优化方案2020版高考化学大一轮复习 第三章 金属及其重要化合物章末综合检测

第三章 金属及其重要化合物(时间：45分钟；满分：100分)一、选择题(本题包括9个小题，每小题5分，共45分)1在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质：FeCl3Fe2O3Cu(NO3)2KNO3，铜粉溶解的是()A只有或B只有或C只有或或D上述四种物质中任意一种解析：选D。Cu与Fe3作用：2Fe3Cu=2Fe2Cu2，Fe2O3与稀H2SO4反应生成Fe3，故、能使铜粉溶解。H、NO具有强氧化性，能使铜粉溶解，故、也能使铜粉溶解。2美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液态铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质，下列有关说法不正确的是()A原子半径：r(Na)r(Al)B铝钠合金若投入一定量的水中可得无色溶液，则n(Al)Cu2Al3，所以在电解过程中Fe3优先放电，D正确。6现有CuO和Fe2O3的混合物a g，向其中加入 1.0 molL1的硝酸溶液200 mL，恰好完全反应。若将2a g混合物用足量CO还原，充分反应后剩余固体的质量为()A(2a1.6) gB2(a1.6) gC(a1.6) g D3.2 g解析：选B。加入硝酸时发生的反应为CuO2HNO3=Cu(NO3)2H2O和Fe2O36HNO3=2Fe(NO3)33H2O，由此结合反应的HNO3的物质的量为0.2 mol，可求出混合物中O原子的物质的量为0.1 mol，则a g混合物中Cu和Fe原子的质量为(a1.6) g，则2a g混合物用足量CO还原，充分反应后可得到2(a1.6) g的固体。7已知X、Y为单质，Z为化合物，能实现下列转化：XYZ XY下列说法正确的是()若Z溶于水后得到强碱溶液，则X可能是Na若Z的溶液遇Na2CO3放出CO2气体，则X可能是H2若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则Y可能为Fe若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则Y可能为CuA BC D解析：选A。该题可逐条验证，先假设说法正确，再将相应物质代入上述转化关系，若能成立，则说明假设成立。若Z溶于水得到强碱溶液，X为钠时，则Y只能为氧气，则Z为过氧化钠，溶于水得NaOH溶液，电解该溶液得不到钠，不正确；若X为氢气，Y为氯气时，符合转化关系，正确；若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则Z中应含有Fe3，此时Y如果为Fe，则X应为氯气，但用惰性电极电解FeCl3溶液，得不到Fe，不正确；若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀，则Z中含有Cu2，此时Y如果为Cu，则X可以为氯气，符合转化关系，正确。8氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在4050 时反应可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是()A这里的另一种“反应物”具有还原性BCuH可作氧化剂、还原剂CCuHCl2=CuClHCl(燃烧)DCuHHCl=CuClH2(常温)解析：选C。C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl。9下列实验过程中产生的现象与对应的图像不相符的是()解析：选C。NaOH溶液和AlCl3溶液按41混合后完全转化为NaAlO2，继续加入AlCl3溶液，发生反应为Al33AlO6H2O=4Al(OH)3，A项正确；NaAlO2溶液中加入盐酸立即有沉淀生成，继续加入盐酸，沉淀溶解，其反应为NaAlO2HClH2O=Al(OH)3NaCl，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O，B项正确；Na2CO3溶液中加入盐酸先转化为NaHCO3和NaCl，Na2CO3完全转化为NaHCO3后，再加入盐酸才产生气体，C项错误；向含Mg2和Al3的溶液中加入NaOH溶液得到Mg(OH)2和Al(OH)3两种沉淀，继续加入NaOH溶液，Al(OH)3沉淀溶解，D项正确。二、非选择题(本题包括4个小题，共55分)10(14分)(2020合肥高三质检)镁在空气里点燃可以燃烧，放出大量的热并发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁，同时，镁在这样的高温条件下，还可与空气中的另一种主要成分反应，生成少量的物质A，已知A可发生如下的一系列变化：(1)写出A、C、D的化学式：A_、C_、D_。(2)写出下列变化的化学方程式：固体A盐酸：_；溶液BNaOH溶液：_。解析：镁在空气中燃烧除生成MgO外，还可与N2反应生成Mg3N2，Mg3N2与足量盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl，MgCl2和NH4Cl的混合溶液与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀、NaCl和NH3等。答案：(1)Mg3N2NH3Mg(OH)2(2)Mg3N28HCl=3MgCl22NH4ClMgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，NH4ClNaOHNaClH2ONH3或MgCl2NH4Cl3NaOHMg(OH)2NH3H2O3NaCl11(14分)铁及其化合物在国民经济、日常生活中占有非常重要的地位，了解铁及其化合物的性质和用途非常重要。请回答下列问题：(1)铁在自然界中以_态(填“游离”或“化合”)存在。其氧化物中常用作红色油漆和涂料的是_(填化学式)。(2)列举两个生成磁性氧化铁反应的化学方程式：_。(3)要验证一种溶液中是否含有Fe3、Fe2，正确的实验方法是_。A向甲试管中加入该溶液，滴入几滴KSCN溶液，若显红色，证明一定存在Fe3B向乙试管中加入该溶液，滴入几滴酸性KMnO4溶液，若紫红色褪去，证明一定存在Fe2C向丙试管中加入该溶液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若显红色，证明原溶液中一定存在Fe2(4)铁合金有下列数据：钢碳素钢(Fe、C、Mn、Si)合金钢低碳钢中碳钢高碳钢碳素钢Cr、W、Ni、Co等含碳量0.6%韧性好、强度低韧性好、强度好硬而脆具有特殊性能取15 g某碳素钢样品，按下列实验流程进行操作：A、B的作用是_。充分加热完全反应后，D装置质量增加0.22 g，该样品属于_钢。没有A、B装置，实验结果_(填“偏高”“偏低”“不影响”)。解析：(3)Fe3遇KSCN溶液显红色，故可用KSCN溶液检验Fe3；酸性KMnO4溶液可将Fe2氧化为Fe3，溶液紫红色褪去，故可用酸性KMnO4溶液检验Fe2。(4)A装置的作用是除去空气中的二氧化碳，B装置的作用是除去水蒸气。C装置中发生反应CO2,CO2，D装置质量增加0.22 g是C装置中生成的CO2，则15 g某碳素钢样品中含有碳0.06 g，含碳量为0.4%，因此该样品属于中碳钢。因为空气中含有CO2，没有A、B装置，D装置增加的质量会偏大，实验结果会偏高。答案：(1)化合Fe2O3(2)3Fe2O2点燃,Fe3O4、3Fe4H2O(g)Fe3O44H2、6FeOO2,2Fe3O4(答出其中两个即可)(3)AB(4)除去空气中的CO2和水蒸气中碳偏高12(13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，故可选用饱和NaHCO3溶液或水。(4)因盐酸、硝酸具有挥发性，反应产生的CO2气体中会混有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)BE13(14分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1盐酸中，得溶液C；将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是_，产物中的单质B是_。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中 c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。解析：(1)铝热反应是指单质Al和某些金属氧化物发生的反应，反应过程中放出大量热，但该反应需要较高的温度才能引发。在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。发生的反应为Fe2O32AlAl2O32Fe，所以产物中单质B为Fe。(2)Fe2O3和MgO都是碱性氧化物，能和酸反应生成盐和水。发生的化学反应为Fe2O36HCl=2FeCl33H2O；MgO2HCl=MgCl2H2O。(3)混合物中只有Fe2O3能和Al发生铝热反应，生成Fe单质。C溶液中有反应生成的FeCl3，还有未反应的HCl。发生的离子反应为Fe2H=Fe2H2；Fe2Fe3=3Fe2。(4)假设步骤用去的20 g固体中，MgO的物质的量为x，则Fe2O3的物质的量也为x，则40 gmol1x160 gmol1x20 g，解得：x0.1 mol。根据MgOMgCl2的关系，则溶液中MgCl2的浓度为0.1 m