高中化学第三章金属及其化合物章末综合测评新人教版必修1学年度.docx

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高中化学第三章金属及其化合物章末综合测评新人教版必修1学年度

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高中化学第三章金属及其化合物章末综合测评新人教版必修1【2019-2020学年度】

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第三章金属及其化合物

章末综合测评（三）

（时间45分钟，满分100分）

一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）

1．铁与铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是（　　）

A．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应

B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应

C．不锈钢是铁合金，只含金属元素

D．纯铁的硬度和强度均高于铁合金

【解析】　铁合金中含有铁单质，能与盐酸反应，A项错；加热时铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，B项正确；不锈钢中还含有碳元素，C项错；合金的硬度和强度比纯金属的高，D项错。

【答案】　B

2．下列说法错误的是（　　）

A．钠在空气中燃烧最后所得产物为Na2O2

B．镁因在空气中形成了一薄层致密的氧化膜，保护了里面的镁，故镁不需要像钠似的进行特殊保护

C．铝制品在生活中非常普遍，这是因为铝不活泼

D．铁在潮湿的空气中因生成的氧化物很疏松，不能保护内层金属，故铁制品往往需涂保护层

【解析】　铝因易与O2反应生成致密的氧化物保护膜而耐腐蚀，我们日常用的铝制品常采用特殊工艺将氧化膜变厚，保护作用更好，并不是铝不活泼。

【答案】　C

3．下列六种物质：

①Na2O　②Na2O2　③NaCl

④Na2CO3溶液　⑤NaOH　⑥NaHCO3，其中不能与CO2反应的是（　　）

A．①④　　　　　　　B．②③

C．③⑥D．⑤⑥

【解析】　①Na2O与CO2反应生成碳酸钠；②Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气；③NaCl不能与CO2反应；④Na2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钠；⑤NaOH与CO2反应生成碳酸钠或碳酸氢钠；⑥NaHCO3不能与CO2反应。

【答案】　C

4．有关溶液中所含离子的检验，下列判断正确的是（　　）

A．加入硝酸酸化，再滴加KSCN溶液后有红色物质生成，则原溶液中一定有Fe3＋存在

B．加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，则原溶液中一定有大量的CO

存在

C．用某溶液做焰色反应实验时火焰为黄色，则该溶液中一定有钠元素，可能有钾元素

D．分别含有Mg2＋、Cu2＋，Fe2＋和Na＋的四种盐溶液，只用NaOH溶液是不能一次鉴别开的

【解析】　A项也可能含Fe2＋；B项可能含有HCO

；D项Mg（OH）2为白色沉淀，Cu（OH）2为蓝色沉淀，Fe（OH）2先是白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，Na＋与OH－无现象，故可一次鉴别。

【答案】　C

5．把1.0mol/LCuSO4溶液、1.0mol/LFe2（SO4）3溶液两种溶液等体积混合（假设混合后液体的体积等于混合前两种溶液的体积之和），向溶液中加入足量铁粉，经足够长的时间后，铁粉有剩余。

此时溶液中Fe2＋的物质的量浓度为（　　）

A．1.0mol/LB．2.0mol/L

C．3.0mol/LD．4.0mol/L

【解析】　设原溶液的体积均为1L，Fe＋Fe2（SO4）3===3FeSO4，Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，所以Fe2＋的物质的量浓度为（1.0×3＋1.0）mol/2L＝2.0mol/L。

【答案】　B

6．甲、乙、丙、丁分别是Al2（SO4）3、FeSO4、NaOH、BaCl24种物质的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失；丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生，据此可推断丙物质是（　　）

A．Al2（SO4）3B．NaOH

C．BaCl2D.FeSO4

【解析】　丁滴入乙中，先有白色沉淀，继续滴加沉淀溶解，可知丁为NaOH溶液，乙为Al2（SO4）3溶液。

BaCl2和FeSO4两种物质中与NaOH溶液不反应的是BaCl2溶液，所以丙为FeSO4。

【答案】　D

7．下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是（　　）

①金属钠投入到FeCl3溶液中

②过量NaOH溶液和明矾溶液混合

③少量Ca（OH）2投入到过量NaHCO3溶液中

④向NaAlO2溶液中滴入少量盐酸

⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2

A．①③④⑤B．只有①④

C．只有②③D．只有③④⑤

【解析】　金属钠投入到FeCl3溶液中发生两个化学反应：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCl3===Fe（OH）3↓＋3NaCl，但产生的氢氧化铁是红褐色沉淀；过量NaOH溶液和明矾溶液混合时，过量的氢氧根离子与铝离子反应生成偏铝酸根离子和水，无沉淀产生；Ca（OH）2投入到过量NaHCO3溶液中发生的反应是Ca（OH）2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，产生白色沉淀；向NaAlO2溶液中滴入少量盐酸，发生的反应是NaAlO2＋H2O＋HCl===NaCl＋Al（OH）3↓，产生白色沉淀；向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，发生的反应是Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，因为反应消耗水且生成的碳酸氢钠的溶解度比Na2CO3小，故有碳酸氢钠晶体析出。

【答案】　D

8．工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：

下列叙述正确的是（　　）

A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸

B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁

C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应

D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋NaHCO3

【解析】　根据转化图可知，反应②生成的是碳酸氢钠，所以Y应该是CO2，这说明溶液乙中含有偏铝酸钠，因此X应该是氢氧化钠，A项不正确；氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，所以过滤出的沉淀是氧化铁，B项不正确；电解氧化铝生成单质铝的反应是氧化还原反应，C项不正确。

【答案】　D

9．镁、铝、铜三种金属粉末混合物，加入过量盐酸充分反应，过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液，再过滤，滤液中存在的离子有（　　）

A．Mg2＋B．Cu2＋

C．Al3＋D．AlO

【解析】　Mg、Al、Cu三种金属与过量盐酸充分反应，过滤后滤液中有Mg2＋和Al3＋，加入过量NaOH溶液时，滤液中的Mg2＋转化为Mg（OH）2沉淀，Al3＋转化为AlO

留在滤液中。

【答案】　D

10．下列各物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是（　　）

选项

A

B

C

D

X

FeCl2溶液

FeCl3溶液

Fe

Na2SO4溶液

Y

FeCl3

CuCl2

Al

Na2CO3

Z

Cl2

Fe

NaOH溶液

BaCl2溶液

【解析】　A项中Cl2能把FeCl2氧化；B项中Fe能把FeCl3还原；D项除去了CO

和SO

，又引入了Cl－，均不符合要求。

A项中应加适量铁粉；B项中可加足量铁粉过滤后，向滤液中通足量Cl2；D项中应加适量稀H2SO4。

【答案】　C

11．将某份铁铝合金样品均分为两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量NaOH溶液，同温同压下产生的气体体积比为3∶2，则样品中铁、铝物质的量之比为（　　）

A．3∶2B．2∶1

C．3∶4D．4∶3

【解析】　设每份铁铝合金样品中含铁、铝的物质的量分别为x、y，则由Fe

H2↑、Al

H2↑、Al

H2↑三个关系式得知（x＋

）∶（

y）＝3∶2，解得x∶y＝3∶4。

【答案】　C

12．下图表示在某溶液中滴加Ba（OH）2溶液时，沉淀的物质的量随Ba（OH）2的物质的量的变化关系。

该溶液的成分可能是（　　）

A．MgSO4B．KAl（SO4）2

C．Al2（SO4）3D.NaAlO2

【解析】　该图像可知，当沉淀达到最大时，沉淀开始溶解，但仍然有剩余的，这说明选项A、D是不正确；根据图像可知，氢氧化铝是2mol，而硫酸钡是3mol，即钡离子和铝离子的个数之比是3∶2，因此选项C正确，B不正确，答案选C。

【答案】　C

二、非选择题（本题包括4小题，共52分）

13．（13分）钠、铝、铁是三种重要的金属。

请回答：

（1）钠的金属活动性比铝的________（填“强”或“弱”）。

（2）将一小块金属钠投入水中，发生反应的离子方程式为___________________________________________________________________；

可观察到的实验现象是________（填字母）。

a．钠沉到水底　b．钠熔成小球　c．小球四处游动

（3）Fe跟Cl2在一定条件下反应，所得产物的化学式是________。

将该产物溶于水配成溶液，分装在两支试管中。

请回答：

a．若向其中一支试管中滴加KSCN溶液，则溶液变成________色。

b．向另一支试管中滴加NaOH溶液，现象为____________，反应的离子方程式是_____________________________________________________________。

【答案】　

（1）强

（2）2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑　bc

（3）FeCl3　红　生成红褐色沉淀

Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓

14．（15分）MgO、Al2O3都是常用的耐火材料，某研究小组取100kg含60%Al的报废汽车的镁合金材料来制备MgO、Al2O3，其工艺流程如图所示。

请回答下列问题：

（1）下列对合金材料的说法正确的是________（填字母）。

A．利用生铁制造运—20飞机发动机

B．用镁铝合金制造运—20飞机座椅

C．用不锈钢制造运—20飞机电器线路的导线

D．用普通钢制造运—20飞机灭火器的外壳

（2）物质甲是________，产品A是________。

（3）操作①、②所需的玻璃仪器是__________________________________。

（4）足量物质乙与溶液A发生反应的离子方程式为_____________________。

（5）某同学提出可由溶液B的溶质经过转化得到物质甲，写出相应的化学方程式________________________________________________________________

______________________________________________________________。

（6）假设不计损耗，可得产品B的质量为________kg。

【解析】　

（1）选项A，生铁含碳量高，质地脆且不能承受很高的温度，不能用于制造运—20飞机发动机。

选项B，镁铝合金具有质坚量轻、密度小、散热性较好、抗压性较强、易于加工等性能，能用于制造运—20飞机座椅。

选项C，不锈钢能导电，但其导电性能不及铜等金属，用于制造运—20飞机电器线路的导线不适宜。

选项D，普通钢制造的容器具有较好的承受压力、抗冲击能力等特性，适合用于制造运—20飞机灭火器的外壳。

（2）Al与NaOH溶液反应而Mg不与NaOH溶液反应，将镁铝合金投入NaOH溶液中，完全反应后过滤得到固体Mg和NaAlO2溶液。

沉淀A为Mg，Mg与酸反应得Mg2＋，Mg2＋与碱溶液反应生成Mg（OH）2，加热Mg（OH）2得产品A（MgO）。

沉淀B为Al（OH）3，加热Al（OH）3得到产品B（Al2O3）。

（3）过滤需要玻璃棒引流，需烧杯承接滤液，需漏斗过滤。

（4）向NaAlO2溶液中通入过量的CO2得到Al（OH）3沉淀和NaHCO3，其反应的离子方程式为AlO

＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO

。

（5）欲将NaHCO3转化为NaOH，首先将NaHCO3加热分解得到Na2CO3，Na2CO3再与Ca（OH）2反应即得NaOH。

（6）100kg合金中含有60kgAl，根据铝元素守恒，最终可得Al2O3的质量＝

≈113.3kg。

【答案】　

（1）BD　

（2）NaOH　MgO

（3）漏斗、烧杯、玻璃棒

（4）AlO

＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO

（5）2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O、

Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH

（6）113.3

15．（12分）某化学兴趣小组利用下列试剂：

铁粉、锌粉、0.1mol/LFeCl3溶液，0.1mol/LFeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。

（1）用所给试剂写出体现Fe2＋具有还原性的反应的化学方程式：

_________________________________________________________________。

（2）设计实验方案，完成下列表格。

探究内容

实验方案

实验现象

探究Fe3＋

取少量0.1mol/LFeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液

加入铁粉后，溶液颜色变为________。

加入KSCN溶液后，溶液________

（3）该兴趣小组为说明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为____________________________。

（4）某反应中反应物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnO

、H2O和一种未知离子X。

①已知MnO

在反应中得到电子，则X是___________。

②该反应的离子方程式是_________________________________________。

【解析】　

（1）在反应中Fe2＋作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，反应为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。

（2）向FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。

向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。

（3）向FeCl2的溶液中加入锌粉，离子反应为Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。

（4）已知MnO

得电子，故MnO

是氧化剂，Mn2＋为还原产物，则题目提供的Fe3＋是氧化产物，故还原剂为Fe2＋。

即X为Fe2＋。

该反应中反应物为MnO

、Fe2＋和H＋。

生成物为Mn2＋、Fe3＋和H2O，n（MnO

）∶n（Fe2＋）＝1∶5。

【答案】　

（1）2FeCl2＋Cl2===2FeCl3　

（2）浅绿色　不变色　（3）Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe

（4）①Fe2＋　②MnO

＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O

16．（12分）某铝合金中含有元素铝、镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题：

（1）称取样品ag（精确到0.1g），称量时通常使用的主要仪器的名称是________。

（2）将样品溶解于足量的稀盐酸，过滤并洗涤滤渣。

滤液中主要含有________，滤渣为________，溶解、过滤用到的玻璃仪器是________。

（3）向滤液中加过量的氢氧化钠溶液，过滤并洗涤滤渣。

有关的离子方程式是_______________________________________________________________。

（4）向步骤（3）的滤液中通入足量的二氧化碳气体，过滤并洗涤滤渣。

有关的离子方程式是________________________________________________________

___________________________________________________________________。

（5）将步骤（4）中所得的滤渣烘干并灼烧至恒重、冷却后称量，其质量为bg。

有关反应的化学方程式是______________________________________________

___________________________________________________________________，

原样品中铝的质量分数是___________。

【解析】　

（1）称取ag样品使用的主要仪器为托盘天平。

（2）合金中Al、Mg可与盐酸反应生成AlCl3、MgCl2和H2，而Cu、Si不溶于盐酸，故样品溶于盐酸后过滤可得Cu、Si，滤液中主要含AlCl3和MgCl2。

（3）向

（2）的滤液中加过量NaOH溶液，发生的反应为Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓、Al3＋＋4OH－===AlO

＋2H2O，过滤后滤液中含AlO

、OH－。

（4）向含AlO

、OH－的滤液中通入足量CO2，发生的反应为OH－＋CO2===HCO

、AlO

＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO

，过滤可得Al（OH）3。

（5）所得bg固体为Al2O3，故合金中含Al的质量分数为

×100%＝

%。

【答案】　

（1）托盘天平

（2）MgCl2、AlCl3　Cu、Si　烧杯、玻璃棒、漏斗

（3）Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓、

Al3＋＋4OH－===AlO

＋2H2O

（4）OH－＋CO2===HCO

、

AlO

＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO

（5）2Al（OH）3

Al2O3＋3H2O　

%