适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习章末检测卷三金属及其化合物

这是一份适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习章末检测卷三金属及其化合物，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2021浙江1月选考,8)下列说法不正确的是( )
A.铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B.镁燃烧会发出耀眼的白光,可用于制造信号弹和焰火
C.熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固,常用于制作模型和医疗石膏绷带
D.工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫
2.(2022浙江温州高三二模)下列说法不正确的是( )
A.钠与CuO在高温下反应生成Na2O
B.可用Al与MgO发生反应制取Mg
C.Na、F2等活泼的金属和非金属用电解法制得
D.FeO在空气里灼烧,能迅速被氧化成Fe3O4
3.(2022山东高三联考)下列物质的性质或用途的叙述错误的是( )
A.盐酸可用于除去水垢中的CaSO4
B.“84”消毒液消毒原理是利用了NaClO的强氧化性
C.Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料
D.过氧化钠可用作呼吸面具中的供氧剂
4.(2022广东卷)劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
5.(2022浙江卷)关于化合物FeO(OCH3)的性质,下列推测不合理的是( )
A.与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O
B.隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O
C.溶于氢碘酸(HI),再加CCl4萃取,有机层呈紫红色
D.在空气中,与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3
6.某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4与FeO的混合物,为进一步确定该黑色粉末的成分,下列实验方案不可行的是( )
A.准确称量一定质量的黑色粉末,用H2充分还原,并用干燥剂收集所得水,获得水的准确质量,进行计算
B.准确称量一定质量的黑色粉末,溶解于足量盐酸,加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变,称量所得粉末质量,进行计算
C.准确称量一定质量的黑色粉末,用CO充分还原,在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量,进行计算
D.准确称量一定质量的黑色粉末,与一定量铝粉混合后点燃,充分反应后冷却,准确称量剩余固体质量,进行计算
7.(2021广东肇庆二模)铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下。下列说法错误的是( )
A.“浸取”过程生成的S为氧化产物
B.“调pH”过程需要将溶液调至碱性
C.“沉锰”过程中反应的离子方程式:Mn2++HC+NH3MnCO3↓+N
D.“加热”过程排出的NH3可以通入“沉锰”过程循环利用
8.(2021湖北鄂东南教改联盟联考)我国正在推行垃圾分类,为研究废旧电池的再利用,实验室利用旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.“溶解”过程中加入H2O2溶液发生反应的化学方程式:Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O
B.溶液A中一定含有的溶质有ZnSO4和CuSO4
C.操作M中用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗和玻璃棒
D.通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作可得到ZnO
9.(2021广东华南师大附中三模)Mg3N2常用于制备其他超硬、耐高温的氮化物,实验室通过CuO氧化NH3制得N2,然后使N2与镁反应得到Mg3N2。已知Mg+2NH3Mg(NH2)2+H2,Mg3N2是一种浅黄色粉末,易水解。下列说法错误的是( )
A.实验开始时应先点燃C处酒精灯,再点燃E处酒精灯
B.装置A中分液漏斗中的溶液为浓氨水
C.装置D与装置F可以对调
D.取反应后装置E所得固体少许,滴入蒸馏水,可检验是否有Mg3N2
10.(2021河北衡水中学第一次联考)已知D是生活中常见的紫红色金属,B、G为单质,C和F为氧化物,且H遇KSCN溶液显红色,它们之间的转化关系如下图所示(反应生成的水已省略)。下列说法错误的是( )
A.反应①可以设计成原电池,实现化学能转化为电能
B.反应②常用于野外焊接铁轨
C.F属于金属氧化物,也属于碱性氧化物
D.H中含有Fe3+,C的化学式可能为Fe3O4
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求。
11.(2021辽宁鞍山一中模拟)CaH2是重要的供氢剂,遇水或酸能引起燃烧。利用下列装置制备氢化钙固体(提供的实验仪器不得重复使用)。下列说法正确的是( )
A.装置①在加入试剂前必须检查装置气密性
B.仪器接口的连接顺序为a→c→b→f→g→d→e
C.加热装置④之前必须检查气体的纯度
D.装置③的主要作用是防止空气中的CO2、H2O(g)进入装置④中
12.(2021湖北襄阳等四市联考)Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示。
下列有关判断正确的是( )
A.若铜片为51.2 g,则生成0.2 ml NaNO3
B.常温下,Cu遇浓硝酸发生钝化,不可能发生上述反应
C.标准状况下收集的氮氧化物为20.16 L
D.反应过程中生成的Cu(NO3)2既是氧化产物,又是还原产物
13.(2021湖北黄冈中学6月适应考)NiSO4·6H2O易溶于水,其溶解度随温度升高明显增大。以电镀废渣(主要成分是NiO,还有CuO、FeO等少量杂质)为原料制备该晶体的流程如图:
已知:25 ℃时,Ksp(CuS)=8.9×10-35、Ksp(FeS)=4.9×10-18。下列叙述错误的是( )
A.溶解废渣时不能用稀盐酸代替稀硫酸
B.除去Cu2+可采用FeS
C.流程中a~b的目的是富集NiSO4
D.“操作Ⅰ”为蒸发浓缩、冷却结晶
14.(2021山东临沂高三联考)Fe3O4中含有Fe2+、Fe3+,分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ),以Fe3O4/Pd为催化材料,可实现用H2消除酸性废水中的致癌物N,其反应过程示意图如图所示,下列说法不正确的是( )
A.Pd上发生的电极反应为H2-2e-2H+
B.Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用
C.反应过程中N被Fe(Ⅱ)还原为N2
D.用该法处理后水体的pH降低
15.(2021湖北武汉第一次质检)铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成中的一种重要还原剂。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如图:
下列说法中错误的是( )
A.为了提高“碱溶”效率,在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎
B.“反应Ⅰ”的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同
C.“滤渣Ⅰ”的主要成分为氧化铁和SiO2
D.“反应Ⅲ”的化学方程式为4NaH+AlCl3NaAlH4+3NaCl
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)(2021湖北选择考适应练)无水FeCl3是常用的芳香烃取代反应催化剂,它具有易水解、易升华的性质。铁粉与氯气反应制备无水FeCl3的实验装置如图所示:
E和G用来收集产物。回答下列问题:
(1)通入氯气后,A中观察到有酸雾产生,C中P2O5的作用是 。
(2)在E、G处收集产物是利用了FeCl3 的性质。
(3)实验过程中若F处出现堵塞,则在B处可观察到的现象是 。可通过 (填简单操作),使实验能继续进行。
(4)I中反应的离子方程式为 。
(5)某同学用5.60 g干燥铁粉制得无水FeCl3样品13.00 g,该次实验的产率是 。
(6)实验室中还常用SOCl2与FeCl3·6H2O晶体共热制备无水FeCl3,该反应的化学方程式为 。检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCl2的试剂是 。
17.(12分)(2022宁夏石嘴山三模)某矿石中含有硅、铁、铝的氧化物,为综合开发资源提高矿石的利用率,化工厂采取如图工艺制备铁红和AlCl3·6H2O。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表:
请回答下列问题:
(1)提高酸浸效率的措施是 (答出一种即可),最适合选择 进行酸浸。
(2)“氧化”步骤一般采用H2O2溶液,且分多次添加的方式。其涉及的离子方程式为 。
(3)调节pH的范围为 。
(4)“洗涤”滤渣B的操作是 。
(5)写出滤渣A与氢氟酸反应的化学方程式 。
(6)若矿石m1 kg,最后获得m2 kg AlCl3·6H2O,则矿石中铝元素的含量为 ×100%。(用最简分数表示)
18.(12分)(2021辽宁六校期初联考)用含铬不锈钢废渣(含SiO2、Cr2O3、Fe2O3、Al2O3等)制取Cr2O3(铬绿)的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)Cr在元素周期表中的位置为 。
(2)K2CO3中的C的空间结构为 。
(3)“水浸”时,碱熔渣中的KFeO2强烈水解生成的难溶物的化学式为 。
(4)常温下,“酸化”时溶液的pH=8,则c(Al3+)= ml·L-1。{已知:常温下,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33}
(5)滤渣b的主要成分为 。
(6)“还原”时发生反应的离子方程式为 。
(7)若在实验室里完成Cr(OH)3制取铬绿的操作,需要的主要仪器有铁架台(带铁圈)、玻璃棒、 。
19.(12分)(2021福建新高考适应性测试)某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I2的氧化能力增强,可将Fe2+氧化。
回答下列问题:
(1)由AgNO3固体配制0.1 ml·L-1的AgNO3溶液50 mL,下列仪器中不需要使用的有 (写出名称),配制好的溶液应转移到 试剂瓶中保存。
(2)步骤1的实验现象是 ;步骤2无明显现象;步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀, 。由此可知,步骤3反应的离子方程式为 。
(3)某同学在实验时漏掉步骤2,直接加入过量AgNO3溶液,也观察到与步骤3相同的实验现象。该同学推测溶液中还有碘的离子 (填离子符号)生成,并由此对I2氧化Fe2+产生了质疑。
(4)为了证明AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2+氧化,学习小组在上述实验基础上进行补充实验:分别取少量的 和步骤3试管中的上层清液置于试管a和试管b中,分别往两支试管中加入过量的 ,观察到的现象为 。
20.(12分)(2021辽宁葫芦岛二模)NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛应用于化学镀镍、生产电池、医药工业、催化行业以及印染工业等行业中。由一种废料(主要成分是铁镍合金,还含有铜、镁、硅的氧化物)为原料制取NiSO4·6H2O的步骤如图:
已知:①镍能溶于稀酸但溶解不完全,通常表现为+2价;
②常温下Ksp(MgF2)=6.4×10-9,
Ka(HF)=6.3×10-4。
(1)NiSO4中阴离子的空间结构为 。
(2)“溶解”时加入H2O2溶液的目的是 。
(3)“除铁”时生成黄钠铁矾
[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀,写出其离子方程式: 。
(4)向“除铜”后的滤液中加入NaF溶液,使Mg2+转化为MgF2沉淀除去。若溶液的pH偏低,将会导致MgF2沉淀不完全,其原因是 。
(5)“沉镍”后所得滤液中,可循环使用的主要溶质为 (填化学式)。
(6)NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH。该反应的化学方程式为 。
(7)在制备NiSO4·6H2O晶体时,常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂,原因是 。
参考答案
章末检测卷(三) 金属及其化合物
1.A 解析 铝的还原性强于铁,铁粉与氧化铝不能发生铝热反应,A错误;镁燃烧发出耀眼的白光,可照亮黑暗的夜空和地面,故可用于制造信号弹和焰火,B正确;熟石膏与水混合成糊状后很快凝固,转化为坚固的生石膏,故常用于制作模型和医疗石膏绷带,C正确;SO2是酸性氧化物,可与氨水反应生成(NH4)2SO3,故可用氨水消除燃煤烟气中的SO2,D正确。
2.B 解析 钠具有强还原性,在高温下与氧化铜反应生成铜和氧化钠,故A项正确;Al的金属性比Mg的弱,不能用Al与MgO高温下反应制备Mg,故B项错误;Na具有强还原性,F2具有强氧化性,常用电解熔融盐的方法制得Na和F2,故C项正确;FeO具有还原性,在空气里灼烧,能被空气中的氧气氧化生成四氧化三铁,故D项正确。
3.A 解析 盐酸不能与CaSO4反应,不能除去水垢中的CaSO4,应先加入Na2CO3将CaSO4转化为CaCO3,水洗后再加入HCl除去,A项错误;“84”消毒液的有效成分是NaClO,NaClO具有强氧化性,能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,B项正确;Fe2O3是红色固体,通常较稳定,可用作油漆、涂料、油墨的红色颜料,C项正确;过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气,常用作呼吸面具中的供氧剂,D项正确。
4.A 解析 小苏打是NaHCO3,用作发泡剂的原理是小苏打受热分解生成CO2,在面包内部形成许多气孔,使得面包疏松多孔,A项符合题意;熟石灰具有碱性,可以与酸性废水中的酸性物质发生反应,B项不符合题意;铁与水蒸气在高温条件下发生反应生成Fe3O4,工人需要将模具干燥后再注入熔融钢水,C项不符合题意;铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步反应,故镀铝钢板耐腐蚀,D项不符合题意。
5.B 解析 题述物质可看做Fe3+、O2-、(OCH3)-的组合,与稀盐酸反应时,各元素价态不发生变化,生成氯化铁、甲醇和水,A项合理;如果生成FeO、CO2、H2O,根据原子守恒可知该化合物的化学式为FeH3CO4.5,与题意不符,B项不合理;题述物质溶于氢碘酸可将碘离子氧化为碘单质,加四氯化碳萃取时,有机层呈紫红色,C项合理;在空气中,题述物质与氧气反应可生成三氧化二铁,三氧化二铁与二氧化硅高温反应生成硅酸铁,D项合理。
6.D 解析 A项中,根据生成水的质量可以计算得到氧元素的质量,再根据黑色粉末的质量得到铁元素的质量,进而确定黑色粉末的成分,A正确;B项中,最后灼烧至质量不变所得粉末是氧化铁,依据氧化铁的质量可以计算得到铁元素的质量,再根据黑色粉末的质量得到氧元素的质量,进而确定黑色粉末的成分,B正确;C项中,剩余固体是铁,根据黑色粉末的质量得到氧元素的质量,进而确定黑色粉末的成分,C正确;D项中,反应前后都是固体,而且固体质量不变,不能确定黑色粉末的成分,D错误。
7.B 解析 辉铜矿的主要成分为Cu2S,“浸取”过程中Cu2S→S,硫元素化合价升高,则S是氧化产物,A正确;“调pH”的目的是沉淀Fe3+,转化为Fe(OH)3沉淀,若将溶液调至碱性,Cu2+、Mn2+均产生沉淀,B错误;“沉锰”过程中加入NH4HCO3溶液,并通入NH3,发生反应生成MnCO3沉淀,离子方程式为Mn2++HC+NH3MnCO3↓+N,C正确;由题图可知,“加热”排出NH3可通入“沉锰”中再次循环利用,D正确。
8.D 解析 “溶解”过程中,加H2O2溶液的目的是氧化铜单质,使其能溶于酸生成硫酸铜,反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O,A正确;溶液A中的主要溶质为硫酸锌和硫酸铜,B正确;操作M为过滤,需用到烧杯、普通漏斗和玻璃棒等仪器,C正确;硫酸锌转变成氢氧化锌后再灼烧可得到氧化锌,D错误。
9.C 解析 实验开始时应先点燃C处酒精灯,利用C中生成的N2排出装置内的空气,再点燃E处酒精灯,让Mg和N2反应,A正确;装置A中分液漏斗中盛有浓氨水,滴入生石灰中产生NH3,B正确;装置D和F不能调换,D中浓硫酸用于吸收N2中的NH3和水,而碱石灰不能吸收NH3,C错误;取反应后装置E所得固体少许,滴入蒸馏水,若有Mg3N2,则与水反应生成白色沉淀Mg(OH)2和刺激性气体NH3,D正确。
10.C 解析 D是生活中常见的紫红色金属,则D是Cu;H遇KSCN溶液显红色,则H中含Fe3+;B、G为单质,C和F为氧化物,B+C→F+G,则C为Fe2O3或Fe3O4,反应②是铝热反应;由转化关系推知,B为Al,G为Fe,F为Al2O3,E为AlCl3,A为CuCl2。反应①为Al与CuCl2溶液的反应,为自发的氧化还原反应,故可以设计成原电池,A正确;反应②为铝热反应,常用于野外焊接铁轨,B正确;F为Al2O3,属于两性氧化物,C错误;由上述分析可知,H中含Fe3+,C为Fe2O3或Fe3O4,D正确。
11.AC 解析 装置①为启普发生器,加入试剂之前必须检查装置的气密性,A正确;装置①中产生的H2会混有氯化氢、水蒸气,通过装置③可以除去这两种杂质,所以仪器接口的连接顺序为a→d→e→f→g(g→f)→b→c,B错误;为了防止金属钙与空气中的物质发生反应,需要在加热前通入氢气排尽装置④硬质玻璃管中的空气,通过检查氢气纯度判断空气是否排尽,C正确;装置③的作用是除去氢气中混有的氯化氢、水蒸气,D错误。
12.A 解析 分析整个反应过程可知仅有两种元素的化合价发生变化,即Cu→Cu2+,HNO3→NaNO2,51.2gCu的物质的量为0.8ml,共失去电子0.8ml×2=1.6ml,由得失电子守恒可知HNO3→NaNO2得到1.6ml电子,故产物中NaNO2的物质的量为0.8ml,由钠原子守恒可得另一种产物NaNO3的物质的量为0.2ml,A正确;常温下,Cu能与浓硝酸反应,B错误;部分NO2会转化为N2O4,而N2O4在标准状况下不是气体,C错误;反应过程中生成的Cu(NO3)2是氧化产物,不是还原产物,D错误。
13.A 解析 溶解废渣时,发生的反应主要是用酸将金属氧化物溶解,加入稀盐酸同样可以达到目的,则能用稀盐酸代替稀硫酸,A错误;除去铜离子的操作为向溶液中加入硫化亚铁将溶液中的铜离子转化为更难溶的硫化铜,B正确;流程中a~b的过程为浓度较低的硫酸镍溶液转化为浓度较高的硫酸镍溶液的过程,是富集硫酸镍的过程,C正确;硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥得到六水合硫酸镍晶体,则操作Ⅰ为蒸发浓缩、冷却结晶,D正确。
14.D 解析 由题图可知,Pd上H2失电子生成H+,则电极反应为H2-2e-2H+,A正确;Fe(Ⅲ)得电子生成Fe(Ⅱ),Fe(Ⅱ)失电子生成Fe(Ⅲ),则Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用,B正确;N和Fe(Ⅱ)反应生成N2,氮元素的化合价降低且Fe(Ⅱ)具有还原性,所以反应过程中N被Fe(Ⅱ)还原为N2,C正确;总反应方程式为2H++2N+3H2N2+4H2O,反应过程中消耗了H+,所以用该法处理后水体的pH升高,D错误。
15.BC 解析 为了提高“碱溶”效率,在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎,增大反应物接触面积,A正确;过滤Ⅰ所得滤液中含有过量的NaOH和NaAlO2,加入NaHCO3溶液后HC分别与OH-、反应,反应的离子方程式为OH-+HCC+H2O、+HC+H2OC+Al(OH)3↓,与泡沫灭火器的原理不同,B错误;铝土矿加NaOH溶解时,Al2O3、SiO2溶解而Fe2O3不反应,则过滤所得滤渣Ⅰ主要成分为氧化铁,C错误;由分析可知,“反应Ⅲ”的化学方程式为4NaH+AlCl3NaAlH4+3NaCl,D正确。
16.答案 (1)除去酸雾 (2)易升华
(3)有气泡产生 适当加热F处
(4)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
(5)80.00%
(6)FeCl3·6H2O+6SOCl2FeCl3+12HCl↑+6SO2↑ 铁氰化钾溶液
解析 (1)潮湿的氯气通过浓硫酸时,水与浓硫酸相遇放出大量的热使浓硫酸中的三氧化硫逸出,三氧化硫遇到瓶内空气中的水蒸气形成酸雾,C中五氧化二磷的作用是除去酸雾,干燥的氯气和铁粉在D中反应生成氯化铁,因氯化铁易升华,到达E、G后重新凝华收集得到氯化铁,反应不完的氯气用I中NaOH溶液吸收,H中无水氯化钙是防止I中水蒸气进入G中使氯化铁水解。
(3)实验过程中若F处出现堵塞,则氯气进入B中,看到有气泡产生,然后进入烧杯中的NaOH溶液中与NaOH反应;氯化铁易升华,则可通过适当加热F处,使实验能继续进行。
(4)在I中未反应完的氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。
(5)由2Fe+3Cl22FeCl3可知,每2mlFe反应生成2mlFeCl3,则5.60g(0.1ml)干燥铁粉理论上可制得0.1mlFeCl3,其质量为0.1ml×162.5g·ml-1=16.25g,因此该次实验的产率是×100%=80.00%。
(6)若直接加热FeCl3·6H2O,氯化铁会水解得氢氧化铁和HCl,HCl挥发,促进氯化铁水解,最终得到氢氧化铁,实验室中常用SOCl2与FeCl3·6H2O晶体共热制备无水FeCl3,说明该过程产生了HCl抑制了氯化铁水解,结合原子守恒可知该反应的化学方程式为FeCl3·6H2O+6SOCl2FeCl3+12HCl↑+6SO2↑;亚铁离子与铁氰化钾相遇产生蓝色沉淀,因此检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCl2的试剂是铁氰化钾溶液。
17.答案 (1)搅拌、升温、将矿石粉碎、适当增大酸的浓度
盐酸 (2)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
(3)3.1≤pH