03-5一轮新课标三维化学(人教版)第三章 金属及其化合物 评估章末质量检测

第三章 金属及其化合物 (时间 90 分钟，满分 100 分) 命 题 报 告 难度 知识点 基础 中档 拔高 Na 及其化合物 16、21 Al 及其化合物 2 8、17 18 Fe 及其化合物 19 Cu 及其化合物 15、22 合金性质及应用 3 综合实验 10 9、11、13 14 金属的计算 5、6 12 综合应用 1、4 7、20 一、选择题(本题包括 16 小题，每小题 3 分，共 48 分) 1成语是我国文化的宝贵遗产下列有关金属的成语中，不符合科学原理的是( ) A百炼成钢 B火树银花 C点石成金 D沙里淘金 解析：A 项炼钢降碳；B 项焰色反应；D 项物理方法淘金 答案：C 2(2009济南模拟)美国科学家在Science上发表论文，宣布发现了铝的“超级原子” 结构Al 13 和 Al14.已知这类“超级原子”最外层电子数之和为 40 个时处于相对稳定 状态下列说法中，正确的是 ( ) AAl 13、Al 14 互为同位素 BAl 13 超级原子中 Al 原子间通过离子键结合 CAl 14 最外层电子数之和为 42，与第A 族元素原子的性质相似 DAl 13 和 Al14 都具有较强的还原性，容易失去电子生成阳离子 解析：Al 13 和 Al14 都是由多个 Al 原子构成的超级原子，不是 Al 的同位素；Al 13 超级原 子中铝原子间是通过金属键结合的，不是离子 键；Al 14 最外 层电子数之和为 31442 个价电子，比稳定结构(40 个最外层电子)多 2 个电子，应与A 族元素性质相似；Al 13 具有 31339 个最外层电子，比 稳定结构少 1 个电子，容易得到 1 个电子，应与卤 素性质相似，具有较强的氧化性 答案：C 3铜锌合金制成的假元宝欺骗行人的事件屡有发生不能用于区别其真伪的方法是( ) A测定密度 B放入稀硫酸中 C放入稀盐酸中 D观察外观 解析：合金密度比金要小，合金与 H2SO4、HCl 均反应 答案：D 4(2010镇江模拟)由短周期元素组成的中学常见无机物 A、B、C、D、E、X 存在如图 转 化关系(部分生成物和反应条件略去 )下列推断错误的是 ( ) A若 X 是 Na2CO3，C 为含极性键的分子，则 A 一定是氯气，且 D 和 E 能发生反应 B若 A 是单质，B 和 D 的反应是 OH HCO =H2OCO ，则 E 是一种清洁 3 23 的 能源 C若 D 为 CO，C 能和 E 反应，则 A 一定为 Na2O2，其电子式是 Na 2 NaO O D若 D 为白色沉淀，与 A 摩尔质量相等，则 X 一定是铝盐 解析：若 X 为 Na2CO3，则由题意知 C 为 CO2，则 A 为 Cl2，NaHCO3 与 HClO 不发 生反应 答案：A 5(2009江苏调研)将 2.4 g 镁、铝混合物粉末溶于 75 mL 4 molL1 的盐酸中，反应一段 时间后，再加入 250 mL 1.5 molL1 的 NaOH 溶液后待反应完全，此时溶液中大量 存 在的是 ( ) ANa 、Mg 2 BAl 3 、 Mg2 CMg 2 、AlO DNa 、AlO 2 2 解析：Mg、Al 合金完全溶解，因为 n(HCl)0.3 mol， n(NaOH)0.375 mol，NaOH 过量，当 n(HCl)n(NaOH) 时 ，沉淀完全，剩余 NaOH 可以把 Al(OH)3 溶解，所以溶 液中大量存在的离子为 Na 、AlO . 2 答案：D 6将一定质量的 Mg，Zn ， Al 混合物与足量稀 H2SO4 反应，生成 H22.8 L(标准状况)，原 混合物的质量可能是 ( ) A2 g B1 g C8 g D10 g 解析：根据极限法，若全部为 Mg、Zn、Al 质量分别为 3 g、8.125 g、2.25 g，混合物 的质量应介于 2.25 g8.125 g 之间 答案：C 7在含 FeCl3、FeCl 2、AlCl 3、NaCl 的溶液中，加入足量的 Na2O 固体，在空气中充分 搅 拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是 ( ) ANa BAl 3 CFe 3 DFe 2 解析：Na 2OH 2O=2Na 2OH ，故 Na 数目增多；B 项中，Al 3 H ur Al(OH)3 Al3 ，所以 Al3 数目不变化；C、 D 两项中，Fe 3 Fe(OH)3 ur O Fe3 ，但同 时还有 Fe2 的变化：Fe 2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe3 ，所以H urrr Fe3 增多， Fe2 减少，故选 B. 答案：B 8(2009江苏高考)化学在生产和日常生活中有着重要的应用下列说法不正确的是( ) A明矾水解形成的 Al(OH)3 胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 CMgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D电解 MgCl2 饱和溶液，可制得金属镁 解析：A 项，Al 3 水解可得 Al(OH)3，起净水作用；B 项， 镶入锌块，相当于牺牲阳极 的阴极保护法；C 项，利用了 MgO 熔点高的性质；D 项，电解 MgCl2 溶液最终会得到 Mg(OH)2 而非 Mg. 答案：D 9现有一工业纯碱样品(含少量氯化钠等不与酸反应的杂质) ，用如图装置测定样品中碳 酸 钠的质量分数，其中正确的是 ( ) 解析：利用 H2SO4 和样品反 应，然后排饱和 NaHCO3 溶液测量 CO2 的体积，A、B 两 项中排水时应短进长出，D 项中产生的 CO2 会与 Na2CO3 溶液反应，使误差偏大 答案：C 10下列各组离子一定能大量共存的是 ( ) A在含大量 Fe3 的溶液中：NH 、Na 、Cl 、SCN 4 B在强碱性溶液中：Na 、K 、AlO 、CO 2 23 C在 c(H )10 13 mol/L 的溶液中：NH 、Al 3 、SO 、NO 4 24 3 D在 pH1 的溶液中：K 、Fe 2 、Cl 、NO 3 解析：A 项中 Fe3 与 SCN 反应；B 项中在有 OH 时该组离子能共存；C 项中溶液中 OH 与 NH 作用生成 NH3H2O；D 项中溶液中有 H 时 NO 会将 Fe2 氧化，故只 4 3 有 B 符合题意 答案：B 11(2010南通调研)用下列装置不能达到有关实验目的是 ( ) A用甲图装置证明 (煤油) (钠) (水) B用乙图装置制备 Fe(OH)2 C用丙图装置制取金属锰 D用丁图装置比较 NaHCO3 和 Na2CO3 的热稳定性 解析：小试管内放 NaHCO3 固体更能证明 NaHCO3 不稳定 答案：D 12.某稀溶液中含有 Fe(NO3)2、Cu(NO 3)2、HNO 3，若向其中逐渐加入 铁粉，溶液中 Fe2 浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示， 则稀溶液中 Fe(NO3)2、Cu(NO 3)2、HNO 3 物质的量浓度之比为( ) A111 B131 C338 D114 解析：加入 Fe 粉的过程中发生的反应依次为： Fe 4HNO3=Fe(NO3)3NO 2H 2O Fe 2Fe3 =3Fe2 Fe Cu2 =Fe2 Cu 铁粉加至 1 mol 前是与 HNO3 反应，由反应知原溶液中 HNO3为 4 mol(生成 1 mol Fe3 )铁粉从 1 mol 到 2 mol 时是与 Fe3 反应，消耗 2 mol Fe3 ，据反应知原有的 Fe(NO3)2为 2 mol1 mol.铁粉从 2 mol 到 3 mol 时，由反 应得其中 1 mol Fe 消耗 Cu2 1 mol，所以 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、HNO3 的物质的量浓度之比为 114. 答案：D 13下列有关实验的说法正确的是 ( ) A除去铁粉中混有的少量铝粉，可加入过量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤 B为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量 C制备 Fe(OH)3 胶体，通常是将 Fe(OH)3 固体溶于热水中 D某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有 CO 23 解析：A 项，Fe 粉不与 NaOH 溶液反应，Al 粉溶解 B 项，瓷坩埚中 SiO2 与 NaOH 反应C 项，应在沸水中滴加适量 FeCl3饱和溶液，并加 热至出现红褐色为止 D 项， 含 HCO 、SO 、HSO 都可 3 23 3 答案：A 14按下图装置通入 X 气体，并在管 P 处点燃，实验结果是澄清石灰水变浑浊，则 X、Y 可能是 ( ) AH 2 和 Fe2O3 BCO 和 CuO CH 2 和 Na2CO3 DCO 和 Na2CO3 解析：CO 还原 CuO 后生成 CO2 使石灰水变浑浊，且 CO 可燃提供热量 答案：B 15制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液” ，发生的反应为 2FeCl3 Cu=2FeCl2CuCl 2.向盛有 FeCl3 溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应 结束后，下列结果不可能出现的是 ( ) A烧杯中有铜、无铁 B烧杯中有铁、无铜 C烧杯中铁、铜都有 D烧杯中铁、铜都无 解析：溶液中有 Cu2 而 Fe 有剩余是不可能的，因为 Fe 能与 Cu2 反应生成 Cu. 答案：B 16(2010许昌调研)一定体积 CO2 和 O2 的混合气体通过足量的 Na2O2 后，所得气体体积 变为原来的 3/4，则 CO2 在原混合气体中的体积分数为 ( ) A25% B40% C50% D75% 解析：设原混合气体共 4 体积，则反应后气体减少 1 体积 由 2CO22Na 2O2=2Na2CO3O 2 V 2 1 1 V(CO2) 1 所以 V(CO2)2 (CO2)2/4100%50%. 答案：C 二、非选择题(本题包括 6 小题，共 52 分) 17(7 分) 国务院强调“南水北调”工程必须坚持“三先三后 ”的原则在调水工程中， 沿 途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大隐患检测某工厂废液中，含有大量的 Mg2 、Al 3 、Cu 2 、Ag .试分析回答下列问题： (1)该废液中可能大量存在的一种阴离子是_( 选填序号) ASO BNO CCl DCO24 3 23 (2)检验废液中铝元素的含量，需将其从废水样品中分离出来，所用的试剂可以是 _，铝元素发生变化的离子方程式是_ (3)为了回收废液中的金属银，某同学设计了如下方案： 若依该方案获得银 108 g，为保证不污染环境和氯气的循环利用，理论上应提供标准状 况下的氢气_L. 解析：(1)SO 、Cl 与 Ag 不共存；CO 与 Cu2 、Ag 、Mg2 、Al3 都不共存(2)24 23 利用 Al(OH)3 的两性将 Al 元素从废水样品中分离出来 (3)根据题中转化关系图， 2AgCl 2H 2 即 n(H2) n(Ag) 0.5 mol 12 12 108 g108 g/mol V(H2)0.5 mol22.4 L/mol11.2 L 答案：(1)B (2)NaOH 溶液 Al 3 4OH =AlO 2H 2O (3)11.2 2 18(8 分)(2009 宁夏高考)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系，其中 A 为常见的金属单质，B 为非金属单质 (一般是黑色粉末)，C 是常见的无色无味液体，D 是淡黄色的固体化合物(反应条件图中已省略 ) (1)A、B、C、D 代表的物质分别为 _、_、_、_( 填 化学式)； (2)反应中的 C、D 均过量，该反应的化学方程式是 _； (3)反应中，若 B 与 F 物质的量之比为 43，G、H 分别是 _、_(填 化 学式)； (4)反应产物中 K 的化学式为_； (5)反应的离子方程式为_ _. 解析：(1)由 C 是常见无色无味的液体，推知为 H2O；D 是淡黄色固体化合物，推知 D 为 Na2O2，C、D 反应后生成 NaOH，并且又能和常 见金属单质 A 反应，可知 A 为 Al； 由 B 为黑色非金属单质，猜测为碳 (2)分步书写，减少错误先写出 Na2O2 与 H2O 的反应，再写 NaOH 与 Al 的反应 (3)根据 C 和 O2 反应的物质的量，两者比值为 44 时产物为 CO2，比值为 42 时， 产物为 CO，现在比值为 43 ，所以 产物为 CO2 和 CO 的混合物 (4)反应Na 2O2 和 CO2 反应生成 Na2CO3 和 O2. (5)反应溶液甲的成分为 NaOH 和 NaAlO2，通入 CO2 后，CO 2 可以和 NaAlO2 溶液 反应生成 Al(OH)3 沉淀，同时 CO2 又和 NaOH 反应生成 Na2CO3，两者相加，即得总 方程式，然后再拆为离子方程式 答案：(1)Al C H 2O Na 2O2 (2)2Na2O22H 2O=4NaOHO 2 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2 (3)CO2 CO (4)Na 2CO3 (5)CO2AlO OH H 2O=CO Al(OH) 3 2 23 19(10 分) 三草酸合铁酸钾晶体 K3Fe(C2O4)33H2O 可用于摄影和蓝色印刷 某小组将无 水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探 究请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程 限选试剂：浓硫酸、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1 盐酸、 1.0 molL1 NaOH、3% H2O2、 0.1 molL1 KI、0.1 molL 1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水 (1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观 察到 A、C 中澄清石灰水都变浑浊，B 中有红色固体生成，则气体产物是_ (2)该小组同学阅读资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只 有 K2CO3.验证固体产物中钾元素存在的方法是 _，现象是 _ _. (3)固体产物中铁元素存在形式的探究 提出合理假设 假设 1：_；假设 2：_； 假设 3：_. 设计实验方案证明你的假设 实验过程 根据中方案进行实验按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论. 实验步骤 预期现象与结论 步骤 1： 步骤 2： 步骤 3： 解析：(1)根据 A 瓶石灰水变浑浊 ，知有 CO2 气体，B 中有红色固体生成，说明 CuO 被还原，C 中石灰水变浑浊，可知 B 中 CuO 被 CO 还原 (3)因为题目中说明铁不以三价存在，只能是以二价铁或单质，或两者混合物存在 步骤 1：利用 K2CO3 的溶解性，除去 K2CO3； 步骤 2：利用铁能置换出 Cu，而 FeO 不能置换出 Cu 来检验 是否含铁单质； 步骤 3：利用盐酸酸化分离出 FeO，再用 H2O2 氧化，然后利用 KSCN 是否变色，来验 证固体中是否含 FeO. 答案：(1)CO 和 CO2 (2)利用焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰 (3)全部为铁单质 全部为 FeO 同时存在铁单质和 FeO 实验步骤 预期现象与结论 步骤 1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸 馏水，充分振荡使 K2CO3 完全溶解分离不溶 固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体 固体产物部分溶解 步骤 2：向试管中加入适量 CuSO4 溶液，再加入 少量上述不溶固体，充分振荡 (1)若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无 明显变化，则假设 2 成立 (2)若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红 色固体物质生成，则证明有铁单质存在 步骤 3：继续步骤 2 中的(2) ，进行固液分离，用 蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色取少量固体于试 管中，滴加过量 HCl 后，静置，取上层清液，滴 加适量 H2O2，充分振荡后滴加 KSCN. 结合步骤 2 中的(2)；(1) 若溶液基本无色， 则假设 1 成立(2)若溶液呈红色，则假设 3 成立 20(10 分) 三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料某校一化学实验小组通过 实验来探究一红色粉末是 Fe2O3、 Cu2O 或二者混合物探究过程如下： 查阅资料 Cu2O 是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成 Cu 和 CuSO4，在空气中加热生成 CuO 提出假设 假设 1：红色粉末是 Fe2O3 假设 2：红色粉末是 Cu2O 假设 3：红色粉末是 Fe2O3 和 Cu2O 的混合物 设计探究实验 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂 (1)若假设 1 成立，则实验现象是_ (2)若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁你 认为这种说法合理吗？_，简述你的理由(不需写出反应的方程式) _ _. (3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色，则证明原固体 粉末是_，写出发生反应的离子方程式 _ _. 探究延伸 经实验分析，确定红色粉末为 Fe2O3 和 Cu2O 的混合物 (4)实验小组欲用加热法测定 Cu2O 的质量分数取 a g 固体粉末在空气中充分加热， 待质量不再变化时，称其质量为 b g(ba)，则混合物中 Cu2O 的质量分数为 _ 解析：此题主要涉及 Fe3 、Cu2 的氧化性强弱的比较，氧化性 Fe3 Cu 2 ；Fe3 的检 验是 Fe3 与 SCN 作用呈红 色；利用“差量法”计算混合物中 Cu2O 的质量，进一步求 算 Cu2O 的质量分数 答案：(1)固体完全溶解，溶液呈红色 (2)不合理 当原固体粉末为 Fe2O3 和 Cu2O 的混合物时，加入稀硫酸后产生的 Fe3 全 部与 Cu 反应生成 Fe2 ，滴加 KSCN 溶液后也不变红色 (3)Fe2O3 和 Cu2O Fe2O3 6H =2Fe3 3H 2O、Cu 2O2H =CuCu 2 H 2O、2 Fe3 Cu=2Fe2 Cu 2 (4) 9b aa 21(7 分)(2009 合肥高三检测)下图中，A 到 L 为常见物质或该物质的水溶液，B 在 A 气 体中燃烧产生棕黄色烟，B、 G 为中学化学中常见金属单质， I 的焰色反应为黄色，组 成 J 的元素原子核内只有一个质子，F 为无色、有刺激性气味气体，且能使品红溶液褪 色 回答下列问题： (1)K 名称为_，所含的化学键有_ (2)D 的水溶液呈棕黄色，则 D 的水溶液与 G 反应的离子方程式为 _ _. 少量 B 与 C 的浓溶液加热时反应的化学方程式为 _ _. (3)若将 F 通入一定量 K 的水溶液中，则所得溶液中各离子浓度一定满足的下列关 系 式为_(填代号) Ac(Na )c (H )c(OH )c (HSO )2c(SO ) 3 23 B2c(Na )3c(H 2SO3)3c(HSO )3c (SO ) 3 23 Cc(Na )c (HSO )c (SO )c (H2SO3) 3 23 Dc(OH )c(H ) 若将标准状况下 2.24 L 的 F 通入 150 mL 1 molL1 的 K 溶液中则所得溶液中各 粒 子浓度关系满足的上述关系式为_( 填代号) 解析：该题的突破口是金属 B 在 A 气体中燃烧产生棕黄色烟，生成物 D 的水溶液呈棕 黄色，则可以确定 A、B 分别为氯气、铁， D 为氯化铁；由 F 为无色、有刺激性气味 的气体，且能使品红溶液褪色，可以确定 F 为二氧化硫，所以 C 为硫酸、 E 为硫酸铁； G 为常见金属，且其反应产物的焰色反应为黄色，所以可以推断 G 为钠；组成 J 的 元素原子核内只有一个质子，故 J 为氢气，由此可断定 H 为氢氧化铁；钠与水反应的 产物除氢气外，还有氢氧化钠 (即 K)(3)选项 A 符合溶液中的 电荷守恒，正确；不 考虑溶液体积的变化，随着二氧化硫的通入，Na 浓度不变，开始阶段 SO 浓度逐渐23 增大，OH 浓度逐渐减小，H 浓度逐渐增大，通入一定量的二氧化硫后， SO 浓度逐23 渐减小，HSO 浓度逐渐增大，故选项 C、D 错误 选项 A 体现了溶液中正负电荷守 3 恒，一定正确；标准状况下的 2.24 L 二氧化硫的物质的量为 0.1 mol，氢氧化钠的物质 的量为 0.15 L1 molL1 0.15 mol，所以 2c(Na )0.3 molL1 ，而溶液中硫元素的 存在形式分别为 H2SO3、SO 、HSO ，三者 浓度之和为 0.1 molL1 ，故 3c(H2SO3)23 3 3c(SO )3c (HSO )0.3 molL 1 ，即选项 B 正确23 3 答案：(1)氢氧化钠 离子键和共价键( 或极性共价键) (2)2Fe 3 6H 2O6Na= =2Fe(OH)36Na 3H 2 2Na2H 2O=2Na 2OH H 2，Fe 3 3OH =Fe(OH)3也可 2Fe 6H2SO4(浓) Fe2(SO4)33SO 26H 2O= = = = = (3)A AB 22(10 分)(2008 山东高考)黄铜矿(CuFeS 2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制 备 硫及铁的化合物 (1)冶炼铜的反应为： 8CuFeS221O 2 8Cu4FeO2Fe 2O316SO 2高 温 若 CuFeS2 中 Fe 的化合价为2，反应中被还原的元素是_(填元素符号) (2)上述冶炼过程产生大量 SO2.下列处理