2019高考化学一轮复习检测：第3章 金属及其化合物3-3a (含解析)

板块三  限时规范特训

　　时间：45分钟　　　满分：100分

一、选择题(每题6分，共72分)

1．下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是(　　)

A．Cu   B．Na  C．Fe    D．Al

答案　D

解析　金属铝的表面可形成致密的氧化膜，保护内层金属不被空气氧化，故D符合题意。

2．下列反应中，反应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发生铝热反应 

D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液

答案　B

解析　A项，CuO被H2还原为Cu，固体质量减轻；B项，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O2变为Na2CO3，固体质量增加；C项，铝热反应前后固体总质量保持不变；D项，1 mol Zn置换出1 mol Cu，固体质量减轻，不符合题意。

3．下列指定反应的离子方程式正确的是(　　)

A．Cu溶于稀HNO3：Cu＋2H＋＋NO===Cu2＋＋NO2↑＋H2O

B．(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓

C．用CH3COOH溶解CaCO3：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑

D．向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3：CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO

答案　D

解析　Cu与稀HNO3反应的还原产物为NO，A错误；(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH反应时还会发生NH与OH－间的反应，B错误；CH3COOH是弱电解质，离子方程式中不能拆成离子形式。

4．[2017·哈尔滨模拟]某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是(　　)

A．将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色

B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成

C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体

D．将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿

答案　D

解析　铜与浓硫酸反应后硫酸浓度仍较高，不能把水加入反应容器中，A错误；Cu与Cl2常温下不反应，需要加热才能发生反应，B错误；CuCl2水解生成的HCl易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到CuCl2固体，C错误。

5．下列关于Fe3＋、Fe2＋的说法错误的是(　　)

A．用如图装置可以制备Fe(OH)2沉淀

B．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度

C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋

D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化

答案　C

解析　反应开始时生成的氢气进入B中，可排出空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化，一段时间后关闭止水夹C，A中FeSO4溶液被压入B中与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2，故A正确；配制FeCl3溶液时为防止Fe3＋因水解而生成氢氧化铁沉淀，可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，故B正确；Fe3＋与Fe反应可生成Fe2＋，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化，故D正确。

6．下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是(　　)

A．该溶液中，K＋、Fe2＋、C6H5OH、Br－可以大量共存

B．和KI溶液反应的离子方程式：Fe3＋＋2I－===Fe2＋＋I2

C．和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe3＋＋SO＋Ba2＋＋3OH－===Fe(OH)3↓＋BaSO4↓

D．1 L 0.1 mol·L－1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2 g Fe

答案　D

解析　Fe3＋与苯酚发生反应，A错误；离子方程式中电子得失不守恒，电荷不守恒，B错误；没有遵循物料守恒原则，C错误；1 L 0.1 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液中含Fe3＋ 0.2 mol，足量的Zn可将0.2 mol Fe3＋还原得到0.2 mol的Fe，即质量为11.2 g，D正确。

7．下列关于元素及其化合物的说法不正确的是(　　)

A．Fe在一定条件下可与浓盐酸、稀硫酸、浓硝酸等剧烈反应

B．Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应，且两单质的作用不相同

C．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，若再继续加入KNO3固体，铜粉会溶解

D．金属单质Na、Mg、Fe在一定条件下与水反应都生成H2和相应的碱

答案　D

解析　Fe在常温下可被浓硝酸钝化，但加热时能反应，A正确；Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应，但Al只作还原剂，而Cl2与NaOH溶液反应时既作还原剂又作氧化剂，B正确；酸性条件下NO有强氧化性，能氧化Cu，C正确；Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe3O4，D错误。

8．已知酸性条件下有如下反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu↓。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：

由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物(　　)

A．是Cu

B．是Cu2O

C．一定有Cu，一定有Cu2O

D．一定有Cu2O，可能有Cu

答案　D

解析　浓H2SO4(加热)、硝酸均能氧化Cu或Cu2O；而稀H2SO4与Cu不反应，与Cu2O反应。

9．下列离子方程式书写正确的是(　　)

A．向FeBr2溶液中通入足量氯气：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－

B．NaClO溶液和FeCl2溶液混合：2ClO－＋Fe2＋＋2H2O===Fe(OH)2↓＋2HClO

C．在强碱溶液中NaClO与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO＋3Cl－＋H2O＋4H＋

D．Fe3O4与稀HNO3反应：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O

答案　A

解析　足量的氯气将Br－和Fe2＋完全氧化成Br2和Fe3＋，A正确；NaClO溶液和FeCl2溶液混合，会发生氧化还原反应，B错误；在强碱溶液中不生成H＋，正确的离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，C错误；Fe3O4与HNO3反应时，＋2价铁被氧化为＋3价，D错误。

10．球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下：

下列说法不正确的是(　　)

A．固体2是氧化铁

B．X的化学式可以表示为Fe3C2

C．溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到24.0 g固体

D．X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成

答案　B

解析　X在空气中煅烧转化为CO2气体与铁的氧化物，再经盐酸、氯气处理后得到FeCl3溶液(溶液乙)，加热、蒸发时，FeCl3水解得到Fe(OH)3，灼烧Fe(OH)3得到固体Fe2O3(固体2)，A正确；n(Fe2O3)＝＝0.15 mol，n(Fe)＝0.3 mol，m(Fe)＝16.8 g，m(C)＝18.0 g－16.8 g＝1.2 g，n(C)＝0.1 mol，n(Fe)∶n(C)＝3∶1，X的化学式可以表示为Fe3C，B错误；溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中，Fe2＋会被空气氧化为Fe3＋，最后得到的固体也是Fe2O3，C正确；浓硝酸和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成CO2，氮元素被还原为NO2，D正确。

11. 向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是(　　)

A．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生H2

B．A点溶液中的溶质为Fe(NO3)3和H2SO4

C．原混合酸中NO物质的量为0.2 mol

D．原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2 mol·L－1

答案　B

解析　分析图像中各线段所发生的反应：

OA段：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O；

AB段：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；

BC段：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

由此可知A正确；由OA段所发生的反应可知硝酸完全转化为NO，溶液中不存在NO，故A点溶质应该是Fe2(SO4)3和H2SO4，B错误；由OA段氧化还原反应的得失电子守恒可知，n(NO)＝n(Fe)＝＝0.2 mol，C正确；三个阶段共消耗铁为22.4 g，即＝0.4 mol，C点溶质为FeSO4，由溶液中的电荷守恒可知n(SO)＝n(Fe2＋)＝0.4 mol，由反应前后SO的量不变可知原混合酸中硫酸的浓度为2 mol·L－1，D正确。

12．铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。某学习小组取0.98 g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图甲所示；另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素的质量的关系曲线，如图乙所示。则下列分析正确的是(　　)

A．图甲中a点和b点对应物质的化学式分别为Cu2O和CuO

B．图甲整个过程中共生成0.26 g水

C．图乙三条曲线中，表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的曲线是A

D．图甲中，a到b的过程中有0.01  mol电子发生了转移

答案　D

解析　0.98 g Cu(OH)2的物质的量为0.01 mol，若全部生成CuO，则质量为0.01 mol×80 g·mol－1＝0.80 g，所以a点对应的物质是CuO；若全部生成Cu2O，则质量为0.005 mol×144 g·mol－1＝0.72 g，所以b点对应的物质是Cu2O，A错误；根据化学方程式Cu(OH)2CuO＋H2O、4CuO2Cu2O＋O2↑可知，生成水的物质的量为0.01 mol，质量为0.01 mol×18 g·mol－1＝0.18 g，B错误；CuO和其中所含Cu元素的质量关系(以CuO的质量为10 g计算)为：

CuO　～　Cu

80　　　　64

10 g　　　8 g

观察图乙可知，B曲线符合上述质量关系，表示的是CuO，C错误；根据反应方程式4CuO2Cu2O＋O2↑可知，a到b的过程中有0.01 mol电子发生了转移，D正确。

二、非选择题(共28分)

13．(12分)工业上以黄铜矿(CuFeS2)为原料制备

CuSO4·5H2O的主要流程如下：

(1)下列装置可用于吸收气体X的是________(填字母)。

(2)熔渣Y的成分为Fe2O3和FeO，选用提供的试剂，设计实验验证熔渣中含有FeO。写出有关实验操作、现象与结论。

提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水。

_____________________________________________________。

(3)向粗铜中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时(杂质不参加反应)，混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为________。

答案　(1)bd

(2)取少量熔渣装入试管中，加入适量稀硫酸溶解，向溶液中加入KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，可证明熔渣中含有FeO

(3)3∶2

解析　(1)气体X是SO2，SO2在碱性溶液中的溶解度较大，需要防倒吸，可用bd装置吸收。

(2)根据熔渣的成分，检验熔渣中含有FeO的操作为取少量熔渣于试管中，加入适量稀硫酸溶解，向溶液中加入KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，可证明熔渣中含有FeO。

(3)由离子方程式3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O知，混酸中H2SO4与HNO3的物质的量之比为3∶2时，NO全部转化为NO，即混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为3∶2。

14．[2018·安徽皖江名校联考](16分)铁及其化合物有丰富多彩的化学性质。回答下列问题：

(1)铁元素在周期表中的位置为第______周期第_____族。

(2)FeCl3溶液可用于吸收尾气中的SO2，写出该反应的离子方程式：_____________________________________________________。

(3)某化学兴趣小组同学用如图装置，充分加热硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)至完全分解。

①装置A中需持续通入N2，其目的是_____________________

_________________________________________________________。

②充分反应一段时间后，小组同学观察到实验现象为：装置A中残留有红棕色固体，装置B中固体变蓝，C中溶液褪色，请写出FeSO4分解的化学方程式：____________________________________。

③装置D中干燥管的作用为____________________________。

④小组同学利用数字化实验仪器测定了不同温度时FeSO4·xH2O分解的质量变化情况，得到如图关系：

实验结束后，装置B质量增加12.6 g，结合上图数据，确定FeSO4·xH2O中的x＝________。

答案　(1)四　Ⅷ

(2)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋

(3)①持续充入氮气，可排出装置中的空气，并将晶体分解的气体产物全部从A中排出　②2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑　③防止氢氧化钠溶液倒吸　④7

解析　(1)铁的原子序数是26，位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族。

(2)SO2通入FeCl3溶液中，Fe3＋被还原为Fe2＋，SO2被氧化为SO，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出离子方程式：2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。

(3)①装置A中需持续通入氮气的作用主要是排出装置中的空气及将装置A中生成的气体全部排出。

②装置A中残留有红棕色固体，说明产物中有Fe2O3，装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明还有SO2气体生成，根据氧化还原反应的规律可写出发生反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。

④根据图像可知，最终生成的氧化铁质量是8 g，装置B增重12.6 g，说明生成水的质量为12.6 g。根据化学式FeSO4·xH2O，可知Fe原子和H2O的个数比为1∶x，则∶＝1∶x，解得x＝7。