步步高《单元滚动检测卷》高考化学人教全国精练第三章 金属及其化合物.docx
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步步高《单元滚动检测卷》高考化学人教全国精练第三章金属及其化合物
高三单元滚动检测卷·化学
考生注意：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4页。
2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。
3．本次考试时间100分钟，满分100分。
第三章 金属及其化合物
第Ⅰ卷
一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
）
1．下列有关金属的说法中不正确的是（ ）
A．纯铁比生铁的抗腐蚀性强
B．青铜、不锈钢、硬铝都是合金
C．铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属
D．人体缺钙会引起骨质疏松症，缺铁会引起贫血
2．下列关于金属的说法中不正确的是（ ）
A．合金比纯金属具有较好的性能，一般情况下，硬度比成分金属高，熔点比成分金属的低
B．合金仍然具有金属特性
C．常用电解法冶炼钠、镁、铝等活泼金属
D．将钢闸门与电源正极相连，可防止其在海水中被腐蚀
3．（2016·石家庄质检）烧过菜的铁锅未及时洗涤，会出现红棕色锈斑。
整个过程中，不可能发生的变化为（ ）
A．2H2O＋O2＋4e－===4OH－
B．Fe－3e－===Fe3＋
C．Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓
D．4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
4．（2015·石家庄质检）工业上真空炼铷的原理为2RbCl＋Mg
MgCl2＋2Rb（g），下列说法正确的是（ ）
A．镁的金属活动性比铷强，故镁可置换铷
B．铷的沸点比镁低，把铷蒸气抽出时，平衡右移
C．MgCl2的热稳定性比RbCl弱
D．Rb单质比RbCl更稳定
5．下列关于元素及其化合物的说法正确的是（ ）
A．Fe在常温下可与浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸剧烈反应
B．Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应，且两单质的作用相同
C．Na久置于空气中，可以和空气中的有关物质发生反应，最终生成Na2CO3
D．制备FeCl3、CuCl2固体均可采用将溶液直接蒸干的方法
6．（2015·宜昌模拟）用下图所示装置不能达到有关实验目的的是（ ）
A．用甲图装置证明密度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
7．下列关于铁元素的叙述中正确的是（ ）
A．2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋成立说明氧化性：
Fe3＋＞Cu2＋
B．25℃，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH
、NO
、Fe2＋可以大量共存
C．5.6g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2mol
D．硫酸铁溶液中加入铁粉，滴加KSCN溶液一定不变血红色
8．下表各选项中，不能利用置换反应由Y得到W的一组化合物是（ ）
选项
化合物
A
B
C
D
Y
CO2
Fe2O3
SiO2
FeCl3
W
MgO
Al2O3
CO
CuCl2
9.（2015·吉林期末检测）暴露在空气中不易变质的物质是（ ）
A．小苏打B．烧碱
C．FeSO4D．Na2O2
10．（2016·南昌调研）关于FeCl3进行的实验，下列预测正确的是（ ）
选项
实验
预测
A
蒸发FeCl3溶液
得到FeCl3固体
B
在FeCl3、CuCl2混合液中，加入少量Fe粉
一定有H2产生且有Cu析出
C
用FeCl3固体溶于水配制饱和溶液
会有Fe（OH）3沉淀产生
D
在FeCl3溶液中，加入KHCO3溶液
有CO2产生，但无Fe（OH）3沉淀生成
11.下列常见实验的现象或表述正确的是（ ）
A．向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显血红色，再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为血红色，该溶液中一定含有Fe2＋
B．为检验红砖中铁的价态，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液变为血红色，说明红砖中只有三氧化二铁
C．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁
D．将（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O试样溶于稀硝酸中，滴加KSCN溶液，出现血红色，说明检验前该试样已变质
12．工业上用铝土矿（主要成分Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是（ ）
A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸
B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋NaHCO3
13．（2015·长沙一模）下列图像均为实验过程中产生沉淀的物质的量（Y）与加入试剂的量（X）之间的关系图，则其中正确的是（ ）
A．Ⅰ图是向NaAlO2溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡
B．Ⅱ图是向NaAlO2溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡
C．Ⅲ图是向NH4Al（SO4）2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量
D．Ⅳ图是向NaOH、Ba（OH）2、NaAlO2的混合溶液中缓慢通入二氧化碳至过量
14．将8.34gFeSO4·7H2O样品隔绝空气加热脱水，其热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示。
则下列说法不正确的是（ ）
A．在100℃时，M的化学式为FeSO4·4H2O
B．FeSO4·7H2O晶体中有4种不同结合力的水分子
C．FeSO4·H2O存在的最高温度为373℃
D．380℃的P加热至650℃时的化学方程式为2FeSO4
Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑
15．将Al和Na2O2混合溶于足量的水中，得到澄清溶液，同时产生3.5g气体，所得的溶液与100mL7mol·L－1盐酸反应过程中，先有白色沉淀生成，此后沉淀又恰好溶解，则Al与Na2O2的物质的量之比为（ ）
A．2∶1B．1∶2
C．11∶2D．2∶11
16．把铝粉和Fe2O3粉末配成铝热剂，分成两等份。
一份在高温下恰好完全反应后再与足量盐酸反应，另一份直接放入足量的浓烧碱溶液中充分反应。
前后两种情况下生成的气体质量比为（ ）
A．2∶1B．3∶2
C．2∶3D．1∶1
第Ⅱ卷
二、非选择题（本题包括4小题，共52分）
17．（12分）某镁铝合金（MgxAly）是储氢材料，可在通入氩气的条件下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼制得。
为测定该合金的成分，称取一定质量的样品放入500mL稀硫酸中，样品全部溶解并产生气体。
待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与NaOH溶液的体积关系如图所示。
完成下列问题：
（1）熔炼制取镁铝合金（MgxAly）时通入氩气的目的是________________________________________________________________________。
（2）该镁铝合金（MgxAly）的化学式为________。
（3）NaOH溶液的物质的量浓度为________。
（4）该合金在一定条件下吸氢的化学方程式为MgxAly＋xH2===xMgH2＋yAl。
得到的混合物在6.0mol·L－1HCl溶液中能完全释放出H2,1molMgxAly完全吸氢后得到的混合物与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为________。
18．（14分）某同学用含硫酸亚铁等杂质的工业硫酸铜制取纯净的氧化铜并探究其性质。
（1）制备氧化铜
①将工业硫酸铜加适量水溶解、搅拌、过滤除去不溶性杂质。
简述检验滤液中含有Fe2＋的操作方法：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②向滤液中滴加H2O2溶液，稍加热，待Fe2＋全部转化为Fe3＋后，为将Fe3＋全部转化为Fe（OH）3沉淀，而不会将Cu2＋转化为沉淀，需慢慢加入Cu2（OH）2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH＝3.5。
加热煮沸后过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH＝1，再从溶液中分离出硫酸铜晶体。
将Fe2＋转化为Fe3＋的过程中为何选用H2O2而不是稀硝酸？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③将分离出的硫酸铜晶体溶于水制成溶液，向其中加入足量的________（填字母）使Cu2＋全部转化为Cu（OH）2沉淀。
A．NaOH溶液 B．CaO C．Ba（OH）2溶液
过滤出沉淀并洗涤沉淀以除去其中的可溶性杂质离子，检测Cu（OH）2沉淀是否洗涤干净的方法为______________________。
最后加热Cu（OH）2使其完全转化为CuO。
（2）探究氧化铜的性质
将H2O2加入到CuO中产生能使带火星的木条复燃的无色气体，而CuO的量并未发生明显的变化，此时CuO作________剂，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
19．（12分）铝土矿是工业上制取铝的基本原料。
为了除去铝土矿中的少量Fe2O3和SiO2等杂质制得纯净的Al2O3，某化学兴趣小组设计探究实验，操作过程如图所示：
（1）操作过程中的试剂或方法：
A是________，B是______________，C是________。
（2）在溶液乙中通入过量CO2后发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（3）如果A、B互换，则通CO2应改加________________________________________________________________________。
（4）如果A、B互换，将溶液乙蒸干并灼烧，所得固体产物的主要成分是__________（写化学式）。
20．（14分）铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。
（1）生铁中含有一种铁碳化合物X（Fe3C）。
X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是________________；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为__________。
（2）某溶液中含有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是________（填字母）。
A．Mg2＋B．Fe2＋
C．Al3＋D．Cu2＋
（3）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：
回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是________；操作Ⅱ的名称是________________；操作Ⅱ的方法为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②Na2CO3溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示）________________________________________________________________________。
③请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案解析
1．C
2．D [一般情况下，合金的熔点比成分金属的低，硬度比成分金属的高，化学性质一般保持不变，A、B项正确；活泼金属常用电解法冶炼，如钠、镁、铝，C项正确；将钢闸门与电源负极相连，可防止其在海水中被腐蚀，这是外加电流的阴极保护法，D项错误。
]
3．B [根据未及时洗涤的信息提示，应考虑铁的电化学腐蚀，不可能失去3个电子，故B项方程式不可能发生。
]
4．B [A项，镁的金属性弱于铷；B项，该反应是利用平衡移动的原理；C项，由反应可知，MgCl2稳定性强于RbCl；D项，单质铷的还原性强，不稳定。
]
5．C [常温下，Fe和浓硝酸、浓硫酸发生钝化，A项错误；Al与NaOH溶液反应，Al是还原剂，Cl2与NaOH溶液反应，Cl2既作氧化剂又作还原剂，B项错误；钠久置于空气中经过一系列变化，最终生成Na2CO3，即Na→Na2O→NaOH→糊状Na2CO3→Na2CO3·10H2O→Na2CO3粉末，C项正确；直接蒸干FeCl3、CuCl2溶液，得到的是二者的氢氧化物，D项错误。
]
6．D
7．A [A项，反应中Fe3＋作氧化剂，Cu2＋是氧化产物，根据氧化还原反应的氧化性判断规律，氧化性：
氧化剂＞氧化产物，所以A正确；B项，pH＝0的溶液中，NO
具有强氧化性，与还原性的Fe2＋不能大量共存；C项，5.6gFe为0.1mol与氯气反应时被氧化成Fe3＋，失去电子为0.3mol，故C错误；D项，硫酸铁溶液中加入铁粉，Fe3＋不一定反应完全，滴加KSCN溶液有可能变血红色，D错误。
]
8．D
9．A [烧碱易吸收空气中的CO2而变质；FeSO4易被空气中的氧气氧化而变质；Na2O2易吸收空气中的CO2、H2O而变质。
]
10．C [A项，蒸发时FeCl3水解得到Fe（OH）3，甚至分解得到Fe2O3；B项，Fe3＋的氧化性比Cu2＋、H＋的强，Fe粉首先与Fe3＋发生氧化还原反应；C项，Fe3＋易水解，在中性条件下生成沉淀；D项，Fe3＋与HCO
发生双水解反应，生成CO2气体和Fe（OH）3沉淀。
]
11．A [B项，无法排除是否含有Fe2＋；C项，防止Fe（OH）2被氧化，不能搅拌；D项，HNO3具有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋。
]
12．D 13.C
14．B [8.34gFeSO4·7H2O的物质的量是0.03mol。
A项，在100℃时，M的质量为6.72g，减少了1.62g水，剩余0.12mol的水，所以FeSO4与H2O的物质的量之比是1∶4，正确；B项，经计算得晶体中水分子的结合力有3种，错误；C项，FeSO4·H2O的物质的量为0.03mol，其质量是5.10g，所以由图可知FeSO4·H2O存在的最高温度为373℃，正确；D项，P对应的物质的质量是4.56g，为FeSO4的质量，Q点的质量是2.40g，为Fe2O3的质量，所以从P到Q发生反应的化学方程式为2FeSO4
Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑，正确。
]
15．B [设Na2O2、Al的物质的量分别是x、y，根据发生的一系列反应，确定产生的气体为O2和H2的混合气体，再结合反应中Cl元素守恒，有反应关系：
2Na2O2 ～ O2 ～ 4NaCl
xx/22x
2Al ～ 3H2 ～ 2AlCl3
y3y/2y
由Cl元素守恒有：
2x＋3y＝0.1L×7mol·L－1①，气体质量：
32g·mol－1×
＋2g·mol－1×
＝3.5g②；联立方程式①、②解得x＝0.2mol，y＝0.1mol，故Al与Na2O2的物质的量之比为1∶2。
]
16．C [第一份发生的反应有：
铝粉和Fe2O3发生反应：
2Al＋Fe2O3
2Fe＋Al2O3，铁与盐酸的反应：
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；第二份发生的反应：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故两种情况下生成气体的物质的量之比为2∶3。
]
17．
（1）防止镁铝被空气氧化
（2）Mg17Al12
（3）6mol·L－1
（4）52mol
解析
（1）镁铝合金加热时容易被氧化，通入氩气能够防止空气将其氧化。
（2）n[Mg（OH）2]＝0.17mol，n[Al（OH）3]＝0.29mol－0.17mol＝0.12mol，则镁铝物质的量之比为0.17mol∶0.12mol＝17∶12。
（3）Al（OH）3＋OH－===AlO
＋2H2O，n（OH－）＝n[Al（OH）3]＝0.12mol，体积是20mL，则浓度是6mol·L－1。
（4）根据MgxAly＋xH2===xMgH2＋yAl,1molMg17Al12结合17molH2,1molMg17Al12中含有17molMg，与盐酸反应产生氢气17mol，含有12molAl，与盐酸反应产生氢气18mol，则共产生氢气17mol＋17mol＋18mol＝52mol。
18．
（1）①取少量滤液于试管中，滴加少量KSCN溶液无现象，再加入少量新制的氯水，溶液呈血红色，则证明滤液中含有Fe2＋（答案合理即可） ②用稀硝酸会引入Cu（NO3）2杂质
③A 向洗涤液中加入BaCl2溶液不产生沉淀（答案合理即可）
（2）催化 2H2O2
2H2O＋O2↑
解析 用含硫酸亚铁等杂质的工业硫酸铜制取纯净的氧化铜的关键是完全除去亚铁离子及其他杂质，溶于水过滤就是除去其中的不溶性杂质。
将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋在溶液pH＝3.5时能全部转化为Fe（OH）3沉淀，而Cu2＋不会转化为沉淀。
将Fe2＋转化为Fe3＋时选用的是H2O2而不是稀硝酸，是因为用稀硝酸会引入Cu（NO3）2杂质。
将Cu2＋全部转化为Cu（OH）2沉淀时，不能加入足量的CaO，因为Ca（OH）2是微溶物质，否则Cu（OH）2中会含有Ca（OH）2；不能加入足量的Ba（OH）2溶液，否则会引入BaSO4杂质。
19．
（1）盐酸 氢氧化钠溶液 灼烧
（2）AlO
＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO
（3）氨水 （4）Al2O3
解析 铝土矿样品中加入适量盐酸，使Al2O3和Fe2O3溶解，溶液甲中含有AlCl3和FeCl3；在此溶液中加入过量NaOH溶液，使Fe3＋沉淀，Al3＋变成AlO
；在溶液乙中通入过量CO2，使AlO
变成Al（OH）3；加热Al（OH）3即得到Al2O3。
若先加NaOH溶液后加盐酸，则乙溶液中含有Al3＋，要使Al3＋沉淀最好加入弱碱氨水。
将含有AlCl3的溶液蒸干并灼烧，AlCl3水解生成Al（OH）3，最终得到Al2O3。
20．
（1）Fe2＋、Fe3＋、H＋ Fe（NO3）3
（2）BC
（3）①过滤 洗涤 在漏斗中加入适量蒸馏水至恰好浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2～3次 ②CO
＋H2OHCO
＋OH－ ③Fe2＋＋2HCO
===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
解析
（1）铁的氧化物中具有磁性的是Fe3O4，Fe3O4溶于过量的盐酸后溶液中存在的阳离子是Fe2＋、Fe3＋、H＋；Fe3O4溶于过量的浓硝酸后其中的Fe2＋会被氧化为Fe3＋，所以反应后的溶液中含有的盐是Fe（NO3）3。
（2）该溶液中加入过量的NaOH溶液后：
Mg2＋→Mg（OH）2、Fe2＋→Fe（OH）2、Al3＋→AlO
、Cu2＋→Cu（OH）2；过滤后滤渣中含有Mg（OH）2、Fe（OH）2、Cu（OH）2；高温灼烧后Mg（OH）2→MgO、Fe（OH）2→Fe2O3、Cu（OH）2→CuO；将MgO、Fe2O3、CuO投入过量盐酸中生成Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋，故应选择B、C。
（3）①从流程图中可知经操作Ⅰ后得到滤渣，故该操作是过滤；操作Ⅱ是得到FeCO3沉淀后进行的，故该操作是洗涤；洗涤沉淀的操作为在漏斗中加入适量蒸馏水至恰好浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复2～3次。
②Na2CO3溶液可以除油污是因为碳酸根离子的水解：
CO
＋H2OHCO
＋OH－。
③从流程图中分析，生成FeCO3沉淀的物质是Fe2＋和HCO
，根据元素守恒得Fe2＋＋2HCO
===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。
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