第三章金属及其化合物评估章末质量检测.docx
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第三章金属及其化合物评估章末质量检测
第三章金属及其化合物
（时间90分钟，满分100分）
一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分）
1．成语是我国文化的宝贵遗产．下列有关金属的成语中，不符合科学原理的是（ ）
A．百炼成钢 B．火树银花
C．点石成金D．沙里淘金
解析：
A项炼钢降碳；B项焰色反应；D项物理方法淘金．
答案：
C
2．（2009·济南模拟）美国科学家在《Science》上发表论文，宣布发现了铝的“超级原子”
结构——Al13和Al14.已知这类“超级原子”最外层电子数之和为40个时处于相对稳定
状态．下列说法中，正确的是（ ）
A．Al13、Al14互为同位素
B．Al13超级原子中Al原子间通过离子键结合
C．Al14最外层电子数之和为42，与第ⅡA族元素原子的性质相似
D．Al13和Al14都具有较强的还原性，容易失去电子生成阳离子
解析：
Al13和Al14都是由多个Al原子构成的超级原子，不是Al的同位素；Al13超级原
子中铝原子间是通过金属键结合的，不是离子键；Al14最外层电子数之和为3×14＝42
个价电子，比稳定结构（40个最外层电子）多2个电子，应与ⅡA族元素性质相似；Al13
具有3×13＝39个最外层电子，比稳定结构少1个电子，容易得到1个电子，应与卤
素性质相似，具有较强的氧化性．
答案：
C
3．铜锌合金制成的假元宝欺骗行人的事件屡有发生．不能用于区别其真伪的方法是（ ）
A．测定密度B．放入稀硫酸中
C．放入稀盐酸中D．观察外观
解析：
合金密度比金要小，合金与H2SO4、HCl均反应．
答案：
D
4．（2010·镇江模拟）由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如图转
化关系（部分生成物和反应条件略去）下列推断错误的是（ ）
A．若X是Na2CO3，C为含极性键的分子，则A一定是氯气，且D和E能发生反应
B．若A是单质，B和D的反应是OH－＋HCO
===H2O＋CO
，则E是一种清洁的
能源
C．若D为CO，C能和E反应，则A一定为Na2O2，其电子式是Na＋[
]2－Na＋
D．若D为白色沉淀，与A摩尔质量相等，则X一定是铝盐
解析：
若X为Na2CO3，则由题意知C为CO2，则A为Cl2，NaHCO3与HClO不发
生反应．
答案：
A
5．（2009·江苏调研）将2.4g镁、铝混合物粉末溶于75mL4mol·L－1的盐酸中，反应一段
时间后，再加入250mL1.5mol·L－1的NaOH溶液后待反应完全，此时溶液中大量存
在的是（ ）
A．Na＋、Mg2＋B．Al3＋、Mg2＋
C．Mg2＋、AlO
D．Na＋、AlO
解析：
Mg、Al合金完全溶解，因为n（HCl）＝0.3mol，n（NaOH）＝0.375mol，NaOH
过量，当n（HCl）＝n（NaOH）时，沉淀完全，剩余NaOH可以把Al（OH）3溶解，所以溶
液中大量存在的离子为Na＋、AlO
.
答案：
D
6．将一定质量的Mg，Zn，Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H22.8L（标准状况），原
混合物的质量可能是（ ）
A．2gB．1gC．8gD．10g
解析：
根据极限法，若全部为Mg、Zn、Al质量分别为3g、8.125g、2.25g，混合物
的质量应介于2.25g～8.125g之间．
答案：
C
7．在含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分搅
拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是（ ）
A．Na＋ B．Al3＋C．Fe3＋D．Fe2＋
解析：
Na2O＋H2O===2Na＋＋2OH－，故Na＋数目增多；B项中，Al3＋
Al（OH）3
Al3＋，所以Al3＋数目不变化；C、D两项中，Fe3＋
Fe（OH）3
Fe3＋，但同时还有Fe2＋的变化：
Fe2＋
Fe（OH）2
Fe（OH）3
Fe3＋，所以
Fe3＋增多，Fe2＋减少，故选B.
答案：
B
8．（2009·江苏高考）化学在生产和日常生活中有着重要的应用．下列说法不正确的是（ ）
A．明矾水解形成的Al（OH）3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
解析：
A项，Al3＋水解可得Al（OH）3，起净水作用；B项，镶入锌块，相当于牺牲阳极
的阴极保护法；C项，利用了MgO熔点高的性质；D项，电解MgCl2溶液最终会得到
Mg（OH）2而非Mg.
答案：
D
9．现有一工业纯碱样品（含少量氯化钠等不与酸反应的杂质），用如图装置测定样品中碳酸
钠的质量分数，其中正确的是（ ）
解析：
利用H2SO4和样品反应，然后排饱和NaHCO3溶液测量CO2的体积，A、B两
项中排水时应短进长出，D项中产生的CO2会与Na2CO3溶液反应，使误差偏大．
答案：
C
10．下列各组离子一定能大量共存的是（ ）
A．在含大量Fe3＋的溶液中：
NH
、Na＋、Cl－、SCN－
B．在强碱性溶液中：
Na＋、K＋、AlO
、CO
C．在c（H＋）＝10－13mol/L的溶液中：
NH
、Al3＋、SO
、NO
D．在pH＝1的溶液中：
K＋、Fe2＋、Cl－、NO
解析：
A项中Fe3＋与SCN－反应；B项中在有OH－时该组离子能共存；C项中溶液中
OH－与NH
作用生成NH3·H2O；D项中溶液中有H＋时NO
会将Fe2＋氧化，故只有B
符合题意．
答案：
B
11．（2010·南通调研）用下列装置不能达到有关实验目的是（ ）
A．用甲图装置证明ρ（煤油）＜ρ（钠）＜ρ（水）
B．用乙图装置制备Fe（OH）2
C．用丙图装置制取金属锰
D．用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
解析：
小试管内放NaHCO3固体更能证明NaHCO3不稳定．
答案：
D
12.
某稀溶液中含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、HNO3，若向其中逐渐加入
铁粉，溶液中Fe2＋浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示，
则稀溶液中Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、HNO3物质的量浓度之比为（ ）
A．1∶1∶1B．1∶3∶1
C．3∶3∶8D．1∶1∶4
解析：
加入Fe粉的过程中发生的反应依次为：
Fe＋4HNO3===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O ①
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ ②
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu ③
铁粉加至1mol前是与HNO3反应，由反应①知原溶液中HNO3为4mol（生成1mol
Fe3＋）．铁粉从1mol到2mol时是与Fe3＋反应，消耗2molFe3＋，据反应②知原有的
Fe（NO3）2为2mol－1mol.铁粉从2mol到3mol时，由反应③得其中1molFe消耗Cu2
＋1mol，所以Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、HNO3的物质的量浓度之比为1∶1∶4.
答案：
D
13．下列有关实验的说法正确的是（ ）
A．除去铁粉中混有的少量铝粉，可加入过量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤
B．为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量
C．制备Fe（OH）3胶体，通常是将Fe（OH）3固体溶于热水中
D．某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有CO
解析：
A项，Fe粉不与NaOH溶液反应，Al粉溶解．B项，瓷坩埚中SiO2与NaOH
反应．C项，应在沸水中滴加适量FeCl3饱和溶液，并加热至出现红褐色为止．D项，
含HCO
、SO
、HSO
都可．
答案：
A
14．按下图装置通入X气体，并在管P处点燃，实验结果是澄清石灰水变浑浊，则X、Y
可能是（ ）
A．H2和Fe2O3B．CO和CuO
C．H2和Na2CO3D．CO和Na2CO3
解析：
CO还原CuO后生成CO2使石灰水变浑浊，且CO可燃提供热量．
答案：
B
15．制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2.向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ）
A．烧杯中有铜、无铁B．烧杯中有铁、无铜
C．烧杯中铁、铜都有D．烧杯中铁、铜都无
解析：
溶液中有Cu2＋而Fe有剩余是不可能的，因为Fe能与Cu2＋反应生成Cu.
答案：
B
16．（2010·许昌调研）一定体积CO2和O2的混合气体通过足量的Na2O2后，所得气体体积
变为原来的3/4，则CO2在原混合气体中的体积分数为（ ）
A．25%B．40%C．50%D．75%
解析：
设原混合气体共4体积，则反应后气体减少1体积．由
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 ΔV
2 1 1
V（CO2） 1
所以V（CO2）＝2
φ（CO2）＝2/4×100%＝50%.
答案：
C
二、非选择题（本题包括6小题，共52分）
17．（7分）国务院强调“南水北调”工程必须坚持“三先三后”的原则．在调水工程中，沿
途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大隐患．检测某工厂废液中，含有大量的
Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Ag＋.试分析回答下列问题：
（1）该废液中可能大量存在的一种阴离子是________（选填序号）．
A．SO
B．NO
C．Cl－D．CO
（2）检验废液中铝元素的含量，需将其从废水样品中分离出来，所用的试剂可以是
________，铝元素发生变化的离子方程式是__________________________．
（3）为了回收废液中的金属银，某同学设计了如下方案：
若依该方案获得银108g，为保证不污染环境和氯气的循环利用，理论上应提供标准状
况下的氢气______L.
解析：
（1）SO
、Cl－与Ag＋不共存；CO
与Cu2＋、Ag＋、Mg2＋、Al3＋都不共存．
（2）
利用Al（OH）3的两性将Al元素从废水样品中分离出来．
（3）根据题中转化关系图，2Ag～Cl2～H2
即n（H2）＝
n（Ag）＝
×
＝0.5mol
V（H2）＝0.5mol×22.4L/mol＝11.2L
答案：
（1）B
（2）NaOH溶液 Al3＋＋4OH－===AlO
＋2H2O （3）11.2
18．（8分）（2009·宁夏高考）下图表示有关物质（均由短周期元素形成）之间的转化关系，其中A
为常见的金属单质，B为非金属单质（一般是黑色粉末），C是常见的无色无味液体，D
是淡黄色的固体化合物．（反应条件图中已省略．）
（1）A、B、C、D代表的物质分别为__________、________、__________、__________（填
化学式）；
（2）反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是
________________________________________________________________________；
（3）反应②中，若B与F物质的量之比为4∶3，G、H分别是________、________（填化
学式）；
（4）反应③产物中K的化学式为__________________________________________；
（5）反应④的离子方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________.
解析：
（1）由C是常见无色无味的液体，推知为H2O；D是淡黄色固体化合物，推知D
为Na2O2，C、D反应后生成NaOH，并且又能和常见金属单质A反应，可知A为Al；
由B为黑色非金属单质，猜测为碳．
（2）分步书写，减少错误．先写出Na2O2与H2O的反应，再写NaOH与Al的反应．
（3）根据C和O2反应的物质的量，两者比值为4∶4时产物为CO2，比值为4∶2时，
产物为CO，现在比值为4∶3，所以产物为CO2和CO的混合物．
（4）反应③Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2.
（5）反应④溶液甲的成分为NaOH和NaAlO2，通入CO2后，CO2可以和NaAlO2溶液
反应生成Al（OH）3沉淀，同时CO2又和NaOH反应生成Na2CO3，两者相加，即得总
方程式，然后再拆为离子方程式．
答案：
（1）Al C H2O Na2O2
（2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
（3）CO2 CO （4）Na2CO3
（5）CO2＋AlO
＋OH－＋H2O===CO
＋Al（OH）3↓
19．（10分）三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷．某小组将无
水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探
究．请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程．
限选试剂：
浓硫酸、1.0mol·L－1HNO3、1.0mol·L－1盐酸、1.0mol·L－1NaOH、3%H2O2、
0.1mol·L－1KI、0.1mol·L－1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水．
（1）将气体产物依次通过澄清石灰水（A）、浓硫酸、灼热氧化铜（B）、澄清石灰水（C），观
察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是________．
（2）该小组同学阅读资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只
有K2CO3.验证固体产物中钾元素存在的方法是___________，现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
（3）固体产物中铁元素存在形式的探究．
①提出合理假设
假设1：
______________；假设2：
______________；
假设3：
______________.
②设计实验方案证明你的假设
③实验过程
根据②中方案进行实验．按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论.
实验步骤
预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
……
解析：
（1）根据A瓶石灰水变浑浊，知有CO2气体，B中有红色固体生成，说明CuO
被还原，C中石灰水变浑浊，可知B中CuO被CO还原．
（3）因为题目中说明铁不以三价存在，只能是以二价铁或单质，或两者混合物存在．
步骤1：
利用K2CO3的溶解性，除去K2CO3；
步骤2：
利用铁能置换出Cu，而FeO不能置换出Cu来检验是否含铁单质；
步骤3：
利用盐酸酸化分离出FeO，再用H2O2氧化，然后利用KSCN是否变色，来验
证固体中是否含FeO.
答案：
（1）CO和CO2
（2）利用焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰
（3）①全部为铁单质 全部为FeO 同时存在铁单质和FeO
③
实验步骤
预期现象与结论
步骤1：
取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使K2CO3完全溶解．分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体
固体产物部分溶解
步骤2：
向试管中加入适量CuSO4溶液，再加入少量上述不溶固体，充分振荡
（1）若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立
（2）若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体物质生成，则证明有铁单质存在
步骤3：
继续步骤2中的
（2），进行固液分离，用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色．取少量固体于试管中，滴加过量HCl后，静置，取上层清液，滴加适量H2O2，充分振荡后滴加KSCN.
结合步骤2中的
（2）；
（1）若溶液基本无色，则假设1成立
（2）若溶液呈红色，则假设3成立
20．（10分）三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料．某校一化学实验小组通过
实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物．探究过程如下：
[查阅资料]
Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO
[提出假设]
假设1：
红色粉末是Fe2O3
假设2：
红色粉末是Cu2O
假设3：
红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
[设计探究实验]
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂．
（1）若假设1成立，则实验现象是______________________________________．
（2）若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁．你
认为这种说法合理吗？
______，简述你的理由（不需写出反应的方程式）
__________________________________________________
________________________________________________________________________.
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体
粉末是________，写出发生反应的离子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
[探究延伸]
经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物．
（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数．取ag固体粉末在空气中充分加热，
待质量不再变化时，称其质量为bg（b＞a），则混合物中Cu2O的质量分数为________．
解析：
此题主要涉及Fe3＋、Cu2＋的氧化性强弱的比较，氧化性Fe3＋＞Cu2＋；Fe3＋的检
验是Fe3＋与SCN－作用呈红色；利用“差量法”计算混合物中Cu2O的质量，进一步求
算Cu2O的质量分数．
答案：
（1）固体完全溶解，溶液呈红色
（2）不合理 当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时，加入稀硫酸后产生的Fe3＋全
部与Cu反应生成Fe2＋，滴加KSCN溶液后也不变红色
（3）Fe2O3和Cu2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O、2
Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
（4）
21．（7分）（2009·合肥高三检测）下图中，A到L为常见物质或该物质的水溶液，B在A气
体中燃烧产生棕黄色烟，B、G为中学化学中常见金属单质，I的焰色反应为黄色，组成
J的元素原子核内只有一个质子，F为无色、有刺激性气味气体，且能使品红溶液褪色．
回答下列问题：
（1）K名称为________，所含的化学键有________．
（2）①D的水溶液呈棕黄色，则D的水溶液与G反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
②少量B与C的浓溶液加热时反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
（3）①若将F通入一定量K的水溶液中，则所得溶液中各离子浓度一定满足的下列关系
式为________（填代号）．
A．c（Na＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋c（HSO
）＋2c（SO
）
B．2c（Na＋）＝3c（H2SO3）＋3c（HSO
）＋3c（SO
）
C．c（Na＋）＞c（HSO
）＞c（SO
）＞c（H2SO3）
D．c（OH－）＞c（H＋）
②若将标准状况下2.24L的F通入150mL1mol·L－1的K溶液中．则所得溶液中各粒
子浓度关系满足的上述关系式为________（填代号）．
解析：
该题的突破口是金属B在A气体中燃烧产生棕黄色烟，生成物D的水溶液呈棕
黄色，则可以确定A、B分别为氯气、铁，D为氯化铁；由F为无色、有刺激性气味
的气体，且能使品红溶液褪色，可以确定F为二氧化硫，所以C为硫酸、E为硫酸铁；
G为常见金属，且其反应产物Ⅰ的焰色反应为黄色，所以可以推断G为钠；组成J的
元素原子核内只有一个质子，故J为氢气，由此可断定H为氢氧化铁；钠与水反应的
产物除氢气外，还有氢氧化钠（即K）．（3）①选项A符合溶液中的电荷守恒，正确；不
考虑溶液体积的变化，随着二氧化硫的通入，Na＋浓度不变，开始阶段SO
浓度逐渐
增大，OH－浓度逐渐减小，H＋浓度逐渐增大，通入一定量的二氧化硫后，SO
浓度逐
渐减小，HSO
浓度逐渐增大，故选项C、D错误．②选项A体现了溶液中正负电荷守
恒，一定正确；标准状况下的2.24L二氧化硫的物质的量为0.1mol，氢氧化钠的物质
的量为0.15L×1mol·L－1＝0.15mol，所以2c（Na＋）＝0.3mol·L－1，而溶液中硫元素的
存在形式分别为H2SO3、SO
、HSO
，三者浓度之和为0.1mol·L－1，故3c（H2SO3）
＋3c（SO
）＋3c（HSO
）＝0.3mol·L－1，即选项B正确．
答案：
（1）氢氧化钠 离子键和共价键（或极性共价键）
（2）①2Fe3＋＋6H2O＋6Na===2Fe（OH）3↓＋6Na＋＋3H2↑ [2Na＋2H2O===2Na＋＋
2OH－＋H2↑，Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓也可]
②2Fe＋6H2SO4（浓）
Fe2（SO4）3＋3SO2↑＋6H2O
（3）①A ②AB
22．（10分）（2008·山东高考）黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备
硫及铁的化合物．
（1）冶炼铜的反应为：
8CuFeS2＋21O2
8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是________（填元素符号）．
（2）上述冶炼过程产生大量SO2.下列处理方案中合理的是________（填代号）．
a．高空排放b．用于制备硫酸
c．用纯碱溶液吸收制Na2SO3d．用浓硫酸吸收
（3）过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化
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