高三化学一轮复习--金属及其化合物综合测试试卷必修1.doc

第三章金属及其化合物
（考试时间：100分钟 试卷满分：100分）
第I卷 选择题
一、选择题（每小题4分，共48分）。
1、将铁和氧化铁的混合物2.72g加入50mL 1.6mol/L的盐酸中，恰好完全反应，滴入KSCN溶液后不显红色，若忽略化学反应中溶液体积的变化，则在所得的溶液中，Fe2+的物质的量浓度为( )
A．0.2mol/L B．0.4mol/L
C．0.8mol/L D．1.6mol/L
2、在100mL 1mol·L﹣1的纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入240mL 0.5mol·L﹣1盐酸，完全反应后在标准状况下生成CO2的体积为( )
A．44 8mL B．224 mL
C．336mL D．0 mL
3、将9.58g Na2CO3·10H2O与NaHCO3的混合物溶于水配成100mL溶液，测得c（Na+）=1mol/L．再取同质量的混合物，加入足量的盐酸，充分加热蒸干至质量不变时，所得固体的质量为（　　）
A．5.85g B．7.78g
C．6.72g D．6g
4、将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体6.72L；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体11.2L．则原合金样品中镁的质量为（　　）
A．9.6g B．6g
C．4.8g D．2.4g
5、现有装有物质的量浓度为1.2mol/L的盐酸100ml的容器甲和装有物质的量浓度为1mol/L的硫酸100ml的容器乙，向甲、乙容器内加入相同质量的铝，充分反应后生成氢气的体积比为3：4（标准状况下），问所加入的铝的质量是（　　）
A．1.08克 B．1.44克
C．1.8 克 D．无法计算

6、下列有关设计方案能达到实验目的是（　　）
A．制备Fe（OH）3胶体：向0.1mol·L﹣1FeCl3溶液中加入等体积0.3mol·L﹣1NaOH溶液
B．除去FeCl3溶液中少量Cu2+：向含有少量Cu2+的FeCl3溶液中加入适量铁粉至蓝色刚好消失后过滤
C．配制1mol/LMgSO4溶液：将12.0gMgSO4固体倒进100mL容量瓶中，然后加入100mL蒸馏水
D．确定Na2CO3溶液中是否混有NaOH：取少量溶液滴加过量BaCl2溶液，过滤取滤液，在滤液中滴加酚酞，观察是否出现红色
7、将9.2g金属钠投入到足量水中，得ag溶液；9.6g镁投入到足量盐酸中（与水等质量），得到bg溶液，则反应后两溶液质量的关系是（　　）
A．a＞b B．a=b
C．a＜b D．无法判断
8、一定质量的镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如图．下列关于反应的说法错误的是（　　）

A．镁和铝的物质的量之比为3：2
B．镁和铝转移电子数之比为1：3
C．镁和铝的摩尔质量之比为8：9
D．镁和铝反应所用时间之比为2：3
9、关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中正确的是（　　）
A．用澄清的石灰水可以鉴别Na2CO3和NaHCO3
B．NaHCO3比Na2CO3稳定，而Na2CO3比NaHCO3易溶于水
C．Na2CO3的酚酞溶液比NaHCO3的酚酞溶液颜色深
D．等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应，消耗盐酸的物质量之比为1：1
10、向MgSO4和Al2（SO4）3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液．下列图象中，能正确表示上述反应的是（横坐标表示加入NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量）（　　）
A． B．
C． D．
11、向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100mL 1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL（S．T．P）的气体．所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现，混合物中铁元素的质量分数为（　　）
A．68.6% B．77.8%
C．81.4% D．无法计算
12、下列实验操作中，仪器一定需要插入液面以下的
①制备Fe（OH）2时将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中所用的胶头滴管
②制备氢气的简易装置中的长颈漏斗
③分馏石油时控制温度所用的温度计
④用乙醇制备乙烯时所用的温度计
⑤向BaCl2溶液中滴加稀硫酸所用的胶头滴管( )
A．③⑤ B．②⑤
C．①②④ D．①②③④⑤
第II卷 非选择题
二、非选择题（共52分）
13、卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子．若以它为原料按如图所示工艺流程进行生产，可制得轻质氧化镁．

若要求产品尽量不含杂质，而且生产成本较低，根据以下资料，填写空白：
已知：（1）25°C，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10﹣38，Ksp[Fe（OH）2]=8.0×10﹣16，
Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10﹣11，Ksp[Mn（OH）2]=4.0×10﹣14，
（2）Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，常将它氧化为Fe3+，生成Fe（OH）3沉淀除去
（3）原料价格表
物质
价格/元·吨﹣1
漂液（含25.2%NaClO）
450
双氧水（含30%H2O2）
2400
烧碱（含98%NaOH）
2100
纯碱（含99.5%Na2CO3）
600
（1）请设计实验证明卤块中含有Fe3+
（2）在步骤②中加入的试剂X，最佳的选择是
（3）在步骤③中加入的试剂Y应是 ，步骤⑤中发生的反应是
（4）步骤⑥如在实验室进行，应选用在 （填仪器名称）中灼烧．
（5）25℃，往卤块对应的水溶液中，加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得pH=4.00，则此温度下残留在溶液中的c（Fe3+）= ．
14、草酸亚铁晶体（FeC2O4·2H2O）呈淡黄色．某课题组为探究草酸亚铁晶体的化学性质，进行了一系列实验探究．
（1）向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，并检测到二氧化碳气体生成．这说明草酸亚铁晶体具有 （填“氧化性”、“还原性”或“碱性”）．若反应中消耗1.5mol FeC2O4·2H2O，则参加反应的KMnO4为 mol．
（2）资料表明：在密闭容器中加热到一定温度时，草酸亚铁晶体可完全分解，生成几种氧化物，残留物为黑色固体．课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质，对黑色固体的组成提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：全部是FeO 假设二： 假设三：
（3）为验证上述假设一是否成立，课题组进行如下研究．
【定性研究】请你完成如表中内容．
实验步骤（不要求写出具体操作过程）
预期实验现象和结论
取少量黑色固体

【定量研究】课题组在文献中查阅到，FeC2O4·2H2O受热分解时，固体质量随温度变化的曲线如图所示，写出加热到400℃时，FeC2O4·2H2O晶体受热分解的化学方程式为： ．

根据图象，如有1.0g草酸亚铁晶体在坩埚中敞口充分加热，最终残留黑色固体的质量大于0.4g．某同学由此得出结论：假设一不成立．你是否同意该同学的结论，并简述理由： ．
15、某研究性学习小组拟探究在含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液时，生成氢氧化物沉淀的过程．
【实验】在0.1mol·L﹣l MgSO4，0.05mol·L﹣l Al2（ SO4）3的混合溶液中滴加0.5mol·L﹣1NaOH溶液，借助氢离子传感器和相应分析软件，测得溶液的pH随NaOH溶液的加入变化情况如图所示．

（1）为精确控制加入NaOH溶液的体积，可将NaOH溶液置于 （填仪器名称）中滴加．
（2）图中有三个pH增加缓慢的阶段，第一阶段（a点前）对应的实验现象是 ．
（3）对第二阶段（b、c之间）溶液pH变化缓慢的本质，小组同学做出如下推测，请补充推测2和3：
推测l：生成Mg（ OH）2沉淀，消耗OH ﹣；
推测2： ；
推测3: ．
若推测l符合实际情况，则a点之前反应的离子方程式为 ，请据此描述Mg（OH）2，A1（OH）3两种物质在水溶液中溶解性的差异．
（4）请分析e点后溶液中较大量存在的含金属元素的离子并设计实验检验（可不填满）：
较大量存在的含金属元素的离子
检验方法

16、三氯化铁是中学化学实验室中常用的化学试剂．同学们利用废铁屑（含少量铜杂质）来探究制备FeCl3·6H2O的方法，同学甲设计的实验装置如图所示，其实验步骤如下：A中放有废铁屑，烧杯中盛有足量的稀硝酸，实验时先打开a并关闭b，用分液漏斗向A中加入过量的盐酸充分反应，此时溶液呈浅绿色；再打开b进行过滤，过滤结束后，取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热，蒸发掉部分水并使剩余HNO3分解，再降温结晶得FeCl3·6H2O晶体．

填写下列空白：
（1）滴加盐酸时，发现反应速率较之盐酸与纯铁粉反应要快，其原因是 ．
（2）烧杯内放过量稀HNO3的原因是 （用离子方程式表示）．
（3）整个实验过程中，弹簧夹a都必须打开，除为排出产生的气体外，另一个目的是 ．
（4）乙同学对该实验进行了改进，他是用空烧杯盛接滤液，加入适当的试剂，然后在HC1的气流中、一定温度下蒸发、浓缩、降温结晶而得到纯净的FeCl3·6H2O，你认为加入的试剂可以是 ．（填序号）
①适量氯气 ②适量过氧化氢和稀盐酸
③酸性高锰酸钾溶液 ④氢氧化钠溶液．
17、硫酸亚铁晶体（ FeSO4·7H2O）俗称绿矾，加热至高温会发生分解，为确定绿矾分解产生的非金属氧化物，进行如下探究．
（1）假设1：非金属氧化物为SO2；
假设2：非金属氧化物为SO3；
假设3：　 　．
（2）现设计如下所示实验装置（图中铁架台略去），检验绿矾的分解产物．

按上述装置进行实验，同学们观察到如下现象：
装置
现象
结论
A
固体呈红棕色，将其放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液

B
无水硫酸铜变蓝

C
高锰酸钾溶液褪色

（3）结合实验现象，理论上分析可知绿矾分解还生成另一物质SO3．其理论依据是　 ．
（4）为证明反应产生了SO3，应在B、C之间补充一个装置，请你在下表中画出实验装置图（气流方向：左一右），注明药品的名称[可供选择的药品有1mol/L NaOH溶液、0.5mol/L BaCl2溶液、0.5mol/L Ba（ N03）2溶液]．
装置示意图
现象
结论

说明分解产物SO3
（5）根据上述实验，写出绿矾高温分解的化学方程式　 　．

参考答案
1.C
解：Fe、Fe2O3的混合物与盐酸恰好完全反应，且所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现，说明溶液中的溶质为FeCl2，
根据氯离子守恒可知2n（FeCl2）=n（HCl）=0.05L×1.6mol/L=0.08mol，所以n（FeCl2）=0.04mol，
故溶液中n（Fe2+）=n（FeCl2）=0.04mol，溶液中Fe2+的物质的量浓度为：=0.8mol/L，
故选C．
2.A
解：n（Na2CO3）=0.1L×1mol/L=0.1mol，n（HCl）=0.24L×0.5mol/L=0.12mol，
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
0.1mol 0.1mol
故HCl有剩余，剩余HCl为0.12mol﹣0.1mol=0.02mol，生成n（NaHCO3）=n（Na2CO3）=0.1mol，
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
0.02mol 0.02mol
故HCl不足，则生成二氧化碳为0.02mol，则得到气体体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L，即为448mL，
故选：A．
3.A
解：加入足量的盐酸充分反应，将溶液蒸干后，所得固体为氯化钠，
根据钠离子守恒：n（NaCl）=n（Na+）=1mol/L×0.1L=0.1mol，
则m（NaCl）=58.5g/mol×0.1mol=5.85g，
故选A．
4.A
解：第一份中气体的物质的量为： =0.3mol，
设铝的物质的量为x，则
2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
2 3
x 0.3mol
则：3x=0.3mol×2，
解得：x=0.2mol，
第二份中气体的物质的量为： =0.5mol，
设每份合金中镁的物质的量为y，
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
2 3
0.2mol 0.3mol
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
1 1
y （0.5mol﹣0.3mol）=0.2mol
y×1=1×0.2mol，
解得：y=0.2mol，即：每份混合物中含有0.2molMg，则每份合金中含有镁的质量为：24g/mol×0.2mol=4.8g，
所以原合金中含有镁的质量为：4.8g×2=9.6g，
故选A．
5.B
解：甲中Al与盐酸发生反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，HCl的物质的量=1.2mol/L×0.1L=0.12mol，乙中Al与稀硫酸发生反应：2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑，硫酸的物质的量=1mol/L×0.1L=0.1mol，若Al都完全反应生成氢气体积之比应为1：1，若酸都完全反应，由方程式可知，甲、乙得到氢气体积之比=0.12mol×：0.1mol=3：5，而实际甲、乙得到氢气的体积比为3：4，由于硫酸提供的H+0.2mol比盐酸提供的H+0.1mol要多，故三者的反应情况应该是：与盐酸反应Al有剩余，与硫酸反应Al完全反应，硫酸过量
甲中生成氢气的物质的量=0.12mol×=0.06mol，故乙中生成氢气的物质的量=0.06mol×=0.08mol，设加入的铝的质量为m，
则：2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑
54g 3mol
m 0.08mol
m==1.44g
故选B．
6.D
解：A．FeCl3和NaOH反应生成Fe（OH）3沉淀，制备Fe（OH）3胶体方法：沸水中滴加几滴FeCl3饱和溶液，继续加热至红褐色溶液即得到胶体，故A错误；
B．Fe和铜离子、铁离子都反应分别生成Cu、亚铁离子，除去FeCl3溶液中少量Cu2+：向含有少量Cu2+的FeCl3溶液中加入适量铁粉至蓝色刚好消失后过滤，然后向溶液中加入适量氯水，故B错误；
C．应该将硫酸镁在烧杯中溶解，然后将溶液冷却至室温后，再转移到容量瓶中配制溶液，故C错误；
D．向溶液中加入过量氯化钡溶液，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀同时生成中性物质氯化钠，氯化钡溶液呈中性，然后加入酚酞试液，如果酚酞变红，说明溶液呈碱性，则含有NaOH，否则不含NaOH，故D正确；
故选D．
7.B
解：设金属钠与水反应生成氢气的质量为x，镁与盐酸反应生成氢气的质量为y，则
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
46 2
9.2g x
，解得x=0.4g，
溶液增重9.2g﹣0.4g=8.8g，
Mg+2HCl=2NaCl+H2↑
24 2
9.6g y
，解得y=0.8g，
溶液增重为9.6g﹣0.8g=8.8g，
所以溶液质量a=b，
故选B．
8.B
解：A．生成氢气相等，金属提供电子相等，则2n（Mg）=3n（Al），故n（Mg）：n（Al）=3：2，故A正确；
B．生成氢气相等，金属提供电子相等，故镁和铝转移电子数之比为1：1，故B错误；
C．镁和铝的摩尔质量之比为24g/mol：27g/mol=8：9，故C正确；
D．根据图象可知，镁和铝反应所用时间之比为2：3，故D正确，
故选：B．
9.C
解：A．澄清的石灰水与碳酸钠以及碳酸氢钠都反应生成白色沉淀碳酸钙，不能鉴别，故A错误；
B．NaHCO3不稳定，加热易分解，Na2CO3比NaHCO3易溶于水，故B错误；
C．Na2CO3和NaHCO3都为强碱弱酸盐，水解呈碱性，且Na2CO3水解程度比大NaHCO3，故C正确；
D.1molNa2CO3消耗2molHCl，1molNaHCO3消耗1molHCl，等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应，消耗盐酸的物质量之比为2：1，故D错误．
故选C．
10.D
解：因横坐标表示加入NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量，
则向MgSO4和Al2（SO4）3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，
发生Mg2++2OH﹣═Mg（OH）2↓、Al3++3OH﹣═Al（OH）3↓，则沉淀的质量一直在增大，直到最大，
然后发生Al（OH）3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O，沉淀的质量减少，但氢氧化镁不与碱反应，则最后沉淀的质量为一定值，
显然只有D符合，
故选D．
11.C
解：用盐酸溶解后，得到的产物加 KSCN 溶液，无血红色出现，说明得到的产物是氯化亚铁，即混合物中的铁元素全在氯化亚铁中，
盐酸的物质的量为：1mol·L﹣1×0.1L=0.1mol，
根据氯元素守恒，则n（Fe）=n（FeCl2）=×n（HCl）=0.05mol，
m（Fe）=0.05mol×56g/mol=2.8g，
根据H元素守恒，有2HClH2O，2HClH2，
n（H2）==0.01mol，消耗HCl0.02mol，
则与氧化物反应的HCl的物质的量为0.1mol﹣0.02mol=0.08mol，
所以氧化物中含有n（O）==0.04mol，
m（O）=0.04mol×16g/mol=0.64g，
则混合物中铁元素的质量分数为：=81.4%，
故选C．
12.C
解：①用FeSO4溶液和NaOH溶液制备Fe（OH）2操作中的胶头滴管，必须插入液面以下防止生成的氢氧化亚铁被空气中氧气氧化4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3，故①正确；
②制备氢气的简易装置中用来加入稀硫酸的长颈漏斗需要插入液面以下，防止气体逸出，故②正确；
③分馏石油时的温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处，用来测定馏出成分的沸点，不需要插入溶液以下，故③错误；
④乙醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体，因需测量溶液的温度，用乙醇制取乙烯时的温度计下端需插入液面以下，故④正确；
⑤向BaCl2溶液中滴加稀硫酸所用的胶头滴管应悬于试管上方，不能插入液面以下，故⑤错误；
故选C．
13.（1）取样，加水溶解，往所得溶液中滴加硫氰化钾溶液，若溶液变红，则说明卤块中含铁离子；
（2）漂液（NaClO）；
（3）烧碱（NaOH）； MgCO3+H2OMg（OH）2+CO2↑；
（4）坩埚；
（5）4×10﹣8mol/L．
14.（1）还原性；0.9 mol；
（2）全部是四氧化三铁；氧化亚铁和四氧化三铁的混合物；
（3）【定性研究】取少量黑色固体，加入适量的稀盐酸（或稀硫酸）溶解，在溶液中加入KSCN溶液，若溶液不变红，则假设一成立，若溶液变红，则假设一不成立；
【定量研究】FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O或FeC2O4FeO+CO↑+CO2↑；
不同意，实验未在密闭容器中进行，FeO会被空气进一步氧化，生成铁的其它氧化物．
15.（1）碱式滴定管；
（2）生成白色沉淀并逐渐增多；
（3）生成Al（OH）3沉淀消耗OH﹣；Al（OH）3沉淀溶解，消耗OH﹣；Al3++3OH﹣═Al（OH）3↓；Al（OH）3比Mg（OH）2更难溶于水；
（4）
较大量存在的含金属元素的离子
检验方法
Na+
用洁净的铂丝蘸取少量待测液在酒精灯火焰上灼烧，若火焰呈黄色，表明存在Na+
[Al（OH）4]﹣
取少量待测液于试管中，滴加盐酸，产生白色沉淀，盐酸过量时，沉淀又溶解
16.（1） 废铁屑中的不溶性杂质与Fe在盐酸中构成原电池，加快了反应速率；
（2） 3Fe2++4H++NO3﹣═3Fe3++NO↑+2H2O；
（3） 使装置内部与外界大气相通，便于A中液体流下；
（4） ①②．
17.（1）非金属氧化物SO2、SO3；
（2）分解产生H2O、Fe2O3、SO2；
（3）每两个FeSO4分解生成1个Fe2O3后剩余S、O原子个数比为2：5不等于1：2，若只生成Fe2O3和SO2，S和O之比为1：3.5，元素不守恒，故可通过理论分析得出：绿矾分解还生成另一物质SO3；
（4）瓶内为0.5mol/L的BaC12溶液，有白色沉淀生成；
（5）2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O．