专题3.1 金属及其化合物（疑难突破）--巅峰冲刺2020年高考化学二轮专项提升

一、单选题

1. 难度：简单

在pH为1的100mL0.1mol/L的AlCl₃中，加入300mL0.1mol/L的氢氧化钠溶液后铝元素的存在形式是（  ）

A.AlO₂^- B.Al³⁺ C.Al(OH)₃ D.Al³⁺、Al(OH)₃

2. 难度：中等

下列有关金属及其化合物的不合理的是（    ）

A. 将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的

B. 铝中添加适量钾，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业

C. 盐碱地（含较多等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良

D. 无水呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水

3. 难度：中等

在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是

A.NaCl(aq)Cl₂(g)FeCl₂(s)

B.MgCl₂(aq)Mg(OH)₂(s)MgO (s)

C.S(s)SO₃(g)H₂SO₄(aq)

D.N₂(g)NH₃(g)Na₂CO₃(s)

二、计算题

4. 难度：中等

称取4.00g氧化铜和氧化铁固体混合物，加入50.0mL2.00mol·L^-1的硫酸充分溶解，往所得溶液中加入5.60g铁粉，充分反应后，得固体的质量为3.04g。请计算：

（1）加入铁粉充分反应后，溶液中溶质的物质的量_________________。

（2）固体混合物中氧化铜的质量_________________。

三、实验题

5. 难度：困难

某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)₂白色沉淀。

请回答：

(1) 仪器1的名称________。装置5的作用________。

(2) 实验开始时，关闭K₂，打开K₁，反应一段时间后，再打开K₂，关闭K₁，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中________。

(3) 装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因________。

四、工业流程

6. 难度：中等

立德粉ZnS·BaSO₄（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：

（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为__________（填标号）。

A．黄色    B．红色    C．紫色    D．绿色

（2）以重晶石（BaSO₄）为原料，可按如下工艺生产立德粉：

①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为______________________。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO₂和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为______________________。

②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的___________（填化学式）。

③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。

（3）成品中S²⁻的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.1000 mol·L⁻¹的I₂−KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂，过量的I₂用0.1000 mol·L⁻¹Na₂S₂O₃溶液滴定，反应式为I₂+2=2I⁻+。测定时消耗Na₂S₂O₃溶液体积V mL。终点颜色变化为_________________，样品中S²⁻的含量为______________（写出表达式）。

五、单选题

7. 难度：简单

下列说法不正确的是(　　)

A.Na-K合金用作快中子反应堆的导热剂

B.MgO是一种常用的耐高温材料

C.亚铁盐是常用的补血药剂

D.石英坩埚常用来熔融碱

8. 难度：中等

在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是

A. SO₂CaSO₃CaSO₄

B. FeFe₂O₃FeCl₃

C. HCl(aq)Cl₂Ca(ClO)₂

D. Cu₂(OH)₂CO₃CuOCuCl₂(aq)

9. 难度：中等

对FeC1₃溶液与KI溶液反应进行探究实验，按选项ABCD顺序依次进行操作，依据现象，所得结论错误的是

	操作	现象	结论
A	取2mL 0.1mol∙L^-1KI溶液于试管中，滴加3滴0.1mol∙L^-1FeCl3溶液，振荡，充分反应。将所得溶液分别置于试管①和试管②中	溶液呈深棕黄色	FeCl3与KI反应，生成了I2
B	向试管①中滴加2滴0.1mol∙L^-1 KSCN溶液	溶液显红色	FeCl3与KI反应具有可逆性
C	向试管②中加入1mLCCl4，充分振荡，静置	溶液分层，上层为浅棕黄色，下层为紫色	上层溶液为浅棕黄色，证明有Fe^3+剩余
D	取试管②的上层液体置于试管③中，滴加0.1mol∙L^-1 KSCN溶液	溶液显浅红色	试管③中红色比试管①中浅，是平衡移动的结果

A.A B.B C.C D.D

六、计算题

10. 难度：中等

取8.54 g含有Na₂CO₃、NaOH、Ba(NO₃)₂的固体混合物溶于足量水中，向反应后的试管中逐滴滴加1.00 mol·L^-1的盐酸，加入盐酸的体积和沉淀质量的关系如图所示。

(1)混合物中Ba(NO₃)₂的物质的量至少为________mol。 

(2)X的最大值为_________mL。

七、工业流程

11. 难度：中等

铝是一种应用广泛的金属，在工业上用和冰晶石混合熔电解制得。

Ⅰ.铝土矿的主要成分是和等。从铝土矿中提炼的流程如下：

（1）写出反应1中涉及的任意一个化学方程式______；

（2）滤液Ⅰ中加入的CaO生成的沉淀是_____，已知气体A在标准状况下的密度为1.96g/L，反应2的离子方程式为______；

Ⅱ.以萤石和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：

（3）萤石的电子式______；

（4）若E为硫酸钙，D为最稳定的气态氢化物，则化合物C是______，写出由D制备冰晶石的化学方程式_______；

（5）工业电解制铝若以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_______。

八、综合题

12. 难度：中等

铝的利用成为人们研究的热点，是新型电池研发中重要的材料。

（1）通过以下反应制备金属铝。

反应1：Al₂O₃(s)＋AlCl₃(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)；ΔH₁＝akJ·mol^－1

反应2：Al₂O₃(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)；ΔH₂＝bkJ·mol^－1

反应3：3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl₃(g)；ΔH₃

①反应3的ΔH₃＝_______kJ·mol^－1。

②950℃时，铝土矿与足量的焦炭和Cl₂反应可制得AlCl₃。该反应的化学方程式是_______。

（2）在高温条件下进行反应：2Al(l)＋AlCl₃(g)3AlCl(g)。

①向图1所示的等容积A、B密闭容器中加入足量的Al粉，再分别充入1 mol  AlCl₃(g)，在相同的高温下进行反应。图2表示A容器内的AlCl₃(g)体积分数随时间的变化图，在图2中画出B容器内AlCl₃(g)体积分数随时间的变化曲线。__________

②1100℃时，向2 L密闭容器中通入3 mol AlCl(g)，发生反应：3AlCl(g)=2Al(l)＋AlCl₃(g)。已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，则该反应的平衡常数K＝________。

③加入3molAlCl(g)，在不同压强下发生反应，温度对产率的影响如图3所示。此反应选择温度为900℃的原因是_______________。

（3）用铝制作的快速放电铝离子二次电池的原理如图4所示。

①该电池充电时，阴极的电极反应式为_____。

②AlCl₃和NaCl的熔融盐常用于镀铝电解池，电镀时AlCl₄^-和Al₂Cl₇^-两种离子在电极上相互转化，其他离子不参与电极反应。NaCl的作用是_____。

九、单选题

13. 难度：中等

下列说法错误的是

A. 铁、锰、铬以及他们的合金称为黑色金属材料

B. 用铬酸做氧化剂可以使铝表面的氧化膜产生美丽的颜色

C. 可溶性铜盐有毒，但在生命体中，铜是一种不可缺少的微量元素

D. 钠与水反应、镁与沸水反应、红色的铁与高温水蒸气反应均生成碱和氢气

14. 难度：简单

下列各组物质，不能按如图(“→”表示反应一步完成)关系转化的是

选　项	a	b	c
A	Al2O3	NaAlO2	Al(OH)3
B	Al	Al(OH)3	Al2O3
C	AlCl3	Al(OH)3	NaAlO2
D	MgCl2	Mg(OH)2	MgO

A. A B. B C. C D. D

15. 难度：中等

为探究铝片（未打磨）与Na₂CO₃溶液的反应，实验如下：

下列说法不正确的是（    ）

A. Na₂CO₃溶液中存在水解平衡：CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-

B. 对比Ⅰ、Ⅲ，推测Na₂CO₃溶液能破坏铝表面的氧化膜

C. Ⅳ溶液中可能存在大量Al³⁺

D. 推测出现白色浑浊的可能原因：AlO₂^-+HCO₃^-+H₂O=Al(OH)₃↓+CO₃^2-

16. 难度：困难

为探究某铜的硫化物组成，取一定量硫化物在氧气中充分灼烧，将生成的气体全部通入盛有足量的H₂O₂和BaCl₂的混合液中，得到白色沉淀 4.66 g；将灼烧后的固体(仅含铜与氧2种元素)完全溶于100 mL 1 mol/LH₂SO₄中，过滤，得到0.64 g 红色固体，将滤液稀释至 200 mL，测得c(Cu²⁺)=0.1 mol/L。已知：Cu₂O+ H₂SO₄ =CuSO₄+Cu+H₂O。

下列说法正确的是

A.得到白色沉淀亚硫酸钡

B.原铜的硫化物中n(Cu)∶n(S)=2∶3

C.最后所得的溶液最多可以溶解铁1.12 g

D.灼烧后的固体中n(Cu₂O)∶n(CuO)=1∶1

十、实验题

17. 难度：困难

FeBr₂是一种黄绿色固体，某学习小组制备并探究它的还原性。

I．实验室制备FeBr₂实验室用如图所示装置制取溴化亚铁。其中A为CO₂发生装置，D和d中均盛有液溴，E为外套电炉丝的不锈钢管，e是两个耐高温的瓷皿，其中盛有细铁粉。

实验开始时，先将铁粉加热至600—700℃，然后将干燥、纯净的CO₂气流通入D中，E管中反应开始。不断将d中液溴滴入温度为100—120℃的D中。经过几小时的连续反应，在铁管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁。

（1）若在A中盛固体CaCO₃，a中盛6 mol/L盐酸。为使导入D中的CO₂为干燥纯净的气体，则图中B、C处的装置和其中的试剂应是：B为_____________。C为________________。为防止污染空气，实验时应在F处连接盛___________的尾气吸收装置。

（2）反应过程中要不断通入CO₂，其主要作用是____________________。

Ⅱ．探究FeBr₂的还原性

（3）实验需要200 mL 0.1 mol/L FeBr₂溶液，配制FeBr₂溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器是_____________，需称量FeBr₂的质量为：_________。

（4）取10 mL上述FeBr₂溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设：

假设1：Br^一被Cl₂氧化成Br₂溶解在溶液中；

假设2：Fe²⁺被Cl₂氧化成Fe³⁺

设计实验证明假设2是正确的：________

（5）请用一个离子方程式来证明还原性Fe²⁺>Br^一________：

（6）若在40 mL上述FeBr₂溶液中通入3×10^-3mol Cl₂，则反应的离子方程式为________

十一、综合题

18. 难度：中等

金属锰及化合物广泛应用于工业生产、制造业等领域。

（1）科研人员将锰粉碎后加入到溶液中使其浸出（假定杂质不反应，溶液体积不变），发生反应（已知含水溶液为米黄色）

①为加快上述反应速率可以采取的措施有________（写出一条即可）。不考虑温度因素，一段时间后Mn的溶解速率加快，可能的原因是_______。

②下列说明反应已达平衡的有_______（填编号）。

A.溶液的颜色不发生变化

B.溶液中

C.体系中固体的质量不变

D.与浓度的比值保持不变

③室温下，测得溶液中阳离子浓度随时间的变化情况如下图所示，则上述反应的平衡常数K=___，的转化率为_____。

④若其他条件不变，10mim后向容器中迅速加入蒸馏水至溶液体积变为原来的2倍，则再次平衡时=_____（不考虑离子水解的影响）。

（2）也可在为体系的电解液中电解获得，其阳极反应式为_____。

（3）电解制锰后的废水中含有，常用石灰乳进行一级沉降得到沉淀，过滤后再向滤液中加入等体积的溶液，进行二级沉降，为了将的浓度降到，则加入的溶液的浓度至少是___mol/L[已知]。