2020高考化学《金属及其化合物》专题训练(含答案)

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高考化学《金属及其化合物》专题训练
一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)
1.观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体，则下列说法正确的是(　　)
A． ①发生氧化还原反应生成了过氧化钠
B． ④只发生物理变化
C． ③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D． ②变白色主要是因为生成了氢氧化钠
2.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
3.镁条在空气中燃烧后，其生成物中可能含有的物质是(　　)
A． MgCO3、MgO、Mg3N2
B． Mg(OH)2、MgO、MgCO3
C． MgO、Mg3N2、C
D． Mg2N3、C、MgO
4.有关碱金属的叙述正确的是 (　　)
A． 随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大
B． 碱金属单质的金属性很强，均易与氯气、氧气、氮气等发生反应
C． 碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯
D． 无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水
5.下列物质①HCl溶液、②H2O、③C2H5OH 都能与Na反应放出H2，其产生H2的速率排列顺序正确的是(　　)
A． ①>②>③
B． ②>①>③
C． ③>①>②
D． ②>③>①
6.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　)

7.氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在40～50 ℃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． CuH可作氧化剂，还原剂
C． CuH＋Cl2===CuCl＋HCl(燃烧)
D． CuH＋HCl===CuCl＋H2↑(常温)
8.由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中某几种组成的混合物，向其中加入足量的盐酸有气体放出。将气体通过足量的NaOH溶液，气体体积减少一部分，将上述混合物在空气中加热，有气体放出，下列判断正确的是(　　)
A． 混合物中一定有Na2O2、NaHCO3
B． 混合物中一定含有Na2CO3、NaHCO3、Na2O2
C． 混合物中一定不含Na2O2、NaCl
D． 混合物中一定不含有Na2CO3、NaCl
9.向50 mL NaOH溶液中逐渐通入一定量的CO2(假设溶液体积不变)，随后取此溶液10 mL，将其稀释至100 mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的盐酸，产生CO2气体的体积(标准状况下)与所加入的盐酸的体积关系如图，下列分析错误的是(　　)


A． OA段所发生反应的离子方程式：H＋＋OH－===H2O
B． NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶质为NaOH和Na2CO3，其物质的量浓度之比为1∶1
C． 产生的CO2体积(标准状况下)为0.056 L
D． 稀释液中NaOH的物质的量浓度为0.025 mol·L－1
10.下表为某轻质纯碱产品说明书：

其中有错误的一项是(　　)
A． 化学名
B． 性状
C． 化学式
D． 用途
11.关于钠的叙述中，不正确的是(　　)
A． 金属钠与水反应生成氢气，但是实验室中不能用金属钠与水反应制备氢气
B． 金属钠放在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰
C． 金属钠在空气中放置生成氧化钠，在空气中燃烧生成过氧化钠
D． 金属钠与氧气反应的产物取决于氧气的用量
12.用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制单质铜，有人设计了以下两种方案：
①FeH2Cu
②CuOCuSO4Fe,Cu
若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量为(　　)
A． 一样多
B． ①多
C． ②多
D． 无法判断
13.下列有关铝及重要化合物的叙述正确的是(　　)
A． 制备Al(OH)3悬浊液：向1 mol·L－1AlCl3溶液中加过量的6 mol·L－1NaOH溶液
B． 向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O：Al3＋＋4NH3·H2O===[Al(OH)4]－＋4NH
C． 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，金属铝的熔点较低
D． 将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生
14.在含有下列离子组的溶液中，加入Fe(NO3)2固体后，仍然能够大量共存的离子组是(　　)
A． K＋、SO、NH、CO
B． K＋、Ba2＋、OH－、Cl－
C． Na＋、H＋、Cl－、SO
D． Na＋、Mg2＋、Cl－、NO
15.下列几种试剂不能把等物质的量浓度的Na2CO3，NaHCO3鉴别开的是(　　)
A． CaCl2溶液
B． 澄清石灰水
C． 稀盐酸
D． pH试纸
二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
16.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在氮气作保护气下加热至300～350 ℃，通入干燥H2而制得FeCl2。该反应的化学方程式为 __________________________________________________________。
(3)工业上另一种制备FeCl2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：2FeCl3＋C6H5Cl2FeCl2＋C6H4Cl2＋HCl↑
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)根据上述三个反应，下列有关说法中正确的是________(填序号)。
①反应(1)中，氢碘酸既表现了酸性，又表现了还原性
②反应(3)中，HCl为氧化产物
③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：____________________________________。
17.如图所示是向MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入一定量NaOH溶液，紧接着再加入一定量稀盐酸，生成沉淀的物质的量y与加入溶液的体积x的关系图。根据图示判断：

(1)N点时溶液中的溶质有________(填化学式)。________(填N、M、K、P或F)点之前加入的是NaOH溶液，之后加入的是盐酸。
(2)c(NaOH) ________ (填“大于”、“小于”或“等于”)c(HCl)，原混合溶液中c(MgCl2)∶c(AlCl3)＝ ____________。
18.某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的一种或几种物质，往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入的NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。回答下列问题：

(1)溶液中一定含有的溶质是________，一定不含有的溶质是________(填化学式)。
(2)溶液中可能含有的溶质是________(填名称)，判断该物质是否存在的实验方法是________________________________________________________________________，
现象是__________________________________________________________________。
(3)分别写出AB段、BC段发生反应的离子方程式：
①AB段为____________________________________________________________________；
②BC段为____________________________________________________________________。
19.某研究性学习小组在网上收集到如下信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：
[实验]将燃烧的钠迅速伸入装满CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。
[提出假设]
假设1：白色物质是Na2O。
假设2：白色物质是Na2CO3。
假设3：白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
[设计实验方案验证假设]该小组对燃烧后白色产物进行如下探究：

[思考与交流]
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是____________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为________。
(3)通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中，________成立。你的理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为_____________________________________。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点，并简述理由：
________________________________________________________________________。

答案解析
1.【答案】D
【解析】金属钠露置于空气中发生的一系列变化为
NaNa2ONaOHNaOH溶液Na2CO3对照选项分析判断，D正确。
2.【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。
3.【答案】C
【解析】镁在空气中燃烧，能和氮气、氧气、二氧化碳反应，反应方程式为3Mg＋O22MgO、3Mg＋N2Mg3N2、2Mg＋CO22MgO＋C，所以其生成物中可能含有的物质是氧化镁、氮化镁和碳。
4.【答案】C
【解析】钾的密度小于钠的密度，这是碱金属单质密度依次增大的一个例外。碱金属中除锂外，均不与氮气直接反应。Cs与Na同为碱金属元素，性质相似。由Na2SO4易溶于水，可得出Cs2SO4也易溶于水；由Na2CO3加热不分解，可得出Cs2CO3加热也不分解。
5.【答案】A
【解析】与钠反应放出氢气，本质是钠与电离的氢离子反应，故只需要看电离氢离子的难易程度即可。
6.【答案】D
【解析】A选项,过量的Fe粉会与Fe3＋反应,最后溶液中有Fe2＋、无Fe3＋，错误；B选项，不论溶液中是否含有Fe3＋,只要溶液中有还原性物质,都能使高锰酸钾酸性溶液褪色,错误；C选项，钝化也属于化学变化，错误；D选项，加氯水后，可以把Fe2＋氧化为Fe3＋，正确；选D。
7.【答案】C
【解析】C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl。
8.【答案】A
【解析】混合物在空气中加热，有气体放出，则必有NaHCO3，其中加入足量的盐酸有气体放出，且气体不能全部被足量的NaOH溶液吸收，说明含有Na2O2。
9.【答案】A
【解析】A项，根据图像可知在A～B段发生反应：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑；则产生HCO的反应：CO＋H＋===HCO；二者反应消耗的酸的物质的量相等，由于气体达到最大消耗的盐酸是25 mL，则产生HCO的反应也消耗盐酸25 mL，因此在O～A段发生反应是H＋＋OH－===H2O、CO＋H＋===HCO； B项，NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶质为NaOH和Na2CO3，根据消耗的HCl的物质的量的关系可知二者的物质的量的比是1∶1，由于溶质处于同一溶液，所以其物质的量浓度之比为1∶1，正确。C项，n(CO2)＝n(HCl)＝0.1 mol·L－1×0.025 L＝0.002 5 mol，在标准状况下产生的CO2体积是V(CO2)＝ 0.002 5 mol ×22.4 L·mol－1＝0.056 L，正确。D项，HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，n(NaOH)＝n(HCl)＝ 0.1 mol·L－1×0.025 L＝0.002 5 mol；c(NaOH)·V(NaOH)＝n(NaOH)＝ 0.002 5 mol；c(NaOH)＝ 0.002 5 mol÷0.1 L＝0.025 mol·L－1，正确。
10.【答案】B
【解析】纯碱溶于水后会发生水解反应，故其水溶液呈碱性。
11.【答案】D
【解析】金属钠与氧气反应的产物取决于反应条件。在空气中放置被氧气氧化，生成氧化钠；在空气中燃烧生成过氧化钠。
12.【答案】C
【解析】①中Fe和H2SO4反应制得H2，在H2还原CuO之前应先通入一段时间的H2将装置内的空气排尽；反应后，要继续通一段时间的H2至Cu冷却为止，故②中制得的单质铜较多。
13.【答案】D
【解析】A项，Al(OH)3是两性氢氧化物，可以和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故不能制备氢氧化铝悬浊液，错误；B项，Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水；C项，铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落；D项，Al3＋与HCO发生双水解反应，生成Al(OH)3沉淀和CO2气体
14.【答案】D
【解析】A中CO和Fe2＋不能大量共存；B中Fe2＋和OH－不能大量共存；C中H＋、NO和Fe2＋因发生氧化还原反应而不能大量共存。
15.【答案】B
【解析】澄清石灰水与Na2CO3、NaHCO3均会产生白色沉淀。
16.【答案】(1)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
(2)2FeCl3＋H22FeCl2＋2HCl
(3)取代反应　(4)③
(5)2FeCl3＋Fe===3FeCl2(其他合理答案均可)
【解析】(1)Fe3＋有氧化性，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，铁元素化合价降低，那么氢元素化合价升高，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③是正确的；(5)FeCl3转化为FeCl2，另一种物质必须是还原剂。
17.【答案】(1)NaCl　K　(2)等于　1∶1
【解析】(1)由图像可知，O～N发生Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，N～M发生Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，M点对应的沉淀为Mg(OH)2，N点对应的沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3，此时溶液中的溶质有NaCl；K点之前加入的是NaOH溶液，之后加入的是盐酸。
(2)N～M加入NaOH 5～6 mL时，发生Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，P～F时即加入HCl 8～9 mL时，发生AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3，由于Al(OH)3和AlO物质的量相等，因此消耗NaOH、HCl的物质的量相等，体积相等，所以c(NaOH)＝c(HCl) ；点P至点F生成Al(OH)3：NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3＋NaCl，用去的盐酸为1 mL，则ON段生成沉淀，生成Al(OH)3需要3 mL NaOH溶液，生成Mg(OH)2需要NaOH溶液的体积为5 mL－3 mL＝2 mL，则原混合溶液中c(MgCl2)∶c(AlCl3)＝1∶1。
18.【答案】(1)HCl、AlCl3、NH4Cl　MgCl2、Na2CO3
(2)氯化钾　焰色反应　透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色是否为紫色　(3)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓　NH＋OH－===NH3·H2O
【解析】首先分析图像中的拐点、斜线及水平线所表示的化学意义。OA段是NaOH溶液中和HCl；加入过量NaOH溶液，沉淀全部溶解，说明无MgCl2，所以沉淀只有Al(OH)3；BC段是NaOH溶液与NH4Cl反应，故原溶液中一定含有HCl和NH4Cl，一定无MgCl2；又因为HCl与Na2CO3均不能大量共存，所以一定无Na2CO3，可能含有KCl，可用焰色反应进行确定。
19.【答案】(1)Na2CO3溶液显碱性，也会使酚酞变红，还有可能是Na2O和Na2CO3的混合物　(2)Na2CO3
(3)假设2　方案2①中出现的白色沉淀是CaCO3；方案2②中滴加无色酚酞溶液无明显现象，说明燃烧后的白色产物中没有Na2O存在，所以燃烧后的白色产物中仅有Na2CO3　(4)4Na＋3CO22Na2CO3＋C
(5)不同意；因为反应物中无氢元素(或违背质量守恒定律)(其他合理解释也可以)
【解析】根据溶于水溶液呈碱性，不能得出一定含有Na2O，因为Na2CO3溶液显碱性，也会使酚酞溶液变红。方案2加入过量的CaCl2溶液出现白色沉淀，滤液不能使酚酞溶液变红，则白色固体为Na2CO3，不含Na2O，所以假设2成立。丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠，这是不可能的，因为反应物中没有氢元素，不会生成氢氧化钠。
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