解析版高考化学二轮金属及其化合物专项训练.docx
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解析版高考化学二轮金属及其化合物专项训练
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2020年高考化学二轮金属及其化合物专项训练
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分
分卷I
一、单选题（共10小题，每小题2.0分,共20分）
1.CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．相对于途径②，途径①更好地体现了绿色化学思想
B．Y可以是葡萄糖溶液
C．X可能是SO2和SO3的混合气体
D．将CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体
【答案】B
【解析】途径①中会产生有毒物质SO2，而途径②不会，A错误；CuSO4与过量NaOH溶液反应会生成新制Cu（OH）2悬浊液，葡萄糖溶液能还原新制Cu（OH）2悬浊液生成Cu2O，B正确；CuSO4受热分解过程中，铜元素价态降低，故必有化合价升高的元素，CuSO4中只有氧元素的化合价能升高，故X中必有O2，C错误；D项操作会导致开始得到的胆矾晶体失去结晶水，D错误。
2.将amolFeS与bmolFe3O4投入到VLcmol·L－1的硝酸溶液中，固体恰好完全反应，假设只产生NO气体，所得溶液中S元素以SO
形式存在、Fe元素以Fe3＋形式存在，则反应中未被还原的硝酸的物质的量为（ ）
A．
mol
B．（a＋3b）mol
C．
mol
D．（cV－3a－9b）mol
【答案】A
【解析】根据HNO3～NO，设NO为xmol，则HNO3得到电子的物质的量为3xmol；FeS和Fe3O4失去电子的物质的量＝a×（3－2）＋3b×（3－
）＋a×[6－（－2）]＝（9a＋b）mol，根据得失电子守恒x＝
，生成NO的物质的量与被还原的硝酸的物质的量相等，因此反应中未被还原的硝酸的物质的量为
mol。
3.镁、铝都是较活泼的金属，下列描述中正确的是（ ）
A．高温下，镁、铝在空气中都有抗腐蚀性
B．镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应
C．镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应，铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应
D．铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物
【答案】C
【解析】在常温下，镁和铝在空气中都能与氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化，所以镁和铝都有抗腐蚀的性能，但是在高温下能与氧气剧烈反应，放出大量热，A错；镁能跟酸反应，不能跟碱反应，B错；铝热剂是铝粉和氧化铁的混合物，在进行铝热反应时，为了引燃，在铝热剂上放供氧剂（氯酸钾），中间插一根镁条，是引燃用的，D错。
4.一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO2、SO3和O2。
已知：
SO2、SO3都能被碱石灰和氢氧比钠溶液吸收。
利用如图所示装置加热硫酸铜粉末直至完全分解。
若硫酸铜粉末质量为10.0g，完全分解后，各装置的质量变化关系如表所示。
请通过计算，推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式是（ ）
A．4CuSO4
4CuO＋2SO3↑＋2SO2↑＋O2↑
B．3CuSO4
3CuO＋SO3↑＋2SO2↑＋O2↑
C．5CuSO4
5CuO＋SO3↑＋4SO2↑＋2O2↑
D．6CuSO4
6CuO＋4SO3↑＋2SO2↑＋O2↑
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律分析，反应生成气体的质量为42.0g－37.0g＝5g，生成氧化铜的质量为10g－5g＝5g；干燥管完全吸收了二氧化硫和三氧化硫，其质量为79.5g－75g＝4.5g，生成的氧气的质量为5g－4.5g＝0.5g；则参加反应的硫酸铜和生成的氧化铜及生成的氧气的质量比为10g∶5g∶0.5g＝20∶10∶1，表现在化学方程式中的化学计量数之比为
∶
∶
＝4∶4∶1，从题干中可以看出，只有A答案符合这个比例，故A正确。
5.有关镁的下列叙述中错误的是（ ）
A．能与NH4Cl溶液作用放出氢气
B．与冷水剧烈反应，生成Mg（OH）2沉淀并放出氢气
C．在CO2中能继续燃烧，所以金属镁着火，不能用CO2去灭火
D．在通常情况下其表面有一层致密的氧化膜，所以抗腐蚀能力很强
【答案】B
【解析】解题的基点：
掌握镁的活泼性顺序是解决本题的关键。
A项，氯化铵水解呈酸性，能与镁反应放出氢气，A正确；B项，镁与冷水不反应，B错误；C项，镁能在二氧化碳中燃烧，生成MgO和C，故不能用于二氧化碳灭金属镁着火，正确；D项，镁与氧气反应生成氧化镁，抗腐蚀能力较强，正确。
6.用稀H2SO4、NaOH溶液和金属铝为原料制取Al（OH）3。
甲、乙、丙三个学生的制备途径分别是（ ）
甲：
Al
Al2（SO4）3
Al（OH）3
乙：
Al
NaAlO2
Al（OH）3
丙：
―→Al（OH）3
若要得到等量的Al（OH）3，则（ ）
A．三者消耗的原料相同
B．甲消耗的原料的总物质的量最多
C．乙消耗的原料的总物质的量最少
D．丙消耗的原料的总物质的量最多
【答案】B
【解析】可以假设制取2molAl（OH）3，然后根据各步反应的方程式计算消耗原料的具体量，比较量的多少即得；选B。
7.下列有关钠与水或溶液的反应叙述正确的是（ ）
A．23gNa与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子
B．虽然Na块与水反应的速度比与乙醇反应的速度快，但相同质量的钠块与二者完全反应产生相同质量的气体
C．钠与CuSO4溶液反应：
2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋
D．钠与水反应的离子方程式：
Na＋2H2O===Na＋＋OH－＋H2↑
【答案】B
【解析】A项，23g钠为1mol，产生0.5molH2；B项，Na与水、乙醇的反应本质都是钠置换出氢气，相同质量的钠失电子数相同，因而产生的氢气质量相同；C项，钠与盐溶液的反应，先考虑与水的反应，再考虑产物与盐是否反应；D项，原子不守恒。
8.出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2（OH）3Cl覆盖在表面。
下列说法不正确的是（ ）
A．锡青铜的熔点比纯铜的高
B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用
C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比在干燥环境中快
D．生成的Cu2（OH）3Cl覆盖物受热时很可能得到黑色物质
【答案】A
【解析】锡青铜属于合金，熔点比各成分金属的低，A错误；由于锡比铜活泼，在发生电化学腐蚀时，锡失电子，铜被保护，B正确；潮湿的环境更易形成原电池，将会加快金属的腐蚀速率，C正确；Cu2（OH）3Cl受热分解得到黑色CuO，D正确；选A。
9.将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸。
下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是（ ）
【答案】C
【解析】0.4gNaOH和1.06gNa2CO3的物质的量分别是0.01mol、0.01mol，加入稀盐酸后，HCl先与氢氧化钠反应，则消耗HCl的物质的量是0.01mol，则稀盐酸的体积是0.01mol÷0.1mol·L－1＝0.1L，然后HCl再与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，此时又消耗HCl的物质的量是0.01mol，稀盐酸的体积是0.1L，最后HCl再与0.01mol的碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体0.01mol，又消耗稀盐酸0.1L，所以对应的图像是C。
10.室温下，在0.2mol·L－1Al2（SO4）3溶液中，逐滴加入1.0mol·L－1NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是（ ）
A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al（OH）3
B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变
C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al（OH）3沉淀
D．d点时，Al（OH）3沉淀开始溶解
【答案】C
【解析】A项，Al2（SO4）3为强酸弱碱盐，Al3＋水解使溶液显酸性，离子方程式应为Al3＋＋3H2O鸠馎l（OH）3＋3H＋，错误；B项，a～b段，加入NaOH消耗H＋，使Al3＋＋3H2O鸠馎l（OH）3＋3H＋反应正向进行，Al3＋的浓度减小，错误；C项，b～c段，pH变化不明显，说明OH－主要用于生成Al（OH）3沉淀，正确；D项，c～d过程中，pH变化较大，说明发生了反应：
Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，所以c点以后Al（OH）3开始溶解，错误。
二、双选题（共4小题，每小题5.0分,共20分）
11.（双选）“钾泻盐”的化学式为MgSO4·KCl·xH2O，是一种制取钾肥的重要原料，它溶于水得到KCl与MgSO4的混合溶液。
某化学活动小组设计了如下实验方案：
以下说法不正确的是（ ）
A．该方案能够计算出“钾泻盐”中KCl的质量分数
B．足量Ba（NO3）2溶液是为了与MgSO4充分反应
C．“钾泻盐”化学式中x＝2
D．上述实验数据的测定利用学校实验室里的托盘天平即可完成
【答案】CD
【解析】加入足量的硝酸银溶液，能将氯离子全部转化为沉淀，由沉淀质量进而求得氯化钾的质量，然后计算出氯化钾的质量分数，A说法正确；加入足量Ba（NO3）2溶液是为了与MgSO4充分反应，从而计算硫酸镁的质量，B说法正确；根据提供的数据，可计算出硫酸镁和氯化钾的质量，然后根据化学式可求出化学式中x的值；根据方程式：
MgSO4＋Ba（NO3）2===BaSO4↓＋Mg（NO3）2，可知：
n（MgSO4）＝n（BaSO4）＝
＝0.100mol，m（MgSO4）＝120g·mol－1×0.100mol＝12.00g。
根据方程式：
AgNO3＋KCl===AgCl↓＋KNO3，可知：
n（KCl）＝n（AgCl）＝
＝0.100mol，m（KCl）＝74.5g·mol－1×0.100mol＝
7.450g。
m（H2O）＝24.85g－12.00g－7.45g＝5.4g，n（H2O）＝
＝0.300mol，所以n（MgSO4）∶n（KCl）∶n（H2O）＝0.100mol∶0.100mol∶0.300mol＝1∶1∶3，化学式为MgSO4·KCl·3H2O，即x＝3，故C说法错误；因为托盘天平只能精确到0.1g，而题目中的数据精确到0.01g。
12.（双选）根据下列框图分析。
下列说法正确的是（ ）
A．E2＋的氧化性比M2＋的氧化性弱
B．在反应①中硫酸既表现了酸性、又表现了氧化性
C．反应④的离子方程式可表示为3SCN－＋E3＋===E（SCN）3↓
D．在③反应中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀
【答案】AD
【解析】根据流程分析可知，M为铜，在酸性溶液中被过氧化氢氧化为铜盐溶液CuSO4，依据Y加入KSCN溶液变红色说明是Fe3＋离子，和氨水反应生成红褐色沉淀氢氧化铁；说明X为亚铁离子形成的硫酸亚铁溶液，推断E为Fe；依据推断出的物质分析选项。
A、依据阳离子氧化性强弱，结合金属活动顺序表分析判断；Fe2＋的氧化性比Cu2＋的氧化性弱；
B、反应①中硫酸只是提供酸性环境，过氧化氢做氧化剂氧化铜；
C、反应④的离子方程式可表示为3SCN－＋Fe3＋===Fe（SCN）3；生成的是红色溶液，不是沉淀；
D、在③反应中若不加稀硫酸，硫酸亚铁被过氧化氢氧化为硫酸铁，在中性溶液中铁离子会沉淀，可能看到红褐色沉淀。
13.在一定温度下，向饱和苛性钠溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原温度，下列有关说法中，正确的是（ ）
A．溶液中Na＋浓度增大，有O2放出
B．溶液的碱性不变，有H2放出
C．溶液中Na＋数目减少，有O2放出
D．溶液的碱性不变，有O2放出
【答案】CD
【解析】向饱和苛性钠溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后，过氧化钠会消耗水，生成氧气，排除B，钠离子浓度不变，始终是饱和溶液，但是钠离子的数目少了。
14.（双选）由5molFe2O3,4molFe3O4和3molFeO组成的混合物，加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。
若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是（ ）
A．4∶3
B．3∶2
C．3∶1
D．2∶l
【答案】BC
【解析】分析题给混合物和高温下发生的反应，可知当发生Fe2O3＋Fe===3FeO时，反应后混合物中含有6molFeO,4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为3∶2；当发生反应：
Fe2O3＋FeO===Fe3O4时，反应后混合物中含有2molFeO,4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为1∶2；当两反应均存在时，FeO与Fe2O3的物质的量之比处于两者之间，故BC可能。
分卷II
三、非选择题（共4小题，每小题15.0分,共60分）
15.工业上利用氟碳铈矿（主要成分CeCO3F）提取CeCl3的一种工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）CeCO3F中，Ce元素的化合价为________________。
（2）酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换HCl不会造成环境污染。
写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式：
_______________________________________________________________。
（3）向Ce（BF4）3中加入KCl溶液的目的是_____________________________________________。
（4）溶液中的c（Ce3＋）＝1×10－5mol·L－1，可认为Ce3＋沉淀完全，此时溶液的pH为
________________________________________________________________________
（已知Ksp[Ce（OH）3]＝1.0×10－20）。
（5）加热CeCl3·6H2O和NH4Cl的固体混合物可得到无水CeCl3，其中NH4Cl的作用是
________________________________________________________________________。
（6）准确称取0.7500gCeCl3样品置于锥形瓶中，加入适量过硫酸铵溶液将Ce3＋氧化为Ce4＋，然后用0.100mol·L－1（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定至终点，消耗25.00mL标准溶液（已知：
Fe2＋＋Ce4＋===Ce3＋＋Fe3＋）。
①该样品中CeCl3的质量分数为________________。
②若使用久置的（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液进行滴定，测得该CeCl3样品的质量分数________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
【答案】
（1）＋3
（2）H2O2＋2CeO2＋6H＋===2Ce3＋＋4H2O＋O2↑
（3）避免三价铈以Ce（BF4）3沉淀的形式损失或除去BF
或提高CeCl3的产率
（4）9
（5）NH4Cl固体受热分解产生HCl，抑制CeCl3水解
（6）①82.2%或82.17% ②偏大
【解析】
（1）根据化合价的代数等于零计算，C为＋4价、O为－2价，F为－1价。
（2）HCl被CeO2氧化的产物为氯气；H2O2被氧化为O2，CeO2的还原产物为Ce3＋，根据电子守恒、电荷守恒即可配平方程式。
（3）从流程可知KBF4为沉淀，该步骤为除去BF
。
（4）c（OH－）＝
。
（5）从Ce（OH）3的溶度积可知CeCl3易水解，氯化铵分解产生的HCl可抑制CeCl3的水解。
（6）①由反应信息可得关系式：
CeCl3 ～ （NH4）2Fe（SO4）2，再根据硫酸亚铁铵的物质的量和关系式即可计算n（CeCl3）。
②久置的（NH4）2Fe（SO4）2中Fe2＋已部分被氧化，必然消耗（NH4）2Fe（SO4）2的量增多，因而测定结果偏大。
16.一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后，将所得固体完全溶于稀盐酸，制得溶液A。
（1）铁在氯气中燃烧的化学方程式是_______________________________________________。
（2）推测A中可能含有的金属阳离子：
①只有Fe3＋；②只有Fe2＋；③________。
甲同学为探究溶液的组成，实验如下：
（3）乙同学继续探究溶液A的组成。
查阅资料：
16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
实验过程：
另取少量溶液A于试管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，KMnO4溶液紫色褪去。
实验结论：
________（填写字母序号）。
a．可能有Fe2＋ b．可能无Fe2＋ c．一定有Fe2＋
根据你选择的实验结论，简述理由：
________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
（1）2Fe＋3Cl2
2FeCl3
（2）含有Fe3＋和Fe2＋
（3）a 因为还原性Fe2＋＞Cl－，逐滴加入的酸性KMnO4溶液，先将Fe2＋氧化，而使KMnO4紫色褪去，故可能含有Fe2＋（或b 溶液中可能无Fe2＋，加入的酸性KMnO4溶液，将Cl－氧化，而使KMnO4紫色褪去）
【解析】Fe3＋可以和铁单质反应生成Fe2＋，Fe3＋只有氧化性，Fe2＋既有氧化性又有还原性，氯气具有强氧化性，与铁反应生成Fe3＋。
将一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后所得固体完全溶于稀盐酸，假如铁粉剩余，在所得溶液中铁粉可以把Fe3＋还原为Fe2＋，所以在溶液中可能含有的金属阳离子为①Fe3＋；②Fe2＋；③Fe3＋和Fe2＋。
在溶液中检验Fe3＋常使用KSCN溶液，若加入KSCN溶液后溶液变为红色，说明溶液中含有Fe3＋；若不变红色，说明不含Fe3＋。
向溶液A中加入酸性高锰酸钾溶液时，酸性高锰酸钾可以氧化Fe2＋，也可以氧化Cl－，故不能确定溶液中是否含有Fe2＋。
17.常见的治疗缺铁性贫血的方法是服用补铁药物，市场上一种常见的补铁药物的商品名称是：
速力菲，正式名称是：
琥珀酸亚铁薄膜片，为棕黄色薄膜衣片，除去薄膜衣后显暗黄色，药片中Fe2＋的含量约为34.0～36.0%。
该药片在水和乙醇中的溶解度不大。
某学校化学实验小组为了检测“速力菲”药片中Fe2＋的存在，设计了如下几组理论实验设计方案：
Ⅰ.甲组方案：
药片,溶于水,NaOH溶液白色沉淀―→灰绿色沉淀―→红褐色沉淀
（提示：
白色的Fe（OH）2在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色）
甲组同学按照设计的方案完成实验，但遗憾的是他们没有得到预期的实验结果。
分析甲组实验失败的可能原因：
__________________________________________________________。
Ⅱ.乙组同学在参考书上查得如下资料：
①人体胃液中有大量盐酸，能溶解多种物质。
②H2O2不稳定，光照、加热和微量杂质会促使其分解；
H2O2中氧元素为－1价，它既有氧化性又有还原性。
他们认真思考了甲组实验失败的原因，模拟药服用后在人体中溶解的变化过程，重新设计并完成下列实验：
乙组方案：
药片
淡黄色浑浊
淡红色溶液
红色加深，有气体产生，后又褪色
（1）试剂1为________，试剂2为________。
（2）加入试剂2后，溶液显淡红色的原因：
____________________________________
________________________________________________________________________。
（3）加双氧水后，红色加深的原因是__________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
根据氧化还原反应中化合价变化情况，试写出在酸性条件下Fe2＋与双氧水反应的离子方程式：
___________________________________________________________________________。
Ⅲ.丙组同学对乙组实验中最后红色褪去的现象产生了浓厚的兴趣，欲探究其褪色的原因。
根据粒子的组成，他们认为有两种可能原因：
①[Fe（SCN）]2＋中的三价铁被还原为亚铁；
②________________________________________________________________________。
请你对其中一种可能进行实验验证：
实验方案（用文字叙述）：
____________________________________________________
________________________________________________________________________。
根据预期现象判断结论：
__________________________________________________。
【答案】Ⅰ.该药片在水中溶解度不大，少量溶解后的溶液中几乎不存在Fe2＋，所以得不到预期的实验现象
Ⅱ.
（1）盐酸 KSCN溶液
（2）在溶液形成过程中有少量Fe2＋已经氧化成Fe3＋，滴加KSCN溶液后，Fe3＋与SCN－结合成浓度较小的红色[Fe（SCN）]2＋
（3）加入的H2O2能将Fe2＋氧化为Fe3＋，导致溶液中Fe3＋浓度增大，[Fe（SCN）]2＋浓度也随之增大，所以红色加深 H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
Ⅲ.②SCN－被双氧水氧化
实验方案：
在褪色后溶液中加入FeCl3溶液或在褪色后溶液中加入KSCN溶液；
根据预期现象判断结论：
在褪色后溶液中加入FeCl3溶液
现象：
变红色 结论：
褪色原因是因为①；不变红色 结论：
褪色原因是因为②
（或在褪色后溶液中加入KSCN溶液现象：
变红色 结论：
褪色原因是因为②；不变红色 结论：
褪色原因是因为①）
【解析】Ⅰ.题目信息说该药片在水和乙醇中的溶解度不大，甲组方案设计用水溶解药片，溶液中几乎没有Fe2＋，所以得不到预期的实验现象。
Ⅱ.
（1）乙组方案模拟药服用后在人体中溶解的变化过程，设计并完成实验。
药片在盐酸作用下，形成Fe2＋，Fe2＋再被H2O2氧化成Fe3＋。
（2）Fe2＋还原性很强，极易空气中O2氧化为Fe3＋，在溶液形成过程中有少量Fe2＋已经氧化成Fe3＋。
（3）Fe2＋还原性很强，H2O2在酸性条件下将Fe2＋氧化为Fe3＋。
Ⅲ.显红色是因为[Fe（SCN）]2＋存在，[Fe（SCN）]2＋不存在，颜色退去，由溶液存在平衡：
Fe3＋＋2SCN－鸠馵Fe（SCN）]2＋，可知Fe3＋、SCN－浓度减少均会导致颜色的改变。
18.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用下图的实验装置测定Na2O2试样的纯度（可供选用的反应物只有CaCO3固体、6mol·L－1盐酸、6mol·L－1硫酸和蒸馏水）。
回答下列问题：
（1）装置A中液体
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