2022届高三化学每天练习20分钟——金属及其化合物（详细解析）

这是一份2022届高三化学每天练习20分钟——金属及其化合物（详细解析），共9页。试卷主要包含了已知等内容，欢迎下载使用。
1．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A．NaHCO3(s)eq \(――→,\s\up7(△))Na2CO3(s)eq \(―――――→,\s\up7(饱和石灰水))NaOH(aq)
B．Al(s)eq \(――――→,\s\up7(NaOHaq))NaAlO2(aq)eq \(―――――→,\s\up7(过量HClaq))Al(OH)3(s)
C．AgNO3(aq)eq \(――→,\s\up7(氨水))[Ag(NH3)2]＋(aq)eq \(――――→,\s\up7(蔗糖aq))Ag(s)
D．Fe2O3(s)eq \(――→,\s\up7(Al),\s\d5(高温))Fe(s)eq \(―――→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)
答案 A
解析 B错：NaAlO2(aq)与过量HCl(aq)反应，生成AlCl3；C错：蔗糖(aq)中无醛基，不能与[Ag(NH3)2]＋(aq)反应生成Ag(s)；D错：Fe(s)与HCl(aq)反应生成FeCl2(aq)。
2. 在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是( )
A．Naeq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(点燃))Na2O2eq \(――→,\s\up7(CO2))Na2CO3
B．FeS2eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(煅烧))SO3eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SO4
C．NaCl(aq)eq \(――→,\s\up7(电解))Cl2eq \(――――→,\s\up7(过量Fe),\s\d5(点燃))FeCl2(s)
D．SiO2eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SiO3eq \(―――――→,\s\up7(NaOHaq))Na2SiO3
答案 A
解析 B项，FeS2与O2反应生成SO2，错误；C项，Fe与Cl2反应生成FeCl3，错误；D项，SiO2不与H2O反应，错误。
3．(2019·江苏，9)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A．NaCl(aq)eq \(――→,\s\up7(电解))Cl2(g)eq \(――→,\s\up7(Fes),\s\d5(△))FeCl2(s)
B．MgCl2(aq)eq \(――→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2(s)eq \(――→,\s\up7(煅烧))MgO(s)
C．S(s)eq \(――→,\s\up7(O2g),\s\d5(点燃))SO3(g)eq \(――→,\s\up7(H2Ol))H2SO4(aq)
D．N2(g)eq \(―――――――→,\s\up7(H2g),\s\d5(高温高压、催化剂))NH3(g)eq \(―――→,\s\up7(CO2g),\s\d5(NaClaq))Na2CO3(s)
答案 B
解析 A项，Cl2与Fe发生反应生成FeCl3，错误；B项，MgCl2与Ca(OH)2发生反应生成Mg(OH)2沉淀，煅烧Mg(OH)2生成MgO固体，正确；C项，S在O2中燃烧只能生成SO2，错误；D项，NH3、CO2和NaCl溶液反应生成NaHCO3，反应的化学方程式为NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，错误。
4．(2019·天津，3)下列有关金属及其化合物的应用不合理的是( )
A．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
B．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
C．盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
D．无水CCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水
答案 C
解析 将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2，发生反应2FeCl2＋Cl2===2FeCl3、2FeCl3＋Fe===3FeCl2，A项正确；铝中添加适量锂，制得的铝合金密度小、硬度大，可用于航空工业，B项正确；盐碱地中施加熟石灰，发生反应Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3＋2NaOH，生成的NaOH为强碱，不利于作物生长，C项错误；无水CCl2吸水后会发生颜色变化，可用于判断变色硅胶是否吸水，D项正确。
5某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为( )
A．NaHCO3、Al(OH)3 B．AgCl、NaHCO3
C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4
答案 C
解析 A项，NaHCO3、Al(OH)3 中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在，错误；B项，AgCl不溶于酸，固体不能全部溶解，错误；C项，Na2SO3、BaCO3中加入足量水时，碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解，再将样品加入足量稀硫酸中，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水，正确；D项，Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，错误。
6．(2016·全国卷Ⅲ，7)化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是( )
答案 B
解析 A项，Al2(SO4)3和小苏打发生相互促进的水解反应，生成Al(OH)3、Na2SO4和CO2，可以用于泡沫灭火器灭火，正确；B项，FeCl3和Cu反应生成FeCl2和CuCl2，只能说明Cu的还原性比Fe2＋强，并不能说明铁比铜金属性强，错误；C项，次氯酸盐可以转化为氧化性更强且具有漂白性的HClO，故漂白粉可以漂白织物，正确；D项，氢氟酸中的HF可与玻璃中的SiO2反应生成SiF4气体，所以可用于在玻璃器皿上刻蚀标记，正确。
7磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是( )
A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋
D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
答案 D
解析 Li2SO4易溶于水，用硫酸钠代替碳酸钠，不能形成含Li沉淀，D项错误；合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，A项正确；LiFePO4中含有Li和Fe元素，正极片碱溶所得滤液中含有Al元素，B项正确；Fe2＋能被HNO3氧化为Fe3＋，Fe3＋遇到碱液后沉淀，而另一种金属离子——锂离子遇到碳酸钠后沉淀，C项正确。
8.海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收
答案 C
解析 A项，向苦卤中通入Cl2 时发生反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，故其目的是为了提取溴，正确；B项，可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质，然后向滤液中加入沉淀剂，过滤后调节滤液pH以除去可溶性杂质，最后重结晶可得精盐，正确；C项，工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂，错误；D项，由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小，因此利用Br2的挥发性，可先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原为HBr进行富集，正确。
9．碱式氯化铜[CuaClb(OH)c·xH2O]是一种重要的无机杀虫剂，它可以通过以下步骤制备。
步骤1：将铜粉加入稀盐酸中，并持续通入空气发生反应生成CuCl2。已知Fe3＋对该反应有催化作用，其催化原理如下图所示。
步骤2：在制得的CuCl2溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。
下列有关说法正确的是( )
A．a、b、c 之间的关系式为：a＝b＋c
B．图中M、N分别为Fe2＋、Fe3＋
C．步骤1充分反应后，加入少量CuO是为了除去Fe3＋
D．若制备1 ml的CuCl2，理论上消耗11.2 L O2
答案 C
解析 A项，根据化合物中正负化合价的代数和等于0，可知：2a＝b＋c，错误；B项，根据题干叙述可知反应的方程式2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O，M是Fe3＋，N是Fe2＋，错误；C项，Fe3＋水解使溶液显酸性，CuO与H＋反应产生Cu2＋和水，当溶液的pH增大到一定程度，Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去，从而达到除去Fe3＋的目的，正确；D项，制备1 ml的CuCl2，转移2 ml电子，根据得失电子守恒，需要消耗0.5 ml O2，由于不清楚氧气所处的条件，所以不能确定气体的体积，错误。
10．已知：2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，用KI 溶液和FeCl3溶液进行如下实验。下列说法不正确的是( )
A．实验i中现象说明有Fe2＋生成
B．实验ⅱ中现象说明反应后溶液中含有Fe3＋
C．实验ⅲ水溶液中c(Fe2＋)大于i中c(Fe2＋)
D．实验ⅲ中再加入4 滴0.1 ml·L－1 FeCl2溶液，振荡、静置，CCl4 层溶液颜色无变化
答案 D
解析 A项，实验i向混合液中加入K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀，说明混合液中有Fe2＋，说明FeCl3与KI反应生成Fe2＋，正确；B项，实验ii向混合液中加入KSCN溶液，溶液变血红色说明混合液中含有Fe3＋，正确；C项，实验i中加入K3[Fe(CN)6]溶液发生反应：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓，Fe2＋浓度减小，实验iii中加入CCl4，CCl4将I2从水溶液中萃取出来，平衡向正反应方向移动，Fe2＋浓度增大，实验iii水溶液中c(Fe2＋)大于实验i中c(Fe2＋)，正确；D项，实验iii中再加入4滴0.1 ml·L－1 FeCl2溶液，Fe2＋浓度增大，平衡向逆反应方向移动，I2浓度减小，振荡静置，CCl4层溶液颜色变浅，错误。
11．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是( )
A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂，该过程仅发生物理变化
B．该温度下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行
答案 AB
解析 A项，碱式硫酸铁电离产生Fe3＋，Fe3＋能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，在此过程中，既发生物理变化，又发生化学变化，错误；B项，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2，错误；C项，KSCN溶液遇Fe2＋溶液无现象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋溶液变红，正确；D项，NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，正确。
12. 利用下图装置检验FeSO4受热分解产生的气体(已知2FeSO4eq \(=====,\s\up7(△))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑)，供选试剂为H2O2、BaCl2的混合溶液及盐酸酸化的BaCl2溶液(以上试剂均为足量)，下列说法中不正确的是( )
A．开始实验时，先通入N2，后加热装置a
B．b检验的是SO3，加入的是盐酸酸化的BaCl2溶液
C．b、c中均有沉淀，且沉淀的成分不相同
D．实验中不断通入N2，可以防止b、c装置中溶液倒吸
答案 C
解析 装置中含有空气，会干扰二氧化硫的检验，因此开始实验时，先通入N2，后加热装置a，A正确；三氧化硫会干扰二氧化硫的检验，所以b检验的是SO3，加入的是盐酸酸化的BaCl2溶液，B正确；双氧水具有氧化性，能把二氧化硫氧化为硫酸，因此b、c中均有沉淀，且沉淀的成分相同，均是硫酸钡，C错误；由于气体易溶于水，因此实验中不断通入N2，可以防止b、c装置中溶液倒吸，D正确。
13. 硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：
回答下列问题：
(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是____________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)步骤②需要加热的目的是______________________，温度保持80～95 ℃，采用的合适加热方式是____________________。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为________(填标号)。
(3)步骤③中选用足量的H2O2，理由是_______________________________________________。
分批加入H2O2，同时为了_________________________________________________________，
溶液要保持pH小于0.5。
(4)步骤⑤的具体实验操作有______________________________________________________，
经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为________________________________________。
答案 (1)碱煮水洗
(2)加快反应 热水浴 C
(3)将Fe2＋全部氧化为Fe3＋；不引入杂质 防止Fe3＋水解
(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)
(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O
解析 (1)除去铁屑表面油污的方法是用热纯碱溶液清洗铁屑，再用水洗。(2)铁与稀硫酸反应时加热，可提高反应速率。温度低于水的沸点，可以用热水浴加热，受热均匀且便于控制。含少量硫化物的铁屑与稀硫酸反应有H2S生成。氢气不与碱溶液反应，而硫化氢能与碱溶液反应，而H2S在水中溶解度小，故氢气中混有的硫化氢用烧碱溶液除去，又因为硫化氢与碱反应较快，容易引起倒吸，C装置倒置漏斗能防倒吸。故宜选择C装置吸收硫化氢。(3)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，加入足量双氧水的目的是将Fe2＋全部氧化为Fe3＋，发生反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，从生成物看，又不引入杂质。铁离子对双氧水分解起催化作用，分批加入双氧水，避免反应过快、放出热量较多，减少双氧水分解，以免造成氧化剂损失；铁离子易水解，保持溶液呈强酸性，避免铁离子发生水解反应生成氢氧化铁。(4)步骤⑤是要从溶液中得到硫酸铁铵晶体，故实验操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)。(5)失重5.6%是质量分数，设结晶水合物的化学式为NH4Fe(SO4)2·xH2O，由题意知eq \f(1.5×18,266＋18x)＝eq \f(5.6,100)，解得x≈12。
14. Li—CuO二次电池的比能量高、工作温度宽，性能优异，广泛应用于军事和空间领域。
（1）Li—CuO电池中，金属锂做 极 。
（2）比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量，用来衡量电池的优劣。比较Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小： 。
（3）通过如下过程制备CuO。

①过程Ⅰ，H2O2的作用是 。
②过程Ⅱ产生Cu2(OH)2CO3的离子方程式是 。
③过程Ⅱ，将CuSO4溶液加到Na2CO3溶液中，研究二者不同物质的量之比与产品纯度的关系（用测定铜元素的百分含量来表征产品的纯度），结果如下：
已知：Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%。

二者比值为1:0.8时，产品中可能含有的杂质是 ，产生该杂质的原因是 。
④ 过程Ⅲ反应的化学方程式是 。
（4）Li—CuO二次电池以含Li+的有机溶液为电解质溶液，其工作原理示意如下。
放电时，正极的电极反应式是 。
答案（1）负
（2）Li＞Al＞Na
（3）① 氧化剂
② 2Cu2+ + 2CO32- + H2O == Cu2(OH)2CO3↓ + CO2↑
③ Cu(OH)2或4 Cu(OH)2·CuCO3 等
当Na2CO3用量减少时，c(CO32-)变小，CO32-水解程度变大，c(OH-)/ c(CO32-)增加，
c(OH-)对产物的影响增大。
④Cu2(OH)2CO3 2CuO + CO2 + H2O
（4）CuO + 2e－ + 2Li+ == Cu + Li2O
解析：（1）Li﹣CuO电池中，Li失去电子，金属锂做负极，故答案为：负；
（2）比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量，设质量均为m，则＞＞，则Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小为Li＞Al＞Na，
故答案为：Li＞Al＞Na；
（3）①Cu元素的化合价升高，O元素的化合价降低，则H2O2的作用是氧化剂，故答案为：氧化剂；
②过程Ⅱ产生Cu2（OH）2CO3的离子方程式是2Cu2++2CO32﹣+H2O═Cu2（OH）2CO3↓+CO2↑，故答案为：2Cu2++2CO32﹣+H2O═Cu2（OH）2CO3↓+CO2↑；
③Cu2（OH）2CO3中铜元素的百分含量为57.7%，二者比值为1：0.8时，Cu元素的百分含量大于57.1%，可能不含C，则产品中可能含有的杂质是Cu（OH）2，因当Na2CO3用量减少时，c（CO32﹣）变小，CO32﹣水解程度变大，c（OH﹣）/c（CO32﹣）增加，c（OH﹣）对产物的影响增大，
故答案为：Cu（OH）2；当Na2CO3用量减少时，c（CO32﹣）变小，CO32﹣水解程度变大，c（OH﹣）/c（CO32﹣）增加，c（OH﹣）对产物的影响增大；
④过程Ⅲ反应的化学方程式是Cu2（OH）2CO32CuO+CO2↑+H2O，故答案为：Cu2（OH）2CO32CuO+CO2↑+H2O；
（4）由Li+的移动方向可知，CuO为正极，发生还原反应，则正极反应为CuO+2e﹣+2Li+═Cu+Li2O，故答案为：CuO+2e﹣+2Li+═Cu+Li2O．
化学性质
实际应用
A
Al2(SO4)3和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B
铁比铜金属性强
FeCl3溶液腐蚀Cu刻制印刷电路板
C
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
D
HF与SiO2反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记