-學年高中化學第三章金屬及其化合物單元綜合測試新人教版必修1

第三章金屬及其化合物單元綜合測試(三)時間：90分鐘滿分：100分第Ⅰ卷(選擇題共42分)一、選擇題(每小題3分，共42分)1．下列說法中不正確的是()A．向NaAlO2溶液中通入過量CO2制Al(OH)3：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)B．等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，在同溫同壓下，生成的CO2體積相同C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3可加入過量鐵粉，再過濾D．向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不顯紅色。再向溶液中加入幾滴新制氯水，溶液變紅色，則該溶液中一定含有Fe2＋解析：等質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量鹽酸反應(yīng)：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O，NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O，產(chǎn)生的CO2在同溫同壓下的體積比為eq\f(44,106)eq\f(44,84)＝4253，B項錯誤；2FeCl3＋Fe=3FeCl2，過量的鐵過濾即可除去，C項正確；D項的方法為檢驗Fe2＋的方法，正確。答案：B2．金屬及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系是化學學習的重要內(nèi)容之一。下列各組物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中不能通過一步反應(yīng)完成的是()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，不能直接生成Al(OH)3，故D項符合題意。答案：D3．下列各組物質(zhì)相互混合，既有氣體生成，最終又有沉淀生成的是()①金屬鈉投入FeCl3溶液②過量NaOH溶液和明礬溶液混合③鎂鋁合金投入足量稀鹽酸④Na2O2投入FeCl2溶液A．① B．③C．②③ D．①④解析：①中產(chǎn)生的氣體是H2，生成的沉淀是Fe(OH)3；②中由于NaOH過量最終無沉淀，且整個過程中無氣體生成；③Mg、Al全部溶于足量的稀鹽酸中，只有氣體生成，無沉淀生成；④中Na2O2與H2O反應(yīng)生成NaOH和O2，NaOH與FeCl2反應(yīng)生成Fe(OH)2，且最終被氧化為Fe(OH)3沉淀。答案：D4．下列敘述正確的是()A．鎂鋁合金的抗腐蝕能力強，不與稀硫酸反應(yīng)B．Na的金屬活動性比Mg的強，故可用Na與MgCl2溶液反應(yīng)制MgC．鈉可與冷水劇烈反應(yīng)，而鎂與熱水才能反應(yīng)，說明鈉比鎂活潑D．Fe在Cl2中燃燒生成FeCl3，故在與其他非金屬反應(yīng)的產(chǎn)物中，F(xiàn)e也顯＋3價解析：合金中各成分金屬仍保持原有的化學性質(zhì)，A錯誤；Na是活潑金屬，Na與MgCl2溶液反應(yīng)時，Na先與水反應(yīng)生成NaOH，不能置換出Mg，B錯誤；Fe與其他非金屬反應(yīng)的產(chǎn)物中Fe的化合價取決于非金屬的氧化性強弱，并不一定是＋3價，如Fe與S反應(yīng)生成的FeS中Fe顯＋2價，D錯誤。答案：C5．將5.4gAl投入200.0mL2.0mol/L的某溶液中有氫氣產(chǎn)生，充分反應(yīng)后有金屬剩余。該溶液可能為()A．HNO3B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液 D．HCl溶液解析：從題中濃度數(shù)值分析，稀溶液A項肯定不可能，原因是HNO3是氧化性酸，與Al反應(yīng)不放出H2。B項：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑22n(Al)＝eq\f(5.4g,27g·mol－1)＝0.2mol，n(OH－)＝0.2mol。而200mL2mol/LBa(OH)2溶液可提供n(OH－)＝0.8mol>0.2mol，則Al不可能剩余。C項：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑260.2mol0.6mol使5.4gAl全溶需0.6molH＋而200mL2mol/LH2SO4溶液中n(H＋)＝0.2×2×2＝0.8mol>0.6mol。則Al不可能剩余。只有200mL2mol/LHCl溶液中，n(H＋)＝0.2×2＝0.4mol<0.6mol，故Al有剩余，選D。答案：D6．下列說法錯誤的是()A．鑒別Na2CO3和NaHCO3可用Ba(OH)2溶液B．除去Na2CO3固體中混有的少量NaHCO3，用加熱法C．用飽和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl和SO2D．將澄清石灰水滴入NaHCO3溶液中，開始時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O解析：Na2CO3和NaHCO3均可與Ba(OH)2反應(yīng)生成白色沉淀，故A項錯誤；除去Na2CO3固體中混有的少量NaHCO3，可采用加熱的方法使NaHCO3分解生成Na2CO3，故B項正確；HCl、H2SO3的酸性比H2CO3強，因此可用飽和NaHCO3溶液吸收CO2中混有的HCl、SO2等氣體，故C項正確；將澄清石灰水滴入NaHCO3溶液中，開始時Ca(OH)2的量較少，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O，故D項正確。答案：A7．向100mL1.0mol·L－1的AlCl3溶液中逐滴加入0.5mol·L－1的NaOH溶液至過量，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH的量的理論曲線關(guān)系正確的是()解析：向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量，發(fā)生的離子反應(yīng)依次是Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，其現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色膠狀沉淀，后沉淀逐漸減少，直到全部消失。沉淀最多和沉淀恰好完全消失時消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為31。答案：D8．在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關(guān)系如下圖所示，則原混合溶液中Al2(SO4)3與MgSO4的物質(zhì)的量濃度之比為()A．61B．31C．21 D．12解析：由題給圖象可知，當加入50mLNaOH溶液時沉淀達到最大量，即溶液中Mg2＋、Al3＋全部轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀，而溶解Al(OH)3消耗10mLNaOH溶液，則生成Al(OH)3需30mLNaOH溶液，生成Mg(OH)2需20mLNaOH溶液，由此可知溶液中n(Mg2＋)＝n(Al3＋)，則c[Al2(SO4)3]c(MgSO4)＝12，D項正確。答案：D9．下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是()A．氯化鋁溶液中加入過量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O=AlOeq\o\al(－,2)＋4NHeq\o\al(＋,4)＋2H2OB．澄清石灰水與少量蘇打溶液混合：Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2OC．碳酸鈣溶于醋酸：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2OD．氯化亞鐵溶液中通入氯氣：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－解析：氨水是弱堿，不能與Al(OH)3發(fā)生反應(yīng)，氨水和Al3＋反應(yīng)的離子方程式為：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)，A錯誤；蘇打應(yīng)為Na2CO3，而不是NaHCO3。NaHCO3俗名小蘇打。正確離子方程式應(yīng)為：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓，B錯誤；醋酸為弱酸，在離子方程式中應(yīng)寫分子式，離子方程式為：CaCO3＋2CH3COOH=Ca2＋＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑，C錯誤。答案：D10．下列說法正確的是()A．2.3gNa投入到97.7g水中形成的溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為2.3%B．25gCuSO4·5H2O溶于75g水之后，溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為16%C．Na2O2溶于水后溶質(zhì)未發(fā)生改變D．6.2gNa2O溶于水后溶質(zhì)仍為6.2g解析：Na投入H2O中與H2O反應(yīng)：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，形成溶液中的溶質(zhì)為NaOH，w(NaOH)＝eq\f(mNaOH,m溶液)×100%，不等于2.3%，A不正確；25gCuSO4·5H2O含有m(CuSO4)＝25g×eq\f(160,250)＝16g，w(CuSO4)＝eq\f(16g,25g＋75g)×100%＝16%，B正確；Na2O2溶于水且與水反應(yīng)：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，溶質(zhì)發(fā)生改變，C不正確；Na2O溶于水生成NaOH，反應(yīng)為Na2O＋H2O=2NaOH，所以溶質(zhì)不為Na2O，D不正確。答案：B11．用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，下述操作步驟中最恰當?shù)慕M合是()①加稀鹽酸溶解②加入足量燒堿溶液③過濾④通入過量CO2⑤加入稀鹽酸⑥加入燒堿溶液A．①⑥⑤③ B．②③④③C．②③⑤③ D．①③⑤③解析：因Mg不能與NaOH溶液反應(yīng)而Al能與NaOH反應(yīng)，所以首先加入足量的NaOH溶液后過濾，濾液為NaOH和NaAlO2的混合物；向該混合物中通入過量的CO2，使溶液中的AlOeq\o\al(－,2)全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀；再經(jīng)過濾得到Al(OH)3。答案：B12．下表各組物質(zhì)中，x是主體物質(zhì)，y是少量雜質(zhì)，z是為了除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試劑正確的一組是()ABCDxFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液yFeCl3CuCl2AlNa2CO3zCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液解析：A項中應(yīng)加的是Fe；B項中還要再加足量Cl2；D項中應(yīng)加的是適量H2SO4溶液。答案：C13．有1.5mL2mol/L的H2SO4溶液與15mL3mol/L的Na2CO3溶液，欲使其反應(yīng)產(chǎn)生CO2的量最多，則正確的操作是()A．把兩種溶液快速混合并不斷攪拌B．把兩種溶液緩慢混合并不斷攪拌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)與H＋反應(yīng)是分步進行的，要想使產(chǎn)生的CO2的量最多，應(yīng)該把Na2CO3溶液滴加到H2SO4溶液中，使硫酸中的氫離子全部結(jié)合COeq\o\al(2－,3)生成CO2氣體。答案：C14．將一定量的鋁鈉合金置于水中，合金全部溶解，得到20mLc(OH－)＝1mol·L－1的溶液，然后向溶液中滴加1mol·L－1的鹽酸至沉淀質(zhì)量最大，消耗鹽酸40mL，則該合金中鈉的質(zhì)量為()A．0.46g B．0.69gC．0.92g D．0.23g解析：解答本題需分析反應(yīng)過程，利用原子守恒可簡捷求解。鋁鈉合金置于水中，反應(yīng)后所得溶液呈強堿性，故反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)為NaOH、NaAlO2。向反應(yīng)后的溶液中加入鹽酸至沉淀質(zhì)量最大時，NaAlO2恰好完全反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，此時溶液中的溶質(zhì)只有NaCl，故n(Na)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.04L×1mol·L－1＝0.04mol，則鋁鈉合金中m(Na)＝0.04mol×23g·mol－1＝0.92g。答案：C第Ⅱ卷(非選擇題共58分)二、非選擇題15．(20分)高效凈水劑聚合氯化鋁鐵(PAFC)的組成可表示為[AlFe(OH)nCl6－n]m，該物質(zhì)廣泛應(yīng)用于日常生活用水和工業(yè)廢水的處理。(1)為檢測PAFC中鋁和鐵元素的含量，采用如圖所示流程進行?；卮鹣铝袉栴}：①PAFC中鐵元素的化合價為________。②步驟Ⅰ中的A是____________(填“氫氧化鈉溶液”或“氨水”)；步驟Ⅲ中的B是________。③步驟Ⅱ的操作是________，用到的主要玻璃儀器為_________。(2)某工廠欲以工業(yè)廢料(鐵、鐵和鋁的氧化物)為原料制取PAFC，設(shè)計如下流程：eq\x(\a\al(廢料,Fe、Fe2O3、,FeO、Al2O3))eq\o(→,\s\up10(過量稀鹽酸))eq\x(\a\al(酸性,溶液))eq\o(→,\s\up10(試劑X))eq\o(→,\s\up10(HCl或NaOH),\s\do8(調(diào)節(jié)pH))eq\o(→,\s\up10(水解),\s\do8(聚合))PAFC①在廢料中加入過量稀鹽酸，發(fā)生多個離子反應(yīng)，請補全離子方程式：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OAl2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O_____________________________________________________。②所得酸性溶液中，不能確定是否一定存在的陽離子是________(填序號)。A．Al3＋ B．Fe2＋C．Fe3＋ D．H＋為證明該離子確實存在，可采用的操作(必須指明所采用的試劑及觀察到的現(xiàn)象)是______________________________。③往酸性溶液中加入試劑X的目的是(用離子方程式表示)____________________________________________。解析：(1)加入A后會生成Fe(OH)3沉淀，知道A是堿，如果加入的是氨水，那么生成的沉淀有Fe(OH)3、Al(OH)3兩種，現(xiàn)只得到Fe(OH)3說明加入的是足量氫氧化鈉溶液，因為Al(OH)3會溶于氫氧化鈉溶液，通過操作Ⅱ得到的溶液是NaAlO2溶液，由NaAlO2溶液生成Al(OH)3通常是通入過量的CO2。①生成Fe(OH)3，那么鐵的化合價為＋3價。②通過上述分析知A是氫氧化鈉溶液。步驟Ⅲ中的B是CO2。③步驟Ⅱ是分離溶液和沉淀，所以是過濾，過濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。(2)①鹽酸還會和鐵反應(yīng)，F(xiàn)e2O3和鹽酸反應(yīng)生成的Fe3＋也會和鐵反應(yīng)，所以離子方程式還有Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。②Fe2＋和Al3＋生成后不會再發(fā)生反應(yīng)，所以一定存在，要保證廢料完全反應(yīng)鹽酸要過量，所以一定還有H＋，溶液中不能確定的離子是Fe3＋，因為Fe3＋可能和鐵完全反應(yīng)了；要證明是否有Fe3＋，通常加入KSCN溶液，操作是取溶液少量于試管中，再滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變?yōu)榧t色，則存在Fe3＋。③PAFC中鐵元素化合價為＋3價，而廢料用鹽酸處理后鐵主要是＋2價，所以還要把Fe2＋氧化成Fe3＋，可以加入氯水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。答案：(1)①＋3②氫氧化鈉溶液CO2③過濾燒杯、玻璃棒、漏斗(2)①Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋②C取溶液少量于試管中，再滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變?yōu)榧t色，則存在Fe3＋③2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－16．(15分)A是一種紅棕色金屬氧化物，B、D是金屬單質(zhì)，J是一種難溶于水的白色化合物，受熱后容易發(fā)生分解。(1)寫出下列物質(zhì)的化學式：A：______，E：______，J：______，G：______。(2)按要求寫方程式：A與B在高溫條件下生成C和D的化學方程式：_________________________________________________________________________；F在空氣中轉(zhuǎn)化為G的化學方程式：__________________________________________________________________________________；C轉(zhuǎn)化為I的離子方程式：_______________________________。解析：由題可知：A為Fe2O3，F(xiàn)為Fe(OH)2，G為Fe(OH)3。因為Fe2O3＋Beq\o(→,\s\up10(高溫))D＋C，則D為Fe，C為Al2O3，J為Al(OH)3。答案：(1)Fe2O3FeCl2Al(OH)3Fe(OH)3(2)Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up10(高溫))Al2O3＋2Fe4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O17．(23分)碳酸鈉與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活緊密相關(guān)。工業(yè)碳酸鈉大多采用侯氏制堿法制取，所得碳酸鈉樣品中往往含有少量的NaCl，現(xiàn)欲測定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)，某探究性學習小組分別設(shè)計了如下實驗方案。請回答下列有關(guān)問題：方案一：沉淀分析法(1)把一定質(zhì)量的樣品溶解后加入過量的CaCl2溶液，將所得沉淀________(填操作)、洗滌、烘干、稱量。方案二：