2021年高考化学三轮冲刺《金属及其化合物》练习二（含答案）

这是一份2021年高考化学三轮冲刺《金属及其化合物》练习二（含答案），共8页。试卷主要包含了2 ml电子，，2 ml硫被氧化，08%等内容，欢迎下载使用。

下列是部分矿物资源铝土矿(主要含有氧化铝、氧化铁)和黄铜矿(主要成分CuFeS2)的利用及产品生产流程，有关说法不正确的是( )
A．除杂过程中铝元素的存在形式的变化可以如下：Al2O3―→AlOeq \\al(－,2)―→Al(OH)3―→Al2O3
B．Al和Cu(精)均在电解槽的阴极获得
C．粗铜炼制过程中反应2CuFeS2＋O2eq \(=====,\s\up7(高温))Cu2S＋2FeS＋SO2，每转移1.2 ml电子，
则有0.2 ml硫被氧化
D．若电解法分别制铝和铜的过程中转移电子数相等，理论上获得的铝和铜的物质的量之比为3:2
下列叙述中不正确的是
A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaOH饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成
B．向Na2CO3溶液中逐滴加入溶质物质的量相等的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积前者大
D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出
下列物质组合中，既能和酸反应又能和碱反应的化合物共有( )
①(NH4)2CO3 ②Al2O3 ③Al2(SO4)3 ④Al ⑤NaHSO3 ⑥Al(OH)3
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
固体粉末X中可能含有K2SO3、KAlO2、MgCl2、Na2CO3中的一种或几种。为确定该固体粉末的成分,取X少量溶于水得澄清透明溶液。再取X进行下列实验,实验过程及现象如下:
根据上述实验,以下说法正确的是( )
A.气体1可能为SO2和CO2的混合物
B.沉淀3可能为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物
C.固体粉末X中一定有Na2CO3,可能有KAlO2
D.固体粉末X中一定有K2SO3和KAlO2
取一支大试管，加入20 mL饱和澄清石灰水(ρ=1.6 g·cm－3)，再加入5 mL苯(ρ=0.87 g·cm－3)，静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块(ρ=0.97 g·cm－3)。能观察到的现象有( )
①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动
②有气体产生
③澄清石灰水变浑浊
④钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动
⑤钠停留在苯层不反应 ⑥钠块最后消失
A．①②⑥ B．②③④⑥ C．⑤ D．①②③⑥
下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是( )
A．该溶液中，K＋、Fe2＋、C6H5OH、Br－可以大量共存
B．和KI溶液反应的离子方程式：Fe3＋＋2I－===Fe2＋＋I2
C．和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe3＋＋SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋＋3OH－===Fe(OH)3↓＋BaSO4↓
D．1 L 0.1 ml·L－1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2 g Fe
某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是( )
A.AlCl3 B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2
某实验小组通过下图所示实验,探究Na2O2与水的反应:
下列说法中正确的是( )
A.②中的大量气泡的主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是( )
某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减小AlCl3的损失。
下列说法正确的是( )
A．NaOH溶液可以用氨水来代替
B．溶液a中含有Al3＋、K＋、Cl－、Na＋、OH－
C．溶液b中只含有NaCl
D．向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH
下列实验操作正确的是( )
下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是( )
某课外活动小组做了如下关于钾的探究实验。
（1）钾与水反应。
实验中钾常会着火燃烧，并发生轻微爆炸，由此现象可以得出的结论是_______________(任写一个)，该反应的离子方程式是________________________________________________。
（2）钾与氯气反应。
该实验中可选用如下方案制备氯气，其中最合理的是________(填字母)。
你所选取的最合理的方案中一定会用到的仪器是________(填字母)。
A．长颈漏斗 B．圆底烧瓶 C．酒精灯 D．洗气瓶
（3）钾与氧气反应的实验
经查找资料知：钾与氧气反应可能生成K2O、K2O2、KO2。
a．取一定量的钾在空气中点燃，使其充分反应；
b．将生成物研成细粉备用；
c．常温下，利用如图所示装置探究生成物的成分及其含量。
据此回答下列问题：
①使细粉末与水反应的操作是______________________________________________。
②测量气体体积时应注意的事项是______________________。
③若钾与氧气燃烧的产物为K2O2、KO2，取燃烧产物3.94 g 进行上述实验，测得气体的体积为868.0 mL，则KO2的质量分数约为________(已知：常温下，气体的摩尔体积为24.8 L·ml－1)。
我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 ml·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
回答下列问题：
（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。
（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有___________；氧化除杂工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧气，其后果是________________。
（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。
（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为______________；沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。
某班化学兴趣小组做如下实验，请你回答相关问题。
Ⅰ．甲组同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(不考虑空气中N2)，可利用的装置如下。回答下列问题：

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
（1）装置Ⅳ中盛放的药品是________，若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有________，其反应方程式为____________________________。
（2）若规定气体的气流方向从左到右，各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序：空气进入________，________接________，________接________，________接________。
（3）装置Ⅱ的作用是_____________________________________________________。
Ⅱ．乙组利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等实验(图中夹持装置已省略)。

A B C D
（4）为验证氯气不能使干燥的红布条褪色，置红布条于B中，按A－C－B－D连接成实验装置体系。A锥形瓶中试剂选用高锰酸钾晶体，则分液漏斗中的液体是________，
A中发生反应的化学方程式是__________________________________________；
C中试剂是____________，
D的作用是______________________________。
工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：
试回答下列问题：
(1)硫铁矿烧渣用稀硫酸酸溶时的不溶物为________(填化学式)。
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有____________________；
步骤Ⅳ中应选用________试剂调节溶液的pH(填字母编号)。
A．稀硝酸 B．氢氧化钠溶液 C．高锰酸钾溶液 D．氨水
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是_______________________________________。
(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35 ℃以下，其目的是________________________。
(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(6)欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数，称取a g样品，充分“酸溶”“水溶”后过滤，向滤液中加入足量的H2O2，充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，冷却后称得残留固体b g。
①写出加入足量的H2O2发生反应的离子方程式：
________________________________________________________________________；
②测得该样品中Fe元素的质量分数为____________。
\s 0 答案详解
答案为：D；
解析：制铝过程中Al～3e－，制铜过程中Cu～2e－，当转移电子数相等时，铝和铜的物质的量之比为2:3。
答案为：B
解析：向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，生成Ca(HCO3)2，再向溶液中加入NaOH饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成，A正确；向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸首先发生反应：Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3，所以Na2CO3和HCl的物质的量相等时，不会产生CO2，B错误；NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应均生成二氧化碳气体，等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，放出CO2的质量相等，NaHCO3和Na2CO3的质量相等时，NaHCO3的物质的量大，所以同温同压下，生成的CO2体积大，C正确；向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会发生反应：Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3，常温下，NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，且反应消耗水，所以有NaHCO3晶体析出，D正确。
答案为：B；
解析：Al为单质，排除④；(NH4)2CO3与酸反应生成CO2，与碱反应生成NH3；Al2O3、Al(OH)3为两性物质，均能与强酸、强碱反应；NaHSO3与酸反应生成SO2，与碱反应生成Na2SO3；Al2(SO4)3只能与碱反应，不能与酸反应。故既能与酸反应也能与碱反应的化合物是①②⑤⑥，B正确。
答案为：D；
解析：固体X加入足量稀硝酸后的溶液2中加BaCl2溶液有沉淀4生成,则沉淀4为BaSO4,X中一定含K2SO3,它被稀硝酸氧化成K2SO4,同时生成的气体不是SO2,而是NO。X溶于水得澄清透明溶液,因K2SO3与MgCl2在溶液中不能共存,故X中无MgCl2。固体X加足量稀硝酸后的溶液2中加足量氨水能生成沉淀3,结合Al+4H+Al3++2H2O、Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N,可推知X中一定有KAlO2,沉淀3是Al(OH)3。题给实验现象无法确定Na2CO3是否存在。综上分析,可知A、B、C项错误,D项正确。
答案为：B；
解析：金属钠的密度小于水大于苯，将金属钠投入盛有澄清石灰水和苯的大试管中，钠会处于二者的界面处；同时由于钠与水反应生成H2，H2对金属钠产生推动作用，金属钠在界面处可能上下跳动。由于有NaOH生成，并放出热量，Ca(OH)2的溶解度减小，饱和澄清石灰水中有Ca(OH)2析出，溶液变浑浊。
答案为：D；
解析：Fe3＋与苯酚发生反应，A错误；
离子方程式中电子得失不守恒，电荷不守恒，B错误；
没有遵循物料守恒原则，C错误；
1 L 0.1 ml·L－1的Fe2(SO4)3溶液中含Fe3＋ 0.2 ml，足量的Zn可将0.2 ml Fe3＋还原得到0.2 ml的Fe，即质量为11.2 g，D正确。
答案为：A；
解析：AlCl3可由Cl2和Al直接反应生成,在Ba(HCO3)2溶液中加入AlCl3,Al3+和HC发生相互促进的水解反应:Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑,同时生成沉淀和气体,A项符合题意;Na2O可由Na和O2直接反应生成,在Ba(HCO3)2溶液中加入Na2O有沉淀生成,但没有气体生成,B项不符合题意;在Ba(HCO3)2溶液中加入FeCl2也有沉淀和气体生成,但FeCl2不能由Fe和Cl2直接化合得到,C项不符合题意;SiO2可由Si和O2直接反应得到,但在Ba(HCO3)2溶液中加入SiO2没有沉淀和气体生成,D项不符合题意。
答案为：C；
解析：②中大量气泡的主要成分是氧气,A项错误;③中溶液变红,说明有碱性物质生成,B项错误;④中红色褪去,应该是由溶液中的强氧化性物质造成的,C项正确;⑤中加入MnO2产生较多气泡,说明溶液中存在H2O2,MnO2的主要作用是作催化剂,D项错误。
答案为：D；
解析：A项中Fe3＋将I－氧化为I2，淀粉遇碘变蓝；B项中红棕色斑点是Fe2O3；C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。
答案为：D；
解析：A项，若用氨水，则Mg2＋、Al3＋均转化为沉淀，不能分离Mg(OH)2和Al(OH)3，错误；B项，Al3＋与过量NaOH反应生成NaAlO2，溶液a中含AlOeq \\al(－,2)、K＋、Cl－、Na＋、
OH－，错误；C项，K＋、Cl－、Na＋在整个过程中不参加反应，溶液b中含KCl、NaCl，错误；D项，因Al(OH)3能溶于盐酸，则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH，正确。
答案为：C；
解析：A项，应将钠表面的煤油用滤纸吸干，烧杯中不能装满水，错误；
B项，都有白色沉淀产生，错误；
C项，Na2O2与CO2反应生成氧气，如果棉花燃烧说明达到了着火点，证明是放热反应，正确；
D项，观察钾的焰色反应需透过蓝色钴玻璃，错误。
答案为：D；
解析：稀硝酸中加入过量的铁粉，生成硝酸亚铁，溶液中没有三价铁离子，加入硫氰化钾溶液，溶液不变红，A项错误；铜的活泼性弱于铁，只能发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，B项错误；铝和氧气反应生成了氧化铝，又因氧化铝的熔点远高于铝的熔点，而氧化铝在铝的表面，所以加热铝箔的时候铝熔化了但是不会滴落，C项错误；对于组成类似(阴、阳离子个数比相同)的难溶电解质，溶度积大的易转化为溶度积小的，D项正确。
答案为：
（1）钾与水反应放热(其他合理答案也可) 2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑
（2）B D
（3）①将仪器A向左倾斜，使水与样品充分接触 ②将气体冷却至室温；移动量筒使量筒内外液面相平，使量筒内的气体压强与大气压强相等；平视读数 ③72.08%
解析：
（2）MnO2与稀盐酸不反应；Cl2能与饱和Na2CO3溶液反应生成CO2、NaCl和NaClO等；碱石灰能吸收Cl2，故方案A、C、D均不合理。
（3）③设样品中K2O2为x ml，KO2为y ml，根据反应2K2O2＋2H2O===4KOH＋O2↑，
4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑，则有110x＋71y=3.94①；eq \f(x,2)＋eq \f(3y,4)=eq \f(0.868,24.8)②，
联立①②得x=0.01，y=0.04，故KO2的质量分数为eq \f(0.04 ml×71 g·ml－1,3.94 g)×100%≈72.08%。
答案为：
ZnS+1.5O2ZnO+SO2 PbSO4 调节溶液的pH 无法除去杂质Fe2+
Zn+Cd2+Zn2++Cd Zn2++2e－Zn 溶浸
解析：
（1）由于闪锌矿的主要成分是ZnS，因此焙烧过程中主要反应的化学方程式
为2ZnS+3O22ZnO+2SO2。
（2）由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣1的主要成分除SiO2外还有PbSO4；要测定铁离子，需要调节溶液的pH，又因为不能引入新杂质，所以需要利用氧化锌调节pH，即氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH。根据表中数据可知沉淀亚铁离子的pH较大，所以若不通入氧气，其后果是无法除去杂质Fe2+。
（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，反应的离子方程式为Zn+Cd2+＝Zn2++Cd。
（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极发生得到电子的还原反应，因此阴极是锌离子放电，则阴极的电极反应式为Zn2++2e－＝Zn；阳极是氢氧根放电，破坏水的电离平衡，产生氢离子，所以电解后还有硫酸产生，因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。
答案为：
（1）NaOH溶液 Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2↑
（2）h g f e a b c
（3）防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Ⅰ
（4）浓盐酸 2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O 浓硫酸 吸收氯气以免污染环境
解析：
（1）装置Ⅳ是利用NaOH溶液除去空气中的二氧化碳，若没有该装置，空气的CO2会和Na2O2反应生成碳酸钠。
（2）依据上述分析确定连接顺序，组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ，根据气流方向各接口的连接顺序为h、g、f、e、a、b、c。
（3）利用装置Ⅱ中的碱石灰防止空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置Ⅰ。
（4）高锰酸钾和浓盐酸混合可制备氯气，因此分液漏斗中为浓盐酸；氯气能和水反应生成HClO，HClO能使红布条褪色，因此需要用浓硫酸干燥氯气；氯气有毒，不能直接排放到大气中，所以装置D是用于吸收氯气，以免污染环境。
答案为：
(1)SiO2
(2)漏斗、玻璃棒、烧杯 D
(3)KSCN溶液(或其他合理答案)
(4)防止NH4HCO3分解，减少Fe2＋的水解
(5)4FeCO3＋O2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋4CO2
(6)①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ②eq \f(7b,10a)×100%
解析：
(1)SiO2为酸性氧化物，不与稀H2SO4反应。
(2)NaOH溶液不易控制溶液pH，应选氨水。
(4)既防止NH4HCO3分解，又减少Fe2＋水解。
(5)FeCO3转变为Fe2O3，肯定有氧化剂O2参与反应。
(6)残留b g固体为Fe2O3，根据Fe原子守恒，Fe元素的质量分数为eq \f(b g×\f(112,160),a g)×100%＝eq \f(7b,10a)×100%。