高中化学人教版第三章金属及其化合物单元测试 全国公开课

第3章章末综合检测(90分钟，100分)一、选择题(每小题只有1个选项符合题意，每小题3分共54分)1．(2023·全国理综Ⅱ卷·8)下列叙述中正确的是()A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成CO2与Na2CO3的物质的量之比为12C．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D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出【答案】D【点拔】A项，CaCO3与CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2，与NaHCO3不反应。B项，向Na2CO3溶液中滴加等物质的量的HCl时，发生反应：COeq\o\al(2＋,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，不生成CO2。C项等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量的盐酸反应时，NaHCO3产生的CO2多。D项中向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时，会发生反应：Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3↓反应中消耗水，生成的NaHCO3溶解度小，质量多，故NaHCO3会结晶析出。2．下列关于铁的叙述正确的是()①铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀②在人体内的血红蛋白中含有铁元素③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3A．①③ B．②④C．②⑤ D．④⑥【答案】B【点拔】当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀反应，所以，纯铁的抗腐蚀能力较强；铁位于元素周期表的第Ⅷ族，而不是第ⅧB族；铁在氧气中能发光、发热、剧烈燃烧，而与水蒸气反应则不会发光，看不到燃烧现象；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3＋，但若铁过量，则Fe3＋被Fe还原为Fe2＋，所以，Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3都可通过化合反应Fe＋2FeCl3=3FeCl2,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3制得。3．(甘肃会宁五中2023－2023学年度第一学期期末质检试卷)下列各组中两种物质作用时，反应条件或反应物用量改变，对生成物没有影响的是()A．Na与O2 B．Na2O2与CO2C．NaOH溶液与CO2 D．AlCl3溶液与NaOH溶液【答案】B【点拔】Na2O2与CO2的反应与反应条件或反应物用量无关，反应为：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。A中Na与O2常温生成Na2O，点燃生成Na2O2；NaOH与CO2反应，CO2少量生成Na2CO3，CO2过量生成NaHCO3；AlCl3溶液中加入NaOH溶液，NaOH少量生成Al(OH)3沉淀，NaOH过量生成Na[Al(OH)4]。4．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为()A．1:1 B．3:1C．2:1 D．1:3【答案】B【点拔】由两个反应方程式可直接推得。5．一块表面已被缓慢氧化的金属钠，其质量为10.8g，投入100g水中，收集到氢气0.2g。则原来钠块表面被氧化的钠的质量是()A．6.2g B．4.6gC．7.8g D．10.6g【答案】B【点拔】产生0.2gH2需Na4.6g，则Na2O质量为10.8g－4.6g＝6.2g，由4Na＋O2=2Na2O可知被氧化的Na质量为4.6g。6．(标准状况)将相同质量的Na、Mg、Al、Zn、Fe分别投入足量的稀盐酸中，产生H2的体积由多到少的顺序排列正确的是()A．Zn＞Fe＞Na＞Mg＞AlB．Al＞Mg＞Na＞Fe＞ZnC．Na＞Mg＞Al＞Fe＞ZnD．Fe＞Zn＞Mg＞Al＞Na【解析】方法Ⅰ：设五种金属质量均为1g，放入足量盐酸中。则：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑46g22.4L1geq\f,46)LMg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑24g22.4L1geq\f,24)L2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑54g3×22.4L1geq\f,18)LZn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑65g22.4L1geq\f,65)LFe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑56g22.4L1geq\f,56)L因为eq\f,18)＞eq\f,24)＞eq\f,46)＞eq\f,56)＞eq\f,65)所以Al＞Mg＞Na＞Fe＞Zn方法Ⅱ(排除法)：计算Na、Mg、Al即可得出答案。方法Ⅲ(摩尔电子质量法)：等质量金属与足量酸反应，金属的相对原子质量与反应后金属化合价的比值越小，生成氢气越多。反应中，转移1mol电子，需金属质量越小，等质量金属与酸反应生成H2越多。因为eq\f(27,3)＞eq\f(24,2)＞eq\f(23,1)＞eq\f(56,2)＞eq\f(65,2)所以Al＞Mg＞Na＞Fe＞Zn【答案】B7．2.3g钠在干燥的空气中被氧化后，可得3.5g固体，因此可判断其氧化产物为()A．Na2O2 B．Na2OC．Na2O和Na2O2 D．无法确定【答案】C【点拔】2.3gNa的物质的量为，被完全氧化成Na2O，物质的量为，质量为3.1g；被完全氧化为Na2O2，物质的量为，质量为3.9g。8．下列各金属的混合物2.5g和足量的盐酸反应，放出的H2在标准状况下体积为2.24L，其中可能的是()A．Zn和Fe B．Mg和ZnC．Al和Mg D．Cu和Fe【答案】B【点拔】由Zn～H2，Fe～H2，Al～eq\f(3,2)H2，Mg～H2知，生成eq\f,mol)＝H2所需Zn：，Fe：，Mg：，Al：eq\f(2,3)mol。质量分别为：Zn：6.5g，Fe：5.6g，Mg：2.4g，Al：1.8g。9．有两个无标签的试剂瓶，分别盛有Na2CO3、NaHCO3固体，有四位同学为鉴别它们采用了以下不同方法，其中可行的是()A．分别将它们配制成溶液，再加入澄清石灰水B．分别将它们配制成溶液，再加入NaOH溶液C．分别将它们配制成溶液，再进行焰色反应D．分别加热，再用澄清石灰水检验是否有气体产生【答案】D【点拔】A选项都产生沉淀；B选项都没有明显现象；C选项焰色反应都呈黄色；加热只有碳酸氢钠会分解产生二氧化碳气体。10．在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被80mL浓度为L的HCl溶液中和，则该生成物的成分是()A．Na2O B．Na2O2C．Na2O和Na2O2 D．Na2O2和NaO2【答案】C【点拔】根据题给条件n(Na)＝n(NaOH)＝n(HCl)＝80×10－3L×L＝，若生成Na2O，其质量为eq\f(1,2)××62g/mol＝1.24g，若生成物为Na2O2，其质量为eq\f(1,2)××78g/mol＝1.56g，而实际质量是1.5g，故应该是Na2O和Na2O2的混合物。11．下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()A．铝在常温下不能与氧气反应B．铝不能与氯气反应C．铝既能溶于酸，又能溶于碱D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应【答案】C【点拔】4Al＋3O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Al2O3，A错；2Al＋3Cl2=2AlCl3，B错；氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，D错。12．铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是中学化学中常见物质，四种物质间的反应关系如图所示。图中两圆相交部分(A、B、C、D)表示物质间的反应，其中对应的离子方程式书写正确的是()A．OH－＋HCl=H2O＋Cl－B．Ca(OH)2＋Cu2＋=Ca2＋＋Cu(OH)2C．Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋D．Fe＋2H＋=Fe3＋＋H2↑【答案】C【点拔】A项应为OH－＋H＋=H2O；B项：2OH－＋Cu2＋=Cu(OH)2↓；C项正确，D项：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。13．相同质量的下列物质分别与足量的AgNO3溶液反应，生成沉淀最多的是()A．NaCl B．CaCl2C．FeCl2 D．ZnCl2【答案】B【点拔】设“1”法：沉淀为AgCl，求生成1molAgCl时，所需四种备选物质的质量。根据Cl原子守恒：NaCl～AgCl↓eq\f(1,2)CaCl2～AgCl↓58．5eq\f(1,2)FeCl2～AgCl↓eq\f(1,2)ZnCl2～AgCl↓63．568所需质量最少者生成沉淀最多。本题也可用常规方法，设各种物质的质量均为m，再求生成的沉淀的质量。14．硫酸铁和硫酸亚铁的混合物中，若其中铁元素的质量分数为a%，则其中硫元素的质量分数为()A．(100－3a)% \f(100－a,3)%\f(100－3a,3)% \f(2,3)(100－a)%【答案】B【点拔】Fe2(SO4)3、FeSO4中w(S)w(O)都等于12，所以混合物中w(S)＝[1－w(Fe)]×eq\f(1,3)＝(1－a%)×eq\f(1,3)＝eq\f(100－a,3)%。15．下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是()A．Al跟NaOH溶液共热B．Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液C．Al2O3和水共热D．Al2(SO4)3和过量的氨水【答案】D【点拔】铝跟氢氧化钠溶液、铝盐与过量的氢氧化钠溶液反应都是得到偏铝酸钠；C项不反应。16．下列各组物质相互反应后，再向得到的溶液中滴入KSCN试剂，溶液变成红色的是()A．氯水和氯化亚铁溶液B．铁屑和氯化铜溶液C．铁屑和过量稀硫酸D．过量铁屑和氯化铁溶液【答案】A【点拔】2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋；Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(红色)。17．向硫酸铜溶液中加入一小块金属钠后，观察到的现象有()①钠浮于液面上②熔化成小球③发出嘶嘶的响声，放出气体④钠周围蓝色沉淀部分变黑⑤有蓝色沉淀产生⑥析出大量红色的铜⑦小球在溶液中沉浮⑧小球在液面上游动、逐渐变小，直至消失A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤⑧C．①②③⑥⑧ D．②⑥⑦【答案】B【点拔】Na的密度比水小，与水反应生成H2和NaOH并放热，使低熔点的Na熔化并被H2推动着无规则游动；NaOH与CuSO4反应得到Cu(OH)2蓝色沉淀，同时，部分Cu(OH)2受热分解生成黑色的CuO。18．要从含Al3＋、Fe3＋、Ba2＋、Ag＋的溶液中分别沉淀出Fe3＋、Ba2＋、Ag＋，加入试剂的顺序正确的是()A．盐酸、稀硫酸、NaOH溶液B．NaOH溶液、盐酸、稀硫酸C．盐酸、稀硫酸、氨水D．盐酸、氨水、稀硫酸【答案】A【点拔】要使离子依次沉淀，必须满足每加一种试剂只沉淀一种离子。Cl－只与Ag＋反应，SOeq\o\al(2－,4)可与Ba2＋、Ag＋反应，而NaOH或NH3·H2O可与Al3＋、Fe3＋、Ag＋反应，所以试剂加入顺序应为：盐酸→稀硫酸→过量NaOH溶液。二、非选择题(本题包括7个小题共46分)19．(6分)将4.6g钠和95.4g水、6.2g氧化钠和93.8g水、7.8g过氧化钠和92.2g水分别混合，所得溶液的质量分数分别用a、b、c表示，那么其大小关系是：________________________。若用·L－1盐酸中和所得溶液，消耗盐酸的体积分别用a、b、c表示，其大小关系是________________________。【答案】c＞a＞ba＝b＝c【点拔】A、B、C中，n(NaOH)＝，A中生成0.2gH2，反应后溶液的质量为99.8g。B中m(溶液)＝100g，C中生成O21.6g，m(溶液)＝98.4g，因此质量分数的大小关系为c＞a＞b。20．(8分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成。(提示：铝与氧化铁发生的反应称为铝热反应)②另取20gA全部溶于0.15L·L－1盐酸中，得溶液C。③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出气体1.12L(标准状况下)，同时生成溶液D，还残留固体B。④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。(1)反应①的产物中的单质B是________。(2)②所发生各反应的化学方程式是：________________________________________________________________________。(3)若溶液D的体积仍为0.15L，则该溶液中c(Mg2＋)为________，c(Fe2＋)为________。【答案】(1)Fe(2)Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2OMgO＋2HCl=MgCl2＋H2O(3)·L－1·L－1【点拔】MgO、Fe2O3等物质的量混合后，取适量发生铝热反应，生成单质Fe。MgO、Fe2O3溶于适量盐酸中得MgCl2和FeCl3；此混合液中剩余的盐酸与Fe反应产生H2，残留固体B为Fe，此时溶液中铁的存在形态只有Fe2＋。21．(8分)铝粉与某些金属氧化物组成的混合物叫铝热剂，铝热剂在高温下发生的反应叫铝热反应。如：2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3，反应发生时放出大量的热。仔细阅读上述信息回答下列问题：(1)“铝热反应”属于四种基本反应类型中的________________________________________________________________________反应。(2)信息中的“某些”指________(填“比铝活泼的”“比铝不活泼的”或“任意”)。(3)试写出铝粉与MnO2发生的铝热反应方程式________________________________________________________________________。(4)题给的铝热反应可用于野外焊接钢轨，试证明其基本原理________________________________________________________________。【解析】(1)据反应物和生成物的特点可看出应属于置换反应。(2)置换反应原理是活泼金属置换出较不活泼的金属。(3)生成产物为Mn和Al2O3。(4)利用反应放出的大量的热使金属熔化。【答案】(1)置换(2)比铝不活泼的(3)4Al＋3MnO2eq\o(=,\s\up7(高温))2Al2O3＋3Mn(4)反应放出的大量热将生成的金属铁熔化流入裂缝中将钢轨焊接在一起。22．(6分)“套管实验”是将一支较小的试管装入另一试管中，经组装来完成原来需要两只或更多试管进行的实验。因其有许多优点，近年来被广泛开发并应用于化学实验中。下面这个实验为“套管实验”，实验装置如下图，小试管中部有沾上无水硫酸铜粉末的脱脂棉。请观察实验装置，分析实验原理，并回答下列问题：(1)整个实验过程中，能观察到的现象为①烧杯A中________；②小试管中________；③烧杯B中____________________________；(2)实验结束时，在操作上要特别注意的问题是________________________________________________________________________；(3)写出实验过程中发生反应的化学方程式________________________________________________________________________。【答案】(1)①有气泡冒出②脱脂棉变蓝，试管内壁有水珠产生③有气泡产生，澄清石灰水变浑浊(2)先将导气管从A、B的烧杯中取出，再停止加热(3)①CuSO4＋5H2O=CuSO4·5H2O②2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O③CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O【点拔】(1)①实验开始时，导气管中有气泡冒出；②脱脂棉变成蓝色，试管内壁有水珠产生；③导气管中有气泡产生，澄清石灰水变浑浊。(2)先将导气管从A、B的烧杯中取出，再停止加热，以防倒吸。23．(6分)以下一些氧化物和单质之间可发生如下图所示的反应。其中，氧化物(Ⅰ)是红棕色固体、氧化物(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)在反应条件下都是气体。(1)氧化物(Ⅰ)的化学式(分子式)是________。氧化物(Ⅱ)的化学式(分子式)是__________。(2)反应①的化学方程式是__________________。反应②的化学方程式是______________________。反应③的化学方程式是______________________。【解析】氧化物(Ⅰ)为红棕色固体，故其为Fe2O3；又知Fe2O3＋氧化物(Ⅱ)→单质(Ⅰ)＋氧化物(Ⅳ)，故氧化物(Ⅱ)为CO，氧化物(Ⅳ)为CO2。又知CO＋氧化物(Ⅲ)→CO2＋单质(Ⅱ)，故氧化物(Ⅲ)为H2O，