高中化学人教版第三章金属及其化合物单元测试 市一等奖

一、选择题1．下列有关铁元素的叙述中正确的是（）A．通过化合反应可制得FeCl2和Fe(OH)3B．铁是较活泼的金属，不能用铁质容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸C．不锈钢是铁的合金，只含金属元素D．Fe3O4俗称铁红2．铁是目前使用量最大的金属，下列有关铁及其化合物的说法正确的是A．铁是位于第四周期第ⅧB族的元素，是一种重要的过渡元素B．向浅绿色的Fe(NO3)2溶液中加入盐酸，溶液变黄C．14g铁粉和7g硫粉在空气中充分反应能生成21g硫化亚铁D．四氧化三铁可以看成是氧化铁和氧化亚铁组成的混合物3．某化学兴趣小组对废铁屑做如图所示的处理。相关分析正确的是：A．滤液的溶质是Fe(NO3)2B．该实验中发生的反应都为氧化还原反应C．沉淀X为Fe(OH)2D．沉淀X受热分解得到Fe2O34．高温超导“铁”的飞跃,对铁基超导体的研究寻找室温超导体提供线索。下列有关铁及其化合物的说法不正确的是（）A.铁元素在周期表的位置是第四周期第ⅦB族B.常温下，铁不与浓硫酸或浓硝酸的反应C.铁与水蒸汽在高温下的反应产物为Fe2O3和H2D.可以用化合反应制备Fe(OH)35．下表所列各组物质中，不能通过一步反应实现如图所示转化的是（）aabc物质选项abcA．AlCl3Al(OH)3NaAlO2B．HNO3NONO2C．SiSiO2Na2SiO3D．FeFeCl2FeCl36．测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的实验方案不合理的是()A．取a克混合物充分加热，减重b克B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体7．下列实验装置不能达到实验目的的是8．在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后，有少量金属析出，过滤，向滤液中滴加盐酸，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀硝酸，则析出的金属是A．Cu和AgB．AgC．CuD．Cu和Fe9．部分氧化的铁铜合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共g，经如下处理：下列说法正确的是()。A．滤液A中的阳离子为Fe3＋、Fe2＋、H＋B．样品中Fe元素的质量为gC．样品中CuO的质量为gD．V＝89610．下列实验操作不能达到预期实验目的的是实验目的实验操作A鉴别Na2SO4和Na2SO3加入HCl和BaCl2溶液B比较Fe和Cu的金属活动性分别加入浓硝酸C比较H2O和乙醇中羟基氢的活泼性分别加入少量NaD比较I2在H2O和CCl4中的溶解度向I2水中加入CCl4，振荡11．下列操作能达到目的的是A．将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的NaAlO2固体B．向NaAlO2溶液中加入过量的AlCl3溶液，将所得沉淀过滤洗涤，加热灼烧去掉水分，可得纯净的Al(OH)3固体C．把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得AlCl3固体D．把AlCl3溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得Al2O3固体12．在实验室里做钠跟水反应的实验时，用到的仪器是a．试管夹b．镊子c．小刀d．冷凝管e．滤纸f．研钵g．烧杯h．坩埚i．石棉网j．玻璃片k．药匙l．燃烧匙A．abdiB．cefkC．fghlD．bcegj13．以下物质间的转化不能通过一步反应实现的是A．HClO→O2B．SiO2→H2SiO3C．CO2→CaCO3D．Cu→CuSO414．下列叙述中，正确的是A．依据铝热反应原理，能发生反应2Al＋3MgO3Mg＋Al2O3B．在加入铝粉能放出氢气的溶液中：K＋、NH4+、CH3COO-、Cl-一定能够大量共存C．铁片放入过量的稀硝酸中：3Fe＋8H＋＋2NO3-=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2OD．氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4+二、实验题15.某探究小组在实验室中用铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝。回答下列问题：(1)在实验中需用1mol·L－1的NaOH溶液480mL，配制该溶液已有下列仪器：托盘天平(砝码)、胶头滴管、药匙、玻璃棒，还缺少的仪器是_______________________。在灼烧操作中用到下列仪器中的一种，其名称是________。(2)写出步骤①中发生反应的离子方程式____________________________________________________________________________________________________________。(3)操作③中洗涤如何操作_______________________________________________________________________________________________________________________。(4)甲同学在实验室中用下列装置制备CO2气体，并通入滤液B中制取Al(OH)3时，结果没有产生预期现象。乙同学分析认为：甲同学通入CO2不足是导致实验失败的原因之一。你认为乙的分析是否合理？________。若合理，请用离子方程式解释其原因________________________________________________________。(若你认为不合理，该空不作答)丙同学分析认为：甲同学通入的CO2中含有HCl气体，也是导致实验失败的原因，在实验中增加某装置可解决这个问题。请帮助该同学画出该装置图，并注明试剂名称。16．某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，装置如图甲、乙两种。已知B中放入的是铁与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯。Ⅰ.对比两装置，回答下列问题：（1）如何检查乙装置的气密性？。（2）乙装置中湿沙子的作用是。（3）B处发生反应的化学方程式：。（4）该同学认为欲在乙装置的尖嘴导管处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的作用是。（5）对比甲、乙两装置的B和K，B的优点是。Ⅱ.某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率，用上图中的甲装置设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成的气体体积，计算铁粉的转化率。①用排水法收集并测量气体体积可选下图中的装置。②称取mg铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出。若收集的气体体积换算为标准状况为VL，铁粉的转化率为（列出计算式即可）。③为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，该同学取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解后过滤，立即向溶液中滴加KSCN溶液，结果观察到溶液的颜色没变化。经过思考，该同学认为此现象不能说明反应后的固体混合物中不含有+3价Fe。他的理由是：。17．我国化学家侯德榜(下图所示)改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：(1)请写出碳酸钠的一种用途。(2)写出上述流程中X物质的分子式。(3)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了(填上述流程中的编号)的循环，从沉淀池中取出沉淀的操作是。(4)该流程中氨气和二氧化碳的添加顺序是：先通氨气后通二氧化碳，请说明理由：。18．为了探究SO2与Na2O2的反应是否类似于CO2与Na2O2的反应，甲同学设计了如图所示的实验装置，回答下列问题：（1）移开棉花，将带火星的木条放在C试管口，未见木条复燃，甲同学因此认为SO2与Na2O2的反应不同于CO2。请按甲同学的观点写出反应的化学方程式。（2）乙同学认为无论反应原理如何，最终都有O2产生，乙同学的理由是。按照乙同学的观点，该装置需做的改进是。（3）假设Na2O2完全反应，反应后B装置中固体生成物可能是：①Na2SO3；②Na2SO4；③Na2SO3和Na2SO4。请设计实验方案检验，写出实验步骤以及预期现象和结论，完成下表：限选试剂：2mol·L－1HCl溶液，1mol·L－1HNO3溶液，1mol·L－1BaCl溶液，1mol·L－1Ba（NO3）2溶液，mol·L－1KMnO4酸性溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1：取B中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水，溶解，然后取少量待测液分别置于Ⅰ、Ⅱ试管中固体完全溶解步骤2：往Ⅰ试管中加入，再滴加，则证明生成物中含Na2SO4步骤3：往Ⅱ试管中若，则证明生成物中有Na2SO3；若则说明生成物中没有Na2SO3。（4）生成物中亚硫酸钠含量的测定：①取ag生成物配制成100mL溶液，取mL该溶液于锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液作指示剂，用0mol·L－1碘水进行滴定，滴定终点现象为。记录数据，重复滴定2次，平均消耗碘水mL。②计算：生成物中亚硫酸钠的质量分数为。三、计算题19．把5.1g镁铝合金的粉末放入500mL1mol·L－1盐酸中，恰好完全反应。试计算：（1）该合金中镁和铝的物质的量各为多少mol。（2）将等质量的该合金投入到足量的氢氧化钠溶液中，求标况下放出气体的体积。20．钾是活泼的碱金属，钾和氧有氧化钾（K2O）、过氧化钾（K2O2）和超氧化钾（KO2）等多种化合物。（1）钾和硝酸钾反应可制得K2O（10K＋2KNO3=6K2O＋N2↑），钾与硝酸钾充分反应生成K2O的物质的量为__________mol。（2）_____________。（3）超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气（4KO2＋2CO2→2K2CO2＋3O2），在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。（标准状况）CO2和KO2反应后，气体体积变为（标准状况），列式计算反应消耗的KO2的物质的量。四、推断题20.有三种金属单质A、B、C，其中A的焰色反应为黄色，B、C是常见金属。三种金属单质A、B、C能与气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H之间发生如下转化关系（图中有些反应的产物和反应的条件没有标出）。（1）写出下列物质的化学式：F中的溶质_________；丙____________。（2）反应③的离子方程式__________________（3）H受热分解后的固体产物与金属B高温下的化学方程式：_______________________（4）A与水反应的离子方程式__________________21.下图中A～J分别代表相关反应的一种物质，图中有部分生成物未标出。已知：A分解得到等物质的量的B、C、D；反应①为：2Mg+CO22MgO+C。（1）A的化学式。（2）写出反应②的化学方程式：。（3）写出反应③的离子方程式：。（4）写出反应⑤的化学方程式：。（5）在反应④中，当生成标准状况下LG时，转移电子mol。参考答案1.【答案】A【解析】试题分析：A、通过化合反应可制得FeCl2和Fe(OH)3，如铁单质与氯化铁溶液发生化合反应生成氯化亚铁，氢氧化亚铁与氧气、水发生化合反应生成氢氧化铁，正确；B、铁是较活泼的金属，但常温下铁遇浓硝酸、浓硫酸发生钝化，能用铁质容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸，错误；C、不锈钢是铁的合金，含铁、铬等金属元素和碳等非金属元素，错误；D、Fe3O4俗称磁性氧化铁，而Fe2O3俗称铁红，错误。考点：考查铁元素单质及其化合物的性质。2.【答案】B【解析】试题分析：A．铁是位于第四周期第Ⅷ族的元素，是一种重要的过渡元素，错误；B．向浅绿色的Fe(NO3)2溶液中加入盐酸，在酸性条件下，Fe2+、H+、NO3-会发生氧化还原反应产生Fe3+，因此会使溶液变黄色，正确；C．Fe与S发生反应产生FeS，根据二者发生反应时的物质的量的关系可知14g铁粉需要消耗8g硫粉,显然S不足量，因此在空气中充分反应不能生成21g硫化亚铁，错误；D．四氧化三铁是特殊的氧化物，可以看成是氧化铁和氧化亚铁组成的化合物，错误。考点：考查铁元素的位置及单质与化合物的性质的知识。3．B【解析】试题分析：A．生成炭黑的实验中蜡烛的燃烧是化学变化，A错误；B．净水过程，无新物质生成，主要发生物理变化，B正确；C．小苏打为碱性物质，柠檬酸为酸性物质，酸碱中和，发生化学变化，C错误；D．醋与鸡蛋壳的主要成分碳酸钙反应，生成气体，有新物质生成，发生化学变化，D错误，答案选B。考点：考查物理变化与化学变化的判断4．C【解析】由2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O知：若NaHCO3受热产生11gCO2时则知n(NaHCO3)=、生成的n(Na2CO3)=，当Na2CO3与足量盐酸反应时就能产生11gCO2，故原混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量都是，其质量比为：42。5．D【解析】试题分析：硝酸过量，则滤液中的溶质是Fe(NO3)2，故A错误；加氨水发生复分解反应，为非氧化还原反应，故B错误；再加氨水反应生成氢氧化铁，沉淀X为氢氧化铁，故C错误；X为氢氧化铁，沉淀X受热分解得到Fe2O3，故D正确；故选D。考点：考查铁的化学性质。6．D【解析】铁元素在周期表的位置是第四周期第Ⅷ族；常温下，铁与浓硫酸或浓硝酸的反应钝化阻止了反应的进行；铁与水蒸汽在高温下的反应产物为Fe3O4和H2。可以用4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3制备Fe(OH)3。7．C【解析】试题分析：A、AlCl3与氨水反应可生成Al(OH)3，Al(OH)3与NaOH溶液反应可生成NaAlO2，NaAlO2溶液与CO2反应生成Al(OH)3，AlCl3与过量的NaOH反应生成NaAlO2，均可通过一步反应实现；B、稀硝酸与Cu反应可生成NO，NO与O2反应生成NO2，浓硝酸与Cu反应生成NO2，NO2与H2O反应生成NO，均可通过一步反应实现；C、Na2SiO3不能通过一步反应转化为SiO2；D、Fe与盐酸反应生成FeCl2，Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与Fe反应可生成FeCl2，均可通过一步反应实现。考点：本题考查物质的性质及相互转化。8．C【解析】试题分析：A选项，NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量分数，故A不选；B选项，Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以bg固体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na2CO3质量分数，故B不选；C选项，混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化碳，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，不能测定含量，故C选；D选项，Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应，反应的方程式为CO32-+Ba2+=BaCO3↓、HCO3-+OH-+Ba2+=H2O+BaCO3↓，因此最后得到的固体是BaCO3，所以可以计算出Na2CO3质量分数，故D不选。考点：化学实验方案的评价；探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质9．D【解析】试题分析：A.在大试管中存有一定量的空气，若Na与水的反应是放热反应，放出的热量使空气膨胀，导致U形管中的红墨水左面液面下降，右面液面上升，形成一定的压强差，能够达到预期的实验目的，正确；B.当挤压胶头滴管后，NaOH溶液与CO2发生反应，使烧瓶中的气体压强减小，烧杯中的NaOH溶液沿导气管进入烧杯，继续溶解、反应，使烧瓶持续不断产生压强差，因此可以做喷泉实验，正确；C.进行焰色反应可以用光洁无锈的铁丝或铂丝蘸待测溶液，然后在酒精灯的火焰上灼烧，若观察到火焰呈黄色，就证明在纯碱中含有钠元素，可以达到预期的实验目的，正确；D.若比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性，应该把NaHCO3放在内管，把Na2CO3放在外观，若观察到与内管连接的澄清石灰水先变浑浊，就证明稳定性Na2CO3>NaHCO3,否则由于玻璃的导热性差，观察到与外管连接的澄清石灰水先变浑浊，不能证明该结论，错误。考点：考查化学实验操作与实验目的的完成情况的正误判断的知识。10．B【解析】由于氧化性Ag＋＞Cu2＋，则Fe先与Ag＋反应，完全消耗掉Ag＋后才会与Cu2＋反应，而题中说明Fe与Ag＋反应后Ag＋还剩余(加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl生成)，则Cu2＋一定未与Fe反应，只发生2Ag＋＋Fe=2Ag＋Fe2＋。11．B【解析】根据题意，g滤渣一定是铜，而铜与Fe3＋不共存，则A项错误；最后的g固体为Fe2O3，其中Fe元素的质量为g，B正确；样品中Cu元素和O元素共g－g＝g，则C项错误；因gFe元素已部分氧化，且Fe还与Fe3＋、Cu2＋发生反应，故生成的氢气的体积应小于896mL，D错误。12．B【解析】试题分析：A.鉴别Na2SO4和Na2SO3,应该向溶液中加入HCl,若产生气体，把产生的气体通入到品红溶液中，若褪色，就证明该物质是Na2SO3。否则就是Na2SO4。正确。B.Fe和Cu都能与硝酸发生反应，所以不能使用硝酸来比较Fe和Cu的金属活动性强弱。错误。C.将少量Na分别投入到H2O和乙醇中，前者反应剧烈，后者缓慢，因此可以证明二者分子中羟基氢的活泼性。正确。D.向I2水中加入CCl4，振荡.由于四氯化碳与水互不相溶，密度比水大，I2在四氯化碳中的溶解度比在水中的大，因此会看到液体分层，下层颜色呈紫红色。故可以证明I2在H2O和CCl4中的溶解度的大小。正确。考点：考查关于化学实验与操作的关系的知识。13．D【解析】试题分析：A项偏铝酸钠水解产生氢氧化钠和氢氧化铝，蒸干过程中氢氧化钠会稀释CO2产生碳酸钠，蒸干会产生碳酸钠杂质；B项加热灼烧会得到氧化铝；C项蒸干过程中促进Al3+水解，产生氢氧化铝。考点：简单实验的考查。14．D【解析】试题分析：实验室里做钠跟水反应的实验时,用镊子夹取金属钠，用滤纸蘸去表面的煤油，放在玻璃片上，用小刀切一小块，放入盛有水的烧杯中，故D正确。考点：本题考查钠与水反应。15．B【解析】试题分析：HClO分解生成O2，HClO→O2可以一步实现；SiO2→H2SiO3不能一步实现；CO2与澄清石灰石反应可以得到CaCO3，CO2→CaCO3可以一步实现；Cu与浓硫酸反应生成CuSO4，Cu→CuSO4可以一步实现；故选B。考点：物质的性质和相互之间的转化。16．D【解析】试题分析：的活泼性大于Al，无法发生铝热反应，A项错误；B.在加入铝粉能放出氢气的溶液是酸性或碱性溶液，在酸性溶液中，CH3COO－不存在，在碱性溶液中，NH不存在，B项错误；C.铁与过量的硝酸反应生成硝酸铁，C项错误；D.氨水是弱碱，与铝盐反应生成氢氧化铝和铵盐，D项正确；答案选D。考点：考查铝热反应的原理，离子共存，离子方程式的书写等知识。17．Ⅰ.（1）向H中加入水没过导管口，连接好装置，微热K，若H中导管口出现 气泡，停止加热后导管中出现水柱，证明气密性良好（其他合理答案也给分）（2分）（2）提供水蒸气（1分）（3）3Fe+4H2O==Fe2O3+4H2（2分）（4）冷凝水蒸气（1分）（5）使用石棉绒，增大水蒸气与Fe粉接触面积，加快反应速率（1分）Ⅱ.①乙（1分） ②（2分）（注：化简后且正确的代数式均可，如或） ③铁粉可能有剩余，剩余铁粉会与Fe3+反应，将Fe3+溶液中完全还原为Fe2+。（2分）【解析】18．【解析】略19．（1）SO2＋Na2O2Na2SO4（2）A中生成的SO2气体中含有水蒸气在A和B之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶（或其他合适的干燥装置）（3）步骤2：往Ⅰ试管中加入足量的1_mol·L－1盐酸，再滴加1_mol·L－1_BaCl2溶液有白色沉淀生成，则证明生成物中含Na2SO4步骤3：往Ⅱ试管中加入2～3滴·L－1_KMnO4酸性溶液，振荡若KMnO4溶液紫红色褪去，则证明生成物中有Na2SO3；若KMnO4溶液紫红色不褪去，则说明生成物中没有Na2SO3（4）①溶液出现蓝色，且半分钟内不褪色②×100%【解析】（1）～（2）实验的原理可解读为：将反应后所得气体通过足量NaOH溶液除去过量SO2后，该气体不能使带火星木条复燃说明反应中没有O2生成；而乙同学的观点是考虑到水蒸气的影响，故需要设计实验将气体干燥后再用带火星木条检验是否为O2。（3）根据假设中的三种情况，设计实验的目的就是检验所得固体中是否含有SO42-和SO32-，SO42-的检验可利用BaCl2和稀盐酸；SO32-的检验可根据其还原性，利用溶液是否能使酸性高锰酸钾溶液褪色来进行。（4）①滴定过程中发生的反应为H2O＋SO32-＋I22I－＋SO42-＋2H＋，故滴定终点时的现象为溶液出现蓝色，且半分钟内不褪色。②由①中离子方程式可得关系式Na2SO3～I2，故生成物中亚硫酸钠的质量分数为×100%＝×100%