【名师伴你行】2021届高考化学二轮复习专题突破提能专训10-金属及其化合物

提能专训(十)金属及其化合物(时间60分钟满分100分)一、选择题(共10小题，每题4分，共40分)1．(2022·河北一般高中监测)在酸性或碱性较强的溶液中，铝均可发生溶解。但在家庭里，用食盐腌制的食品亦不能长期存放在铝制品中，其主要缘由是()A．铝能与NaCl直接发生反应而被氧化为氧化铝B．长期存放的NaCl与水反应，溶液不再呈中性，可与铝发生反应C．铝与其中的杂质、NaCl溶液形成原电池，铝被氧化D．铝与其中的杂质、NaCl溶液形成原电池，铝被还原答案：C解析：本题考查了元素及其化合物的性质以及原电池原理，意在考查考生的理解力量及应用力量。铝制品不能长时间存放食盐腌制的食品，是由于氯离子对氧化膜有破坏作用，若氧化膜被破坏，则由于铝制品不纯，铝与其中的杂质、NaCl溶液形成原电池，铝失电子，被氧化，C项正确。2．(2022·太原高三调研)下列各项操作中，发生“先产生沉淀，然后沉淀又完全溶解”现象的是()A．向硫酸铝溶液中逐滴加入过量氨水B．向硫酸铝溶液中逐滴加入过量氢氧化钡溶液C．向硅酸钠溶液中逐滴加入过量稀盐酸D．向氢氧化钡溶液中缓缓通入过量二氧化碳答案：D解析：本题考查元素化合物的性质及转化。A项中氨水不能溶解生成的Al(OH)3沉淀；B项中产生的BaSO4不能溶解；C项中盐酸不能溶解生成的H2SiO3沉淀。3．(2022·山东潍坊联考)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列推断正确的是()A．在0～a范围内，只发生中和反应B．ab段发生反应的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OC．a＝0.3D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2答案：C解析：本题考查了NaOH、Na2CO3与稀盐酸的反应，意在考查考生正确分析图像的力量。在0～a范围内，先发生中和反应，后发生COeq\o\al(2－,3)与H＋生成HCOeq\o\al(－,3)的反应，A项错误；ab段发生反应的离子方程式为HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑，B项错误；因a～0.4范围内发生的反应是H＋＋HCOeq\o\al(－,3)=CO2↑＋H2O，n(CO2)＝0.01mol，n(H＋)＝n(CO2)＝0.01mol，所以a＝0.3，C项正确；由碳元素守恒可知溶液中n(COeq\o\al(2－,3))＝n(CO2)＝0.01mol，在0～a范围内，生成0.01molHCOeq\o\al(－,3)消耗0.1L稀盐酸，故NaOH消耗稀盐酸的体积为0.2L，n(OH－)＝0.2L×0.1mol·L－1＝0.02mol，因此原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1，D项错误。4．(2022·河南洛阳统考)下列物质的转化在给定条件下能一步实现的是()①NaAlO2(aq)过量盐酸,AlCl3eq\o(→,\s\up7(电解))Al②NH3eq\o(→,\s\up7(O2/催化剂),\s\do5(△))NOO2、H2O,HNO3③NaCl(饱和)eq\o(→,\s\up7(NH3、CO2))NaHCO3△,Na2CO3④FeS2煅烧,SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4A．②③B．①④C．②④D．③④答案：A解析：本题考查物质的转化关系，意在考查考生对元素化合物学问的把握状况。①中电解AlCl3得不到Al;④中FeS2煅烧生成SO2。5．(2022·江苏南京一模)下列各组物质中，满足表中图示物质在通常条件下能一步转化的组合只有()序号XYZW①CuCuSO4Cu(OH)2CuO②NaNaOHNa2CO3NaCl③Cl2Ca(ClO)2HClOHCl④FeFeCl3FeCl2Fe(OH)2A.①②③B．①③④C．②③D．①②④答案：A解析：本题考查了元素单质及其化合物的转化规律，意在考查考生的理解力量及应用力量，Fe(OH)2不能一步转化为单质铁，④不符合要求。6．(2022·云南统考)Cu、Cu2O和CuO组成的混合物加入100mL0.6mol/LHNO3溶液中，恰好使混合物溶解，同时收集到224mLNO气体(标准状况)。下列说法不正确的是()A．产物中硝酸铜的物质的量为0.025molB．若混合物中Cu的物质的量为0.005mol，则其中Cu2O、CuO的物质的量共0.020molC．若混合物中含0.01molCu，则其中Cu2O、CuO的物质的量均为0.005molD．混合物中Cu的物质的量的取值范围为0.005mol<n(Cu)<0.015mol答案：B解析：依据氮元素守恒可知硝酸铜的物质的量为(0.1L×0.6mol/L－eq\f(0.224L,22.4L/mol))÷2＝0.025mol，故A正确。若混合物中Cu的物质的量为0.005mol，设Cu2O和CuO的物质的量分别为xmol、ymol，则0.005＋2x＋y＝0.025(铜元素守恒)，0.005×2＋2x＝0.01×3(电子守恒)，解得x＝0.01，y＝0，故B错误，同理可得C正确。设混合物中Cu的物质的量为zmol，则z＋2x＋y＝0.025,2z＋2x＝0.03，两式相减得z＝y＋0.005，据此有z>0.005；又由2z＋2x＝0.03推得z＝0.015－x，据此有z<0.015，故有0.015>z>0.005，故D正确。7．(2022·贵州六校联考)为测定某镁铝合金样品中铝的含量，进行了下列试验：取肯定量合金，加入100mL0.3mol·L－1稀硫酸，合金完全溶解，产生的气体在标准状况下体积为560mL；再加入0.2mol·L－1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，用去350mLNaOH溶液。则所取样品中铝的物质的量为()A．0.005molB．0.010molC．0.020molD．0.030mol答案：B解析：本题考查镁铝合金与酸、碱反应的计算，意在考查考生对镁、铝性质的理解及化学计算力量。沉淀质量恰好不再变化，得到NaAlO2和Na2SO4溶液，依据S元素守恒，n(SOeq\o\al(2－,4))＝n(H2SO4)＝0.1L×0.3mol·L－1＝0.030mol，依据Na元素守恒，则n(Na＋)＝n(NaOH)＝0.2mol·L－1×0.35L＝0.070mol，则n(AlOeq\o\al(－,2))＝0.070mol－0.030mol×2＝0.010mol，依据Al元素守恒，n(Al)＝n(AlOeq\o\al(－,2))＝0.010mol，B项正确。8．(2022·安徽江南十校第一次联考)某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。进行如下试验：下列有关说法正确的是()A．步骤Ⅰ中削减的3g固体肯定是混合物B．步骤Ⅱ中质量削减的物质肯定是CuC．依据上述步骤Ⅱ可以得出m(Fe2CO3)∶m(Cu)＝1∶1D．依据步骤Ⅰ、Ⅱ可以推断混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2答案：C解析：本题考查物质的检验，考查考生的分析力量、计算力量。Al2O3与SiO2虽均可与NaOH溶液反应，但不能确定混合物中肯定含有Al2O3与SiO2，故步骤Ⅰ削减的物质不肯定是混合物，也可能是Al2O3与SiO2的一种，A错；利用步骤Ⅱ得到蓝色溶液知步骤Ⅱ中质量削减的物质肯定是Fe2O3与Cu，B错；结合B项分析知在步骤Ⅱ发生的反应为Fe2O3＋Cu＋6H＋=2Fe2＋＋Cu2＋＋3H2O，即溶解固体(6.4g－1.92g)是等物质的量混合的Fe2O3与Cu，由此可求出溶解Fe2O3与Cu的物质的量均为0.02mol，即混合6.4g固体中含有m(Fe2O3)＝0.02mol×160g·mol－1＝3.2g，含m(Cu)＝6.4g－3.2g＝3.2g，C项正确；利用步骤Ⅰ、Ⅱ只能确定混合物中含有Cu、Fe2O3和Al2O3与SiO2中的至少一种，D项错。9．(2022·安徽合肥教学质量检测)往含0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的混合溶液中持续稳定地通入CO2气体6.72L(标准状况)，则在这一过程中，下列有关溶液中离子总物质的量(n)随通入CO2气体体积(V)的变化曲线中正确的是(离子水解忽视不计)()答案：B解析：本题考查化学反应图像的分析，意在考查考生对反应过程及化学图像的分析力量。依据题给信息知，原溶液中离子总物质的量为0.7mol，n(CO2)＝eq\f(6.72L,22.4L·mol－1)＝0.3mol。通入CO2首先发生反应：Ba(OH)2＋CO2=BaCO3↓＋H2O，消耗0.1molCO2，此时溶液中的溶质为0.2molNaOH，离子总物质的量为0.4mol；连续通入CO2，发生反应：2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O，消耗0.1molCO2，此时溶液中的溶质为0.1molNa2CO3，离子总物质的量为0.3mol；连续通入CO2，发生反应：Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，Na2CO3与CO2恰好完全反应，此时溶液中的溶质为0.2molNaHCO3，离子总物质的量为0.4mol，故溶液中离子总物质的量变化为0.7mol→0.4mol→0.3mol→0.4mol，B项正确。10．(2022·长沙二模)1L某混合溶液中，溶质X、Y的浓度都为0.1mol/L，向混合溶液中滴加某溶液Z(0.1mol/L的氢氧化钠或硫酸溶液)，所得沉淀的物质的量随着Z溶液的体积变化关系如图所示，则X、Y、Z分别是()A．AlCl3、FeCl3、NaOHB．AlCl3、MgCl2、NaOHC．NaAlO2、Ba(OH)2、H2SO4D．NaAlO2、BaCl2、H2SO4答案：C解析：本题考查元素化合物学问，考查考生的分析、理解力量。若X、Y、Z分别为AlCl3、FeCl3、NaOH，则沉淀的量在加入6LNaOH时才能达到最大值0.2mol，A错；若X、Y、Z分别为AlCl3、MgCl2、NaOH，则沉淀的量在加入5LNaOH时达到最大值0.2mol，B错；若X、Y、Z分别为NaAlO2、Ba(OH)2、H2SO4，滴加硫酸时先与Ba(OH)2反应，生成BaSO4沉淀和水，然后和NaAlO2依次发生反应：AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，C正确；若X、Y、Z分别为NaAlO2、BaCl2、H2SO4，起始时即生成BaSO4沉淀和Al(OH)3沉淀，结合反应方程式知，当加入0.5LH2SO4时，AlOeq\o\al(－,2)完全反应，生成0.1molAl(OH)3沉淀和0.05molBaSO4沉淀，连续加入H2SO4，生成BaSO4沉淀的同时Al(OH)3又溶解，故沉淀的最大值不行能为0.2mol，D错误。二、非选择题(共4小题，共60分)11．(16分)(2022·河北石家庄检测)小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3)，某争辩小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数，设计如下试验方案：Ⅰ.加热分解法利用图1装置，充分加热小苏打样品。(1)仪器a的名称为_______________________________。(2)在试验过程中，需要测量的试验数据有：①仪器a的质量；②___________________________________________________；③___________________________________________________。Ⅱ.测量气体体积法利用图2装置，测定反应生成气体的体积。(1)组装好仪器后，首先进行的操作为________。(2)导管g的作用为__________________________。(3)为了减小试验误差，B、C中最好用________溶液代替水。(4)待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应留意的事项有：①___________________________________________________；②___________________________________________________。(5)若所取样品的质量为mg，反应前滴定管C的读数为V1mL，反应结束后滴定管C的读数为V2mL，则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为________(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。Ⅲ.其他方案争辩测定该小苏打样品中NaHCO3的质量分数，还可接受的方案有________(填选项字母)。A．xg样品与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到固体ygB．xg样品与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸取，碱石灰增重ygC．xg样品与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得到固体yg答案：Ⅰ.(1)坩埚(2)加热前，仪器a和样品的总质量加热冷却后，仪器a和残留物的总质量(其他合理答案也给分)Ⅱ.(1)检查装置气密性(2)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺当流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消退由于加入稀硫酸引起的气体体积误差(答对一点即得分)(3)饱和NaHCO3(4)①读数时应上下移动C管，使B、C两管液面相平②视线与液面最低处相平(5)eq\f(V1－V2,22400)molⅢ.AC解析：Ⅰ.(1)仪器a是坩埚。(2)还需要测量的试验数据有“加热前，仪器a和样品的总质量”和“加热冷却后，仪器a和残留物的总质量”。Ⅱ.(1)涉及气体的试验装置连接好后第一步是检查装置气密性。(2)导管g的作用是平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺当流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消退由于加入稀硫酸引起的气体体积误差。(3)由于生成的二氧化碳溶于水，造成误差，所以接受饱和NaHCO3溶液代替水，从而减小误差。(4)①读数时上下移动C管，使B、C两管液面相平，减小由于压强不同引起的体积误差；②视线与液面最低处相平，减小由于读数引起的体积误差。(5)依据碳元素守恒，1mol碳元素对应1mol二氧化碳，二氧化碳的物质的量为eq\f(V1－V2,22400)mol，所以样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为eq\f(V1－V2,22400)mol。Ⅲ.样品与稀硫酸反应生成的二氧化碳中有水蒸气，碱石灰既吸取二氧化碳，又吸取水蒸气，造成较大误差，不行接受。12．(16分)(2022·重庆联合测试)Fe3O4是重要的化学试剂，铁粉在氧气中燃烧是制取它最为常见和快捷的方法。图1是制取四氧化三铁的系列装置，A装置用于制取二氧化碳气体，并要求气流稳定，流速可控。图1图2请回答下列问题：(1)图2中仪器a的名称是________。(2)依据题目要求，在图2中最好选择________(填序号)作为A装置。(3)对图2中装置①进行气密性检查的方法是________，向分液漏斗中加足量水，过一会儿，水不再下滴，说明装置①的气密性良好。(4)在B装置中发生的主要反应的化学方程式是_____________。(5)当产生的气体与事先预热的铁粉接触时，在硬质玻璃管中将观看到的明显现象是______________________________。(6)反应一段时间后，若将硬质玻璃管中的固体粉末用盐酸溶解，取少许溶液于试管中，加入淀粉碘化钾溶液，没有蓝色消灭，推想固体粉末中除Fe3O4外，肯定有___________________。(7)若铁粉被完全消耗，某同学为确定生成物中有＋2价铁，取少量生成物于试管中，加入适量的稀硫酸溶解。①写出溶解过程发生反应的离子方程式_____________。②写出确定＋2价铁所用试剂名称、操作步骤、试验现象和结论__________________________________________________________。答案：(1)长颈漏斗(2)③(3)用止水夹夹紧橡胶管(4)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(5)铁粉燃烧，有火星(6)铁粉(7)①Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O②用小试管取少量溶液后，向其中逐滴加入K3[Fe(CN)6]溶液，若消灭蓝色沉淀，说明有Fe2＋(或用小试管取少量高锰酸钾溶液，滴入几滴题述溶液，若紫色变浅，说明有Fe2＋存在)解析：本题考查Fe3O4的制备及其性质检验等，意在考查考生分析、设计试验方案的力量。(1)图2中仪器a为长颈漏斗。(2)图2中三个装置只有③可以达到流速可控的目的。(3)检查装置①的气密性时需用止水夹夹住橡胶管，确保装置中密封住肯定体积的气体。(4)B装置中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2。(5)在硬质玻璃管中铁粉与O2猛烈反应，并有火星产生。(6)加入淀粉KI溶液没有消灭蓝色，说明溶液中没有Fe3＋，即生成物中除了有Fe3O4外，还有铁粉剩余，Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3＋被Fe还原为Fe2＋。(7)①Fe3O4溶于稀硫酸生成Fe3＋和Fe2＋，其离子方程式为Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。②检验溶液中含有Fe2＋，可用K3[Fe(CN)6]溶液或高锰酸钾溶液。13．(12分)(2022·江苏南京一模)以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α­氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)，其制备试验流程如下：(1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为______________。(2)图中“滤渣”的主要成分为________(填化学式)。(3)加30%的H2O2溶液发生反应的离子方程式为________。(4)煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为4[NH4Al(SO4)2·12H2O]eq\o(=,\s\up7(1240℃))2Al2O3＋2NH3↑＋N2↑＋5SO3↑＋3SO2↑＋53H2O，将产生的气体通过如图所示的装置。①集气瓶中收集到的气体是________(填化学式)。②足量饱和NaHSO3溶液吸取的物质除大部分H2O(g)外还有________(填化学式)。③KMnO4溶液褪色(MnOeq\o\al(－,4)被还原为Mn2＋)，发生反应的离子方程式为___________________________________________________。答案：(1)Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O(2)SiO2(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O(4)①N2②SO3、NH3③2MnOeq\o\al(－,4)＋5SO2＋2H2O=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋解析：本题考查了物质的制备，意在考查考生对相关学问的理解与应用力量。(1)氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水。(2)氧化铝、氧化亚铁、氧化铁都能与硫酸反应，生成可溶性物质，只有二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤后得到的滤渣为二氧化硅。(3)在酸性条件下，H2O2具有强氧化性，可以把Fe2＋氧化为Fe3＋，同时有水生成。(4)NH3极易溶于水，SO3与饱和亚硫酸氢钠溶液反应生成