高三一轮总复习讲与练单元综合测试3金属及其化合物.docx
《高三一轮总复习讲与练单元综合测试3金属及其化合物.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高三一轮总复习讲与练单元综合测试3金属及其化合物.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高三一轮总复习讲与练单元综合测试3金属及其化合物
单元综合测试三
时间:
90分钟 满分:
100分
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。
每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关金属的说法中,正确的是( )
①纯铁不容易生锈;②钠着火用水扑灭;③铝在空气中耐腐蚀,所以铝是不活泼金属;④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血;⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金;⑥KSCN溶液可以检验Fe3+
A.①④⑤⑥B.②③④⑤
C.①③④⑤D.①②⑤⑥
[答案]A
[解析]钠在常温时即可与水反应产生氢气,因此钠着火时不能用水扑灭,②错;铝在空气中耐腐蚀,是因为铝与空气中的氧气反应,在铝的表面生成一层致密的氧化膜,阻止内部金属的氧化,③错。
2.(2011·重庆,7)下列叙述正确的是( )
A.Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B.K、Zn分别与不足量的稀盐酸反应所得溶液均呈中性
C.Li、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大
D.C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
[答案]D
[解析]本题主要考查了元素化合物的有关性质、元素周期律,考查了学生的知识应用能力。
铁和氯气反应生成的是氯化铁,而铁和盐酸反应生成的是氯化亚铁,A错;Zn2+水解显酸性,B错;钾的密度小于钠,C错;非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性越强,D正确。
3.2010年10月1日,中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”被长征三号丙运载火箭送上太空。
该运载火箭卫星整流罩的端头帽为玻璃钢材料,前锥段和圆柱段均为铝合金蜂窝夹层复合结构,外表面贴软木防热,倒锥段则为化铣网格结构。
下列有关说法错误的是( )
A.玻璃钢是一种复合材料
B.铝合金密度小,机械强度高
C.铝合金由铝与其他金属高温熔融而成,其中不可能含有非金属元素
D.铝合金在强碱溶液中能部分溶解
[答案]C
[解析]玻璃钢即玻璃纤维增强塑料,是一种复合材料;铝合金有很多种,如硬铝,其中含有硅,C项说法不正确。
4.常温下,将一定量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mLpH=14的溶液,然后用1mol/L的盐酸滴定,测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.原合金质量为0.92g
B.图中V2为60
C.整个滴定过程中Na+的浓度保持不变
D.OP段发生的反应为:
NaOH+HCl===NaCl+H2O
[答案]D
[解析]Q点时,溶液中的溶质只有氯化钠,由钠和氯守恒可得:
n(Na)=n(NaCl)=n(HCl)=1mol/L×0.04L=0.04mol,m(Na)=0.92g,A错;OP段之所以没有沉淀产生,是因为盐酸用于中和NaOH,D对;OP段消耗盐酸的体积为n(NaOH)剩/c(HCl)=1mol/L×0.02L÷1mol/L=0.02L(20mL),即V1=20,所以PQ段消耗的盐酸为20mL,QW段消耗盐酸是PQ段的3倍为60mL,故V2=40+60=100,B错;整个滴定过程中,n(Na+)保持不变,但溶液的体积不断增大,故Na+的浓度是不断减小的,C错。
5.将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中,金属恰好完全溶解,反应后溶液中存在:
c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶2,则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为( )
A.1∶1B.5∶16
C.2∶3D.3∶2
[答案]B
[解析]假设生成2molFe(NO3)3和3molFe(NO3)2,则共转移12mole-,12mole-可还原HNO3得到4molNO,参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为:
=
=
。
6.某同学对铁的氧化物产生浓厚兴趣,查阅资料后制成以下卡片:
在空气中把铁灼烧至500℃就形成Fe3O4;温度再升高,可形
成Fe2O3;在更高的温度下加热Fe2O3(约1400℃)时,可失
去氧,又得到Fe3O4。
即:
Fe
Fe3O4
Fe2O3
下列说法正确的是( )
A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B.反应②③互为可逆反应
C.热稳定性顺序为:
FeO>Fe2O3>Fe3O4
D.四氧化三铁中铁元素的化合价复杂,若写成氧化物的形式则化学式可写为FeO·Fe2O3,若视四氧化三铁为一种盐其化学式可写为Fe(FeO2)2
[答案]D
[解析]Fe2O3为红色固体,A项错误;可逆反应的前提是反应条件相同,B项错误;在Fe3O4中铁呈现两种化合价:
+2、+3,FeO·Fe2O3和Fe(FeO2)2的形式均符合,D项正确。
7.元素及其化合物构成了这个丰富多彩的物质世界,下列关于元素及其化合物的说法正确的是( )
A.铜在冷的浓硫酸中会钝化,所以把铜片放入冷的浓硫酸中无明显现象
B.向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,产生的白色沉淀在空气中马上变成红褐色
C.NaOH溶液和AlCl3溶液相互滴加,现象不同
D.分别蘸有氨水和硝酸的玻璃棒相互靠近,会产生大量白烟
[答案]C
[解析]铜与浓硫酸的反应条件为加热,而不是因为钝化才不反应;向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,产生白色沉淀,在空气中先迅速变成灰绿色,经过一段时间后才变成红褐色;向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先出现白色沉淀后消失,而向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始无现象后出现白色沉淀;分别蘸有浓氨水和浓硝酸的玻璃棒相互靠近时,才会产生大量白烟,若浓度很小,一般不会产生白烟。
8.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )
物质
编号
物质转
化关系
甲
乙
丙
丁
①
Cu
CuO
CuCl2
Cu(NO3)2
②
Na2CO3
NaOH
NaHCO3
CO2
③
(NH4)2SO3
CaSO3
SO2
NH4HSO3
④
Al(OH)3
Al2O3
NaAlO2
AlCl3
A.①③B.②④
C.②③④D.①②③④
[答案]D
[解析]物质间的转化,提示如下:
9.(2011·江苏,9)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见下图)。
下列说法正确的是( )
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存,所以Cl2不与铁反应
D.上图所示转化反应都是氧化还原反应
[答案]B
[解析]该题考查了元素化合物知识。
因为碳酸氢根离子之间的缔合作用导致其溶解度比碳酸钠小,A错误。
因为该反应属于氯元素的歧化反应,其化合价同时升高和降低,B正确。
Cl2与铁在点燃条件下反应,C错误。
因为生成苏打、小苏打的两个反应都不是氧化还原反应,D错误。
10.把金属钠和金属钠在空气中的燃烧产物P分别加入到足量的水中,生成的气体在一定条件下恰好完全反应,则与水反应的金属钠与被氧化成P的金属钠的质量比为( )
A.23∶78B.2∶1
C.1∶1D.46∶78
[答案]C
[解析]2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,2H2+O2
2H2O。
由题意知n(H2)∶n(O2)=2∶1,
所以n(Na)∶n(Na2O2)=2∶1,
再由Na元素守恒知,与水反应的Na与被氧化为Na2O2的Na的物质的量之比为1∶1,质量比亦为1∶1。
11.X、Y、Z是三种常见元素的单质,甲、乙是两种常见的化合物,这些单质和化合物之间存在如图所示的转化关系,下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z一定都是非金属单质
B.X、Y、Z中至少有一种是金属单质
C.如果X、Y都为金属单质,则Z必为非金属单质
D.如果X、Y都为非金属单质,则Z必为金属单质
[答案]C
[解析]选项A,若X为Fe,甲为H2O,Z为O2,Y为H2时,符合转化关系,所以X、Y、Z不一定都是非金属单质;若X为C,甲为H2O,Z为O2,乙为CO,Y为H2时符合转化关系,故选项B、D错误;选项C,如果X、Y都为金属单质时,X、Y在反应中失去电子,而金属单质在反应中不可能获得电子,所以Z一定是非金属单质。
12.下列曲线图(纵坐标为沉淀的量,横坐标为加入物质的物质的量)与对应的选项相符合的是( )
A.向1L浓度均为0.1mol·L-1的Ba(OH)2、NaAlO2混合液中加入0.1mol·L-1的稀H2SO4
B.向1L浓度分别为0.1mol·L-1和0.3mol·L-1的AlCl3、NH4Cl的混合液中加入0.1mol·L-1的NaOH溶液
C.向烧碱溶液中滴加明矾溶液
D.向AlCl3溶液中滴加过量氨水
[答案]A
[解析]A项中,表示向浓度相同的Ba(OH)2、NaAlO2混合液中滴加等浓度稀硫酸时生成沉淀的过程:
0~1阶段只生成BaSO4;1~1.5阶段发生H++AlO
+H2O===Al(OH)3↓,反应生成Al(OH)3沉淀;1.5~3阶段是生成的Al(OH)3沉淀又溶于稀硫酸的过程,A正确。
B项中,铝离子结合氢氧根离子的能力比铵根离子强,先进行反应,生成1mol氢氧化铝需要3mol氢氧根离子,溶解1mol氢氧化铝只需要1mol氢氧根离子,B错误。
C项中,形成1mol偏铝酸根离子需要1mol铝离子,消耗1mol偏铝酸根离子只需要
mol铝离子,C错误。
D项中,氢氧化铝沉淀不能溶解于氨水中,D错误。
13.研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时,使用类似数轴的方法可以收到直观形象的效果,下列表达不正确的是( )
[答案]C
[解析]A正确,因为发生的反应为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O和SO2+NaOH===NaHSO3。
B正确,因为发生的反应为AlO
+H++H2O===Al(OH)3↓和AlO
+4H+===Al3++2H2O。
C不正确,因为不论配料比例是多少,发生的反应总是2Fe+3Cl2
2FeCl3。
D正确,因为如果铁过量,过量的铁与生成的Fe3+继续反应,生成Fe2+。
14.某化学小组为测定一定量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:
方法Ⅰ:
铜铝混合物
测定生成气体的体积
方案Ⅱ:
铜铝混合物
测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是( )
A.溶液A和B均可选用稀硝酸
B.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液
C.实验室中方案Ⅱ更便于实施
D.若溶液A选用浓硝酸,则测得的铜的质量分数偏小
[答案]A
[解析]溶液B若选稀硝酸,与铜、铝都反应,则反应后无固体剩余,从而无法确定二者的量,A错误;若溶液A是盐酸或NaOH溶液,只和铝反应,根据气体或剩余固体的质量均可确定铝的量,B正确;气体体积测量较为困难,而称量剩余固体质量则较为容易,C正确;若溶液A选用浓硝酸,浓硝酸使铝钝化后与铜反应,生成的NO2易与水反应,使测量的气体体积偏小,测得的铜的质量分数也偏小,D正确。
15.部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g,经如下处理:
下列说法正确的是( )
A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+
B.样品中Fe元素的质量为2.24g
C.样品中CuO的质量为4.0g
D.V=896
[答案]B
[解析]根据题意,3.2g滤渣一定是铜,而铜与Fe3+不共存,则A项一定错误;最后的3.2g固体为Fe2O3,其中Fe元素的质量为2.24g,B正确;铜元素共3.2g,且Cu不可能完全被氧化成CuO,则C项错误;同理,2.24gFe元素不可能全是单质,故生成的氢气的体积小于896mL,D错误。
二、非选择题(本题包括6个小题,共55分)
16.(8分)铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。
请回答:
(1)由于氧化性Fe3+>Cu2+,氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式是_________________________。
(2)硫酸铁可作絮凝剂,常用于净水,其原理是______________
(用离子方程式表示)。
(3)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe3O4+4CO
3Fe+4CO2,若有1.5molFe3O4参加反应,转移电子的物质的量是________。
(4)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是________(填字母)。
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
铁是地壳中含量最高的金属元素
铁是人类最早使用的金属材料
Ⅰ对;Ⅱ对;有
B
常温下铁与稀硫酸反应生成氢气
高温下氢气能还原氧化铁得到铁
Ⅰ对;Ⅱ对;无
C
铁属于过渡元素
铁和铁的某些化合物可用作催化剂
Ⅰ错;Ⅱ对;无
D
在空气中铁表面形成致密氧化膜
铁不能与氧气反应
Ⅰ对;Ⅱ对,有
[答案]
(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(2)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
(3)12mol (4)B
[解析]
(1)氯化铁溶液腐蚀印刷电路铜板时,发生反应的方程式为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,改写成离子方程式为:
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
(2)硫酸铁可作絮凝剂,常用于净水,其原理是Fe3+发生水解生成具有很强吸附能力的Fe(OH)3胶体,离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
(3)反应Fe3O4+4CO
3Fe+4CO2,1molFe3O4发生反应,电子转移总数为8e-,故有1.5molFe3O4参加反应时,转移电子的物质的量是12mol。
(4)铝是地壳中含量最高的金属元素,且Fe不是人类最早使用的金属材料,A项错误;“常温下铁与稀硫酸反应生成氢气”与“高温下氢气能还原氧化铁得到铁”均正确,且两者没有因果关系,B项正确;铁属于过渡元素,C项错误;“在空气中铁表面形成致密氧化膜”与“铁不能与氧气反应”均不正确,且没有因果关系,D项错误。
17.(9分)A~I分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出)。
已知H为主族元素的固态氧化物,F是红褐色难溶于水的沉淀,且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
请填写下列空白:
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素的名称是________。
(2)写出C、H物质的化学式:
C________,H________。
(3)写出反应①、⑦的化学方程式:
反应①:
_____________________________________________;
反应⑦:
____________________________________________。
(4)反应⑥过程中的现象是______________________________。
[答案]
(1)铁元素
(2)FeCl2 Al2O3
(3)8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(4)生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
[解析]根据F是红褐色难溶于水的沉淀,可以推断F为Fe(OH)3进而推断E为Fe(OH)2,C为FeCl2,D为FeCl3,则B为Fe3O4。
根据A到B的转化关系,可以推断A为Fe,则反应①为Fe3O4和Al的反应,因此Ⅰ为Al,H为Al2O3,G为NaAlO2。
18.(7分)A~G的转化关系如下图所示(部分反应物、产物和反应条件未标出)。
已知:
①A、B为中学化学常见的金属单质,C~G均为化合物,并且E和G均含有3种元素,E中所含3种元素分属3个不同的短周期;②C是淡黄色固体,D既能与强酸溶液反应,又能与强碱溶液反应;③F溶液中加入AgNO3溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀;④E和G焰色反应均呈黄色。
根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:
C________,G________;
(2)①~⑥反应中,不属于氧化还原反应的是________;
(3)将过量的E溶液逐滴加入F溶液中,出现的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________;
(4)反应③的离子方程式为______________________________;
(5)F和G溶液混合可以生成白色沉淀,反应的离子方程式为________________________________________________________________________;
(6)反应③中,若有31.2gC参加反应,转移电子的物质的量为________。
[答案]
(1)Na2O2 NaAlO2
(2)⑥
(3)先产生白色沉淀,然后沉淀又逐渐溶解
(4)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
(5)Al3++3AlO
+6H2O===4Al(OH)3↓
(6)0.4mol
[解析]结合框图关系,由已知条件①和②可以推知A为Na、B为Al;由已知条件②知C是Na2O2、D是Al2O3;由已知条件①和④可以推知E为NaOH,G为NaAlO2。
由已知条件③可以推知F为AlCl3。
根据框图关系可以推测反应①为Na与H2O反应,反应②为Na在O2中燃烧,反应③为Na2O2与H2O反应,反应④为Al与Cl2或盐酸反应,反应⑤为Al与O2反应,反应⑥为Al2O3与盐酸反应。
所以①-⑥反应中,属于非氧化还原反应的是⑥。
过量的NaOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中,先生成Al(OH)3白色沉淀,然后Al(OH)3又溶解在过量的NaOH溶液中。
NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合,发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀。
根据Na2O2与H2O反应的方程式可以看出,每2molNa2O2参与反应,转移电子的物质的量为2mol。
31.2gNa2O2为0.4mol,所以反应中转移电子的物质的量为0.4mol。
19.(10分)(2011·江苏,16)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在一定条件下,SO2转化为SO3的化学反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),该反应的平衡常数表达式为K=______;过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为______________________。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是_______、________。
(3)通氯气氧化时,发生的主要反应的离子方程式为________;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为________(写化学式)。
[答案]
(1)
SO2+NaOH===NaHSO3
(2)提高铁元素的浸出率 抑制Fe3+水解
(3)Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+ Cl2、HCl
[解析]本题以硫铁矿制备氯化铁晶体为载体,考查了化学方程式的书写、化学平衡常数、尾气处理等知识。
(1)根据化学反应方程式写出平衡常数表达式:
K=
,过量二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠,反应的化学方程式:
SO2+NaOH===NaHSO3。
(2)加入过量盐酸可保证铁元素浸出到溶液中,且三价铁离子容易水解,加酸可抑制其水解。
(3)通氯气的目的是氧化亚铁离子,尾气中的有害气体是剩余的氯气以及盐酸挥发出的氯化氢气体。
20.(9分)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。
实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下:
请回答下列问题:
(1)溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。
从下列所给试剂中选择:
实验步骤中试剂①为________(填代号),检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为________(填代号)。
a.KMnO4b.(NH4)2S
c.H2O2d.KSCN
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过加热蒸发、________、过滤等操作。
除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是________。
(3)制备CaCO3时,应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)________(填化学式)。
若实验过程中有氨气逸出,应选用下列________装置回收(填代号)。
(4)欲测定溶液A中Fe2+浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应____________,直到__________。
用KMnO4标准溶液滴定时应选用__________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
[答案]
(1)c d
(2)冷却结晶 引流
(3)NH3(或NH3·H2O) b
(4)平视凹液面(或平视刻度线) 凹液面的最低点与刻度线相切 酸式
[解析]
(1)为使Fe2+、Fe3+一块沉淀,要加氧化剂将Fe2+氧化而又不引入新杂质,选H2O2;Fe3+用SCN-检验。
(2)从溶液中析出晶体采用结晶法;过滤时要用到玻璃棒引流。
(3)CaCl2溶液不与CO2反应,加入碱能反应,但又不能引入杂质,应通入NH3(或加入NH3·H2O);氨气极易溶于水,吸收其要注意防倒吸,a装置广口瓶内的进气管长,容易倒吸,c装置中的倒置漏斗中、d中的多孔球泡全部浸入液面内,会发生倒吸。
(4)用容量瓶配制溶液定容时,视线应平视凹液面,直到凹液面的最低点与刻度线相切;KMnO4溶液具有强氧化性,会氧化碱式滴定管的橡胶管,故应选用酸式滴定管。
21.(12分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:
钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。
他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
[实验]将燃烧的钠迅速伸入装满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
[提出假设]
假设1:
白色物质是Na2O。
假设2:
白色物质是Na2CO3。
假设3:
白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
[设计实验方案验证假设]该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验
方案
实验操作
实验
现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液
溶液变
成红色
白色物
质为
Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白
色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显
现象
[思考与交流]
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是_________。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为_________。
(3)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,_______成立。
你的理由是________________________。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为__________________。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。
你是否同意丙同学的观点,并简述理由:
________________________。
[答案]
(1)Na2CO3