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综合检测3
综合检测（三）
第三章 金属及其化合物
（时间：
60分钟 分值：
100分）
一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题意。
）
1．（2013·山东济南期末）我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发现号航天飞机升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”和“暗物质”的研究工作。
根据所学的知识推测制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是（ ）
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4D．Fe
【解析】 Fe3O4具有磁性，又称为磁性氧化铁。
【答案】 C
2．下列叙述正确的是（ ）
A．通过物理变化使铁制品表面生成致密的氧化膜，可以防止生锈
B．常见的合金钢主要有硅钢、锰钢、钨钢和不锈钢
C．氧化物只能做氧化剂，不能做还原剂
D．生铁中的球墨铸铁，没有机械强度，所以在什么场合都不可以代替钢
【解析】 A项，生成致密的氧化膜是化学变化；C项，有些氧化物可以做还原剂，如一氧化碳，利用它的还原性可以用于工业冶炼金属；D项，生铁中的球墨铸铁具有很高的机械强度，在某种场合可代替钢。
只有B项的叙述是正确的。
【答案】 B
3．（2013·江西省高安中学高一期末）下列离子方程式正确的是（ ）
A．铝粉投入到NaOH溶液中：
2Al＋2OH－===2AlO
＋H2↑
B．钠与硫酸铜溶液反应：
Cu2＋＋2Na===2Na＋＋Cu
C．AlCl3溶液中加入足量的氨水：
Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓
D．Ba（OH）2溶液与H2SO4溶液反应：
Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO
===BaSO4↓＋2H2O
【解析】 铝粉与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑，A错误；钠性质活泼，先与CuSO4溶液中的水剧烈反应生成NaOH，NaOH再与CuSO4反应生成蓝色的Cu（OH）2沉淀，而不能置换出铜，B错误；氨水碱性较弱，不能溶解Al（OH）3，NH3·H2O属于弱电解质，在书写离子方程式时，氨水应写成化学式，C错误。
【答案】 D
4．下列推理正确的是（ ）
A．铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3，故钠在氧气中燃烧生成Na2O
B．铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜
C．活泼金属钠保存在煤油中，故活泼金属铝也保存在煤油中
D．钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂，故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂
【解析】 钠在氧气中燃烧生成Na2O2，A项错误；钠非常活泼，钠加入硫酸铜溶液中，钠先与水反应生成NaOH，NaOH再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，B项错误；由于钠易与水、氧气反应，故为了隔绝空气保存在煤油中；铝在空气中易与氧气反应生成致密的氧化物保护膜，故不需要保存在煤油中，放在广口瓶中即可，C项错误；由于金属单质在反应中，化合价均升高被氧化，故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂，D项正确。
【答案】 D
5．（2013·河南省焦作市高一模块测试）下列有关除杂的操作中不正确的是（ ）
A．FeSO4溶液中含少量CuSO4杂质：
加入过量的Fe粉，过滤
B．碳酸钠粉末中含有少量碳酸氢钠粉末：
加热
C．除去FeCl3溶液中少量的FeCl2：
加入新制氯水
D．CO2中混有HCl气体：
通入饱和的碳酸钠溶液
【解析】 加入过量的铁粉，发生反应：
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，能够除去杂质，A正确；NaHCO3受热易分解：
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O，B正确；新制氯水与FeCl2反应：
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，从而把FeCl2转化为FeCl3而除去，C正确；CO2中混有HCl气体通入饱和的碳酸钠溶液，除去HCl的同时，也能吸收CO2：
Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，D错误。
【答案】 D
6．（2013·浙江杭州学军中学期末）下列各组物质相互反应后，再向得到的溶液中滴入KSCN溶液，溶液变成红色的是（ ）
A．新制氯水和FeCl2溶液
B．铁屑和CuCl2溶液
C．铁屑和过量稀硫酸
D．过量铁屑和FeCl3溶液
【解析】 加入KSCN溶液，能使溶液变成红色的是Fe3＋，所给选项中，只有A项可发生反应：
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3（红色），符合题意。
【答案】 A
7．（2013·湖北省孝感市二模）下列实验与对应示意图的关系正确的是（ ）
A
B
C
D
NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸至过量
AlCl3溶液中逐滴滴加氨水至过量
明矾溶液中逐滴滴加Ba（OH）2溶液至过量
澄清石灰水中缓慢通入CO2至过量
【解析】 NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸反应的离子方程式为AlO
＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓、Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，形成沉淀与沉淀溶解所消耗的盐酸体积比为1∶3，A错误；NH3·H2O碱性很弱，不能溶解Al（OH）3，B错误；Ba（OH）2加入明矾中，SO
和Al3＋均能够形成沉淀，Al3＋先沉淀完全：
2Al3＋＋6OH－＋3Ba2＋＋3SO
＝2Al（OH）3↓＋3BaSO4↓，再加入Ba（OH）2，SO
继续沉淀，而Al（OH）3溶解，当SO
完全沉淀时，Al（OH）3恰好溶解：
Ba2＋＋2OH－＋2Al（OH）3＋SO
===BaSO4↓＋2AlO
＋4H2O，C正确；澄清石灰水中通入CO2至过量，先形成沉淀，之后沉淀溶解：
Ca2＋＋CO2＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O、CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO
，D错误。
【答案】 C
8．（2013·山东滨州高一检测）下列各组反应中最终肯定得到白色沉淀的是（ ）
A．AlCl3溶液中加入过量氨水
B．Al2（SO4）3溶液中加入过量KOH溶液
C．FeCl2溶液中加入过量氨水
D．Fe2（SO4）3溶液中加入过量KOH溶液
【解析】 Al（OH）3能溶于强碱溶液，不溶于弱碱。
Fe（OH）2是白色沉淀，但最终变成红褐色的Fe（OH）3沉淀。
【答案】 A
9．（2013·湖北黄冈高一期末）向滴有酚酞溶液的水中加入Na2O2粉末并振荡，有下列实验现象：
①溶液始终呈现无色 ②溶液由无色先变红又变无色 ③溶液中有气泡产生 ④溶液由无色变为红色。
其中正确的是（ ）
A．③④B．①③
C．②③D．①
【解析】 由于发生反应：
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，酚酞溶液遇NaOH变红；Na2O2与水反应过程中有H2O2生成，H2O2有漂白性又使溶液褪色，故现象为产生气泡，溶液由无色先变红后褪色。
【答案】 C
10．下列各组物质中，X是主要物质，Y是少量杂质，Z是除去杂质所需加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是（ ）
A
B
C
D
X
FeCl2
FeCl3
Fe
Na2SO4
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Na2CO3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
BaCl2溶液
【解析】 A项应加入铁粉与FeCl3反应生成FeCl2。
B项Fe将FeCl3还原成FeCl2，所以加入铁粉置换出单质铜后还应再通入Cl2。
D项加入BaCl2后生成BaCO3、BaSO4沉淀，应加入稀硫酸除杂。
【答案】 C
11．（2013·广西四市高三联考）现有44gMg、Al、Zn、Fe多种活泼金属粉末的混合物与体积为1L质量分数为20%的硫酸溶液恰好完全反应，经处理后得到无水硫酸盐140g，则下列说法正确的是（ ）
A．生成标准状况下的气体体积为22.4L
B．硫酸物质的量浓度为2.0mol/L
C．硫酸溶液的质量为540g
D．无法进行A、B、C选项的计算
【解析】 金属粉末变为无水硫酸盐，固体增加质量为SO
的质量：
m（SO
）＝140g－44g＝96g，则SO
的物质的量为：
n（SO
）＝96g/96g·mol－1＝1mol。
该硫酸溶液中H＋物质的量是0.2mol,2H＋→H2，标准状况下氢气体积为22.4L，A项正确；硫酸的物质的量浓度为：
c（H2SO4）＝1mol/1L＝1mol·L－1，B项错误；该硫酸溶液的质量为：
m（H2SO4）＝98g÷20%＝490g，C项错误；综上所述，D项错误。
【答案】 A
12．向X的溶液中，加入Y试剂，产生的沉淀或气体如下图所示与所述情形相符的是（ ）
A．向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液
B．向NaOH和Ca（OH）2的混合液中通入CO2
C．向NH4Al（SO4）2溶液中滴加NaOH溶液
D．向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加稀盐酸
【解析】 向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液，开始NaOH先与HCl发生中和反应，无沉淀生成，继续滴加NaOH溶液与AlCl3反应先生成Al（OH）3白色沉淀，然后沉淀又溶解，且沉淀生成与溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，故A项不符。
向NaOH和Ca（OH）2的混合液中通入CO2，CO2先与Ca（OH）2反应生成CaCO3白色沉淀，再与NaOH反应生成可溶性盐，此时沉淀量不变，后又与CaCO3及水反应生成可溶性盐Ca（HCO3）2，且CaCO3的生成与溶解消耗CO2的量相等，B项与之符合。
向NH4Al（SO4）2溶液中滴加NaOH溶液，NaOH先与Al3＋反应生成Al（OH）3沉淀，再与NH
反应生成NH3·H2O，最后与Al（OH）3沉淀反应生成可溶性偏铝酸盐，且整个过程消耗NaOH的量之比为3∶1∶1，故C项不符。
向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加稀盐酸，HCl先与NaOH反应再与Na2CO3反应，且与Na2CO3反应是分步进行的，先生成NaHCO3，NaHCO3再与HCl反应才放出CO2气体，放出CO2气体消耗的HCl比未生成CO2气体消耗的HCl少，故D项不符。
【答案】 B
二、非选择题（本题包括4小题，共52分）
13．（15分）已知X为Fe2O3和CuO的混合物，且氧化性强弱顺序：
Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋。
X样品可发生如图所示的转化关系：
（1）写出步骤③可能发生反应的离子方程式（共有3个）_______________。
（2）若溶液E中只有一种金属离子，则一定是__________________；
若溶液E中含有两种金属离子，则一定是____________________。
（3）若D固体是纯净物，该固体是________（填化学式）。
（4）印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成的，可用FeCl3溶液作“腐蚀剂”刻制印刷电路板，该过程发生反应的离子方程式为________________。
【解析】
（1）①步中的反应为CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O、Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，所得溶液为FeCl3、CuCl2及过量的HCl的混合溶液；步骤②得到的固体有铜、铁两种，若B是铜，根据题给的氧化性顺序可知，只有一个反应，不符合3个反应的要求，故B应是铁。
（2）若溶液E中只有一种金属离子，则必然是氧化性最弱的Fe2＋；若溶液E中含有两种金属离子，则为Fe2＋、Cu2＋。
（4）根据氧化性Fe3＋>Cu2＋可知，腐蚀电路板的反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
【答案】
（1）2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑
（2）Fe2＋ Fe2＋、Cu2＋
（3）Cu
（4）2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
14．（13分）Fe（OH）2很不稳定，露置在空气中容易被氧化，Fe（OH）2被氧化的化学方程式为___________________________________________________。
为了获得白色的Fe（OH）2沉淀，可以在如图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。
（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是
______________________________________________________________。
（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是
_______________________________________________________________。
（3）为了制得白色Fe（OH）2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是____________________________。
（4）这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色，其理由是____________。
【解析】 图中装置的反应原理是打开止水夹，使产生的氢气排除装置内的空气，达到隔绝氧气的目的，再关闭止水夹，随着氢气量的增多，左侧试管内的压强增大，将生成的硫酸亚铁溶液压入到NaOH溶液中，产生Fe（OH）2沉淀。
【答案】 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
（1）稀硫酸、铁屑
（2）NaOH溶液
（3）检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。
当排出的氢气纯净时，再夹紧止水夹
（4）试管Ⅰ中反应生成的氢气充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ且外界空气不易进入
15．（10分）（2013·福建师大高一期末）下图是两个实验装置（铁架台等辅助仪器略去未画）
回答下列问题：
（1）实验甲在加热过程中能观察到产生白色沉淀的烧杯是_________（填“Ⅰ”、“Ⅱ”）烧杯，该烧杯中发生反应的离子方程式是________________，通过实验甲可比较出________（填“Na2CO3”或“NaHCO3”）更稳定。
（2）实验乙用来验证Na2O2与CO2的反应，观察到的实验现象：
包有Na2O2的棉花着火燃烧。
写出Na2O2与CO2反应的化学方程式_____________________，
棉花能着火燃烧说明该反应特点是________。
（3）取10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物充分进行加热，将生成的CO2气体通入足量澄清石灰水中完全吸收，测得生成沉淀4.0g。
则原混合物中碳酸钠的质量分数为________。
【解析】
（1）NaHCO3受热易分解，产生CO2：
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O，使澄清石灰水变浑浊；而Na2CO3稳定，不分解。
（2）Na2O2与CO2反应产生O2，并放出大量的热：
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，故能够使棉花着火。
（3）NaHCO3与CaCO3存在如下关系：
则：
m（Na2CO3）＝10g－6.72g＝3.28g，其质量分数为
×100%＝32.8%。
【答案】
（1）Ⅱ Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O Na2CO3
（2）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 该反应放出大量的热
（3）32.8%
16．（14分）（2013·广东深圳期末）某些金属氧化物与金属在一定条件下可发生置换反应。
根据以下化学反应框图填空：
（1）化合物A是________，单质F是________，淡黄色粉末K是________。
（2）溶液E中所含金属离子是___________________________________。
（3）写出反应④、⑥的离子方程式________________________、________________________。
（4）写出反应⑧的化学方程式____________________________________。
（5）已知在B与氢氧化钠反应过程中，产生气体在标准状况下为6.72L，则转移电子的物质的量为________。
【解析】 从图及题给信息可知，A与B发生置换反应：
化合物A（金属氧化物）＋金属单质B→单质C＋化合物D（金属氧化物）。
从A和G的颜色可知分别为Fe2O3和Fe（OH）3；金属单质B和氧化物D都能够与NaOH溶液反应，则金属单质B为铝，D为Al2O3。
至此可以沿流程图推出所有物质。
（4）E为FeSO4溶液，淡黄色粉末K为Na2O2，故在反应⑧过程中直接将Fe2＋或Fe（OH）2氧化为Fe（OH）3。
（5）2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 转移电子
67．2L 6mol
6．72L n（e－）
n（e－）＝0.6mol。
【答案】
（1）Fe2O3 H2 Na2O2
（2）Fe2＋
（3）Al2O3＋2OH－===2AlO
＋H2O
Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH
（4）4FeSO4＋4Na2O2＋6H2O===4Fe（OH）3↓＋4Na2SO4＋O2↑
或：
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
（5）0.6mol
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