届高考化学一轮复习单元综合检测3-金属及其化合物.doc
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单元综合测试三金属及其化合物
时间：
90分钟 满分：
100分
一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。
每小题只有一个选项符合题意）
1．下列叙述正确的是（ ）
A．Fe与S混合加热生成FeS2
B．NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3
C．过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成
D．白磷在空气中加热到一定温度能转化为红磷
[答案]C
[解析]本题考查了常见无机物质的性质。
Fe与S混合加热生成FeS，而不生成FeS2，A错误；NaHCO3可受热生成Na2CO3，故NaHCO3的稳定性小于Na2CO3，B错误；在反应进行过程中，硝酸的浓度不断减小，成为稀硝酸后，就有一氧化氮生成，C正确；白磷在空气中加热能够燃烧，故必需在隔绝空气的条件下，加热到一定温度才能转化为红磷，D错误。
点评：
S的氧化性不强，与Fe反应只能生成黑色的FeS。
2．下列有关金属的说法中，正确的是（ ）
①纯铁不容易生锈；②钠着火用水扑灭；③铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属；④缺钙会引起骨质疏松，缺铁会引起贫血；⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金；⑥KSCN溶液可以检验Fe3＋
A．①④⑤⑥ B．②③④⑤
C．①③④⑤ D．①②⑤⑥
[答案]A
[解析]钠在常温时即可与水反应产生氢气，因此钠着火时不能用水扑灭，②错；铝在空气中耐腐蚀，是因为铝与空气中的氧气反应，在铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属的氧化，③错。
3．下列叙述正确的是（ ）
A．Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B．K、Zn分别与不足量的稀盐酸反应所得溶液均呈中性
C．Li、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大
D．C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
[答案]D
[解析]本题主要考查了元素化合物的有关性质、元素周期律，考查了学生的知识应用能力。
铁和氯气反应生成的是氯化铁，而铁和盐酸反应生成的是氯化亚铁，A错；Zn2＋水解显酸性，B错；钾的密度小于钠，C错；非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，D正确。
4．某同学对铁的氧化物产生浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片：
在空气中把铁灼烧至500℃就形成Fe3O4；温度再升高，可
形成Fe2O3；在更高的温度下加热Fe2O3（约1400℃）时，
可失去氧，又得到Fe3O4。
即：
FeFe3O4
下列说法正确的是（ ）
A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B．反应②③互为可逆反应
C．热稳定性顺序为：
FeO>Fe2O3>Fe3O4
D．四氧化三铁中铁元素的化合价复杂，若写成氧化物的形式则化学式可写为FeO·Fe2O3，若视四氧化三铁为一种盐其化学式可写为Fe（FeO2）2
[答案]D
[解析]Fe2O3为红色固体，A项错误；可逆反应的前提是反应条件相同，B项错误；在Fe3O4中铁呈现两种化合价：
＋2、＋3，FeO·Fe2O3和Fe（FeO2）2的形式均符合，D项正确。
5.元素及其化合物构成了这个丰富多彩的物质世界，下列关于元素及其化合物的说法正确的是（ ）
A．铜在冷的浓硫酸中会钝化，所以把铜片放入冷的浓硫酸中无明显现象
B．向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，产生的白色沉淀在空气中马上变成红褐色
C．NaOH溶液和AlCl3溶液相互滴加，现象不同
D．分别蘸有氨水和硝酸的玻璃棒相互靠近，会产生大量白烟
[答案]C
[解析]铜与浓硫酸的反应条件为加热，而不是因为钝化才不反应；向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，产生白色沉淀，在空气中先迅速变成灰绿色，经过一段时间后才变成红褐色；向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先出现白色沉淀后消失，而向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无现象后出现白色沉淀；分别蘸有浓氨水和浓硝酸的玻璃棒相互靠近时，才会产生大量白烟，若浓度很小，一般不会产生白烟。
6．将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中，金属恰好完全溶解，反应后溶液中存在：
c（Fe2＋）∶c（Fe3＋）＝3∶2，则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为（ ）
A．1∶1 B．5∶16
C．2∶3 D．3∶2
[答案]B
[解析]假设生成2molFe（NO3）3和3molFe（NO3）2，则共转移12mole－，12mole－可还原HNO3得到4molNO，参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为：
＝＝。
7．（2012·全国大纲，12）在常压和500℃条件下，等物质的量的Ag2O、Fe（OH）3、NH4HCO3、NaHCO3完全分解，所得气体体积依次是V1、V2、V3、V4。
体积大小顺序正确的是（ ）
A．V3＞V2＞V4＞V1 B．V3＞V4＞V2＞V1
C．V3＞V2＞V1＞V4 D．V2＞V3＞V1＞V4
[答案]A
[解析]本题考查元素化合物的性质及简单计算。
意在考查考生的书写方程式能力和计算能力。
四种物质分解的化学方程式分别为：
2Ag2O4Ag＋O2↑、2Fe（OH）3Fe2O3＋3H2O↑、NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑、2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，设四种物质的物质的量均为1mol时，则四者产气量分别为0.5mol、1.5mol、3mol、1mol，所得气体体积大小为：
V3＞V2＞V4＞V1，A项正确。
8．下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是（ ）
物质
编号
物质转
化关系
甲
乙
丙
丁
①
Cu
CuO
CuCl2
Cu（NO3）2
②
Na2CO3
NaOH
NaHCO3
CO2
③
（NH4）2SO3
CaSO3
SO2
NH4HSO3
④
Al（OH）3
Al2O3
NaAlO2
AlCl3
A.①③ B．②④
C．②③④ D．①②③④
[答案]D
[解析]物质间的转化，提示如下：
9．（2011·福建，9）下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是（ ）
选项
化合物
A
B
C
D
Y
CO2
Fe2O3
C2H5OH
FeCl3
W
MgO
Al2O3
C2H5ONa
CuCl2
[答案]D
[解析]本题主要考查了元素化合物之间的转化。
通过Mg在CO2中燃烧可制得MgO，A项正确；通过铝热反应可制得三氧化二铝，B项正确；乙醇和钠置换反应可以制得乙醇钠，C项正确，氯化铁和铜反应能生成氯化铜，但不是置换反应，D项符合题意。
10．（2011·山东，12）Al，Fe，Cu都是重要的金属元素。
下列说法正确的是（ ）
A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al
[答案]C
[解析]本题考查了常见金属化合物的性质、电解化学知识。
金属Al、Fe、Cu所形成的氧化物中，Al2O3是两性氧化物，A错误；其中Cu能够在空气中生成碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，是一种盐，B错误；电解AlCl3、FeCl3、CuCl2混合溶液中，根据阳离子的放电顺序，先析出Cu，H2后，再析出Fe，D错误。
11．（2011·广东，10）某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是（ ）
A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性
B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg（OH）2沉淀的生成
C．将Mg（OH）2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D．将Mg（OH）2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体
[答案]B
[解析]本题考查了化学实验基本操作。
浓硫酸溶于水放出大量的热，稀释浓硫酸时，要将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水中，而且要不断搅拌，A项错误；B项可以达到实验目的；在过滤操作中，待滤液应沿着玻璃棒慢慢注入过滤器中，C项错误；MgCl2在溶液中能发生水解：
MgCl2＋2H2OMg（OH）2＋2HCl，在加热蒸干MgCl2溶液的过程中HCl不断挥发，得不到无水MgCl2固体，蒸干得氢氧化镁固体，D项错误。
12．下列实验中金属或氧化物可以完全溶解的是（ ）
A．1mol铜片与含2molH2SO4的浓硫酸共热
B．1molMnO2粉末与含2molH2O2的溶液共热
C．常温下1mol铝片投入足量的浓硫酸中
D．常温下1mol铜片投入含4molHNO3的浓硝酸中
[答案]D
[解析]因浓硫酸变稀不能继续与铜反应，A中铜片不能完全溶解；B中MnO2作催化剂，不溶解；C中常温下铝片在浓硫酸中钝化，不溶解；浓、稀硝酸均可与铜反应。
13．已知A、B、D、E均为中学化学常见物质，它们之间的转化关系如图所示（部分产物略去，①②③④的反应条件均相同）。
则A、E可能的组合为（ ）
①CO2、NaOH溶液；②Ca（HCO3）2溶液、Ca（OH）2溶液；③Fe、稀HNO3；④Na、O2；⑤CuO、C；⑥AlCl3溶液、NH3·H2O
A．①③④⑤ B．①③④⑤⑥
C．①②③⑤⑥ D．①③⑤
[答案]D
[解析]Ca（HCO3）2与Ca（OH）2的反应产物是固定的；Na与O2反应生成的产物主要与温度有关；AlCl3溶液与NH3·H2O反应生成Al（OH）3沉淀，与量无关。
14．Fe2O3、Fe3O4、CuO的固体混合粉末6.42g，在加热的条件下用足量的CO还原，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生10.00g白色沉淀，则反应得到金属混合物的质量是（ ）
A．3.58g B．3.21g
C．4.82g D．无法计算
[答案]C
[解析]由原子守恒知，CO转化为CO2结合的O全部来源于金属氧化物，则n（CaCO3）＝n（CO2）＝n（CO）＝n（O）＝10.00g/100g·mol－1＝0.1mol，故反应后得到金属混合物的质量为6.42g－0.1mol×16g·mol－1＝4.82g。
15．某化学小组为测定一定量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方法Ⅰ：
铜铝混合物测定生成气体的体积
方案Ⅱ：
铜铝混合物测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是（ ）
A．溶液A和B均可选用稀硝酸
B．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液
C．实验室中方案Ⅱ更便于实施
D．若溶液A选用浓硝酸，则测得的铜的质量分数偏小
[答案]A
[解析]溶液B若选稀硝酸，与铜、铝都反应，则反应后无固体剩余，从而无法确定二者的量，A错误；若溶液A是盐酸或NaOH溶液，只和铝反应，根据气体或剩余固体的质量均可确定铝的量，B正确；气体体积测量较为困难，而称量剩余固体质量则较为容易，C正确；若溶液A选用浓硝酸，浓硝酸使铝钝化后与铜反应，生成的NO2易与水反应，使测量的气体体积偏小，测得的铜的质量分数也偏小，D正确。
16．部分氧化的Fe－Cu合金样品（氧化产物为Fe2O3、CuO）共5.76g，经如下处理：
下列说法正确的是（ ）
A．滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋
B．样品中Fe元素的质量为2.24g
C．样品中CuO的质量为4.0g
D．V＝896
[答案]B
[解析]根据题意，3.2g滤渣一定是铜，而铜与Fe3＋不共存，则A项一定错误；最后的3.2g固体为Fe2O3，其中Fe元素的质量为2.24g，B正确；铜元素共3.2g，且Cu不可能完全被氧化成CuO，则C项错误；同理，2.24gFe元素不可能全是单质，故生成的氢气的体积小于896mL，D错误。
二、非选择题（本题包括6个小题，共52分）
17．（7分）铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。
请回答：
（1）由于氧化性Fe3＋>Cu2＋，氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式是____________________________________。
（2）硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是________________________________________________________________________
（用离子方程式表示）。
（3）磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2，若有1.5molFe3O4参加反应，转移电子的物质的量是________。
（4）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是________（填字母）。
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
铁是地壳中含量最高的金属元素
铁是人类最早使用的金属材料
Ⅰ对；Ⅱ对；有
B
常温下铁与稀硫酸反应生成氢气
高温下氢气能还原氧化铁得到铁
Ⅰ对；Ⅱ对；无
C
铁属于过渡元素
铁和铁的某些化合物可用作催化剂
Ⅰ错；Ⅱ对；无
D
在空气中铁表面形成致密氧化膜
铁不能与氧气反应
Ⅰ对；Ⅱ对，有
[答案]
（1）2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
（2）Fe3＋＋3H2OFe（OH）3＋3H＋
（3）12mol （4）B
[解析]
（1）氯化铁溶液腐蚀印刷电路铜板时，发生反应的方程式为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，改写成离子方程式为：
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
（2）硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是Fe3＋发生水解生成具有很强吸附能力的Fe（OH）3胶体，离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe（OH）3＋3H＋。
（3）反应Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2，1molFe3O4发生反应，电子转移总数为8e－，故有1.5molFe3O4参加反应时，转移电子的物质的量是12mol。
（4）铝是地壳中含量最高的金属元素，且Fe不是人类最早使用的金属材料，A项错误；“常温下铁与稀硫酸反应生成氢气”与“高温下氢气能还原氧化铁得到铁”均正确，且两者没有因果关系，B项正确；铁属于过渡元素，C项错误；“在空气中铁表面形成致密氧化膜”与“铁不能与氧气反应”均不正确，且没有因果关系，D项错误。
18．（8分）（2012·四川，26）下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如下图所示（部分产物及反应条件已略去）。
已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。
请回答下列问题：
（1）B中所含元素位于周期表中第________周期，________族。
（2）A在B中燃烧的现象是_______________________________。
（3）D＋E―→B的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量之比是________。
（4）G＋J―→M的离子方程式是___________________________。
（5）Y受热分解的化学方程式是___________________________。
[答案]
（1）三 ⅦA
（2）产生苍白色火焰
（3）2∶1
（4）3AlO＋Fe3＋＋6H2O===3Al（OH）3↓＋Fe（OH）3↓
（5）4Fe（NO3）32Fe2O3＋12NO2↑＋3O2↑
[解析]本题考查了无机推断及元素化合物的性质等。
根据转化关系和题中所给的信息可以判断：
A为H2、B为Cl2、C为强碱、D为HCl、E为MnO2、F为Al、G为偏铝酸盐、H为Fe2O3、I为NO2、J为FeCl3、M为Fe（OH）3、N为HNO3。
（1）氯元素位于元素周期表第三周期第ⅦA族。
（2）H2在Cl2中燃烧产生苍白色的火焰。
（3）浓盐酸与二氧化锰发生的反应的化学方程式为：
MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，参加反应的HCl只有一半被氧化，反应中被氧化与被还原的物质的物质的量之比是2∶1。
（4）NaAlO2与FeCl3在溶液中发生双水解反应：
3AlO＋Fe3＋＋6H2O===3Al（OH）3↓＋Fe（OH）3↓
（5）硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气，化学反应方程式为：
4Fe（NO3）32Fe2O3＋12NO2↑＋3O2↑。
19．（7分）某同学设计实验探究金属M与浓硫酸反应的气体产物。
[提出假设]假设1：
气体产物只有SO2；
假设2：
_________________________________________。
[实验设计]为了探究金属M与浓硫酸反应产物，设计如图实验装置：
一定量的浓硫酸与足量金属M反应。
（1）若B瓶里品红溶液褪色，E、F和G中都无明显现象，则假设________正确（填“1”或“2”）。
反应后硫酸盐中金属显＋2价。
写出A中可能发生的化学方程式：
______________________________
________________________________________________________________________；
（2）若D瓶品红溶液无颜色变化，F管中黑色粉末变成红色，G干燥管里白色粉末变蓝色，则M可能是________；写出C瓶发生的离子方程式：
_________________________________________。
[实验反思]为了进一步探究金属M成分，进行如下实验：
（3）为了观察溶液颜色，实验完毕后，需要稀释烧瓶里溶液。
稀释烧瓶里溶液的操作方法：
_______________________________
________________________________________________________________________；
（4）将稀释后的溶液分装甲、乙试管，向甲试管里滴加KSCN溶液，溶液变红色；向乙试管里滴加酸性高锰酸钾溶液，振荡，溶液紫色褪去。
如果烧瓶溶液中金属离子浓度相等，写出烧瓶里浓硫酸发生化学反应的化学方程式：
_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案][提出假设]气体产物为SO2和H2混合物
[实验设计]
（1）1 Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O[或M＋2H2SO4（浓）MSO4＋SO2↑＋2H2O]
（2）铁、镁、锌、铝等（填一个即可） 5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋
[实验反思]（3）先将烧瓶中混合溶液冷却，再将混合液慢慢倒入盛水的烧杯里，并不断搅拌
（4）4Fe＋10H2SO4（浓）2FeSO4＋Fe2（SO4）3＋5SO2↑＋10H2O
[解析]浓硫酸具有强氧化性，与金属反应一定有还原产物二氧化硫，如果M为不活泼金属，气体还原产物只有二氧化硫；如果M为活泼金属，当浓硫酸变成稀硫酸时，过量的M与稀硫酸反应产物有氢气。
假设2：
气体为二氧化硫和氢气混合气体。
（1）B瓶溶液褪色，E、F、G中无现象，说明只产生二氧化硫，不产生氢气，假设1正确；写出“可能”的化学方程式，可以写M与浓硫酸反应生成＋2价硫酸盐的化学方程式，也可以写铜与浓硫酸反应的化学方程式。
（2）D瓶无颜色变化，说明二氧化硫已除尽，根据F、G中现象知，A中有氢气产生，即M为活泼金属，如锌、铁、镁、铝等。
（3）混合液可能有硫酸，用类似浓硫酸稀释方法稀释溶液，避免发生危险。
（4）根据n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝1∶1，确定化学计量数：
Fe＋H2SO4（浓）―→[2FeSO4＋Fe2（SO4）3]＋SO2↑＋H2O，将2mol硫酸亚铁和1mol硫酸铁作为一个整体，配平化学方程式。
20．（10分）某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等离子。
有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白：
（1）图中标号处需加入的相应物质分别是①__________、②__________、③__________、④__________、⑤__________。
（2）写出①处发生反应的离子方程式__________________________；写出③处发生反应的化学方程式__________________________；
（3）铁红的化学式为__________________；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：
铁红______________________；氧化铜______________________。
[答案]
（1）废铁屑 稀硫酸（或盐酸） 稀硝酸 氢氧化钠溶液 氢氧化钠溶液
（2）Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、
Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋、2Au3＋＋3Fe===2Au＋3Fe2＋
3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
（3）Fe2O3 用作红色涂料 用作制造铜盐的原料
[解析]在①处加废铁屑，所得E中含Fe2＋，A为Cu、Au、Fe；在②处加稀硫酸（或盐酸），铁溶解，在③处加入稀硝酸使Cu溶解，在④、⑤处分别加入NaOH溶液，所得F、D分别为Fe（OH）2、Cu（OH）2。
Fe（OH）2在灼烧过程中转化为Fe（OH）3，再受热分解生成Fe2O3。
21．（10分）A、B、C、D、E是中学阶段常见的5种化合物，A、B是氧化物，元素X、Y的单质是生活中常见的金属，相关物质间的转化关系如图所示：
（1）X的单质与A反应的化学方程式是________。
（2）若试剂1是NaOH溶液，则X的单质与试剂1反应的离子方程式是____________________________________________。
（3）若试剂1和试剂2均是稀硫酸。
①检验物质D的溶液中金属离子的方法是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②将物质C溶于水，其溶液呈酸性，原因是（用离子方程式表示）________________________________________________________________________。
③某高效净水剂是由Y（OH）SO4聚合得到的，工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料制备Y（OH）SO4，反应中有NO生成，该反应的化学方程式是________________________________________。
[答案]
（1）Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
（2）2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
（3）取少量D的溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，证明有Fe3＋
Al3＋＋3H2OAl（OH）3＋3H＋
2FeSO4＋2NaNO2＋H2SO4===2Fe（OH）SO4＋Na2SO4＋2NO↑
[解析]A、B是氧化物，元素X、Y的单质是生活中常见的金属，结合图可知A是Fe2O3，X的单质是Al，B是Al2O3，Y的单质是Fe。
若试剂1是NaOH溶液，则C为NaAlO2。
若试剂1和试剂2均是稀硫酸，则
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