2020高考化学一轮单元训练金卷：第五单元 铝、铁及其化合物（B卷）含答案解析

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1、 单 元 训 练 金 卷 高 三 化 学 卷 （ B） 第 五 单 元 铝 、 铁 及 其 化 合 物注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将 准 考 证 号条 形 码 粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案标 号 涂 黑 ， 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ：

2、 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65一、选择题（每小题 3 分，共 48 分）1铝元素对人体健康有危害，因此，1989 年世界卫生组织正式把铝确定为食品污染源之一而须加以控制。铝在下列应用场合使用时应加以控制的是制铝合金 制电线 制炊具 制银色漆颜料

3、用明矾净水 明矾和小苏打制食品膨松剂 制易拉罐 用氢氧化铝凝胶制胃舒平 包装糖果盒小食品A BC D2某小组用打磨过的铝片进行如下实验，下列分析不合理的是A中铝片发生了钝化B中产生的气泡可能是氮氧化合物C中沉淀溶解的离子方程式是 Al(OH)3OH =AlO 2H 2O 2D中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应3天然气因含有少量 H2S 等气体开采应用受限。TF 菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 A该脱硫过程需要不断添加 Fe2(SO4)3 溶液B脱硫过程 O2 间接氧化 H2SC亚铁是血红蛋白重要组

4、成成分，FeSO 4 可用于治疗缺铁性贫血D华阳国志记载“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，我国古代已利用天然气煮盐4在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是ANaClO(aq) HClO(aq) Cl2(g)BAl(s) NaAlO2(aq) Al(OH)3(s)C Fe(s) Fe2O3(s) FeCl3(aq)DN 2(g) NO(g) HNO3(aq)5下列离子检验的方法不正确的是A某溶液中加入 KSCN 溶液呈红色，说明原溶液含有 Fe3+B某溶液中加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀，说明原溶液中一定没有 Fe2+C某溶液中加入硝酸银溶液，生成白色沉淀，再加入稀硝酸，若沉淀不溶解则

5、说明含有 Cl-D将干净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯上灼烧，观察火焰呈黄色，说明原溶液含有Na+6下列指定反应的离子方程式正确的是 A向 FeCl3 溶液中滴加 HI 溶液：Fe 3+2I Fe 2+I 2B向 AlCl3 溶液中加入过量的氨水：Al 3 4NH 3H2OAlO 4NH 2H 2O2 +4C向稀 NH4HCO3 溶液中加入过量 NaOH 溶液：NH OH NH 3H2O+4D向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量氨水：Al 3+3NH3H2OAl(OH) 3+3NH +47近年来高铁酸钾(K 2FeO4)已经被广泛应用在水处理方面，高铁酸钾的氧化性超过高锰酸钾，是一种集氧化、吸附

6、、凝聚、杀菌于一体的新型高效多功能水处理剂。干燥的高铁酸钾受热易分解，但在 198 以下是稳定的。高铁酸钾在水处理过程中涉及的变化过程有蛋白质的变性 蛋白质的盐析 胶体聚沉 盐类水解 焰色反应 氧化还原反应A B C D8中科院化学所研制的晶体材料纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途。其生产过程的部分流程如下：FeCl 36H2O FeOOH 纳米四氧化三铁。 环 丙 胺 CO 下列有关叙述不合理的是A纳米四氧化三铁可分散在水中，它与 FeCl3 溶液的分散质直径相当B纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病C在反应中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解D反应的化学方程式是

7、6FeOOHCO =2Fe3O43H 2OCO 29下列各组物质中，X 是主体物质，Y 是少量杂质，Z 是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是选项 A B C DX FeCl2 溶液 FeCl3 溶液 Fe FeSO4 溶液Y FeCl3 CuCl2 Al Fe2(SO4)3Z Cl2 Fe NaOH 溶液 Cu10下列解释工业生产或应用的化学用语中，不正确的是AFeCl 3 溶液刻蚀铜电路板：2Fe 3+Cu=2Fe2+ Cu2+B向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量氨水： Al3+3NH3H2O=Al(OH)3 + 3NH +4C将少量二氧化碳通入次氯酸钠溶液中：CO 2H

8、 2O2ClO =CO 2HClO23DNa 2CO3 溶液处理水垢：CaSO 4(s)+CO （aq ） CaCO3(s)+SO （aq ）23 2411下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是选项 实验 现象 结论A 将铁粉加入稀硝酸中 铁粉溶解，有气体生成产生的气体为 H2B 将铜粉加入 Fe2(SO4)3 溶液中 铜粉溶解金属性：CuFeC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未滴落下来熔点：AlAl 2O3D将 KI 和 FeCl3 溶液在试管中混合 后，加入 CCl4，振荡，静置下层溶液显紫红色氧化性：Fe3+I 212某同学进行有

9、关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：实验 1 实验 2、中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生下列说法正确的是A稀硝酸一定被还原为 NO2B实验 1-中溶液存在：c(Cu 2+) + c(H+)c(NO )+c(OH )3C由上述实验得出结论：常温下，Cu 既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应D实验 1-、实验 2-中反应的离子方程式：3Cu2NO 8H +=3Cu2+2NO 4H 2O313 在含 a mol FeCl3 溶液中加入含 b mol Fe 和 b mol Cu 的混合粉末充分反应( 忽略离子的水解) ，下列说法中不正确的是A当 a2

10、b 时，发生的离子反应为 2Fe3+Fe=3Fe 2+B当 2ba4b 时，反应中转移电子的物质的量 n(e )为 2b moln(e )4b molC当 2a5b 时，发生的总离子反应为 10Fe3+4FeCu=14Fe 2+Cu 2D当 2bHClOHCO ，所以不管通入次氯酸钠溶液中的 CO2 的3量多少，反应均生成 HCO ，正确的离子方程式应为： CO2H 2OClO =HCO HClO ，C 项3 3错误；硫酸钙是微溶物质，碳酸钙是难溶物质，化学式均不拆写，该反应是一个沉淀转化的反应，符合复分解反应条件，D 项正确；所以答案选择 C 项。11 【 答案 】D【解析】铁粉加入稀硝酸中

11、，发生氧化还原反应生成 NO，与硝酸的强氧化性有关，故 A 错误；二者反应生成硫酸铜、硫酸亚铁，不能比较金属性，故 B 错误；氧化铝的熔点高，包裹在 Al 的外面，则熔化后的液态铝未滴落下来，结论不合理，故 C 错误；由现象可知，二者发生氧化还原反应生成碘，则氧化性：Fe 3+I 2，故 D 正确；故答案为 D。12 【 答案 】D【解析】实验 1：稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和 NO 和水，再加稀硫酸，硝酸铜中硝酸根在酸性条件下能继续氧化铜单质。试管口 NO 均被氧化生成红棕色的二氧化氮。实验2：稀硫酸不与铜反应，再加稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和 NO 和水。试管口 NO 被氧化生成红棕色的二氧化

12、氮。A稀硝酸与铜发生 3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO+4H2O 反应，生成硝酸铜溶液为蓝色，试管口 NO 被氧化生成红棕色的二氧化氮，但硝酸被还原生成 NO，故 A 错误；B实验 1-中溶液存在电荷守恒为：2c(Cu 2+)+c(H+)=c(NO )+c(OH)，故 B 错误；C由上述实验3可得出结论：Cu 在常温下可以和稀硝酸反应，但不能与稀硫酸反应，故 C 错误；D 实验1- 、实验 2-中反应的离子方程式： 3Cu2NO 8H +=3Cu2+2NO4H 2O，故 D 正确；3答案选 D。13 【 答案 】D 【解析】金属性：铁铜，铁离子首先氧化金属铁。当 a2b 时，铁离子

13、不足，发生的离子反应为 2Fe3+Fe=3Fe 2+，A 正确；当 2ba4b 时，铁离子全部参与反应，因此反应中转移电子的物质的量 n(e )为 a mol，即为 2b moln(e )4b mol，B 正确；当 2a5b 时，铁全部反应，铜部分反应，发生的总离子反应为 10Fe3+ 4FeCu=14Fe 2+Cu 2+，C 正确；当 2ba4b 时，铁全部反应，铜部分反应，与铁反应的铁离子是 2b mol，则与铜反应的铁离子是 a mol 2b mol，所以生成的铜离子是 0.5a molb mol，因此反应后的溶液中 n(Fe2+)n(Cu2+)2(ab)(a2b)，D 错误。14 【

14、答案 】B 【解析】A 项，Al 3+和 H+不反应，无 Al(OH)3 产生，故 A 错误； B 项，Al3+ 3OH =Al(OH)3、Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O，图象符合，故 B 正确；C 项，当沉淀 2量达到最大，生成 nAl(OH)3n(Al 3+)1mol ，故 C 错误；D 项，AlO H +H 2O=Al(OH) 23， Al(OH)3 3H+=Al3+3H 2O，沉淀最大时，AlO 完全消耗，故 D 错误。 215【答案】D 【解析】C 点为 BaSO4 沉淀，其物质的量为 3 mol，此时铝元素以 AlO 的形式存在， 2A 正确；D 点溶液溶质为 Ba(A

15、lO2)2，通入 CO2 气体，立即产生 BaCO3 和 Al(OH)3 沉淀，B正确；B 点为 Al(OH)3 和 BaSO4 沉淀，此时 Al(OH)3 的物质的量为 7 mol3 mol4 mol，故原混合液中有 1 mol Al2(SO4)3，AlCl 3 物质的量为 4 mol1 mol2 2 mol ，即 cAl2(SO4)3c(AlCl3)12 ，C 正确；OA 段反应的离子方程式为2Al3 3SO 3Ba 2 6OH =3BaSO42Al(OH) 3，D 错误。2416 【 答案 】D【解析】由图象可知，由于铁过量，oa 段发生反应为：Fe+NO +4H+=Fe3+NO+2H2

16、O，ab 段发生反应为：Fe+2Fe 3+=3Fe2+，bc 段发生反应为：3Fe+2H+=Fe2+H2。根据上面分析可知：c 点是溶质为硫酸亚铁，不是硫酸铁， A 错误；ab段发生反应为：Fe+2Fe 3+=3Fe2+，B 错误；oa 段发生反应为：Fe+NO +4H+=Fe3+NO+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，则原混合液中 n(NO )=2n(Fe)= 23 3=0.4mol，混合酸中 HNO3 物质的量浓度 c(HNO3)= =2mol/L，C 错误；反应消耗 22.4g 铁的物质的量 n(Fe)=22.4g56g/mol= 0.4mol，根据 Fe 元素守恒可知 n(FeSO4)=

17、0.4mol 再根据 S元素守恒，每份含硫酸的物质的量是 0.4mol，所以 c(H2SO4) =0.4mol0.1L= 4mol/L，故 D 正确；故合理选项是 D。二、非选择题（共 52 分）17 【 答案 】 （1）过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯（2 ） Al2O3 Fe 2O3 K 2SO4、(NH 4)2SO4（3 ） Al 2O3 2OH =2AlO H 2O 2Al 3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 4AlO H H2O=Al(OH)3 22Al(OH) 3 Al2O33H 2O= = = = 【解析】KAl(SO 4)2 可溶于水，Fe 2O3 和 Al2O3 不溶于水，因

18、此加水溶解，沉淀 C 为Al2O3、Fe 2O3，溶液中是 KAl(SO4)2，氧化铝表现两性，氧化铁不溶于氢氧化钠，则沉淀 D为 Fe2O3，Al 2O32OH =2AlO H 2O，溶液中溶质为 NaAlO2，加入盐酸，发生反应：AlO 2H H 2O=Al(OH)3，氢氧化铝不稳定，受热易分解，2Al(OH) 23 Al2O33H 2O，发生反应：Al 3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 。= = = 418【答案】(1)适当增大硫酸浓度、升高溶液温度、搅拌、将铜镉渣磨碎成小颗粒等(合理答案均可)(2)AsH3 5 5 3 14H 3 5 7H 2O 滴最后一滴 KMnO4 溶液

19、，溶液变为粉红色且半分钟内不恢复为原色，则反应滴定到终点(3)ZnO、 ZnCO3、Zn(OH) 2 等(合理答案均可)FeAsO4、Fe(OH) 3(4)1017 (5)乙醇(或饱和硫酸锌溶液)【解析】(4)当 Zn2 沉淀完全时溶液中 c(Zn2 )105 molL1 ，则 KspZn(OH)2c(Zn 2 )c2(OH )10 5 (106 )210 17 。19 【 答案 】 （1）c（2 ） C(s) H 2O(g)=H2(g)CO(g) H134.5 kJmol1增大 当温度低于 570时，可逆反应 Fe3O44CO(g) 3Fe(s)4CO 2(g)平衡正向移动，故 CO 的转化

20、率增大增大 4（3 ） 3Fe(CN) 64 4Fe 3 =Fe4Fe(CN)63碱性条件下，Fe 2+与 CN 结合生成Fe(CN) 64 ，Fe 2 被空气中的 O2 氧化生成Fe3 ，Fe(CN) 64与 Fe3 反应生成普鲁士蓝使试纸变蓝（4 ） 2.5【解析】 （2）由图象可知，当温度低于 570 时，温度降低，CO 的体积百分含量降低，故 CO 的转化率增大；由题意可知，当温度低于 570 时，可逆反应 Fe3O4(s)4CO(g) 3Fe(s)4CO 2(g)平衡正向移动，故 CO 的转化率增大。当温度高于 570 时，随温度升高，CO 的体积百分含量降低，即反应 Fe3O4(s

21、)CO(g) 3FeO(s)CO 2(g)平衡正向移动，则平衡常数增大。1040 时 CO 体积分数为 20%。设 CO 起始浓度为 1 molL1 ，消耗 CO 浓度为 x。Fe 3O4(s)CO(g) 3FeO(s)CO 2(g)1 0起 始 量molL 1x x变 化 量molL 11x x平 衡 量molL 120% ，x0.8 molL1 ，K 4。1 x1 0.81 0.8（3 ） 碱性条件下，Fe 2 与 CN 结合生成Fe(CN) 64 ；Fe 2 被空气中的 O2 氧化生成Fe3 ；Fe(CN) 64 与 Fe3 反应生成普鲁士蓝使试纸变蓝。 （ 4）若不出现浑浊现象，则c(

22、Fe3 )c3(OH ) KspFe(OH)3，代入有关数据后可求出 c(OH )21013 molL1 ，c(H )0.05 molL1 ，则加入盐酸的体积至少为 0.0025 L2.5 mL。0.1 L0.05 molL 12 molL 120 【 答案 】（1 ）防止倒吸 （2 ）检查装置气密性 关闭 K1，打开 K2 把装置中残留的氨气全部赶入 C 装置 （3 ） C 装置出口处连接一个干燥装置 （4 ） 2Al(OH)4-+CO2=HCO +Al(OH)3或 CO2+AlO +2H2O=HCO +Al(OH)3 3 2 3（5 ）偏高 （6 ） 100% 【解析】方案 1：测定原理是

23、通过测定 AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3反应生成氨气的质量来计算氮化铝的含量。(1)氨气与浓硫酸能发生反应，易发生倒吸，图 C 装置中球形干燥管可以防止倒吸，故答案为：防止倒吸；(2)组装好实验装置，气体制备实验需要先检查装置气密性，再加入实验药品。接下来的实验操作是关闭 K1，打开 K2，打开分液漏斗活塞，加入 NaOH 浓溶液，至不再产生气体。打开 K1，通入氮气一段时间，测定 C 装置反应前后的质量变化。通入氮气可以使反应生成的氨气全部赶入装置 C 中被浓硫酸吸收，故答案为：检查装置气密性；关闭 K1，打开 K2；把装置中残留的氨气全部赶入 C 装置；(3)装置 C 中的

24、浓硫酸也能够吸收空气中的水蒸气，使测定结果偏高，改进的方法可以是在 C 装置出口处连接一个盛碱石灰干燥管，故答案为：C 装置出口处连接一个干燥装置；方案 2：流程分析可知，样品溶解于过量的氢氧化钠溶液中过滤洗涤，得到滤液和洗涤液中通入过量二氧化碳和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，过滤洗涤得到氢氧化铝固体，煅烧得到氧化铝固体为 m2g； (4)步骤生成的沉淀是氢氧化铝，是偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体反应生成的，反应的离子方程式为：CO 2+AlO +2H2O=HCO +Al(OH)3，故2 3答案为：CO 2+AlO +2H2O=HCO +Al(OH)3；(5) 步骤中沉淀未洗涤，会造成氢氧

25、化铝沉淀2 3的质量偏高，铝元素的质量偏大，根据质量守恒，则 AlN 的纯度偏高，故答案为：偏高；(6)测定 AlN 的纯度的原理是：AlN+NaOH+H 2O=NaAlO2+NH3，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀：CO 2+AlO +2H2O=HCO +Al(OH)2 33，氢氧化铝灼烧得到氧化铝，通过测定氧化铝得质量来计算氮化铝的质量，Al 2O3 物质的量= = mol，依据氮元素守恒得到样品中氮元素物质的量=n(AlN)= mol2= mol，A1N 的纯度= 100%= 100%，故答案为： 100%。21 【 答案 】（1 ）4 （2 ） FeTiO3+4H+4Cl=Fe2

26、+TiOCl +2H2O 24（3 ） 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O （4 ） Cr2O 3HSO 5H +=2Cr3+3SO 4H 2O 27 3 24【解析】（1）Li 2Ti5O15 中 Li 为+1 价，O 为-2 价，Ti 为+4 价，过氧根(O )中氧元素显-21 价，设过氧键的数目为 x，根据正负化合价代数和为 0，可知 (+1)2+(+4)5+(-2)(15-2x)+(-1)2x=0，解得：x=4，故答案为：4 。（2）“酸浸”时用盐酸溶解 FeTiO3 生成 TiOCl 时，发24生反应的离子方程式为 FeTiO3+4H+

27、4ClFe 2+TiOCl +2H2O，故答案为：24FeTiO3+4H+4ClFe 2+TiOCl +2H2O。（3 ）氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁，反24应的离子方程式为：Cl 2+2Fe2+=2Fe3+2Cl；向盛有 H2O2 溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O，故答案为：Cl 2+2Fe2+=2Fe3+2Cl，2Fe 2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O。（4）用 NaHSO3 将废液中的 Cr2O 还原成 Cr3+，Cr 元素的化合价降低，27则 S 元素的化合价升高，生成硫酸根离子，由电荷、电子守恒及原子守恒可知离子反应为5H+Cr2O +3HSO =2Cr3+3SO +4H2O，故答案为 5H+Cr2O +3HSO =2Cr3+3SO +4H2O。27 3 24 27 3 24