2021届高考化学一轮复习练习：金属及其化合物(含答案)

2021届高考化学一轮复习练习：金属及其化合物
一、选择题
1、(2019·河北省九校第二次联考)
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)进行实验。

下列说法不正确的是()
A．必须在②③间添加吸收HCl的装置
B．④的作用是防止空气中的气体影响实验的精确度
C．实验后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中产生沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度
[解析]③中氢氧化钡溶液足量，故无需在②③间添加吸收HCl的装置，A项错误；④中盛装碱石灰，可防止空气中的二氧化碳气体进入③中与Ba(OH)2反应，影响实验的精确度，B项正确；实验后通入空气，可将生成的二氧化碳完全转移到③中，使其被充分吸收，减小实验误差，C项正确；③中产生的沉淀为碳酸钡，根据碳酸钡的质量可计算样品中所含碳酸钠的质量，进而可计算样品中Na2CO3固体的纯度，D项正确。

[答案] A
2、离子甲与微粒乙在溶液中的转化关系如下图所示，则离子甲不可能是
A．HCO
3- B．NH
4
+ C．A13+ D．Mg2+
【答案】A
【解析】A、发生的反应是HCO
3－＋OH－=CO
3
2－＋H
2
O，CO
3
2－＋2H＋=H
2
O＋CO
2
↑，HCO
3
－不符合转化关系，故A正确；B、NH
4＋＋OH－=NH
3
·H
2
O，NH
3
·H
2
O＋H＋=NH
4
＋＋H
2
O，
符合转化关系，故B错误；C、发生反应是Al3＋＋4OH－=AlO
2－＋2H
2
O，AlO
2
－＋4H
＋=Al3＋＋2H
2O，符合转化关系，故C错误；D、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)
2
↓，Mg(OH)
2
＋2H＋=Mg2＋＋2H
2
O，符合转化关系，故D错误。

3、信息提示：①CuCl2+Cu=2CuCl↓(白色)——该反应速率很慢
②2CuCl2+4KSCN=2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl——该反应速率很快
③(SCN)2，拟卤素，化学性质和氯气相似。

Cu(过量)与FeCl3溶液反应，静置后取上层清液，小明将KSCN溶液滴加到混合液中，他观察到瞬间产生白色沉淀，局部出现红色；振荡试管，红色又迅速褪去。

请你判断下列说法正确的是( )
A．白色沉淀是CuCl，是溶液中的CuCl2与Cu反应生成
B．红色物质是Fe(SCN)3，主要原因是溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化成Fe3+
C．红色迅速褪去原因是振荡溶液时(SCN)2把Fe(SCN)3漂白了
D．用KSCN溶液检验Fe3+时，Cu2+存在会产生干扰
【答案】D
【解析】Cu(过量)与FeCl3溶液反应生成FeCl2和CuCl2溶液，将KSCN溶液滴加到混合液中，观察到瞬间产生白色沉淀，根据题意分析可知，不可能为CuCl 白色沉淀，只能是CuSCN白色沉淀，A错误；据2CuCl2+4KSCN=2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl反应可知，反应生成了(SCN)2，把Fe2+氧化为Fe3+，导致溶液局部出现红色，B错误；(SCN)2与氯气性质相似，其水溶液具有漂白性，但是(SCN)2漂白有机色质，不漂白无机物，C错误；Cu2+会与SCN-反应生成CuSCN 白色沉淀，干扰Fe3+的检验，D正确；正确选项D。

4、下列说法不正确
．．．的是
A．石英是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能B．向煤中加入适量的石灰石，可以减少燃烧产物中SO2的量
C．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，化学式为Si3N4
D．二氧化硅能与氢氟酸反应，因此可用氢氟酸刻蚀玻璃
【答案】A
【解析】A、硅是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能，石英常用作光导纤维，选项A不正确；B、石灰石高温分解生成氧化钙和CO2，氧化钙吸收SO2，最终转化为硫酸钙，所以向煤中加入适量的石灰石，可以减少燃烧产物中SO2的排放量，选项B正确；C、氮化硅（Si3N4）是一种重要的结构陶瓷材料，属于新型功能性硅酸盐产品，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，选项C正确；D．二氧化硅能与氢氟酸反应，因此可用氢氟酸刻蚀玻璃，选项D正确。

答案选A。

5、将15.6g Na2O2和5.4g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200mL 溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确的是（）
A．标准状况下，反应过程中得到6.72L的气体
B．最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)
C．最终得到7.8g的沉淀
D．最终得到的溶液中c(Na+)=1.5mol·L-1
【答案】C
【解析】15.6gNa
2O
2
的物质的量为：
15.6
78/
g
g mol
=0.2mol，5.4gAl的物质的量为：
5.4 27/g
g mol =0.2mol，首先发生反应2Na
2
O
2
+2H
2
O═4NaOH+O
2
↑，生成NaOH为
0.4mol，再发生2Al+2NaOH+2H
2O═2NaAlO
2
+3H
2
↑，由方程式可知Al完全反应，
剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol，生成NaAlO
2
为0.2mol，通入标准状况下
的HCl气体6.72L，物质的量为：
6.72
22.4/
L
L mol
=0.3mol，首先发生反应
NaOH+HCl═NaCl+H
2
O，剩余HCl为0.3mol-0.2mol=0.1mol，再发生反应
NaAlO
2+HCl+H
2
O═Al（OH）
3
↓+NaCl，由方程式可知，NaAlO
2
有剩余，HCl完全
反应，生成Al（OH）
3为0.1mol，最终溶液中溶质为NaAlO
2
、NaCl。

A．过氧化
钠与水反应生成氧气为0.2mol×1
2
=0.1mol，铝与氢氧化钠反应生成氢气为
0.2mol×3
2
=0.3mol，故生成气体的体积为（0.1mol+0.3mol）
×22.4L/mol=8.96L，故A错误；B．反应后溶液的成分是NaCl和NaAlO
2
，由电
荷守恒可知c（Na+）=c（Cl-）+c（OH-）+c（AlO
2
-）-c（H+），故B错误；C．最
终生成Al（OH）
3
为0.1mol，质量为0.1mol×78g/mol=7.8g，故C正确；D．根
据钠离子守恒可知，反应后溶液中n（Na+）=2n（Na
2O
2
）=2×0.2mol=0.4mol，
故溶液钠离子的物质的量浓度为0.4
0.2
mol
L
=2mol/L，故D错误；故选C。

6、向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：
则下列分析都正确的组合是()
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①②B．①③C．②④D．②③
解析：图像Ⅰ中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，①正确；图像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中
的溶质为Na 2CO 3和NaHCO 3，且二者的物质的量之比n (Na 2CO 3)n (NaHCO 3)＝13－1×2
＝11，②正确；图像Ⅲ中，Oa 段消耗HCl 的量等于ab 段消耗HCl 的量，对应溶液中
的溶质为Na 2CO 3，③不正确；图像Ⅳ中，Oa 段消耗HCl 的量大于ab 段消耗
HCl 的量，对应溶液中的溶质为Na 2CO 3、NaOH ，且二者的物质的量之比：
n (Na 2CO 3)n (NaOH )＝13－1×2
＝11，④不正确。

【答案】A
7、下列中学常见实验的现象或表述正确的是( )
A ．过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴
加KSCN 溶液，溶液显血红色
B ．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即
可制得白色的氢氧化亚铁
C ．检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液
于试管中，滴加KSCN 溶液2～3滴即可
D ．向CuSO 4溶液中滴入过量NaOH 溶液充分反应后，将混合液体倒入蒸发皿
中加热煮沸一会，然后冷却、过滤，滤纸上的物体为“蓝色固体”
解析：过量的铁粉与一定量的稀硝酸反应最终生成的是Fe 2＋，A 错误；制备氢
氧化亚铁应避免被氧气氧化，向硫酸亚铁溶液中加氢氧化钠溶液时应把胶头滴
管的下端插入液面以下且不能搅拌，B 错误；CuSO 4溶液中滴入过量NaOH 溶
液充分反应后生成Cu(OH)2沉淀，加热后过滤，滤纸上留有的是CuO ，D 错误。

【答案】C
8、下列有关物质的性质与应用不相对应的是( )
A ．Na 2O 2能分别与H 2O 、CO 2反应，可用作供氧剂
B ．Na 2CO 3的水溶液呈碱性，医学上能用于治疗胃酸过多
C ．硅胶多孔、吸水能力强，常用作袋装食品的干燥剂
D ．铝是活泼的金属单质，铝可用于冶炼某些熔点较高的金属
【答案】B
9、将11.9 g 由Mg 、Al 、Fe 组成的合金溶于足量的NaOH 溶液中，合金质量减
少了 2.7 g 。

另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中，生成了6.72 L NO(标准状
况下)，向反应后的溶液中加入适量NaOH 溶液恰好使Mg 2＋、Al 3＋、Fe 3＋完全转
化为沉淀，则沉淀的质量为( )
A ．27.2 g
B ．22.1 g
C ．30 g
D ．无法计算
【答案】A
解析：将合金溶于过量稀硝酸中，分别生成Al 3＋、Fe 3＋、Mg 2＋，根据电子守恒，
金属共失去电子的物质的量和氮原子得电子的物质的量是相等的，生成了6.72
L NO ，即氮原子得电子的物质的量是3×6.72
22.4 mol 。

由质量守恒知，m(沉淀)＝
m(合金)＋m(OH －)，由电荷守恒和得失电子守恒知，n(OH －)＝3n(NO)，则m(沉
淀)＝11.9 g ＋17 g·mol －1×3×6.7222.4 mol ＝27.2 g ，故A 正确。

*10、下列由实验现象得出正确结论的是( )
选项 实验现象
结论 A 把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH
溶液中：铝溶解有气泡产生，而镁没有任何变化
铝的金属性比镁强 B 取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没
有脱落
铝不易燃烧 C 向氯化铵溶液中投入一铝片；铝片上产生大量气泡
该气体是氨气 D
向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH 溶液至过量：先产生
白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失 氢氧化铝能溶于强碱溶液 A ．A B ．B C ．C D ．D
【答案】D
*11、实验室可利用硫酸厂废渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS 、SiO 2等)制
备聚铁和绿矾(Fe SO4·7H2O)，聚铁的化学式可表示为[Fe2(OH)n(SO4)3－
]m，主要工艺流程下：
0.5n
下列说法不正确的是
A．炉渣中FeS与稀硫酸和氧气反应的离子方程式为：
4FeS+3O2+12H+===4Fe3++4S↓+6H2O
B．气体M的成分是SO2，通入H2O2溶液得到硫酸，可循环使用
C．向溶液X中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到溶液Y，再经蒸干即得绿矾
D．溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，若其pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏小
【答案】C
【解析】炉渣加入硫酸溶液的同时通入氧气，得到的固体W为S和SiO2，灼烧得到气体M为二氧化硫，溶液X为含有Fe3+的溶液，调节溶液pH得到溶液Z 加热得到聚铁胶体，溶液X中加入铁反应生成的溶液Y为硫酸亚铁溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到硫酸亚铁晶体。

A．炉渣中FeS与稀硫酸和氧气反应
二、非选择题
1、2016年8月，媒体以“用十几块钱的小苏打饿死了癌细胞”为题报道了小
苏打在治疗癌症的作用，报道有曲解的成分，但小苏打在治疗癌症的方法中确实功不可没。

的实验步骤如下：
在实验室中模拟工业制取NaHCO
3
第一步：连接好装置，检验气密性，在仪器内装入药品。

第二步：先让某一装置发生反应，直到产生的气体不能再在C中溶解，再通入另一装置中产生的气体，片刻后，C中出现固体。

继续向C中通入两种气体，直到不再有固体产生。

第三步：分离C中所得的混合物，得到NaHCO
固体。

3
Cl晶体析出。

第四步：向滤液中加入适量的某固体粉末，有NH
4
(1)下图所示装置的连接顺序：a接________；________接________；b接
________(填接口编号)。

(2)A中常选用的固体反应物为_______；D中应选用的液体为________。

(3)第二步中让___________装置先发生反应。

(4)C中用球形干燥管而不用直导管，其作用是__________________；装有无水
的U形管的作用是__________________。

CaCl
2
固体的操作是________。

(5)第三步分离出NaHCO
3
(6)第四步中所加固体粉末化学式为______________。

所得的晶体中常含有少量
(约占5%～8%)，请设计一个简单的实验，不使用其他任何试的NaCl和NaHCO
3
Cl。

简要写出操作和现象
剂，证明所得晶体大部分是NH
4
______________________________。

【答案】 f e d c 石灰石或大理石或块状CaCO
3
饱和碳酸氢钠溶液或饱
和NaHCO
3溶液 B 防止倒吸吸收多余的NH
3
，防止污染空气过滤 NaCl
取少量固体放入试管中，加热，固体大部分消失，在试管口内壁又有较多的固体凝结
【解析】（1）向饱和氯化钠溶液中通入足量的二氧化碳与氨气反应生成NaHCO
3
沉淀，则装置A产生CO
2，装置B产生NH
3
，装置D除去二氧化碳中的HCl，二
氧化碳与氨气通入C中，其中氨气应防止倒吸，则b接c，故a接f、e接d；（2）A装置是制备二氧化碳气体的反应，所以固体为CaCO
3
用块状石灰石，生成的二氧化碳气体中含有氯化氢，若不除去碳酸氢钠难以形成，所以应用饱和碳酸氢钠溶液除去；
（3）候氏制碱方法是利用氨气溶解性大极易溶解于水，二氧化碳气体水中溶解性较小，实验饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳气体；实验操作过程中，应让B装置先发生反应，故答案为B；
（4）氨气极易溶于水，用直导管向饱和氯化钠溶液中通入氨气，容易发生倒吸，C中用球形干燥管球形部分液面上升慢起缓冲作用，可以防止倒吸；装有无水
CaCl
2的U形管的作用吸收多余的NH
3
；
（5）分离NaHCO
3
固体和液体用过滤的方法；
2、由冰铜（mCu2O·nFeS）冶炼得到粗铜，再以粗铜为原料制纯铜的流程如下：
请回答下列问题：
（1）气体X是。

（2）某研究性学习小组用熔渣Y与CO反应来制取Fe。

①请按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→________。

②装置C的作用是________________。

③在点燃D处的酒精灯前，应进行的操作是__________________。

（3）熔渣Y中铁元素的价态有+2价和+3价，根据限选试剂，设计实验方案验证熔渣Y中有+2价铁元素存在，写出有关实验操作、预期现象与结论。

限选试剂： 3 mol·L-1H
2SO
4
、6 mol·L-1HNO
3
、3％ H
2
O
2
、0.01 mol·L-1KMnO
4
、
20％ KSCN。

（4）写出泡铜冶炼粗铜反应的化学方程
式。

（5）根据限选材料画出用粗铜提炼纯铜的装置图__________，并进行必要的标注。

限选材料：FeSO
4(aq)、CuSO
4(
aq)、粗铁、纯铁、粗铜、纯铜、烧杯、直流电源、
导线。

答案：（1）SO2 或二氧化硫（2分）
（2）E →B →C →D （全对2分） ②除去．．尾气中的CO ．．
2． （1分） ③检验CO （尾气）的纯度 （2分）
（3）①取少量熔渣Y 于试管中，加入适量．．．．（经加热煮沸除氧）3 mol ．．．．·L ．-．1．H ．2．SO ．．
4．溶液．．（1分），加热充分溶解．．．．．．，反应后得A 溶液（1分）。

②取少量A 溶液，滴．
加．1．-．2．滴．0.01 mol ．．．．．．．·L ．-．1．KMnO ．．．．4．溶液，．．．振荡（1分），若溶液的紫红色褪去．．．．．
（1分），则说明熔渣Y 中有+2价铁元素存在。

（其他合理即给分）
（4） 3Cu 2O+2Al 6Cu+ Al 2O 3 （2分）
（5）（2分，其中：装置1分，标注1分）
解析：（1）分析所给的冰铜化学式，其中Cu 和Fe 焙烧都生成固体氧化物，只有非金属元素S 焙烧会生成气体，所以气体X 一定是SO2。

（2）①熔渣Y 是Fe 的氧化物，用CO 还原Y 制备铁单质，从所给的反应装置来看，B 装置是反应制铁装置，通入B 中的CO 气体不能含有CO2和H2O 等杂质气体，因此在A 、B 之间接上装置E 除水；B 中反应出来的气体有生成的CO2和过量的CO 有毒气体，除CO 尾气可用燃烧法，但要注意CO 的纯度，防止爆炸，要先用装置C 除去尾气中的CO2。

所以整个顺序就是A →E →B →C →D 。

②装置C 的作用是除去尾气中的CO2。

③点燃D 处酒精灯除尾气时要验纯。

（3）熔渣Y 中的铁元素有+2价和+3价，所以当+2价和+3价Fe 元素同时存在
时，应该选用高锰酸钾溶液检验其中的+2价铁。

具体步骤：①取少量熔渣Y 于试管中，加入适量．．．．（经加热煮沸除氧）3 ．
mol ．．．·L ．-．1．H ．2．SO ．．4．溶液．．，加热充分溶解．．．．．．
，反应后得A 溶液。

②取少量A 溶液，滴加．．1．-．2．滴．0.01 mol ．．．．．．．·L ．-．1．KMnO ．．．．4．溶液，．．．振荡，若溶液的紫红．．
色褪去．．．
，则说明熔渣Y 中有+2价铁元素存在。

（4）泡铜冶炼粗铜是在高温条件下加入还原剂铝进行冶炼的，所以化学方程式为3Cu 2O+2Al 6Cu+ Al 2O 3 。

（5）电解精炼铜是教材中常提到的一个电化学内容，原理比较简单，所以用所提供的材料画出该装置图示比较简单的，但要注意的是各标注要准确。

所以图像是。