第三章质量检测三金属及其化合物Word文档格式.docx
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4．（2009·
江苏调研）将2.4g镁、铝混合物粉末溶于75mL4mol·
L－1的盐酸中，反应一段
时间后，再加入250mL1.5mol·
L－1的NaOH溶液后待反应完全，此时溶液中大量存
在的是（ ）
A．Na＋、Mg2＋B．Al3＋、Mg2＋
C．Mg2＋、AlO
D．Na＋、AlO
Mg、Al合金完全溶解，因为n（HCl）＝0.3mol，n（NaOH）＝0.375mol，NaOH
过量，当n（HCl）＝n（NaOH）时，沉淀完全，剩余NaOH可以把Al（OH）3溶解，所以溶
液中大量存在的离子为Na＋、AlO
.
5．（2009·
江苏高考）化学在生产和日常生活中有着重要的应用．下列说法不正确的是（ ）
A．明矾水解形成的Al（OH）3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
A项，Al3＋水解可得Al（OH）3，起净水作用；
B项，镶入锌块，相当于牺牲阳极
的阴极保护法；
C项，利用了MgO熔点高的性质；
D项，电解MgCl2溶液最终会得到
Mg（OH）2而非Mg.
6．（2010·
南通调研）用下列装置不能达到有关实验目的是（ ）
A．用甲图装置证明ρ（煤油）＜ρ（钠）＜ρ（水）
B．用乙图装置制备Fe（OH）2
C．用丙图装置制取金属锰
D．用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
小试管内放NaHCO3固体更能证明NaHCO3不稳定．
7．按下图装置通入X气体，并在管P处点燃，实验结果是澄清石灰水变浑浊，则X、Y
可能是（ ）
A．H2和Fe2O3B．CO和CuO
C．H2和Na2CO3D．CO和Na2CO3
CO还原CuO后生成CO2使石灰水变浑浊，且CO可燃提供热量．
B
8．制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2.向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ）
A．烧杯中有铜、无铁B．烧杯中有铁、无铜
C．烧杯中铁、铜都有D．烧杯中铁、铜都无
溶液中有Cu2＋而Fe有剩余是不可能的，因为Fe能与Cu2＋反应生成Cu.
二、不定项选择题（本题包括6小题，每小题4分，共计24分．每小题有一个或两个选项符合题意．若正确答案只包括一个选项，多选时，该题得0分；
若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分．）
9．下列有关实验的说法正确的是（ ）
A．除去铁粉中混有的少量铝粉，可加入过量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤
B．为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量
C．制备Fe（OH）3胶体，通常是将Fe（OH）3固体溶于热水中
D．某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中可能含有CO
A项，Fe粉不与NaOH溶液反应，Al粉溶解．B项，瓷坩埚中SiO2与NaOH反应．C项，应在沸水中滴加适量FeCl3饱和溶液，并加热至出现红褐色为止．D项，含CO
、HCO
、SO
、HSO
都可．
AD
10．（2009·
济南模拟）美国科学家在《Science》上发表论文，宣布发现了铝的“超级原子”结构——Al13和Al14.已知这类“超级原子”最外层电子数之和为40个时处于相对稳定状态．下列说法中，正确的是（ ）
A．Al13、Al14互为同位素
B．Al13超级原子中Al原子间通过离子键结合
C．Al14最外层电子数之和为42，与第ⅡA族元素原子的性质相似
D．Al13具有氧化性，容易得到电子生成阴离子
Al13和Al14都是由多个Al原子构成的超级原子，不是Al的同位素；
Al13超级原子中铝原子间是通过金属键结合的，不是离子键；
Al14最外层电子数之和为3×
14＝42个价电子，比稳定结构（40个最外层电子）多2个电子，应与ⅡA族元素性质相似；
Al13具有3×
13＝39个最外层电子，比稳定结构少1个电子，容易得到1个电子，应与卤素性质相似，具有较强的氧化性．
CD
11．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（ ）
利用H2SO4和样品反应，然后排饱和NaHCO3溶液测量CO2的体积，A、B两项中排水时应短进长出，D项中产生的CO2会与Na2CO3溶液反应，使误差偏大．
12．下列各组离子一定能大量共存的是（ ）
A．在含大量Fe3＋的溶液中：
NH
、Na＋、Cl－、SCN－
B．在强碱性溶液中：
Na＋、K＋、AlO
、CO
C．在c（H＋）＝10－13mol/L的溶液中：
、Al3＋、SO
、NO
D．在pH＝1的溶液中：
K＋、Fe3＋、Cl－、NO
A项中Fe3＋与SCN－反应；
B项中在有OH－时该组离子能共存；
C项中溶液中OH－与NH
作用生成NH3·
H2O；
D项中的离子相互之间均不反应，故B、D项符合题意．
BD
13.某稀溶液中含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、HNO3，若向其中
逐渐加入铁粉，溶液中Fe2+浓度和加入铁粉的物质的量之间
的关系如图所示，则稀溶液中Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、HNO3
物质的量浓度之比为（ ）
A．1∶1∶1B．1∶3∶1
C．3∶3∶8D．1∶1∶4
加入Fe粉的过程中发生的反应依次为：
Fe＋4HNO3===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O ①
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ ②
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu ③
铁粉加至1mol前是与HNO3反应，由反应①知原溶液中HNO3为4mol（生成1molFe3＋）．铁粉从1mol到2mol时是与Fe3＋反应，消耗2molFe3＋，据反应②知原有的Fe（NO3）2为2mol－1mol.铁粉从2mol到3mol时，由反应③得其中1molFe消耗Cu2＋1mol，所以Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、HNO3的物质的量浓度之比为1∶1∶4.
14．（2010·
许昌调研）一定体积CO2和O2的混合气体通过足量的Na2O2后，所得气体体积变为原来的3/4，则CO2在原混合气体中的体积分数为（ ）
A．25%B．40%
C．50%D．75%
设原混合气体共4体积，则反应后气体减少1体积．由
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 ΔV
2 1 1
V（CO2） 1
所以V（CO2）＝2
φ（CO2）＝2/4×
100%＝50%.
三、非选择题（本题包括6小题，共52分）
15．（6分）国务院强调“南水北调”工程必须坚持“三先三后”的原则．在调水工程中，沿
途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大隐患．检测某工厂废液中，含有大量的
Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Ag＋.试分析回答下列问题：
（1）该废液中可能大量存在的一种阴离子是________（选填序号）．
A．SO
B．NO
C．Cl－D．CO
（2）检验废液中铝元素的含量，需将其从废水样品中分离出来，所用的试剂可以是
________，铝元素发生变化的离子方程式是__________________________．
（3）为了回收废液中的金属银，某同学设计了如下方案：
若依该方案获得银108g，为保证不污染环境和氯气的循环利用，理论上应提供标准状
况下的氢气______L.
（1）SO
、Cl－与Ag＋不共存；
CO
与Cu2＋、Ag＋、Mg2＋、Al3＋都不共存．
（2）
利用Al（OH）3的两性将Al元素从废水样品中分离出来．
（3）根据题中转化关系图，2Ag～Cl2～H2
即n（H2）＝
n（Ag）＝
×
＝0.5mol
V（H2）＝0.5mol×
22.4L/mol＝11.2L
（1）B
（2）NaOH溶液 Al3＋＋4OH－===AlO
＋2H2O （3）11.2
16．（7分）（2009·
宁夏高考）下图表示有关物质（均由短周期元素形成）之间的转化关系，其中A
为常见的金属单质，B为非金属单质（一般是黑色粉末），C是常见的无色无味液体，D
是淡黄色的固体化合物．（反应条件图中已省略．）
（1）A、B、C、D代表的物质分别为__________、________、__________、__________（填
化学式）；
（2）反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是
________________________________________________________________________；
（3）反应②中，若B与F物质的量之比为4∶3，G、H分别是________、________（填化
学式）；
（4）反应③产物中K的化学式为__________________________________________；
（5）反应④的离子方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________.
（1）由C是常见无色无味的液体，推知为H2O；
D是淡黄色固体化合物，推知D
为Na2O2，C、D反应后生成NaOH，并且又能和常见金属单质A反应，可知A为Al；
由B为黑色非金属单质，猜测为碳．
（2）分步书写，减少错误．先写出Na2O2与H2O的反应，再写NaOH与Al的反应．
（3）根据C和O2反应的物质的量，两者比值为4∶4时产物为CO2，比值为4∶2时，
产物为CO，现在比值为4∶3，所以产物为CO2和CO的混合物．
（4）反应③Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2.
（5）反应④溶液甲的成分为NaOH和NaAlO2，通入CO2后，CO2可以和NaAlO2溶液
反应生成Al（OH）3沉淀，同时CO2又和NaOH反应生成Na2CO3，两者相加，即得总
方程式，然后再拆为离子方程式．
（1）Al C H2O Na2O2
（2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
（3）CO2 CO （4）Na2CO3
（5）CO2＋AlO
＋OH－＋H2O===CO
＋Al（OH）3↓
17．（8分）三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]·
3H2O可用于摄影和蓝色印刷．某小组将无
水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探
究．请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程．
限选试剂：
浓硫酸、1.0mol·
L－1HNO3、1.0mol·
L－1盐酸、1.0mol·
L－1NaOH、3%H2O2、
0.1mol·
L－1KI、0.1mol·
L－1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水．
（1）将气体产物依次通过澄清石灰水（A）、浓硫酸、灼热氧化铜（B）、澄清石灰水（C），观
察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是________．
（2）该小组同学阅读资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只
有K2CO3.验证固体产物中钾元素存在的方法是___________，现象是
________________________________________________________________________
（3）固体产物中铁元素存在形式的探究．
①提出合理假设
假设1：
______________；
假设2：
假设3：
______________.
②设计实验方案证明你的假设
③实验过程
根据②中方案进行实验．按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论.
实验步骤
预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
……
（1）根据A瓶石灰水变浑浊，知有CO2气体，B中有红色固体生成，说明CuO
被还原，C中石灰水变浑浊，可知B中CuO被CO还原．
（3）因为题目中说明铁不以三价存在，只能是以二价铁或单质，或两者混合物存在．
利用K2CO3的溶解性，除去K2CO3；
利用铁能置换出Cu，而FeO不能置换出Cu来检验是否含铁单质；
利用盐酸酸化分离出FeO，再用H2O2氧化，然后利用KSCN是否变色，来验
证固体中是否含FeO.
（1）CO和CO2
（2）利用焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰
（3）①全部为铁单质 全部为FeO 同时存在铁单质和FeO
③
取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使K2CO3完全溶解．分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体
固体产物部分溶解
向试管中加入适量CuSO4溶液，再加入少量上述不溶固体，充分振荡
（1）若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立
（2）若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体物质生成，则证明有铁单质存在
继续步骤2中的
（2），进行固液分离，用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色．取少量固体于试管中，滴加过量HCl后，静置，取上层清液，滴加适量H2O2，充分振荡后滴加KSCN.
结合步骤2中的
（2）；
（1）若溶液基本无色，则假设1成立
（2）若溶液呈红色，则假设3成立
20．（7分）利用废铁丝、硫酸铜废液（含硫酸亚铁）和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体．生产过程如下：
试回答下列问题：
（1）铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理，可能发生反应的离子方程式有________________________________________________________________________
（2）废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧，检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合物．原因可能是：
①灼烧不充分，Cu未被完全氧化．
②CuO被还原．还原剂可能是________，该还原反应的化学方程式是________________________________________________________________________．
（3）为了使灼烧后的氧化铜混合物充分酸溶，在加入稀H2SO4的同时，还通入O2.通入O2的目的是（用化学反应方程式表示）_____________________________________．
（4）直接向氧化铜混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶，也可达到充分酸溶的目的，但实际操作中较少使用，原因可能是_________________________________________
废铁丝中含有铁锈（Fe2O3·
xH2O），所以在用稀硫酸处理时可能发生的反应有：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O,2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
废铜粉在灼烧后得到的产物中含有单质铜，可能是含有C等还原性杂质导致；
Cu在不断通入氧气和加热的条件下，可溶解于稀硫酸，发生反应2Cu＋O2＋2H2SO4
2CuSO4＋2H2O；
若用浓硫酸来溶解，发生反应Cu＋2H2SO4（浓）
CuSO4＋SO2↑＋2H2O，其缺点是生成等量硫酸铜晶体所消耗的硫酸更多，且会产生污染大气的气体SO2.
（1）Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O,2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
（2）C或CO 2CuO＋C
2Cu＋CO2↑或CuO＋CO
Cu＋CO2
（3）2Cu＋O2＋2H2SO4
2CuSO4＋2H2O
（4）生成等量CuSO4晶体所消耗的H2SO4更多，且会产生污染大气的气体
21．（10分）（2008·
山东高考）黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备
硫及铁的化合物．
（1）冶炼铜的反应为：
8CuFeS2＋21O2
8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是________（填元素符号）．
（2）上述冶炼过程产生大量SO2.下列处理方案中合理的是________（填代号）．
a．高空排放b．用于制备硫酸
c．用纯碱溶液吸收制Na2SO3d．用浓硫酸吸收
（3）过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性，可将I－氧化为I2：
S2O
＋2I－===2SO
＋I2
通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应．
试用离子方程式表示Fe3＋对上述反应催化的过程．
________________________、______________________（不必配平）
（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3.方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤．
②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3.
据以上信息回答下列问题：
a．除去Al3＋的离子方程式是
b．_______________________________________________________________________．
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO.
提供的试剂：
稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液
KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为______________________．
证明炉渣中含有FeO的实验现象为_______________________________．
（1）按照题给化学方程式，氧气中氧的化合价降低，铜的化合价也降低，因此被
还原的元素有铜和氧．若按照量的关系，21mol氧气反应时得到84mol电子，而铁失
去4mol电子，硫失去96mol电子，根据得失电子守恒，铜应得到16mol电子．
（2）要综合考虑二氧化硫的性质和环境保护，高空排放会引起大气污染；
二氧化硫可与
氧气催化氧化生成三氧化硫，进而与水结合生产硫酸；
亚硫酸的酸性比碳酸强，因此
可用纯碱来吸收制取Na2SO3；
浓硫酸不能氧化二氧化硫，因此不能用浓硫酸吸收二氧
化硫．
（3）要考虑常见的氧化剂和还原剂之间的反应，因为Fe3＋可以氧化I－而自身变成Fe2＋，
而亚铁离子可以被过二硫酸钾（K2S2O8）氧化又生成Fe3＋，这就是催化的机理．
（4）要考虑氢氧化铝的两性，用过量的氢氧化钠即可除去铝离子；
二价铁具有还原性，
而高锰酸钾具有氧化性，通过高锰酸钾的颜色变化即可证明FeO的存在．
（1）Cu、O
（2）b、c
（3）2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
＋2Fe2＋===2SO
＋2Fe3＋（离子方程式不配平也可）
（4）a.Al3＋＋4OH－===AlO
＋2H2O
b．稀硫酸、KMnO4溶液 稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色
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