（通用版）高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題突破練10 常見金屬及其重要化合物（含解析）-人教版高三化學(xué)試題

專題突破練10常見金屬及其重要化合物一、選擇題(本題包括10個小題,每題6分,共60分)1.(2019四川成都質(zhì)檢)化學(xué)與科技、工業(yè)生產(chǎn)與生活均密切相關(guān)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.鋁合金的大量使用歸功于人們能使用焦炭從氧化鋁中獲得鋁B.用熱的純堿溶液洗去油污,是因為Na2CO3可直接和油污反應(yīng)C.本草經(jīng)集注中關(guān)于鑒別硝石(KNO3)和樸硝(Na2SO4)的記載:“以火燒之,紫青煙起,乃真硝石也”,該方法應(yīng)用了焰色反應(yīng)D.明礬常用作漂白劑,因為明礬溶于水后,水解生成氫氧化鋁膠體2.著名的“侯氏制堿法”主要反應(yīng)原理是:NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3+NH4Cl。若實驗室根據(jù)此原理制備少量的Na2CO3,主要實驗包括:制取NH3和CO2生成NaHCO3分離NaHCO3制取Na2CO3四個步驟。下列實驗選用的主要儀器或主要步驟不正確的是()A.制取氨氣,可選用B.分離NaHCO3,可選用C.制取Na2CO3,可選用D.制取NaHCO3時,應(yīng)先在中通入CO2后再加入氨水3.(2019內(nèi)蒙古赤峰調(diào)研)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的敘述正確的是()A.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液顯紅色B.Al(OH)3具有弱堿性,可用于制胃酸中和劑C.NaHCO3能與堿反應(yīng),可用作焙制糕點的膨松劑D.明礬溶液中加入過量NaOH溶液可形成Al(OH)3膠體4.(2019湖北武漢一模)用鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)制備納米Fe3O4的流程示意圖如下:下列敘述錯誤的是()A.為提高步驟的反應(yīng)速率,可采取攪拌、升溫等措施B.步驟中,主要反應(yīng)的離子方程式是2Fe3+Fe3Fe2+C.步驟中,反應(yīng)完成后剩余的H2O2無需除去D.步驟中,“分離”包含的操作有過濾、洗滌5.(2019河南開封一模)CuSO4是一種重要的化工原料,其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說法不正確的是()A.途徑所用混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為32B.相對于途徑,途徑更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想C.Y可能是麥芽糖或葡萄糖D.1 mol CuSO4在1 100 時分解所得混合氣體X中O2一定為0.75 mol6.(2019湖北八校一模)下列根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論合理的是()實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論A將硫酸酸化的過氧化氫滴入硝酸亞鐵溶液溶液變黃色過氧化氫的氧化性比Fe3+強B先向盛有硫酸亞鐵溶液的試管中加入氯水,然后滴加KSCN溶液滴加KSCN后溶液變?yōu)榧t色原硫酸亞鐵溶液已被空氣中的氧氣氧化變質(zhì)C向試管底部有少量銅的硝酸銅的溶液中加入稀硫酸銅粉逐漸溶解銅可與稀硫酸反應(yīng)D向碳酸氫鈉溶液中加入偏鋁酸鈉溶液有白色沉淀生成AlO2-結(jié)合H+的能力比CO32-強7.(2019江蘇南京模擬)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實現(xiàn)的是()A.Fe3O4(s)Fe(s)Fe(NO3)3(aq)B.Al2O3AlCl3(aq)無水AlCl3C.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)D.CuSO4(aq)Cu(OH)2CuO8.(2019重慶一中月考)常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是()A.0.1 mol·L-1H2SO4溶液:Mg2+、K+、Cl-、NO3-B.無色透明的溶液中:Al3+、Fe3+、NO3-、SCN-C.與Al反應(yīng)能放H2的溶液中:Cu2+、NH4+、CO32-、Cl-D.0.1 mol·L-1的FeCl2溶液中:H+、Al3+、SO42-、ClO-9.下列圖像與對應(yīng)的敘述相符的是()A.圖表示向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液B.圖表示向NaAlO2溶液中逐滴加入鹽酸C.圖表示向FeCl3溶液中加入鋅粉D.圖表示向NaOH溶液中通入CO210.某同學(xué)在實驗室利用氫氧化鈉、鹽酸分離鐵粉和鋁粉的混合物,轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。下列說法不正確的是()鐵鋁混合物A.x為NaOH溶液,y為鹽酸B.ab發(fā)生的反應(yīng)為AlO2-+H+H2OAl(OH)3C.按照本流程,x和y調(diào)換后也能達(dá)到實驗?zāi)康腄.b、c都既能與強酸又能與強堿反應(yīng)二、非選擇題(本題包括3個小題,共40分)11.(2019江蘇溧水高中月考)(10分)堿式碳酸鈉鋁NaaAlb(OH)c(CO3)d可用作阻燃劑、抗酸劑等。其制備方法是:控制溫度和pH,向NaHCO3稀溶液中加入Al(OH)3,并攪拌,充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥,可得堿式碳酸鈉鋁。(1)堿式碳酸鈉鋁NaaAlb(OH)c(CO3)d中a、b、c、d之間的關(guān)系為。 (2)堿式碳酸鈉鋁作為阻燃劑的可能原因:在分解過程中大量吸熱;本身及產(chǎn)物無毒且不可燃;。 (3)若pH過高,則對產(chǎn)品的影響是。 (4)為確定堿式碳酸鈉鋁的組成,進(jìn)行如下實驗:準(zhǔn)確稱取2.880 g樣品用足量稀硝酸溶解,得到CO20.448 L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。在所得溶液中加過量氨水,得到白色沉淀,經(jīng)過濾、洗滌沉淀、充分灼燒得到1.02 g固體。加熱至340 以上時樣品迅速分解,得到金屬氧化物、CO2和H2O。當(dāng)樣品分解完全時,樣品的固體殘留率為56.9%,根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)確定堿式碳酸鈉鋁的組成(寫出計算過程)。12.(2019廣東深圳一模)(15分)室溫下,某同學(xué)進(jìn)行CO2與Na2O2反應(yīng)的探究實驗,回答下列問題。(1)用下圖裝置制備純凈的CO2。丙裝置的名稱是,乙、丙裝置中盛裝的試劑分別是、。 若CO2中混有HCl,則HCl與Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 (2)按照下面的裝置圖進(jìn)行實驗(夾持裝置略)。先組裝儀器,然后,再用注射器1抽取100 mL純凈的CO2,將其連接在K1處,注射器2的活塞推到底后連接在K2處,具支U形管中裝入足量的Na2O2粉末與玻璃珠。 打開止水夾K1、K2,向右推動注射器1的活塞,可觀察到的現(xiàn)象是。 實驗過程中,需緩慢推入CO2,其目的是,為達(dá)到相同目的,還可進(jìn)行的操作是。 (3)實驗結(jié)束后,當(dāng)注射器1的活塞推到底時,測得注射器2中氣體體積為65 mL,則CO2的轉(zhuǎn)化率是。 13.(15分)細(xì)菌冶金是近年來新興的綠色冶金工藝,它主要是應(yīng)用細(xì)菌法溶浸貧礦、廢礦、尾礦和爐渣等,以回收某些貴重有色金屬和稀有金屬,節(jié)約礦產(chǎn)資源,最大限度地利用礦藏的一種冶金方法。其中細(xì)菌治銅的生產(chǎn)流程為:(1)上述生產(chǎn)流程中有三步用到了同一種分離方法,實驗室中不能用這種分離方法來分離液態(tài)膠體中分散質(zhì)的原因是。 (2)綠礬(FeSO4·7H2O)是一種良好的還原劑,也可用來制取治療缺鐵性貧血的藥劑和食品調(diào)味劑。在保存綠礬時,必須。在溶液B中加入適量(NH4)2(SO4)2固體,加熱濃縮時,可以得到(NH4)2Fe(SO4)4·6H2O的原因是。 (3)溶液B中一定含有的金屬陽離子是。若在溶液A中加入少量鐵屑只發(fā)生其中的一個反應(yīng),則此反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為。 (4)寫出黃銅礦中的CuS·FeS在氧化亞鐵硫桿菌作用下被空氣氧化生成溶液A的離子方程式:。 (5)氧化亞銅可用作船底防污漆,以殺死低級海生動物而保護(hù)船體,也可用作陶瓷和搪瓷的著色劑和紅色玻璃的染色劑,氧化亞銅也是一種重要的半導(dǎo)體材料。請用濃的強堿溶液,根據(jù)反應(yīng)2Cu+H2OCu2O+H2,設(shè)計出工業(yè)生產(chǎn)氧化亞銅的一種方法:(只要求畫實驗裝置圖,其他必要材料任選)。 參考答案專題突破練10常見金屬及其重要化合物1.C解析 一般來說,活潑金屬用電解法冶煉,鋁是活潑金屬,所以采用電解法冶煉,A項錯誤;鹽的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以升高溫度,促進(jìn)鹽的水解,溶液的堿性更強。因此用熱的純堿溶液可以洗去油污,并不是碳酸鈉可與油污直接反應(yīng),B項錯誤;鉀元素的焰色是紫色,所以“以火燒之,紫青煙起,乃真硝石也”,C項正確;明礬溶于水電離出的Al3+水解生成氫氧化鋁膠體,膠體具有吸附性,因此明礬可以凈水,但不能用作漂白劑,D項錯誤。2.D解析 實驗室通常用NH4Cl與Ca(OH)2固體在加熱的條件下反應(yīng)制取氨氣,需要選用以及其他儀器,A項正確;從溶液中分離出NaHCO3固體需要過濾,選用能夠?qū)崿F(xiàn),B項正確;制取Na2CO3是將NaHCO3加熱使其分解,可選用,C項正確;制取NaHCO3是將生成的氨氣和二氧化碳通入飽和氯化鈉溶液中,應(yīng)先在中通入氨氣后再通入CO2,以增大CO2的溶解量,D項不正確。3.B解析 FeCl2溶液中有Fe2+,與NH4SCN溶液混合不顯紅色,A項錯誤;Al(OH)3具有弱堿性,能中和胃酸又不傷害人體組織細(xì)胞,B項正確;碳酸氫鈉不穩(wěn)定受熱易分解生成二氧化碳,所以可做焙制糕點的膨松劑,C項錯誤;明礬溶液與過量NaOH溶液反應(yīng)生成AlO2-,不會形成Al(OH)3膠體,D項錯誤。4.C解析 鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)與稀鹽酸反應(yīng)得到的濾液A溶質(zhì)為氯化鐵、氯化亞鐵及過量的稀鹽酸,加入鐵粉發(fā)生反應(yīng)2Fe3+Fe3Fe2+,過濾除去過量的鐵,濾液B的溶質(zhì)為氯化亞鐵,加入氫氧化鈉溶液,生成Fe(OH)2濁液,向濁液中加入雙氧水,雙氧水將Fe(OH)2濁液氧化成濁液D,反應(yīng)完成后需再加熱一段時間除去剩余的H2O2,濁液D與濾液B加熱攪拌發(fā)生反應(yīng)制得Fe3O4,經(jīng)過濾、洗滌、干燥得產(chǎn)品Fe3O4,據(jù)此分析解答。攪拌、適當(dāng)升高溫度可提高鐵泥與鹽酸的反應(yīng)速率,A項正確;濾液A的溶質(zhì)為氯化鐵、氯化亞鐵、過量的稀鹽酸,加入鐵粉還原Fe3+,即主要的離子反應(yīng)為2Fe3+Fe3Fe2+,B項正確;步驟中,濁液C中的氫氧化亞鐵被過氧化氫氧化成濁液D,為了提高Fe3O4的產(chǎn)率需要控制濁液D與濾液B中Fe2+的比例,為防止濾液B中Fe2+在步驟中被H2O2氧化,步驟中反應(yīng)完成后需再加熱一段時間除去剩余的H2O2,C項錯誤;步驟是濁液D與濾液B加熱攪拌發(fā)生反應(yīng)制得Fe3O4,使Fe3O4分離出來需經(jīng)過過濾、洗滌、干燥,D項正確。5.D解析 途徑反應(yīng)的實質(zhì)為3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O,產(chǎn)生2mol的NO消耗2mol硝酸,則同時提供2mol的H+,所以8mol的H+中硫酸提供6molH+,這樣消耗硫酸最少,消耗3molH2SO4,混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為32,A正確;途徑中發(fā)生反應(yīng)2Cu+O22CuO、CuO+H2SO4CuSO4+H2O,沒有生成有毒氣體,而銅與濃硫酸或硝酸反應(yīng)都會生成有毒氣體,故B正確;向CuSO4溶液中加入過量的NaOH溶液生成Cu(OH)2懸濁液,再加入含有醛基的物質(zhì),如葡萄糖、醛類等,并加熱煮沸,就會發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成磚紅色Cu2O沉淀,因此Y可以是葡萄糖或麥芽糖,故C正確;CuSO4在1100分解反應(yīng)為4CuSO42Cu2O+4SO2+3O2,所得混合氣體X含SO2和O2,其中存在可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3,所以O(shè)2不一定為0.75mol,故D錯誤。6.D解析 在酸性條件下,H+與NO3-結(jié)合相當(dāng)于硝酸,硝酸也具有強氧化性,從實驗角度看,兩種氧化劑都可以氧化亞鐵離子,不能得出過氧化氫的氧化性比Fe3+強的結(jié)論,A項錯誤;氯水可氧化亞鐵離子,由題給現(xiàn)象不能說明原FeSO4溶液已被空氣中的氧氣氧化變質(zhì),B項錯誤;銅與稀硫酸不反應(yīng),酸性條件下Cu、硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),則銅粉逐漸溶解,C項錯誤;碳酸氫鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHCO3+NaAlO2+H2ONa2CO3+Al(OH)3,說明AlO2-結(jié)合H+的能力比CO32-強,D項正確。7.A解析 四氧化三鐵和鋁高溫條件下發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成鐵和氧化鋁,鐵和足量的硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵,能一步實現(xiàn),A項正確;Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O,加熱AlCl3溶液過程中因HCl氣體揮發(fā),AlCl3的水解平衡AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl向正反應(yīng)方向移動,蒸干灼熱后得到Al2O3,無法得到無水AlCl3,B項錯誤;Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2而不會生成FeCl3,C項錯誤;CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O+3H2O,不能得到CuO,D項錯誤。8.A解析 A項中離子與H2SO4不發(fā)生反應(yīng),該組離子之間也不反應(yīng),所以該組離子在H2SO4溶液中能大量共存,A項正確;Fe3+在水溶液中呈黃色,與無色透明溶液的條件不符,B項錯誤;與Al反應(yīng)能放H2的溶液為非氧化性酸或強堿溶液,堿溶液中不能大量存在Cu2+、NH4+,酸溶液中不能大量存在CO32-,C項錯誤;Fe2+具有還原性,ClO-在酸性條件下具有強氧化性,兩者之間會發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存,D項錯誤。9.C解析 向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,先生成BaSO4和Al(OH)3,再加入Ba(OH)2生成BaSO4的同時Al(OH)3溶解(此時生成沉淀的物質(zhì)的量逐漸減少),最后Al(OH)3完全溶解,只剩余BaSO4沉淀。因此先生成沉淀至Al3+沉淀完畢,后沉淀減少,最后不變,A項錯誤;向NaAlO2溶液中逐滴加入鹽酸,先生成沉淀,后沉淀完全溶解,B項錯誤;向FeCl3溶液中加入鋅粉,發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3+Zn2Fe2+Zn2+,Zn+Fe2+Fe+Zn2+,C項正確;向NaOH溶液通入CO2,發(fā)生的反應(yīng)為2OH-+CO2CO32-+H2O,CO32-+CO2+H2O2HCO3-,當(dāng)溶液里OH-完全反應(yīng)時所得溶液中CO32-的物質(zhì)的量為原OH-的物質(zhì)的量的12,D項錯誤。10.C解析 根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系,加入試劑x得到溶液和Fe,利用的是Al能與NaOH溶液反應(yīng),Fe不與NaOH溶液反應(yīng),因此試劑x為NaOH溶液,即a的主要成分是NaAlO2,根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系,試劑y應(yīng)為鹽酸,發(fā)生反應(yīng)AlO2-+H+H2OAl(OH)3,然后氫氧化鋁受熱分解成Al2O3,最后通過電解的方法得到金屬Al。根據(jù)上述分析,x為NaOH溶液,y為鹽酸,故A項正確;ab的反應(yīng)是AlO2-+H+H2OAl(OH)3,故B項正確;如果x和y互換,a為FeCl2和AlCl3,加入NaOH溶液,則得到Fe(OH)2和Al(OH)3沉淀,按照流程無法得到金屬鋁,故C項錯誤;b和c分別是Al(OH)3和Al2O3,都屬于兩性化合物,既能與強酸反應(yīng),又能與強堿反應(yīng),故D項正確。11.答案 (1)a+3b=c+2d(2)產(chǎn)生阻燃性氣體CO2、H2O(3)pH過高會使堿式碳酸鈉鋁轉(zhuǎn)化為NaAlO2(4)NaAl(OH)2CO3解析 (1)堿式碳酸鈉鋁NaaAlb(OH)c(CO3)d中,各元素化合價代數(shù)和為0,所以a+3b-c-2d=0,則a+3b=c+2d。(2)堿式碳酸鈉鋁作為阻燃劑的可能原因:在分解過程中大量吸熱;本身及產(chǎn)物無毒且不可燃;同時產(chǎn)生不支持燃燒的二氧化碳和水。(3)pH過高,堿性強不會生成氫氧化鋁,而產(chǎn)生偏鋁酸鹽,所以pH過高對產(chǎn)品的影響是會使堿式碳酸鈉鋁轉(zhuǎn)化為NaAlO2。(4)因為n(CO2)=0.448L22.4L·mol-1=0.02mol,所以n(H2O)=2.880g×(1-56.9%)-0.02mol×44g·mol-118g·mol-10.02mol,則根據(jù)氫原子守恒,n(OH-)=0.04mol,1.02g固體為氧化鋁,n(Al3+)=2×1.02g102g·mol-1=0.02mol,所以bcd=121,根據(jù)電荷守恒a+0.02×3=0.02×2+0.02×2,所以n(Na+)=0.02mol,所以abcd=1121,所以堿式碳酸鋁的化學(xué)組成為NaAl(OH)2CO3。12.答案 (1)球形干燥管飽和NaHCO3溶液CaCl2或P2O52Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2(2)檢查裝置氣密性U形管中的淡黃色粉末逐漸變淺,注射器2的活塞向右移動使反應(yīng)進(jìn)行得更充分多次往返推動注射器1和2的活塞(3)70%解析 (1)丙裝置的名稱是球形干燥管。乙中裝的是飽和NaHCO3溶液,用于除去二氧化碳中的HCl,丙裝置中盛裝的是CaCl2或P2O5,用來干燥二氧化碳?xì)怏w。若CO2中混有HCl,則HCl與Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2。(2)先組裝儀器,然后檢查裝置的氣密性,再用注射器1抽取100mL純凈的CO2,將其連接在K1處,將注射器2的活塞推到底后連接在K2處,具支U形管中裝入足量的Na2O2粉末與玻璃珠。二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,則U形管中的過氧化鈉淡黃色粉末逐漸變淺,生成的氧氣進(jìn)入注射器2中,所以注射器2的活塞向右移動。實驗過程中,需緩慢推入CO2,其目的是使反應(yīng)進(jìn)行得更充分,為達(dá)到相同目的,還可進(jìn)行的操作是多次往返推動注射器1和2的活塞。(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2V(減小)2170mL100mL-65mL=35mL則CO2的轉(zhuǎn)化率是70mL100mL×100%=70%。13.答案 (1)膠體的分散質(zhì)(或膠體粒子)能透過濾紙(2)密封保存,防止被空氣中氧氣氧化相同溫度下,硫酸亞鐵銨在水中的溶解度比FeSO4和(NH4)2SO4的溶解度小(3)Fe2+K=c3(Fe2+)c2(Fe3+)(4)4CuS·FeS+17O2+4H+4Cu2+4Fe3+8SO42-+2H2O(5)(陰極材料合理即可)解析 (1)題給生產(chǎn)流程中有三步用到了同一種分離方法是過濾,膠體分散質(zhì)粒子能通過濾紙,所以不能用過濾法來分離液態(tài)膠體中的分散質(zhì);(2)綠礬是一種良好的還原劑,易被氧化,所以保存綠礬時必須密封保存,防止被空氣中的氧氣氧化;相同溫度下,硫酸亞鐵銨在水中的溶解度比FeSO4和(NH4)2SO4的溶解度小,所以在溶液B中加入適量(NH4)2SO4固體,加熱濃縮時,可以得到(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O;(3)溶液A中的Fe3+、Cu2+都能與鐵屑反應(yīng)生成Fe2+,所以加入足量鐵粉后溶液中一定含有的金屬陽離子是Fe2+;氧化性Fe3+>Cu2+,加入少量鐵屑只發(fā)生Fe和Fe3+的反應(yīng),平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=c3(Fe2+)c2(Fe3+);(4)CuS·FeS在氧化亞鐵硫桿菌作用下被空氣中的氧氣氧化生成Fe3+、Cu2+和SO42-,反應(yīng)的離子方程式為4CuS·FeS+17O2+4H+4Cu2+4Fe3+8SO42-+2H2O;(5)根據(jù)反應(yīng)2Cu+H2OCu2O+H2,銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng),可用電解法制備氧化亞銅,銅作陽極,因此可設(shè)計工業(yè)生產(chǎn)氧化亞銅的裝置圖是