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1、第三章金属及其化合物测试卷满分100分，考试时间90分钟试卷说明：本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。请将第卷的答案填涂在答题卡上，第卷可在各题后直接作答。本卷可能用到的相对原子质量：Mg24Al27Si28S32Ba137Ag108Fe56Cu64Cl35.5Br80第卷(选择题共48分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个选项符合题意)1(2014北京市海淀区高三第一学期期末)下列实验现象不能说明相关结论的是()A将铜与浓硫酸共热，产生使石蕊溶液变红的气体，说明浓硫酸具有酸性B将金属钠投入冷水中，钠熔为小球，说明钠与水的反应为放热反应且钠的熔点低C
2、向AgCl浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，说明AgCl的溶解平衡正向移动D向Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液或盐酸，沉淀均消失，说明Al(OH)3是两性氢氧化物解析：本题考查化学实验现象与相关结论的分析，意在考查考生对化学实验原理的分析能力。铜与浓硫酸共热，产生的SO2能使石蕊溶液变红，这体现了浓硫酸的氧化性，A项错误。答案：A2(2014河南省洛阳市高三统考)已知A、B、C为中学化学中常见的单质。室温下，A为固体，B和C均为气体。在适宜的条件下，它们可以按如图进行反应。下列说法中正确的是()AA、B、C中三种元素的任意两种元素形成的化合物所属物质类别可能是氧化物BA、B、C中三
3、种元素的任意两种元素形成的化合物所属物质类别一定不是碱C如果E溶液是一种强酸，则E溶液为硫酸DA、B、C中有一种金属且为B解析：本题考查物质间的转化及基本概念，意在考查考生的分析能力。A项，当A为Mg、B为Cl2、C为H2时，符合题给信息和框图转化，A、B、C中没有氧元素，A项错误；B项，碱至少有三种元素组成，B项正确；C项，常温下，B、C均为气体单质，E溶液不可能为硫酸，C项错误；D项，金属在常温下不为气体，D项错误。答案：B3(2014浙江省名校新高考研究联盟第一次联考)下列实验操作、现象和原因解释不合理的是()选项实验操作实验现象原因解释A将一片较薄的铝片放在酒精灯火焰上灼烧铝片慢慢熔化
4、呈液滴状铝表面的氧化膜致密且熔点很高，阻碍铝与氧气的接触，同时铝的熔点较低，熔化了B将等表面积的镁条、铝片(均除去氧化膜)分别放入装有等浓度、等体积盐酸的两支试管中都产生气泡，镁条表面产生气泡更快镁的金属性比铝的金属性强，镁更易失去电子，所以反应更快C在打磨过的铁片上先滴一滴饱和食盐水，再滴一滴酚酞液滴的外圈先出现红色铁片不纯含有碳元素，铁、碳与食盐水形成原电池，溶液外圈发生吸氧腐蚀，导致c(OH)增 大，溶液呈碱性D取少量淀粉和稀硫酸，加热几分钟，冷却后加入新制氢氧化铜，加热至沸腾未见砖红色沉淀生成淀粉水解后没有葡萄糖生成解析：本题考查了化学实验操作，意在考查考生对实验现象的分析与判断能力。
5、检验淀粉的水解产物，需要先加氢氧化钠溶液中和硫酸，然后再加新制氢氧化铜，D项错误。答案：D4(2014山西省高三年级第二次四校联考)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是()Aa点对应的溶液中：Na、Fe3、SO、HCOBb点对应的溶液中：Ag、Ca2、NO、FCc点对应的溶液中：Na、S2、SO、ClDd点对应的溶液中：K、NH、I、CO解析：本题考查了化学图像、元素化合物间的反应、离子共存等，意在考查考生的图像分析能力。向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液时，b点之前发生
6、反应：Al34OH=AlO2H2O，bc发生反应：3AlO6H2OAl3=4Al(OH)3，a点时溶液中存在大量OH，Fe3、HCO不能大量存在，A项错误；b点时溶液中的溶质NaCl和NaAlO2，Ag与Cl生成AgCl沉淀，B项错误；c点时溶质为NaCl，所有离子可以大量共存，C项正确；d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3和CO能发生水解相互促进的反应，故不能大量共存，D项错误。答案：C5(2014山西省高三年级第二次四校联考)一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2Fe3O4Fe2O3FeO下列说法不正确的是()A在pH6
7、的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀C在pH14的溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O24OH4e=2H2OD在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减慢解析：本题考查了电化学腐蚀、电极反应式的书写等，意在考查考生分析、解决问题的能力。在pH6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，B项正确；在pH14的溶液中，碳钢腐蚀的正极反应式为：O22H2O4e=4OH，C项错误；在煮沸除氧气后的碱性溶液中，由于氧气的浓度减小，故正极上生成OH的速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减慢，D项正确。答案：C6(2014北京市海淀区高三第一学期期中练习)下列离子方程式书写正确的是()ACu(OH)2中加入硫酸：OHH=H2OB钠加入
8、水中：Na2H2O=Na2OHH2C. FeSO2溶液中加入稀硝酸：3Fe24HNO=3Fe32H2ONODAl2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：2Al33SO3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4解析：本题考查了离子方程式书写的正误判断，意在考查考生对离子方程式规范书写的掌握情况。Cu(OH)2为难溶物，在离子方程式中应写成化学式，A项错误；B项离子方程式电荷不守恒，错误；Al2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液，Al3最终转化为AlO，D项错误。答案：C7(2014河北省保定市高三摸底)向x mL 2.0 mol/L的盐酸中投入a g镁铝合金，金属完全溶解，再
9、加入y mL 1.0 mol/L的NaOH溶液，沉淀达到最大值，且质量为(a1.7)g，则下列说法不正确的是()Ax2yB镁铝合金与盐酸反应时转移电子的数目为0.1NAC镁铝合金与盐酸反应产生H2的体积在常温常压下大于1.12 LDa的取值范围为0.9 ga1.2 g答案：A8(2014江西省余江一中高三第三次模拟)将a g氧化铜和氧化铁的混合物分成两等份，向其中一份加入b ml c mol/L的稀盐酸正好完全反应；另一份在加热的条件下用氢气还原，氧化物完全转化成金属时共用去氢气d L(折算成标准状况)则d值()A22.4bc103B11.2bc103C22.4(3a4bc103) D无法计算
10、答案：D9(2014江西省余江一中高三第三次模拟)在含等物质的量浓度的Fe3、NH、H、Al3溶液中，逐滴滴加氢氧化钠溶液，生成物依次产生的顺序是()AFe(OH)3、H2O、Al(OH)3、NH3H2O、NaAlO2BAl(OH)3、NH3、H2O、Fe(OH)3、NaAlO2、H2OCH2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、NH3H2O、NaAlO2DH2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、NaAlO2、NH3H2O答案：C10(2014江西省余江一中高三第三次模拟)在氧气中灼烧硫和铁组成的化合物0.44 g，使其中的硫全部转化为二氧化硫，把这些二氧化硫全部氧化成硫酸。这些硫酸可以用20
11、mL 0.5 mol/L氢氧化钠完全中和。则原化合物中硫的质量分数约为()A18% B46%C53% D36%答案：D11(2014江苏省苏州市高新区第一中学高三模拟)下列有关物质的性质与应用不相对应的是()A铁的金属活泼性强，故不能用钢瓶来盛放液氯BNa2O2与CO2能反应产生氧气，用作呼吸面具和潜水艇供氧剂CNaHCO3受热能分解产生CO2气体，在食品工业中可作为焙制糕点的膨松剂D常温下浓硫酸能使铝发生钝化，常温下可用铝制容器贮藏贮运浓硫酸答案：A12(2014湖北省武汉市部分学校高三调研)下列离子方程式表达不正确的是()A碳酸钙和稀盐酸反应：CaCO32H=Ca2CO2H2OB将磁性氧化
12、铁溶于盐酸：Fe3O48H=2Fe2Fe34H2OC金属铝加入到NaOH溶液中：2Al2OH2H2O=2AlO3H2D金属钠与水反应：2Na2H2O=2Na2OHH2解析：本题考查了离子方程式的书写，意在考查考生的书写能力。Fe3O4可写成FeOFe2O3，所以Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O，B错误。答案：B13(2014湖北省武汉市武昌区高三调研)1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120 mL(标准状况)。向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54
13、 g沉淀。下列说法不正确的是()A该合金中铜与镁的物质的量之比是21B该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/LC得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mLDNO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%解析：本题考查有关合金的化学计算，意在考查考生的化学计算能力。设合金中Cu、Mg的物质的量分别为x、y，根据题目所给信息知x64 g/moly24 g/mol1.52 g；设金属为M，在反应过程中有：Mne=Mn，MnOH=M(OH)n，从而可以看出，金属单质失去电子的物质的量等于金属阳离子完全沉淀所需OH的物质的量，n(OH)0.06 mol，故2x2y
14、0.06 mol，由解得x0.02 mol，y0.01 mol，显然A正确。c(HNO3) mol/L14.0 mol/L，B正确。得到2.54 g沉淀时，消耗0.06 mol NaOH，其体积为60 mL，C错误。由上述分析可知，Cu、Mg共失去0.06 mol电子，根据得失电子守恒知，如果硝酸完全被还原为NO2，NO2的物质的量应为0.06 mol。现得到0.05 mol混合气体，是由于2NO2N2O4，由差量法可求得N2O4为0.01 mol，则NO2为0.04 mol，显然D正确。答案：C14(2014江苏省南京市高三第一次模拟)下列各组物质中，满足表中图示物质在通常条件下能一步转化的
15、组合只有()序号XYZWCuCuSO4Cu(OH)2CuONaNaOHNa2CO3NaClCl2Ca(ClO)2HClOHClFeFeCl3FeCl2Fe(OH)2A. BC D解析：本题考查了元素单质及其化合物的转化规律，意在考查考生的理解能力及应用能力。氢氧化亚铁不能一步转化为单质铁，不符合要求。答案：A15(2014山西省忻州市高三第一次联考)向只含有Fe3、Cu2、H各0.1 mol及a mol SO的某溶液中(只来源于水电离的离子不考虑)加入足量锌粉，搅拌使其充分反应，下列说法中正确的是()A当消耗0.1 mol Zn时，得到的还原产物为0.1 molB当溶液中不再产生气泡时，溶液中
16、大量存在的阳离子只有Zn2C最后生成的单质为FeD反应结束时，可得到0.25 mol ZnSO4解析：本题考查了离子反应和氧化还原反应，意在考查考生对金属活动性顺序表的理解及应用能力。根据金属活动性顺序表知，当消耗0.05 mol Zn时，Fe3被还原，生成0.1 mol Fe2，再消耗0.05 mol Zn时，生成0.05 mol Cu，即消耗0.1 mol Zn时，得到的还原产物为0.15 mol，A项错误；加入足量锌，发生反应的顺序是Fe3、Cu2、H、Fe2，故不再产生气泡时，溶液中除存在Zn2外，还存在Fe2，B项错误，C项正确；根据得失电子守恒可知，0.1 mol Fe3最终转化为
17、Fe，需要锌0.15 mol,0.1 mol Cu2转化为Cu需要锌0.1 mol,0.1 mol H转化为氢气需要锌0.05 mol，共需要锌0.3 mol，即反应结束时硫酸锌为0.3 mol，D项错误。答案：C16(2014辽宁省沈阳市高三质检(一)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化曲线如图所示。下列分析错误的是()AAB段的反应为：Fe2Fe3=3Fe2B第二份溶液中最终溶质为FeSO4C混合酸中NO物质的量为0.4 molD混合酸中H
18、2SO4浓度为5 molL1解析：本题考查了金属与酸的反应，意在考查考生对图像的分析能力以及计算能力。由图像可知，OA段发生反应Fe4HNO=Fe3NO2H2O，AB段发生反应Fe2Fe3=3Fe2，BC段发生反应Fe2H=Fe2H2，反应中NO全部参与反应，最终第二份溶液中的溶质是FeSO4，A、B选项正确；第一份溶液中NO全部参与反应，消耗铜的物质的量为0.3 mol，根据反应3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O可知，参与反应的HNO3为0.2 mol，所以混合酸中NO物质的量为0.4 mol，C选项正确；第二份溶液中n(SO)n(Fe2)n(Fe)0.4 mol，则混合酸中硫酸的浓度
19、为4 molL1，D选项错误。答案：D第卷(非选择题共52分)二、非选择题17(2014河北省普通高中高三质监)(9分)已知离子反应：Fe33SCN=Fe(SCN)3，具有反应迅速、现象明显等特点，是检验Fe3常用的方法之一。某化学兴趣小组为探究Fe(SCN)3的性质，做了以下实验：取10 mL 1 mol/L FeCl3溶液，滴加34滴浓KSCN溶液，振荡后溶液立即变成血红色。取少量血红色溶液，滴加少许浓硝酸，静置，溶液变为无色，同时产生大量的红棕色气体混合物A。将该气体混合物A通入过量的Ba(OH)2溶液中，产生白色沉淀B和剩余气体C。气体C无色无味，能使燃烧的木条熄灭，可排放到空气中，不
20、会改变空气的成分。过滤，向白色沉淀B中滴加少量稀硝酸，沉淀完全溶解，同时产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体D。取中无色溶液少许，滴加BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀E。根据上述实验现象，回答下列问题：(1)B的化学式为_；E的化学式为_。(2)混合气体A的成分是_(填化学式)。(3)兴趣小组同学根据以上实验现象分析得出结论：Fe(SCN)3具有还原性，反应中被氧化的元素是_(填元素符号)。(4)实验中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为_。(5)小组同学从上述实验中得到启发，若用SCN间接检验Fe2时应注意_。解析：本题考查了离子反应以及元素化合物的有关知识，意在考查考生对相关知识的
21、理解与应用能力。气体混合物A中含有大量的红棕色气体，说明含有NO2。根据实验可推出C为N2。由实验可推知B是BaCO3，D是CO2，故混合气体A中含有CO2、NO2、N2。由实验可推知E为BaSO4，证明实验得到的无色溶液中含有SO。Fe(SCN)3与浓硝酸反应，S由2价变为6价，N由3价变为0价，1 mol Fe(SCN)3作还原剂失去33 mol电子，1 mol HNO3作氧化剂，得到1 mol电子，故还原剂与氧化剂的物质的量之比为133。答案：(1)BaCO3(1分)BaSO4(1分)(2)NO2、CO2、N2(2分)(3)S、N(2分)(4)133(2分)(5)加入的氧化剂不能过量(1
22、分)18(2014北京市海淀区高三年级第一学期期中练习)(11分)某工厂的废金属屑的主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4(高铁酸钠)等产品，过程如下：.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液，充分反应后过滤；.向所得固体中加入过量稀H2SO4，充分反应后过滤；.向所得固体中继续加入热的稀H2SO4，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液；.(1)步骤中发生反应的化学方程式为_、_。(2)步骤所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe3，用离子方程式解释其可能的原因：_。(3)步骤获得CuSO4溶
23、液的离子方程式为_。(4)步骤所得滤液经进一步处理可制得Na2FeO4，流程如下：测得滤液中c(Fe2)为a molL1，若要处理1 m3滤液，理论上需要消耗25%的H2O2溶液_kg(用含a的代数式表示)。写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式：_。解析：本题考查了Cu、Fe、Al及其化合物的性质以及氧化还原反应、化学计算等，意在考查考生运用所学知识综合分析问题的能力。(1) Al和Al2O3均与NaOH溶液发生反应。(2)所得固体混合物中含有的单质铁和铜均可将Fe3还原为Fe2。(4)H2O2在酸性条件下可将Fe2氧化为Fe3，反应的离子方程式为2Fe2H2O22H=2H2O2
24、Fe3，n(H2O2)n(Fe2)1000a mol500a mol，m(H2O2)500a mol34 gmol117000a g，故需25%的H2O2溶液的质量为68000a g68a Kg。根据化合价变化及氧化还原反应规律可知Fe(OH)3被氧化，而NaClO被还原为NaCl，然后根据得失电子守恒、原子守恒配平方程式即可。答案：(1)2Al2H2O2NaOH=2NaAlO23H2(2分)Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O(2分)(2)2Fe3Fe=3Fe2(或2Fe3Cu=2Fe2Cu2或FeFe2O36H=3Fe23H2O等)(1分)(3)2CuO24H2Cu22H2O(2分)
25、(4)68a(2分)2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43NaCl5H2O(2分)19(2014四川省成都市高中毕业班第一次诊断)(12分)某同学在实验室从如图标签的试剂瓶中取少许钠进行燃烧实验(如图)。(1)装置A的名称是_；实验中，观察到的淡黄色的固体物质是_(写化学式)；观察到黄色火焰是_元素的发射光谱。(2)实验后发现还有少许黑色固体生成。从反应物及实验操作猜测：该黑色物质可能为碳与另一种氧化物组成的混合物。则该氧化物可能是_或_(写化学式)。(3)对黑色固体物质的组成作如下探究。实验加入盐酸溶液的目的是_。仅通过实验，用最简步骤能快速确定黑色物质的组成，请完善该设
26、计。限选试剂：稀盐酸、KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、10%H2O2。实验操作预期的现象与结论相关离子方程式取少量实验澄清溶液，加入_解析：本题考查了物质的鉴别和离子的检验等知识，意在考查考生对化学实验知识的综合应用能力。(1)装置A为坩埚，金属钠在空气中加热能与氧气发生反应生成淡黄色为Na2O2固体，并且钠元素的焰色反应为黄色。(2)根据题目信息可知钠中含有杂质铁，故该黑色氧化物应为铁的氧化物，即Fe3O4或FeO。(3)由于碳与盐酸不反应，Fe3O4和FeO均能与盐酸发生反应，故实验中加入盐酸可以检验黑色固体中是否含有碳，同时可使铁的氧化物溶解。根据反应FeO2HCl=FeCl2H2
27、O、Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O可知，向实验的澄清溶液中加入适量KSCN溶液，如果溶液显红色，说明溶液中含有Fe3，即黑色固体物质为Fe3O4，反之为FeO；反应的离子方程式为：Fe33SCN=Fe(SCN)3。答案：(1)坩埚Na2O2Na(或钠)(2)Fe3O4FeO(3)检验黑色固体物质中是否有碳，同时溶解氧化物适量的KSCN溶液如果溶液显红色则黑色物质为Fe3O4，反之则为FeO(如果对Fe2作继续检验，只要答案正确也给分)Fe33SCN=Fe(SCN)320(2014浙江省杭州市高三上学期期中七校联考)(10分)研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeSO4xH2O
28、)热分解研究，该小组同学称取a g硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热，使其完全分解，对所得产物进行探究，并通过称量装置B质量测出x的值。(1)装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6 g，说明产物中有水，装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有_。(2)实验中要持续通入氮气，否则测出的x会_ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(3)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体Fe2O3。(4)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3，写出FeSO4分解的化学方程式_。(5)装置D球形干燥管的作用_。(6)某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4xH2O)进行热分解，
29、获得相关数据，绘制成固体质量分解温度的关系图如图2，根据图2中有关数据，可计算出FeSO4xH2O中的x_。答案：(1)SO2(2)偏小(4)2FeSO4Fe2O3SO2SO3(5)防止氢氧化钠溶液倒吸(6)x721(2014浙江省杭州市高三上学期期中七校联考)(10分)铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。(1)在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：_(注明试剂、现象)。将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为_(填代号)。a氢氧化钠溶液 b硫酸溶液c氨水 d二氧化碳由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、_(填操作名称)、洗涤。该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：Fe2ClO_=Fe(OH)3Cl_(2)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为_(填代号)。答案：(1)取少量滤液B加入KSCN溶液，若不变红，再加入氯水，仍然不变红，说明滤液B中不含铁元素(其他合理答案均可)c过滤215H2O214(2)B