1、1第 3章 金属及其化合物(满分 100分，时间 90分钟)一、选择题(本题包括 15小题，每小题 3分，共 45分；每小题只有一个答案符合题目要求。)1看到索契冬奥会上绽放的美丽焰火，很容易联想到化学中的焰色反应，下列关于焰色反应的说法中不正确的是( )A焰色反应是金属元素在灼烧时火焰所呈现的颜色B并不是所有的金属元素都存在焰色反应CK 2CO3在酒精灯上灼烧时能直接观察到紫色火焰D应该用稀盐酸清洗做过焰色反应实验的铂丝解析： 在观察钾元素的焰色反应时，应透过蓝色钴玻璃才能观察到紫色火焰。答案： C2下列有关金属及其合金的说法不正确的是 ( )A目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B生铁、普
2、通钢和不锈钢中的碳含量依次增加C镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹D日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用解析： 普通钢的含碳量比生铁要低，而合金钢是在普通钢中掺入其他金属，故其含碳量比普通钢更低。答案： B3类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否，下列几种类推结论中，错误的是( )钠与水反应生成 NaOH和 H2；所有金属与水反应都生成碱和 H2 铁露置在空气中一段时间后就会生锈；性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中 化合物 NaCl的焰色为黄色；Na 2CO3的焰色也为黄色 密度为 1.1 g/cm3与
3、密度为 1.2 g/cm3的 NaCl溶液等体积混合，所得 NaCl溶液的密度介于 1.1 g/cm3与 1.2 g/cm3之间；NaK 合金的熔点应介于Na和 K熔点之间A BC D解析： 只有活泼金属如 K、Ca、Na 等才能与水反应生成碱和 H2，错误；铝能在空气中形成一层致密的氧化物薄膜，保护内层金属，故能在空气中稳定存在，错误；钠的单质及其化合物的焰色均为黄色，正确；合金的熔点低于其成分金属，错误，故选D。答案： D24(2015山西太原五中期末)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下，二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了 28 g，反应中有关物理量正确的是( NA表示阿伏加德罗
4、常数的值)( )二氧化碳 碳酸钠 转移的电子A 1 mol 2NAB 22.4 L 1 molC 106 g 1 molD 106 g 2 NA解析： 设二氧化碳和过氧化钠反应，当固体质量增加 28 g时，参与反应的二氧化碳的物质的量为 x，生成碳酸钠的物质的量为 y。2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2 m2 mol 2 mol 56 gx y 28 g解得： x1 mol y1 mol碳酸钠的质量1 mol106 g/mol106 g，因常温常压下发生的反应，1 mol二氧化碳的体积22.4 L；由化学方程式可知，1 mol二氧化碳参与反应转移 1 mol电子，即有 NA个电子转移
5、，由此可知上表中 C正确。答案： C5有 NaCl、FeCl 2、FeCl 3、MgCl 2、AlCl 3五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是( )A盐酸 B烧碱溶液C氨水 DKSCN 溶液解析： 将过量 NaOH溶液分别加入上述几种溶液，无明显现象的是 NaCl溶液；生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是 FeCl2溶液；生成红褐色沉淀的是 FeCl3溶液；生成白色沉淀不溶解的是 MgCl2溶液；生成白色沉淀又溶解的是 AlCl3溶液。氨水虽然能区分出 NaCl、FeCl 2、FeCl 3，但不能将 MgCl2与 AlCl3区分开。答案： B6(2015安徽郎溪中学月考
6、)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( )3解析： CO 2能溶于水、能与 Na2CO3溶液反应，故应用排饱和 NaHCO3溶液的方法测量产生 CO2的体积，且排水时导管应短进长出。答案： C7已知 A是一种金属单质，B 呈淡黄色，其转化关系如右图所示，则 C的以下性质错误的是( )A溶液呈碱性B与澄清石灰水反应产生白色沉淀C与足量盐酸反应放出气体D受热易分解解析： A 是金属，则 B是淡黄色的金属氧化物，即 B为 Na2O2，依次可推知 A为Na、C 为 Na2CO3、D 为 NaOH；Na 2CO3溶液呈碱性，A 项正确
7、；Na 2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，B 项正确；Na 2CO32HCl= =2NaCl CO2H 2O，C 项正确；Na 2CO3性质稳定，受热不分解，D 错误。答案： D8下表中对离子方程式书写的评价正确的是( )选项 化学反应与离子方程式 评价A将铜屑加入含 Fe3 的溶液中：Fe3 Cu= =Fe2 Cu 2正确BNa2O2与 H2O反应：Na2O2H 2O=2Na 2OH O 2错误，氧元素不守恒4CNaOH溶液与氧化铝反应：Al2O32OH =2AlO H 2O2错误，产物应该是Al(OH)3D向 FeCl3溶液中滴加足量氨水：Fe3 3OH =Fe(OH)3正确解
8、析： A 应为 2Fe3 Cu= =2Fe2 Cu 2 ；B 应为2Na2O22H 2O=4Na 4OH O2；C 项离子方程式正确；D 项一水合氨不能拆写成离子形式。答案： B9将质量相同的 Na、Mg、Al、Fe、Zn 分别投入足量的稀 HCl中，则这些金属与酸反应生成 H2的体积由大到小排列顺序是( )AZnFeNaMgAl BAlMgNaFeZnCNaMgAlFeZn DFeZnMgAlNa解析： 同等价态的金属与酸反应，置换出 H2的多少与其物质的量多少有关， n ，mM物质的量大，置换出的 H2多，当质量相等时物质的量越大，则其 M越小，则可假设 M(Al)27 gmol1 18
9、gmol1 ， M(Na)23 gmol1 246 gmol1 ，从而可知 B项23正确。答案： B10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，过滤，此时滤液中存在的离子可能有( )AAlO BCu 22CAl 3 DMg 2解析： 有关反应的流程可表示如下：所以，最后滤液中存在的离子有四种，本题中选 A。答案： A11某同学对未知物 A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：已知硝酸能将 Fe2 氧化为 Fe3 。现对 A、B、C、D 做出的如下推断中，不正确的是 5( )A盐 A一定是 FeCl3B白色沉淀 B是 AgClC滤液 C中一定含
10、 Fe3D无法确定 A中是否含有 Fe2解析： 生成白色沉淀证明 A中含 Cl ，B 为 AgCl，A 与酸化的 AgNO3溶液反应生成C，C 遇 KSCN生成 D红色溶液，C 中一定含 Fe3 ，A 中也可能含 Fe2 。 因为 A中加入了硝酸酸化的硝酸银溶液，硝酸可以把 Fe2 氧化成 Fe3 。答案： A12下列实验现象描述正确的是( )选项 实验 现象A向饱和 Na2CO3溶液中通入足量的 CO2气体无明显现象B 在酒精灯上加热铝箔铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝滴落下来C向久置于空气中的 FeSO4溶液中滴加NaOH溶液立刻产生大量白色沉淀D 加热放在坩埚中的小块钠钠先熔化成光亮的小球，
11、燃烧时火焰为黄色，燃烧后生成淡黄色固体解析： 向饱和 Na2CO3溶液中通入足量的 CO2气体，Na 2CO3H 2OCO 2=2NaHCO3，因溶剂 H2O减少，溶质 NaHCO3比 Na2CO3质量大而且溶解度反而减小，出现晶体析出，A 不正确；在酒精灯上加热铝箔，表面形成的氧化膜袋兜住内部熔化的铝液而不会滴落，B 不正确；向久置于空气中的 FeSO4溶液中滴加 NaOH溶液，因生成的 Fe(OH)2迅速被氧化而变红褐色，C 不正确。答案： D13下列图象表示 Al3 与 AlO 物质的量变化的曲线，实线表示 Al3 ，虚线表示 AlO2，其中正确的是( )2解析： 根据反应 Al3 3O
12、H =Al(OH)3和 Al(OH)3OH =AlO 2H 2O中消耗2OH 的关系可知图象 B正确；由 AlO H H 2O=Al(OH)3和 Al(OH)233H =Al3 3H 2O知 C、D 错误。答案： B614将一定质量的锌片放入 500 mL CuSO4溶液中，二者恰好完全反应，待充分反应后取出锌片，洗净后称量，发现锌片比原来减轻了 0.5 g，则该 CuSO4溶液的物质的量浓度为( )A0.5 molL 1 B1 molL 1C1.5 molL 1 D2 molL 1解析： Zn 与 CuSO4溶液反应时，置换出来的 Cu附着在锌片上。ZnCu 2 =Zn2 Cu m1 mol
13、 1 gn(Cu2 ) 0.5 g ，1 moln Cu2 1 g0.5 g解得 n(Cu2 )0.5 mol，所以 c(CuSO4)0.5 mol0.5 L1 molL 1 。答案： B15将 4.6 g Na和 2.7 g Al同时加入足量的水中充分反应，将反应后的溶液稀释定容为 500 mL。下列说法不正确的是( )A所得溶液中阳离子和阴离子的物质的量之比为 11B反应中消耗的水的质量是加入的 Al的质量的 2倍C所得溶液中 AlO 的物质的量浓度为 0.2 mol/L2D反应中放出的气体在标准状况下的体积为 2.24 L解析： 有关反应方程式如下：2Na 2H 2O=2NaOH H 2
14、223 g 218 g 2 mol 22.4 L46 g m1(H2O) n(NaOH) V1(H2)则解得： m1(H2O)3.6 g， n(NaOH)0.2 mol， V1(H2)224 L2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO2 3H 2227 g 218 g 2 mol 322.4 L27 g m2(H2O) n(NaAlO2) V2(H2)因最终得到 0.1 mol NaOH和 0.1 mol NaAlO2，A 正确；共消耗 H2O的质量为 5.4 g，B 正确； c(AlO ) 0.2 mol/L，C 正确；在标准状况下共产生 H2 5.6 L，D20.1 mol0.5 L不正确
15、。答案： D7二、非选择题(本题包括 5小题，共 55分)16(10 分)钠与硫酸亚铁溶液反应，很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用如右图装置进行实验改进：先在试管内新制备的硫酸亚铁溶液上面覆盖一薄层汽油，然后将试管放入烧杯中，待试管内汽油层消失后，往试管内投入一小粒钠并迅速塞上带导管的单孔塞。(1)实验中汽油的作用是_。(2)加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出，溶液中有_色沉淀生成。(3)如果往试管中加入汽油后即投入钠粒，可能发生爆炸，其原因是_。(4)写出钠与 FeSO4溶液反应的离子方程式：_。解析： 要制备 Fe(OH)2必须防止氧化，主要措施有：赶尽空气以便在惰性或还原性气体
16、气氛下反应；隔绝空气，如用苯、汽油、煤油覆盖在液面上；采用新制备的亚铁盐溶液，溶解亚铁盐时要先将蒸馏水煮沸除去氧气；向亚铁盐溶液中滴加碱溶液时，将胶头滴管的尖嘴插入亚铁盐溶液中，使 Fe(OH)2生成于溶氧气较少的部位。答案： (1)加热时汽油挥发，驱赶走试管中的空气 (2)白(3)反应放热，使汽油、H 2与空气中的 O2的混合气体发生爆炸(4)2Na2H 2O=2Na 2OH H 2、Fe 2 2OH =Fe(OH)217(12 分)某混合物甲中含有 KAl(SO4)2、Al 2O3和 Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如下图所示的物质之间的转化：请回答下列问题：(1)写出 A、B、D 的化
17、学式：A_、B_、D_。(2)试剂 a最好选用_(选填 A、B、C、D)。8ANaOH 溶液 B稀盐酸C二氧化碳 D氨水(3)写出反应的离子方程式：_。(4)固体 E可以作为复合性的化学肥料，E 中所含物质的化学式为_。解析： 根据已知信息中甲的成分，可以推断 B为氧化铝，因此反应是通过电解而得到 D(氧气)和 A(单质铝)。甲加入水得到的溶液为明矾溶液，溶液中含有 Al3 、K 和 SO，甲加入水得到的沉淀为氧化铝、氧化铁的混合物，再加入氢氧化钠，则氧化铝溶解，24再通入二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀。试剂 a应该为氨水，如果加入的试剂 a是氢氧化钠，则加入的量不好把握，由此可推知 E为硫酸钾
18、、硫酸铵的混合物。答案： (1)Al Al 2O3 O 2 (2)D(3)AlO 2H 2OCO 2=Al(OH)3HCO2 3(4)K2SO4、(NH 4)2SO418(10 分)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为 FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知 Fe2 能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液，在另一支试管中滴入 KSCN溶液。请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：(1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入 KSCN溶液后不变红，结论是 _
19、。(2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不褪色，滴入 KSCN溶液变红，结论是_。(3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后褪色，滴入 KSCN溶液变红，结论是 _。(4)能不能将 KMnO4和 KSCN滴入到同一试管中进行验证，为什么？试进行解释：_。解析： 加 KMnO4溶液只要褪色就说明含有 Fe2 ，而加入 KSCN溶液变红则说明含有Fe3 ，所以前三问的答案很容易得出。第(4)问中的原因可归结为两条：一是 KMnO4溶液呈紫色，影响观察 Fe(SCN)3的红色；二是 KSCN具有较强的还原性，可以被 KMnO4氧化，影响Fe2 的检验。9答案： (1)没有被氧化(2)完全被氧化 (3)部分被氧化(4)不
20、能。KMnO 4溶液呈紫红色，影响 Fe3 的检验；KSCN 具有还原性，影响 Fe2 的检验19(10 分)红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题：(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式：_。(2)干燥管 C内盛放的药品可以是_或_(填化学式)。干燥管的_(填“m”或“n”)端与 g导管相连接。(3)在 D处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。(4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气，简述实验操作步骤和现象：_。解析： 本题以氢气的干燥、收集、检验为载体，综合考查同学们
21、对实验基本操作、仪器使用的掌握程度及实验的设计能力。考虑到 H2的密度比空气的小，因此可采用向下排空气法收集，检验 H2可采用“爆鸣”实验。答案： (1)3Fe4H 2O(g) Fe3O44H 2= = = = = (2)CaCl2 CaO(或 NaOH等固体干燥剂) n(3)(4)用拇指堵住试管口，试管口靠近酒精灯火焰，松开拇指，气体能燃烧或发出爆鸣声，说明收集的是 H220(13 分)某固体混合物可能由 Al、(NH 4)2SO4、MgCl 2、FeCl 2、AlCl 3中的一种或几种组成，现对该混合物做如下实验，所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积)：10回答
22、下列问题：(1)写出反应的离子方程式：_。(2)填写下表中的空白(注：若混合物中不存在该成分，则“质量”栏中填“0” ；画斜线的空格不需填写)。成分 质量 判断依据或计算推理过程Al(NH4)2SO4MgCl2FeCl2AlCl3解析： 由固体加入过量浓 NaOH溶液中产生气体可知，应含有 Al或(NH 4)2SO4或两者都有，结合气体体积变化可知，两者都含有，且 Al为 2.7 g(利用 3.36 L H2求出)，同理由 NH3的体积为(5.603.36)L，可求出含有(NH 4)2SO4 6.6 g；由白色沉淀久置无明显变化可知，含有 MgCl2，不含 FeCl2。利用 2.90 g Mg
23、(OH)2沉淀的质量可知，原固体中含有4.75 g MgCl2。MgCl 2以及 Al和(NH 4)2SO4三者的质量和恰好为固体混合物的质量 14.05 g，故可推知原固体中不含 AlCl3。答案： (1)AlO H H 2O=Al(OH)32(2)成分 质量 判断依据或计算推理过程Al 2.7 g2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 254 g 67.2 Lm(Al) 3.36 Lm(Al) 2.7 g54 g3.36 L67.2 L(NH4)2SO4 6.6 gMgCl2 4.75 gFeCl2 0Fe(OH)2在空气中会转化为红褐色的 Fe(OH)3，但步骤中白色沉淀久置无明显变化AlCl3 0 原固体中含有 Al、(NH 4)2SO4和 MgCl2，三种物质的质
