高中化学金属及其化合物单元达标检测版

1 第第 3 3 章章 金属及其化合物金属及其化合物 (满分 100 分，时间 90 分钟) 一、选择题(本题包括 15 小题，每小题 3 分，共 45 分；每小题只有一个答案符合题目 要求。) 1看到索契冬奥会上绽放的美丽焰火，很容易联想到化学中的焰色反应，下列关于焰 色反应的说法中不正确的是( ) A焰色反应是金属元素在灼烧时火焰所呈现的颜色 B并不是所有的金属元素都存在焰色反应 CK2CO3在酒精灯上灼烧时能直接观察到紫色火焰 D应该用稀盐酸清洗做过焰色反应实验的铂丝 解析： 在观察钾元素的焰色反应时，应透过蓝色钴玻璃才能观察到紫色火焰。 答案： C 2下列有关金属及其合金的说法不正确的是 ( ) A目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 B生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 C镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹 D日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用 解析： 普通钢的含碳量比生铁要低，而合金钢是在普通钢中掺入其他金属，故其含 碳量比普通钢更低。 答案： B 3类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要 经过实践的检验，才能决定其正确与否，下列几种类推结论中，错误的是( ) 钠与水反应生成 NaOH 和 H2；所有金属与水反应都生成碱和 H2 铁露置在空气中 一段时间后就会生锈；性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中 化合物 NaCl 的焰色为黄 色；Na2CO3的焰色也为黄色 密度为 1.1 g/cm3与密度为 1.2 g/cm3的 NaCl 溶液等体积 混合，所得 NaCl 溶液的密度介于 1.1 g/cm3与 1.2 g/cm3之间；NaK 合金的熔点应介于 Na 和 K 熔点之间 A B C D 解析： 只有活泼金属如 K、Ca、Na 等才能与水反应生成碱和 H2，错误；铝能在空 气中形成一层致密的氧化物薄膜，保护内层金属，故能在空气中稳定存在，错误；钠的 单质及其化合物的焰色均为黄色，正确；合金的熔点低于其成分金属，错误，故选 D。 答案： D 2 4(2015山西太原五中期末)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 28 g，反应中有关物理量正确的是(NA表示阿伏加德 罗常数的值)( ) 二氧化碳碳酸钠转移的电子 A1 mol2NA B22.4 L1 mol C106 g1 mol D106 g2 NA 解析： 设二氧化碳和过氧化钠反应，当固体质量增加 28 g 时，参与反应的二氧化碳 的物质的量为x，生成碳酸钠的物质的量为y。 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 m 2 mol 2 mol 56 g x y 28 g 解得：x1 mol y1 mol 碳酸钠的质量1 mol106 g/mol106 g，因常温常压下发生的反应，1 mol 二氧化 碳的体积22.4 L；由化学方程式可知，1 mol 二氧化碳参与反应转移 1 mol 电子，即有NA 个电子转移，由此可知上表中 C 正确。 答案： C 5有 NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来， 这种试剂是( ) A盐酸 B烧碱溶液 C氨水 DKSCN 溶液 解析： 将过量 NaOH 溶液分别加入上述几种溶液，无明显现象的是 NaCl 溶液；生成 白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是 FeCl2溶液；生成红褐色沉淀的是 FeCl3溶 液；生成白色沉淀不溶解的是 MgCl2溶液；生成白色沉淀又溶解的是 AlCl3溶液。氨水虽然 能区分出 NaCl、FeCl2、FeCl3，但不能将 MgCl2与 AlCl3区分开。 答案： B 6(2015安徽郎溪中学月考)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( ) 3 解析： CO2能溶于水、能与 Na2CO3溶液反应，故应用排饱和 NaHCO3溶液的方法测量 产生 CO2的体积，且排水时导管应短进长出。 答案： C 7已知 A 是一种金属单质，B 呈淡黄色，其转化关系如右图所示，则 C 的以下性质错 误的是( ) A溶液呈碱性 B与澄清石灰水反应产生白色沉淀 C与足量盐酸反应放出气体 D受热易分解 解析： A 是金属，则 B 是淡黄色的金属氧化物，即 B 为 Na2O2，依次可推知 A 为 Na、C 为 Na2CO3、D 为 NaOH；Na2CO3溶液呈碱性，A 项正确；Na2CO3Ca(OH) 2=CaCO32NaOH，B 项正确；Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，C 项正确；Na2CO3性 质稳定，受热不分解，D 错误。 答案： D 8下表中对离子方程式书写的评价正确的是( ) 选项化学反应与离子方程式评价 A 将铜屑加入含 Fe3的溶液中： Fe3Cu=Fe2Cu2 正确 B Na2O2与 H2O 反应： Na2O2H2O=2Na2OHO2 错误，氧元素不守 恒 4 C NaOH 溶液与氧化铝反应： Al2O32OH=2AlOH2O 2 错误，产物应该是 Al(OH)3 D 向 FeCl3溶液中滴加足量氨水： Fe33OH=Fe(OH)3 正确 解析： A 应为 2Fe3Cu=2Fe2Cu2；B 应为 2Na2O22H2O=4Na4OHO2；C 项离子方程式正确；D 项一水合氨不能拆写成离子形 式。 答案： B 9将质量相同的 Na、Mg、Al、Fe、Zn 分别投入足量的稀 HCl 中，则这些金属与酸反 应生成 H2的体积由大到小排列顺序是( ) AZnFeNaMgAl BAlMgNaFeZn CNaMgAlFeZn DFeZnMgAlNa 解析： 同等价态的金属与酸反应，置换出 H2的多少与其物质的量多少有关，n ， m M 物质的量大，置换出的 H2多，当质量相等时物质的量越大，则其M越小，则可假设M(Al) 27 gmol1 18 gmol1，M(Na)23 gmol1246 gmol1，从而可知 B 项 2 3 正确。 答案： B 10镁、铝、铜三种金属粉末混合物，加入过量盐酸充分反应，过滤后向滤液中加入 过量烧碱溶液，过滤，此时滤液中存在的离子可能有( ) AAlO BCu2 2 CAl3 DMg2 解析： 有关反应的流程可表示如下： 所以，最后滤液中存在的离子有四种，本题中选 A。 答案： A 11某同学对未知物 A 盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示： 已知硝酸能将 Fe2氧化为 Fe3。现对 A、B、C、D 做出的如下推断中，不正确的是 5 ( ) A盐 A 一定是 FeCl3 B白色沉淀 B 是 AgCl C滤液 C 中一定含 Fe3 D无法确定 A 中是否含有 Fe2 解析： 生成白色沉淀证明 A 中含 Cl，B 为 AgCl，A 与酸化的 AgNO3溶液反应生成 C，C 遇 KSCN 生成 D 红色溶液，C 中一定含 Fe3，A 中也可能含 Fe2。 因为 A 中加入了 硝酸酸化的硝酸银溶液，硝酸可以把 Fe2氧化成 Fe3。 答案： A 12下列实验现象描述正确的是( ) 选项实验现象 A 向饱和 Na2CO3溶液中通入足量的 CO2气 体 无明显现象 B 在酒精灯上加热铝箔 铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝滴落下 来 C 向久置于空气中的 FeSO4溶液中滴加 NaOH 溶液 立刻产生大量白色沉淀 D 加热放在坩埚中的小块钠 钠先熔化成光亮的小球，燃烧时火焰为 黄色，燃烧后生成淡黄色固体 解析： 向饱和 Na2CO3溶液中通入足量的 CO2气体，Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，因 溶剂 H2O 减少，溶质 NaHCO3比 Na2CO3质量大而且溶解度反而减小，出现晶体析出，A 不正 确；在酒精灯上加热铝箔，表面形成的氧化膜袋兜住内部熔化的铝液而不会滴落，B 不正 确；向久置于空气中的 FeSO4溶液中滴加 NaOH 溶液，因生成的 Fe(OH)2迅速被氧化而变红 褐色，C 不正确。 答案： D 13下列图象表示 Al3与 AlO物质的量变化的曲线，实线表示 Al3，虚线表示 AlO 2 ，其中正确的是( ) 2 解析： 根据反应 Al33OH=Al(OH)3和 Al(OH)3OH=AlO2H2O 中消耗 2 OH的关系可知图象 B 正确；由 AlOHH2O=Al(OH)3和 Al(OH) 2 33H=Al33H2O 知 C、D 错误。 答案： B 6 14将一定质量的锌片放入 500 mL CuSO4溶液中，二者恰好完全反应，待充分反应后 取出锌片，洗净后称量，发现锌片比原来减轻了 0.5 g，则该 CuSO4溶液的物质的量浓度为 ( ) A0.5 molL1 B1 molL1 C1.5 molL1 D2 molL1 解析： Zn 与 CuSO4溶液反应时，置换出来的 Cu 附着在锌片上。 ZnCu2=Zn2Cu m 1 mol 1 g n(Cu2) 0.5 g ， 1 mol nCu2 1 g 0.5 g 解得n(Cu2)0.5 mol，所以c(CuSO4) 0.5 mol 0.5 L 1 molL1。 答案： B 15将 4.6 g Na 和 2.7 g Al 同时加入足量的水中充分反应，将反应后的溶液稀释定 容为 500 mL。下列说法不正确的是( ) A所得溶液中阳离子和阴离子的物质的量之比为 11 B反应中消耗的水的质量是加入的 Al 的质量的 2 倍 C所得溶液中 AlO的物质的量浓度为 0.2 mol/L 2 D反应中放出的气体在标准状况下的体积为 2.24 L 解析： 有关反应方程式如下： 2Na 2H2O=2NaOH H2 223 g 218 g 2 mol 22.4 L 46 g m1(H2O) n(NaOH) V1(H2) 则解得：m1(H2O)3.6 g，n(NaOH)0.2 mol，V1(H2) 224 L 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO2 3H2 227 g 218 g 2 mol 322.4 L 27 g m2(H2O) n(NaAlO2) V2(H2) 因最终得到 0.1 mol NaOH 和 0.1 mol NaAlO2，A 正确；共消耗 H2O 的质量为 5.4 g，B 正确；c(AlO)0.2 mol/L，C 正确；在标准状况下共产生 H2 5.6 L，D 2 0.1 mol 0.5 L 不正确。 答案： D 7 二、非选择题(本题包括 5 小题，共 55 分) 16(10 分)钠与硫酸亚铁溶液反应，很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人 用如右图装置进行实验改进：先在试管内新制备的硫酸亚铁溶液上面覆盖一薄层汽油，然 后将试管放入烧杯中，待试管内汽油层消失后，往试管内投入一小粒钠并迅速塞上带导管 的单孔塞。 (1)实验中汽油的作用是 _。 (2)加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出，溶液中有_色沉淀生成。 (3)如果往试管中加入汽油后即投入钠粒，可能发生爆炸，其原因是 _ _。 (4)写出钠与 FeSO4溶液反应的离子方程式： _ _。 解析： 要制备 Fe(OH)2必须防止氧化，主要措施有：赶尽空气以便在惰性或还原 性气体气氛下反应；隔绝空气，如用苯、汽油、煤油覆盖在液面上；采用新制备的亚 铁盐溶液，溶解亚铁盐时要先将蒸馏水煮沸除去氧气；向亚铁盐溶液中滴加碱溶液时， 将胶头滴管的尖嘴插入亚铁盐溶液中，使 Fe(OH)2生成于溶氧气较少的部位。 答案： (1)加热时汽油挥发，驱赶走试管中的空气 (2)白 (3)反应放热，使汽油、H2与空气中的 O2的混合气体发生爆炸 (4)2Na2H2O=2Na2OHH2、Fe22OH=Fe(OH)2 17(12 分)某混合物甲中含有 KAl(SO4)2、Al2O3和 Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如 下图所示的物质之间的转化： 请回答下列问题： (1)写出 A、B、D 的化学式：A_、B_、 D_。 (2)试剂 a 最好选用_(选填 A、B、C、D)。 8 ANaOH 溶液 B稀盐酸 C二氧化碳 D氨水 (3)写出反应的离子方程式： _ _。 (4)固体 E 可以作为复合性的化学肥料，E 中所含物质的化学式为 _。 解析： 根据已知信息中甲的成分，可以推断 B 为氧化铝，因此反应是通过电解而 得到 D(氧气)和 A(单质铝)。甲加入水得到的溶液为明矾溶液，溶液中含有 Al3、K和 SO ，甲加入水得到的沉淀为氧化铝、氧化铁的混合物，再加入氢氧化钠，则氧化铝溶解， 24 再通入二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀。试剂 a 应该为氨水，如果加入的试剂 a 是氢氧化 钠，则加入的量不好把握，由此可推知 E 为硫酸钾、硫酸铵的混合物。 答案： (1)Al Al2O3 O2 (2)D (3)AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO 2 3 (4)K2SO4、(NH4)2SO4 18(10 分)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为 FeSO4)是否变质，查阅了有关 资料，得知 Fe2能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设 计了如下实验： 将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中滴入 酸性高锰酸钾溶液，在另一支试管中滴入 KSCN 溶液。 请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论： (1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入 KSCN 溶液后不变红，结论是 _。 (2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色，滴入 KSCN 溶液变红，结论是 _。 (3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入 KSCN 溶液变红，结论是 _。 (4)能不能将 KMnO4和 KSCN 滴入到同一试管中进行验证，为什么？试进行解释： _ _。 解析： 加 KMnO4溶液只要褪色就说明含有 Fe2，而加入 KSCN 溶液变红则说明含有 Fe3，所以前三问的答案很容易得出。第(4)问中的原因可归结为两条：一是 KMnO4溶液呈 紫色，影响观察 Fe(SCN)3的红色；二是 KSCN 具有较强的还原性，可以被 KMnO4氧化，影响 Fe2的检验。 9 答案： (1)没有被氧化 (2)完全被氧化 (3)部分被氧化 (4)不能。KMnO4溶液呈紫红色，影响 Fe3的检验；KSCN 具有还原性，影响 Fe2的检 验 19(10 分)红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，现用如图所示装置进行铁在高温 下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题： (1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式： _ _。 (2)干燥管 C 内盛放的药品可以是_或_(填化学式)。干燥管的 _(填“m”或“n”)端与 g 导管相连接。 (3)在 D 处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。 (4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气，简述实验操作步骤和现象： _ _。 解析： 本题以氢气的干燥、收集、检验为载体，综合考查同学们对实验基本操作、 仪器使用的掌握程度及实验的设计能力。考虑到 H2的密度比空气的小，因此可采用向下排 空气法收集，检验 H2可采用“爆鸣”实验。 答案： (1)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2 = (2)CaCl2 CaO(或 NaOH 等固体干燥剂) n (3) (4)用拇指堵住试管口，试管口靠近酒精灯火焰，松开拇指，气体能燃烧或发出爆鸣声， 说明收集的是 H2 20(13 分)某固体混合物可能由 Al、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3中的一种或几 种组成，现对该混合物做如下实验，所得现象和有关数据如图所示(气