高考化学一轮复习方案：第03章金属及其重要化合物 7 章末综合检测（三） （含详解）

这是一份高考化学一轮复习方案：第03章金属及其重要化合物 7 章末综合检测（三） （含详解），共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)
1.下列有关金属的工业制法中，正确的是( )
A.制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液
B.制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁
C.制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁
D.制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝
解析：选B。工业制钠是电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑，而电解NaCl溶液：2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑得不到钠，故A错误；工业制铁是用CO还原铁矿石：3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(△))2Fe＋3CO2，故B正确；工业制镁是电解熔融MgCl2：MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑，故C错误；工业制铝是电解熔融的Al2O3：2Al2O3(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解),\s\d5(冰晶石))4Al＋3O2↑，AlCl3是共价化合物，在熔融状态下不导电，故D错误。
2.下列说法不正确的是( )
A.Na2O2能与CO2反应，可用作呼吸面具的供氧剂
B.Al2O3熔点高，可用于制作耐高温仪器
C.明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂
D.SiO2有导电性，可用于制备光导纤维
解析：选D。Na2O2能与CO2反应生成氧气，常用作供氧剂，故A正确；Al2O3熔点高，硬度大，可用于制作耐高温仪器，故B正确；明矾含有Al3＋，易水解生成氢氧化铝胶体，具有吸附性，可用作净水剂，故C正确；SiO2不具有导电性，故D错误。
3.金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是( )
A.Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B.Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3
C.Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4
D.Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
解析：选D。Al2O3不能通过一步反应得到Al(OH)3，D错误。
4.下列有关金属的说法中不正确的是( )
A.钠是一种强还原剂，可以把钛、锆、铌等从其熔融盐中置换出来
B.镁燃烧发出耀眼的白光，常用于制造信号弹和烟火
C.铜能与氯化铁溶液反应，该反应可以用于印刷电路板的制作
D.铁能与硫酸发生反应，不能用铁制容器贮存浓硫酸
解析：选D。常温下铁在浓硫酸中发生钝化，故可用铁制容器贮存浓硫酸。
5.(佛山模拟)“类推”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其是否正确。下列几种类推结论中错误的是( )
①钠与水反应生成NaOH和H2；所有金属与水反应都生成碱和H2
②铁露置在空气中一段时间后会生锈；性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中
③Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解；Fe(OH)3受热也易分解
④不能用电解熔融的AlCl3来制取金属铝；也不能用电解熔融的MgCl2来制取金属镁
A.①④ B.②④
C.①②④ D.①②③④
解析：选C。①活泼金属钠与水反应生成NaOH和H2，金属与水反应不一定生成碱，如Fe与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，错误；②铁露置在空气中一段时间后会生锈，是因为发生了电化学腐蚀，金属铝在空气中和O2反应表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止O2与内部铝反应，所以铝能稳定存在于空气中，错误；③难溶性碱受热易分解，所以Fe(OH)3受热也易分解，正确；④AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电，故不能用电解熔融的AlCl3来制取金属铝；MgCl2是离子化合物，熔融状态下导电，能用电解熔融的MgCl2来制取金属镁，错误。
6.甲、乙、丙、丁、戊五种物质中，甲、乙、丙中均含有某种相同的元素，它们之间具有如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去)。下列有关物质的推断不正确的是( )
解析：选C。Al(OH)3为两性氢氧化物，可与酸、碱反应生成Al3＋、AlOeq \\al(－,2)，AlOeq \\al(－,2)和Al3＋可发生水解相互促进的反应生成Al(OH)3，A正确；甲为Na2CO3溶液，可与CO2反应生成NaHCO3，与Ca(OH)2反应生成NaOH，NaHCO3可与NaOH反应生成Na2CO3，B正确；甲为Fe，丁为盐酸，则乙为FeCl2，丙可能为氯化铁或氧化铁等，但氯化铁或氧化铁与FeCl2均不反应，C错误；甲为N2，戊是O2，则丙为NO，乙可为NH3，NO和NH3反应可生成N2，D正确。
7.(北京海淀区模拟)元素及其化合物丰富了物质世界，下列说法正确的是( )
A.铜在冷的浓硫酸中会钝化，所以把铜放入冷的浓硫酸中无明显现象
B.NaOH溶液和AlCl3溶液相互滴加的现象不同
C.金属比非金属易失电子，所以金属可以置换非金属，而非金属不能置换金属
D.Al与热水反应困难，故活泼性不及Al的金属在任何条件下均不能与H2O发生反应
解析：选B。 A.铜与冷的浓硫酸不反应，不是因为铜与浓硫酸发生钝化，错误；B.氢氧化钠溶液滴入氯化铝溶液中开始有沉淀后逐渐消失，而把氯化铝滴入氢氧化钠溶液中，开始无沉淀后逐渐产生沉淀，但不会消失，正确；C.金属比非金属易失电子，但非金属可以置换金属，如C与CuO的反应，错误；D.Al与热水反应困难，但活泼性不如Al的Fe与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，错误。
8.下列实验现象描述不正确的是( )
解析：选D。在空气中久置的铝条放入NaOH溶液中，其表面的Al2O3先与NaOH溶液反应，不会立刻产生大量无色气泡，D错。
9.下列实验过程中产生的现象与对应的图像不相符的是( )
解析：选C。NaOH溶液和AlCl3溶液按4∶1混合后完全转化为NaAlO2，继续加入AlCl3溶液，发生反应为Al3＋＋3AlOeq \\al(－,2)＋6H2O===4Al(OH)3↓，A项正确；NaAlO2溶液中加入盐酸立即有沉淀生成，继续加入盐酸，沉淀溶解，其反应为NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，B项正确；Na2CO3溶液中加入盐酸先转化为NaHCO3和NaCl，Na2CO3完全转化为NaHCO3后，再加入盐酸才产生气体，C项错误；向含Mg2＋和Al3＋的溶液中加入NaOH溶液得到Mg(OH)2和Al(OH)3两种沉淀，继续加入NaOH溶液，Al(OH)3沉淀溶解，D项正确。
10.现有CuO和Fe2O3的混合物a g，向其中加入 1.0 ml·L－1的硝酸溶液200 mL，恰好完全反应。若将2a g混合物用足量CO还原，充分反应后剩余固体的质量为( )
A.(2a－1.6) g B.2(a－1.6) g
C.(a－1.6) g D.3.2 g
解析：选B。加入硝酸时发生的反应为CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O和Fe2O3＋6HNO3===2Fe(NO3)3＋3H2O，由此结合反应的HNO3的物质的量为0.2 ml，可求出混合物中O原子的物质的量为0.1 ml，则a g混合物中Cu和Fe原子的质量为(a－1.6) g，则2a g混合物用足量CO还原，充分反应后可得到2(a－1.6) g的固体。
二、非选择题(本题包括4小题，共40分)
11.(8分)中学常见单质A、B和甲、乙、丙三种化合物有如图所示的转换关系(部分产物未列出)。单质A常作为食品包装材料，甲是两性氧化物。
根据图示转化关系回答：
(1)写出下列物质的化学式：单质A ，乙 。
(2)写出单质A与Fe2O3反应的化学方程式： ，利用该反应的原理，可用于 。
(3)用单质A做成的容器可以储存和运输浓硫酸的原因是______________________。
(4)写出反应①的离子方程式：___________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)工业上冶炼下列物质通常不采用电解法的是 。
a.Na b.Mg
c.Fe d.Ag
(6)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有 。
a.KCl b.KClO3
c.MnO2 d.Mg
解析：(1)根据图示可以得到A为金属Al，乙是金属Al与氢氧化钠溶液反应得到的化合物，故为NaAlO2。
(2)单质A与Fe2O3发生的是铝热反应，故反应方程式为2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe，铝热反应的应用为焊接钢轨等。
(3)常温下金属铝遇到浓硫酸会发生钝化现象，故可用金属铝制容器储存和运输浓硫酸。
(5)冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的Al2O3)制得；热还原法用于冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有C、CO、H2等；热分解法冶炼不活泼的金属Hg、Ag，用加热分解氧化物的方法制得。
(6)铝热反应需要引发剂引发高温反应，用少量氯酸钾和镁条引发，点燃镁条燃烧放热使氯酸钾分解生成氧气助燃产生反应，引发铝热反应所需要的温度。
答案：(1)Al NaAlO2
(2)2Al ＋ Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe 焊接钢轨
(3)常温下Al单质遇浓硫酸发生钝化
(4)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑
(5)cd (6)bd
12.(8分)在下列物质转化关系中，反应的条件和部分产物已略去。
回答下列问题：
(1)若甲、乙是两种常见金属，且反应Ⅲ是工业制盐酸的反应。
①反应Ⅰ中甲在通常条件下和水剧烈反应，除丙外，还生成一种焰色反应为黄色的物质，则工业上生产甲的一般方法是 。
A.热分解法 B.热还原法 C.电解法
②反应Ⅱ中乙与H2O在高温下反应，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则乙在周期表中的位置为______________________________________________________________；
反应Ⅱ的化学方程式是________________________________________________。
(2)若甲、乙是离子化合物，且反应Ⅲ是工业上制漂白粉的反应。
①反应Ⅲ的化学方程式是_________________________________________________。
②若反应Ⅰ是实验室制备某气体的反应，该气体分子为14电子结构。则反应Ⅰ的化学方程式是 。
③在饱和氯水中加块状石灰石，能制得较浓HClO溶液，同时放出一种气体，其反应的离子方程式是________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
写出HClO的结构式： 。
解析：(1)若甲、乙是两种常见金属，和水反应生成丙，且反应Ⅲ是工业制盐酸的反应，则丙是氢气。
①甲和水反应生成的产物中除丙(氢气)外，还生成一种焰色反应为黄色的物质，则是氢氧化钠，判断甲为钠，在工业生产中利用电解氯化钠的方法得到金属钠。
②反应Ⅱ中乙与H2O在高温下反应时，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则乙为铁，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2。
(2)①若甲、乙是离子化合物，且反应Ⅲ是工业制漂白粉的反应，则丙是氢氧化钙，氢氧化钙和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水。
②气体分子为14电子结构的物质是乙炔，故反应Ⅰ应为碳化钙和水的反应。
③氯水中含有HCl和HClO：Cl2＋H2OHCl＋HClO，在饱和氯水中加块状石灰石，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，促进上述平衡右移，从而能制得较浓HClO溶液。
答案：(1)①C ②第四周期Ⅷ族 3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2
(2)①2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
②CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑
③2Cl2＋H2O＋CaCO3===Ca2＋＋2Cl－＋2HClO＋CO2 H—O—Cl
13.(12分)(潍坊模拟)铜及其化合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有＋1、＋2。已知Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。
(1)工业上可用Cu2S＋O2eq \(=====,\s\up7(△))2Cu＋SO2反应制取粗铜，该反应中 元素被还原。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50 ℃，加入H2O2溶液，一段时间后，升温到60 ℃，再反应一段时间后可制得硫酸铜，该反应的离子方程式为 。温度控制在50～60 ℃的原因除了加快反应速率外，还有______________________________。
在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，加入2 L 0.6 ml·L－1 HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到4 480 mL NO气体(标准状况)。Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为____________________________________________________________________________。
若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为 g。若混合物中含0.2 ml Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗H2SO4的物质的量为 ml。
解析：(1)在该反应中铜、氧元素的化合价降低，得到电子，被还原。(3)Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式是3Cu2O＋2NOeq \\al(－,3)＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O。硝酸发生反应后氮元素的存在形式是Cu(NO3)2和NO，由2 L×0.6 ml·L－1＝2n[Cu(NO3)2]＋4.480 L÷22.4 L·ml－1得n[Cu(NO3)2]＝0.5 ml，n(Cu2＋)＝0.5 ml，所以若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为0.5 ml×64 g·ml－1＝32 g。若混合物中含0.2 ml Cu，则根据铜原子守恒可得：2n(Cu2O)＋n(CuO)＝0.3 ml；根据得失电子守恒可得：2n(Cu)＋2n(Cu2O)＝3×(4.480 L÷22.4 L·ml－1)，解得n(CuO)＝0.1 ml，n(Cu2O)＝0.1 ml，消耗H2SO4的物质的量为0.1 ml＋0.1 ml＝0.2 ml。
答案：(1)铜、氧
(2)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O 防止H2O2分解 2Cu2＋＋2Cl－＋SOeq \\al(2－,3)＋H2Oeq \(=====,\s\up7(△))2CuCl↓＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋
(3)3Cu2O＋2NOeq \\al(－,3)＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O 32 0.2
14.(12分)某研究性学习小组拟探究在含Mg2＋、Al3＋的混合溶液中滴加NaOH溶液时，生成氢氧化物沉淀的过程。
在0.1 ml·L－1 MgSO4、0.05 ml·L－1 Al2(SO4)3的混合溶液中滴加0.5 ml·L－1 NaOH溶液，借助氢离子传感器和相应分析软件，测得溶液的pH随NaOH溶液加入的变化情况如图所示。
(1)为精确控制加入NaOH溶液的体积，可将NaOH溶液置于 (填仪器名称)中滴加。
(2)图中有三个pH增加缓慢的阶段，第一阶段(a点前)对应的实验现象是__________
________________________________________________________________________。
(3)对第二阶段(b、c之间)溶液pH变化缓慢的本质，小组同学做出如下推测，请补充推测2和3：
推测1：生成Mg(OH)2沉淀，消耗OH－；
推测2：________________________________________________________________；
推测3：________________________________________________________________。
若推测1符合实际情况，则a点之前反应的离子方程式为________________________，
请据此描述Mg(OH)2和Al(OH)3两种物质在水溶液中溶解性的差异：_______________。
(4)请分析e点后溶液中较大量存在的含金属元素的离子并设计实验检验(可不填满)：
解析：(1)精确控制加入NaOH溶液的体积，应用精确度为0.01 mL的碱式滴定管。
(2)由图像可知，pH变化缓慢的主要原因有生成Mg(OH)2沉淀，消耗OH－；生成Al(OH)3沉淀，消耗OH－；Al(OH)3沉淀溶解，消耗OH－三种可能。第一阶段(a点前)应该是生成沉淀消耗了氢氧化钠，故现象为生成白色沉淀并逐渐增多。
(3)根据分析可知，pH变化缓慢的主要原因有生成Mg(OH)2沉淀，消耗OH－；生成Al(OH)3沉淀，消耗OH－；Al(OH)3沉淀溶解，消耗OH－三种可能，若推测1符合实际情况，则b、c之间生成Mg(OH)2沉淀，消耗OH－，a点之前应该是产生氢氧化铝沉淀的反应，所以反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，据此说明在碱性溶液中铝离子比镁离子更易沉淀，即Al(OH)3比Mg(OH)2更难溶于水。
(4)d～e段应为氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸根离子，所以e点后溶液中较大量存在的含金属元素的离子为偏铝酸根离子和钠离子。检验钠离子应用焰色反应；检验偏铝酸根离子，应滴加稀盐酸，开始有白色沉淀产生，继续滴加稀盐酸，白色沉淀溶解。
答案：(1)碱式滴定管 (2)生成白色沉淀并逐渐增多 (3)生成Al(OH)3沉淀，消耗OH－ Al(OH)3沉淀溶解，消耗OH－ Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
Al(OH)3比Mg(OH)2更难溶于水
(4)
选项
假设
结论
A
甲为Al(OH)3
丁可能是盐酸
B
甲为Na2CO3溶液
戊可能是CO2
C
甲为Fe
丁可能是盐酸
D
甲为N2
戊可能是O2
选项
实验
现象
A
加热放在坩埚内的小块钠
钠先熔化成光亮的小球，燃烧时，火焰为黄色，燃烧后，生成淡黄色固体
B
在酒精灯上加热铝箔
铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着
C
在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液
先生成白色沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色
D
在空气中久置的铝条放入NaOH溶液中
立刻产生大量无色气泡，铝条逐渐变细并逐渐发热
较大量存在的含
金属元素的离子
检验方法
Na＋
用洁净的铂丝蘸取少量待测液在无色火焰上灼烧，若火焰呈黄色，表明存在Na＋
AlOeq \\al(－,2)
取少量待测液于试管中，滴加盐酸，产生白色沉淀，盐酸过量时，沉淀又溶解，表明存在AlOeq \\al(－,2)