-学年高中化学第三章金属及其化合物单元综合测试新人教版必修1

第三章金属及其化合物单元综合测试(三)时间：90分钟满分：100分第Ⅰ卷(选择题共42分)一、选择题(每小题3分，共42分)1．下列说法中不正确的是()A．向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)B．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3可加入过量铁粉，再过滤D．向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制氯水，溶液变红色，则该溶液中一定含有Fe2＋解析：等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O，NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O，产生的CO2在同温同压下的体积比为eq\f(44,106)eq\f(44,84)＝4253，B项错误；2FeCl3＋Fe=3FeCl2，过量的铁过滤即可除去，C项正确；D项的方法为检验Fe2＋的方法，正确。答案：B2．金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不能通过一步反应完成的是()A．Na→NaOH→Na2CO3→NaClB．Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3解析：Al2O3不溶于水，不能直接生成Al(OH)3，故D项符合题意。答案：D3．下列各组物质相互混合，既有气体生成，最终又有沉淀生成的是()①金属钠投入FeCl3溶液②过量NaOH溶液和明矾溶液混合③镁铝合金投入足量稀盐酸④Na2O2投入FeCl2溶液A．① B．③C．②③ D．①④解析：①中产生的气体是H2，生成的沉淀是Fe(OH)3；②中由于NaOH过量最终无沉淀，且整个过程中无气体生成；③Mg、Al全部溶于足量的稀盐酸中，只有气体生成，无沉淀生成；④中Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，NaOH与FeCl2反应生成Fe(OH)2，且最终被氧化为Fe(OH)3沉淀。答案：D4．下列叙述正确的是()A．镁铝合金的抗腐蚀能力强，不与稀硫酸反应B．Na的金属活动性比Mg的强，故可用Na与MgCl2溶液反应制MgC．钠可与冷水剧烈反应，而镁与热水才能反应，说明钠比镁活泼D．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，故在与其他非金属反应的产物中，Fe也显＋3价解析：合金中各成分金属仍保持原有的化学性质，A错误；Na是活泼金属，Na与MgCl2溶液反应时，Na先与水反应生成NaOH，不能置换出Mg，B错误；Fe与其他非金属反应的产物中Fe的化合价取决于非金属的氧化性强弱，并不一定是＋3价，如Fe与S反应生成的FeS中Fe显＋2价，D错误。答案：C5．将5.4gAl投入200.0mL2.0mol/L的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为()A．HNO3B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液 D．HCl溶液解析：从题中浓度数值分析，稀溶液A项肯定不可能，原因是HNO3是氧化性酸，与Al反应不放出H2。B项：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑22n(Al)＝eq\f(5.4g,27g·mol－1)＝0.2mol，n(OH－)＝0.2mol。而200mL2mol/LBa(OH)2溶液可提供n(OH－)＝0.8mol>0.2mol，则Al不可能剩余。C项：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑260.2mol0.6mol使5.4gAl全溶需0.6molH＋而200mL2mol/LH2SO4溶液中n(H＋)＝0.2×2×2＝0.8mol>0.6mol。则Al不可能剩余。只有200mL2mol/LHCl溶液中，n(H＋)＝0.2×2＝0.4mol<0.6mol，故Al有剩余，选D。答案：D6．下列说法错误的是()A．鉴别Na2CO3和NaHCO3可用Ba(OH)2溶液B．除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3，用加热法C．用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl和SO2D．将澄清石灰水滴入NaHCO3溶液中，开始时发生反应的离子方程式为：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O解析：Na2CO3和NaHCO3均可与Ba(OH)2反应生成白色沉淀，故A项错误；除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3，可采用加热的方法使NaHCO3分解生成Na2CO3，故B项正确；HCl、H2SO3的酸性比H2CO3强，因此可用饱和NaHCO3溶液吸收CO2中混有的HCl、SO2等气体，故C项正确；将澄清石灰水滴入NaHCO3溶液中，开始时Ca(OH)2的量较少，发生的离子反应方程式为：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O，故D项正确。答案：A7．向100mL1.0mol·L－1的AlCl3溶液中逐滴加入0.5mol·L－1的NaOH溶液至过量，生成沉淀的物质的量与加入NaOH的量的理论曲线关系正确的是()解析：向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，发生的离子反应依次是Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，其现象是先产生白色胶状沉淀，后沉淀逐渐减少，直到全部消失。沉淀最多和沉淀恰好完全消失时消耗的NaOH的物质的量之比为31。答案：D8．在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示，则原混合溶液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为()A．61B．31C．21 D．12解析：由题给图象可知，当加入50mLNaOH溶液时沉淀达到最大量，即溶液中Mg2＋、Al3＋全部转化为Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀，而溶解Al(OH)3消耗10mLNaOH溶液，则生成Al(OH)3需30mLNaOH溶液，生成Mg(OH)2需20mLNaOH溶液，由此可知溶液中n(Mg2＋)＝n(Al3＋)，则c[Al2(SO4)3]c(MgSO4)＝12，D项正确。答案：D9．下列反应的离子方程式书写正确的是()A．氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O=AlOeq\o\al(－,2)＋4NHeq\o\al(＋,4)＋2H2OB．澄清石灰水与少量苏打溶液混合：Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2OC．碳酸钙溶于醋酸：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2OD．氯化亚铁溶液中通入氯气：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－解析：氨水是弱碱，不能与Al(OH)3发生反应，氨水和Al3＋反应的离子方程式为：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)，A错误；苏打应为Na2CO3，而不是NaHCO3。NaHCO3俗名小苏打。正确离子方程式应为：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓，B错误；醋酸为弱酸，在离子方程式中应写分子式，离子方程式为：CaCO3＋2CH3COOH=Ca2＋＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑，C错误。答案：D10．下列说法正确的是()A．2.3gNa投入到97.7g水中形成的溶液溶质质量分数为2.3%B．25gCuSO4·5H2O溶于75g水之后，溶质的质量分数为16%C．Na2O2溶于水后溶质未发生改变D．6.2gNa2O溶于水后溶质仍为6.2g解析：Na投入H2O中与H2O反应：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，形成溶液中的溶质为NaOH，w(NaOH)＝eq\f(mNaOH,m溶液)×100%，不等于2.3%，A不正确；25gCuSO4·5H2O含有m(CuSO4)＝25g×eq\f(160,250)＝16g，w(CuSO4)＝eq\f(16g,25g＋75g)×100%＝16%，B正确；Na2O2溶于水且与水反应：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，溶质发生改变，C不正确；Na2O溶于水生成NaOH，反应为Na2O＋H2O=2NaOH，所以溶质不为Na2O，D不正确。答案：B11．用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是()①加稀盐酸溶解②加入足量烧碱溶液③过滤④通入过量CO2⑤加入稀盐酸⑥加入烧碱溶液A．①⑥⑤③ B．②③④③C．②③⑤③ D．①③⑤③解析：因Mg不能与NaOH溶液反应而Al能与NaOH反应，所以首先加入足量的NaOH溶液后过滤，滤液为NaOH和NaAlO2的混合物；向该混合物中通入过量的CO2，使溶液中的AlOeq\o\al(－,2)全部转化为Al(OH)3沉淀；再经过滤得到Al(OH)3。答案：B12．下表各组物质中，x是主体物质，y是少量杂质，z是为了除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是()ABCDxFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液yFeCl3CuCl2AlNa2CO3zCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液解析：A项中应加的是Fe；B项中还要再加足量Cl2；D项中应加的是适量H2SO4溶液。答案：C13．有1.5mL2mol/L的H2SO4溶液与15mL3mol/L的Na2CO3溶液，欲使其反应产生CO2的量最多，则正确的操作是()A．把两种溶液快速混合并不断搅拌B．把两种溶液缓慢混合并不断搅拌C．把Na2CO3溶液滴加到H2SO4溶液中D．把H2SO4溶液滴加到Na2CO3溶液中解析：溶液中的COeq\o\al(2－,3)与H＋反应是分步进行的，要想使产生的CO2的量最多，应该把Na2CO3溶液滴加到H2SO4溶液中，使硫酸中的氢离子全部结合COeq\o\al(2－,3)生成CO2气体。答案：C14．将一定量的铝钠合金置于水中，合金全部溶解，得到20mLc(OH－)＝1mol·L－1的溶液，然后向溶液中滴加1mol·L－1的盐酸至沉淀质量最大，消耗盐酸40mL，则该合金中钠的质量为()A．0.46g B．0.69gC．0.92g D．0.23g解析：解答本题需分析反应过程，利用原子守恒可简捷求解。铝钠合金置于水中，反应后所得溶液呈强碱性，故反应后溶液的溶质为NaOH、NaAlO2。向反应后的溶液中加入盐酸至沉淀质量最大时，NaAlO2恰好完全反应生成Al(OH)3沉淀，此时溶液中的溶质只有NaCl，故n(Na)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.04L×1mol·L－1＝0.04mol，则铝钠合金中m(Na)＝0.04mol×23g·mol－1＝0.92g。答案：C第Ⅱ卷(非选择题共58分)二、非选择题15．(20分)高效净水剂聚合氯化铝铁(PAFC)的组成可表示为[AlFe(OH)nCl6－n]m，该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理。(1)为检测PAFC中铝和铁元素的含量，采用如图所示流程进行。回答下列问题：①PAFC中铁元素的化合价为________。②步骤Ⅰ中的A是____________(填“氢氧化钠溶液”或“氨水”)；步骤Ⅲ中的B是________。③步骤Ⅱ的操作是________，用到的主要玻璃仪器为_________。(2)某工厂欲以工业废料(铁、铁和铝的氧化物)为原料制取PAFC，设计如下流程：eq\x(\a\al(废料,Fe、Fe2O3、,FeO、Al2O3))eq\o(→,\s\up10(过量稀盐酸))eq\x(\a\al(酸性,溶液))eq\o(→,\s\up10(试剂X))eq\o(→,\s\up10(HCl或NaOH),\s\do8(调节pH))eq\o(→,\s\up10(水解),\s\do8(聚合))PAFC①在废料中加入过量稀盐酸，发生多个离子反应，请补全离子方程式：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OAl2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O_____________________________________________________。②所得酸性溶液中，不能确定是否一定存在的阳离子是________(填序号)。A．Al3＋ B．Fe2＋C．Fe3＋ D．H＋为证明该离子确实存在，可采用的操作(必须指明所采用的试剂及观察到的现象)是______________________________。③往酸性溶液中加入试剂X的目的是(用离子方程式表示)____________________________________________。解析：(1)加入A后会生成Fe(OH)3沉淀，知道A是碱，如果加入的是氨水，那么生成的沉淀有Fe(OH)3、Al(OH)3两种，现只得到Fe(OH)3说明加入的是足量氢氧化钠溶液，因为Al(OH)3会溶于氢氧化钠溶液，通过操作Ⅱ得到的溶液是NaAlO2溶液，由NaAlO2溶液生成Al(OH)3通常是通入过量的CO2。①生成Fe(OH)3，那么铁的化合价为＋3价。②通过上述分析知A是氢氧化钠溶液。步骤Ⅲ中的B是CO2。③步骤Ⅱ是分离溶液和沉淀，所以是过滤，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。(2)①盐酸还会和铁反应，Fe2O3和盐酸反应生成的Fe3＋也会和铁反应，所以离子方程式还有Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。②Fe2＋和Al3＋生成后不会再发生反应，所以一定存在，要保证废料完全反应盐酸要过量，所以一定还有H＋，溶液中不能确定的离子是Fe3＋，因为Fe3＋可能和铁完全反应了；要证明是否有Fe3＋，通常加入KSCN溶液，操作是取溶液少量于试管中，再滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为红色，则存在Fe3＋。③PAFC中铁元素化合价为＋3价，而废料用盐酸处理后铁主要是＋2价，所以还要把Fe2＋氧化成Fe3＋，可以加入氯水，发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。答案：(1)①＋3②氢氧化钠溶液CO2③过滤烧杯、玻璃棒、漏斗(2)①Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋②C取溶液少量于试管中，再滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为红色，则存在Fe3＋③2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－16．(15分)A是一种红棕色金属氧化物，B、D是金属单质，J是一种难溶于水的白色化合物，受热后容易发生分解。(1)写出下列物质的化学式：A：______，E：______，J：______，G：______。(2)按要求写方程式：A与B在高温条件下生成C和D的化学方程式：_________________________________________________________________________；F在空气中转化为G的化学方程式：__________________________________________________________________________________；C转化为I的离子方程式：_______________________________。解析：由题可知：A为Fe2O3，F为Fe(OH)2，G为Fe(OH)3。因为Fe2O3＋Beq\o(→,\s\up10(高温))D＋C，则D为Fe，C为Al2O3，J为Al(OH)3。答案：(1)Fe2O3FeCl2Al(OH)3Fe(OH)3(2)Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up10(高温))Al2O3＋2Fe4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O17．(23分)碳酸钠与工农业生产、日常生活紧密相关。工业碳酸钠大多采用侯氏制碱法制取，所得碳酸钠样品中往往含有少量的NaCl，现欲测定样品中Na2CO3的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。请回答下列有关问题：方案一：沉淀分析法(1)把一定质量的样品溶解后加入过量的CaCl2溶液，将所得沉淀________(填操作)、洗涤、烘干、称量。方案二：