化学：人教版必修一 综合质量检测（三）金属及其化合物.doc

- 1 -必修必修1·综合质量检测综合质量检测 (三三) 金属及其化合物金属及其化合物第第卷卷( (选择题，共选择题，共5454分分) )一、选择题(每小题3分，共54分)1红珊瑚栖息于2002000 m 的海域，产于台湾海峡、南中国海，它与琥珀、珍珠被统称为有机宝石。在中国，珊瑚是吉祥的象征，一直用来制作珍贵的工艺品。红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，其红色是因为在海底长期积淀某种元素，该元素是( ).ANa BFe CSi DCu2下列化合物中，不能通过化合反应而得到的是( ).SO3 Fe(OH)3 H2SiO3 NaHCO3 FeCl2 A B C D3向100 mL 0.25 mol/L 的 AlCl3溶液中加入金属钠完全反应，恰好生成只含 NaCl和 NaAlO2的澄清溶液，则加入金属钠的质量是( ).A3.45 g B2.3 g C1.15 g D0.575 g4下列有关铁元素的叙述中正确的是( ).A氢氧化铁可以由相关物质通过化合反应而制得B铁是较活泼的金属，它与卤素(X2)反应的生成物均为 FeX3C氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)33HI=FeI33H2OD铁元素位于周期表的第4周期 B 族5将a g CuO 和 Fe2O3的混合物分成两等份，向其中一份中加入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 H2还原，反应完全时用去 H2 d L(折算成标准状况)。则 d 等于( ).A11.2 bc×103B22.4 bc×103C22.4 (3a4bc×103)D22.4 (3a4bc)×1036现有一包铝热剂是铝和氧化铁的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，常温下进行如下反应(忽略溶液体积变化和盐的水解)：向其中一份固体中加入 100 mL 2 mol/L 的氢氧化钠溶液，加热使其充分反应后过滤，测得滤液的 pH14向另一份固体中加入140 mL 4 mol/L 的盐酸溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有 H、Fe2、Al3三种阳离子且 pH0下列有关说法正确的是( ).A铝热剂中铝的物质的量是0.01 molB铝热剂中氧化铁的质量是 4.8 g- 2 -C中生成的氢气的体积为 3.36 L(标准状况)D反应后所得溶液中氯离子浓度为 1 mol /L7宇航员翟志刚成功完成的中国历史上首次太空行走，使中国成为第三个独立掌握出舱活动技术的国家。宇航员出舱时，呼吸所需的氧气主要来自太空服中的呼吸面具。下列物质在一定条件下均能产生氧气，其中最适宜用于呼吸面具中供氧的是( ).AHNO3 BH2O2 CKClO3 DNa2O28某溶液中含有 CH3COO、SO、SO、HCO、CO 五种离子，将过量的 Na2O2固体加入其中后，仍能大量存在的离子是( ).ACH3COO、SO、COBSO、SO、COCSO、HCO、SODCH3COO、SO、HCO9在一定条件下，使 CO 和 O2的混合气体 26 g 充分反应，所得混合物在常温下跟足量的 Na2O2固体反应，结果固体增加14 g，则原混合气体中 CO 和 O2的质量比可能是 ( ).A49 B11 C76 D6710铝可与硝酸钠发生反应：AlNaNO3H2OAl(OH)3N2NaAlO2，有关叙述正确的是( ).A该反应的氧化剂是水B若反应过程中转移5 mol e，则生成标准状况下 N2的体积为11.2 LC该反应的氧化产物是 N2D当消耗1 mol Al 时，生成标准状况下 N2的体积为22.4 L11在一定温度下，把 Na2O 和 Na2O2的固体分别溶于等质量的水中，都恰好形成此温度下饱和溶液，则加入 Na2O 和 Na2O2的物质的量的大小为( ).An(Na2O)n(Na2O2)Bn(Na2O)n(Na2O2)Cn(Na2O)n(Na2O2)D无法确定122008年9月25日至28日，我国“神舟”七号载人飞船圆满完成了太空行走和多项科学研究。用于火箭发动机、航天飞机制动闸的金属，要有良好的热学性能，比如熔点高、比热高、热导率高、适宜的热膨胀率等优异性能。根据下表，用于制动闸的最佳金属材料为( ).金属熔点 ()比热 J/(g·K)热导率 W/(m·K)热膨胀率(25) (×106)- 3 -A4180.10675.3711.76 B9230.243153.6624.3 C9330.215221.9123.6 D1 5500.436146.511.613将质量比等于摩尔质量比的 Na、Na2O、Na2O2、NaOH，分别投入等质量的足量水中，所得溶液中溶质的质量分数最小的是( ).ANa BNa2O CNa2O2 DNaOH14NaOH 溶液中混有少量 Na2CO3，除去 Na2CO3的正确方法是( ).A加适量 BaCl2溶液，过滤B加适量澄清石灰水，过滤C加热使 Na2CO3和水反应D加适量 Ca(HCO3)2溶液，过滤15常温下，将0.1 mol 的金属钠、镁、铝分别投入到100 mL 0.5 mol/L 的盐酸中，完全反应后产生的氢气是( ).A镁、铝一样多 B钠放出的多C镁放出的多 D铝放出的多16能与 Fe3反应，且证明 Fe3具有氧化性的是( ).SCN Fe Fe2 Cu SO OHA B C D17正在火星上工作的美国“勇气号” “机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息，以证明火星上存在或曾经存在过 H2O。以下叙述正确的是( ).A铝热剂就是单指 Fe2O3和铝粉的混合物B检验红砖中的红色物质是否是 Fe2O3的操作步骤是：样品粉碎加水溶解过滤向滤液中滴加 KSCN 溶液C分别还原a mol Fe2O3所需 H2、Al、CO 的物质的量之比为323 D明矾含有结晶水，是混合物18有 Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0 g，放入500 mL 某浓度的盐酸溶液中，混合物完全溶解，当再加入250 mL 2.00 mol/L 的 NaOH 溶液时，得到沉淀最多。上述盐酸溶液的浓度为( ).A0.050 mol/L B1.00 mol/LC2.00 mol/L D3.00 mol/L第第卷卷( (非选择题，共非选择题，共4646分分) )- 4 -二、非选择题二、非选择题( (共共4646分分) )19铁是日常生活中最常见的金属，某班同学在学习铁的知识时，有下列问题：问题1：铁为何称为黑色金属？问题2：CuO 在高温下可分解为 Cu2O 和 O2，Fe2O3在高温下可分解为 FeO 和 O2吗？(1)对于问题1，同学们上网查找，有两种解释：A因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属B因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属你认为正确的说法是_。若有一黑色粉末，如何鉴别是铁粉，还是Fe3O4？_。若有一黑色粉末，为铁和四氧化三铁的混合物，如何证明其中有 Fe3O4(只要求简述实验方法)？_。(2)对于问题2，同学们准备实验探究，他们设想了两种方法：A将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后颜色是否变化。B将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后质量是否变化。实验中应将 Fe2O3放在_(填仪器名称)中灼烧。方法 A 中，如果高温灼烧后颜色由_变为_，说明 Fe2O3确实发生了变化。能说明生成的一定为 FeO 吗？_，理由是_。方法 B 中，如果发生了预期的反应，固体高温灼烧前后质量比应为_，但是，实验结果固体灼烧前后质量比为 3029，则高温灼烧后生成物是_。比较两种方法，你认为较好的方法是_。20实验室用下图所示仪器和药品做 CO2和 Na2O2反应制 O2的实验，试填写下列空白。- 5 -(1)装置中所盛溶液最好选用_。A饱和食盐水 B饱和 NaHCO3溶液 C澄清石灰水 DNaCl 溶液 (2)如果将所制气体按从左到右流向排列装置时，上述各仪器装置连接的正确顺序是(填写装置的编号)_接_接_接_，其中之间的仪器接口顺序应为(用接口标识 A、B、C填写)_。(3)装置的作用是_，发生反应的离子方程式是_21铝是一种重要的金属。(1)铝在元素周期表中的位置是_。(2)生产中曾用铝热反应焊接钢轨，铝与氧化铁发生反应的化学方程式为_。(3)铝与 NaOH 溶液反应的离子方程式为_；同温同压下，在浓度和体积均为100 mL 2 mol/L 的盐酸及 NaOH 溶液中加入等质量的 Al，产生气体的体积比为56，则所加 Al 的质量为_。(4)以上述所得 AlCl3溶液为原料制取无水 AlCl3，先制得 AlCl3·6H2O 晶体，主要操作包括_，在干燥的 HCl 气流中加热 AlCl3·6H2O 晶体，能进一步制取无水 AlCl3，其原因是(结合离子方程式简要说明)_。22.某固体混合物可能由 Al、(NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2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)：回答下列问题：- 6 -(1)混合物中是否存在 FeCl2：_(填“是”或“否”)。(2)混合物中是否存在(NH4)2SO4：_(填“是”或“否”)。(3)写出反应的离子方程式：_。(4)请根据计算判断混合物中是否含有 AlCl3(简述计算依据和计算结果，不要求写出完整的计算过程)。- 7 -参考答案参考答案一、选择题(每小题3分，共54分)1解析：根据平常对各元素的化合物性质的了解得知，铁的化合物多数有颜色，红色的比较多。答案：B2解析： 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3； Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3； 2FeCl3Fe=3FeCl2；硅酸不能。答案：A3解析：由题意可知，Na 与 AlCl3恰好完全反应，AlCl3的物质的量为 0.025 mol，根据 Al 元素守恒，计算得 NaAlO2的物质的量为 0.025 mol；由 Cl 元素守恒，得 NaCl 的物质的量为 0.075 mol，则生成物中钠元素的物质的量为 0.1 mol，所以加入金属钠的质量为2.3 g。答案：B4解析：利用反应4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3可制取氢氧化铁，所以 A 项正确；卤素单质的氧化性随其原子序数的增加而减弱，I2与 Fe 反应的生成物为 FeI2，即 Fe3的氧化性大于 I2的氧化性，因此 Fe3可氧化 I，则 B、C 项错误；铁元素位于元素周期表的第4周期族，D 项错误。答案：A5解析：题目中涉及的化学方程为CuO2HCl=CuCl2H2O，Fe2O36HCl=2FeCl33H2O；CuOH2CuH2O，Fe2O33H22Fe3H2O，当氧化物的物质的量相等时，消耗氢气的物质的量等于消耗酸的物质的量的一半。即×22.4 L/mold L，所以 A 项正确。答案：A6解析：根据两次反应后溶液的 pH 可计算出参加反应的 OH为0.1 mol，参加反应的H为 0.42 mol。Fe2O32Al=2FeAl2O3，若铝热反应恰好完全，则反应后的固体为 Fe和 Al2O3，且其物质的量之比为21，则反应所需的 OH和 H的物质的量之比为15。所以不可能。因质量相等的铝单质与碱和酸反应的物质的量之比为13，与实际碱和酸的用量不符，因此确定此反应为 Fe2O3过量，所以反应中无氢气生成。加入碱时只与 Al2O3反应，Al2O32OH，即每份生成物中 Al2O3为0.05 mol，则铝的物质的量为 0.2 mol。生成Fe 为0.1 mol，其中 Al2O3消耗 H为0.3 mol。剩余的 0.12 mol H与 Fe2O3反应，生成的Fe3和 Fe 反应，如果仍有 Fe 剩余，则 Fe 再与 H继续反应。无论是哪种反应，Fe 元素与H的物质的量之比均为12，则 Fe 元素的物质的量为 0.06 mol，原 Fe2O3的物质的量为 0.03 mol，其质量为4.8 g 。反应中 Cl没有参与反应，因此浓度不变，仍为4 mol/L。答案：B7解析：呼吸面具中的供氧主要是由供氧剂与呼吸产生的 CO2反应生成O2，HNO3、H2O2、KClO3不与 CO2反应，不适宜做供氧剂，过氧化钠在常温下可与 CO2反应生- 8 -成 O2,2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，最适宜作为呼吸面具中的供氧剂。答案：D8解析：过氧化钠有强氧化性，可将 SO 氧化为 SO，B 项错误；Na2O2溶于水后生成的强碱 NaOH 与 HCO 不共存，C、D 项错误。答案：A9解析：根据反应：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 m88 56m(CO2) 14 g 解得：m(CO2)22 g2COO22CO256 32 8814 g 8 g 22 g 若 CO 完全反应，则m(CO)m(O2)14(2614)76；若 O2完全反应，则m(CO)m(O2)(268)894。故 C 项正确。答案：C10解析：分析题给反应， Al 做还原剂，NaNO3做氧化剂，A 选项错误；每当生成1 mol N2转移10 mol 电子，转移5 mol 电子，可生成0.5 mol N2即标准状况下的体积为11.2 L；反应中 ，N2是还原产物，C 选项错误；据得失电子守恒，每当消耗10 mol Al，生成3 mol N2，当消耗1 mol Al 时，生成0.3 mol N2即标准状况下 N2的体积为6.72 L，D 选项错误。答案：B11解析：据反应方程式：Na2OH2O=2NaOHNa2O2H2O=2NaOHO2可知式等物质的量的 Na2O、Na2O2耗 H2O 一样多，产生溶质 NaOH 一样多。C 选项符合题意。答案：C12解析：该题为信息题，根据题目所给信息结合数据较易得出正确答案为 D。答案：D13解析：各物质等物质的量，Na2O 和 Na2O2生成的 NaOH 和形成溶液的质量相等，所以质量分数相等，生成的 NaOH 是原各物质的物质的量的两倍；Na 与水反应，总溶液质量由于放出 H2而减小。答案：D14解析：除杂质不引入新杂质，Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH。- 9 -答案：B15解析：对镁、铝而言，酸不足量，产生 H2的量取决于酸的量，都为0.025 mol；Na 能与水反应，产生 H2的量取决于钠的量，应产生0.05 mol H2。答案：AB 16解析：Fe3与 SCN和 OH反应是非氧化还原反应，与 Fe2和 SO 不反应。答案 ：B17解析：铝热剂是某些金属氧化物与铝粉的混合物，不专指 Fe2O3和铝粉的混合物，A 不正确；由于 Fe2O3不溶于水，所以在经过所给操作步骤得到的滤液中不含 Fe3，该操作不能达到目的，故 B 不正确；C 选项中氧化剂 Fe2O3的物质的量一样多，故 H2、Al、CO 失电子的物质的量一样多，即n(H2)·2n(Al)·3n(CO)·2，所需 H2、Al、CO 的物质的量之比为323，C 正确；明矾虽然含结晶水，但其组成一定，故为纯净物。答案：C18解析：得到沉淀最多时溶液为 NaCl 溶液，n(Na)n(Cl)n(HCl)0.25 L×2 mol/L0.5 molc(HCl)1 mol/L。答案：B二、非选择题二、非选择题( (共共4646分分) )19解析：(1)B 错误，因为 Fe2O3是红棕色的；常用的方法是加酸溶解，金属和稀盐酸反应生成氢气，而 Fe3O4与稀盐酸反应时没有气泡产生；鉴别混合物中是否有Fe3O4固体，可以用还原剂将氧化物还原，检验氧化产物，如用氢气还原，则检验是否有水生成，如用 CO 还原，则检验是否有 CO2气体产生。(2)因为 Fe2O3是红棕色的，FeO 是黑色的，若方法 A 成立，那么颜色变化是由红棕色变为黑色，但从颜色并不能正确判断，因为可能生成黑色的 Fe3O4,6Fe2O3高温4Fe3O4O2；若方法 B 成立，则下列反应成立：2Fe2O3高温4FeOO2，灼烧前后的质量之比为：10/9，若质量之比是3029，则发生了反应6Fe2O3高温4Fe3O4O2，最后的分解产物是 Fe3O4；结合两种方法的分析，方法 B 更严密，此方法涉及了定量的计算，而方法 A 仅仅是定性地从颜色来观察，不严密。答案：(1)A 取黑色粉末少许于试管中，加适量稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生则原黑色粉末为铁，若无气泡产生则原粉末为 Fe3O4 用干燥的氢气与黑色粉末加热反应，用无水硫酸铜检测是否有水产生(或用纯净的一氧化碳与黑色粉末加热反应，用澄清石灰水检测是否有二氧化碳产生)(其他合理答案也可)(2)坩埚 红棕色 黑色 不能 也可能为 Fe3O4 10/9 Fe3O4 B- 10 -20解析：(3)2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，由上述两个方程式可以看出，当盐酸与 NaOH 的物质的量相同时，产生 H2的体积比为13，现为5613，故加入的 Al 相对盐酸过量，对 NaOH 不足。0.2 mol 的 HCl 需 Al 质量为×27 g/mol×0.2 mol1.8 g，对应5份 H2，当 H2为6份时，铝的质量为×1.8 g2.16 g，即为所求。答案：(1)第3周期第A 族(2)2AlFe2O3高温 Al2O32Fe(3)2Al2OH2H2O=2AlO3H2 2.16 g(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤Al33H2OAl(OH)33H，在干燥的 HCl 气流中，抑制 AlCl3的水解，且带走AlCl3·6H2O 晶体受热产生的水蒸气，故能得到 AlCl3。22.解析：根据生成气体通过碱石灰体积不变(无酸性气体)，而通过浓硫酸体积减小，说明剩余的 6.72 L 气体为氢气，即原固体中一定含有金属 Al，且其质量为×27 g/mol5.4 g。生成氨气的物质的量为0.2 mol，则原固体中一定含有 0.1 mol (NH4)2SO4，其质量为13.2 g。得到白色沉淀久置不变色，说明无 FeCl2(氢氧化亚铁易被氧化为红棕色的氢氧化铁)，因为 NaOH 过量，所以白色沉淀不可能含有氢氧化铝，则说明5.8 g白色沉淀为 Mg(OH)2，因此 MgCl2的质量为9.5 g 。无色溶液中有 Al 与过量 NaOH 溶液反应后得到的 NaAlO2。答案：(1)否 (2)是 (3)AlO-HH2O=Al(OH)3 (4)由题中信息可推得一定含有 Al、(NH4)2SO4和 MgCl2三种物质，而计算出这三种物质的质量之和刚好等于 28.1 g，所以一定没有 AlCl3。