2020年高考化学金属及其化合物试题分类汇编

1、2020年高考化学试题分类汇编一金属及其化合物1. (2020北京高考11)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3,混合物中Na2CO3J® 量分数的是扎取a克混合物充分加热，建中b克B. 取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C. 取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸岀气体用碱石灰吸收，增重b克D. 取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体。解析：NaHCOj受热易分解生成破酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法 即可计算岀NazCOj质量分数，A正确；NazCOj和NaHCOs均可与盐酸反应生成水、二氧

2、化碳 和氯化钠,所以bg固体是氯化钠,利用守恒法可计算出NazCOs质量分数,B正确;混合物 与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸 气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，因此选项C不能测出混合物中NazCOs质量 分数：NazCOs和NaHCOs都与Ba(OH)2反应，反应的方程式为CO32 +Ba2*=BaCO2、HCOs +OH -l-Ba2'=H2O+BaCO3 I ,因此最后得到的固体是 BaCO3, 所以可以计算出M2CO3质量分数，选项D也正确。答案：C2. (2020福建髙考9)下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一

3、组化合物 是选项化合物ABcDYC02Fe2O3C2H5OHFeCl3WMgOai2o3C2H5ONaCuCl2占燃解析：A 项屮是 Mg CO2m为 2Mg + 2CO2 -2MgO4-C； B 项中 AlFe2O3 7Z生铝热反应，方程式为Fe20m+2Al=2Fe+Al20s; C项中是金属Na仃C2H5OH 反应，方程式为2Na + 2CH3CH2OH=2CH3CH2ONa + H2 t 0这三个反应都是宜换反应。D项中 是发生Cu+2FeCXCuCl2+2FeCl2,不是置换反应，但学生可能将此反应记错，认为生成了铁 单质。此题难度不大，但素材来自教学一线，考查学生平时学习的错误，对

4、实际教学有一宦 的指导作用。答案：D3. （2020广东髙考10）某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且 能达到目的的是A、将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究讨Mg的活泼性B、将NaOH溶液缓慢滴入MgSCU溶液中，观察Mg（OH）2沉淀的生成C、将Mg（OH）2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D、将Mg（OHk沉淀转入表而皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCL固体解析：本题考察镁及英化合物的性质、常见的基本实验操作。稀释浓硫酸时，应将浓硫 酸沿着器壁慢慢加入水中，并及时搅拌，A是错误的；过滤时需要用玻璃棒引流，因此C不 正确：蒸发溶液时应该用蒸

5、发皿而不是表而皿，由MgCb水解，所以加热时必需在HCI的气 氛中加热才能得到MgCb固体，所以D不正确。因此只有选项B是正确的。答案：B4. （2020山东高考12） Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是A. 三者对应的氧化物均为碱性氧化物B. 三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C. 制备AlCd FeXb、CuCL均不能采用将溶液直接蒸干的方法D. 电解AlCb、FeCb、CuCI2的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、Al解析：铝对应的氧化物AI2O3属于两性氧化物，A不正确；铝属于活泼金属其表而易被 空气中氧气氧化形成一层致密的氧化膜而使铝不易被腐蚀:铁放置在空气可以

6、直接发生化学 腐蚀，例如铁与氯气直接反应而被腐蚀：铜放巻在空气中会和空气中氧气、二氧化碳和水缓 慢的反应生成碱式碳酸铜即铜绿，方程式为2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3,因此选项B 不正确；AlCb、FeXb、CUCI2均属于强酸弱碱盐，在溶液中会水解生成相应的氢氧化物和HCI, 溶液在加热时会促进水解，同时生成的HCI挥发，进一步促进水解，当溶液蒸干后将最终将 得到相应的氢氧化物，所以选项C正确；铝属于活泼的金属元素，在水溶液中AI”不会放电 生成铝单质：Fe班在水溶液会放电但产物是Fe2+,而不是单质铁：只有Ci?+在阴极上得到电 子生成单质铜。所以选项D也不正确。答案：

7、C5. （2020重庆）下列叙述正确的是A. Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同B. K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性C. Li、Na. K的原子半价和密度随原子序数的增加而增大D. C、P、S、C1的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强解析：铁属于变价属于变价金属，与强氧化剂反应生成Fe3，»勺弱氧化剂反应生成Fe2 氯气属于强氧化剂，盐酸属于非氧化性酸，因此选项A不正确：当硫酸不足时，Zn和K 均过量，但过量的K会继续和水反应生成KOH而呈碱性，B不正确；同主族元素自上而下， 随着核电荷数的增加电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，密度也逐渐增大，但Na的密

8、度大于K的，C不正确：C、P、S、C1的非金属性逐渐增强，所以其最髙价氧化物对应水化 物的酸性逐渐增强，D正确。答案：D（2020上海5）高铁酸钾（©FeOj是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是有强氧化性，6.A.可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质B.有强还原性,可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质C.有强氧化性,能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌D.有强还原性,能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌解析：高铁酸钾（K2FeO4）中Fe的化合价是+6价，具有强氧化性，其还原产物F0水解 生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质。答案：A7. （2020上海8）高炉炼铁过程中既被氧化又被还原的

9、元素是A.铁 B.氮 C.氧 D.碳解析：本题考察炼铁原理。答案：D8. （2020福建髙考24, 14分）四氯化钛（TiCL）是制取航天航空工业材料一一钛合金的重要原料。由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCh等产品的一种工艺流程示意如下：回答下列问题：（1）往中加入铁眉至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生:2Fe3 +Fe =3Fe22TiO2，(无色)+Fe + 4H =2T» (紫色)+Fer +2H2OTi3 (紫色)J-Fe3'+H2O =TiO2 (无色)+Fe? +2H加入铁屑的作用是o(2) 在工艺中需要控制条件以形成TiO2-n

10、 H20溶胶，该分散质颗粒直径大小在 范围。(3) 若把中制得的固体TiO2-n H20用酸淸洗除去英中的Fe (OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知 259时,KspFe(OH)3 = 2.79xlO-39/该温度下反应 Fe(OH)3+3H = F» +H2O 的平衡常数K=(4) 已知：TiO2 (s) +2 Cl2 (g)=TiCl4(l) +O2(g) AH=+140KJ-moP12C(s) +O2(g)=2CO(g)H=-221KJmol丄写出中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCh和CO气体的热化学方程式：(5) 上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色

11、化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是(只要求写出一项)。(6) 依据下表信息，要精制含少量SiCh杂质的TiCL ,可采用方法。T汇bSiCk熔点/'C-25.0-68.8沸点/°c136.457.6解析：(1)根据题意给出方程式分析铁鸠的作用就是作为还原剂的，即：将FP还原 为Fe2另外浸出液显紫色，说明含有Ti",防止TP'被F*氧化成TiO2参考答案中“生 成T»保护Fe?'不被氧化。”有点让人费解，能不能说成“防止T»被氧化成TiCP'” 或者说“将TiO2*还原成TP"。(2) 形成TiO2-n H2

12、0溶胶，说明得到是胶体，其分散质颗粒直径大小为10 9lOm(或 lnmlOOnm):(3) K5pFe(OH)3=c(Fe34)xc3(OH )=2.79x10 39. 25°C时，c(H+)xc(OH ) = Kw = lxlO 叫反应 Fe(0Hb+3HFe3 +出0的平衡常数K二c( F?+) c( Fe)xcOH ) cH)102.79 x 10 亠 io-= 2.79x10 九此问设汁精妙！利用数学关系巧妙代换求岀反应的平衡常数，命题者的独具匠心可见一 斑。(4) 涉及盖斯龙律计算，比较常规，按要求写出方程式相加即可得岀答案:TiO2（s）+ 2C（s）4-2CI2 （g

13、）=TiCld（l）-l-2C0（g）（5）依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处产生了废气，废液，废渣等。（6）下表信息可以看出，SiCh、TiCb两者的沸点相差较大，要精制含少量SiCb杂质的 TiCb可用蒸懈（或分憾）等方法。这题是典型的化工流程题，问题设宜不难。第（3）小问是亮点，精妙！个人觉得加上 请计算该反应的平衡常数K可能设问更淸晰。 答案：（1）使Fe*还原为Fe2+；生成TP*保护Fe?+不被氧化。（2）10_9m-10 7m （或英他合理答案）；（3）2.79xl03：（4）TiO2（s）+ 2C（s）+2Cb（g）=TiCb（l）+2CO（g）H=-81KJmo&#

14、174;（5）产生三废（或其他合理答案）：（6）蒸懈（或分饰，或精怖）。9. （2020 r东髙考32, 16分）由熔盐电解法获得的粗铝含有一泄量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝°工艺流程如下:租铝垃场中秸炼丁废鹹液竺头ML馬融盐I書|»镀铝制品（注壮NaCl熔点为8010 AlCb在18代升华）（1）精炼前，需淸除川祸表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为和 o（2）将CL连续通入堆堀中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl?外还含有:固态杂质粘附于气泡上，在熔体表

15、而形成浮渣，浮渣中肯立存在。（3）在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为。（4）镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AICL和AI2CI7形式存在，铝电镀的主要电极反应式为。（5）钢材镀铝后，表而形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是 。解析：本题考察物质的提纯、实验条件的选择、方程式的书写、原电池及电解的应用。（1）铝属于活泼金属.在髙温下可宜换某些金属或非金属.因此有关反应的方程式为2AI + F9Al2O$+2Fe. 4AI + 3S6高温2Al2O34-3Sio（2）在高温下，氯气可与氢气、金属钠和铝反应生成HCI、NaCI和AlCb,由于温度是

16、7000 所以AlCb会升化变成气体，因此气泡的主要成分除Ch外还含有HCI和AlCb; NaCI 熔点为801°C,此时NaCI不会熔化，只能在浮渣中存在，即浮渣中肯泄存在NaCI。（3）尾气经冷凝后分为气体A和B,由框图可知A是氯气和氯化氢的混合气体，B是 AICIs，因此用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为CS+2OH =CI +CIO + H2O 和 H*+0H_ = H20o（4）既然是镀铝，所以铝必需作阳极，由于熔融盐中铝元素和氯元素主要以AICL和 AI2CI7形式存在,所以阳极的电极反应式为Al +7AICL -3e_=4Al2CI7 （5）铝在空气中易形

17、成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止内部的金属继续被 氧化，尼到防腐蚀保护作用。答案：（1）2Al -I- Fe2O3= AI2O3 + 2Fe4AI + 3SiO22AI2O3 4- 3Sia（2）Hz和 AlCb: NaCI（3）CI2+2OH =CI +CIO +H2O,（4）阳极 Al +7 AICU -3e =4Al2CI7 o（5）致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和缶0等接触，使电化学腐蚀和 化学腐蚀不能发生。10. （2020天津，14分）图中X、Y、Z为单质，其他为化学物，它们之间存在如下转化 关系（部分产物已略去）。其中，A俗称磁性氧化铁：E是不溶于水的酸性

18、氧化物，能与氢 氟酸反应。（1）组成单质Y的元素在周期表中的位宜是: M中存在的化学键类型为; R的化学式是 -（2 ） 一定条件下，Z与 2反应生成ZH4,ZH4的电子式为,(3) 已知A与ImolAl反应转化为X时(所有物质均为固体)。放岀aKJ热疑。写出该 反应的热化学方程式：(4) 写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式：(5) 向含4molD的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请 在坐标系中画出n(X2+)随n (X)变化的示意图，并标出n(X2+)的最大值。n(X2+)/molun (X)/mol解析：本题属于无机框图题，这种类型的试题关键是关键是找准题眼，

19、即突破点。A俗 称磁性氧化铁，因此A是Fe3O4,在高温下Fe3O4与单质AI发生铝热反应，生成单质铁和Al2O3, 而铁在点燃时与氧气化合即生成Fe3O4,所以X、Y分别是铁和氧气：在水中氧气与NO反应 生成硝酸，所以D是硝酸：硝酸具有强氧化性与FesCU反应，生成Fe(NO“3、NO和水，因 此G是Fe(NO3)3：又因为E是不溶于水的酸性氧化物，且能与氢氟酸反应，所以E只能是 SiO2,因此Z单质是硅,SiO2与NaOH溶液反应生成M,所以M是Na2SiO3, Na2SiO3与硝酸 反应即生成硅酸胶体，所以R是H2Si03o 0NazSiO, 于离子化合物，一立含有离子键，同时Si和0之

20、间还存在极性键；Si -与ZHH ； J ； H 在岛温下生成甲硅烷即SiHsSi缶是由极性键构成的共价化合物，电子式是：H :向稀硝酸溶液中加入铁粉反应的方程式为Fe+4HNO3=Fe(NO3)3-K2H2O + NO f，当铁粉过量 时，铁会继续和Fe(NO3)3反应，生成Fe(NO3)2，方程式为Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2由方程 式可知 4mol 硝酸生成 lmolFe(N03)3> lmolFe(NO3)3 生成 lmolFe(NO3)2< 即 n(Fe2*)的最大值是 1.5moL答案：(1)第二周期第VIA族 离子键 共价键H2SQ3 (H4SiO4)

21、HH ： J ： H H(3) 8Al(s) + 3Fe3O4(s) =9Fe + 4Al2O3(s) H = 8aKJ/mol(4) 3Fe3O4+28Hl+NO3 =9Fe31+14H2O + NO t(5)0.80gCuS04 - 5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质捲随温度变化的曲线）如下图所7Jo0.800.680.570.51 0102 113温度广C1I258请回答下列问题:（1）试确立2OCTC时固体物质的化学式 （要求写出推断过程）;（2）取27O°C所得样品，于57OC灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为，把该黑色粉末溶解于稀硫

22、酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为其存在的最髙温度是:（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为:(4) 在O.lOmolL硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有注蓝色氢氧化铜沉淀 生成，当溶液的 pH=8 时，c (Cu2+) =mol U1 ( KapCu (OH) 2=2.2X 10 20)o若在O.lmolL-】硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使C/+完全沉淀为CuS,此时溶液中的 屮浓度是mol LS解析:(1) 0.80gCuS04 5H2O中含有CuSO4的质量为0.8x = 0.51g .由图像可知 250

23、当温度升高到102aC是时CuSOd 5H2O开始部分脱水，任113V258°C时剩余固体质量为0.57g,根据原子守恒可计算岀此时对应的化学式，设化学式为CuSCU“出0,则有0.57 x=0.51,解得.=1,所以200C时固体物质的化学式为CuSOa-HzO： «160+18/?由图像可知当温度超过258°C时，剩余物质恰好是CuSO4,髙温下分解的化学方程式是CuS04CuO+SOj f : CuO溶于硫酸生成CuS04.结晶析出生成胆矶即CuS04 5H2O；由图像可知CuSO45H2O存在的最高温度是102°C；(3) SO3溶于水生成硫酸，

24、浓硫酸在加热时与铜反应的化学方程式为Cu 4- 2 H2SO4=CuSO4+2 H2O + SO2 t(4) 因为 KapCu (OH) 2 = c(Cur) c2(OH )=2.2X102% 当溶液的 pH=8 时，c (OH ) = 106,所以c(Cu2 ') = 2.2 X 10-s；硫酸铜溶液中通入过量&S气体时反应的化学方程式为：CuS04 4-H2S=H2SO4+CuS,忽略溶于体积变化根据原子守恒可知生成的硫酸的浓度是O.lmol 所以屮浓度是0.2mol L答案：(1) CuSO4 H2O； (2) CuSO4CuO + SOsf、CuSO4 5H2O. 10

25、2°C：(3) Cu + 2H2SO4=CuSO4+2H2O+SO2 t(4) 2.2X100 0.212. (2020海南，9分)镁化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题：(1) 单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的,还生成少量的 (填化学式)：(2) CH3MgCI是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是,亥化合物水解的化学方程式为:(3) 下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳立状态)。1爲 ' 吗叫丿S-524 (MgBr：；- j-641J (MgCl)tA -WM辜 -!24 fMgFj-:2心_J53；1S下列选项中正确的是(填序号)。 Mgl2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F间的作用力 Mg与F2的反应是放热反应 MgBq与CL反应的AHVO 化合物的热稳定性顺序为Mgl2>MgBr2>MgCI2>MgF2MgF2 (s) +Br2 (I) =MgBr2 (s) +F2 (g) H=+600kJ mol1答案(1) MgO, Mg3N2； (2) +2, 2CH3MgCI+2H2°f Mg(OH)2+ MgC12+2CH4：(3)命题立意：以元素及其化合物为载体的综合考査，包括物质性质及反应方