2023版高考化学一轮总复习第三章金属及其化合物章末检测

PAGEPAGE2第三章金属及其化合物[选题细目表]考查知识点根底题中档题较难题1.钠及其化合物的性质及应用4、52.镁、铝及其化合物的性质及应用1、2、3、47、9103.铁、铜及其化合物的性质及应用1、56、8114.金属材料28一、选择题(此题包括7个小题，每题6分，共42分，每题仅有一个选项符合题意)1．(2022·全国Ⅰ卷)以下实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()选项实验现象结论A将稀硝酸参加过量铁粉中，充分反响后滴加KSCN溶液有气体生成，溶液呈红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋B将铜粉参加1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼C用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低D将0.1mol·L－1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1mol·L－1CuSO4溶液先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小解析：A项，稀硝酸与过量铁粉发生的反响分两步进行，先发生反响：Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，过量的铁粉再与Fe(NO3)3发生反响：Fe＋2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，充分反响后滴加KSCN溶液，溶液不会变为红色，实验现象错误，故A不正确。B项，铜粉与Fe2(SO4)3溶液发生反响：Cu＋Fe2(SO4)3=CuSO4＋2FeSO4，实验现象为溶液变蓝色，但是没有黑色固体出现，该实验能说明Fe3＋的氧化性比Cu2＋强，不能说明金属铁比铜活泼，因为铁没有置换出铜单质，故B不正确。C项，用砂纸仔细打磨铝箔，能将铝箔外表的致密的氧化铝薄膜除去，但是在酒精灯上加热后，铝和空气中的氧气又生成了氧化铝，因为氧化铝的熔点高于铝的熔点，而氧化铝在铝的外表，所以加热铝箔的时候铝失去光泽，铝熔化但是不会滴落，实验现象不正确，故C不正确。D项，向MgSO4溶液中参加NaOH溶液发生反响：MgSO4＋2NaOH=Na2SO4＋Mg(OH)2↓，有白色沉淀产生，再滴加CuSO4溶液，白色沉淀转化为浅蓝色沉淀，发生反响为CuSO4＋Mg(OH)2=Cu(OH)2＋MgSO4，因为Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的溶度积小，发生了沉淀的转化，故D正确。答案：D2．金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组用实验探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序。他们在相同温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象如下：金属TiMgCu金属外表现象放出气泡速度缓慢放出气泡速度快无变化以下有关三种金属的说法正确的选项是()A．三种金属的活泼性由强到弱的顺序是Ti、Mg、CuB．假设钛粉中混有Mg，提纯Ti时可用稀盐酸除去MgC．用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径D．Cu和稀盐酸不发生化学反响解析：A中，Ti在盐酸中比Mg放出气泡的速度慢，说明Ti的金属活动性比Mg弱，A错；B中，由于Ti、Mg均能与稀盐酸反响，故不能用此法提纯金属钛；C中，由于Ti是较为昂贵的金属，用Ti来制造Cu，本钱上不划算。答案：D3．镁、铝、铜三种金属粉末混合物，参加过量盐酸充分反响，过滤后向滤液中参加过量烧碱溶液，再过滤，滤液中存在的离子有()A．Mg2＋ B．Cu2＋C．Al3＋ D．AlOeq\o\al(－,2)解析：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(Mg,Al,Cu))eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up15(过量盐酸),\s\do5()))eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(过滤),\s\do5()))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(滤液：Al3＋和Mg2＋等,滤渣：Cu))eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(过量NaOH),\s\do5()))eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(过滤),\s\do5()))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(滤液：AlOeq\o\al(－,2)等,滤渣：Mg〔OH〕2))。答案：D4．(2022·全国Ⅱ卷)以下反响中，反响后固体物质增重的是()A．氢气通过灼热的CuO粉末B．二氧化碳通过Na2O2粉末C．铝与Fe2O3发生铝热反响D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液解析：四个选项的反响方程式及固体物质质量变化如下：A．H2＋eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())＋H2O，固体质量减小；B．2CO2＋2Na2O=2Na2CO＋O2，固体质量增大；C．2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())Al2O3＋2Fe，固体质量不变；D.＋Cu(NO3)2=＋Zn(NO3)2，固体质量减小。答案：B5．以下各组物质中，能按b→c→a(“→〞表示一步完成)关系相互转化的是()选项ABCDaFeNaAl2O3CubFeCl2Na2O2AlCl3CuOcFeCl3Na2CO3Al(OH)3Cu(OH)2解析：“FeCl3→Fe〞不能一步完成；“Na2CO3→Na〞不能一步完成；“CuO→Cu(OH)2”及“Cu(OH)2→Cu〞答案：C6．氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反响物〞在40～50℃时反响可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反响能产生气体。以下有关推断中错误的选项是()A．这里的另一种“反响物〞具有复原性B．CuH可作氧化剂、复原剂C．CuH＋Cl2=CuCl＋HCl(燃烧)D．CuH＋HCl=CuCl＋H2↑(常温)解析：C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl。答案：C7．以下实验过程中产生的现象与对应的图象不相符的是()解析：NaOH溶液和AlCl3溶液按4∶1混合后完全转化为NaAlO2，继续参加AlCl3溶液，发生反响Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓，A项正确；NaAlO2溶液中参加盐酸即有沉淀生成，继续参加盐酸沉淀溶解，其反响为NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl，Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O，B项正确；Na2CO3溶液中参加盐酸先转化为NaHCO3和NaCl，Na2CO3完全转化为NaHCO3后，再参加盐酸才产生气体，C项错误；向含Mg2＋和Al3＋的溶液中参加NaOH溶液得到Mg(OH)2和Al(OH)3两种沉淀，继续参加NaOH溶液，Al(OH)3沉淀溶解，D项正确。答案：C二、非选择题(此题包括4个小题，共58分)8．(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。请答复以下问题：(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__________________________(填写化学式)。(2)列举两个生成磁性氧化铁反响的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________。(3)要验证一种溶液中是否含有Fe3＋、Fe2＋，正确的实验方法是________(填字母)。A．向甲试管中参加该溶液，滴入几滴KSCN溶液，假设显红色，证明一定存在Fe3＋B．向乙试管中参加该溶液，滴入几滴酸性KMnO4溶液，假设紫红色褪去，证明一定存在Fe2＋C．向丙试管中参加该溶液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，假设显红色，证明原溶液中一定存在Fe3＋(4)铁合金有以下数据：钢碳素钢(Fe、C、Mn、Si)合金钢低碳钢中碳钢高碳钢碳素钢＋Cr、Mn、W、Ni、Co等含碳量<0.3%含碳量0.3%～0.6%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15g某碳素钢样品，按以下实验流程进行操作：①A、B的作用是_______________________________________。②充分加热完全反响后，D装置质量增加0.22g，该样品属于________钢。③没有A、B装置，实验结果________(填“偏高〞“偏低〞或“不影响〞)。解析：(3)Fe3＋遇KSCN溶液显红色，故可用KSCN溶液检验Fe3＋，A正确；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＋，B正确。(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装置中发生反响C＋O2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CO2，D装置质量增加0.22g是C装置中生成的CO2，那么15g某碳素钢样品中含有碳0.06g，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)3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃),\s\do5())Fe3O4、3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5())Fe3O4＋4H2、6FeO＋O2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2Fe3O4(答出其中两个即可)(3)AB(4)①除去空气中的CO2和水蒸气②中碳③偏高9．(2022·合肥高三质检)(14分)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响，生成少量的物质A，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)写出以下变化的化学方程式：①固体A＋盐酸：______________________________________；②溶液B＋NaOH溶液：______________________________________________________________________________________。解析：镁在空气中燃烧除生成MgO外，还可与N2反响生成Mg3N2，Mg3N2与足量盐酸反响生成MgCl2和NH4Cl，MgCl2和NH4Cl的混合溶液与NaOH溶液反响生成Mg(OH)2沉淀和NH3等。答案：(1)Mg3N2NH3Mg(OH)2(2)①Mg3N2＋8HCl=3MgCl2＋2NH4Cl②MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl，NH4Cl＋NaOHeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NaCl＋H2O＋NH3↑(或3MgCl2＋2NH4Cl＋8NaOHeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())3Mg(OH)2↓＋2NH3↑＋2H2O＋8NaCl)10．(16分)聚合氯化铝晶体是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其制备原料主要是铝加工行业的废渣——铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：(1)反响中副产品a是________(用化学式表示)。(2)升高pH至4.0～5.0的目的是_________________________________________________________________________________。(3)生产过程中可循环使用的物质是________(用化学式表示)。(4)为使得到的晶体较纯洁，生产过程中使pH升高的C物质可选用________(填编号)。a．NaOH b．Alc．氨水 d．Al2O3e．NaAlO2(5)聚合氯化铝晶体的化学式可以表示为[Al2(OH)nCl6－n·xH2O]m，实验室测定n的值：①称取ag晶体，制成粉末，加热至质量不再变化为止，称量为bg。此过程可能用到的以下仪器有________。a．蒸发皿 b．坩埚c．研钵 d．试管②另取ag晶体，进行如下操作：用A试剂溶解→加足量AgNO3溶液→C操作→烘干→称量为cg。A试剂为________(填试剂名称)，C操作为____________________(填操作名称)。n＝________(用含b、c的代数式表示)。解析：(1)铝灰用水清洗后，参加盐酸，Al与盐酸反响产生H2，因此气体a为H2。(2)铝灰参加盐酸得到的B为AlCl3溶液，降温熟化后，升高pH可以促进AlCl3水解，从而使晶体析出。(3)生产过程中盐酸(HCl)可以循环使用。(4)生产过程中为使pH升高，可以参加Al、Al2O3，它们与AlCl3水解生成的H＋反响，且不会引入其他杂质。(5)①将晶体制成粉末，需要用到研钵，加热粉末至质量不再变化，需要用到坩埚，得到的bg物质为Al2O3。②将晶体溶解，选择硝酸，操作C为过滤、洗涤，得到的cg物质为AgCl。根据关系式Al2O3～(6－n)AgCl，有102∶(861－143.5n)＝b∶c，解得n＝eq\f(861b－102c,143.5b)。答案：(1)H2(2)促进AlCl3的水解，使晶体析出(3)HCl(4)bd(5)①bc②硝酸过滤、洗涤eq\f(861b－102c),\s\do5(143.5b))11．(2022·海南卷)(14分)某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS某同学用15.0g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：答复以下问题：(1)在以下装置中，第一次浸出必须用________，第二次浸出