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1、1第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物章末综合测评章末综合测评( (三三) )(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】 B2下列说法错误的是( )A钠在空气中燃
2、烧最后所得产物为 Na2O2B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】 C3下列六种物质：Na2O Na2O2 NaClNa2CO3溶液 NaOH NaHCO3，其中不能与 CO2反应的是( ) A BC D【解析】 Na2O 与 CO2反应生成碳酸钠；Na2O2与 CO2反应生成碳酸钠和
3、氧气；NaCl 不能与 CO2反应；Na2CO3溶液与 CO2反应生成碳酸氢钠；NaOH 与 CO2反应生成碳酸钠或碳酸氢钠；NaHCO3不能与 CO2反应。【答案】 C4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232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
4、有 HCO；D 项 Mg(OH)2为白色沉淀，Cu(OH)2 3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】 C5把 1.0 mol/L CuSO4溶液、1.0 mol/L Fe2(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( )A1.0 mol/L B2.0 mol/LC3.0 mol/L D4.0 mol/L【解析】 设原溶液的体积均为 1L，FeFe2(SO4)3=3FeSO4，FeCuSO
5、4=FeSO4Cu，所以 Fe2的物质的量浓度为(1.031.0) mol/2 L2.0 mol/L。【答案】 B6甲、乙、丙、丁分别是 Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2 4 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( )AAl2(SO4)3 BNaOHCBaCl2 D. 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 Fe
6、SO4。【答案】 D7下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是( )金属钠投入到 FeCl3溶液中过量 NaOH 溶液和明矾溶液混合少量 Ca(OH)2投入到过量 NaHCO3溶液中向 NaAlO2溶液中滴入少量盐酸向饱和 Na2CO3溶液中通入足量 CO2A B只有C只有 D只有3【解析】 金属钠投入到 FeCl3溶液中发生两个化学反应：2Na2H2O=2NaOHH2，3NaOHFeCl3=Fe(OH)33NaCl，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
7、溶液中发生的反应是 Ca(OH)22NaHCO3=CaCO3Na2CO32H2O，产生白色沉淀；向 NaAlO2溶液中滴入少量盐酸，发生的反应是 NaAlO2H2OHCl=NaClAl(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 Na2CO3CO2H2O=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】 D8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反应过滤后所得沉淀为氢氧化铁C图中所示
8、转化反应都不是氧化还原反应D反应的化学方程式为 NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3【解析】 根据转化图可知，反应生成的是碳酸氢钠，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】 D9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( )AMg2 BCu2CAl3 DAlO 2【解析】 Mg、Al、Cu 三种金属与过量盐酸充分反应，过滤后
9、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 2滤液中。【答案】 D10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ABCD4XFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH 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2324过滤后
10、，向滤液中通足量 Cl2；D 项中应加适量稀 H2SO4。【答案】 C11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 32，则样品中铁、铝物质的量之比为( )A32 B21C34 D43【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FeH2、AlH2、AlH2三个关系式得知(x)(y)32，解2HCl3HCl3 2NaOH3 23y 23 2得xy34。【答案】 C12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( ) AMgSO4 B
11、KAl(SO4)2CAl2(SO4)3 D. 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 2 mol，而硫酸钡是 3 mol，即钡离子和铝离子的个数之比是 32，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)。5a钠沉到水底 b钠熔成小球 c小球四处游动(3
12、)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)2Na2H2O=2Na2OHH2 bc(3)FeCl3 红 生成红褐色沉淀Fe33OH=Fe(OH)314(15 分)MgO、Al2O3都是常用的耐火材料，某研究小组取 100 kg 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
13、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、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
14、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)Al6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
15、。(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 AlOCO22H2O=Al(OH) 23HCO。(5)欲将 NaHCO3转化为 NaOH，首先将 NaHCO3加热分解得到 Na2CO3，Na2CO3再 3与 Ca(OH)2反应即得 NaOH。(6)100 kg 合金中含有 60 kg Al，根据铝元素守恒，最终可得Al2O3的质量113.3 kg。60 kg 102 g/mol 2 27 g/mol【答案】 (1)BD (2)NaOH MgO(3)漏斗、烧杯、玻璃棒(4)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO 2 3(5)2Na
16、HCO3Na2CO3CO2H2O、=Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH(6)113.315(12 分)某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1 mol/L FeCl3溶液，0.1 mol/L FeCl2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 0.1 mol/L FeCl3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
17、，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。 4已知 MnO在反应中得到电子，则 X 是_。 4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 2FeCl2Cl2=2FeCl3。(2)向 FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为 2Fe3Fe=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。7(3)向 FeCl2的
18、溶液中加入锌粉，离子反应为 ZnFe2=FeZn2。(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 4 4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 4物为 Mn2、Fe3和 H2O，n(MnO)n(Fe2)15。 4【答案】 (1)2FeCl2Cl2=2FeCl3 (2)浅绿色 不变色 (3)Fe2Zn=Zn2Fe(4)Fe2 MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O 416(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a g(
19、精确到 0.1 g)，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b g。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a g 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、S
20、i 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 Mg22OH=Mg(OH)2、Al34OH=AlO2H2O，过滤后滤液中含 AlO、OH。 2 2(4)向含 AlO、OH的滤液中通入足量 CO2，发生的反应为 2OHCO2=HCO、AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO，过滤可得 Al(OH)3。 3 2 3(5)所得b g 固体为 Al2O3，故合金中含 Al 的质量分数为100%。54b 102 a900b 17a【答案】 (1)托盘天平(2)MgCl2、AlCl3 Cu、Si 烧杯、玻璃棒、漏斗(3)Mg22OH=Mg(OH)2、Al34OH=AlO2H2O 2(4)OHCO2=HCO、 38AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO 2 3(5)2Al(OH)3Al2O33H2O %=灼烧900b17a