2020届高中化学鲁教版本高考三轮冲刺试题专题3《金属及其化合物》测试卷.docx

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1、专题3金属及其化合物测试卷一、单选题(共15小题) 1.美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(如图所示)。下列有关该工艺的说法错误的是()A 该过程中，能量的转化形式只有两种B 铝镓合金可以循环使用C 铝镓合金与水反应的化学方程式为：2Al3H2OAl2O33H2D 总反应式为2H2O2H2O22.某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()A 将铜丝插入浓硫酸中加热，反应后把水加入反应器中，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

2、Cu2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿3.在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示，则原混合液中Al3与Mg2之比为()A 61B 31C 11D 124.在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜,有下列两种途径:(1)FeH2Cu(2)CuOCuSO4Cu若用这两种方法制得的铜质量相等,则下列有关说法符合实际情况的是()A 消耗氧化铜的质量不同B 消耗铁的质量相同C 消耗硫酸的质量相同D 生成硫酸亚铁的质量不同5.下列有关金属的说法中，正确的是()纯铁不容易生锈钠着火用水扑灭铝在空气中耐腐蚀，所以铝是

3、不活泼金属缺钙会引起骨质疏松，缺铁会引起贫血青铜、不锈钢、硬铝都是合金KSCN溶液可以检验Fe3A B C D 6.在密闭容器中,加热等物质的量的NaHCO3和Na2O2的固体混合物,充分反应后,容器中的固体剩余物是( )A Na2CO3和Na2O2B Na2CO3和NaOHC NaOH和Na2O2D NaOH、Na2O2和Na2CO37.下列关于Na2O、Na2O2的比较,正确的是()A Na2O2、Na2O都是钠的氧化物,都是碱性氧化物B Na2O2、Na2O都是可溶于水(或能与水反应)的白色固体C Na2O2在和CO2的反应中,既是氧化剂,又是还原剂D Na2O2与水反应时,1 mol

4、Na2O2转移2 mol电子8.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A Na2O2是白色固体,能与水反应生成碱NaOH,所以Na2O2是碱性氧化物B 足量Na2O2和标准状况下11.2 L CO2反应,转移电子数目为NAC 1 mol Na2O2中含有O的个数为2NAD ag CO或C6H12O6在O2中完全燃烧,产物与足量Na2O2完全反应,固体质量恰好增加ag9.如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为100 g。下列说法正确的是()A 反应最多能产生0.05 mol O2B 反应的离子方程式为Na2H2O=

5、Na2OHH2C Na2O2中阴阳离子数目之比为1：1D 、充分反应后所得溶液中溶质的质量分数：10.16.8 g NaHCO3和7.8 g Na2O2在密闭容器中灼烧，充分反应后，将密闭容器保持温度为500。最后容器内的物质是 ()A Na2CO3、Na2O2和O2B Na2CO3、O2和H2O(g)C Na2CO3、CO2、O2和H2O(g)D NaHCO3、Na2CO3和O211.下列各项中的“黄色”，不属于因化学反应而产生的是 ()A 将钠在石棉网上加热熔化，冷却后得到淡黄色固体B 在氯化亚铁溶液中通入氯气，反应后得到黄色溶液C 久置的碘化钾溶液呈黄色D 食盐在无色的火焰上灼烧时，火焰

6、呈黄色12.要证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe2进行如下实验操作时，最佳顺序为()加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量NH4SCN溶液A B C D 13.下列叙述中，不正确的是（）A Al（OH）3胶体能疑聚水中悬浮物B 铝易被氧化，但氧化生成的氧化铝具有保护内部铝的作用C 铝是地壳中含量最多的金属元素D Al（OH）3能溶于NaOH溶液、氨水和稀硫酸14.氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在4050 时反应可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是()A 这里的“另一种反应物”具有还原性B C

7、uH可作氧化剂，还原剂C CuHCl2=CuClHCl(燃烧)D CuHHCl=CuClH2(常温)15.9.2 g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有( )A 0.2 mol中子B 0.4 mol电子C 0.2 mol质子D 0.4 mol分子二、实验题(共3小题) 16.以黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含少量杂质SiO2等)为原料进行炼铜，同时得到副产品绿矾(FeSO47H2O)。其主要流程如下：已知：4CuFeS22H2SO417O2=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表：(1)试剂a是_，试剂b是_。(2)操作X应

8、为蒸发浓缩、_、_。(3)反应中加CuO调pH为_，目的是使Fe3形成Fe(OH)3沉淀，防止生成Cu(OH)2沉淀。(4)反应的离子方程式为：_。17.某研究性学习小组就Na2O2的有关性质探究如下：向滴有酚酞的水中投入一定量的Na2O2，观察到先有大量气泡产生，溶液变红，过一会儿溶液又变为无色。对上述实验中溶液变红，过一会儿又褪色的原因，甲，乙两同学提出了不同的解释：甲同学认为是Na2O2与水反应放出氧气，氧气有氧化性，将酚酞氧化而使溶液褪色；乙同学则认为是Na2O2与水反应时产生了H2O2，H2O2的强氧化性使酚酞褪色。(1)乙同学设计了如下实验来证明自己的猜想是正确的：在滴有酚酞的氢氧

9、化钠溶液中滴加3%的H2O2溶液并振荡。若乙同学的猜想正确，可观察到的现象是_。甲同学针对乙同学的上述验证实验提出还应增做实验才能更直接证明Na2O2与水反应生成了H2O2，甲同学提出要增加的实验是什么？(2)试设计简单实验证明甲同学的解释是否正确(画出简易装置图，说明简要步骤)。18.锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂LiCoO2(难溶于水，有强氧化性)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时锂离子电池阴极发生的反应为 6C xLixe=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。回答下列问题：(1) “酸浸”一般在80 下进行

10、，写出该步骤中发生的两个氧化还原反应的化学方程式，可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_。(2)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。(3)充放电过程中，发生LiCoO2与Li1xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_。(4)在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有(填化学式)。三、填空题(共3小题) 19.FeCl3可通过多种途径转化成FeCl2。(1)在FeCl3溶液中加入适量氢碘酸，发生反应的离子方程式为_。(2)工业上常将无水FeCl3在氮气作保护气的条件下加热至300350 ，通入干燥的H2，而制得FeCl2。该反应的化学方程式为_。(3)工业上另一种制备F

11、eCl2的方法：将无水的FeCl3与适量氯苯(C6H5Cl)，在130 持续加热约3小时，可发生如下反应：2FeCl3C6H5Cl2FeCl2C6H4Cl2HCl根据有机反应规律，该反应中氯苯发生的是_(填有机反应类型)。(4)分析上述三个反应，下列有关说法正确的是_(填序号)。反应(1)中，氢碘酸既表现了酸性，又表现了还原性反应(3)中，HCl为氧化产物上述三个反应中，FeCl2均为还原产物(5)请另写一个FeCl3转化成FeCl2的化学方程式：_。20.(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O2=6SO2+Fe3O4，氧化产物为_，若有3 mo

12、l FeS2参加反应，转移_mol电子。(2)与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，其原理为_(用离子方程式表示)。(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为_。(4)在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后，再加入足量的KNO3溶液，可使其中的Fe2+全部转化成Fe3+，并有气体逸出，请写出相应的离子方程式：_。(5)铁红是一种红色颜料，其成分是Fe2O3，将一定量的铁红溶于160 mL 5 molL-1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24 L(标准状况)H2，经检测，溶液中无Fe3+，则参加反应的铁粉的质量为_g。21.钠是很活泼的金属，在空气中燃烧的产物

13、是Na2O2。Na2O的制取可以通过如下反应完成：NaNaNO3Na2ON2(未配平)。请回答下列问题：(1)为何不用钠在空气中氧化生成Na2O？_。(2)在上述反应中，N2有何作用？ _。(3)制取Na2O时由于设备密封性不好而进入了少量空气，导致制得的Na2O产品中含有Na2O2杂质。某学生设计了以下实验方案来测定该样品中Na2O的质量分数，其操作流程和实验数据如下：该氧化钠样品中Na2O的质量分数为_。答案解析1.【答案】A【解析】铝镓合金与水反应的过程中必然伴随着能量变化，主要是化学能转化为热能；太阳能电池工作时，太阳能转化为电能；电解过程中电能又转化为化学能。因此，上述过程中能量的转

14、化形式有三种，A错误。根据题意可知B、C、D均正确；选A。2.【答案】D【解析】A项反应后应将反应后液体倒入盛水的烧杯中；B项应将铜丝在空气中加热到红热后伸入盛装氯气的集气瓶中；C项CuCl2水解生成的盐酸易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2固体。3.【答案】C【解析】溶解Al(OH)3消耗碱10 mL，则生成Al(OH)3消耗碱为30 mL，生成Mg(OH)2耗碱(5030) mL，故Al3与Mg2之比11。4.【答案】D【解析】途径(1)中用H2还原CuO时,实验前先通H2排出装置中的空气,实验结束时要继续通H2至试管冷却,故利用途径(1)制取1 mol Cu,消耗的H2大于

15、1 mol,即Fe和H2SO4的消耗量,(1)(2),生成FeSO4的质量(1)(2),但两途径中消耗CuO的质量相等; 选D。5.【答案】A【解析】钠着火不能用水扑灭，因为钠能够与水反应，且生成可燃性气体氢气，同时放出大量的热；铝在空气中耐腐蚀，是因为铝表面被氧化生成一层致密的氧化膜，阻止了反应的进一步进行。6.【答案】B【解析】根据反应方程式2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,加热条件下NaHCO3分解后存在如下关系:2NaHCO3CO2H2O,Na2O2与CO2、H2O反应的关系分别为Na2O2C

16、O2Na2CO3,Na2O2H2O2NaOH。故加热等物质的量的NaHCO3和Na2O2的固体混合物,充分反应后,容器中的固体剩余物是Na2CO3和NaOH，选B。7.【答案】C【解析】A项,Na2O2与水反应除了生成NaOH外,还有O2生成,所以Na2O2不是碱性氧化物;B项,Na2O2是淡黄色固体;C项,Na2O2与CO2反应时电子转移关系:,Na2O2中-1价的O变成了-2价的O和零价的O;D项,Na2O2与H2O反应时,Na2O2中-1价的O变成了-2价的O和零价的O,故1 mol Na2O2转移1 mol电子。8.【答案】D【解析】Na2O2为淡黄色固体,与水反应除生成NaOH外还放

17、出O2,因此Na2O2不是碱性氧化物,A错误。根据反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,当有2 mol CO2参加反应时转移2 mol e-,故标准状况下11.2 L CO2(0.5 mol)反应时,转移电子数目为0.5NA,B错误。Na2O2是离子化合物,不存在氧原子,故C错误。根据规律H2、CO或其混合气体,以及通式为(CO)m(H2)n的有机物,完全燃烧后产物与足量Na2O2充分反应,Na2O2增重与原物质质量相等, D正确。9.【答案】A【解析】0.1 mol Na2O2与100 g H2O反应，H2O过量，反应最多能产生0.05 mol O

18、2， A正确；反应的离子方程式应为2Na2H2O=2Na2OHH2，B错误；Na2O2中阴阳离子数目之比为1：2， C错误；、充分反应后所得溶液中溶质(NaOH)的质量分数从大到小：，D错误。选A。10.【答案】B【解析】：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2168 1844168 g1.8 g4.4 g2Na2O22CO2=2Na2CO3O2156 887.8 g 4.4 g78 g Na2O2恰好与NaHCO3分解产生的4.4 g CO2完全反应生成Na2CO3和O2。所以最后容器内的物质是Na2CO3、O2、H2O(g)。11.【答案】D【解析】焰色反应是物理变化。12.【答案】C【解

19、析】在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变血红色，无Fe3存在，再加入氯水，将Fe2氧化成Fe3，溶液变为血红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不用KMnO4溶液。13.【答案】D【解析】A氢氧化铝胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物而净水，正确；B铝属于亲氧元素，极易被氧气氧化生成致密的氧化铝薄膜而阻止进一步被氧化，所以有保护作用，正确；C铝是地壳中含量最多的金属元素，其次是Fe元素，正确；D氢氧化铝能溶于强酸、强碱溶液，但不溶于弱碱，氨水溶液为弱碱，所以不溶于氨水，错误；选D。14.【答案】C【解析】C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl。15.【答案

20、】B【解析】n(Na)=0.4mol，钠和重水反应方程式为：2Na+2D2O=2NaDO+D2，根据方程式知生成n(D2)=n(Na)=0.4 mol0.2 mol，一个D2分子中含有2个中子，所以一共含有中子0.2 mol2=0.4 mol，A错误。一个D2分子中含有2个电子，所以一共含有中子0.2 mol2=0.4 mol，B正确。一个D2分子中含有2个质子，所以一共含有中子0.2 mol2=0.4 mol，C错误。含有分子0.2 mol，D错误。16.【答案】(1)Fe(或铁)稀H2SO4(2)冷却结晶过滤(洗涤、干燥)(3)3.74.7(4)Fe2Fe3=3Fe2【解析】(1)第一次过

21、滤后滤液中含Cu2和Fe3，加入CuO调pH应在3.74.7之间，第二次过滤后滤液中含Cu2，故加入的试剂a应为过量的Fe，第三次过滤后固体是Cu和过量的Fe，所以试剂b是稀H2SO4，溶解Fe生成FeSO4，剩下Cu。(2)从FeSO4溶液中获得绿矾(FeSO47H2O)的操作依次是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤并干燥。(4)反应中是Fe3与Fe反应。17.【答案】(1)溶液的红色褪去在滴有酚酞的水中加入足量过氧化钠，待反应完成后向溶液中加入少量二氧化锰粉末，有气体放出，证明过氧化钠与水反应时有H2O2生成。(2)向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入氧气，若红色褪去，证明甲同学的推测正确，反之，则不

22、正确。实验装置图如图所示(可用广口瓶等其他仪器代替烧杯，合理即可)【解析】(1)溶液的红色褪去，是因为H2O2有漂白性，能漂白酚酞。H2O2在MnO2催化下能放出氧气，可在加入过氧化钠后的水溶液中加入少量MnO2，有气泡放出可直接证明过氧化钠与水反应有H2O2生成。(2)如果要验证是氧气氧化酚酞，则可向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中直接通入氧气来检验。18.【答案】(1)2LiCoO23H2SO4H2O2Li2SO42CoSO4O24H2O；2H2O22H2OO2 有氯气生成，污染较大(2) CoSO42NH4HCO3=CoCO3(NH4)2SO4H2OCO2(3)Li1xCoO2LixC6=LiC

23、oO26C(4) Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4【解析】(1) 酸浸时反应物有硫酸、过氧化氢以及LiCoO2，生成物有Li2SO4和CoSO4，由题中信息知LiCoO2具有强氧化性，加入过氧化氢发生的反应为：2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O，“酸浸”一般在80 下进行，H2O2不稳定，受热会分解，反应方程式为：2H2O2H2O+O2；盐酸具有还原性，会被强氧化剂氧化成Cl2，由题中信息知LiCoO2具有强氧化性，加入盐酸有污染性气体氯气生成；(2)“沉钴”过程中硫酸钴和碳酸氢铵反应生成碳酸钴沉淀、硫酸铵、二氧化碳和水，反应方程式为Co

24、SO4+2NH4HCO3=CoCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O；(3)充放电过程中，Li1xCoO2和LixC6发生氧化还原反应生成LiCoO2和C，反应方程式为：Li1xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C；(6)放电时，负极上生成锂离子，锂离子向正极移动并进入正极材料中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，根据流程图可知，可回收到的金属化合物有Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4。催化剂19.【答案】(1)2Fe32I=2Fe2I2(2)2FeCl3H22FeCl22HCl(3)取代反应(4)(5)2FeCl3Fe=3FeCl2(其他答案合理均可)【解析】(1)Fe3有氧化

25、性，I有还原性，它们可以发生氧化还原反应；(2)根据信息FeCl3转化为FeCl2，Fe的化合价降低，那么H的化合价必定升高，这样就可以写出化学反应方程式；(3)根据反应产物，可以确定为取代反应；(4)根据氧化还原反应概念，确定是正确的；(5)FeCl3转化为FeCl2，另一种物质必须是还原剂。20.【答案】(1)SO2和Fe3O432(2)Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+(3)2Fe3+2I-=2Fe2+I2(4)3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+NO+2H2O(5)11.2【解析】(1)反应3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2，反应前后各元素化合价的变化情况如下：Fe：+2+

26、3，化合价升高；S：-1+4，化合价升高；O：0-2，化合价降低；因此，在反应中FeS2为还原剂，O2是氧化剂，Fe3O4既是氧化产物也是还原产物，SO2既是氧化产物也是还原产物；在上述反应中共转移32个电子，有3 mol FeS2参加反应时，转移电子的物质的量为32 mol。(2)Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体可以净水，Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+。(3)氯化铁具有氧化性，碘化氢具有还原性，二者发生氧化还原反应生成氯化亚铁和碘单质。(4)FeSO4中铁的化合价由+2价升高为+3价，变化1，KNO3中氮的化合价由+5价降低为+2价，变化3，通过化合价升降总数相等和质量守恒来配平方

27、程式：6FeSO4+2KNO3+4H2SO4=K2SO4+3Fe2(SO4)3+2NO+4H2O反应的离子方程式为3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+NO+2H2O(5)氢气的物质的量为0.1 mol，由关系式Fe 2HCl H20.1 mol 0.2 mol 0.1 mol根据氯原子守恒，所以氯化铁的物质的量为1/3(0.16 L5 molL-1-0.2 mol)0.2 mol，Fe2FeCl30.1 mol 0.2 mol所以参加反应的铁粉的质量为(0.1 mol+0.1 mol)56 gmol-111.2 g21.【答案】(1)因为钠在空气中氧化生成Na2O中含有Na2O2(2)做保护气，可防止Na2O被氧化成Na2O2(3)80%【解析】(1)钠在常温下与O2反应生成Na2O，Na2O不稳定，既可被氧化生成Na2O2也可与H2O反应生成NaOH。(2)制取Na2O的同时，生成的N2隔绝空气可防止Na2O被氧化生成Na2O2。(3)设样品中Na2O的质量为x，由题意可知：2Na2OO22Na2O2m26232x9.35 g7.75 g1.6 g得x6.2 g则氧化钠样品中Na2O的质量分数为：100%80%。