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第三章金属及其化合物测评时间:90分钟 满分:100分可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16Na—23 Mg—24 Al—27 Cl—
35.5 Fe—56 Cu—64
一、选择题本题包括12小题每小题4分共48分每小题只有1个选项符合题意
1.我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发现号航天飞机升入太空开始了探索宇宙中是否存在“反物质”和“暗物质”的研究工作根据所学的知识推测制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是 A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe解析:Fe3O4具有磁性又称为磁性氧化铁答案:C
2.下列金属的用途与性质不相对应的是 A.用铜作电线是由于其导电性良好B.用钨作灯丝是因为其熔点高C.铁制品表面镀铬是由于铬硬且不易被氧化D.用铝制炊具是因为铝的熔点比铁的高解析:铜是硬度较小的紫红色金属有良好的延展性、导电性和导热性可用铜作电线钨是熔点最高的金属可作灯丝铬是较硬的金属铁制品表面镀铬是由于铬硬且不易被氧化答案:D
3.关于钠及其化合物性质的叙述不正确的是 A.过氧化钠是淡黄色固体可用于呼吸面具中作为氧气来源B.氧化钠和过氧化钠都能与二氧化碳反应生成物完全相同C.碳酸钠固体中混有少量碳酸氢钠可用加热的方法除去碳酸氢钠D.质量相等的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应后者产生气体多解析:过氧化钠是淡黄色固体过氧化钠与人呼出的二氧化碳和水蒸气反应均放出氧气故可用于呼吸面具中氧气的来源A项正确;氧化钠和过氧化钠都能与二氧化碳反应前者只生成碳酸钠后者除生成碳酸钠之外还放出氧气B项错误;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水蒸气和二氧化碳故碳酸钠固体中混有少量碳酸氢钠时可用加热的方法除去碳酸氢钠C项正确;1mol碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应都生成1molCO2即生成等量的CO2气体消耗碳酸钠的质量大故质量相等的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应后者产生的气体多D项正确答案:B
4.下列推理正确的是 A.铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3故钠在氧气中燃烧生成Na2OB.铁能从硫酸铜溶液中置换出铜故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜C.活泼金属钠保存在煤油中故活泼金属铝也保存在煤油中D.钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂解析:钠在氧气中燃烧生成Na2O2A错误;钠非常活泼钠加入硫酸铜溶液中钠先与水反应生成NaOHNaOH再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀B错误;由于钠易与水、氧气反应故为了隔绝空气保存在煤油中;铝在空气中易与氧气反应生成致密的氧化物保护膜故不需要保存在煤油中放在广口瓶中即可C错误;由于金属单质在反应中化合价均升高被氧化故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂D正确答案:D
5.下列说法正确的是 A.焰色反应为黄色说明该物质中含有钠元素B.某物质的焰色反应不显紫色未透过蓝色钴玻璃说明该物质中肯定不含钾元素C.焰色反应不能用于物质的鉴别D.焰色反应是化学变化解析:焰色反应是物理变化常被用于物质的鉴别;观察钾的焰色反应时钠元素的黄光会干扰钾元素的紫色应用蓝色钴玻璃滤去钠元素的黄光答案:A
6.200mL
0.1mol·L-1的AlCl3溶液与等体积
0.4mol·L-1的NaOH溶液混合后充分反应最终产生的沉淀的质量为 A.
1.56gB.
0.78gC.
2.08gD.0解析:据条件可知nAl3+∶nOH-=1∶4此时Al3+恰好转化为Al;离子方程式为Al3++3OH-AlOH3↓AlOH3+OH-Al+2H2O故选D答案:D
7.下列各组反应中最终肯定得到白色沉淀的是 A.AlCl3溶液中加入过量氨水B.Al2SO43溶液中加入过量KOH溶液C.FeCl2溶液中加入过量氨水D.Fe2SO43溶液中加入过量KOH溶液解析:AlOH3能溶于强碱溶液但不溶于弱碱FeOH2是白色沉淀但最终变成红褐色的FeOH3沉淀答案:A
8.下列实验的现象或表述正确的是 A.在酒精灯上灼烧铝箔会发现熔化的铝不断滴落B.检验红砖中的氧化铁成分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滴即可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.向饱和FeCl3溶液中滴入少量NaOH溶液煮沸后即得红棕色FeOH3胶体解析:铝在空气中燃烧首先生成Al2O3其熔点高而内部的Al的熔点低所以里面熔化而外面不熔化故看到不滴落的现象A错误;制备氢氧化亚铁时用长滴管吸取氢氧化钠溶液后把滴管插入硫酸亚铁溶液的底部不能搅拌否则会带入氧气看不到白色的氢氧化亚铁C错误;向饱和FeCl3溶液中滴入少量NaOH溶液得到FeOH3沉淀D错误答案:B
9.
11.6gFe3O4加到100mL某浓度的盐酸中再加入
9.8g铁粉反应停止时溶液中无固体存在向溶液中滴加硫氰化钾溶液未见颜色变化为了中和过量的盐酸不考虑盐酸的挥发且使铁完全转化成FeOH2共消耗
5.0mol·L-1NaOH溶液160mL原盐酸中HCl的物质的量浓度为 A.2mol·L-1B.4mol·L-1C.6mol·L-1D.8mol·L-1解析:由题意可知经过一系列反应后最终得到的物质是FeOH2和NaCl根据元素守恒得:cHCl×VHCl=cNaOH×VNaOHcHCl=
5.0mol·L-1×=8mol·L-1答案:D
10.下列各组物质中X是主要物质Y是少量杂质Z是除去杂质所需加入的试剂其中所加试剂正确的一组是 选项ABCDXFeCl2FeCl3FeNa2SO4YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液解析:A项应加入铁粉与FeCl3反应生成FeCl2;B项Fe将FeCl3还原成FeCl2所以加入铁粉置换出单质铜后还应再通入Cl2;D项加入BaCl2后生成BaCO
3、BaSO4沉淀应加入稀硫酸除杂答案:C
11.下表中对离子方程式书写的评价正确的是 选项化学反应或离子方程式评价A将铜屑加入含Fe3+的溶液中:Fe3++CuFe2++Cu2+正确BNa2O2与H2O反应:Na2O2+H2O2Na++2OH-+O2↑错误氧元素不守恒CNaOH溶液与氧化铝反应:Al2O3+2OH-2Al+H2O错误产物应该是AlOH3D向FeCl3溶液中滴加足量氨水:Fe3++3OH-FeOH3↓正确解析:A项离子方程式应为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+;B项离子方程式应为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑B项中对离子方程式书写的评价正确;C项离子方程式正确;D项一水合氨不能拆写成离子形式错误答案:B
12.向X的溶液中加入Y试剂产生的沉淀或气体如下图所示下列选项与所述情形相符的是 A.向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液B.向NaOH和CaOH2的混合液中通入CO2C.向NH4AlSO42溶液中滴加NaOH溶液D.向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加稀盐酸解析:向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液开始NaOH先与HCl发生中和反应无沉淀生成继续滴加NaOH溶液与AlCl3反应先生成AlOH3白色沉淀然后沉淀又溶解且沉淀生成与溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1A选项中图像不符向NaOH和CaOH2的混合液中通入CO2CO2先与CaOH2反应生成CaCO3白色沉淀再与NaOH反应生成可溶性盐此时沉淀量不变后又与CaCO3及水反应生成可溶性盐CaHCO32且CaCO3的生成与溶解消耗CO2的量相等B项与之符合向NH4AlSO42溶液中滴加NaOH溶液NaOH先与Al3+反应生成AlOH3沉淀再与N反应生成NH3·H2O最后与AlOH3沉淀反应生成可溶性偏铝酸盐且整个过程消耗NaOH的量之比为3∶1∶1C选项中的图像不符向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加稀盐酸HCl先与NaOH反应再与Na2CO3反应且与Na2CO3反应是分步进行的先生成NaHCO3NaHCO3再与HCl反应才放出CO2气体放出CO2气体消耗的HCl比未生成CO2气体消耗的HCl少D选项中图像不符答案:B
二、非选择题本题包括4小题共52分
13.10分已知X为Fe2O3和CuO的混合物且氧化性强弱顺序:Fe3+Cu2+H+Fe2+X样品可发生如图所示的转化关系:1写出步骤
③可能发生反应的离子方程式共有3个 2若溶液E中只有一种金属离子则一定是 ;若溶液E中含有两种金属离子则一定是 3若D固体是纯净物该固体是 填化学式 4印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成的可用FeCl3溶液作“腐蚀剂”刻制印刷电路板该过程发生反应的离子方程式为 解析:1
①步中的反应为CuO+2HClCuCl2+H2O、Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O所得溶液为FeCl
3、CuCl2及过量的HCl的混合溶液;步骤
②得到的固体有铜、铁两种若B是铜根据题给的氧化性顺序可知只有一个反应不符合3个反应的要求故B应是铁2若溶液E中只有一种金属离子则必然是氧化性最弱的Fe2+;若溶液E中含有两种金属离子则为Fe2+、Cu2+4根据氧化性Fe3+Cu2+可知腐蚀电路板的反应为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+答案:12Fe3++Fe3Fe2+、Cu2++FeFe2++Cu、2H++FeFe2++H2↑2Fe2+ Fe2+、Cu2+3Cu42Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
14.10分如图所示装置可用来制取和观察FeOH2在空气中被氧化的颜色变化实验时必须使用铁屑和6mol·L-1的硫酸其他试剂任选填写下列空白:1B中盛有一定量的NaOH溶液A中应预先加入的试剂是 A中反应的离子方程式是 2实验开始时应先将活塞a 填“打开”或“关闭” 3简述生成FeOH2的操作过程: 4实验完毕打开b处活塞放入一部分空气此时B中发生反应的化学方程式为 解析:A为氢气的发生装置B为产生FeOH2沉淀装置当a打开时H2通过a进入B中排出B内氧气a关闭时A内气体压强增大使A中FeSO
4、H2SO4混合液进入B中与NaOH溶液反应产生FeOH2沉淀答案:1铁屑 Fe+2H+Fe2++H2↑2打开3首先打开a让分液漏斗中酸液流下使A中产生的H2通入B中一段时间后关闭aA中液体沿导管流入B中产生少量白色沉淀44FeOH2+O2+2H2O4FeOH
315.18分某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+工厂为了减少环境污染变废为宝利用废铁屑和其他化学试剂进行如下操作得到了铁红、Al2O3和金属Cu回答下列问题:1固体A的成分是 用化学式表示 2写出B→D的离子方程式: 该反应中氧化剂是 2molCl2参加反应转移电子 mol溶液D中滴加KSCN溶液的现象是 3溶液E焰色反应呈黄色试剂H是 用化学式表示;D→E反应的离子方程式是 4分别写出铁红和氧化铝在工业上的一种主要用途:铁红 ; 氧化铝 解析:1加入废铁屑后发生如下反应:Fe+Cu2+Cu+Fe2+又由于铁屑过量所以固体A的成分为Fe和Cu2溶液B中含有Fe2+、Al3+加入足量氯水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+;Cl2作为氧化剂参加反应由0价变为-1价所以2molCl2转移电子4mol;溶液D中含有Fe3+滴加KSCN溶液变红色3焰色反应呈黄色说明溶液E中含有Na+溶液H为NaOH溶液D→E反应的离子方程式为Al3++4OH-Al+2H2O答案:1Fe、Cu22Fe2++Cl22Fe3++2Cl- Cl2 4 溶液变红色3NaOH Al3++4OH-Al+2H2O4红色油漆或涂料等 耐火材料
16.14分在MgCl2和AlCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量经测定加入的NaOH的物质的量mol和所得沉淀的物质的量mol的关系如下图所示1写出下列线段内发生反应的离子方程式:OD段 CD段 2原溶液中Mg2+、Al3+的物质的量浓度之比为 3图中C点表示当加入 molNaOH时Al3+已经 Mg2+已经 4图中线段OA∶AB= 解析:2D点沉淀达到最大值从D到CAlOH3溶解从图像知AlOH3的物质的量为
0.1mol则Al3+的物质的量为
0.1molMgOH2的物质的量为
0.2molMg2+的物质的量为
0.2mol故原溶液中Mg2+、Al3+的物质的量浓度之比为2∶13D点时Mg2+、Al3+恰好沉淀完全所需OH-的物质的量为
0.1mol×3+
0.2mol×2=
0.7molCD段
0.1molAlOH3溶解所需NaOH的物质的量为
0.1mol故C点时加入的NaOH的物质的量为
0.8mol此时Al3+已经全部生成NaAlO2Mg2+已经完全生成沉淀MgOH24由以上分析知线段OA∶AB=7∶1答案:1Al3++3OH-AlOH3↓Mg2++2OH-MgOH2↓ AlOH3+OH-Al+2H2O22∶
130.8 全部生成NaAlO2 完全生成沉淀MgOH247∶1。