2021年高考化学三轮冲刺《金属及其化合物》练习一（含答案）

2021年高考化学三轮冲刺

《金属及其化合物》练习一

1.下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是(　　)

A．K        B．Na        C．Fe        D．Al

2.已知下列转化关系中，M、N均为单质，则M可能是(　　)

A．Na           B．Al          C．Fe          D．Cu

3.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)Na2CO3(s)NaOH(aq)

B．Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)

C．AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)Ag(s)

D．Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)

4.下列根据实验操作和现象所得出的结论或相应的解释错误的是(　　)

5.过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是

A．Na2O2与CO2反应时，Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂

B．熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚

C．过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠均表现出强氧化性

D．过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠

6.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示。

对上述流程中的判断正确的是(　　)

①试剂X为稀硫酸，沉淀中含有硅的化合物

②反应Ⅱ中生成Al(OH)3的反应为CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO

③结合质子(H＋)的能力由强到弱的顺序是OH－＞AlO＞CO

④Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3冶炼Al

A．①②       B．②③       C．①④       D．③④

7.焰色反应实验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色反应的观察两项操作如图所示：

下列叙述中不正确的是

A．每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色，再蘸取被检验物质

B．钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察

C．实验时最好选择本身颜色较深的火焰

D．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验

8.卫生部发生公告，自2011年5月1日起，禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。下列对于过氧化钙(CaO2)的叙述错误的是（     ）

A．CaO2具有氧化性，对面粉可能具有漂白作用

B．CaO2中阴阳离子的个数比为1: 1

C．CaO2和水反应时，每产生1 mol O2转移电子4 mol

D．CaO2和CO2反应的化学方程式为：2CaO2＋2CO2===2CaCO3＋O2

9.某合金与铁的物理性质的比较见下表：

还知该合金耐腐蚀、强度大，从以上性能看，该合金不适合做(　　)

A．导线          B．门窗框          C．炉具           D．飞机外壳

10.中国丝绸有五千年的历史和文化。古代染坊常用某种“碱剂”来精炼丝绸，该“碱剂”的主要成分是一种盐，能促进蚕丝表层的丝胶蛋白杂质水解而除去，使丝绸颜色洁白、质感柔软、色泽光亮。这种“碱剂”可能是(　　)

A．草木灰         B．火碱          C．食盐          D．胆矾

11.现有100mL3mol/L的NaOH溶液和100mL1mol/L的AlCl3溶液。

①将NaOH溶液分多次加到AlCl3溶液中；

②将AlCl3溶液分多次加到NaOH溶液中，

比较两种操作的结果是（     ）

A．现象相同，沉淀质量不相等   

B．现象相同，沉淀质量相等

C．现象不同，沉淀质量相等   

D．现象不同，沉淀质量不相等

12.部分氧化的Fe­Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.92 g，经如下处理：

下列说法中正确的是(　　)

①滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋　

②样品中氧元素的物质的量为0.03 mol　

③溶解样品的过程中消耗H2SO4的总的物质的量为0.04 mol　

④V=224 mL　

⑤V=336 mL

A．①③④       B．②③④       C．②③⑤       D．①③⑤

13.铜是生活中常见的金属，请回答下列问题：

(1)Cu不活泼，通常情况下不与稀硫酸反应，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后，溶液很快变蓝色，试写出该反应的离子方程式：______________________________。

(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出Cu2(OH)2CO3 绿色固体，

试写出该反应的离子方程式：___________________________________________。

(3)火法炼铜的原理：Cu2S＋O22Cu＋SO2，在该反应中每生成1 mol Cu，转移______mol e－。

(4)据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O，利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O)：

①检验溶液B中Fe3＋是否被除尽的实验方法__________________________________。

②在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜(要求：一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式：

方案一：____________________________________________________；

方案二：__________________________________________________________。

14.以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：

（1）焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为____________________。

（2）添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。

已知多数金属硫酸盐分解温度都高于600 ℃，

硫去除率=（1—）×100%

①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于__________________。

②700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，

其主要原因是______________________________________________________。

（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由_________（填化学式）

转化为_______________（填化学式）。

（4）“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=__________________。

15.2013年12月12日，中国矿业报报道中国地质科学院矿产综合利用研究所认定石龙铜矿含铜品位高(含铜3.27%)。已知铜矿物以黄铜矿、斑铜矿和辉铜矿为主。黄铜矿(CuFeS2)既是制取铜及其化合物的主要原料，又可以制备硫及铁的化合物。请回答下列问题：

（1）冶炼铜的反应方程式为8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2↑，若CuFeS2中铁元素为＋2价，则反应中被还原的元素为________(填元素名称)。

（2）上述冶炼过程中产生大量二氧化硫，下列对其性质的描述中正确的是________(填序号)。

A．SO2既是氧化剂，又是还原剂

B．SO2是还原产物

C．SO2是形成酸雨的一种物质

D．SO2是氧化产物

（3）SO2的存在对CO2的检验会造成干扰，实验室常用酸性高锰酸钾溶液除去SO2，请写出该反应的化学方程式：________________________________。

（4）利用黄铜矿冶炼产生的炉渣(含FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为先用稀盐酸浸取炉渣，过滤；将滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。用下列哪些试剂可以验证炉渣中含有FeO？________________(填序号)其中发生氧化还原反应的离子方程式为____________________。

A．稀盐酸   B．稀硫酸  C．KSCN溶液    D．KMnO4溶液  E．NaOH溶液  F．碘水

16.某班同学用以下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：

(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________________________________________________________。

(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为____________________________。

(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是

________________________________________________________________________。

(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3 支试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；

②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀；

③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。

实验②检验的离子是__________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有__________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为__________。

(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为__________________________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是____________________________；生成沉淀的原因是__________________________________(用平衡移动原理解释)。

0.答案详解

1.答案为：D；

解析：钾属于活泼金属，与氧气发生剧烈的反应，A项错误；钠属于活泼金属，与空气中的氧气发生反应生成氧化钠，氧化钠不能保护内层钠，B项错误；铁在空气中发生反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O，铁表面生成的Fe2O3不能保护铁，C项错误；在空气中金属铝表面形成Al2O3保护层，保护内层金属不被氧化，D项正确。

2.答案为：D；

解析：Na、Al、Fe均为活泼金属，电解相关溶液不能制取其单质；电解铜盐溶液可以生成铜单质，转化关系可能是Cu＋Cl2CuCl2CuCl2溶液Cu＋Cl2。

3.答案为：A；

解析：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，A项正确；

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，NaAlO2与过量HCl反应生成Al3＋，

即AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O，B项错误；

蔗糖分子中不含醛基，无还原性，不能发生银镜反应，C项错误；

Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe，而Fe与HCl反应只能生成FeCl2：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，D项错误。

4.答案为：A；

解析：在试管口处出现红棕色气体，说明生成了NO2，这是由先于生成的NO在试管口被氧气氧化，A项错误；PbI2饱和溶液中存在溶解平衡：PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，向PbI2饱和溶液中滴加KI溶液出现黄色沉淀，平衡逆向移动，说明PbI2饱和溶液中有Pb2＋，B项正确；白色沉淀变为黑色，则ZnS沉淀转化为CuS沉淀，C项正确；Na＋的焰色为黄色，观察K＋的焰色应透过蓝色的钴玻璃，所以该溶液中一定含Na＋，可能含K＋，D项正确。

5.答案为：A

解析：Na2O2与H2O、CO2反应时，都是Na2O2自身发生歧化反应，A项错误；石英的主要成分是SiO2，而Na2O2能与SiO2反应生成Na2SiO3，故熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚，B项正确；Na2O2具有强氧化性，而C、Al、SO2均具有还原性，故Na2O2可与C、Al、SO2发生氧化还原反应，可将C氧化成CO2，将Al氧化成Al2O3，将SO2氧化成SO，C、D项均正确。

6.答案为：B；

解析：由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠可知，溶液乙中含有AlO，气体Y为二氧化碳，故试剂X为氢氧化钠溶液，不可能为硫酸，故①错误；

过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，反应离子方程式为CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，故②正确；

结合质子的能力就是指碱性强弱，碱性：OH－＞AlO＞CO，所以结合质子的能力：OH－＞AlO＞CO，故③正确；

AlCl3是共价化合物，熔融时不能电离出Al3＋，电解熔融的AlCl3不能获得金属铝，故④错误。

7.答案为：C

解析：如果不这样做，会给样品火焰颜色带来干扰，A正确；观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃，滤去黄光再观察，B正确；焰色反应应选择本身颜色较浅的火焰，C错误；铁丝与铂丝灼烧时都没有焰色，可以进行焰色反应的实验，D正确。

8.答案为：C；

解析：A、结合过氧化钠的性质推断，CaO2具有氧化性，可能具有漂白性，对面粉可能具有增白作用，选项A正确；

B、过氧化钙构成离子是钠离子和过氧根离子，CaO2中阴阳离子的个数比为1：1，选项B正确；

C、CaO2和水反应的化学方程式为2CaO2+2H2O＝2Ca（OH）2+O2↑，每产生1molO2转移电子2mol，选项C错误；

D、CaO2和CO2反应的化学方程式为：2CaO2+2CO2＝2CaCO3+O2；选项D正确；答案选C。

9.答案为：A；

10.答案为：A；

解析：草木灰的主要成分是碳酸钾，属于盐，溶液呈碱性，A正确；火碱是NaOH，属于碱，B错误；食盐是氯化钠，属于盐，溶液呈中性，C错误；胆矾是CuSO4·5H2O，属于盐，溶液呈酸性，D错误。

11.答案为：C;

12.答案为：B；

解析：由滤液A中不含Cu2＋可知，样品中加入足量稀硫酸发生的反应有Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O，CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。溶液中阳离子只有Fe2＋、H＋，无Fe3＋，①错误；

因滤液A中不含Cu2＋，故3.2 g滤渣只是Cu(物质的量是0.05 mol)，滤液经处理最终得到的3.2 g固体是Fe2O3。由2Fe～Fe2O3可知，该5.92 g样品中，铁元素的总质量为2.24 g(物质的量是0.04 mol)，故混合物中氧元素的质量为5.92 g－2.24 g－3.2 g=0.48 g，即样品中氧元素的物质的量是=0.03 mol，②正确；

消耗的H2SO4以FeSO4的形式存在，故消耗的H2SO4的物质的量为0.04 mol，③正确；

因5.92 g样品中含0.03 mol O、0.04 mol Fe、0.05 mol Cu，则样品可以看作Fe、FeO、Cu的形式，因氧元素的物质的量是0.03 mol，故FeO的物质的量为0.03 mol、Fe的物质的量为0.01 mol，与足量的稀硫酸反应可生成0.01 mol的H2，标准状况下H2的体积为224 mL，④正确、⑤错误。

13.答案为：

(1)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O

(2)2Cu2＋＋CO＋2H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋2H＋

(3)3　

(4)①取适量上层清液于试管中，加入KSCN溶液若变红证明含有Fe3＋，否则不含Fe3＋

②CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu

2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4

解析：

(1)金属铜投入稀硫酸中不发生反应，但再加入H2O2溶液后铜开始溶解，溶液逐渐变为蓝色，说明H2O2在酸性溶液中具有氧化性，能溶解铜，离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。

(2)将CuSO4溶液和Na2CO3溶液混合，会析出 Cu2(OH)2CO3，反应的离子方程式为2Cu2＋＋CO＋2H2O ===Cu2(OH)2CO3↓＋2H＋。

(3)反应中Cu元素化合价由＋1价降低到0价，O元素化合价由0价降低到－2价，S元素化合价由－2价升高到＋4价，由方程式可知生成2 mol Cu，转移6 mol电子，则该反应中每生成1 mol Cu，转移3 mol电子。

(4)①检验溶液B中Fe3＋是否被除尽的试剂是KSCN溶液，加入KSCN溶液若变红证明含有Fe3＋，若加入后溶液不变红证明不含Fe3＋。②CuSO4溶液得到金属铜的方法，可以加入铁粉置换铜，反应的化学方程式为CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu；也可用惰性电极通电电解CuSO4溶液，反应的化学方程式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。

14.答案为：

（1）SO2+OH−HSO3−

（2）①FeS2

②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中

（3）NaAlO2 Al(OH)3

（4）1∶16

解析：（1）过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3和H2O，反应的化学方程式为SO2+NaOH=NaHSO3，

离子方程式为SO2+OH-=HSO3-。

（2）①根据题给已知，多数金属硫酸盐的分解温度高于600℃，不添加CaO的矿粉低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于FeS2。

②添加CaO，CaO起固硫作用，添加CaO发生的反应为2CaO+2SO2+O2=2CaSO4，根据硫去除率的含义，700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低的原因是：硫元素转化为CaSO4留在矿粉中。

（3）“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，CO2与NaAlO2反应生成NaHCO3和Al（OH）3，反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，即Al元素存在的形式由NaAlO2转化为Al（OH）3。

（4）Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2↑，理论上完全反应消耗的n（FeS2）：n（Fe2O3）=1:16。

点睛：本题以高硫铝土矿为原料生产氧化铝和Fe3O4的流程为载体，考查流程的分析，Fe、Al、S元素及其化合物的性质，图像的分析，获取新信息的能力，指定情境下方程式的书写。如NaOH溶液吸收过量SO2则产物为HSO3−，Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧则没有氧气作氧化剂等需注意反应物及用量的不同。

15.答案为：铜元素、氧元素    CD    5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4   

BD    5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O   

答案选CD；

（3）SO2被酸性高锰酸钾溶液氧化生成硫酸，高锰酸钾被还原为锰离子，反应中硫元素化合价从+4价升高到+6价，失去2个电子，锰元素化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子，因此根据电子得失守恒以及原子守恒可知该反应的化学方程式为5SO2＋2KMnO4＋2H2O=K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4；

（4）FeO中铁元素是+2价，易被氧化生成铁离子，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，由于盐酸也能被高锰酸钾溶液氧化，所以选择稀硫酸，答案选BD，反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。

16.答案为：

(1)防止Fe2＋被氧化 

(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)

(4)Fe2＋　Fe3＋　可逆反应

(5)H2O2＋2Fe2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　Fe3＋催化H2O2分解产生O2　H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动

解析：

(1)Fe2＋具有还原性，能被空气中的氧气氧化为Fe3＋，所以应在配制FeCl2溶液中加入少量铁屑，以防止Fe2＋被空气氧化。

(2)Cl2可将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身得电子生成Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

(3)煤油的作用是隔绝空气，以防止空气中的氧气将Fe2＋氧化，对实验产生干扰。

(4)实验②向溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，说明溶液中一定含Fe2＋；碘易溶于CCl4，CCl4层呈紫色，Fe3＋遇KSCN溶液呈血红色；在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，说明该反应进行得不彻底，是可逆反应。

(5)向H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明有Fe3＋生成，发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；Fe3＋可以催化H2O2的分解反应，使H2O2分解放出O2，产生气泡；H2O2的分解反应放出热量，同时溶液中c(H＋)降低，促进Fe3＋的水解平衡正向移动，生成红褐色的Fe(OH)3沉淀。