新高考化学二轮复习分层训练高考解密10 常见金属及其重要化合物（分层训练）（解析版）

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1．（2022·浙江舟山·舟山中学校考模拟预测）下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A．H2SO4(稀) SO2NH4HSO3(NH4)2SO3
B．NH3NONO2HNO3
C．FeFeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3
D．AlNaAlO2AlCl3溶液无水AlCl3
【答案】B
【解析】A．稀硫酸和铜不反应，可用浓硫酸在加热条件下与铜反应，二氧化硫与少量氨水反应生成(NH4)2SO3，故A错误；B．氨气在催化剂作用下可被氧气氧化生成NO，NO被氧气氧化生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，转化关系正确，故B正确；C．氯气具有强氧化性，铁和氯气反应生成氯化铁，故C错误；D．氯化铝溶液加热易水解生成氢氧化铝，加热溶液不能得到无水AlCl3，应在浓盐酸作用下加热，故D错误；故选B。
2．（2022·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测）根据下列实验操作和现象，不能得到相应结论的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【解析】A．向溶液中加入，产生蓝色沉淀，说明溶液中产生,铁被腐蚀，A正确；B．向的溶液中滴加少量溶液，再滴入溶液，溶液显红色说明，说明有剩余，证明和的反应为可逆反应，有限度，B正确；C．地沟油为油脂，在碱性条件下能发生水解反应，矿物油为石油，属于烃类物质，不与碱性溶液反应，油层变少的是地沟油，C正确；D．向酸性高锰酸钾溶液中通入，溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，体现的还原性，D错误；故选D。
3．（2022·浙江杭州·杭州高级中学校考模拟预测）下列说法正确的是
A．常温下铁与浓硫酸不发生化学反应
B．铜粉与硫粉加热反应可生成硫化铜
C．石油裂解、煤的干馏和气化都是化学变化
D．石英坩埚耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体
【答案】C
【解析】A．常温下铁遇到浓硫酸会钝化，钝化属于化学反应，A错误；B．硫粉的氧化性较弱，铜粉与硫粉加热反应生成硫化亚铜，B错误；C．石油裂解是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，有新物质生成，属于化学变化；煤的干馏是煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，有新物质生成，属于化学变化；煤的气化是以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应把煤或煤焦中的可燃部分转化为气体的过程，有新物质生成，属于化学变化，C正确；D．石英坩埚主要化学成分是SiO2，烧碱、纯碱高温下与SiO2反应，因此石英坩埚不能用来加热熔化烧碱、纯碱等固体，D错误；故答案为：C。
4．（2023·浙江杭州·学军中学校考模拟预测）下列说法不正确的是
A．熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带
B．碳酸钠是一种大宗化学品，可用作食用碱或工业用碱
C．大兴机场航站楼顶部镶嵌八百块玻璃，玻璃属于新型无机非金属材料
D．Na2O2、活性炭都可用于防毒呼吸面具，但两者的应用原理不同
【答案】C
【解析】A．粉末状的熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固转化为巩固的块状生石膏，因此，其常用于制作模型和医疗石膏绷带，选项A正确；B．碳酸钠水解显碱性，没有毒性，可以用于食用碱或工业用碱，选项B正确；C．玻璃是传统无机非金属材料，选项C不正确；D．过氧化钠反应生成氧气，则Na2O2用于呼吸面具，而活性炭具有吸附性，活性炭用于防毒面具，两者原理不同，选项D正确；答案选C。
5．（2023·北京朝阳·北京八十中校考模拟预测）下列能说明金属性Mg＞Al的是
①表面积相同的金属与盐酸反应的剧烈程度Mg＞Al
②Mg(OH)2不溶于NaOH，Al(OH)3溶于NaOH
③等浓度的Mg(NO3)2和Al(NO3)3溶液的pH前者大
④电负性Mg＜Al
⑤第一电离能Mg＞Al
A．①②③B．①②④C．②③④D．②④⑤
【答案】B
【解析】①表面积相同的金属与盐酸反应的剧烈程度Mg＞Al，说明Mg更活泼，能说明金属性Mg＞Al，正确；②Mg(OH)2不溶于NaOH，Al(OH)3溶于NaOH，说明已经显示出酸的性质，说明它的碱性比Mg(OH)2的碱性弱，进而说明金属镁比铝失电子的能力强，即镁的金属性比铝的金属性强，正确；③等浓度的Mg(NO3)2和Al(NO3)3溶液的pH前者大，两种金属离子带电量不同，水解后氢离子浓度不同，不能说明镁更活泼，错误，
④同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，金属性逐渐减弱，电负性Mg＜Al ，镁的金属性更强，正确；⑤同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，但Mg的最外层为全充满状态，电子能量最低，第一电离能Mg＞Al，不能说明镁的金属性更强，错误；故选①②④，故选B。
6．（2023·湖南岳阳·统考一模）下列物质应用错误的是
A．石膏可用于调节水泥的硬化速率B．掺杂了的聚乙炔具有导电性
C．硫酸铜用作无水酒精的检水剂D．氧化钙用作食品抗氧化剂
【答案】D
【解析】A．工业上常在水泥中添加石膏达到调节水泥硬化速度的目的，A正确；B．掺杂了的聚乙炔存在离子，具有导电性，B正确；C．硫酸铜遇水变蓝，可以用作无水酒精的检水剂，C正确；D．氧化钙和水反应生成氢氧化钙，可用作食品干燥剂，D错误；故选D。
7．（2023·广东·华南师大附中校联考模拟预测）下表中，陈述Ⅰ、Ⅱ均正确及两者间具有因果关系的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【解析】A．S的最低价为-2价，具有较强的还原性，陈述Ⅰ正确，与Cu2+反应生成极难溶于水的CuS，用于除去废水中的，陈述Ⅱ正确，但两者间不具有因果关系，A不符题意；B．溶液因铁离子水解呈酸性，溶液可与Cu反应从而用于腐蚀铜电路板，两陈述均正确，但是没有因果关系，B不符题意；C．Na能与二氧化碳反应生成氧化钠和碳，且Na燃烧产生的过氧化钠能与二氧化碳反应产生氧气助燃，故着火不能用灭火，陈述Ⅰ正确，陈述Ⅱ错误，C不符题意；D．铁比铜易失电子，故铁比铜活泼，Cu、Fe、潮湿的空气会形成原电池，Fe作负极加速腐蚀，故铜板上的铁钉在潮湿空气中更容易生锈，两陈述均正确，且有因果关系，D符题意；答案选D。
8．（2022·浙江舟山·统考二模）由铜粉、铁粉、无水硫酸铜粉末组成的混合物22.4g，等分为两份。第一份投入有足量水的甲烧杯后充分搅拌，最终剩下8.00g 固体；第二份置于乙烧杯中，加入足量的91.5g稀硫酸，搅拌并充分反应后，杯中留有2.50g红色固体和100g浅绿色溶液(溶液中只含有一种溶质FeSO4)。求：
(1)原22.4g混合物中CuSO4的质量___________
(2)乙烧杯溶液中FeSO4的质量分数___________。
【答案】(1)6.74g (2)18.4%
【解析】(1)由乙杯知：11.2+91.5=102.7(g)
放出H2的质量为：102.7-100-2.5=0.2(g)(溶液中溶质仅为FeSO4，说明发生反应为Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，Fe+ 2H+=Fe2+ +H2)
设甲杯中11.2g混合物中有CuSO4 Xg，则
11.2-X+64X/160-56X/160=8.00g X=3.37g(式中64X/160是被Fe置换出的Cu的量；56X/160是由于置换铜而溶解的Fe的量)
22.4g混合物中CuSO4有3.37×2=6.74g
(2)22.4g混合物中，CuSO4质量：3.37×2=6.74g
22.4g混合物中，含Fe量：0.2÷2×56×2+6.74÷160×56=13.55(g)
FeSO4溶液的质量分数为：13.55÷2×152÷56÷100×100%=18.4% 或者列出总式正确也得分：(0.2/2 + 3.37/160 )×152÷100×100%= 18.4%
9．（2023·广东·华南师大附中校联考模拟预测）明矾()在工业上用作印染媒染剂和净水剂，医药上用作收敛剂。实验小组采用废弃的铝制易拉罐按如下流程制备明矾并测定其组成，探究明矾净水的影响因素。
(1)废铝制易拉罐溶于溶液发生的主要反应为_______。(用离子反应方程式表示)
(2)溶液Ⅰ加硫酸溶液的过程中观察到白色沉淀生成，该沉淀的化学式为_______。
(3)在下列各图中，上述流程中“系列操作”一定不需要用到的实验操作是_______。(填编号)
A．B．C．D．
(4)为测定该明矾晶体样品中的含量，该实验小组称取ag明矾晶体样品，溶于50mL稀盐酸中，加入足量溶液，使完全沉淀。用质量为bg的漏斗进行过滤，洗净滤渣后，将漏斗和滤渣一并干燥至恒重，测得质量为cg。(已知硫酸钡的摩尔质量为233g/ml)
①过滤前判断溶液中已经完全沉淀的实验操作和现象是_______。
②该明矾晶体样品中的含量为_______ml/g。(即每克明矾晶体中的物质的量)
(5)明矾中的在水溶液中能够水解产生胶体从而具有净水作用。为探究和添加助凝剂对明矾净水效果的影响，实验小组选取一种悬浊液进行探究实验，请将下列表格内容补充完整。已知：净水效果可用相同时间内悬浊液的浊度变化来衡量。浊度越高，代表悬浊液越浑浊。
实验结论一：通过1、2、3组实验，发现随着增大，净水效果依次增强。减小，明矾净水效果减弱的原因是_______。
实验结论二：添加助凝剂能够显著提高净水效果。该实验结论成立的判断依据是_______。(用表中数据表示)
【答案】(1)
(2)
(3)BD
(4)静置，取上清液，再滴入几滴溶液，若无白色沉淀生成，则已经沉淀完全
(5)10 无 减小，增大，抑制水解，生成的胶体变少，净水作用减弱 A4-B4明显大于A3-B3
【解析】废旧易拉罐中含的铝可溶于氢氧化钾溶液中，会生成偏铝酸钾和氢气，偏铝酸钾溶液中加入硫酸转化为硫酸铝钾，最终再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥一系列操作，得到明矾晶体。
（1）废铝制易拉罐溶于溶液发生的主要反应为铝与碱溶液的反应，其离子方程式为：；
（2）溶液Ⅰ中含偏铝酸钾，加少量硫酸溶液可观察到生成氢氧化铝白色沉淀，其成分为：；
（3）上述流程中“系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥，所以不需要用坩埚加热固体、也不需要分液，故合理答案为：BD；
（4）①过滤前判断溶液中是否已经完全沉淀，可静置，取上清液，再滴入几滴溶液，若无白色沉淀生成，则已经沉淀完全；
②过滤后得到的固体为硫酸钡，其质量为（c-b）g，则n()=n()=，则每克样品中硫酸根离子的含量为；
（5）为探究和添加助凝剂对明矾净水效果的影响，根据控制单一变量原则可知，第三组的pH=10，与第4组实验对比，无添加助凝剂，故答案为：10；无；
实验结论一：通过1、2、3组实验，发现随着增大，净水效果依次增强。减小，明矾净水效果减弱主要是因为减小，增大，抑制水解，生成的胶体变少，净水作用减弱；若A4-B4明显大于A3-B3，则证明添加助凝剂能够显著提高净水效果。
10．（2022·上海徐汇·统考二模）不锈钢具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，铬(Cr)是不锈钢的重要成分。完成下列填空：
I.
(1)通过可以得到较纯的铬，的熔点比_______。(选填“高”或“低”)，某工厂用含的铬铁矿粉制备，最终得到产品bkg，产率为_______。(用含a和b的代数式表示)
II.元素在溶液中主要以(蓝紫色)、(绿色)、(橙红色)、(黄色)等形式存在，为难溶于水的灰蓝色固体。
(2)与的化学性质相似，在溶液中逐滴加入溶液直至过量，可观察到的现象是_______。
III.和在溶液中可以相互转化。室温下，初始浓度为溶液中随的变化如图所示。
(3)用离子方程式表示溶液中的转化平衡_______。
(4)写出该反应平衡常数的表达式K=_______。
(5)由图可知，溶液酸性增强，的平衡转化率_______。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(6)升高温度，溶液中的平衡转化率减小，则该反应是_____反应。(选填“吸热”或“放热”)
【答案】(1)低
(2)蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解，形成绿色溶液
(3)
(4)
(5)增大
(6)放热
【解析】(1)工业常利用铝热反应制备高熔点的金属，上述反应属于铝热反应，所以熔点：Al＞Cr；根据Cr元素守恒可知，，m()=40%a kg，所以理论上可得到重铬酸钾的质量m()=，实际得到的产品质量为b kg，所以产率为=；
(2)Cr(OH)3与Al(OH)3的化学性质相似，可知Cr(OH)3是两性氧化物，能溶解在强碱NaOH溶液中，在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，首先蓝紫色变浅同时产生Cr(OH)3灰蓝色固体，继续滴加，沉淀溶解，Cr(OH)3变为Cr(OH)，溶液最终变为绿色，故答案为蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液；
(3)随着H+浓度的增大，与溶液中的H+发生反应，反应转化为的离子反应式为：；
(4)根据反应及平衡常数公式可知，该反应的平衡常数表达式为：K=；
(5)由图可知，溶液酸性增大，平衡正向进行，则的平衡转化率增大，故答案为：增大；
(6)由于升高温度，溶液中的平衡转化率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，导致溶液中的平衡转化率减小，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向是吸热反应，所以该反应的正反应是放热反应。
B组 提升练
1．（2022·重庆·模拟预测）废旧锌锰电池处理后的废料[含MnO2、MnOOH、Zn(OH)2、 Fe等]制备Zn和MnO2的一种工艺流程如下：
已知：Mn的金属活动性强于Fe，Mn2＋在pH大于5.5时易被氧化。
下列说法不正确的是
A．“还原焙烧”时Mn元素被还原
B．“酸浸” 过程中适当加热，主要目的是加快浸取速率
C．“净化”时MnCO3的作用是调节溶液的pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去
D．“电解”时阳极反应式为Mn2+-2e-＋4OH-=MnO2＋2H2O
【答案】D
【解析】废料中加入过量的炭黑，还原焙烧，锰元素变成二价锰离子，酸浸时得到锰离子、锌离子和亚铁离子，过量的碳黑不溶于酸，过滤变成滤渣，溶液中需要除去亚铁离子，应将亚铁离子氧化为铁离子以氢氧化铁沉淀形成分离除去，但是需要注意二价锰离子在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化，所以应先通入氧气，后加入碳酸锰调节溶液的pH值并控制二价锰离子不被氧化，最后通过电解，锌离子得到电子在阴极生成锌，二价锰离子在阳极失去电子生成二氧化锰。A．“还原焙烧”中MnO2、MnOOH分别与炭黑反应，2MnOOH+C2MnO+CO↑+H2O↑、 MnO2+CMnO+CO↑，反应中锰元素被还原为MnO，A正确；B．“酸浸” 过程中适当加热，能加快浸取速率，B正确；C．根据以上分析，加入碳酸锰调节溶液的pH值，将杂质Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，C正确；D．由图可知电解产生二氧化锰，则阳极电极反应式为，D错误； 故选D。
2．（2023·浙江金华·浙江省东阳中学校考模拟预测）下列物质不能通过化合反应一步合成的是
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】A．加热条件下，铁和氯气发生化合反应生成三氯化铁，不符合题意，A错误；B．碳酸钠和二氧化碳和水发生化合反应生成碳酸氢钠，不符合题意，B错误；C．铁在氧气中燃烧，反生化合反应生成四氧化三铁，不符合题意，C错误；D．氧化铜不溶于水，不能一步化合生成，符合题意，D正确；．
故答案选D。
3．（2022·湖南·湘潭一中校联考模拟预测）《本草备要》记载了化合物具有治喉痹、咳逆、敛疮毒等功效。W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期元素，其中X、Z、W为短周期元素，原子序数依次增加，Y、X最外层电子数相同且质子数均为奇数，W、Z位于同一主族，Z的成对电子数与未成对电子数之比为3∶1，和生命活动密切相关。热重曲线如图所示。下列说法正确的是。
A．W、Y、Z、X的单质熔点最高的是W
B．210℃时固体物质的化学式为
C．将258℃的固体产物用稀硫酸溶解，经浓缩、冷却，会析出
D．的溶液中通入过量的，会产生沉淀
【答案】BD
【解析】W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期元素，其中X、Z、W为短周期元素，原子序数依次增加，Y、X最外层电子数相同且质子数均为奇数，W、Z位于同一主族，Z的成对电子数与未成对电子数之比为3∶1，和生命活动密切相关，因此X是H，Z是O，则W是S。根据化学式可知Y可能是Cu，0.8g胆矾的物质的量是0.0032ml，其中结晶水的质量是0.0032ml×5×18g/ml＝0.288g，根据图像可知加热到102℃时质量减少0.8g－0.68g＝0.12g，即剩余结晶水的质量是0.288g－0.12g＝0.168g，物质的量是0.168g÷18g/ml≈0.0093ml，所以化学式为CuSO4·3H2O。加热到113℃时质量减少0.8g－0.57g＝0.23g，即剩余结晶水的质量是0.288g－0.23g＝0.058g，物质的量是0.058g÷18g/ml≈0.0032ml，所以化学式为CuSO4·H2O。加热到258℃时质量减少0.8g－0.51g＝0.29g，说明此时结晶水完全失去，所以化学式为CuSO4。
A．S、Cu、O、H的单质熔点最高的是金属单质铜，A错误；B．根据以上分析可知210℃时固体物质的化学式为CuSO4·H2O，B正确；C．将258℃的固体产物用稀硫酸溶解，经浓缩、冷却，会析出带有结晶水的硫酸铜，得不到无水硫酸铜，C错误；D．的硫酸铜溶液中通入过量的硫化氢，会产生硫化铜沉淀，同时生成硫酸，D正确；答案选BD。
4．（2022·浙江·校联考模拟预测）某黑色粉末含有和,为探究其组成,称取7.92g粉末于试管中,向其中加入稀硫酸至粉末恰好完全溶解,向所得溶液中加入a g铁粉,若充分反应后剩余固体a g,请计算：
（1）粉末中和的物质的量之比为_________________
（2）加入a g铁粉后若要使剩余固体质量小于a g,则a的取值范围是:________________.
【答案】(1)7:1 (2)0.56