，便于收集產(chǎn)品　干燥管　K3[Fe(CN)6]溶液 (5) (6)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋ (7)Fe2＋－e－===Fe3＋ (8)FeCl3得到循環(huán)利用 13．(11分)日常生活中使用的鋁合金中的鋁來自于電解氧化鋁。工業(yè)上電解氧化鋁要求其純度不得低于98.2%，而天然鋁土礦中氧化鋁含量為50%～70%，雜質(zhì)主要為SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等。工業(yè)生產(chǎn)鋁錠的工藝流程示意圖如下。 一些氫氧化物沉淀的pH如下表。 沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Mg(OH)2 開始沉淀的pH(離子初 始濃度0.01 mol/L) 4 2.3 10.4 完全沉淀的pH(離子濃 度＜10－5 mol/L) 5.2 4.1 12.4 請回答下列問題： (1)步驟④的操作名稱為__________。 (2)固體A的化學(xué)式為__________，物質(zhì)C為__________。 (3)步驟④調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為__________。 (4)步驟⑥反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。 解析：本題以工業(yè)生產(chǎn)鋁錠的工藝流程為背景，考查內(nèi)容包括pH的選擇，過濾操作、常見金屬元素及其化合物的主要性質(zhì)等。SiO2是酸性氧化物不與鹽酸反應(yīng)，進(jìn)行過濾操作(步驟②)，得到固體A是SiO2；加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH使Fe3＋沉淀，步驟④是過濾得到氫氧化鋁沉淀。步驟④為使Al3＋完全沉淀，而Mg2＋不能產(chǎn)生沉淀，需調(diào)節(jié)溶液的pH在5.2～10.4之間。 答案：(1)過濾 (2)SiO2　NaOH(其他合理答案也可) (3)5.2＜pH＜10.4 (4)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑