2020版高中化学 第三章 金属及其化合物章末综合测评 新人教版必修1

2020版高中化学 第三章 金属及其化合物章末综合测评 新人教版必修1

第三章 金属及其化合物 章末综合测评(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】　B ‎2．下列说法错误的是(　　)‎ A．钠在空气中燃烧最后所得产物为Na2O2‎ B．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】　C ‎3．下列六种物质：①Na2O　②Na2O2　③NaCl ‎④Na2CO3溶液　⑤NaOH　⑥NaHCO3，其中不能与CO2反应的是(　　) ‎ A．①④　　　　　　　 B．②③‎ C．③⑥ D．⑤⑥‎ ‎【解析】　①Na2O与CO2反应生成碳酸钠；②Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气；③NaCl不能与CO2反应；④Na2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钠；⑤NaOH与CO2反应生成碳酸钠或碳酸氢钠；⑥NaHCO3不能与CO2反应。‎ ‎【答案】　C ‎4．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存在 8‎ 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项可能含有HCO；D项Mg(OH)2为白色沉淀，Cu(OH)2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】　C ‎5．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(　　)‎ A．1.0 mol/L B．2.0 mol/L C．3.0 mol/L D．4.0 mol/L ‎【解析】　设原溶液的体积均为‎1L，Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，所以Fe2＋的物质的量浓度为(1.0×3＋1.0) mol/‎2 L＝2.0 mol/L。‎ ‎【答案】　B ‎6．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(　　)‎ A．Al2(SO4)3 B．NaOH C．BaCl2 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FeSO4。‎ ‎【答案】　D ‎7．下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是(　　)‎ ‎①金属钠投入到FeCl3溶液中 ‎②过量NaOH溶液和明矾溶液混合 ‎③少量Ca(OH)2投入到过量NaHCO3溶液中 ‎④向NaAlO2溶液中滴入少量盐酸 ‎⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2‎ A．①③④⑤ B．只有①④‎ C．只有②③ D．只有③④⑤‎ ‎【解析】　金属钠投入到FeCl3溶液中发生两个化学反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3‎ 8‎ ‎↓＋3NaCl，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溶液中发生的反应是Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，产生白色沉淀；向NaAlO2溶液中滴入少量盐酸，发生的反应是NaAlO2＋H2O＋HCl===NaCl＋Al(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Na2CO3＋CO2＋H2O===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】　D ‎8．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①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应 D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3‎ ‎【解析】　根据转化图可知，反应②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】　D ‎9．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(　　)‎ A．Mg2＋ B．Cu2＋‎ C．Al3＋ D．AlO ‎【解析】　Mg、Al、Cu三种金属与过量盐酸充分反应，过滤后滤液中有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留在滤液中。‎ ‎【答案】　D ‎10．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 A B C D X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe Na2SO4溶液 Y FeCl3‎ CuCl2‎ Al Na2CO3‎ Z Cl2‎ Fe NaOH溶液 BaCl2溶液 8‎ ‎【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项中可加足量铁粉过滤后，向滤液中通足量Cl2；D项中应加适量稀H2SO4。‎ ‎【答案】　C ‎11．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3∶2，则样品中铁、铝物质的量之比为(　　)‎ A．3∶2 B．2∶1‎ C．3∶4 D．4∶3‎ ‎【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)＝3∶2，解得x∶y＝3∶4。‎ ‎【答案】　C ‎12．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(　　) ‎ A．MgSO4 B．KAl(SO4)2‎ C．Al2(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3∶2，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)。‎ a．钠沉到水底　b．钠熔成小球　c．小球四处游动 ‎(3)Fe跟Cl2‎ 8‎ 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)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑　bc ‎(3)FeCl3　红　生成红褐色沉淀 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓‎ ‎14．(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①、②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)Al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 8‎ ‎，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。(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AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。(5)欲将NaHCO3转化为NaOH，首先将NaHCO3加热分解得到Na2CO3，Na2CO3再与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。‎ ‎【答案】　(1)BD　(2)NaOH　MgO ‎(3)漏斗、烧杯、玻璃棒 ‎(4)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO ‎(5)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、‎ Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH ‎(6)113.3‎ ‎15．(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，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。‎ ‎①已知MnO在反应中得到电子，则X是___________。‎ ‎②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2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。‎ ‎(2)向FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2Fe3＋＋Fe===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。‎ ‎(3)向FeCl2的溶液中加入锌粉，离子反应为Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。‎ ‎(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＋‎ 8‎ 是氧化产物，故还原剂为Fe2＋。即X为Fe2＋。该反应中反应物为MnO、Fe2＋和H＋。生成物为Mn2＋、Fe3＋和H2O，n(MnO)∶n(Fe2＋)＝1∶5。‎ ‎【答案】　(1)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3　(2)浅绿色　不变色　(3)Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe ‎(4)①Fe2＋　②MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O ‎16．(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(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、Si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Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，过滤后滤液中含AlO、OH－。‎ ‎(4)向含AlO、OH－的滤液中通入足量CO2，发生的反应为OH－＋CO2===HCO、AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，过滤可得Al(OH)3。‎ ‎(5)所得b g固体为Al2O3，故合金中含Al的质量分数为×100%＝%。‎ ‎【答案】　(1)托盘天平 ‎(2)MgCl2、AlCl3　Cu、Si　烧杯、玻璃棒、漏斗 ‎(3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、‎ Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O ‎(4)OH－＋CO2===HCO、‎ AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO 8‎ ‎(5)2Al(OH)3Al2O3＋3H2O　%‎ 8‎