高考化學二輪復習 專題能力訓練7 常見的金屬元素及其化合物（含解析）-人教版高三化學試題

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1、專題能力訓練7　常見的金屬元素及其化合物 (時間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(共6小題,每小題7分,共42分。每小題只有1個選項符合題意) 1.某研究小組通過實驗探究銅及其化合物的性質,操作正確且能達到實驗目的的是(　　) A.將銅絲插入濃硫酸中并加熱,反應后再加入水,觀察硫酸銅溶液的顏色 B.常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中,觀察氯化銅的生成 C.將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干,得到無水CuCl2固體 D.將表面有銅綠[Cu2(OH)2CO3]的銅器放入鹽酸中浸泡,除去銅綠 答案:D 解析:銅與濃硫酸反應后的剩余物中仍有濃硫酸,將水加入反應器中易發(fā)生危險,

2、A項錯誤;觀察氯化銅的生成需要在加熱條件下,B項錯誤;CuCl2水解生成的HCl易揮發(fā),加熱蒸干能促進CuCl2的水解而得不到CuCl2固體,C項錯誤。 2.金屬是一類重要的材料,人類的日常生活、生產、實驗、科研、科技等領域都離不開金屬。下列關于金屬Na、Al、Fe及其化合物的說法正確的是(　　) A.小蘇打、氫氧化鋁均可用于治療胃酸過多 B.Na、Fe形成的氧化物均能與強酸反應,均屬于堿性氧化物 C.配制Fe2(SO4)3溶液時,向溶液中加入少量的鹽酸能防止溶液變渾濁 D.AlCl3是一種電解質,工業(yè)上直接用于電解冶煉金屬鋁 答案:A 解析:胃酸中的主要成分是鹽酸,小蘇打(Na

3、HCO3)、氫氧化鋁均能與鹽酸反應,可用于治療胃酸過多,A項正確;在Na、Fe形成的氧化物中,Na2O2、Fe3O4不屬于堿性氧化物,B項錯誤;配制Fe2(SO4)3溶液時,應該向溶液中加入少量的硫酸才能防止溶液變渾濁(抑制Fe3+的水解),而用鹽酸雖然也能防止溶液變渾濁,但會帶來雜質離子(Cl-),C項錯誤;AlCl3雖然是電解質,但屬于共價化合物,其熔融狀態(tài)下不導電,D項錯誤。 3.下列物質的轉化在給定條件下能實現的是(　　) ①Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3 ②SSO3H2SO4 ③FeFe2+Fe3+ ④Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3 ⑤MgCl2

4、(aq)Mg(OH)2MgO A.①③⑤ B.②③④ C.②④⑤ D.①④⑤ 答案:A 解析:②S在O2中燃燒生成SO2,錯誤;③過量的鐵與稀硝酸反應得到的最終產物為Fe2+,正確;④FeCl3水溶液加熱蒸干會發(fā)生水解及分解反應,最后得到Fe2O3,錯誤。 4.下列實驗操作、現象、結論均正確的是(　　) 選項 操作 可能的實驗現象 結論 A 向某溶液中先滴加少量氯水再滴加KSCN溶液 溶液變?yōu)榧t色 溶液中一定含有Fe3+ B 向飽和Na2CO3溶液中通CO2 有晶體析出 溶解度:NaHCO3>Na2CO3 C 向酚酞溶液中加入過量Na2O2 溶液先變

5、紅后褪色 Na2O2與水反應生成的堿有漂白性 D 將表面氧化的銅絲從酒精燈的外焰慢慢移向內焰 黑色的銅絲變紅 CuO被內焰中的乙醇蒸氣還原 答案:D 解析:加入氯水再加KSCN溶液后呈紅色,可能原溶液中有Fe3+也可能是Fe2+被氯水氧化為Fe3+,A項錯誤;有晶體析出說明S(NaHCO3)

6、 mol·L-1 鹽酸,測得溶液中的某幾種離子的物質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AlO2-+H++H2OAl(OH)3↓ B.b和c曲線表示的離子反應是相同的 C.M點時,溶液中沉淀的質量為3.9 g D.原混合溶液中的CO32-與AlO2-的物質的量之比為1∶2 答案:D 解析:HCl首先與AlO2-反應:AlO2-+H++H2OAl(OH)3↓,然后才與CO32-反應:CO32-+H+HCO3-,最后H+與HCO3-反應:HCO3-+H+H2O+CO2↑,所以a、b、c、d曲線分別表示AlO2-減少、CO32-減少、HCO

7、3-增多、HCO3-減少,b、c曲線的離子反應均為CO32-+H+HCO3-,B項正確;與AlO2-、CO32-反應的鹽酸均為50 mL 1 mol·L-1,可知AlO2-、CO32-均是0.05 mol,生成3.9 g Al(OH)3,C項正確,D項錯誤。 6.向m g鋁、鐵混合物中先加入a mL 1 mol·L-1的鹽酸,金屬完全溶解,然后加入b mL 1 mol·L-1的氫氧化鈉溶液。下列說法錯誤的是(　　) A.當金屬完全溶解后產生的氫氣在標準狀況下的體積為22.4m56 L

8、積的稀硝酸,最終得到沉淀的質量相同 D.若a

9、,B項正確;若將鹽酸換為硝酸,當產生的沉淀最多時,溶液中的溶質只有NaNO3,但產生的氣體為NO,根據原子守恒得n(HNO3)=n(NaOH)+n(NO),即得a>b,如果加入相同體積(即a=b)的氫氧化鈉溶液,則有部分Al(OH)3沉淀會溶解,得不到相同質量(最多)的沉淀,C項錯誤;D項,當a

10、O2在“堿溶”時轉化為鋁硅酸鈉沉淀。 (1)“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)向“過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH　　　　(填“增大”“不變”或“減小”)。? (3)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3,電解過程中作陽極的石墨易消耗,原因是　　　　　　　　　　。? (4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液,原理如圖所示。陽極的電極反應式為　　　　　　　　　　　　,陰極產生的物質A的化學式為　　　　。? (5)鋁粉在1 000 ℃時可與N2反應制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合,有利于AlN的制備,其主

11、要原因是　　　　　　　　　　　　。? 答案:(1)Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O (2)減小 (3)石墨電極被陽極上產生的O2氧化 (4)4CO32-+2H2O-4e-4HCO3-+O2↑　H2 (5)NH4Cl分解產生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜 解析:(1)Al2O3為兩性氧化物,在NaOH溶液中會溶解生成NaAlO2。(2)加入的NaHCO3與過量的NaOH反應,導致溶液的pH減小。(3)電解Al2O3時陽極有O2生成,高溫下O2會氧化石墨。(4)陽極為H2O失去電子生成O2,水電離的OH-放電之后,留下H+,可以與CO32-反應生成HCO3-;陰極為水

12、電離出的H+放電生成H2。(5)NH4Cl受熱易分解產生HCl和NH3,HCl可以破壞Al表面的氧化膜,使得Al更易與N2反應。 8.(2019廣西欽州高三模擬)(20分)在通風櫥中探究二氧化氮與過氧化鈉的反應。二氧化氮溶于濃硫酸(硫酸沸點為338 ℃),加熱后NO2可逸出。(本題實驗裝置省略夾持儀器) (1)制備NO2的裝置如圖所示: ①A中發(fā)生反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　　。? ②干燥管內CaCl2的主要作用是吸水,吸水的主要目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)加熱B中吸收液,使NO2逸出,待試管充滿紅棕色氣體后再接入裝有足量Na2O2固體的試管,

13、如圖: ①加熱B時,溫度不宜過高,原因是　　　　　　　　　　　　。? ②D中堿石灰的主要作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)反應后C中固體淡黃色漸漸變白,經分析,反應產物可能有NaNO2、NaNO3,為此進行如下實驗檢驗: 檢驗NaNO2。查閱資料可知,NaNO2能使酸性KMnO4溶液褪色。檢驗過程如下: 取C中固體,加水溶解配制成100 mL溶液,加入少量MnO2,振蕩靜置(記為溶液Q)。取5 mL溶液Q,滴加酸性KMnO4溶液,振蕩后酸性KMnO4溶液褪色。 ①NaNO2使酸性KMnO4溶液褪色的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?

14、 ②加入少量MnO2的目的是除去Na2O2與水反應產生的H2O2,其化學方程式為　　　　　　　　　。 (4)經檢驗產物中還含有NaNO3。NO2與Na2O2化合生成NaNO3的化學方程式為　　　　　　　　。 答案:(1)①Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O　②避免水蒸氣進入濃硫酸 (2)①溫度過高,會有濃硫酸揮發(fā)出來,干擾實驗?、诜乐箍諝庵械亩趸?、水進入C中 (3)①5NO2-+2MnO4-+6H+5NO3-+2Mn2++3H2O?、?H2O22H2O+O2↑ (4)2NO2+Na2O22NaNO3 9.(20分)某小組在驗證反應“Fe+2Ag+Fe

15、2++2Ag”的實驗中檢測到Fe3+,發(fā)現和探究過程如下。 向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。 (1)檢驗產物: ①取少量黑色固體,洗滌后, 　　　　　　　　　　　　(填操作和現象),證明黑色固體中含有Ag。 ②取上層清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產生藍色沉淀,說明溶液中含有　　　　。? (2)針對“溶液呈黃色”,甲認為溶液中有Fe3+,乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3+,乙依據的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗:? ①取上層清液,滴加KS

16、CN溶液,溶液變紅,證實了甲的猜測。同時發(fā)現有白色沉淀產生,且溶液顏色變淺、沉淀量多少與取樣時間有關,對比實驗記錄如下: 序號 取樣時間/min 現象 ⅰ 3 產生大量白色沉淀;溶液呈紅色 ⅱ 30 產生白色沉淀;較3 min時量小;溶液紅色較3 min時加深 ⅲ 120 產生白色沉淀;較30 min時量小;溶液紅色較30 min時變淺 (資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN) ②對Fe3+產生的原因作出如下假設: 假設a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產生Fe3+; 假設b:空氣中存在O2,由于　　　　　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示),可

17、產生Fe3+;? 假設c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可產生Fe3+; 假設d:根據　　　　　　　　　　　　　　　　　現象,判斷溶液中存在Ag+,可產生Fe3+。? ③下列實驗Ⅰ可證實假設a、b、c不是產生Fe3+的主要原因。實驗Ⅱ可證實假設d成立。 實驗Ⅰ:向硝酸酸化的　　　　　　　　　　　溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,不同時間取上層清液滴加KSCN溶液,3 min時溶液呈淺紅色,30 min 后溶液幾乎無色。? 實驗Ⅱ:裝置如圖。其中甲溶液是　　　　　　　　,操作及現象是　　　　　　　　　　　　。? (3)根據實驗現象,結合方程式推測實驗ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度

18、變化的原因: 　　　　　　　　　　　。? 答案:(1)①加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產生白色沉淀?、贔e2+　(2)2Fe3++Fe3Fe2+ ②4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O　加入KSCN溶液后產生白色沉淀 ③0.05 mol·L-1 NaNO3　FeSO4溶液　分別取電池工作前與工作一段時間后左側燒杯中溶液,同時滴加KSCN溶液,后者紅色更深 (3)溶液中存在反應:①2Ag++FeFe2++2Ag,②Ag++Fe2+Fe3++Ag,③Fe+2Fe3+3Fe2+。反應開始時,c(Ag+)大,以反應①、②為主,c(Fe3+)增大。約30 min后,c(Ag+)小,以

19、反應③為主,c(Fe3+)減小 解析:(1)①黑色固體是Fe與Ag的混合物,檢驗Ag可先用硝酸在加熱條件下溶解固體,再滴加稀鹽酸檢驗溶液中的Ag+即可。 ②K3[Fe(CN)6]溶液可用于檢驗Fe2+,現象是產生藍色沉淀。 (2)Fe和Fe3+可發(fā)生反應:Fe+2Fe3+3Fe2+。 ②假設b:空氣中的O2可氧化Fe2+,反應為4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O。 假設d:取上層清液,滴加KSCN溶液產生白色沉淀,結合題給資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN,可判斷溶液中存在Ag+,Ag+可氧化Fe2+生成Fe3+。 ③實驗Ⅰ:根據前后信息可知,所做實驗中加入物質

20、要與硝酸酸化的0.05 mol·L-1 AgNO3溶液(pH≈2)作對比,所以可以選用硝酸酸化的0.05 mol·L-1 NaNO3溶液(pH≈2)。 實驗Ⅱ:利用帶鹽橋的原電池裝置使反應Fe+2Ag+Fe2++2Ag發(fā)生,故左池中的甲溶液可為FeSO4溶液。相應的操作及現象是:分別取電池工作前和工作一段時間后左側燒杯中溶液少許,同時向其中滴加KSCN溶液,后者紅色更深。 (3)溶液中存在反應:①2Ag++FeFe2++2Ag,②Ag++Fe2+Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+3Fe2+。反應開始時,c(Ag+)大,以反應①、②為主,c(Fe3+)增大。約30 min后,c(Ag+)小,以反應③為主,c(Fe3+)減小。