山东专用2025版高考化学一轮复习专题六金属及其化合物专题综合检测含解析

PAGEPAGE10专题六金属及其化合物【3年模拟】时间:35分钟分值:50分一、选择题(每题2分,共8分)1.某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行下图所示的试验。下列说法中,正确的是 ()A.试验前两溶液的pH相等B.试验前两溶液中离子种类完全相同C.加入CaCl2溶液后生成的沉淀一样多D.加入CaCl2溶液后反应的离子方程式都是CO32-+Ca2+CaCO答案BA项,相同条件下,Na2CO3的水解程度大于NaHCO3,故试验前Na2CO3溶液的pH大;B项,Na2CO3和NaHCO3溶液中都存在Na+、CO32-、HCO3-、OH-、H+;C项,Na2CO3与CaCl2反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl22NaCl+CaCO3↓,NaHCO3与CaCl2反应的化学方程式为2NaHCO3+CaCl22NaCl+CaCO3↓+CO2↑+H2O,结合试验数据可知产生的沉淀不一样多;D项,NaHCO3与CaCl2反应的离子方程式为2HCO3-+Ca2+CaCO3↓+CO2↑2.探究Na2O2与水的反应,试验如下:(已知:H2O2H++HO2-、HO2-H++下列分析不正确的是 ()A.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃B.①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应C.②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同,产生气体的量也不同D.通过③能比较酸性:HCl>H2O2答案D分析题图可知试管①中发生反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、Na2O2+2H2OH2O2+2NaOH;试管⑤中发生反应:2H2O22H2O+O2↑;试管④中发生反应:BaO2+H2SO4BaSO4+H2O2、H2O2(少量)H2O+O2↑,A、B均正确。C项,②中KMnO4与H2O2反应生成氧气,KMnO4作氧化剂,H2O2只作还原剂;⑤中MnO2起催化作用,H2O2既作氧化剂又作还原剂,因①中所得溶液等分,故②、④中含有H2O2的量相等,且④中有少量H2O2发生了分解,故②、⑤中产生气体的量不同,正确。D项,③中BaCl2与H2O2发生复分解反应生成了BaO2沉淀,故不能推断HCl与H2O2的酸性强弱,错误。3.1807年化学家戴维电解熔融氢氧化钠制得钠:4NaOH(熔融)O2↑+4Na+2H2O;后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠:3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑。下列有关说法正确的是 ()A.戴维法制钠,阳极的电极反应式为2OH-+2e-H2↑+O2↑B.盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的金属性比钠的强C.若用戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠,两方法转移电子总数相等D.还可以用电解熔融氯化钠法制钠答案DA项,由截维法制钠的化学方程式可知,电解过程中,阳极上氢氧根离子放电生成氧气和水,电极反应式为4OH--4e-2H2O+O2↑;B项,钠的熔、沸点较低,高温时生成Na蒸气,Na蒸气挥发有利于反应的进行,但Na的金属性比Fe的强;C项,戴维法每生成4molNa转移4mol电子,盖·吕萨克法每生成4molNa转移8mol电子,转移电子数不等;D项,工业上用电解熔融氯化钠法制金属钠。解题关键本题考查金属的冶炼及电解原理,明确元素的化合价改变及发生的电极反应为解题关键。思路分析由戴维法制钠的化学方程式可知,阳极上氢氧根离子放电,阴极上钠离子放电,每生成4molNa转移4mol电子;由盖·吕萨克法制钠的化学方程式可知,反应能够进行的缘由是高温时生成Na蒸气,Na蒸气挥发有利于反应的进行,反应中铁作还原剂,氢氧化钠作氧化剂,每生成4molNa转移8mol电子。4.某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度,设计如下装置(含试剂)进行试验。下列说法中不正确的是 ()A.必需在②③间添加汲取HCl的装置B.④的作用是防止空气中的气体影响试验的精确度C.通入空气的作用是保证②中产生的气体完全转移到③中D.称取样品和③中产生的沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度答案AA项,③中氢氧化钡溶液足量,即使挥发出的HCl进入③中也不会影响碳酸钡沉淀的生成,所以不须要除去氯化氢;B项,④的作用是防止空气中的CO2进入③中使所得BaCO3的质量偏大,影响试验的精确度;C项,通入空气可将②中生成的二氧化碳完全排入③中;D项,利用碳酸钡的质量可以求得二氧化碳的质量,从而求得样品中碳酸钠的质量,结合样品质量即可求得碳酸钠的纯度。审题技巧测定Na2CO3固体(含少量NaCl)纯度的原理为碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,二氧化碳气体被氢氧化钡溶液汲取后,所得BaCO3沉淀的物质的量即为汲取的二氧化碳的物质的量,进而计算出碳酸钠的质量,即可求出碳酸钠的纯度。5.向H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,溶液快速变黄,稍后产生气体;再加入KSCN溶液,溶液变红,一段时间后,溶液颜色明显变浅。依据试验现象,下列分析不正确的是 ()A.产生气体的缘由是FeSO4将H2O2还原生成了O2B.H2O2溶液与FeSO4溶液反应生成Fe3+的证据是:“溶液快速变黄”和“溶液变红”C.溶液颜色变浅,可能是过量的H2O2氧化了KSCND.溶液先变红后又明显变浅,是由反应速率不同导致的答案AA项,H2O2具有强氧化性,FeSO4具有还原性,向H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,二者发生氧化还原反应,快速产生Fe3+,使溶液变黄,稍后产生气体,是由于反应产生的Fe3+是H2O2分解反应的催化剂,错误;B项,Fe3+溶液呈黄色,且Fe3+遇KSCN会呈红色,正确;C项,KSCN具有还原性,H2O2具有强氧化性,二者可能会发生氧化还原反应,使Fe3+与SCN-结合形成的Fe(SCN)3浓度降低,故会使溶液的颜色变浅,正确;D项,溶液中起先时Fe3+与SCN-结合形成Fe(SCN)3的浓度较大,溶液的红色比较深,后由于KSCN被氧化,使Fe(SCN)3的浓度降低,溶液颜色变浅,这都是由于不同反应的反应速率不同引起的,正确。二、非选择题(共42分)6.某小组探究影响金属与水反应猛烈程度的因素。(1)分别将等质量的Na块和Mg条(打磨光亮)投入水中,记录现象如下:Na块在水中猛烈反应……发出响声,直至钠消逝Mg条表面缓慢产生少量气泡,数分钟后反应停止,未收集到气体,镁条表面失去光泽补全Na与水反应的试验现象:。

(2)探究Mg与水反应缓慢的缘由。资料:Mg与水反应时,Mg表面覆盖了致密的Mg(OH)2导致反应缓慢;NH4+和HCO3同学们为了验证NH4+和HCO3-对Mg与水反应的促进作用,用与水反应后的Mg条与4试验序号abcd盐溶液(均为0.1mol/L)NH4ClNaHCO3NaClNH4HCO3溶液起始pH5.18.37.07.830min时产生气体体积(mL)1.50.7<0.11.4气体的主要成分H230min时镁条表面状况大量固体附着(固体可溶于盐酸)①依据Mg(OH)2的溶解平衡可说明NH4+和HCO3-的作用。Mg(OH)②经检验,a中还生成少量其他气体,可进一步证明NH4+促进Mg。

③上表中能够说明HCO3-对Mg与水反应起促进作用的证据是④b、d所得固体中还检验出碱式碳酸镁[用Mg2(OH)2CO3表示],写诞生成该固体的离子方程式:。

⑤综合试验a~d可以得到的结论是:NH4+和HCO3-都能与Mg(OH)2作用加快Mg与水反应,(3)试验表明:与水反应的猛烈程度K>Na>Ca>Mg。结合上述试验说明影响金属与水反应猛烈程度的因素有。

答案(1)浮在水面上,熔成小球,快速游动(2)①Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)②用试管收集满该气体,将潮湿的红石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝则该气体是NH3③30min时,试验b产生的气体体积远大于试验c④2Mg(OH)2+2HCO3-Mg2(OH)2CO3+2H2O+C⑤同浓度时,NH4+对Mg与水反应的促进作用大于HCO3-;NH(3)金属活动性和相应金属氢氧化物的溶解性解析(2)②Mg(OH)2存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),NH4+与OH-结合生成NH3·H2O,NH3·H2O分解产生NH3;④Mg2(OH)2CO3中Mg元素由Mg(OH)2供应,CO32-由HCO3-供应,故离子方程式为2Mg(OH)2+2HCO3-Mg2(OH)2CO3+CO32-+2H2O。⑤由试验c的结果可以得出Na+和Cl-对Mg和水反应的影响不明显;由试验a、b、c的结果可以得出,相同浓度时NH4+对Mg和水反应的促进作用强于HCO3-;由试验a和d的结果可以得出,NH4+和HCO3-共同作用时促进作用并未叠加。(3)由K、Na、Ca、7.某同学在试验室探讨Na2CO3和NaHCO3的性质及相互转化。(1)分别向浓度均为0.1mol/L的Na2CO3及NaHCO3溶液中滴加几滴酚酞溶液:①Na2CO3溶液由无色变为红色,其缘由是。

②NaHCO3溶液也由无色变为红色,其缘由是

。

③比较两份溶液的颜色,红色较浅的是。

(2)探讨NaHCO3与CaCl2的反应。试验序号试验操作试验现象试验1向2mL0.001mol/LNaHCO3溶液中加入1mL0.1mol/LCaCl2溶液无明显改变。用激光笔照耀,没有出现光亮的通路试验2向2mL0.1mol/LNaHCO3溶液中加入1mL0.1mol/LCaCl2溶液略显白色匀称的浑浊,用激光笔照耀,出现光亮的通路①试验1中没有出现白色浑浊的缘由是。

②试验2中形成的分散系属于。

③用离子方程式表示试验2中发生的反应。

(3)在不引入其他杂质的前提下,实现Na2CO3与NaHCO3之间的转化,请在下图中标出所用的试剂、用量或物质的量浓度(反应前后溶液体积的改变可忽视)。Na2CO3100mL0.1mol/LNaHCO3100mLmol/L

Na2CO3100mL0.1mol/LNaHCO3100mL0.1mol/L答案(1)①CO32-+H2OHCO②HCO3-+H2OH2CO3+OH-,HCO3-H++CO32-(2)①HCO3-浓度低,电离出的CO32-浓度更低,导致c(Ca2+)·c(CO3②胶体③Ca2++2HCO3-CaCO3↓+H2CO(3)CO20.2NaOH0.01解析(1)①CO32-水解使Na2CO3溶液呈碱性,所以加入酚酞溶液后,溶液由无色变为红色;②HCO3-在水溶液中可以发生水解和电离,但因水解程度大于电离程度,所以NaHCO3溶液呈碱性;③同浓度时,CO32-的水解程度大于HCO3-(3)要使Na2CO3转化为NaHCO3,且不引入杂质,则应通入CO2:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,由钠原子守恒可得NaHCO3溶液的浓度为0.2mol/L;要使NaHCO3转化为Na2CO3,且不引入杂质,可加入NaOH固体,由钠原子守恒可得加入NaOH的物质的量为2×0.1×0.1mol-0.1×0.1mol=0.01mol。8.从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。以FeCl3溶液为试验对象,探究其与碱性物质之间反应的多样性。试验如下:(1)①中反应的离子方程式是。

(2)②中逸出的无色气体是。从物质类别的角度分析,Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的共性是(写一条);从化合价的角度分析,Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的差异是(写一条)。

(3)对于③中的试验现象,同学们有诸多揣测,接着进行试验:Ⅰ.甲取③中的红棕色溶液少许,滴入少量盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀。甲得出结论:FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应,离子方程式是。

Ⅱ.乙认为甲的试验不严谨,重新设计并进行试验,证明白甲的结论是正确的,其试验方案是

。

(4)受以上试验的启发,同学们对pH≈8的1mol/LNaF溶液与FeCl3溶液混合时的现象产生了爱好并进行试验:试验操作及现象④向2mL0.2mol/LFeCl3溶液中滴入2mL1mol/LNaF溶液,溶液变无色⑤向2mL0.2mol/LFeCl3溶液中滴入2mL蒸馏水,溶液颜色变浅Ⅰ.⑤的试验目的是。

Ⅱ.为探究④中溶液变无色的缘由,进行如下试验:资料显示:FeF3溶液为无色。用平衡移动原理说明红褐色沉淀产生的缘由:

。

(5)依据试验,FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与有关。

答案(1)3Mg(OH)2+2Fe3+2Fe(OH)3(胶体)+3Mg2+(2)CO2都为强碱弱酸盐,都能与强酸反应Na2CO3无还原性,Na2SO3具有较强的还原性(3)Ⅰ.2Fe3++SO32-+H2O2Fe2++SOⅡ.取③中的红棕色溶液少许,滴加铁氰化钾溶液,出现蓝色沉淀(4)Ⅰ.解除加水稀释对溶液颜色改变的影响Ⅱ.无色溶液中存在平衡:Fe3++3F-FeF3,加入NaOH溶液后,Fe3+更易与OH-结合生成难溶的Fe(OH)3(5)碱性物质的pH、离子的性质解析(2)Na2CO3与Na2SO3都为强碱弱酸盐,都能与强酸反应;但Na2CO3中碳元素为最高正价,无还原性;Na2SO3中硫元素为+4价,处于中间价态,具有较强还原性。(3)SO32-被Fe3+氧化的离子方程式为2Fe3++SO32-+H2O2Fe2++SO42-+2H+,反应中Na2SO3过量,甲中的沉淀也可能是BaSO3(5)通过试验可以看到,FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与碱性物质的pH及离子的性质有关。9.某小组同学以不同方案探究Cu粉与FeCl3溶液的反应。(1)甲同学向FeCl3溶液中加入Cu粉,视察到溶液的颜色变为浅蓝色,由此证明发生了反应,其离子方程式是。

(2)乙同学通过反应物的消耗证明白上述反应的发生:将Cu粉加入滴有少量KSCN的FeCl3溶液中,视察到溶液红色褪去,有白色沉淀A产生。①针对白色沉淀A,查阅资料:A可能为CuCl和CuSCN(其中硫元素的化合价为-2价)中的一种或两种。试验过程如下:请回答:Ⅰ.依据白色沉淀B是(填化学式),推断沉淀A中肯定存在CuSCN。

Ⅱ.仅依据白色沉淀A与过量浓HNO3反应产生的试验现象,不能推断白色沉淀A中肯定存在CuSCN,从氧化还原角度说明理由:。

Ⅲ.向滤液中加入a溶液后无明显现象,说明A不含CuCl,则a是(填化学式)。

依据以上试验,证明A仅为CuSCN。②进一步查阅资料并试验验证了CuSCN的成因,将该反应的方程式补充完整:Cu2++SCN-CuSCN↓+(SCN)2

③结合上述过程以及Fe(SCN)3Fe3++3SCN-的平衡,分析(2)中溶液红色褪去的缘由:。

(3)已知(SCN)2称为拟卤素,其氧化性与Br2相近。将KSCN溶液滴入(1)所得的溶液中,视察到溶液变红色,则溶液变红的可能缘由是。

答案(1)Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+(2)①Ⅰ.BaSO4Ⅱ.+1价铜也可将浓HNO3还原Ⅲ.AgNO3②2421③Cu和Fe3+反应生成Cu2+使c(Fe3+)减小;Cu2+和SCN-反应生成CuSCN沉淀使c(SCN-)减小,均使该平衡正向移动,导致Fe(SCN)3浓度减小,溶液红色褪去(3)Fe3+有剩余;空气中的O2将Fe2+氧化;(SCN)2将Fe2+氧化解析(1)向FeCl3溶液中加入Cu粉,视察到溶液的颜色变为浅蓝色,说明生成了铜离子。(2)①Ⅰ.依据题图可知,溶液中含有过量的硝酸,即沉淀B不溶于酸,故该沉淀是硫