全国1卷届高三上学期高考化学一轮验收测试《金属及其化合物》含答案.docx
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全国1卷届高三上学期高考化学一轮验收测试《金属及其化合物》含答案
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(全国1卷)2020届高三上学期高考化学一轮验收测试
《金属及其化合物》
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.下列关于铝的叙述中正确的是( )
A.铝还原性强且亲氧性强,所以可通过铝热反应冶炼高熔点金属
B.铝在空气中极易锈蚀,所以铝制品的使用时间很短
C.铝能耐稀硫酸腐蚀,所以运送稀硫酸可用铝制槽车
D.铝的导电性比铜、银更强,所以常用以制造电线,电缆
2.有3份等质量的小苏打,第1份直接与盐酸恰好完全反应;第2份首先加热,使其部分分解后,再与盐酸恰好完全反应;第3份首先加热,使其完全分解后,再与盐酸恰好完全反应。
假若盐酸的物质的量浓度相同,消耗盐酸的体积分别为V1、V2和V3,则V1、V2和V3的大小关系正确的是( )
A.V1>V2>V3
B.V1>V3>V2
C.V2>V3>V1
D.V1=V2=V3
3.在相同条件下,将相同物质的量的Na、Mg、Al分别加入盛有同浓度、同体积稀盐酸的甲、乙、丙三支试管中充分反应,生成气体的体积关系不可能是( )
A.甲(Na)>乙(Mg)>丙(Al)
B.甲(Na)>乙(Mg)=丙(Al)
C.甲(Na)<乙(Mg)<丙(Al)
D.甲(Na)=乙(Mg)=丙(Al)
4.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法中错误的是( )
A.MgO、Al2O3的熔点很高,可制作耐高温材料,工业上也用其电解冶炼对应的金属
B.Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性
C.燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应
D.铝比铁活泼,但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀
5.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是( )
A.④
B.③
C.③④
D.①②③④⑤
6.金属锂是密度最小的金属,等质量的不同金属,锂可以释放出更多电子,故常用来制造高性能电池。
已知锂的金属性介于钠和镁之间,则冶炼金属锂应采用的方法是( )
A.电解法
B.热还原法
C.热分解法
D.铝热法
7.往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100mL水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是( )
A.甲<乙<丙<丁
B.丁<甲<乙=丙
C.甲=丁<乙=丙
D.丁<甲<乙<丙
8.碱金属及其化合物在生活和化工生产中具有广泛的用途,下列说法正确的是( )
A.钠钾合金能用作原子反应堆的导热剂是由于二者是活泼金属易失电子
B.用饱和碳酸氢钠制造灭火剂比用饱和碳酸钠制造灭火剂的效果好
C.碳酸钠可用于制造洗涤剂,因为碳酸钠是碱
D.五彩缤纷的焰火是K单质燃烧所致
9.某学生设计了如下方法对X盐进行鉴定:
由此分析,下列结论中正确的是( )
A.X中一定有Fe3+
B.Z中一定有Fe3+
C.Y为AgI沉淀
D.X一定为FeBr2溶液
10.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝,下述操作步骤中最恰当的组合是( )
①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀 ⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液
A.①⑥⑤③
B.②③④③
C.②③⑤③
D.①③⑤③
二、双选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)
11.(双选)现有浓度均为1mol·L-1的FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液100mL,向该溶液中加入5.6g铁粉,待反应完毕。
下列有关叙述不正确的是( )
A.反应后的溶液中含有Fe2+、Cu2+,不含Fe3+
B.反应后的溶液中含有Fe2+0.2mol、Cu2+0.1mol
C.反应后的溶液中Fe2+增至0.2mol
D.反应后容器中残留有Cu0.05mol
12.过氧化钠可作为氧气的来源。
常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了14g,反应中有关物质物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)
13.有关NaHCO3和Na2CO3的性质,以下叙述错误的是( )
A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积大
B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应,所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C.将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀,加入Na2CO3溶液中产生白色沉淀
D.等物质的量浓度的两种溶液,Na2CO3溶液的碱性大于NaHCO3溶液的碱性
14.下列说法中错误的是( )
A.利用铝热反应制备金属铝
B.铝可用于冶炼某些熔点较高的金属
C.铁轨焊接时常用到铝热反应,铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化
D.铝热反应是炼铁最常用的方法
15.(双选)我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”(流程简图如图),促进了世界制碱技术的发展。
下列有关说法正确的是( )
A.沉淀池中的反应物共含有六种元素
B.过滤得到的“母液”中一定含有两种溶质
C.图中X可能是氨气
D.通入氨气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收,更多地析出沉淀
第Ⅱ卷
三、填空题(共2小题,每小题10.0分,共20分)
16.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ~Ⅳ所示:
(1)只根据图Ⅰ或Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是_________________________________
(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是________(填选项序号)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是________________________________________________________________________(填化学式)。
17.有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。
实验时,往100mL大试管中先加40mL煤油,取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞,通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞,并夹紧弹簧夹(如图)。
仔细观察,回答下列问题:
(1)有关钠反应的现象是__________________________________________________________。
(2)大试管里的溶液中出现的现象:
_________________________________________________。
(3)装置中液面的变化:
大试管内________;长颈漏斗内________。
(4)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式:
______________________________________
______________________________________________________________________________。
四、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
18.铝是应用广泛的金属。
以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:
SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为___________________________________。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是_____________________________________________。
(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。
阳极的电极反应式为________,阴极产生的物质A的化学式为________。
(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。
在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是_________________________________________________。
答案解析
1.【答案】A
【解析】铝在空气中形成致密的氧化膜,保护内层不被氧化,B错;铝不能耐稀硫酸腐蚀,C错;铝的导电性不如铜、银,D错。
2.【答案】D
【解析】3份小苏打质量相等,无论是直接与盐酸反应,还是部分分解或完全分解后与盐酸反应,最终得到的都是NaCl溶液,其中Cl-来自于盐酸,Na+来自于NaHCO3,3份消耗盐酸的体积相同。
3.【答案】A
【解析】三种金属与酸反应的方程式分别为2Na+2HCl===2NaCl+H2↑、Mg+2HCl===MgCl2+H2↑、2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑。
镁、铝只和酸反应,钠和酸、水都反应,无论酸过量还是金属过量,都不会出现乙(Mg)>丙(Al),故A不可能。
酸不足量,且三种金属与酸反应后都过量时,镁、铝只和酸反应,所以乙、丙两支试管得到的氢气全部来自于酸,所以产生的氢气体积相同;钠不仅和酸反应还和水反应,所以甲试管的氢气来自于水和酸,导致甲试管得到的氢气体积大于乙、丙两支试管得到的氢气,故B可能。
三种金属不足量、酸过量时,以金属为标准进行计算,根据方程式知,生成氢气最多的为铝,其次为镁,最少的为钠,故C可能。
酸不足量且钠与酸恰好完全反应时,生成的氢气全部来自于酸,因为酸的量相同,所以生成的氢气相同,故D可能。
4.【答案】A
【解析】MgO的熔点很高,通常电解熔点较低的MgCl2制备Mg,A错误;治疗胃酸过多时要消耗胃中的酸,因此Al(OH)3表现出碱性,B正确;Al的表面形成致密的氧化膜,可以保护Al不被进一步腐蚀,D正确。
5.【答案】C
【解析】③不反应,实验方案及现象均错;④检验的是Cl-,与Fe3+的性质无关。
6.【答案】A
【解析】金属锂的金属性介于钠和镁之间,钠与镁都用电解法制取,所以锂也用电解法制取。
7.【答案】B
【解析】
(1)甲、丁相比:
甲:
Na→NaOH 消耗H2O,溶剂减少
丁:
NaOH无反应 溶剂不变
故NaOH的质量分数:
甲>丁。
(2)乙、丙相比:
NaOH相等消耗H2O相等溶剂相等
故乙、丙溶液完全等同。
(3)乙、丙与甲相比 甲:
Na 乙:
Na2O 丙:
Na2O2
当它们物质的量相等时,Na(甲)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH物质的量的
,它们所消耗的水相等,故溶剂相等,因此甲的质量分数比乙、丙小。
8.【答案】B
【解析】A项,钠钾合金在常温下呈液态,能用作原子反应堆的导热剂,与二者是活泼金属易失电子无关系,A错误;B项,用饱和碳酸氢钠制造灭火剂比用饱和碳酸钠制造灭火剂的效果好,因为碳酸氢钠与酸反应放出的CO2速率快,B正确;C项,碳酸钠可用于制造洗涤剂,因为碳酸钠水解溶液显碱性,但碳酸钠不是碱,C错误;D项,五彩缤纷的焰火是金属的焰色反应所致,而不是燃烧,D错误。
9.【答案】B
【解析】由反应过程可知,Z与KSCN溶液反应后溶液显红色,Z中一定有Fe3+;而X中不一定有Fe3+,也可能是Fe2+被酸化硝酸根氧化为Fe3+,AgI沉淀为黄色而不是淡黄色,AgBr为淡黄色沉淀,所以只有B项正确。
10.【答案】B
【解析】利用Al溶于NaOH溶液生成NaAlO2,而Mg不溶于NaOH溶液可除去Mg,NaAlO2与CO2生成Al(OH)3;选B。
11.【答案】BC
【解析】Fe3+和Cu2+均能氧化Fe,而且由于Fe3+的氧化性更强,所以Fe3+先与Fe反应。
假设Fe3+完全反应,根据反应:
2Fe3++Fe===3Fe2+可知需要消耗0.05molFe,假设成立,仍剩余0.05molFe。
假设Cu2+完全反应,根据反应:
Cu2++Fe===Fe2++Cu可知需要再消耗0.1molFe,比剩余的Fe多,假设不成立,所以0.05molFe完全反应,析出0.05molCu,剩余0.05molCu2+,0.3molFe2+。
综上所述,A、D均为正确答案,B、C错误;选B、C。
12.【答案】BD
【解析】过氧化钠和CO2反应的方程式是2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,根据方程式可知,每消耗2molCO2和2mol过氧化钠,生成2mol碳酸钠的同时固体质量增加2×44g-32g=56g。
其中过氧化钠既是氧化剂,也是还原剂,所以转移电子的物质的量是2mol。
因此如果固体质量增加了14g,则消耗CO2是0.5mol,在标准状况下占11.2L,生成碳酸钠是0.5mol,共53g,转移电子的物质的量是0.5mol,电子数为0.5NA,据此可知选项B、D正确。
13.【答案】AC
【解析】相对分子质量NaHCO3小于Na2CO3,所以等质量的NaHCO3、Na2CO3的物质的量n(NaHCO3)>n(Na2CO3),即NaHCO3产生CO2的体积在相同条件下大;物质的量相等的NaHCO3、Na2CO3与HCl反应,消耗HCl的物质的量Na2CO3是NaHCO3的两倍,则消耗同浓度HCl溶液的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍;NaHCO3溶液中HCO
与OH-反应生成CO
、CO
与Ca2+结合生成CaCO3沉淀;相同条件下Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液的碱性强。
14.【答案】AD
【解析】A选项,铝热反应是铝单质与金属氧化物反应生成Al2O3,错误;D选项,铝的价格比铁高得多,错误。
15.【答案】AD
【解析】沉淀池中发生的反应的反应物是氯化钠、氨气、二氧化碳和水,所以含有钠、氯、氮、氢、碳、氧六种元素,故A正确;过滤得到的“母液”中含有的溶质有碳酸氢钠、氯化铵,还有可能含有过量的氯化钠,故B错;碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,所以X是二氧化碳,故C错;氨气的水溶液显碱性,能更好的吸收二氧化碳,使反应物浓度大,反应速度快,故D正确。
16.【答案】
(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑、
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D
(3)NaHCO3
【解析】
(1)图Ⅰ不能达到实验目的,因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳,二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊,故不可以;图Ⅱ可以鉴别,因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应,生成的二氧化碳气体的量不同,可根据气球膨胀程度来判断。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。
(3)试管B装入碳酸氢钠,试管A装入碳酸钠,这样直接加热的碳酸钠,温度高,不分解,不能使澄清石灰水变浑浊,而间接加热的碳酸氢钠分解,使澄清石灰水变浑浊,表明了碳酸氢钠很不稳定。
17.【答案】
(1)有气泡生成,钠熔化成闪亮的小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动,最终完全溶解
(2)下层溶液出现白色絮状沉淀,溶液的颜色逐渐变浅
(3)下降 上升
(4)2Na+FeSO4+2H2O===Fe(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
【解析】本题以实验探究形式考查金属钠的性质。
(1)金属Na与FeSO4溶液反应的实质是Na先与水反应,使Na粒熔化,并随气泡的生成而在两种液体界面处上下跳动。
(2)因反应生成的NaOH又与FeSO4反应生成白色絮状沉淀,溶液的颜色逐渐变浅。
(3)因产生了H2,使装置内压强增大,故大试管内液面下降,长颈漏斗内液面上升。
(4)2Na+2H2O+Fe2+===Fe(OH)2↓+H2↑+2Na+。
18.【答案】
(1)Al2O3+2OH-===2AlO
+H2O
(2)减小
(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化
(4)4CO
+2H2O-4e-===4HCO
+O2↑ H2
(5)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜
【解析】
(1)强碱条件下,Al2O3与OH-发生反应的离子方程式为Al2O3+2OH-===2AlO
+H2O。
(2)“过滤Ⅰ”所得滤液的主要成分是NaAlO2,显强碱性,加入NaHCO3后,NaAlO2可与NaHCO3发生反应:
AlO
+HCO
+H2O===Al(OH)3↓+CO
,溶液碱性减弱,pH减小。
(3)石墨具有还原性,电解熔融Al2O3,阳极O2-被氧化为O2,阳极上产生的O2会氧化石墨电极。
(4)电解Na2CO3溶液,实际上是电解水,观察电解池装置可知,阳极产物有NaHCO3和O2,则阳极反应式为4CO
+2H2O-4e-===4HCO
+O2↑,阴极发生还原反应,2H2O+2e-===H2↑+2OH-,产物为H2。
(5)Al表面容易形成致密的氧化铝薄膜,NH4Cl受热易分解产生HCl,生成的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜,有利于AlN的制备。
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