高考化学二轮复习疯狂专练6金属及其化合物（含解析）

金属及其化合物考点考点说明××××××××本部分知识重点考察钠及其氧化物的性质及相关计算，Na2O2与H2O、CO2反应中的电子转移及相关计算；NaOH、Na2CO3、NaHCO3的性质和用途，钠及其化合物的相关实验探究；铝及其化合物的性质和用途，Al3+、AlOeq\o\al(－,2)及Al(OH)3之间铝三角的相互转化在推断题；铁及其化合物的性质，Fe2+和Fe3+的性质、转化关系及检验，根据Fe(OH)3的焰色进行推断，Fe(OH)2的制备，同时铁三角之间的相互转化也是考查的重点，常涉及到氧化还原反应方面的知识。考点透视××××××××考点透视××××××××1．【2019年海南卷】我国古代典籍中有“石胆……浅碧色，烧之变白色者真”的记载，其中石胆是指（）A． B．C． D．2．【2019江苏卷】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（）A．NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)B．MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)C．S(s)SO3(g)H2SO4(aq)D．N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)3．【2019年天津卷】下列有关金属及其化合物的不合理的是（）A．将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的B．铝中添加适量钾，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业C．盐碱地（含较多等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良D．无水呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水4．【2019年全国卷2】下列化学方程式中，不能正确表达反应颜色变化的是（）A．向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消失Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4B．澄清的石灰水久置后出现白色固体Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2OC．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O2=2Na2O+O2↑D．向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀3Mg(OH)2+2FeCl3=Fe(OH)3+3MgCl25．【2019年全国卷3】化学与生活密切相关。下列叙述错误的是（）A．高纯硅可用于制作光感电池B．铝合金大量用于高铁建设C．活性炭具有除异味和杀菌作用D．碘酒可用于皮肤外用消毒考点考点突破××××××××1．化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法不正确的是（）A．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异性B．燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应C．铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀D．工业上可以利用铝热反应来冶炼Fe、Cr、Mn、V等稀有金属2．明末科学家宋应星出版的《天工开物》中记载了有关“五金”的内容：“∙∙∙∙∙∙黄金美者，其值去黑铁（生铁）一万六千倍，然使釜、鬵（xín，一种炊具）、斤（这里指菜刀、镰刀、锄头等）、斧不呈效于日用之间∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙贸迁有无，∙∙∙∙∙∙”，下列解释正确的是（）A．明代使用的釜、鬵一类的炊具都属于青铜合金B．添加了铬、镍的不锈钢菜刀和农具使用后即使不保养，也不会生锈C．金属的另一个用途就是铸成钱币作为贸易交往中的流通手段D．黑铁在空气中发生的腐蚀主要是化学腐蚀3．在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及其硫酸盐的信息，用以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是（）A．Fe2O3与Fe3O4互为同素异形体B．制备Al用电解法，制备Fe、Cu可用还原法C．将SO2通入BaCl2溶液中至饱和，有沉淀产生D．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液4．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（）A．Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)B．AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]+(aq)Ag(s)C．Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)D．NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)5．将Ca(OH)2、NaAlO2、NaOH配成100.0mL混合溶液，向该溶液中通入足量CO2，生成沉淀的物质的量n(沉淀)，与通入CO2的体积（标准状况下）V(CO2)的关系，如图所示，下列说法中正确的是（）A．混合溶液中c(NaOH)+c(NaAlO2C．cd段表示Al(OH)3沉淀溶解D．bc段的化学反应方程式为：NaOH+CO2=NaHCO36．下列陈述I、II均正确并且有因果关系的是（）选项陈述I陈述IIAFe2O3是红棕色粉末Fe2O3常做红色涂料BSiO2是两性氧化物SiO2可和HF反应CAl2O3难溶于水Al2O3可用作耐火材料DNa2CO3可作胃酸中和剂Na2CO3可与盐酸反应7．以CO2和Na2O2为原料，制取纯净干燥的O2，实验装置如下（）下列说法正确的是A．装置②中试剂为碱石灰B．装置③的作用是除去二氧化碳和水C．收集氧气应选择装置aD．装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶，以确认氧气中二氧化碳已经除尽8．将一定质量的镁铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol·L－1NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则下列有关叙述中正确的是（）C．沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150mLD．溶解合金时收集到NO气体的体积在标准状况下为2.24L9．实验室用含有杂质（FeO、Fe2O3）的废CuO制备胆矾晶体，经历了下列过程（已知Fe3+在pH=5时沉淀完全）．其中分析错误的是（）A．步骤②发生的主要反应为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OB．步骤②不能用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2O2C．步骤④为过滤，步骤⑤蒸发结晶D．步骤③用CuCO3代替CuO也可调节溶液的pH10．下列各组物质充分反应后，最终既有沉淀生成又有气体生成的是（）①少量Na2O2投入Ca(HCO3)2溶液中②过量Ba(OH)2溶液和NH4HSO4溶液混合加热③NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合④FeCl3溶液与Na2SO3溶液混合⑤用铁作阳极长时间电解足量Na2SO4溶液A．②③④ B．①②⑤ C．①③④ D．①②③11．某磁黄铁矿的主要成分是FexS(S为-2价)，既含有Fe2+又含有Fe3+。将一定量的该磁黄铁矿与100mL的盐酸恰好完全反应(注：矿石中其他成分不与盐酸反应)，生成2.4g硫单质、0.425molFeCl2和一定量H2S气体，且溶液中无Fe3+。则下列说法正确的是（）A．100mL的盐酸中HCl的物质的量浓度为7.5mol·L-1B．生成的H2S气体在标准状况下的体积为2.24LC．该磁黄铁矿FexD．该磁黄铁矿FexS中，Fe2+与Fe3+的物质的量之比为3∶112．将a克Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200mLpH=1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH溶液使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀，用去NaOH溶液100mL,则NaOH溶液的浓度为（）A．0.1mol/L B．0.2mol/L C．0.4mol/L D．0.8mol/L答案与答案与解析××××××××一、考点透视1.【答案】A【解析】在选项给出的四种物质中只有、晶体有色，而和均为无色晶体，加热分解生成CuSO4和H2O，CuSO4呈白色；而加热发生分解反应，生成的Fe2O3呈红棕色，所以符合题意的物质是，故合理选项是A。【点拨】主要考查物质的物理性质，物质本身的颜色为浅碧色及灼烧之后产物的颜色为白色在选项中只能是五水硫酸铜。2.【答案】B【解析】2，SO2在与氧气在催化剂条件下生成SO3，故C错误；D.氨气与二氧化碳和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解可生成碳酸钠，故D错误；综上所述，本题应选B。【点拨】本题考查元素及其化合物之间的相互转化和反应条件，解题的关键是熟悉常见物质的化学性质和转化条件。3.【答案】C【解析】A.铁和亚铁能将氯气还原为氯离子，从而除去工业废气中的氯气，故A不选；B.根据铝合金的性质，铝合金具有密度低、强度高，故可应用于航空航天等工业，故B不选；C.Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH，产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，故C选；D.利用无水氯化钴和氯化钴晶体的颜色不同，故可根据颜色判断硅胶中是否能吸水，故D不选。【点拨】本题考查金属元素及其化合物的应用，易错点C，除杂不只是将反应物反应掉，还要考虑产物在应用中是否符合要求，生成的NaOH仍然呈碱性，达不到降低碱度的目的。4.【答案】C【解析】A.金属活动性顺序：Zn＞Cu，则向硫酸铜溶液中加入足量锌粉，会发生置换反应，其反应的方程式为：Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu，使溶液的蓝色消失，A项正确；B.澄清石灰水久置以后会与空气中的二氧化碳反应而生产碳酸钙白色沉淀，其反应的方程式为：CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O，B项正确；C.过氧化钠在空气中放置，会与空气中的水蒸气及二氧化碳发生反应，最终生成白色且稳定的碳酸钠，涉及的转化关系有：Na2O2→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，C项错误；D.向氢氧化镁悬浊液中滴加足量氯化铁溶液，会发生沉淀的转化，化学方程式为：3Mg(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3+3MgCl2，D项正确；答案选C。【点拨】主要涉及钠在空气中的一系列变化，过氧化钠在空气中与水反应生成氢氧化钠，继而与二氧化碳反应生成Na2CO3·10H2O，在风化得到白色的Na2CO3。5.【答案】C【解析】A.硅是半导体，高纯硅可用于制作光感电池，A正确；B.铝合金硬度大，可用于高铁建设，B正确；C.活性炭具有吸附性，可用于除异味，但不能杀菌消毒，C错误；D.碘酒能使蛋白质变性，可用于皮肤外用消毒，D正确；答案选C。【点拨】主要是考查物质的性质与用途，活性炭具有吸附作用能除异味，但是不具备杀菌消毒的功能。二、考点突破1.【答案】D【解析】A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了NaHCO3的溶解度较小，在溶液中易析出的原理来制碱，故A正确；B.因焰色反应时能呈现出五彩缤纷的颜色，因此可用作焰火，故B正确；C.铝比铁活泼，但铝在其表面易被氧化为一层致密的氧化铝，阻止铝继续被氧化，所以铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀，故C正确；D.工业上可以利用铝热反应来冶炼稀有金属,但铁不是稀有金属，故D错误；答案选D。【点拨】易错选项D，铁不属于稀有金属。2.【答案】C【解析】“黄金美者，其值去黑铁(生铁)一万六千倍，然使釜、鬵(xín，一种炊具)、斤(这里指菜刀、镰刀、锄头等)、斧不呈效于日用之间∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙贸迁有无”的意思是，“最好的黄金，价值要比黑铁高一万六千倍，然而，如果没有铁制的锅、刀、斧之类供人们日常生活之用，∙∙∙∙∙∙，金属的另一种作用是铸成钱币，作为贸易交往中的流通手段”，据此分析解答。A．明代使用的釜、鬵一类的炊具都属于铁合金，故A错误；B．不锈钢制作就是在普通钢中添加铬、镍等元素改变了钢铁内部结构，不锈钢不容易生锈；家里用的农具是铁合金，如果没及时冼干净后晾干，铁能与氧气、水分同时接触，容易发生电化学腐蚀，容易生锈，故B错误；C．金属可以用来铸成钱币作为贸易交往中的流通手段，故C正确；D．生铁的腐蚀主要是析氢腐蚀和吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D错误；【点拨】铁制品容易在空气中发生电化学腐蚀，主要以吸氧腐蚀为主。3.【答案】B【解析】A．同素异形体是指同种元素组成的不同单质，Fe2O3与Fe3O4是铁的不同氧化物，不是单质，二者不互为同素异形体，故A错误；B．由金属活泼性可以知道金属冶炼方法，电解氧化铝冶炼Al，还原剂还原Fe、Cu的化合物冶炼金属Fe、Cu，所以B选项是正确的；C．盐酸的酸性大于亚硫酸，将SO2通入BaCl2溶液中至饱和，不反应，故C错误；D．操作步骤中粉碎后加水氧化铁不能溶解，溶液中无法证明受否含有铁离子，故操作错误，应溶于盐酸再加KSCN检验，故D错误。【点拨】本题考查了铁及其氧化物组成、性质和结构的分析判断，同素异形体的概念理解应用，强酸制弱酸的原理，掌握基础是关键。4.【答案】D【解析】A.向NaAlO2中滴入过量盐酸，最终会得到氯化铝溶液，A错误；B.蔗糖不是还原糖故无法发生银镜反应，B错误；C.单质Fe与盐酸反应会得到氯化亚铁，C错误；D.碳酸氢钠热稳定性差，受热分解为碳酸钠，碳酸钠会与氢氧化钙发生复分解反应得到氢氧化钠，D正确。【点拨】考查物质之间的转化，银镜反应的发生是还原性糖或者含有醛基的有机物与银氨溶液反应。5.【答案】B【解析】A.c点对应溶液为碳酸氢钠，碳元素守恒得到生成碳酸氢钠和碳酸氢钙共消耗二氧化碳=0.7mol，因此碳酸氢钠物质的量＝0.7mol−0.3mol＝0.4mol，钠元素守恒得到，混合溶液中n(NaOH)+n(NaAlO2)＝0.4mol，混合溶液体积为100ml，溶液中c(NaOH)+c(NaAlO2)＝4.0mol/L，故A错误；b点对应溶液含碳酸钠，c点对应溶液含碳酸氢钠，d点对应溶液含碳酸氢钠和碳酸氢钙，溶解碳酸钙消耗二氧化碳体积22.4L−15.68L＝6.72L，物质的量==0.3mol，原溶液中含0.3molCa(OH)2，c点对应溶液为碳酸氢钠，碳元素守恒得到生成碳酸氢钠和碳酸氢钙共消耗二氧化碳=0.7mol，因此碳酸氢钠物质的量＝0.7mol−0.3mol＝0.4mol，钠元素守恒得到，混合溶液中n(NaOH)+n(NaAlO2)＝0.4mol，b点消耗二氧化碳是与偏铝酸钠、氢氧化钙、氢氧化钠反应生成碳酸钙、氢氧化铝和碳酸钠的二氧化碳的总量，Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O，2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O，2AlOeq\o\al(−,2)+3H2O+CO2＝2Al(OH)3↓+COeq\o\al(2−,3)，可知二氧化碳物质的量n(CO2)＝n(Ca(OH)2)+n(NaOH)+n(NaAlO2)＝0.3mol+0.2mol＝0.5mol，体积为11.2L，故B正确；C.cd段发生反应CaCO3+CO2+H2O＝Ca(HCO3)2，导致沉淀的减少，故C错误；D.由上述分析可知，bc段反应的离子方程式是COeq\o\al(2−,3)+CO2+H2O＝2HCOeq\o\al(−,3)，故D错误；【点拨】只要通入CO2，立刻就有沉淀CaCO3产生，首先发生反应Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O，将Ca(OH)2消耗完毕，接下来消耗NaOH，发生反应2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O，因而此段沉淀的量保持不变，然后沉淀量增大，发生反应2AlOeq\o\al(−,2)+3H2O+CO2＝2Al(OH)3↓+COeq\o\al(2−,3)，沉淀量达最大后，再发生COeq\o\al(2−,3)+CO2+H2O＝2HCOeq\o\al(−,3)，最后发生反应CaCO3+CO2+H2O＝Ca(HCO3)2，沉淀部分溶解。6.【答案】A【解析】A.氧化铁为红棕色粉末，可以用于红色涂料和油漆，陈述I、II均正确并且有因果关系，故A正确；B.二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，不是两性氧化物，陈述I错误，故B错误；C.氧化铝可用作耐火材料，是因为氧化铝具有较高的熔沸点，与氧化铝不溶于水性质无关，故C错误；D.碳酸钠虽然也可以与胃酸发生反应，降低胃液的浓度，但是其碱性强，会对人造成腐蚀，因此不可以用于治疗胃酸过多，故D错误；答案选A。【点拨】两性氧化物是既能和酸又能和碱反应生成盐和水的化合物，SiO2只会和HF反应，所以不属于两性氧化物。7.【答案】D【解析】CO2和Na2O2反应生成碳酸钠和氧气，①中盛放的是过氧化钠，②中溶液用于吸收多余的二氧化碳，盛放的是氢氧化钠溶液，③中是浓硫酸，干燥氧气，④是收集氧气的装置，采用向上排空气法收集。A.②中溶液用于吸收多余的二氧化碳，则装置②中试剂可以是NaOH溶液，且洗气瓶不能盛放固体除杂试剂，A项错误；B.③中是浓硫酸，用于干燥氧气，B项错误；C.④是收集氧气的装置，氧气密度比空气密度大，采用向上排空气法收集，应该选择装置b，C项错误；D.装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶，用于检验二氧化碳是否被完全吸收，D项正确；答案选D。【点拨】实验题中包含了反应发生装置，除去多余CO2的装置和干燥装置，及收集装置。然后注意用氢氧化钠溶液除CO2。8.【答案】D【解析】将一定量的镁和铜合金加入到稀HNO3中，二者恰好反应，金属、硝酸都没有剩余，反应中还原产物只有NO，发生反应：3Mg+8HNO3(稀)=3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；向反应后的溶液中加入3mol/LNaOH溶液至沉淀完全，发生反应：Mg(NO3)2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaNO3、Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g，氢氧根的物质的量为5.1g17g/mol=0.3mol，根据电子转移守恒，则镁和铜的总的物质的量为0.3mol2=0.15mol，生成NO为0.3mol5—2=0.1mol。镁和铜的总的物质的量为0.15mol，假定全为镁，质量为0.15mol×24g/mol=3.6g，若全为铜，质量为0.15mol×64g/mol=9.6g，所以参加反应的金属的总质量（m）为3.6g＜m＜9.6g，则合金的质量可能为6.4g，A错误；根据方程式可知参加反应的n反应（HNO3）=83n（金属）=【点拨】本题主要考查混合物有关计算，涉及镁铜与硝酸反应、生成的盐与氢氧化钠反应，侧重于学生的得失电子守恒、质量守恒等综合运用和解决复杂问题的能力的考查。9.【答案】C【解析】A.步骤②为亚铁离子与过氧化氢的氧化还原反应，离子反应为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故A正确；B.若步骤②用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2O2，引入杂质氯离子、硝酸根离子等，难以除去，同时会生成NO气体，所以步骤②不能用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2O2，故B正确；C.步骤④为过滤，硫酸铜溶液→硫酸铜晶体步骤应该为蒸发浓缩、冷却结晶，不是蒸发结晶，所以步骤⑤蒸发结晶错误，故C错误；D.CuCO3和CuO都与溶液中H+反应，起到调节溶液pH的作用，并不引入新的杂质，故D正确。【点拨】制备胆矾晶体流程：样品与足量硫酸反应，生成硫酸铜和硫酸亚铁，加入过氧化氢，发生氧化还原反应生成硫酸铁，然后加入CuO调节溶液的pH，使Fe3+水解而生成Fe(OH)3沉淀，得到硫酸铜溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体。10.【答案】B【解析】①少量Na2O2投入Ca(HCO3)2溶液中，Na2O2和水先反应生成NaOH和氧气，有气体产生，生成的NaOH和Ca(HCO3)2可以生成CaCO3沉淀。②过量Ba(OH)2溶液和NH4HSO4溶液混合加热，OH−和NHeq\o\al(+,4)可以生成NH3气体，Ba2+和SOeq\o\al(2−,4)可以生成BaSO4沉淀。③NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合，发生反应：AlOeq\o\al(−,2)+HCOeq\o\al(−,3)+H2O=COeq\o\al(2−,3)+Al(OH)3↓，只有沉淀没有气体。④FeCl3溶液与Na2SO3溶液混合，Fe3+和SOeq\o\al(2−,3)发生氧化还原反应，生成Fe2+和SOeq\o\al(2−,4)，既没有沉淀也没有气体。⑤用铁作阳极电解足量Na2SO4溶液，阳极铁失去电子生成Fe2+，阴极水电离出的H+得到电子生成H2，有气体放出，电解时间足够长时，由于水电离出的H+放电生成H2逸出，使溶液中的OH−浓度增大，同时OH−向阳极移动，Fe2+向阴极移动，两者会生成Fe(OH)2沉淀。所以①②⑤既有沉淀生成又有气体生成，故选B。【点拨】NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合发生反应可以看做是复分解反应：酸和盐生成新酸和新盐，即AlOeq\o\al(−,2)+HCOeq\o\al(−,3)+H2O=COeq\o\al(2−,3)+Al(OH)3↓。只有沉淀生成，没有气体产生。不要把此反应和AlCl3溶液和NaHCO3溶液反应相混淆，AlCl3溶液