2024-2025学年高中化学第三章金属及其化合物单元综合测试含解析新人教版必修1

PAGEPAGE9单元综合测试(三)时间：60分钟满分：100分第Ⅰ卷(选择题共42分)一、选择题(每小题3分，共42分)1．下列有关金属及其化合物的说法正确的是(D)A．铝和氢氧化钠溶液反应生成Al(OH)3和H2OB．钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2OC．铁在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3和H2D．碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液反应生成NaOH和CaCO3解析：A项，铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，错误；B项，钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠，错误；C项，铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，错误；D项，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，正确。2．金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不能通过一步反应完成的是(D)A．Na→NaOH→Na2CO3→NaClB．Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3解析：Al2O3不溶于水，不能干脆生成Al(OH)3，故D项符合题意。3．下列各组物质相互混合，既有气体生成，最终又有沉淀生成的是(D)①金属钠投入FeCl3溶液②过量NaOH溶液和明矾溶液混合③镁铝合金投入足量稀盐酸④Na2O2投入FeCl2溶液A．① B．③C．②③ D．①④解析：①中产生的气体是H2，生成的沉淀是Fe(OH)3；②中由于NaOH过量最终无沉淀，且整个过程中无气体生成；③Mg、Al全部溶于足量的稀盐酸中，只有气体生成，无沉淀生成；④中Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，NaOH与FeCl2反应生成Fe(OH)2，且最终被氧化为Fe(OH)3沉淀。4．下列叙述正确的是(C)A．镁铝合金的抗腐蚀实力强，不与稀硫酸反应B．Na的金属活动性比Mg的强，故可用Na与MgCl2溶液反应制MgC．钠可与冷水猛烈反应，而镁与热水才能反应，说明钠比镁活泼D．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，故在与其他非金属反应的产物中，Fe也显＋3价解析：合金中各成分金属仍保持原有的化学性质，A错误；Na是活泼金属，Na与MgCl2溶液反应时，Na先与水反应生成NaOH，不能置换出Mg，B错误；Fe与其他非金属反应的产物中Fe的化合价取决于非金属的氧化性强弱，并不肯定是＋3价，如Fe与S反应生成的FeS中Fe显＋2价，D错误。5．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：则下列说法正确的是(C)A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用的仪器完全相同C．试剂c是氯气，相应的离子反应为2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋D．用KSCN溶液可检验溶液W中是否有Fe2＋解析：试剂a是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把FeCl3还原为FeCl2，则通过过滤操作Ⅰ得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为铜和过量的铁；由于最终得到的产品是FeCl3晶体，故试剂b是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成FeCl2，故通过过滤操作Ⅱ可得到铜单质，滤液Z为FeCl2溶液，在两次过滤得到的FeCl2溶液中通入氯气，发生反应：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，将FeCl2转化为FeCl3，然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所运用的仪器不完全相同，故A、B项错误，C项正确；KSCN溶液不行用来检验Fe2＋，D项错误。6．下列说法错误的是(A)A．鉴别Na2CO3和NaHCO3可用Ba(OH)2溶液B．除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3，用加热法C．用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl和SO2D．将澄清石灰水滴入NaHCO3溶液中，起先时发生反应的离子方程式为：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O解析：Na2CO3和NaHCO3均可与Ba(OH)2反应生成白色沉淀，故A项错误；除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3，可采纳加热的方法使NaHCO3分解生成Na2CO3，故B项正确；HCl、H2SO3的酸性比H2CO3强，因此可用饱和NaHCO3溶液汲取CO2中混有的HCl、SO2等气体，故C项正确；将澄清石灰水滴入NaHCO3溶液中，起先时Ca(OH)2的量较少，发生的离子反应方程式为：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O，故D项正确。7．有一块镁铝合金，其中镁与铝的质量比是89。加入足量稀硫酸使其完全溶解后，再加入NaOH溶液，生成沉淀的质量随NaOH溶液体积的改变曲线如图所示，其中正确的是(A)解析：镁与铝的质量比是89，则其物质的量之比是11，加入过量NaOH溶液后Al(OH)3沉淀完全溶解，只剩余Mg(OH)2沉淀，B项错误；等物质的量的Mg(OH)2与Al(OH)3的质量比是5878，即加入过量NaOH后剩余Mg(OH)2的质量小于沉淀最大质量的1/2，C、D项错误。8．某同学为探讨铝及其化合物的性质设计了如下两个试验方案：方案①：2.7gAleq\o(→,\s\up17(100mLHCl溶液),\s\do15())X溶液eq\o(→,\s\up17(NaOH溶液),\s\do15())Al(OH)3沉淀方案②：2.7gAleq\o(→,\s\up17(100mLNaOH溶液),\s\do15())Y溶液eq\o(→,\s\up17(HCl溶液),\s\do15())Al(OH)3沉淀已知NaOH溶液和HCl溶液的浓度均为3mol·L－1，如图表示向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH溶液和HCl溶液时产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液或盐酸的体积之间的关系，下列说法正确的是(C)A．X溶液的溶质为AlCl3，Y溶液的溶质为NaAlO2B．b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液C．若在C点时进行过滤，则两个方案中所得溶液的浓度相等(忽视过滤操作中溶液的体积改变)D．a、b曲线表示的反应都是氧化还原反应解析：依据题给信息分析，方案①中铝和盐酸恰好完全反应，X溶液为AlCl3溶液；方案②中铝和氢氧化钠溶液反应，氢氧化钠过量，Y溶液为NaOH和NaAlO2的混合溶液，A项错误；分析图象可知，a曲线表示反应起先就有氢氧化铝沉淀生成，则a曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液，b曲线表示的是向Y溶液中加入盐酸，B项错误；在C点进行过滤后，所得溶液的溶质是NaCl，由于向X溶液和Y溶液中分别加入的氢氧化钠溶液和盐酸的浓度及体积均相等，由原子守恒可知，在C点时两方案中所得NaCl的物质的量相等，则浓度也相等，C项正确；a、b曲线表示的反应都是非氧化还原反应，D项错误。9．下列反应的离子方程式书写正确的是(D)A．氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O=AlOeq\o\al(－,2)＋4NHeq\o\al(＋,4)＋2H2OB．澄清石灰水与少量苏打溶液混合：Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2OC．碳酸钙溶于醋酸：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2OD．氯化亚铁溶液中通入氯气：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－解析：氨水是弱碱，不能与Al(OH)3发生反应，氨水和Al3＋反应的离子方程式为：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)，A错误；苏打应为Na2CO3，而不是NaHCO3。NaHCO3俗名小苏打。正确离子方程式应为：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓，B错误；醋酸为弱酸，在离子方程式中应写分子式，离子方程式为：CaCO3＋2CH3COOH=Ca2＋＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑，C错误。10．精确称取6.0g铝土矿样品(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)加入100mL稀硫酸中，充分反应后向滤液中加入10mol·L－1NaOH溶液，产生沉淀的质量和加入NaOH溶液体积之间的关系如图所示。则所用硫酸的物质的量浓度为(A)A．1.75mol·L－1 B．3.50mol·L－1C．0.85mol·L－1 D．无法确定解析：题述条件下发生的离子反应为：Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，H＋＋OH－=H2O，Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。分析可知，当沉淀量达到最大时，溶液中的溶质是Na2SO4，此时依据元素守恒可得eq\f(1,2)n(NaOH)＝n(Na2SO4)＝n(H2SO4)，则c(H2SO4)＝eq\f(35×10－3×10,100×10－3×2)mol·L－1＝1.75mol·L－1，A项正确。11．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(B)①加稀盐酸溶解②加入足量烧碱溶液③过滤④通入过量CO2⑤加入稀盐酸⑥加入烧碱溶液A．①⑥⑤③ B．②③④③C．②③⑤③ D．①③⑤③解析：因Mg不能与NaOH溶液反应而Al能与NaOH反应，所以首先加入足量的NaOH溶液后过滤，滤液为NaOH和NaAlO2的混合物；向该混合物中通入过量的CO2，使溶液中的AlOeq\o\al(－,2)全部转化为Al(OH)3沉淀；再经过滤得到Al(OH)3。12．下表各组物质中，x是主体物质，y是少量杂质，z是为了除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是(C)ABCDxFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液yFeCl3CuCl2AlNa2CO3zCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液解析：A项中应加的是Fe；B项中还要再加足量Cl2；D项中应加的是适量H2SO4溶液。13．有1.5mL2mol/L的H2SO4溶液与15mL3mol/L的Na2CO3溶液，欲使其反应产生CO2的量最多，则正确的操作是(C)A．把两种溶液快速混合并不断搅拌B．把两种溶液缓慢混合并不断搅拌C．把Na2CO3溶液滴加到H2SO4溶液中D．把H2SO4溶液滴加到Na2CO3溶液中解析：溶液中的COeq\o\al(2－,3)与H＋反应是分步进行的，要想使产生的CO2的量最多，应当把Na2CO3溶液滴加到H2SO4溶液中，使硫酸中的氢离子全部结合COeq\o\al(2－,3)生成CO2气体。14．下表所列各组物质中，物质之间不能通过一步反应实现如图转化的是(D)选项ABCD甲CuNa2CO3FeNaAlO2乙CuONaOHFeCl3Al2O3丙CuSO4NaHCO3FeCl2AlCl3丁Cu(NO3)2CO2Fe(NO3)2Al(OH)3解析：铜与氧气化合生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜与硝酸钡反应生成硫酸钡和硝酸铜，硝酸铜与铁发生置换反应生成铜，A不符合题意；碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，氢氧化钠汲取足量二氧化碳生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，B不符合题意；铁与氯气化合生成氯化铁，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和氯化银，锌和硝酸亚铁发生置换反应生成铁，C不符合题意；偏铝酸钠不能干脆转化为氧化铝，D符合题意。第Ⅱ卷(非选择题共58分)二、非选择题(共58分)15．(20分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。试验步骤如下。请回答下列问题：(1)向操作①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色，则该滤液中含有Fe3＋(填离子符号)。(2)操作②中反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。(3)操作③中反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓[或Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)]。(4)操作④中系列处理的步骤为过滤、洗涤、灼烧、冷却至室温、称量。(5)假设试验中的损耗忽视不计，则每片补血剂含铁元素的质量为0.07aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(7a,100)))g。(用含a的代数式表示)解析：(1)操作①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色，说明该滤液中含有Fe3＋。(2)双氧水具有氧化性，酸性条件下能将Fe2＋氧化为Fe3＋，则操作②中反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。(3)操作③是将Fe3＋转化为氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓或Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(4)操作④中的系列处理是将氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，须要过滤、洗涤氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量。(5)ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁元素的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量为eq\f(ag×\f(112,160),10)＝0.07ag。16．(15分)现有肯定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用如图的试验装置测定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6mol·L－1盐酸、6mol·L－1硫酸和蒸馏水)。回答下列问题：(1)装置A中液体试剂选用6_mol·L－1盐酸，理由是硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3固体表面，使反应不能持续进行。(2)装置B的作用是除去气体中的HCl，装置C的作用是干燥气体，装置E中碱石灰的作用是汲取装置D中未反应的CO2。(3)装置D中发生反应的化学方程式是2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2=Na2CO3。(4)若起先时测得样品的质量为2.0g，反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为78%。解析：解题的关键是求出Na2O2的量，原理是让Na2O2与CO2反应产生O2，通过测定O2在标准状况下的体积，依据反应方程式求出Na2O2的量。(1)试验中须要制备纯净的CO2，选用盐酸和CaCO3固体反应，不用硫酸，是因为硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3固体表面，使反应不能持续进行。(2)饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去CO2气体中混有的HCl，浓硫酸的作用是干燥气体，装置E中碱石灰的作用是汲取装置D中未反应的CO2。(3)装置D中发生反应的化学方程式是2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2=Na2CO3。(4)反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况)，即生成O2的物质的量为0.01mol，故过氧化钠的质量是0.01mol×2×78g·mol－1＝1.56g，则Na2O2试样的纯度为eq\f(1.56g,2.0g)×100%＝78%。17．(23分)碳酸钠与工农业生产、日常生活紧密相关。工业碳酸钠大多采纳侯氏制碱法制取，所得碳酸钠样品中往往含有少量的Na