高三一轮总复习讲与练单元综合测试3金属及其化合物.docx
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高三一轮总复习讲与练单元综合测试3金属及其化合物
单元综合测试三
时间：
90分钟 满分：
100分
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。
每小题只有一个选项符合题意）
1．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．①④⑤⑥B．②③④⑤
C．①③④⑤D．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。
2．（2011·重庆，7）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。
3．2010年10月1日，中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”被长征三号丙运载火箭送上太空。
该运载火箭卫星整流罩的端头帽为玻璃钢材料，前锥段和圆柱段均为铝合金蜂窝夹层复合结构，外表面贴软木防热，倒锥段则为化铣网格结构。
下列有关说法错误的是（ ）
A．玻璃钢是一种复合材料
B．铝合金密度小，机械强度高
C．铝合金由铝与其他金属高温熔融而成，其中不可能含有非金属元素
D．铝合金在强碱溶液中能部分溶解
[答案]C
[解析]玻璃钢即玻璃纤维增强塑料，是一种复合材料；铝合金有很多种，如硬铝，其中含有硅，C项说法不正确。
4．常温下，将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20mLpH＝14的溶液，然后用1mol/L的盐酸滴定，测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．原合金质量为0.92g
B．图中V2为60
C．整个滴定过程中Na＋的浓度保持不变
D．OP段发生的反应为：
NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
[答案]D
[解析]Q点时，溶液中的溶质只有氯化钠，由钠和氯守恒可得：
n（Na）＝n（NaCl）＝n（HCl）＝1mol/L×0.04L＝0.04mol，m（Na）＝0.92g，A错；OP段之所以没有沉淀产生，是因为盐酸用于中和NaOH，D对；OP段消耗盐酸的体积为n（NaOH）剩/c（HCl）＝1mol/L×0.02L÷1mol/L＝0.02L（20mL），即V1＝20，所以PQ段消耗的盐酸为20mL，QW段消耗盐酸是PQ段的3倍为60mL，故V2＝40＋60＝100，B错；整个滴定过程中，n（Na＋）保持不变，但溶液的体积不断增大，故Na＋的浓度是不断减小的，C错。
5．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∶1B．5∶16
C．2∶3D．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：
＝
＝
。
6．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：
Fe
Fe3O4
Fe2O3
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。
7．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。
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.①③B．②④
C．②③④D．①②③④
[答案]D
[解析]物质间的转化，提示如下：
9．（2011·江苏，9）NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（见下图）。
下列说法正确的是（ ）
A．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂
C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应
D．上图所示转化反应都是氧化还原反应
[答案]B
[解析]该题考查了元素化合物知识。
因为碳酸氢根离子之间的缔合作用导致其溶解度比碳酸钠小，A错误。
因为该反应属于氯元素的歧化反应，其化合价同时升高和降低，B正确。
Cl2与铁在点燃条件下反应，C错误。
因为生成苏打、小苏打的两个反应都不是氧化还原反应，D错误。
10．把金属钠和金属钠在空气中的燃烧产物P分别加入到足量的水中，生成的气体在一定条件下恰好完全反应，则与水反应的金属钠与被氧化成P的金属钠的质量比为（ ）
A．23∶78B．2∶1
C．1∶1D．46∶78
[答案]C
[解析]2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2H2＋O2
2H2O。
由题意知n（H2）∶n（O2）＝2∶1，
所以n（Na）∶n（Na2O2）＝2∶1，
再由Na元素守恒知，与水反应的Na与被氧化为Na2O2的Na的物质的量之比为1∶1，质量比亦为1∶1。
11．X、Y、Z是三种常见元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物，这些单质和化合物之间存在如图所示的转化关系，下列说法正确的是（ ）
A．X、Y、Z一定都是非金属单质
B．X、Y、Z中至少有一种是金属单质
C．如果X、Y都为金属单质，则Z必为非金属单质
D．如果X、Y都为非金属单质，则Z必为金属单质
[答案]C
[解析]选项A，若X为Fe，甲为H2O，Z为O2，Y为H2时，符合转化关系，所以X、Y、Z不一定都是非金属单质；若X为C，甲为H2O，Z为O2，乙为CO，Y为H2时符合转化关系，故选项B、D错误；选项C，如果X、Y都为金属单质时，X、Y在反应中失去电子，而金属单质在反应中不可能获得电子，所以Z一定是非金属单质。
12．下列曲线图（纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的物质的量）与对应的选项相符合的是（ ）
A．向1L浓度均为0.1mol·L－1的Ba（OH）2、NaAlO2混合液中加入0.1mol·L－1的稀H2SO4
B．向1L浓度分别为0.1mol·L－1和0.3mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合液中加入0.1mol·L－1的NaOH溶液
C．向烧碱溶液中滴加明矾溶液
D．向AlCl3溶液中滴加过量氨水
[答案]A
[解析]A项中，表示向浓度相同的Ba（OH）2、NaAlO2混合液中滴加等浓度稀硫酸时生成沉淀的过程：
0～1阶段只生成BaSO4；1～1.5阶段发生H＋＋AlO
＋H2O===Al（OH）3↓，反应生成Al（OH）3沉淀；1.5～3阶段是生成的Al（OH）3沉淀又溶于稀硫酸的过程，A正确。
B项中，铝离子结合氢氧根离子的能力比铵根离子强，先进行反应，生成1mol氢氧化铝需要3mol氢氧根离子，溶解1mol氢氧化铝只需要1mol氢氧根离子，B错误。
C项中，形成1mol偏铝酸根离子需要1mol铝离子，消耗1mol偏铝酸根离子只需要
mol铝离子，C错误。
D项中，氢氧化铝沉淀不能溶解于氨水中，D错误。
13．研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到直观形象的效果，下列表达不正确的是（ ）
[答案]C
[解析]A正确，因为发生的反应为SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O和SO2＋NaOH===NaHSO3。
B正确，因为发生的反应为AlO
＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓和AlO
＋4H＋===Al3＋＋2H2O。
C不正确，因为不论配料比例是多少，发生的反应总是2Fe＋3Cl2
2FeCl3。
D正确，因为如果铁过量，过量的铁与生成的Fe3＋继续反应，生成Fe2＋。
14．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。
15．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55分）
16．（8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＋4CO
3Fe＋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＋4CO
3Fe＋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。
17．（9分）A～I分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如下图所示（部分反应物、生成物没有列出）。
已知H为主族元素的固态氧化物，F是红褐色难溶于水的沉淀，且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
请填写下列空白：
（1）A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素的名称是________。
（2）写出C、H物质的化学式：
C________，H________。
（3）写出反应①、⑦的化学方程式：
反应①：
_____________________________________________；
反应⑦：
____________________________________________。
（4）反应⑥过程中的现象是______________________________。
[答案]
（1）铁元素
（2）FeCl2 Al2O3
（3）8Al＋3Fe3O4
4Al2O3＋9Fe
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
（4）生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
[解析]根据F是红褐色难溶于水的沉淀，可以推断F为Fe（OH）3进而推断E为Fe（OH）2，C为FeCl2，D为FeCl3，则B为Fe3O4。
根据A到B的转化关系，可以推断A为Fe，则反应①为Fe3O4和Al的反应，因此Ⅰ为Al，H为Al2O3，G为NaAlO2。
18．（7分）A～G的转化关系如下图所示（部分反应物、产物和反应条件未标出）。
已知：
①A、B为中学化学常见的金属单质，C～G均为化合物，并且E和G均含有3种元素，E中所含3种元素分属3个不同的短周期；②C是淡黄色固体，D既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应；③F溶液中加入AgNO3溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀；④E和G焰色反应均呈黄色。
根据以上信息回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：
C________，G________；
（2）①～⑥反应中，不属于氧化还原反应的是________；
（3）将过量的E溶液逐滴加入F溶液中，出现的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
（4）反应③的离子方程式为______________________________；
（5）F和G溶液混合可以生成白色沉淀，反应的离子方程式为________________________________________________________________________；
（6）反应③中，若有31.2gC参加反应，转移电子的物质的量为________。
[答案]
（1）Na2O2 NaAlO2
（2）⑥
（3）先产生白色沉淀，然后沉淀又逐渐溶解
（4）2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
（5）Al3＋＋3AlO
＋6H2O===4Al（OH）3↓
（6）0.4mol
[解析]结合框图关系，由已知条件①和②可以推知A为Na、B为Al；由已知条件②知C是Na2O2、D是Al2O3；由已知条件①和④可以推知E为NaOH，G为NaAlO2。
由已知条件③可以推知F为AlCl3。
根据框图关系可以推测反应①为Na与H2O反应，反应②为Na在O2中燃烧，反应③为Na2O2与H2O反应，反应④为Al与Cl2或盐酸反应，反应⑤为Al与O2反应，反应⑥为Al2O3与盐酸反应。
所以①－⑥反应中，属于非氧化还原反应的是⑥。
过量的NaOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中，先生成Al（OH）3白色沉淀，然后Al（OH）3又溶解在过量的NaOH溶液中。
NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合，发生双水解反应生成Al（OH）3沉淀。
根据Na2O2与H2O反应的方程式可以看出，每2molNa2O2参与反应，转移电子的物质的量为2mol。
31.2gNa2O2为0.4mol，所以反应中转移电子的物质的量为0.4mol。
19．（10分）（2011·江苏，16）以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的化学反应为2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），该反应的平衡常数表达式为K＝______；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为______________________。
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是_______、________。
（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为________；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为________（写化学式）。
[答案]
（1）
SO2＋NaOH===NaHSO3
（2）提高铁元素的浸出率 抑制Fe3＋水解
（3）Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ Cl2、HCl
[解析]本题以硫铁矿制备氯化铁晶体为载体，考查了化学方程式的书写、化学平衡常数、尾气处理等知识。
（1）根据化学反应方程式写出平衡常数表达式：
K＝
，过量二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠，反应的化学方程式：
SO2＋NaOH===NaHSO3。
（2）加入过量盐酸可保证铁元素浸出到溶液中，且三价铁离子容易水解，加酸可抑制其水解。
（3）通氯气的目的是氧化亚铁离子，尾气中的有害气体是剩余的氯气以及盐酸挥发出的氯化氢气体。
20．（9分）孔雀石主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。
实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3，步骤如下：
请回答下列问题：
（1）溶液A中的金属离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。
从下列所给试剂中选择：
实验步骤中试剂①为________（填代号），检验溶液A中Fe3＋的最佳试剂为________（填代号）。
a．KMnO4b．（NH4）2S
c．H2O2d．KSCN
（2）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、________、过滤等操作。
除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是________。
（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入（或先加入）________（填化学式）。
若实验过程中有氨气逸出，应选用下列________装置回收（填代号）。
（4）欲测定溶液A中Fe2＋浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应____________，直到__________。
用KMnO4标准溶液滴定时应选用__________滴定管（填“酸式”或“碱式”）。
[答案]
（1）c d
（2）冷却结晶 引流
（3）NH3（或NH3·H2O） b
（4）平视凹液面（或平视刻度线） 凹液面的最低点与刻度线相切 酸式
[解析]
（1）为使Fe2＋、Fe3＋一块沉淀，要加氧化剂将Fe2＋氧化而又不引入新杂质，选H2O2；Fe3＋用SCN－检验。
（2）从溶液中析出晶体采用结晶法；过滤时要用到玻璃棒引流。
（3）CaCl2溶液不与CO2反应，加入碱能反应，但又不能引入杂质，应通入NH3（或加入NH3·H2O）；氨气极易溶于水，吸收其要注意防倒吸，a装置广口瓶内的进气管长，容易倒吸，c装置中的倒置漏斗中、d中的多孔球泡全部浸入液面内，会发生倒吸。
（4）用容量瓶配制溶液定容时，视线应平视凹液面，直到凹液面的最低点与刻度线相切；KMnO4溶液具有强氧化性，会氧化碱式滴定管的橡胶管，故应选用酸式滴定管。
21．（12分）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：
钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。
他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：
[实验]将燃烧的钠迅速伸入装满CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。
[提出假设]
假设1：
白色物质是Na2O。
假设2：
白色物质是Na2CO3。
假设3：
白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
[设计实验方案验证假设]该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究：
实验
方案
实验操作
实验
现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液
溶液变
成红色
白色物
质为
Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白
色沉淀
②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液
无明显
现象
[思考与交流]
（1）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是_________。
（2）乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为_________。
（3）通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中，_______成立。
你的理由是________________________。
（4）钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为__________________。
（5）丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。
你是否同意丙同学的观点，并简述理由：
________________________。
[答案]
（1）Na2CO3溶液
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