2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第三章金屬及其化合物測評含解析新人教版必修1

PAGE9-第三章測評(時間:90分鐘滿分:100分)可能用到的相對原子質(zhì)量:H—1C—12O—16Na—23一、選擇題(本題包括12小題,每小題4分,共48分。每小題只有1個選項(xiàng)符合題意)1.我國科學(xué)家參與研制的阿爾法磁譜儀隨美國發(fā)覺號航天飛機(jī)升入太空,起先了探究宇宙中是否存在“反物質(zhì)”和“暗物質(zhì)”的探討工作。依據(jù)所學(xué)的學(xué)問推想制造阿爾法磁譜儀核心部件的材料是()A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe解析Fe3O4具有磁性,又稱為磁性氧化鐵。答案C2.“分類”是一種思想方法,在化學(xué)發(fā)展中起到了重要的作用。下列說法正確的是()A.Na2O和Na2O2均能與H2O反應(yīng)生成NaOH,故二者都是堿性氧化物B.依據(jù)分散系是否具有丁達(dá)爾效應(yīng)將分散系分為溶液、膠體和濁液C.只有溶于水能夠?qū)щ姷幕衔锊攀请娊赓|(zhì)D.冰和干冰既是純凈物又是化合物解析Na2O2與H2O反應(yīng)除生成NaOH外,還有氧氣生成,它不是堿性氧化物,屬于過氧化物,A項(xiàng)錯誤;依據(jù)分散質(zhì)顆粒大小將分散系分為溶液、膠體和濁液三種類型,B項(xiàng)錯誤;在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物是電解質(zhì),C項(xiàng)錯誤;冰是固態(tài)水,干冰是固態(tài)二氧化碳,二者既是純凈物又是化合物,D項(xiàng)正確。答案D3.關(guān)于鈉及其化合物性質(zhì)的敘述,不正確的是()A.過氧化鈉是淡黃色固體,可用于呼吸面具中作為氧氣來源B.氧化鈉和過氧化鈉都能與二氧化碳反應(yīng),生成物完全相同C.碳酸鈉固體中混有少量碳酸氫鈉,可用加熱的方法除去碳酸氫鈉D.質(zhì)量相等的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與足量鹽酸反應(yīng),后者產(chǎn)生氣體多解析過氧化鈉是淡黃色固體,過氧化鈉與人呼出的二氧化碳和水蒸氣反應(yīng)均放出氧氣,故可用于呼吸面具中氧氣的來源,A項(xiàng)正確;氧化鈉和過氧化鈉都能與二氧化碳反應(yīng),前者只生成碳酸鈉,后者除生成碳酸鈉之外還放出氧氣,B項(xiàng)錯誤;碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水蒸氣和二氧化碳,故碳酸鈉固體中混有少量碳酸氫鈉時,可用加熱的方法除去碳酸氫鈉,C項(xiàng)正確;1mol碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與足量鹽酸反應(yīng),都生成1molCO2,即生成等量的CO2氣體,消耗碳酸鈉的質(zhì)量大,故質(zhì)量相等的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與足量鹽酸反應(yīng),后者產(chǎn)生的氣體多,D項(xiàng)正確。答案B4.下列推理正確的是()A.鋁粉在氧氣中燃燒生成Al2O3,故鈉在氧氣中燃燒生成Na2OB.鐵能從硫酸銅溶液中置換出銅,故鈉也能從硫酸銅溶液中置換出銅C.活潑金屬鈉保存在煤油中,故活潑金屬鋁也保存在煤油中D.鈉與氧氣、水等反應(yīng)時鈉均作還原劑,故金屬單質(zhì)參與反應(yīng)時金屬單質(zhì)均作還原劑解析鈉在氧氣中燃燒生成Na2O2,A錯誤;鈉特別活潑,鈉加入硫酸銅溶液中,鈉先與水反應(yīng)生成NaOH,NaOH再與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀,B錯誤;由于鈉易與水、氧氣反應(yīng),故為了隔絕空氣保存在煤油中;鋁在空氣中易與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化物愛護(hù)膜,故不須要保存在煤油中,放在廣口瓶中即可,C錯誤;由于金屬單質(zhì)在反應(yīng)中化合價均上升被氧化,故金屬單質(zhì)參與反應(yīng)時金屬單質(zhì)均作還原劑,D正確。答案D5.鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕,又不易銹蝕,大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng)域。下列關(guān)于鎂鋁合金性質(zhì)的敘述中,不正確的是()A.此合金的熔點(diǎn)比鎂和鋁的熔點(diǎn)都低B.此合金能全部溶解于足量稀鹽酸中C.此合金能全部溶解于足量氫氧化鈉溶液中D.此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都大解析合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的低,A項(xiàng)錯誤;鎂鋁合金的主要成分是鎂和鋁,均能與稀鹽酸反應(yīng),能全部溶解于稀鹽酸中,B項(xiàng)正確;鎂鋁合金屬于鎂和鋁的混合物,鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),但鎂不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),鎂鋁合金不能全部溶解于氫氧化鈉溶液中,C項(xiàng)錯誤;依據(jù)合金的特點(diǎn):合金的硬度比組成它的純金屬的硬度大,可知鎂鋁合金的硬度比鎂和鋁的硬度都大,D項(xiàng)正確。答案C6.(2024全國Ⅱ,11)下列化學(xué)方程式中,不能正確表達(dá)反應(yīng)顏色改變的是()A.向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液藍(lán)色消逝Zn+CuSO4Cu+ZnSO4B.澄清的石灰水久置后出現(xiàn)白色固體Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2OC.Na2O2在空氣中放置后由淡黃色變?yōu)榘咨?Na2O22Na2O+O2↑D.向Mg(OH)2懸濁液中滴加足量FeCl3溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀3Mg(OH)2+2FeCl32Fe(OH)3+3MgCl2解析Zn比Cu活潑,過量的Zn能將CuSO4溶液中的Cu全部置換出,溶液藍(lán)色消逝,A項(xiàng)正確;Ca(OH)2與空氣中的CO2反應(yīng)生成難溶性的CaCO3沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O,B項(xiàng)正確;Na2O2在空氣中放置后,可與空氣中的CO2和H2O發(fā)生反應(yīng),可理解為Na2O2先和H2O反應(yīng),則第一步反應(yīng)為2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,其次步反應(yīng)為2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,最終變?yōu)镹a2CO3,C項(xiàng)錯誤;Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度,所以向Mg(OH)2懸濁液中滴加足量FeCl3溶液,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Mg(OH)2+2FeCl32Fe(OH)3+3MgCl2,D項(xiàng)正確。答案C7.下列各組反應(yīng)中最終確定得到白色沉淀的是()A.AlCl3溶液中加入過量氨水B.Al2(SO4)3溶液中加入過量KOH溶液C.FeCl2溶液中加入過量氨水D.Fe2(SO4)3溶液中加入過量KOH溶液解析Al(OH)3能溶于強(qiáng)堿溶液,但不溶于弱堿溶液。Fe(OH)2是白色沉淀,但最終變成紅褐色的Fe(OH)3沉淀。答案A8.下列試驗(yàn)的現(xiàn)象或表述正確的是()A.在酒精燈上灼燒鋁箔,會發(fā)覺熔化的鋁不斷滴落B.檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分,向紅磚粉末中加入鹽酸,充分反應(yīng)后取上層清液置于試管中,滴加KSCN溶液2~3滴即可C.制備氫氧化亞鐵時,向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液,邊加邊攪拌,即可制得白色的氫氧化亞鐵D.向飽和FeCl3溶液中滴入少量NaOH溶液,煮沸后即得紅棕色Fe(OH)3膠體解析鋁在空氣中燃燒,首先生成Al2O3,其熔點(diǎn)高,而內(nèi)部的Al的熔點(diǎn)低,所以里面熔化,而外面不熔化,故看不到滴落的現(xiàn)象,A錯誤;制備氫氧化亞鐵時,用長滴管吸取氫氧化鈉溶液后,把滴管插入硫酸亞鐵溶液的底部,不能攪拌,否則會帶入氧氣,看不到白色的氫氧化亞鐵,C錯誤;向飽和FeCl3溶液中滴入少量NaOH溶液,得到Fe(OH)3沉淀,D錯誤。答案B9.加熱42gNaHCO3和Na2CO3固體混合物,至沒有氣體放出時,剩余的固體質(zhì)量是35.8g。那么原固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量是()A.25.2g B.16.8gC.10.6g D.24.8g解析設(shè)混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量為a,則有:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2OΔm 168 62 a(42-35.8)g由方程式的關(guān)系式:168∶62=a∶6.2g,解得a=16.8g,則混合物中Na2CO3的質(zhì)量是(42-16.8)g=25.2g,A項(xiàng)正確。答案A10.下列各組物質(zhì)中,X是主要物質(zhì),Y是少量雜質(zhì),Z是除去雜質(zhì)所需加入的試劑,其中所加試劑正確的一組是()選項(xiàng)ABCDXFeCl2FeCl3FeNa2SO4YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液解析A項(xiàng)應(yīng)加入鐵粉與FeCl3反應(yīng)生成FeCl2;B項(xiàng)Fe將FeCl3還原成FeCl2,所以加入鐵粉置換出單質(zhì)銅后還應(yīng)再通入Cl2;D項(xiàng)加入BaCl2后生成BaCO3、BaSO4沉淀,應(yīng)加入稀硫酸除雜。答案C11.下表中對離子方程式書寫的評價正確的是()選項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)或離子方程式評價A將銅屑加入含F(xiàn)e3+的溶液中:Fe3++CuFe2++Cu2+正確BNa2O2與H2O反應(yīng):Na2O2+H2O2Na++2OH-+O2↑錯誤,氧元素不守恒CNaOH溶液與氧化鋁反應(yīng):Al2O3+2OH-2AlO2-+H2錯誤,產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)是Al(OH)3D向FeCl3溶液中滴加足量氨水:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓正確解析A項(xiàng)離子方程式應(yīng)為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+;B項(xiàng)離子方程式應(yīng)為2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑,B項(xiàng)中對離子方程式書寫的評價正確;C項(xiàng)離子方程式正確;D項(xiàng),一水合氨不能拆寫成離子形式,錯誤。答案B12.向X的溶液中,加入Y試劑,產(chǎn)生的沉淀或氣體如下圖所示,下列選項(xiàng)與所述情形相符的是()A.向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液B.向NaOH和Ca(OH)2的混合液中通入CO2C.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液D.向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加稀鹽酸解析向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液,起先NaOH先與HCl發(fā)生中和反應(yīng),無沉淀生成,接著滴加NaOH溶液與AlCl3反應(yīng)先生成Al(OH)3白色沉淀,然后沉淀又溶解,且沉淀生成與溶解消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶1,A選項(xiàng)中圖像不符。向NaOH和Ca(OH)2的混合液中通入CO2,CO2先與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3白色沉淀,再與NaOH反應(yīng)生成可溶性鹽,此時沉淀量不變,后又與CaCO3及水反應(yīng)生成可溶性鹽Ca(HCO3)2,且CaCO3的生成與溶解消耗CO2的量相等,B項(xiàng)與之符合。向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液,NaOH先與Al3+反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,再與NH4+反應(yīng)生成NH3·H2O,最終與Al(OH)3沉淀反應(yīng)生成可溶性偏鋁酸鹽,且整個過程消耗NaOH的量之比為3∶1∶1,C選項(xiàng)中的圖像不符。向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加稀鹽酸,HCl先與NaOH反應(yīng)再與Na2CO3反應(yīng),且與Na2CO3反應(yīng)是分步進(jìn)行的,先生成NaHCO3,NaHCO3再與HCl反應(yīng)才放出CO2氣體,放出CO2氣體消耗的HCl比未生成CO答案B二、非選擇題(本題包括4小題,共52分)13.(10分)已知X為Fe2O3和CuO的混合物,且氧化性強(qiáng)弱依次:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+。X樣品可發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系:(1)寫出步驟③可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式(共有3個)

。

(2)若溶液E中只有一種金屬離子,則確定是;若溶液E中含有兩種金屬離子,則確定是。

(3)若D固體是純凈物,該固體是(填化學(xué)式)。

(4)印刷電路板是由高分子材料和銅箔復(fù)合而成的,可用FeCl3溶液作“腐蝕劑”刻制印刷電路板,該過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

解析(1)①步中的反應(yīng)為CuO+2HClCuCl2+H2O、Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O,所得溶液為FeCl3、CuCl2及過量的HCl的混合溶液;步驟②得到的固體有銅、鐵兩種,若B是銅,依據(jù)題給的氧化性依次可知,只有一個反應(yīng),不符合3個反應(yīng)的要求,故B應(yīng)是鐵。(2)若溶液E中只有一種金屬離子,則必定是氧化性最弱的Fe2+;若溶液E中含有兩種金屬離子,則為Fe2+、Cu2+。(4)依據(jù)氧化性Fe3+>Cu2+可知,腐蝕電路板的反應(yīng)為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。答案(1)2Fe3++Fe3Fe2+、Cu2++FeFe2++Cu、2H++FeFe2++H2↑(2)Fe2+Fe2+、Cu2+(3)Cu(4)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+14.(2024全國Ⅰ,26)(10分)醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·2H2O]為磚紅色晶體,難溶于冷水,易溶于酸,在氣體分析中用作氧氣汲取劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑,將三價鉻還原為二價鉻;二價鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。試驗(yàn)裝置如圖所示,回答下列問題:(1)試驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后快速冷卻,目的是。儀器a的名稱是。

(2)將過量鋅粒和氯化鉻固體置于c中,加入少量蒸餾水,按圖連接好裝置。打開K1、K2,關(guān)閉K3。①c中溶液由綠色漸漸變?yōu)榱了{(lán)色,該反應(yīng)的離子方程式為。

②同時c中有氣體產(chǎn)生,該氣體的作用是。

(3)打開K3,關(guān)閉K1和K2。c中亮藍(lán)色溶液流入d,其緣由是;d中析出磚紅色沉淀。為使沉淀充分析出并分別,需采納的操作是、、洗滌、干燥。

(4)指出裝置d可能存在的缺點(diǎn)。

解析(1)由題給信息“醋酸亞鉻……在氣體分析中用作氧氣汲取劑”可知,為避開溶解在水中的氧氣影響試驗(yàn),故所用蒸餾水應(yīng)先煮沸除氧并快速冷卻,以削減氧氣的再溶解。儀器a為分液(或滴液)漏斗。(2)將鹽酸滴入c中時,CrCl3溶解,同時鋅粒與鹽酸反應(yīng)放出的氫氣可將c中的空氣排出,形成了隔絕空氣的體系,進(jìn)而發(fā)生反應(yīng):Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+,溶液顏色由綠色漸漸變?yōu)榱了{(lán)色。(3)當(dāng)打開K3,關(guān)閉K1和K2時,c中Zn與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣排不出去,產(chǎn)生較大的壓強(qiáng),可將c中生成的亮藍(lán)色溶液壓入d中。進(jìn)入d中的Cr2+可與CH3COO-反應(yīng)生成(CH3COO)2Cr·2H2O沉淀。依據(jù)題意“醋酸亞鉻難溶于冷水”,要使沉淀充分析出并分別,可采納冰水浴冷卻、過濾、洗滌、干燥的方法處理。(4)由于(CH3COO)2Cr·2H2O沉淀易被氧氣氧化,所以裝置d的缺點(diǎn)是:裝置d為敞口體系,會使醋酸亞鉻與空氣接觸而被氧化。答案(1)去除水中溶解氧分液(或滴液)漏斗(2)①Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+②解除c中空氣(3)c中產(chǎn)生氫氣使壓強(qiáng)大于大氣壓(冰浴)冷卻過濾(4)放開體系,使醋酸亞鉻與空氣接觸15.(18分)某工廠排放的工業(yè)廢水中含F(xiàn)e3+、Al3+、Cu2+,工廠為了削減環(huán)境污染,變廢為寶,利用廢鐵屑和其他化學(xué)試劑進(jìn)行如下操作,得到了鐵紅、Al2O3和金屬Cu,回答下列問題:(1)固體A的成分是(用化學(xué)式表示)。

(2)寫出B→D的離子方程式:,該反應(yīng)中氧化劑是,2molCl2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子mol,溶液D中滴加KSCN溶液的現(xiàn)象是。

(3)溶液E焰色反應(yīng)呈黃色,試劑H是(用化學(xué)式表示);D→E反應(yīng)的離子方程式是。

(4)分別寫出鐵紅和氧化鋁在工業(yè)上的一種主要用途:鐵紅;

氧化鋁。

解析(1)加入廢鐵屑后發(fā)生反應(yīng):Fe+Cu2+Cu+Fe2+,又由于鐵屑過量,所以固體A的成分為Fe和Cu。(2)溶液B中含有Fe2+、Al3+,加入足量氯水的目的是將Fe2+氧化為Fe3+;Cl2作為氧化劑參與反應(yīng),由0價變?yōu)?1價,所以2molCl2轉(zhuǎn)移電子4mol;溶液D中含有Fe3+,滴加KSCN溶液變紅色。(3)焰色反應(yīng)呈黃色,說明溶液E中含有Na+,則H溶液為NaOH溶液。D→E反應(yīng)的離子方程式為Al3++4OH-AlO2-+2H2O。答案(1)Fe、Cu(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-Cl24溶液變紅色(3)NaOHA