2020版高考化学一轮复习 专题四 金属元素及其化合物单元检测卷 新人教版

专题四金属元素及其化合物班级姓名得分请同学们根据老师阅卷需要把选择题的答案填入答题栏中。一、 单项选择题(本大题共7小题，共42分。每小题只有1个选项符合题目要求) 1. (2020新课标卷) 化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是()选项现象或事实解释A用热的纯碱溶液洗去油污Na2CO3可直接与油污反应BNa2O2可作为潜艇工作人员的供氧剂Na2O2可与CO2反应生成Na2CO3 和 O2C在常温下铝罐不能贮存浓硫酸因为会生成氢气DFeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含C的溶液中置换出铜 2. (2020江苏卷) 下列物质性质与应用对应关系正确的是()A. 晶体硅熔点高、硬度大，可用于制作半导体材料B. 氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂C. 漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张D. 氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料 3. 下列物质间的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是()A. NaNaOHNa2CO3NaCl B. MgMgCl2MgCO3Mg(OH)2C. AlAl2O3Al(OH)3AlCl3 D. FeFeCl3Fe(OH)3Fe2O3 4. 下列叙述和均正确并且有因果关系的是()选项叙述叙述A相同条件下NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，溶液变浑浊B钠比铜活泼金属钠可从硫酸铜溶液中置换出铜单质C常温下铝与浓硫酸、浓硝酸均不反应可用铝槽车密封运送浓硫酸、浓硝酸D合成氨反应为吸热反应该反应需在高温条件下进行 5. (2020浙江卷)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O)，设计流程如下：下列说法不正确的是()A. 溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B. 固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3，进入固体2C. 从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D. 若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO47H2O 6. (2020上海徐汇二模)铜与浓硫酸反应结束后，烧瓶中铜片未完全溶解。若向反应后的溶液中加入下列物质，相关推断错误的是()A. 加入铁粉，铁粉溶解 B. 滴入NaNO3溶液，铜片不溶解C. 加入银粉，银粉不溶解 D. 滴入NaHCO3溶液，有气体产生 7. 某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2+的物质的量浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如右图所示。则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A. 111 B. 131 C. 338 D. 114答题栏题号1234567选项二、 非选择题(本大题共4小题，共58分) 8. 利用海水资源进行化工生产的部分工艺流程如下图。(1) 流程中，欲除去粗盐中含有的Ca2+、Mg2+、S等离子，需将粗盐溶解后，按序加入药品进行沉淀、过滤等。加入药品和操作的顺序可以是(填字母)。A. Na2CO3、NaOH、BaCl2、过滤、盐酸 B. NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、盐酸C. NaOH、Na2CO3、BaCl2、过滤、盐酸 D. BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、盐酸(2) 流程中，电解饱和NaCl溶液的离子方程式为。通电开始后，阳极区产生的气体是，阴极附近溶液pH会(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3) 流程中，通过反应得到NaHCO3晶体。右图为NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3的溶解度曲线，其中能表示NaHCO3溶解度曲线的是，反应的化学方程式是。(4) 流程中，所得纯碱常含有少量可溶性杂质，提纯它的过程如下：将碳酸钠样品加适量水溶解、过滤、洗涤23次，得到纯净Na2CO310H2O，Na2CO310H2O脱水得到无水碳酸钠。已知：Na2CO3H2O(s)Na2CO3(s)+H2O(g)H1=+58.73 kJ mol-1Na2CO310H2O(s)Na2CO3H2O(s)+9H2O(g)H2=+473.63 kJ mol-1把该过程产生的气态水完全液化释放的热能全部用于生产Na2CO3所需的能耗(不考虑能量损失)，若生产1 mol Na2CO3需要耗能92.36 kJ，由此得出：H2O(g)H2O(l)H=。 9. 铝是用途广泛的金属材料，目前工业上主要用铝土矿(主要成分含氧化铝、氧化铁)来制取铝，其常见的过程如下： 请回答下列问题：(1) 沉淀B的化学式是，沉淀E的化学式是。(2) 写出过程中发生反应的离子方程式：。(3) 操作是(填操作名称)；要通过操作获得纯净Al2O3，必须进行洗涤，简述洗涤沉淀的操作要点：。(4) 生产过程中，除水和CO2可以循环使用外，还可循环使用的物质有、(填化学式)。(5) 电解Al2O3制取Al的化学方程式为。10. 铁是最常见的金属之一，请回答下列问题：(1) 生铁中含有一种铁碳化合物(Fe3C)，在足量的空气中煅烧，生成有磁性的固体和能使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的化学方程式是；上述反应生成的磁性固体物质和过量硝酸反应，所生成的盐的化学式是。(2) 某溶液中含有 Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并把灼烧后的固体投入过量的盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的金属阳离子有。(3) 硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)来制取硫酸，实验室用硫酸厂的烧渣(主要成分是Fe2O3及少量的FeS和SiO2)制备绿矾。利用烧渣制备绿矾的流程如下：烧渣溶于稀酸过程中，有少量硫单质生成，写出离子方程式(只写生成S的反应，其他反应无需写出)： 。向溶液X中加入足量铁屑的目的是 。可用酸性高锰酸钾滴定法测定绿矾产品中FeSO4的含量，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是。溶液Y经操作、可得绿矾晶体，则操作是，操作是 。11. (2020河南师范高中)已知离子反应：Fe3+3SCN-Fe(SCN)3具有反应迅速、现象明显等特点，是检验Fe3+常用的方法之一。某化学兴趣小组为探究Fe(SCN)3的性质，做了以下实验：取10 mL 1 molL-1FeCl3溶液，滴加34滴浓KSCN溶液，振荡后溶液立即变成红色。取少量红色溶液，滴加少许浓硝酸，静置，溶液红色褪去，同时产生大量的红棕色气体混合物A。将该气体混合物A通入过量的Ba(OH)2溶液中，产生白色沉淀B和剩余气体C。气体C无色无味，能使燃烧的木条熄灭，可排放到空气中，不会改变空气的成分。过滤，向白色沉淀B中滴加少量稀硝酸，沉淀完全溶解，同时产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体D。取中反应后溶液少许，滴加BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀E。根据上述实验现象，回答下列问题：(1) B的化学式为；E的化学式为。(2) 混合气体A的成分是(填化学式)。(3) 该兴趣小组同学根据以上实验现象分析得出结论：Fe(SCN)3具有还原性，则实验中反应时被氧化的元素是(填元素符号)。根据元素C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推断出SCN-的结构式为。(4) 实验中反应的离子方程式为 。(5) 该兴趣小组同学从上述实验中得到启发，若用SCN-间接检验Fe2+时应注意。【检测卷答案】专题四金属元素及其化合物1. B【解析】在加热、碱性环境下，油污能够彻底水解，A项错误；Na2O2可与CO2反应生成Na2CO3 和 O2，B项正确；在常温下铝遇到浓硫酸表面钝化，C项错误；FeCl3与Cu的反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2，但FeCl3溶液不能将Cu2+还原为Cu，D项错误。2. B【解析】晶体硅用作半导体材料是因为其导电性介于导体和半导体之间，与其熔点高、硬度大的性质无关，A项错误；胃酸的主要成分是盐酸，能被氢氧化铝中和，B项正确；漂白粉漂白纸张是利用其漂白性，而不是其不稳定性，C项错误；氧化铁用作红色涂料是利用其颜色呈红棕色，与其能与酸反应的性质无关，D项错误。3. C【解析】NaNaOHNa2CO3NaCl中化学方程式分别为2Na+2H2O2NaOH+H2、2NaOH+CO2Na2CO3 +H2O、Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl，都能一步实现，故A项不选；MgMgCl2MgCO3Mg(OH)2中化学方程式分别为Mg+2HClMgCl2+H2、MgCl2+Na2CO32NaCl+MgCO3、MgCO3+2NaOHMg(OH)2+Na2CO3，都能一步实现，故B项不选；氧化铝和水不反应，所以不能一步生成氢氧化铝，故C项选；FeFeCl3Fe(OH)3Fe2O3中化学方程式分别是2Fe+3Cl22FeCl3、FeCl3+3NaOHFe(OH)3+3NaCl、2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O，都能一步实现，故D项不选。4. A【解析】Na很活泼，在水溶液中先和水反应，不能置换出Cu；铝在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，而不是不反应；合成氨是放热反应。5. D【解析】流程设计意图是用硫酸把Fe2O3、Al2O3转化为硫酸盐，除去SiO2，然后用铁粉还原Fe3+得到硫酸亚铁，A正确；固体1为SiO2，分离FeSO4和Al2(SO4)3采用的是调节pH的方法，使Al3+转化为Al(OH)3沉淀而与FeSO4分离，B正确；Fe2+容易被氧化，所以在得到FeSO47H2O产品的过程中，要防止其被氧化和分解，C正确；在溶液1中直接加过量的NaOH得到的是Fe(OH)3沉淀，用硫酸溶解沉淀得到Fe2(SO4)3，D不正确。6. B【解析】铜与浓硫酸反应结束后，硫酸浓度变稀，溶液中有未反应的硫酸，所以铁要与铜离子和氢离子发生氧化还原反应，则铁粉溶解，A正确；滴入NaNO3溶液，溶液中的氢离子与硝酸根离子构成强氧化性体系，与铜片反应，所以铜片溶解，B错误；加入银粉，银粉不与铜离子和氢离子反应，所以银粉不溶解，C正确；碳酸氢钠与未反应的硫酸反应生成二氧化碳气体，D正确。7. D【解析】解答本题应注意以下三点：(1) Fe与Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3反应的先后顺序；(2) 横、纵坐标及曲线各折点表示的意义；(3) Fe与HNO3反应生成的Fe3+和溶液中原有的Fe3+均与Fe发生反应。由于先发生反应：Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO+2H2O，再发生反应：Fe+2Fe(NO3)33Fe(NO3)2，最后发生反应：Fe+Cu(NO3)2Fe(NO3)2+Cu。由图像知，1 mol Fe与HNO3发生反应，生成1 mol Fe(NO3)3，需4 mol HNO3 ；然后1 mol Fe与2 mol Fe(NO3)3发生反应，生成3 mol Fe(NO3)2，所以原溶液中含有1 mol Fe(NO3)3；最后1 mol Fe与1 mol Cu(NO3)2发生反应，生成1 mol Fe(NO3)2，所以原溶液中含有1 mol Cu(NO3)2，故选D项。8. (1) BD(2) 2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2Cl2(或氯气)增大(3) dNaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3+NH4Cl(4) 蒸发浓缩冷却结晶-44.00 kJmol-1【解析】(1) 流程中，欲除去粗盐中含有的Ca2+、Mg2+、S等离子，注意三点：一是所加试剂要过量；二是在试剂顺序安排上要考虑到后面所加试剂能把前面因加入过量试剂产生的杂质离子除掉，所以Na2CO3一定是在BaCl2之后加入，以确保除去过量的Ba2+；三是集中过滤，最后加入盐酸调节溶液为中性，除去过量的OH-和C。(3) NaHCO3的溶解度最小。(4) 先将已知两个热化学方程式编号为，观察发现+可得Na2CO310H2O(s)Na2CO3(s)+10H2O(g)H3=+532.36 kJmol-1，依题意可知Na2CO310H2O(s)Na2CO3(s)+10H2O(l)H4=+92.36 kJmol-1，观察发现可以得到H2O(g)H2O(l)H=-44.00 kJmol-1。9. (1) Fe2O3CaCO3(2) 2OH-+Al2O32Al+H2O(3) 过滤将沉淀转入过滤器中，加水至浸没沉淀，让水自然流尽后重复操作23次(4) NaOHCaO(5) 2Al2O3(熔融)4Al+3O210. (1) Fe3C+3O2Fe3O4+CO2Fe(NO3)3(2) Fe2+、Al3+(3) 2Fe3+H2S2Fe2+S+2H+使Fe3+完全转化为Fe2+，以制备纯净的绿矾晶体15蒸发浓缩、冷却结晶过滤11. (1) BaCO3BaSO4(2) NO2、CO2、N2(3) S、NSCN-(4) 2Fe(SCN)3+66N+60H+6S+6CO2+66NO2+3N2+30H2O+2Fe3+(5) 加入氧化剂不能过量【解析】由中的红棕色混合气体A可知，A中有NO2，由气体C无色无味，能使燃烧的木条熄