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1、2022年高考化學一輪總復習 單元評估檢測(3)金屬及其化合物(含解析)
一、選擇題(本題包括7小題,每小題6分,共42分)
1.(xx·德州模擬)下表中,對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及兩者間是否具有因果關系的判斷都正確的是( )
選項
陳述Ⅰ
陳述Ⅱ
判 斷
A
純堿可用于治療胃病
Na2CO3可與鹽酸反應
Ⅰ對,Ⅱ對,有
B
向Na2O2的水溶液中滴入酚酞變紅色
Na2O2與水反應生成氫氧化鈉
Ⅰ對,Ⅱ錯,無
C
金屬鈉具有強還原性
高壓鈉燈發(fā)出透霧性強的黃光
Ⅰ對,Ⅱ對,有
D
過氧化鈉可用作航天員的供氧劑
Na2O2能和CO2、H2O反應生成O2
2、Ⅰ對,Ⅱ對,有
【解析】選D。A項,陳述Ⅰ錯,小蘇打可用于治療胃病,陳述Ⅱ正確;B項,向過氧化鈉水溶液中滴入酚酞,先變紅,后馬上褪色,陳述Ⅰ錯,陳述Ⅱ正確;C項,高壓鈉燈發(fā)黃光是物理變化,與金屬鈉具有還原性沒有因果關系。
2.(xx·玉溪模擬)Na、Al、Fe、Cu都是重要的金屬,下列有關它們的說法正確的是( )
A.在一定條件下都能與水發(fā)生置換反應
B.在一定條件下都能與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應
C.都必須隔絕空氣保存
D.在一定條件下都能與稀硫酸反應產生H2
【解析】選B。銅不能與水反應,A錯誤;只有鈉需隔絕空氣保存,C錯誤;銅不能與稀硫酸反應,D錯誤。
3.(xx·桂林模
3、擬)下列有關物質的性質和該性質的應用均正確的是( )
A.鋁的熔點很高,可用于制作耐高溫材料
B.濃硫酸具有吸水性,可用于干燥氨氣、二氧化碳等氣體
C.油脂能在酸性溶液中水解生成高級脂肪酸,可用于防止油脂變質
D.過氧化鈉能與二氧化碳反應產生氧氣,可用于高空飛行或潛水的供氧劑
【解析】選D。鋁的熔點不高,不可用于制作耐高溫材料,故A錯誤;濃硫酸具有吸水性,是常用的干燥劑,但由于與氨氣反應,不可用于干燥氨氣,故B錯誤;油脂能在酸性溶液中水解生成高級脂肪酸,所以不可用于防止油脂變質,故C錯誤;過氧化鈉能與二氧化碳反應產生氧氣,既能吸收二氧化碳又能提供氧氣,常用于高空飛行或潛水的供氧劑,
4、故D正確。
【加固訓練】下列敘述中,正確的是( )
A.氯化鋁溶液中加入過量氨水反應實質是Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N
B.在加入鋁粉能放出氫氣的溶液中:K+、N、C、Cl-一定能夠大量共存
C.鎂鋁合金既可完全溶于過量鹽酸又可完全溶于過量NaOH溶液
D.依據鋁熱反應原理,能發(fā)生反應2Al+3MgO3Mg+Al2O3
【解析】選A。氨水堿性太弱,不能與Al(OH)3反應,故A項正確;能夠使鋁粉產生氫氣的溶液可能是強酸性溶液,則C不能存在,也可能是強堿性溶液,則N不能大量存在,B項錯誤;鎂和鋁都屬于活潑金屬,故都能夠與鹽酸反應,但是鎂不能與堿反應,C項錯誤;鋁
5、熱反應的實質是利用鋁的還原性,但是金屬性鋁比鎂弱,故不能用鋁熱法制取鎂,D項錯誤。
4.(xx·上饒模擬)用下列裝置進行有關實驗不能達到預期目的的是( )
A.用甲裝置可制得Fe(OH)3膠體
B.用乙裝置可制得金屬錳
C.用丙裝置驗證NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性
D.用丁裝置能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀
【解析】選C。A.這是氫氧化鐵膠體的正確制備方法,正確;B.鋁熱反應制錳,正確;C.應該把碳酸氫鈉放在內管中,而碳酸鈉應該放在外管中,這是套管法測定穩(wěn)定性的方法,錯誤;D.因為氫氧化亞鐵容易被氧化成氫氧化鐵,所以應該在還原性的氛圍中,正確。
5.下列反應
6、中,改變反應物的用量或濃度,對生成物不會產生影響的是( )
A.FeBr2溶液和氯水反應
B.二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中
C.鐵絲在氯氣中燃燒
D.銅和硝酸反應
【解析】選C。A項,F(xiàn)eBr2溶液和氯水反應存在先后關系,氯水少量時只氧化亞鐵離子,當氯水過量時再氧化溴離子,不符合題意;B項,二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中,二氧化碳過量時生成碳酸氫鈉,少量時生成碳酸鈉,不符合題意;C項,鐵絲在氯氣中燃燒只能生成三氯化鐵,符合題意;D項,銅和濃硝酸反應生成二氧化氮,銅和稀硝酸反應生成一氧化氮,不符合題意。
【互動探究】
(1)寫出上題A、B項可能發(fā)生的反應的離子方程式。
提示:A項,氯
7、氣少量時2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,氯氣過量時2Fe2++4Br-+3Cl2 2Fe3++6Cl-+2Br2;B項,CO2少量時2OH-+ CO2H2O+C,CO2過量時OH-+CO2HC。
(2)D項反應中,還原劑與氧化劑的物質的量之比為多少?
提示:銅與稀硝酸發(fā)生反應3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,還原劑(Cu)與氧化劑(HNO3)的物質的量之比為3∶2;銅與濃硝酸發(fā)生反應Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,還原劑(Cu)與氧化劑(HNO3)的物質的量之比為1∶2。
6.(xx·洛陽模擬)下列類比關系正確的是(
8、)
A.AlCl3與過量NaOH溶液反應生成Al,則與過量NH3·H2O也生成Al
B.Na2O2與CO2反應生成Na2CO3和O2,則與SO2反應可生成Na2SO3和O2
C.Fe與Cl2反應生成FeCl3,則與I2反應可生成FeI3
D.Al與Fe2O3能發(fā)生鋁熱反應,則與MnO2也能發(fā)生鋁熱反應
【解析】選D。氫氧化鋁不溶于氨水,AlCl3與過量NH3·H2O只生成氫氧化鋁,A錯誤;Na2O2具有強氧化性,與SO2反應可生成Na2SO4,B錯誤;Fe與I2反應生成FeI2,C錯誤;鋁熱反應用于冶煉熔點高的金屬,D正確。
7.(xx·濟南模擬)某混合物X由Al2O3、Fe2O3
9、、Cu、SiO2中的一種或幾種物質組成。某校課外興趣小組以兩條途徑分別對X進行如下實驗探究:
途徑a:
途徑b:
9.4 g X6.4固體1.92 g
固體
下列有關說法不正確的是( )
A.1.92 g固體只含Cu
B.由Ⅰ可知X中一定存在Fe2O3和Cu
C.原混合物中m(Fe2O3)∶m(Cu)=1∶1
D.原混合物X至少含Al2O3和SiO2中的一種,但不能進一步確認二者的存在與否
【解析】選D。途徑a中,加入鹽酸時生成藍色溶液,說明溶液中含有Cu2+,而Cu是不與鹽酸反應的,只能是Fe2O3與鹽酸反應生成的Fe3+把Cu氧化為Cu2+,即X中一定存在Fe2O
10、3和Cu。鹽酸是足量的,所以Fe2O3會完全反應,但是銅不一定會完全反應,但當加入過量氫氧化鈉溶液時,SiO2和Al2O3會完全反應,所以剩余的固體只能是銅;根據反應Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O,2FeCl3+CuCuCl2+ 2FeCl2,得到關系式:Fe2O3~Cu,即在與足量鹽酸反應時,F(xiàn)e2O3和Cu是等物質的量的,質量為9.4 g-4.92 g=4.48 g,在混合物中銅的質量還要再加上剩余的1.92 g,即混合物中m(Fe2O3)∶m(Cu)=1∶1。
二、非選擇題(本題包括4小題,共58分)
8.(14分)金屬材料是使用最廣泛的一種材料,從古代到現(xiàn)代,金屬材料經
11、歷了幾次較大的變革。請回答下列問題:
(1)下面表格中的數據(鐵和銅的某些物理數據)摘自某化學手冊。
金屬
顏色
密度
(g·cm-3)
熔點
(℃)
沸點
(℃)
比熱
[kJ·(kg·℃)-1]
Fe
銀白色
7.86
1 535
2 750
0.44
Cu
紅色
8.92
1 083
2 567
0.38
由表可推知,人類最早使用的金屬材料是__________,請寫出判斷的理由:__
___________________________________。
(2)考古中出土的青銅器、鐵劍等往往銹跡斑斑。請完成下面銅、鐵制品在自然條件下
12、發(fā)生銹蝕的化學方程式:
(3)鎂、鋁是現(xiàn)代人常用的金屬材料,這些活潑金屬的冶煉方法是________________法,工業(yè)生產中,鎂的冶煉采用的反應物是____________,鋁的冶煉采用的反應物是____________。
【解析】(1)由于銅的熔點低于鐵的熔點,限于當時人類的冶煉條件,熔點低的銅先被人類利用。(2)采用氧化還原反應的配平方法可以配平兩個化學方程式。(3)活潑金屬可采用電解法冶煉,冶煉不同的金屬時,采用的原料的類別可能不同,但都是在熔融狀態(tài)下進行的。
答案:(1)銅 銅的熔點低于鐵的熔點
(2)①2 1 1 1 1?、? 3 2n 2
(3)電解 熔融氯化鎂
13、(或MgCl2) 熔融氧化鋁(或Al2O3)
9.(14分)A、B、C、X是中學化學常見物質,均由短周期元素組成,轉化關系如圖。
請針對以下三種不同情況回答:
(1)若A、B、C中均含同一種常見金屬元素,該元素在C中以陰離子形式存在,將A、C的水溶液混合可得B的白色膠狀沉淀。
①A中含有的金屬元素在元素周期表中的位置為________,向水中加入X物質,X對水的電離平衡的影響是________(填“促進”“抑制”或“無影響”)。
②A與C的水溶液混合后生成B反應的離子方程式為__________________。
(2)若A為磷單質,A與X同周期,同時A在X中燃燒,生成AX3、AX
14、5,B分子中各原子最外層均為8電子結構。
①B的電子式為___________。
②X與水反應的離子方程式為_____________________________。
(3)若A、B、C的焰色反應呈黃色,水溶液均為堿性,常溫下,X為氣態(tài)酸性氧化物。
①A中所含有的化學鍵類型是___________________。
②C溶液中離子濃度由小到大的順序是________________________。
【解析】(1)若A、B、C中均含同一種常見金屬元素,將A、C的水溶液混合可得B的沉淀,由轉化關系可知,A含有鋁離子,B為氫氧化鋁,C含有偏鋁酸根離子,X為氫氧化鈉。
①A、B、C中
15、含有的同一種常見金屬元素為Al,在周期表中位置是第3周期ⅢA族,向水中加入X(氫氧化鈉是堿),對水的電離平衡的影響是抑制;②A的水溶液含有鋁離子,C的水溶液含有偏鋁酸根離子,混合反應生成氫氧化鋁沉淀,反應離子方程式為Al3++3Al+6H2O4Al(OH)3↓。
(2)若A為磷單質,A與X同周期,A與X同為第3周期元素,同時A在X中燃燒,生成AX3、AX5,B分子中各原子最外層均為8電子結構,則B為PCl3,C為PCl5,X為Cl2。
①B為三氯化磷,各原子最外層均為8電子穩(wěn)定結構,三氯化磷B的電子式為;②X為Cl2,與水反應,生成次氯酸和鹽酸,反應的離子方程式為Cl2+H2OH++Cl-
16、+HClO。
(3)若A、B、C的焰色反應均呈黃色,水溶液均為堿性,常溫下X為氣態(tài)酸性氧化物,則A為氫氧化鈉,B為碳酸鈉,C為碳酸氫鈉,X為二氧化碳。
①A為氫氧化鈉,屬于離子化合物,鈉離子與氫氧根離子之間形成離子鍵,氫氧根離子中氧原子與氫原子之間形成1對共用電子對,為共價鍵,A中所含有的化學鍵是離子鍵、共價鍵;
②C為NaHCO3,溶液中碳酸氫根離子水解大于電離,溶液呈堿性,溶液中離子濃度由小到大的順序是c(C)
17、+Cl-+HClO
(3)①離子鍵、共價鍵
②c(C)
18、___________________________。
(3)濾液E若放置在空氣中一段時間后,溶液中的陽離子除了Fe2+和H+外,還可能存在的微粒有____________(用元素符號表示)。
(4)用濾渣F通過兩種途徑制取膽礬,與途徑③相比,途徑④明顯具有的兩個優(yōu)點是___________________________、___________________________。
(5)途徑④發(fā)生反應的化學方程式為________________________________。
(6)實驗室從CuSO4溶液制取膽礬,操作步驟有蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、____________、自然干燥。
19、
【解析】(1)因鋁與燒堿反應生成偏鋁酸鈉和氫氣,化學方程式為2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,則離子方程式為2Al+2OH-+2H2O2Al+
3H2↑。
(2)途徑①發(fā)生反應:NaAlO2+4HClAlCl3↓+NaCl+2H2O,會引入氯化鈉雜質。
(3)濾液E的成分中二價鐵離子易被空氣中的氧氣氧化成三價鐵離子。
(4)途徑③的反應:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,途徑④的反應:2Cu+O2+2H2SO4(稀)2CuSO4+2H2O,從化學方程式看出產生等量的膽礬,途徑④消耗硫酸少,并且不會產生污染大氣的氣體。
(5)銅、氧氣和硫酸
20、反應生成硫酸銅和水:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O。
(6)由溶液制取晶體,需經過加熱濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥。
答案:(1)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑
(2)②;途徑①制取的AlCl3溶液中混有NaCl雜質
(3)Fe3+
(4)產生等量的膽礬,途徑④消耗硫酸少,成本低,不會產生污染大氣的氣體
(5)2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
(6)過濾洗滌
11.(16分)某學習小組用圖示裝置測定鋁鎂合金中鋁的質量分數和鋁的相對原子質量。
(1)A中試劑為_______________。
(2)實驗前,先將鋁鎂合金在稀酸
21、中浸泡片刻,其目的是____________________。
(3)檢查氣密性,將藥品和水裝入各儀器中,連接好裝置后,需進行的操作還有:①記錄C的液面位置;②將B中剩余固體過濾,洗滌,干燥,稱重;③待B中不再有氣體產生并恢復至室溫后,記錄C的液面位置;④由A向B滴加足量試劑;⑤檢查氣密性。上述操作的順序是__________(填序號);記錄C的液面位置時,除視線平視外,還應__________。
(4)B中發(fā)生反應的化學方程式為_____________。
(5)若實驗用鋁鎂合金的質量為ag,測得氫氣體積為bmL(已換算為標準狀況),B中剩余固體的質量為cg,則鋁的相對原子質量為___
22、_______。
(6)實驗過程中,若未洗滌過濾所得的不溶物,則測得鋁的質量分數將________(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)。
【解析】(1)該實驗的目的是測量鋁的質量分數及鋁的相對原子質量,故應利用鋁能與NaOH反應:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,Mg不能反應,通過固體質量的差值,確定合金中的鋁的質量。
(2)鎂、鋁都屬于活潑金屬,容易在表面形成致密的氧化膜,將合金在稀酸中浸泡是為了除去其表面的氧化膜。
(3)實驗首先要檢驗裝置的氣密性,反應前后要分別讀取一次C中液面的體積,以便確定氣體的體積。為保證氣體體積準確,應使C、D液體的液面等高(C中氣體壓強與大氣壓相等)。
(5)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑
2Ar(Al)g 3×22.4 L
(a-c)g b×10-3L
解得:Ar(Al)=
(6)若不洗滌不溶物,其表面吸附有物質,導致所計算鋁的質量較小,測量鋁的質量分數偏小。
答案:(1)NaOH溶液
(2)除去鋁鎂合金表面的氧化膜
(3)⑤①④③② 使D和C的液面相平
(4)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑
(5)
(6)偏小