2021届高考化学一轮复习过关训练：金属及其化合物

 2021届高考一轮复习化学金属及其化合物 一、选择题1．实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是  (　　)A．将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取CuSB．向Cu与过量浓硫酸反应后的试管中加水以观察CuSO4溶液的颜色 C．向CuSO4溶液中加入适量的NaOH，过滤洗涤并收集沉淀充分灼烧以制取CuOD．在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热水解，再加入少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热，产生砖红色沉淀2．取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列现象描述正确的是(　　)①金属先熔化　②在空气中燃烧，放出黄色火花　③燃烧后得白色固体　④燃烧时火焰为黄色　⑤燃烧后生成淡黄色固体物质A．②⑤  B．①②③C．①④⑤  D．④⑤3．氢化亚铜(CuH)是一种不稳定的物质，能在氯气中燃烧，也能与酸反应。用CuSO4溶液和“某物质”在40～50 ℃时反应可生成CuH。下列叙述中错误的是(　　)A．“某物质”具有还原性B．CuH与盐酸反应可能产生H2C．CuH与足量稀硝酸反应：CuH＋3H＋＋NO3－===Cu2＋＋NO↑＋2H2OD．CuH在氯气中燃烧：CuH＋Cl2CuCl＋HCl4．“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色，有的却是红色，你猜测其中的原因可能是(　　)A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色CuD．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O35．下列有关金属的说法错误的是(　　)A．氧化膜使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料B．钛被称为继铁、铝之后的第三金属，也有人说“21世纪是钛的世纪”C．在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，因此，稀土元素又被称为冶金工业的维生素D．出土的古代铜制品往往覆盖着一层铜绿，主要成分是CuCO36．在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及其硫酸盐的信息，用以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是(　　)A．Fe2O3与Fe3O4互为同素异形体B．制备Al用电解法，制备Fe、Cu可用还原法C．将SO2通入BaCl2溶液中至饱和，有沉淀产生D．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液7．A由Al2O3、Fe3O4、Al、Cu中的某几种粉末混合而成，该混合物成分的分析方案如图：下列分析不正确的是(　　)A．当m1>m2时，溶液a中的阴离子只有1种B．生成蓝色溶液的离子方程式为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋C．要确定混合物中是否含有Al，可取A加入适量稀盐酸D．当m2－m3＝2.96 g时，Fe3O4的质量至少为2.32  g8．某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案Ⅰ：铜铝混合物测定生成气体的体积方案Ⅱ：铜铝混合物测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是(　　)A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液B．溶液A和B均可以选用稀硝酸C．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小D．实验方案Ⅱ更便于实施9．某溶液中可能含有H＋、Na＋、NH、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、SO、CO等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图像如图所示，下列说法正确的是(　　)A．原溶液中含有的阳离子是H＋、NH、Mg2＋、Al3＋B．原溶液中一定含有SO和Na＋C．原溶液中含有的Fe3＋和Al3＋的物质的量之比为 1∶1D．反应最后形成的溶液中含有的溶质为Na2SO410．Na2CO3是一种重要的化工原料，工业上生产Na2CO3的主要流程可表示如下：则下列说法中正确的是(　　)A．A气体是CO2，B是NH3B．通入B后的离子方程式为Na＋＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NHC．③中生成的CO2可循环使用，它可完全满足生产的需要D．溶液Q的成分是NH4Cl，可通过降温结晶的方法使其析出11．下列物质的转化在给定条件下能实现的是① C CO2 CO CO2　② Fe Fe2O3 Fe2(SO4)3　③SO2 NH4HSO3 (NH4)2SO4　④AlCl3 Al NaAlO2　⑤CuSO4(aq) Cu(OH)2 Cu2OA．①②③      B．①③⑤      C．②③⑤      D．③④⑤12．铝是应用广泛的金属，以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备氧化铝的一种工艺流程如图。下列有关说法不正确的是A．滤渣中X为Fe2O3B．“反应”步骤中加入NaHCO3溶液后，溶液的pH增大C．滤液中溶质的主要成分为Na2CO3D．NaAlO2溶液呈碱性的原因：AlO+2H2OAl(OH)3+OH−13．化学与人类生产、生活密切相关。下列有关说法不正确的是A．疫情期间，“网课”成了我们的主要学习方式，网络光缆的主要成分是晶体硅B．驰援武汉首次使用我国自主研发大飞机“运20”的机身材料采用了大量低密度、高强度的铝锂合金C．李白的《黄鹤楼送孟浩然之广陵》中“故人西辞黄鹤楼，烟花三月下扬州”，”烟花”不是焰色反应D．“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”中的“红泥”是因其含有氧化铁14．现有25mL 2mol·L−1的Na2CO3溶液和75mL 1mol·L−1的稀盐酸。（1）将Na2CO3溶液逐滴入稀盐酸中；（2）将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中。两操作的现象及结果(标准状况下)为A．现象相同，所得气体的体积相等     B．现象不同，所得气体的体积不等C．现象不同，所得气体的体积相等     D．现象相同，所得气体的体积不等15．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溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶1C.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体积前者多D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出二、非选择题16．草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)呈淡黄色，可用作晒制蓝图。某实验小组对纯净草酸亚铁晶体热分解气体产物成分的进行探究。小组成员采用如图装置（可重复选用）进行实验：请回答下列问题：（1）E中盛装碱石灰的仪器名称为________________________。（2）D中的现象是___________，是为了证明草酸亚铁晶体分解产物中可能含有_________。（3）按照气流从左到右的方向，上述装置的接口顺序为a→g→f→___→尾气处理装置(仪器可重复使用)。（4）实验前先通入一段时间N2，其目的为               。（5）实验证明了气体产物中含有CO，依据的实验现象为                   。（6）小组成员设计实验证明了A中分解后的固体成分为FeO，则草酸亚铁晶体分解的化学方程式为                   。17．海水中蕴藏着丰富的资源。除从海水中可制得食盐外，还可以制取镁、钾、溴及其化工产品。从海水中制取金属镁、溴的化工流程图如下：已知：MgO的熔点为2800℃，MgCl2的熔点为712℃。回答下列问题：（1）操作2的方法是_____________，操作3具体指_____________________。     （2）操作1粗盐精制主要是要除掉粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO离子，以下试剂合理的组合是________。①稀盐酸       ②NaOH        ③Na2CO3      ④BaCl2a．②③④①      b．③②④①      c．④②③①      d．④③①②（3）SO2水溶液可以起到富集溴的目的，该溶液吸收溴的离子反应方程式是____________。（4）写出电解MgCl2制取Mg的化学方程式______________________。（5）有同学认为：上述流程过于复杂，可直接加热Mg(OH)2得到MgO，再电解熔融的MgO制取金属镁，这样可简化实验步骤，体现实验的简约性原则。你同意该同学的想法吗？_______（填“同意”或“不同意”），请说出你同意或不同意的理由____________________________。 参考答案  一、选择题 1．C解析：C　[硫的氧化性较弱，只能将铜氧化为＋1价生成Cu2S，A项错误；铜与过量浓硫酸反应后稀释，应将反应后的溶液缓慢加入水中，并不断搅拌，B项错误；CuSO4与NaOH溶液反应生成Cu(OH)2沉淀，过滤、洗涤、灼烧后可得CuO，C项正确；淀粉水解后应先加NaOH溶液至溶液呈碱性，然后加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，才会产生砖红色沉淀，D项错误。]2．C解析：C　[钠的熔点低，加热时先熔化，然后燃烧，产生黄色火焰，生成Na2O2淡黄色固体物质。]3．D解析：D解析　用CuSO4溶液和“某物质”在40～50 ℃时反应可生成CuH，Cu元素由＋2价变为＋1价，则CuSO4作氧化剂，“某物质”为还原剂，表现出还原性，A项正确；CuH与盐酸发生氧化还原反应：2CuH＋2HCl===CuCl2＋2H2↑＋Cu，B项正确；HNO3具有强氧化性，与CuH反应时，＋1价Cu、－1价H均被氧化成最高价态，C项正确；Cl2具有强氧化性，CuH具有强还原性，二者反应会生成CuCl2和HCl，D项错误。4．D5．D解析：D　解析：本题结合生产、生活实际考查铝等常见金属的性质与应用。铝表面形成致密的氧化铝薄膜可以保护内部的铝不被氧化，使得铝成为一种应用广泛的金属材料，A正确；钛被称为继铁、铝之后的第三金属，在工业上应用广泛，B正确；在合金中加入适量稀土金属能大大改善合金的性能，故稀土元素又被称为冶金工业的维生素，C正确；铜绿主要成分是Cu2(OH)2CO3，D错误。6．B7．A解析：　A解析　m1>m2说明固体中Al、Al2O3至少有一种，与NaOH反应生成AlO，NaOH溶液过量，故溶液中有2种阴离子，A错误；步骤Ⅱ中发生的反应为Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O,2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，则有如下关系：Fe3O4～Cu，当m2－m3＝2.96 g，Fe3O4的质量至少为2.96×＝2.32 g，B、D正确；向A中加入稀盐酸，若产生气体，则固体中含有Al，C正确。8．B解析：　B解析　铜铝混合物与盐酸或NaOH溶液反应时，均只有Al参加反应，因此A正确；若A、B均选用稀HNO3，则两种金属均可反应，方案Ⅱ中无固体剩余，B不正确；当B选用浓HNO3时，铝钝化生成氧化膜，所测铝的质量偏大，则铜的质量分数偏小，C正确；方案Ⅰ需收集气体，并需要将其转化为标准状况，不如方案Ⅱ称固体质量方便，D正确。9．C解析：　C解析　向溶液中加入NaOH溶液时，一开始没有沉淀生成，说明溶液中含有H＋；溶液中有大量H＋，说明其中没有CO；根据溶液呈电中性原理，可知溶液中应含有阴离子，则其中一定含有SO；当沉淀达到最大量之后，再加入NaOH溶液，在一定量的范围内，沉淀的量既不增加，也不减少，说明溶液中含有NH，此时NaOH与NH反应生成一水合氨；NH反应完之后，再加NaOH，沉淀部分溶解，说明沉淀中有Al(OH)3，所以原溶液中含有Al3＋；Al(OH)3沉淀与另一沉淀的物质的量相等，且生成Al(OH)3沉淀和另一沉淀消耗NaOH的量相等，说明另外一种沉淀是Fe(OH)3，原溶液中含有Fe3＋，Fe3＋和Al3＋的物质的量之比为1∶1；实验中无法确定原溶液中是否含有Na＋，最后所得溶液中的溶质除Na2SO4外还有NaAlO2。10．B解析：　B解析　因为NH3在水中的溶解度远远大于CO2，先将溶液氨化后，吸收CO2的效果更好，A错误；因有一部分CO2转化到Na2CO3中，C错误；溶液Q中还存在没有转化的NaCl，D错误。11．B解析：B【解析】①C在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳和C单质在高温条件可以生成CO，CO高温条件可以还原Fe2O3，生成CO2和Fe，故①能实现；②Fe在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故②不能实现；③二氧化硫与少量氨水反应生成亚硫酸氢铵，亚硫酸氢铵和稀硫酸反应生成硫酸铵和二氧化硫，故③能实现；④氯化铝为共价化合物，熔融状态不导电，不能电解，故④不能实现；⑤硫酸铜溶液与过量NaOH形成碱性的氢氧化铜悬浊液，葡萄糖含有醛基，碱性、加热条件下可以将氢氧化铜还原为Cu2O，故⑤能实现；综上所述，①③⑤满足题意，答案为B。12．B解析：B【解析】由工艺流程分析，向铝土矿中加入氢氧化钠溶液，Fe2O3不溶解，SiO2转化为硅铝酸钠，Al2O3溶解发生反应Al2O3+2NaOH===NaAlO2+H2O，过滤后得到含硅铝酸钠、Fe2O3的滤渣和NaAlO2的溶液，再向NaAlO2溶液中加入NaHCO3溶液，生成Al(OH)3沉淀，过滤，将滤渣进行灼烧得到Al2O3。A．根据上述分析可知，过滤后得到含硅铝酸钠、Fe2O3的滤渣，故滤渣中X为Fe2O3，A选项正确；B．向NaAlO2溶液中加入NaHCO3溶液，发生反应NaAlO2+NaHCO3+H2O=Na2CO3+Al(OH)3↓，溶液碱性减弱，pH减小，B选项错误；C．由B选项分析可知，滤液中溶质的主要成分为Na2CO3，C选项正确；D．因为AlO为弱酸酸根，在水溶液中会发生水解反应AlO+2H2OAl(OH)3+OH−，因此NaAlO2溶液呈碱性，D选项正确；答案选B。13．A解析：A【解析】网络光缆的主要成分是二氧化硅，故选A。14．B解析：B【解析】碳酸钠的物质的量为0.025L×2mol/L=0.05mol，HCl的物质的量为0.075L×1mol/L=0.075mol。向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，发生分步反应：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；0.05mol碳酸钠消耗0.05mol HCl，生成0.05mol NaHCO3，剩余的0.025mol HCl和生成的NaHCO3反应生成CO2 0.025mol，所以开始没有气体产生，后来才有气体生成。把Na2CO3溶液逐滴加到盐酸中，开始时盐酸过量，则发生反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，开始就有气体放出。0.075mol HCl完全反应，消耗0.0375mol Na2CO3，生成0.0375mol CO2。故反应现象不同，气体体积不等，故选B。15．B解析：B【解析】根据化学方程式Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3可知,当碳酸钠和盐酸物质的量相等时,不会产生二氧化碳,B项错误。二、非选择题 16．（1）U形管    （2）白色变为蓝色    H2O    （3）b→c→h→i(或i→h)→d→e→b→c    （4）排尽装置中的空气，防上加热时发生爆炸    （5）C中固体由黑色变为红色，后B装置中出现浑浊    （6）FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O    【解析】气体产物成分的探究，草酸亚铁晶体在装置A中加热分解，生成的气体通过装置D中硫酸铜检验水蒸气的存在，通过装置B中澄清石灰水检验二氧化碳的生成，通过装置E中碱石灰干燥气体后通入装置C中玻璃管和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，再通过B装置检验生成的二氧化碳气体，最后尾气处理。（1）E中盛装碱石灰的仪器名称为U型管；（2）生成的气体通过装置D中硫酸铜检验水蒸气的存在，D中的现象是白色变为蓝色，是为了证明草酸亚铁晶体分解产物中可能含有H2O；（3）草酸亚铁晶体在装置A中加热分解，生成的气体通过装置D中硫酸铜检验水蒸气的存在，通过装置B中澄清石灰水检验二氧化碳的生成，通过装置E中碱石灰干燥气体后通入装置C中玻璃管和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，再通过B装置检验生成的二氧化碳气体，按照气流从左到右的方向，b→c→h→i(或i→h)→d→e→b→c，上述装置的连接顺序为：agfb（或ih）de（或ed）bc，最后连接尾气处理装置，正确的顺序为：agfbchi（或ih）de（或ed）bc；（4）实验前先通入一段时间N2，其目的为排尽装置中的空气，防上加热时发生爆炸；（5）实验证明了气体产物中含有CO，依据的实验现象为：C处反应管中固体由黑变红，其后的B装置中澄清石灰水变浑浊；（6）A处反应管中发生反应是草酸亚铁晶体分解生成氧化亚铁、一氧化碳、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O。17．（1）过滤   蒸发浓缩、降温结晶  （2）c  （3）Br2+SO2+2H2O=2Br−+SO+4H+  （4）  （5）不同意   MgO的熔点太高【解析】(1)操作2是将固体和溶液分开，方法是过滤；从MgCl2溶液中获得MgCl2晶体，操作3具体指蒸发浓缩、降温结晶；（2）操作1粗盐精制主要是要除掉粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO离子，镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都行，钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，离子都沉淀了，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，故正确的次序为BaCl2、Na2CO3、NaOH、稀盐酸，故选c。（3）SO2水溶液可以起到富集溴的目的，溴将SO2氧化，该溶液吸收溴的离子反应方程式是Br2+SO2+2H2O=2Br−+SO+4H+；（4）电解MgCl2制取Mg的化学方程式；（5）不同意，MgO的熔点太高，使其熔融所费能量太多，而MgCl2是离子晶体并且熔点低，熔融电解耗能少。