届高考化学人教版一轮总复习单元评估检测3金属及其化合物.docx

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届高考化学人教版一轮总复习单元评估检测3金属及其化合物

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单元评估检测（三）

第三章

（90分钟　100分）

一、选择题（本题包括7小题，每小题6分，共42分）

1.（2015·德州模拟）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是（　　）

选项

陈述Ⅰ

陈述Ⅱ

判　断

A

纯碱可用于治疗胃病

Na2CO3可与盐酸反应

Ⅰ对，Ⅱ对，有

B

向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色

Na2O2与水反应生成氢氧化钠

Ⅰ对，Ⅱ错，无

C

金属钠具有强还原性

高压钠灯发出透雾性强的黄光

Ⅰ对，Ⅱ对，有

D

过氧化钠可用作航天员的供氧剂

Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2

Ⅰ对，Ⅱ对，有

【解析】选D。

A项，陈述Ⅰ错，小苏打可用于治疗胃病，陈述Ⅱ正确；B项，向过氧化钠水溶液中滴入酚酞，先变红，后马上褪色，陈述Ⅰ错，陈述Ⅱ正确；C项，高压钠灯发黄光是物理变化，与金属钠具有还原性没有因果关系。

2.（2015·玉溪模拟）Na、Al、Fe、Cu都是重要的金属，下列有关它们的说法正确的是（　　）

A.在一定条件下都能与水发生置换反应

B.在一定条件下都能与稀硝酸发生氧化还原反应

C.都必须隔绝空气保存

D.在一定条件下都能与稀硫酸反应产生H2

【解析】选B。

铜不能与水反应，A错误；只有钠需隔绝空气保存，C错误；铜不能与稀硫酸反应，D错误。

3.（2015·桂林模拟）下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是（　　）

A.铝的熔点很高，可用于制作耐高温材料

B.浓硫酸具有吸水性，可用于干燥氨气、二氧化碳等气体

C.油脂能在酸性溶液中水解生成高级脂肪酸，可用于防止油脂变质

D.过氧化钠能与二氧化碳反应产生氧气，可用于高空飞行或潜水的供氧剂

【解析】选D。

铝的熔点不高，不可用于制作耐高温材料，故A错误；浓硫酸具有吸水性，是常用的干燥剂，但由于与氨气反应，不可用于干燥氨气，故B错误；油脂能在酸性溶液中水解生成高级脂肪酸，所以不可用于防止油脂变质，故C错误；过氧化钠能与二氧化碳反应产生氧气，既能吸收二氧化碳又能提供氧气，常用于高空飞行或潜水的供氧剂，故D正确。

【加固训练】下列叙述中，正确的是（　　）

A.氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是Al3++3NH3·H2O

Al（OH）3↓+3N

B.在加入铝粉能放出氢气的溶液中：

K+、N

、C

、Cl-一定能够大量共存

C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液

D.依据铝热反应原理，能发生反应2Al+3MgO

3Mg+Al2O3

【解析】选A。

氨水碱性太弱，不能与Al（OH）3反应，故A项正确；能够使铝粉产生氢气的溶液可能是强酸性溶液，则C

不能存在，也可能是强碱性溶液，则N

不能大量存在，B项错误；镁和铝都属于活泼金属，故都能够与盐酸反应，但是镁不能与碱反应，C项错误；铝热反应的实质是利用铝的还原性，但是金属性铝比镁弱，故不能用铝热法制取镁，D项错误。

4.（2015·上饶模拟）用下列装置进行有关实验不能达到预期目的的是（　　）

A.用甲装置可制得Fe（OH）3胶体

B.用乙装置可制得金属锰

C.用丙装置验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性

D.用丁装置能较长时间观察到Fe（OH）2白色沉淀

【解析】选C。

A.这是氢氧化铁胶体的正确制备方法，正确；B.铝热反应制锰，正确；C.应该把碳酸氢钠放在内管中，而碳酸钠应该放在外管中，这是套管法测定稳定性的方法，错误；D.因为氢氧化亚铁容易被氧化成氢氧化铁，所以应该在还原性的氛围中，正确。

5.下列反应中，改变反应物的用量或浓度，对生成物不会产生影响的是（　　）

A.FeBr2溶液和氯水反应

B.二氧化碳通入氢氧化钠溶液中

C.铁丝在氯气中燃烧

D.铜和硝酸反应

【解析】选C。

A项，FeBr2溶液和氯水反应存在先后关系，氯水少量时只氧化亚铁离子，当氯水过量时再氧化溴离子，不符合题意；B项，二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，二氧化碳过量时生成碳酸氢钠，少量时生成碳酸钠，不符合题意；C项，铁丝在氯气中燃烧只能生成三氯化铁，符合题意；D项，铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，不符合题意。

【互动探究】

（1）写出上题A、B项可能发生的反应的离子方程式。

提示：

A项，氯气少量时2Fe2++Cl2

2Fe3++2Cl-，氯气过量时2Fe2++4Br-+3Cl2

2Fe3++6Cl-+2Br2；B项，CO2少量时2OH-+CO2

H2O+C

，CO2过量时OH-+CO2

HC

。

（2）D项反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为多少？

提示：

铜与稀硝酸发生反应3Cu+8HNO3（稀）

3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，还原剂（Cu）与氧化剂（HNO3）的物质的量之比为3∶2；铜与浓硝酸发生反应Cu+4HNO3（浓）

Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，还原剂（Cu）与氧化剂（HNO3）的物质的量之比为1∶2。

6.（2015·洛阳模拟）下列类比关系正确的是（　　）

A.AlCl3与过量NaOH溶液反应生成Al

，则与过量NH3·H2O也生成Al

B.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则与SO2反应可生成Na2SO3和O2

C.Fe与Cl2反应生成FeCl3，则与I2反应可生成FeI3

D.Al与Fe2O3能发生铝热反应，则与MnO2也能发生铝热反应

【解析】选D。

氢氧化铝不溶于氨水，AlCl3与过量NH3·H2O只生成氢氧化铝，A错误；Na2O2具有强氧化性，与SO2反应可生成Na2SO4，B错误；Fe与I2反应生成FeI2，C错误；铝热反应用于冶炼熔点高的金属，D正确。

7.（2015·济南模拟）某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。

某校课外兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究：

途径a：

途径b：

9.4gX

6.4固体

1.92g

固体

下列有关说法不正确的是（　　）

A.1.92g固体只含Cu

B.由Ⅰ可知X中一定存在Fe2O3和Cu

C.原混合物中m（Fe2O3）∶m（Cu）=1∶1

D.原混合物X至少含Al2O3和SiO2中的一种，但不能进一步确认二者的存在与否

【解析】选D。

途径a中，加入盐酸时生成蓝色溶液，说明溶液中含有Cu2+，而Cu是不与盐酸反应的，只能是Fe2O3与盐酸反应生成的Fe3+把Cu氧化为Cu2+，即X中一定存在Fe2O3和Cu。

盐酸是足量的，所以Fe2O3会完全反应，但是铜不一定会完全反应，但当加入过量氢氧化钠溶液时，SiO2和Al2O3会完全反应，所以剩余的固体只能是铜；根据反应Fe2O3+6HCl

2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu

CuCl2+2FeCl2，得到关系式：

Fe2O3～Cu，即在与足量盐酸反应时，Fe2O3和Cu是等物质的量的，质量为9.4g-4.92g=4.48g，在混合物中铜的质量还要再加上剩余的1.92g，即混合物中m（Fe2O3）∶m（Cu）=1∶1。

二、非选择题（本题包括4小题，共58分）

8.（14分）金属材料是使用最广泛的一种材料，从古代到现代，金属材料经历了几次较大的变革。

请回答下列问题：

（1）下面表格中的数据（铁和铜的某些物理数据）摘自某化学手册。

金属

颜色

密度

（g·cm-3）

熔点

（℃）

沸点

（℃）

比热

[kJ·（kg·℃）-1]

Fe

银白色

7.86

1535

2750

0.44

Cu

红色

8.92

1083

2567

0.38

由表可推知，人类最早使用的金属材料是__________，请写出判断的理由：

__

___________________________________。

（2）考古中出土的青铜器、铁剑等往往锈迹斑斑。

请完成下面铜、铁制品在自然条件下发生锈蚀的化学方程式：

（3）镁、铝是现代人常用的金属材料，这些活泼金属的冶炼方法是________________法，工业生产中，镁的冶炼采用的反应物是____________，铝的冶炼采用的反应物是____________。

【解析】

（1）由于铜的熔点低于铁的熔点，限于当时人类的冶炼条件，熔点低的铜先被人类利用。

（2）采用氧化还原反应的配平方法可以配平两个化学方程式。

（3）活泼金属可采用电解法冶炼，冶炼不同的金属时，采用的原料的类别可能不同，但都是在熔融状态下进行的。

答案：

（1）铜　铜的熔点低于铁的熔点

（2）①2　1　1　1　1　②4　3　2n　2

（3）电解　熔融氯化镁（或MgCl2）　熔融氧化铝（或Al2O3）

9.（14分）A、B、C、X是中学化学常见物质，均由短周期元素组成，转化关系如图。

请针对以下三种不同情况回答：

（1）若A、B、C中均含同一种常见金属元素，该元素在C中以阴离子形式存在，将A、C的水溶液混合可得B的白色胶状沉淀。

①A中含有的金属元素在元素周期表中的位置为________，向水中加入X物质，X对水的电离平衡的影响是________（填“促进”“抑制”或“无影响”）。

②A与C的水溶液混合后生成B反应的离子方程式为__________________。

（2）若A为磷单质，A与X同周期，同时A在X中燃烧，生成AX3、AX5，B分子中各原子最外层均为8电子结构。

①B的电子式为___________。

②X与水反应的离子方程式为_____________________________。

（3）若A、B、C的焰色反应呈黄色，水溶液均为碱性，常温下，X为气态酸性氧化物。

①A中所含有的化学键类型是___________________。

②C溶液中离子浓度由小到大的顺序是________________________。

【解析】

（1）若A、B、C中均含同一种常见金属元素，将A、C的水溶液混合可得B的沉淀，由转化关系可知，A含有铝离子，B为氢氧化铝，C含有偏铝酸根离子，X为氢氧化钠。

①A、B、C中含有的同一种常见金属元素为Al，在周期表中位置是第3周期ⅢA族，向水中加入X（氢氧化钠是碱），对水的电离平衡的影响是抑制；②A的水溶液含有铝离子，C的水溶液含有偏铝酸根离子，混合反应生成氢氧化铝沉淀，反应离子方程式为Al3++3Al

+6H2O

4Al（OH）3↓。

（2）若A为磷单质，A与X同周期，A与X同为第3周期元素，同时A在X中燃烧，生成AX3、AX5，B分子中各原子最外层均为8电子结构，则B为PCl3，C为PCl5，X为Cl2。

①B为三氯化磷，各原子最外层均为8电子稳定结构，三氯化磷B的电子式为

；②X为Cl2，与水反应，生成次氯酸和盐酸，反应的离子方程式为Cl2+H2O

H++Cl-+HClO。

（3）若A、B、C的焰色反应均呈黄色，水溶液均为碱性，常温下X为气态酸性氧化物，则A为氢氧化钠，B为碳酸钠，C为碳酸氢钠，X为二氧化碳。

①A为氢氧化钠，属于离子化合物，钠离子与氢氧根离子之间形成离子键，氢氧根离子中氧原子与氢原子之间形成1对共用电子对，为共价键，A中所含有的化学键是离子键、共价键；

②C为NaHCO3，溶液中碳酸氢根离子水解大于电离，溶液呈碱性，溶液中离子浓度由小到大的顺序是c（C

）

）

答案：

（1）①第3周期ⅢA族　抑制

②Al3++3Al

+6H2O

4Al（OH）3↓

（2）

②Cl2+H2O

H++Cl-+HClO

（3）①离子键、共价键

②c（C

）

）

【方法规律】元素化合物中的三角转化关系

10.（14分）（2015·温州模拟）某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体（FeSO4·7H2O）和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。

其实验方案如下：

（1）写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式：

___________________________。

（2）由滤液A制AlCl3溶液的途径有①和②两种，你认为较合理的途径及理由是

___________________________________________________________。

（3）滤液E若放置在空气中一段时间后，溶液中的阳离子除了Fe2+和H+外，还可能存在的微粒有____________（用元素符号表示）。

（4）用滤渣F通过两种途径制取胆矾，与途径③相比，途径④明显具有的两个优点是___________________________、___________________________。

（5）途径④发生反应的化学方程式为________________________________。

（6）实验室从CuSO4溶液制取胆矾，操作步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、____________、自然干燥。

【解析】

（1）因铝与烧碱反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O

2NaAlO2+3H2↑，则离子方程式为2Al+2OH-+2H2O

2Al

+

3H2↑。

（2）途径①发生反应：

NaAlO2+4HCl

AlCl3↓+NaCl+2H2O，会引入氯化钠杂质。

（3）滤液E的成分中二价铁离子易被空气中的氧气氧化成三价铁离子。

（4）途径③的反应：

Cu+2H2SO4（浓）

CuSO4+SO2↑+2H2O，途径④的反应：

2Cu+O2+2H2SO4（稀）

2CuSO4+2H2O，从化学方程式看出产生等量的胆矾，途径④消耗硫酸少，并且不会产生污染大气的气体。

（5）铜、氧气和硫酸反应生成硫酸铜和水：

2Cu+2H2SO4+O2

2CuSO4+2H2O。

（6）由溶液制取晶体，需经过加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥。

答案：

（1）2Al+2OH-+2H2O

2Al

+3H2↑

（2）②；途径①制取的AlCl3溶液中混有NaCl杂质

（3）Fe3+

（4）产生等量的胆矾，途径④消耗硫酸少，成本低，不会产生污染大气的气体

（5）2Cu+2H2SO4+O2

2CuSO4+2H2O

（6）过滤洗涤

11.（16分）某学习小组用图示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。

（1）A中试剂为_______________。

（2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是____________________。

（3）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：

①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B滴加足量试剂；⑤检查气密性。

上述操作的顺序是__________（填序号）；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应__________。

（4）B中发生反应的化学方程式为_____________。

（5）若实验用铝镁合金的质量为ag，测得氢气体积为bmL（已换算为标准状况），B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子质量为__________。

（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将________（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。

【解析】

（1）该实验的目的是测量铝的质量分数及铝的相对原子质量，故应利用铝能与NaOH反应：

2Al+2NaOH+2H2O

2NaAlO2+3H2↑，Mg不能反应，通过固体质量的差值，确定合金中的铝的质量。

（2）镁、铝都属于活泼金属，容易在表面形成致密的氧化膜，将合金在稀酸中浸泡是为了除去其表面的氧化膜。

（3）实验首先要检验装置的气密性，反应前后要分别读取一次C中液面的体积，以便确定气体的体积。

为保证气体体积准确，应使C、D液体的液面等高（C中气体压强与大气压相等）。

（5）2Al+2NaOH+2H2O

2NaAlO2+3H2↑

2Ar（Al）g　　　　　3×22.4L

（a-c）g　　　　　b×10-3L

解得：

Ar（Al）=

（6）若不洗涤不溶物，其表面吸附有物质，导致所计算铝的质量较小，测量铝的质量分数偏小。

答案：

（1）NaOH溶液

（2）除去铝镁合金表面的氧化膜

（3）⑤①④③②　使D和C的液面相平

（4）2Al+2NaOH+2H2O

2NaAlO2+3H2↑

（5）

（6）偏小

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