讲练测2020届高考化学一轮复习 微专题达标检测1 金属及其化合物

微专题达标检测一(测试范围：金属及其化合物)考生注意：1本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。2本次考试时间90分钟，满分100分。题号123456789101112131415161718答案第卷(选择题，共54分)一、选择题(每小题3分，共54分)1下列物质中，长久露置于空气中会发生颜色变化的是()绿矾氢氧化铁氯水亚硫酸钠过氧化钠A全部 BC D解析：Fe2Fe3，浅绿变棕黄；Fe(OH)3铁锈，红褐色变棕褐；Cl2H2OHClOHCl,2HClO2HClO2，最后变为无色；2Na2SO3O2=2Na2SO4，无颜色变化；Na2O2NaOHNa2CO3，淡黄色变成白色粉末。答案：B2一种新型镁铝合金的化学式为Mg17Al12，它具有储氢性能，该合金在一定条件下完全吸氢的化学方程式为Mg17Al1217H2=17MgH212Al，得到的混合物Y(17MgH212Al)在一定条件下能释放出氢气。下列说法正确的是()A该合金的熔点介于金属镁和金属铝熔点之间B该合金中镁元素呈负价，铝元素呈正价C制备该合金应在氮气保护下，将一定比例的Mg、Al单质在一定温度下熔炼而获得D1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与盐酸完全反应释放出H2，若消耗盐酸的体积为14 L，则该盐酸的物质的量浓度为5 molL1解析：本题考查镁、铝合金的性质与应用、化学计算。难度中等。A项，合金的熔点比任一成分金属的熔点都低，错误；B项，合金中镁、铝元素均显0价，错误；C项，Mg在高温条件与氮气反应生成Mg3N2，故不能在氮气中熔炼合金，错误；D项，由题意知1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y中含有17 mol MgH2和12 mol Al，分别与盐酸发生如下反应：MgH22HCl=MgCl22H2，2Al6HCl=2AlCl33H2，反应共消耗HCl的物质的量为17 mol212 mol370 mol，计算知盐酸的浓度cn/V70 mol14 L5 mol/L，正确。答案：D3下列物质间的转化在给定条件下能实现的是()NH3NO2HNO3SiO2Na2SiO3H2SiO3Mg(OH)2MgCl2(aq)MgNaNa2O2Na2CO3A BC D解析：本题考查元素化合物，考查考生对元素化合物中物质性质及转化的理解能力。难度中等。NH3与O2在催化剂和加热的条件下反应生成NO，电解MgCl2溶液不能得到Mg。能够实现，故选A。答案：A4下列气体：NH3，NO2，NO，O2，SO2中，适于用如图装置制取和收集的气体是()A BC D解析：本题考查气体的制备与收集。难度中等。NH3不能用浓硫酸干燥，NO不能用排空气法收集，O2不需要用NaOH吸收，综上，A项正确。答案：A5(2020湖北联考)向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体后，在所得溶液中逐滴加入盐酸至过量，并将溶液加热，产生的气体与加入盐酸的物质的量的关系如图：则下列分析都正确的组合是()溶质的成分对应图象溶液中离子浓度关系ANaHCO3、Na2CO3c(CO)c(CO)CNa2CO3c(Na)c(CO)c(HCO)c(H2CO3)解析：因为CO的水解程度大于HCO的电离程度。所以c(HCO)c(CO)，A正确。B项中若c(OH)c(CO)，则图象上，前一段横坐标应比生成CO2的一段横坐标更多。C项应为c(Na)2c(CO)c(HCO)c(H2CO3)。D项中c(Na)c(HCO)，因为HCO既存在电离又存在水解。答案：A6某铁的氧化物用7 molL1的盐酸100 mL在一定条件下恰好完全溶解，所得溶液再通入0.56 L(标准状况下)氯气时，刚好使溶液中的Fe2完全转化为Fe3。则该氧化物的化学式可表示为()AFeO BFe3O4CFe4O5 DFe5O7解析：设铁的氧化物为FexOy，则最终转化为FeCl3和H2O，n(Fe)n(Cl)，n(O)(H)，xy解得xy57。答案：D7现有一工业纯碱样品(含少量氯化钠等不与酸反应的杂质)，用如图装置测定样品中碳酸钠的质量分数，其中正确的是()解析：利用H2SO4和样品反应然后排饱和NaHCO3溶液测量CO2的体积，A、B两项中排水时应短进长出，D项中产生的CO2会与Na2CO3溶液反应，使误差偏大。答案：C8(2020邯郸模拟)某澄清透明溶液中只可能含有Al3，Mg2，Fe3，Fe2，H，CO，NO中的几种，向该溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与NaOH的物质的量的关系如图所示。则该溶液中一定含有的离子是()A BC D解析：加入1 mol NaOH时，没有沉淀产生，则原溶液中一定含有H，同时不能含有CO，但是一定要有阴离子，故一定含有NO，Fe2与NO在酸性条件下发生氧化还原反应，故一定无Fe2。加入NaOH溶液过量，沉淀并没有减少，说明一定不含有Al3；又加入3 mol NaOH，共产生沉淀100 g，若原溶液中金属离子只含Mg2，则生成沉淀1.5 mol，质量为87 g，若只含Fe3，则生成沉淀1 mol，质量为107 g，生成沉淀100 g，则Mg2与Fe3共存，故B正确。答案：B9(2020辽宁部分重点中学二模)将11.2g的MgCu混合物完全溶解于某浓度的硝酸中，收集反应产生的X气体(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是()A0.3 mol NO2和0.3 mol NOB0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4 C0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4D0.6 mol NO解析：11.2 g MgCu混合物产生21.4 g沉淀时，结合的OH的物质的量n(OH)0.6 mol，故MgCu合金共失去0.6 mol电子。HNO3在反应过程中共得到0.6 mol电子。A项若生成0.3 mol NO2和0.3 mol NO，则转移电子1.2 mol；B项若生成0.1 mol NO,0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4，则转移电子0.6 mol，C项若生成0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4，则转移电子0.4 mol，D项若生成0.6 mol NO，则转移电子1.8 mol，故B合理。答案：B10将SO2气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入X气体，有沉淀生成，X不可能是()ACl2 BCO2CNH3 DH2S解析：本题综合考查非金属元素及其化合物的性质。难度中等。A项，通入Cl2后可将SO2氧化为SO，从而得到BaSO4沉淀；B项，通入CO2后不发生反应，不能得到沉淀；C项，通入NH3后与SO2反应生成大量的SO，从而得到BaSO3沉淀；D项，通入H2S后，H2S与SO2发生氧化还原反应得到硫沉淀，故正确答案为B。答案：B11(2020湖北联考)将由FeSO4、Ba(OH)2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量的水中，用玻璃棒搅拌，充分溶解，一段时间后，向稳定的混合物溶液中滴加1 molL1的稀硫酸，加入稀硫酸的体积与生成沉淀的物质的量关系如图所示。下列有关判断不正确的是()AAB段发生反应的离子方程式为：Ba2SO2H2OH=BaSO42H2OBD点表示的溶液呈酸性CC点表示的沉淀的化学式为Al(OH)3、BaSO4、Fe(OH)2D混合物中FeSO4和AlCl3的物质的量相等解析：由题中FeSO4、Ba(OH)2、AlCl3固体溶于水后，加入H2SO4溶液时，图象中沉淀物质的量的变化情况，说明原固体中Ba(OH)2过量，这三种固体溶于水后的溶液中含有Ba(OH)2、Ba(AlO2)2、BaCl2以及BaSO4沉淀和Fe(OH)3沉淀生成的Fe(OH)2在固体溶解搅拌的过程中被氧化为Fe(OH)3。三种混合物溶于水产生的0.02 mol沉淀为Fe(OH)3和BaSO4的混合物。AB段发生Ba(OH)2与H2SO4的反应，其离子方程式如选项A所述。BC段是Ba(AlO2)2与H2SO4的反应，反应方程式为Ba(AlO2)2H2SO42H2O=2Al(OH)3BaSO4，该过程消耗的H2SO4为5103 mol，由Al(OH)3AlCl3可得，n(AlCl3)0.01 mol，此时C点的沉淀有Al(OH)3、BaSO4、Fe(OH)3。CD段是BaCl2和Al(OH)3与H2SO4的反应，由BC、CD段消耗的H2SO4的量可知，D点Al(OH)3全部溶解，此时溶液中含有AlCl3，溶液呈酸性。DE段为Fe(OH)3的溶解过程，由消耗H2SO4的量可知Fe(OH)3为0.01 mol，即FeSO4为0.01 mol，与AlCl3的量相等。故应选C项。答案：C12硫酸铝、硫酸钾、明矾三种物质组成的混合物中，当SO的浓度为0.20 molL1时，加入等体积的0.20 molL1的KOH溶液(混合溶液体积变化忽略不计)，使生成的白色沉淀恰好溶解，那么反应后溶液中K的浓度为()A0.20 molL1 B0.25 molL1C0.225 molL1 D0.45 molL1解析：Al34OH=Al(OH)4 1 mol 4 mol 0.05 molL1 0.20 molL1根据溶液中的电荷守恒3c(Al3)c(K)2c(SO)c(K)20.20 molL130.05 molL10.25 molL1。答案：B13向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol铁粉，充分搅拌后，Fe溶解，溶液中不存在Fe3，同时析出0.1 mol Ag。下列结论错误的是()A氧化性：Zn2Cu2Fe3AgBFe3的氧化性大于Cu2C溶液中Cu2与Fe2的物质的量之比为12D1 mol Fe可还原2 mol Fe3解析：根据金属活动顺序表，银的还原性较差，一旦失去电子变成银离子其氧化性较强。铁粉先跟银离子反应，然后再与铁离子反应，由反应方程式或电子守恒得，银离子、铁离子完全反应后铁粉没有剩余，B、C选项正确。一个铁原子失两个电子，一个铁离子得一个电子，所以1 mol铁可还原2 mol铁离子。答案：A14下列物质反应后一定有3价铁生成的是()过量的Fe与Cl2加热时发生反应Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3Fe与过量的S加热时发生反应Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A只有B只有C只有 D只有解析：本题结合Fe2、Fe3的相互转化，考查对变价金属元素的氧化还原性的理解。明确哪些氧化剂能将Fe2氧化为Fe3，以及哪些还原剂能将Fe3还原为Fe2是正确解题的关键。Fe2、Fe3常见的相互转化关系归纳如下：Fe2Fe3中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原。中Fe与稀H2SO4反应只能生成Fe2，但要注意，由于稀H2SO4过量，加入KNO3后，H、NO能将Fe2氧化成Fe3。S的氧化性不强，与Fe发生反应只能生成FeS。H和NO会将Fe2氧化为Fe3。题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。答案：C15甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生，据此可推断丙物质是()AAl2(SO4)3 BNaOHCBaCl2 DFeSO4解析：丁溶液滴入乙溶液中产生白色沉淀，继续滴加白色沉淀不断溶解并消失，说明丁为NaOH，乙为Al2(SO4)3。将NaOH滴入甲溶液中无明显现象，说明甲为BaCl2，故丙为FeSO4。答案：D16将4 g铝铁合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量氢氧化钠溶液，过滤后向滤液中通入足量二氧化碳，再将沉淀滤出，经洗涤、干燥、灼烧后得到固体粉末的质量仍为4 g，原合金中铁的质量分数最接近()A30% B47%C53% D70%解析：由题意知最终得到的Al2O3的质量与原合金相等，相当于Fe与O等量，则铁的质量分数为Al2O3中氧的质量分数，w100%47%。答案：B17向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 molL1的HCl溶液，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现，若用过量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，则固体的质量减少了()A6.4 g B4.8 gC2.4 g D1.6 g解析：本题可以根据盐酸中的氢与氧化铁中的氧结合的原则，HCl为0.3 mol，则结合的氧元素为0.15 mol，减少的质量就是氧元素的质量：0.15 mol16 gmol12.4 g，故选C。答案：C18由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)，下列推断错误的是()A若A是单质，B和D的反应是OHHCO=H2OCO，则E是一种清洁的能源B若D为CO，C能和E反应，则A一定为Na2O2，其电子式是Na2NaC若D为白色沉淀，与A摩尔质量相等，则X一定是铝盐D若X是Na2CO3，C为含极性键的分子，则A一定是氯气，且D和E能发生反应解析：本题考查无机框图推断。难度中等。A项，A为Na，B为NaOH，C为Na2CO3，D为NaHCO3，E为H2，符合转化关系，正确；B项，A为Na2O2，B为O2，E为NaOH，X为C，C为CO2，D为CO，符合转化关系，正确；C项，D为Al(OH)3，A为Na2O2，X为铝盐，C为偏铝酸盐，铝盐和偏铝酸盐在溶液中发生双水解反应生成Al(OH)3，符合转化关系，正确；D项，X是Na2CO3，C为CO2，当A为NO2，B为HNO3，E为NO，D为NaHCO3，符合转化关系，但D和E不反应，错误。答案：D第卷(非选择题，共46分)二、非选择题(共46分)19(6分)利用废铁丝、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下：试回答下列问题：(1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理，可能发生反应的离子方程式有_。(2)废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧，检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因可能是：灼烧不充分Cu未被完全氧化。CuO被还原。还原剂可能是_，该反应的化学方程式是_。(3)为了使灼烧后的氧化铜混合物充分酸溶，在加入稀H2SO4的同时，还通入O2。通入O2的目的是(用化学反应方程式表示)_。(4)直接向氧化铜混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶，也可达到充分酸溶的目的，但实际操作中较少使用，原因可能是_。解析：废铁丝中含有铁锈(Fe2O3xH2O)，所以在用稀硫酸处理时可能发生的反应有：Fe2O36H=2Fe33H2O,2Fe3Fe=3Fe2，Fe2H=Fe2H2；废铜粉在灼烧后得到的产物中含有单质铜，可能是原来杂质中含有C等还原性杂质导致；Cu在不断通入氧气和加热的条件下，可溶解于稀硫酸中，发生反应2CuO22H2SO42CuSO42H2O；若用浓硫酸来溶解，发生反应Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O，其缺点是生成等量硫酸铜晶体所消耗的硫酸更多，且会产生污染大气的气体SO2。答案：(1)Fe2O36H=2Fe33H2O,2Fe3Fe=3Fe2，Fe2H=Fe2H2(2)C或CO2CuOC2CuCO2或CuOCOCuCO2(3)2CuO22H2SO42CuSO42H2O(4)生成等量CuSO4晶体所消耗的H2SO4更多，且会产生污染大气的气体20(6分)金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO发生氧化还原反应，转化关系如下：请回答下列问题：(1)A和B两溶液混合产生白色沉淀，该白色沉淀的化学式：_。(2)过量D的水溶液与A溶液反应的离子方程式是_。(3)DC反应的化学方程式是_。(4)完成铝在碱性条件下与NO反应的离子方程式：_。解析：本题考查铝和硝酸的性质。难度较小。酸性条件下Al元素以Al3形式存在，碱性条件下Al元素以AlO形式存在，所以是A是Al(NO3)3，B中含AlO，C是NO，D是NH3，E是NO2，F是HNO3。(1)AlO与Al3发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀。(2)Al3与过量的氨水只能生成Al(OH)3，即Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。(3)DC发生的是NH3催化氧化生成NO和水的反应。(4)还原剂是Al，氧化产物是AlO，氧化剂是NO，还原产物是NH3，根据得失电子守恒可知n(Al)n(NO)83，再根据质量守恒和电荷守恒配平，即8Al3NO5OH2H2O=8AlO3NH3。答案：(1)Al(OH)3(2)3NH3H2OAl3=Al(OH)33NH(3)4NH35O24NO6H2O(4)8Al3NO5OH2H2O=8AlO3NH321(7分)为了探究“二氧化碳是否在水存在时才能和过氧化钠反应”，某课题研究小组的同学们设计了如图的实验装置，分别进行了甲、乙两次实验：实验甲：干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应。在干燥的试管中装入Na2O2，在通入CO2之前，关闭K1和K2。在试管内装入试剂X后，打开K1和K2，通入CO2，几分钟后，将带火星的木条插入试管的液面上，观察到木条不复燃，且中的淡黄色没有变化。实验乙：潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应。在试管内装入试剂Y，其他操作同实验甲。观察到木条复燃，且中的淡黄色变为白色。试回答下列问题：(1)在装入Na2O2后，通入CO2前，关闭K1和K2的目的是_。(2)在实验甲中，试剂X是_：在实验乙中，试剂Y是_。(3)根据上述两个实验现象，得到的结论是_。(4)为了确保实验现象的准确性，制备CO2所用的反应物最好选用_(填编号)。A大理石B小苏打C烧碱D盐酸E稀硫酸F稀硝酸解析：(1)因实验目的是探究Na2O2与CO2的反应是否需要水的存在，故反应时可先让Na2O2与干燥的CO2反应，然后再与潮湿的CO2反应。所以实验前要注意药品Na2O2的防潮，故关闭K1、K2的目的是防止Na2O2受潮。(2)实验甲中，液态试剂X是为了干燥CO2，故X为浓硫酸。实验乙中，液态试剂Y是为了使CO2潮湿且不和CO2作用，故可选用NaHCO3饱和溶液或水。(4)因盐酸、硝酸具有挥发性，反应产生的CO2气体中混有HCl、HNO3等干扰实验，又因硫酸钙微溶，故CO2的制取不能选用稀硫酸与大理石，因此，只能选用稀硫酸和小苏打制取CO2。答案：(1)防止Na2O2受潮(2)浓硫酸饱和NaHCO3溶液或水(3)二氧化碳只有在水存在时才能和过氧化钠反应(4)BE22(6分)Fe元素是地壳中最丰富的元素之一，在金属中仅次于铝，铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：(1)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe3O44CO3Fe4CO2，若有1 mol Fe3O4参加反应，转移电子的物质的量是_mol。(2)与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是_。(3)某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接，在实验室里制取一定量的FeCl3(所通气体过量并充分反应)。请回答下列问题：各装置的正确连接顺序为(填写装置代号)A_D。装置C的作用是_。反应开始后，B中硬质玻璃管内的现象为_；可以检验生成物中含有Fe3的试剂是_(填写试剂名称)。解析：(1)1 mol Fe3O4参加反应消耗4 mol CO,1 mol CO转变为CO2失去2 mol电子，故转移电子的物质的量是8 mol。(2)Fe3的水解受到H的抑制作用，故得不到Fe(OH)3胶体。(3)2Fe3Cl22FeCl3要考虑到氯气的纯度、Fe3的水解等因素，需要对氯气除杂、干燥、尾气需要处理。答案：(1)8(2)因酸性废液中，将会抑制Fe3的水解，无法得到Fe(OH)3胶体，故不能够吸附悬浮物(3)ECB干燥Cl2，防止FeCl3的水解而产生Fe2O3杂质产生棕(红)色的烟硫氰化钾23(7分)(2020改编题)某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：据此回答下列问题：(1)、四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是_。(2)根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式：固体B_；沉淀D_；溶液E_。(3)写出反应的化学方程式和反应的离子方程式：_；_；_。解析：KAl(SO4)2易溶于水，Al2O3和Fe2O3不易溶于水，所以，C为Al2O3和Fe2O3的混合物，D为Fe2O3，B为Al2O3，E中含有K2SO4、(NH4)2SO4和NH3H2O。答案：(1)过滤(2)Al2O3Fe2O3K2SO4、(NH4)2SO4和NH3H2O(3)Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAl33NH3H2O=Al(OH)33NH2Al(OH)3Al2O33H2O24(6分)为测定放置已久的小苏打样品中小苏打的质量分数，设计如下方案：(1)方案一：称取一定质量的样品，置于_(填仪器名称)中加热至恒重，冷却称取剩余固体的质量，计算。(2)方案二：用如图进行实验，并回答下列问题。实验通过测定C中质量的变化计算样品中小苏打的质量分数，则仪器的连接顺序为_(填仪器接口字母编号)。分液漏斗中应该装_(填“盐酸”或“稀硫酸”)。实验开始或结束时，都需通入一段时间的空气，D装置的作用是_，实验开始时通空气的目的是_。(3)方案三：称取一定量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量的BaCl2溶液，过滤，洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算。实验中判断沉淀是否完全的方法是_。判断沉淀洗涤干净的方法是_。如果加入试剂为Ba(OH)2溶液，已知称得样品为9.5 g，干燥的沉淀质量为19.7 g，则样品中小苏打的质量分数为_。解析：本题考查实验法测定样品中小苏打的质量分数。难度中等。(1)坩埚用于加热分解固体。(2)通入空气，首先将装置中的CO2驱除。在A中加入H2SO4生成CO2，然后用浓H2SO4干燥，再用碱石灰吸收。根据生成的CO2计算出NaHCO3的量。由于空气中也含有CO2，故需要用D装置将其吸收。(3)采用沉淀法测定。若上层溶液中还含有CO，则继续加入BaCl2，将会出现沉淀。沉淀表面含有Cl，可向滤液中加入AgNO3以检验沉淀是否洗净。加入