高中化学第三章金属及其化合物金属的化学性质练习三新人教必修.docx

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高中化学第三章金属及其化合物金属的化学性质练习三新人教必修

第一节金属的化学性质练习三

（）1、将一小块金属钠投到CuSO4溶液中，不可能观察到的现象是

A．溶液中有蓝色沉淀生成B．有气体生成

C．有红色物质析出 D．钠熔成小球浮游在液面上

（）2、下列

金属中，遇到盐酸或强碱溶液都能放出氢气的是

A．CuB．MgC．FeD．Al

（）3、除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下列溶液中的

          A 盐酸

B 稀硝酸 C 氨水 D 浓氢氧化钾溶液

（

）4、相同质量的两份铝粉，分别跟足量的稀HCl和NaOH溶液反应，生成的气体体积之比为

A．3：

2B．3：

1

C．1：

1D．1：

3

（）5、在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L。

该NaOH溶液的物质的量浓度为

 A．1.0 mo

l/L   B．2.0 mol/L C．1.5 mol/L   D．3.0 mol/L

（）6、下列反应的离子方程式书写正确的是

A．钠和冷水反应Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑

B．金属铝溶于氢氧化钠溶液Al＋2OH－===AlO

＋H2↑

C．金属铝溶于盐酸中2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑

D．铁跟稀硫酸反应2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

（）7、有关Al与NaOH溶液反应的说法中，正确的是

A．Al是还原剂，NaOH及H2O均是氧化剂

B．还原产物是H2，且由H2O还原所得的H2与由NaOH还原所得的H2物质的量之比为2∶1

C．此反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比3:

2

D．此反应中，只

有水是氧化剂，NaOH既不是氧化剂也不是还原剂

（）

8、把一质量为2.3g的钠用一铝箔（上面用针刺有许多小孔）包好，放入到足量水中，理论上可收集到氢气（标准状况下）

A.1.12LB.2.24LC．略大于1.12LD．略小于1.12L

9、将一小块钠投入FeCl3溶液，观察到的现象是

，

反应的离子方程式为。

10、向一个铝制易拉罐中充满CO2，然后往罐内注入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布密封罐口，不多会儿听到易拉罐“咔、咔”作响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来。

（1）易拉罐变瘪的原因是_________

_______________________________；反应的离子方程式为_______________________________。

（2）易拉罐又鼓起来的原因是___________________________________

_，反应的离子方程式为______________________________________。

附加题：

（　）1、在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。

然后将两球分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻，如图所示，则下列说法正确的是

A.铝球一定是空心的　　　

B.左边

烧杯中的溶液质量减少了

C.去掉两烧杯，杠杆仍平衡　

D.右边铁球上出现红

色

（）2、铝、钠混合物投入足量的水中，充分反应后，得到澄清溶液，并收集到4.48LH2（标准状况），若钠的物质

的量为0.1

mol，则铝的物质的量为

A.0.2molB.0.1molC.0.05molD.0.025mol

3、某学习小组用如图装置测定铝合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。

（1）A中试剂为________________________。

（2）B中发生反应的化学方程式为_____________________________________。

（3）若实验用铝镁合金的质量为ag，测得氢气体积为bmL（已换算为标准状况）,B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子质量为_____________________。

（4）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的

质量分数将__________（填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。

2021届新高考化学模拟试卷

一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意）

1．在实验室进行下列有关的物质制备中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是

A．C

CO

CO2

Na2CO3

B．Cu

Cu（NO3）2溶液

Cu（OH）2

C．Fe

Fe2O3

Fe2（SO4）3溶液

D．CaO

Ca（OH）2溶液

NaOH溶液

2．图1为CO2与CH4转化为CH3COOH的反应历程（中间体的能量关系如虚框中曲线所示），图2为室温下某溶液中CH3COOH和CH3COO－两种微粒浓度随pH变化的曲线。

下列结论错误的是

A．CH4分子在催化剂表面会断开C—H键，断键会吸收能量

B．中间体①的能量大于中间体②的能量

C．室温下，CH3COOH的电离常数Ka＝10－4.76

D．升高温度，图2中两条曲线交点会向pH增大方向移动

3．设NA为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是（　　）

A．20gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA

B．2L0.5mol·L－1亚硫酸溶液中含有的H＋数为2NA

C．标准状况下，22.4L水中含有的共价键数为2NA

D．50mL12mol·L－1的浓盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA

4．常温下，相同浓度的两种一元酸HX、HY分别用同一浓度的NaOH标准溶液滴定，滴定曲线如图所示。

下列说法正确的是

A．HX、HY起始溶液体积相同

B．均可用甲基橙作滴定指示剂

C．pH相同的两种酸溶液中：

D．同浓度KX与HX的混合溶液中，粒子浓度间存在关系式：

5．根据下列实验操作和现象，得出的结论错误的是

选项

实验操作和现象

结论

A

向2mL浓度均为1.0mol·L-1的NaCl、NaI混合溶液中滴加2~3滴0.01mol·L-1AgNO3溶液，振荡，有黄色沉淀产生。

Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI）

B

某溶液中加入Ba（NO3）2溶液有白色沉淀产生，再加入足量稀盐酸，白色沉淀不消失。

原溶液中有SO42-

C

向两支分别盛有0.1mol·L-1醋酸和硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液，可观察到前者有气泡产生，后者无气泡产生。

电离常数：

Ka（CH3COOH）＞

Ka1（H2CO3）＞Ka（H3BO3）

D

在两支试管中各加入4mL0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液和2mL0.1mol·L-1H2C2O4，再向其中一支试管中快速加入少量MnSO4固体，加有MnSO4的试管中溶液褪色较快。

Mn2+对该反应有催化作用

A．AB．BC．CD．D

6．《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠（Na2S2O8，其中S为+6价）去除废水中的正五价砷[As（V）]的研究成果，其反应机制模型如图所示。

Ksp[Fe（OH）3]=2.7×10-39，下列叙述错误的是

A．pH越小，越有利于去除废水中的正五价砷

B．1mol过硫酸钠（Na2S2O8）含NA个过氧键

C．碱性条件下，硫酸根自由基发生反应的方程式为：

SO4-•+OH-=SO42-+•OH

D．室温下，中间产物Fe（OH）3溶于水所得饱和溶液中c（Fe3+）约为2.7×10-18mol·L-1

7．氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池（600﹣700℃），具有效率高、噪音低、无污染等优点。

氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。

下列说法正确的是（）

A．电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用

B．负极反应式为H2﹣2e﹣+CO32﹣═CO2+H2O

C．电子流向是：

电极a﹣负载﹣电极b﹣熔融碳酸盐﹣电极a

D．电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，消耗3.2gO2

8．过氧化钠具有强氧化性,遇亚铁离子可将其氧化为一种常见的高效水处理剂,化学方程式为2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑.下列说法中不正确的是

A．氧化性：

Na2O2>Na2FeO4>FeSO4

B．FeSO4只作还原剂，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂

C．由反应可知每3mol FeSO4完全反应时，反应中共转移12 mol 电子

D．Na2FeO4处理水时，不仅能杀菌消毒，还能起到净水的作用

9．下列属于不可再生能源的是（）

A．氢气B．石油C．沼气D．酒精

10．下列有关物质的用途，说法不正确的是（）

A．水玻璃是建筑行业常用的一种黏合剂

B．碳酸钠是烘制糕点所用发酵剂的主要成分之一

C．硫酸钡医学上用作检查肠胃的内服剂，俗称“钡餐”

D．金属钠可以与钛、锆、铌、钽等氯化物反应置换出对应金属

11．短周期元素W、X、.Y、Z位于不相邻主族,它们的原子序数及最外层电子数均依次增大且其中只有一种金属元素,W处在第一周期。

下列说法错误的是

A．X为金属元素B．原子半径:

X>Y>Z>W

C．Y与Z可形成2种化合物D．Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸

12．饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打，滤出小苏打后，向母液中通入氨，再冷却、加食盐，过滤，得到氯化铵固体．下列分析错误的是（　　）

A．该制备小苏打的方程式为：

NaCl+NH4HCO3→NaHCO3↓+NH4Cl

B．母液中通入的氨气与HCO3﹣反应：

NH3+HCO3﹣→CO32﹣+NH4+

C．加食盐是为增大溶液中Cl﹣的浓度

D．由题可知温度较低时，氯化铵的溶解度比氯化钠的大

13．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。

将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。

下列叙述正确的是

A．在转化过程中化合价不变的元素只有Cu和Cl

B．由图示的转化可得出氧化性的强弱顺序：

O2>Cu2+>S

C．在转化过程中能循环利用的物质只有FeCl2

D．反应中当有34gH2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3+的量不变，需要消耗O2的质量为16g

14．钛（Ti）金属常被称为未来钢铁，

Ti和

Ti是钛的两种同位素。

下列有关Ti的说法正确的是

A．

Ti比

Ti少1个质子B．

Ti和

Ti的化学性质相同

C．

Ti的相对原子质量是46D．

Ti的原子序数为47

15．有机物①在一定条件下可以制备②，下列说法错误的是（）

A．①不易溶于水

B．①的芳香族同分异构体有3种（不包括①）

C．②中所有碳原子可能共平面

D．②在碱性条件下的水解是我们常说的皂化反应

二、实验题（本题包括1个小题，共10分）

16．铜及其化合物在工业生产上有许多用途。

某工厂以辉铜矿（主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质）为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：

已知：

①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表

金属离子

Fe2＋

Fe3＋

Cu2＋

Mn2＋

开始沉淀

7.5

2.7

5.6

8.3

完全沉淀

9.0

3.7

6.7

9.8

②Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×10－38

（1）加快“浸取”速率，除将辉铜矿粉碎外，还可采取的措施有____（任写一种）。

（2）滤渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2，请写出“浸取”反应中生成S的化学方程式：

____。

（3）常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等，调节pH调的范围为____，若加A后溶液的pH调为5，则溶液中Fe3＋的浓度为____mol/L。

（4）写出“沉锰”（除Mn2＋）过程中反应的离子方程式：

____。

（5）“赶氨”时，最适宜的操作方法是____。

（6）滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是____（写化学式）。

（7）过滤Ⅱ得到的沉淀经过洗涤、干燥可以得到碱式碳酸铜，判断沉淀是否洗净的操作是____。

三、推断题（本题包括1个小题，共10分）

17．W、X、Y、Z四种元素均为短周期元素，原子序数依次增大，其它相关信息见下表。

元素

相关信息

W

单质为密度最小的气体

X

元素最高正价与最低负价之和为0

Y

某种同素异形体是保护地球地表的重要屏障

Z

存在质量数为23，中子数为12的核素

根据上述信息，回答下列问题：

（l）元素Y在元素周期表中的位置是____；Y和Z的简单离子半径比较，较大的是___（用离子符号表示）。

（2）XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是____；由元素W和Y组成的一种绿色氧化剂的电子式为____。

（3）由W、X、Y、Z四种元素组成的一种无机盐，水溶液呈碱性的原因是__（用离子方程式表示）。

四、综合题（本题包括2个小题，共20分）

18．党的十八大以来，我国在科技创新和重大工程建设方面取得了丰硕成果，在新时代更需要新科技创新世界。

2018年3月5日,《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现，第一作者均为中国科大10级少年班现年仅21岁的曹原。

曹原团队在双层石墨烯中发现新的电子态,可以简单实现绝缘体到超导体的转变。

石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料（如图甲）,石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯（如图乙）。

（1）图乙中1号C与相邻C有无形成π键__________（填“有”、或“无”）。

（2）图甲中1号C的杂化方式________。

该C与相邻C形成的键角______（填“>”、“<”或“=”）1200。

（3）我国制墨工艺是将50 nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水，在相同条件下所得到的分散系后者更为稳定，其原因是____________________。

（4）石墨烯可转化为富勒烯（C60）,某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子位于晶胞的棱心与内部。

该晶胞中M原子的个数为______________,该材料的化学式为_______________。

（5）金刚石与石墨都是碳的同素异形体。

若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,金刚石晶胞中碳原子的空间占有率为___________（用含π的代数式表示）。

（6）一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构（如下图所示）的水合物晶体,其相关参数见下表。

CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。

①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_________；

②有科学家提出用CO2置换CH4的设想。

已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm,结合图表从物质结构及性质的角度分析,该设想能否实现：

________（填“能”、或“否”）。

可燃冰与二氧化碳替换的水合物的熔点较高的是_________。

参数

分子

分子直径/nm

分子与H2O的结合能E/（kJ·mol-1）

CH4

0.436

16.40

CO2

0.512

29.91

19．（6分）烯烃复分解反应可示意如下：

利用上述方法制备核苷类抗病毒药物的重要原料W的合成路线如下：

回答下列问题：

（1）B的化学名称为____。

（2）由B到C的反应类型为____。

（3）D到E的反应方程式为____。

（4）化合物F在GrubbsII催化剂的作用下生成G和另一种烯烃，该烯烃的结构简式是____。

（5）H中官能团的名称是______．

（6）化合物X是H的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，1molX最多可与3molNaOH反应，其核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3：

2：

2：

1。

写出两种符合要求的X的结构简式：

_____。

（7）由

为起始原料制备

的合成路线如下，请补充完整（无机试剂任选）。

_________________。

参考答案

一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意）

1．D

【解析】

【详解】

A．碳不完全燃烧可生成一氧化碳，一氧化碳高温下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠；理论上正确，反应过程中产生、利用污染环境的物质CO，不符合绿色化学，一氧化碳是有毒的气体，碳在氧气中燃烧生成的进行实验时要进行尾气处理，且一氧化碳是可燃性气体，不纯时加热或点燃引起爆炸，操作上较为复杂，故A错误；

B．铜与与硝酸银反应可生成硝酸铜，硝酸铜与氢氧化钠可生成氢氧化铜沉淀；理论上正确，操作上也较简便，但利用硝酸银、氢氧化钠制取氢氧化铜，经济上不合理，故B错误；

C．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁而不能生成三氧化二铁，因此该方案在理论上就是错误的，故C错误；

D．氧化钙与水反应可生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应可生成氢氧化钠；理论上正确，操作也只需要加入液体较为简便，利用碳酸钠获得氢氧化钠，经济上也合理，符合绿色化学，故D正确；

答案选D。

2．D

【解析】

【分析】

【详解】

A.虚框内中间体的能量关系图可知，CH4分子在催化剂表面断开C－H键，断裂化学键需要吸收能量，A项正确；

B.从虚框内中间体的能量关系图看，中间体①是断裂C—H键形成的，断裂化学键需要吸收能量，中间体②是形成C—C和O—H键形成的,形成化学键需要释放能量，所以中间体①的能量大于中间体②的能量，B项正确；

C.由图2可知，当溶液pH=4.76，c（CH3COOH）=c（CH3COO-）=0.05mol/L，CH3COOH

CH3COO-+H+的电离常数Ka=

=c（H+）=10-4.76。

C项正确；

D.根据CH3COOH

CH3COO-+H+的电离常数Ka=

可知，图2两条曲线的交点的c（H+）值等于醋酸的电离常数Ka的值，而升高温度电离常数增大，即交点的c（H+）增大，pH将减小，所以交点会向pH减小的方向移动。

D项错误；答案选D。

3．A

【解析】

【详解】

A.20gD2O物质的量

，含有的质子数均为10NA，18gH2O物质的量

，含有的质子数均为10NA，故A正确；

B.亚硫酸是弱电解质，不能完全电离，溶液中含有的H＋数小于2NA，故B错误；

C.标准状况下，水为液体，故C错误；

D.随着反应的进行，浓盐酸逐渐变为稀盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，反应停止，且盐酸易挥发则转移的电子数小于0.3NA，故D错误。

综上所述，答案为A。

【点睛】

用22.4L‧mol−1时一定要注意两个前提条件，一、是否为气体，二、是否为标准状况下。

4．D

【解析】

【详解】

A.反应达到终点时，HX与HY消耗NaOH溶液的体积分别是30mL和40mL，故起始酸的体积比为3：

4，故A错误；

B.NaOH滴定HX达到滴定终点时，溶液pH约为8，而甲基橙的变色范围是

，故不能用甲基橙做指示剂，故B错误；

C.由图像中两种酸浓度相同时的pH可知，HY的酸性强于HX的酸性，pH相同的两种酸溶液中，

，故C错误；

D.同浓度的KX和HX的混合溶液中，存在电荷守恒为

，物料守恒为

，将物料守恒带入电荷守恒可得

，故D正确；

答案选D。

【点睛】

本题主要考查酸碱滴定图像分析，为高频考点，难度不大。

掌握酸碱滴定图像分析、溶液中的离子浓度关系是解答关键。

侧重考查学生的分析图像和解决化学问题的能力。

5．B

【解析】

【详解】

A．向2mL浓度均为1.0mol·L-1的NaCl、NaI混合溶液中滴加2~3滴0.01mol·L-1AgNO3溶液，振荡，有黄色沉淀产生。

说明先生成AgI沉淀，从而说明Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI），正确；

B.某溶液中加入Ba（NO3）2溶液有白色沉淀产生，再加入足量稀盐酸，白色沉淀不消失。

不能证明原溶液中有SO42-，因为若含SO32-，也会生成BaSO4沉淀，错误；

C.向两支分别盛有0.1mol·L-1醋酸和硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液，可观察到前者有气泡产生，后者无气泡产生。

说明酸性：

CH3COOH＞H2CO3＞H3BO3，从而说明电离常数：

Ka（CH3COOH）＞Ka1（H2CO3）＞Ka（H3BO3），正确；

D.在两支试管中各加入4mL0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液和2mL0.1mol·L-1H2C2O4，再向其中一支试管中快速加入少量MnSO4固体，加有MnSO4的试管中溶液褪色较快。

从而说明Mn2+对该反应有催化作用，正确。

故选B。

6．A

【解析】

【分析】

【详解】

A．pH越小，酸性越强，会使Fe（OH）3（s）⇌Fe3+（aq）+3OH-（aq）和Fe（OH）2（s）⇌Fe2+（aq）+2OH-（aq）平衡右移，无法生成沉淀，不利于除去废水中的正五价砷，故A错误；

B．设1mol过硫酸钠（Na2S2O8）中过氧键物质的量为amol，钠为+1价，硫为+6价，过氧键中的氧为-1价，非过氧键中的氧为-2价，则（+1）×2+（+6）×2+（-2）×a+（-2）×（8-2a）=0，解得a=1，所以1mol过硫酸钠（Na2S2O8）中过氧键的数量为NA，故B正确；

C．由图示可得，碱性条件下，硫酸根自由基发生反应的方程式为：

SO42-•+OH-=SO42-+•OH，故C正确；

D．Fe（OH）3溶于水存在沉淀溶解平衡：

Fe（OH）3（s）⇌Fe3+（aq）+3OH-（aq），此溶液碱性极弱，pH接近7，即c（OH-）=1×10-7mol/L，因为Ksp（Fe（OH）3）=c（Fe3+）×c3（OH-）=2.7×10-39，则c（Fe3+）=

=2.7×10-18mol·L-1，故D正确；

答案选A。

7．B

【解析】

【分析】

原电池工作时，H2失电子在负极反应，负极反应为H2+CO32－-2e－=H2O+CO2，正极上为氧气得电子生成CO32－，则正极的电极反应为O2+2CO2+4e－=2CO32－。

【详解】

A．分析可知电池工作时，熔融碳酸盐起到导电的作用，和氢离子结合生成二氧化碳，二氧化碳在正极生成碳酸根离子循环使用，故A错误；

B．原电池工作时，H2失电子在负极反应，负极反应为H2+CO32﹣﹣2e﹣=H2O+CO2，故B正确；

C，电池工作时，电子从负极电极a﹣负载﹣电极b，电子不能通过熔融碳酸盐重新回到电极a，故C错误；

D．电极反应中电子守恒正极的电极反应为O2+2CO2+4e﹣=2CO32﹣，电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，反应氧气0.05mol，消耗O2质量=0.05mol×32g/mol=1.6g，故D错误；

故选：

B。

8．C

【解析】

A.由氧化剂的氧化性大于氧化产物可知 ，氧化性：

Na2O2>Na2FeO4>FeSO4，A正确；B.2FeSO4+6Na2O2==2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，Fe 元素的化合价由 +2 价升高为 +6 价 ,O 元素的化合价部分由 −1 价降低为 −2 价， 部分由 −1 价升高为 0 价 ，所以FeSO4 只作还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂， B正确；C．2FeSO4～10e-，所以每3molFeSO4完全反应时，反应中共转移15mol电子，C错误。

D．Na2FeO4处理水时，Na2FeO4可以氧化杀死微生物，生成的还原产物氢氧化铁又具有吸附作用，可以起到净