1、全国100所名校单元测试示范卷高三化学卷(五)第五单元铝、铁及其化合物(90分钟100分)可能用到的相对原子质量:H 1C 12N 14O 16Na 23Mg 24Cl 35.5Ca 40Fe 56第卷(选择题共45分)一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)1.铝是食品污染源之一,下列对于铝的使用不需加以控制的是A.制铝合金B.制炊具C.制药品D.制易拉罐解析:铝易进入食品、饭、水等,并被人体吸收,所以要加以控制。答案:A2.合金是一类用途广泛的金属材料。下列物质中属于合金的是A.钢B.氢氧化铝C.金刚石D.四氧化三铁解析:钢是对含碳量(质量百分比)介
2、于0.02%至2.04%之间的铁合金的统称。答案:A3.化学已经渗透到人类生活的各个方面,下列说法不正确的是A.臭氧可用于水体消毒,是因为臭氧能杀死水中的细菌B.明矾能水解生成氢氧化铝胶体,可用作净水剂C.食盐中添加碘酸钾,是因为碘酸钾具有氧化性D.禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂,可减少汽车尾气污染解析:食盐中添加碘酸钾,是因为碘酸钾能溶于水且其中含有人体所需的碘元素。答案:C4.将铁屑溶于过量盐酸后,再加入或通入下列物质,会有Fe3+生成的是A.硫酸B.二氧化碳C.硝酸锌D.氯化铜解析:N在酸性条件下有强氧化性,能将Fe2+转化为Fe3+。答案:C5.下列变化中不可能通过一步反应完成的是A.
3、AlAl(OH)3B.Al2O3NaAlO2C.FeFe3O4D.Fe(OH)2Fe(OH)3解析:Al2O3、Fe、Fe(OH)2分别与NaOH溶液、O2、O2和H2O反应生成NaAlO2、Fe3O4、Fe(OH)3,故A项符合题意。答案:A6.镁铝性质相似,下表中对两者的对比不正确的是铝镁A.与非金属反应能被Cl2、O2氧化能与N2、O2反应B.与水反应能与沸水反应反应很困难C.与碱反应能溶于强碱溶液不反应D.与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧 解析:镁的金属性强于铝,铝与水反应很困难,镁能与沸水反应。答案:B7.下列有关铝的说法不
4、正确的是A.纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等B.日常生活中使用的铝制品通常具有较好的抗腐蚀性能,原因是铝在常温下迅速被氧气氧化,形成一层致密的氧化膜,保护铝不再被氧化C.能用铝槽储运浓HNO3的原因是常温下浓HNO3能使铝钝化(在表面形成一层致密的氧化膜),阻止反应继续进行D.Al既能溶于强酸,又能溶于强碱,所以说“Al既有金属性,又有非金属性”解析:金属性是指元素的原子失电子的能力,非金属性是指元素的原子得电子的能力。铝不论是与酸反应还是与碱反应,都是失去3e-,化合价升高为+3价,均是作为还原剂,因而铝具有较强的金属性,D项错误。答案:D8.下列说法不正确的是A.Al箔插
5、入稀HNO3中,无现象,说明Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜B.如图所示,中为AlCl3溶液,中为浓氨水,中有白色沉淀生成C.Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3D.AlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式:解析:铝能溶于稀HNO3,在浓HNO3中会钝化,A项错误;浓氨水会挥发出NH3,NH3与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3白色沉淀,B项正确;Al2O3+2OH-2Al+H2O,Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC,C项正确;根据Al3+3OH-Al(OH)3、Al3+4OH-Al+2H2O。3时,铝的存在形式为Al(OH)3、Al3+;34时,铝的存在形式为A
6、l,D项正确。答案:A9.下列反应的离子方程式书写正确的是A.将铜屑加入含Fe3+的溶液中:2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+B.将磁性氧化铁溶于盐酸中:Fe3O4+8H+3Fe3+4H2OC.向硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe2+2H2O2+4H+Fe3+4H2OD.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+2Fe3+3H2解析:磁性氧化铁中Fe元素的化合价为+2、+3价,溶于盐酸后生成Fe2+和Fe3+,B项错误;C项中电荷不守恒,C项错误;铁与稀硫酸反应生成二价亚铁离子,D项错误。答案:A10.在含有Fe3+、Fe2+、Al3+、N的稀溶液中加入足量Na2O2固体,充分反应后微热,再加入过量稀
7、盐酸,完全反应,则离子数目没有变化的是A.Fe3+、Al3+B.Al3+C.Fe2+、ND.Fe3+解析:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,Fe2+转变为Fe3+,Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀析出,Al3+转变为Al,N转变为NH3气体,N减少。没有过滤,再加入过量稀盐酸,Fe(OH)3沉淀转变为Fe3+,所以Fe2+减少,Fe3+增多,Al再转变为Al3+,几乎不变。答案:B11.下列实验设计能够达到实验目的的是选项实验目的实验设计A除去CO2中少量的SO2将混合气体通过饱和Na2CO3溶液B除去Cu粉中混有的CuO向混合物中滴加适量稀硝酸C检验溶液中是否含有Fe2+向溶液中滴入氯
8、水后,再滴加KSCN溶液D证明H2CO3的酸性比H2SiO3强将CO2通入Na2SiO3溶液中解析:除去CO2中少量的SO2,可将混合气体通过饱和NaHCO3溶液,A项错误;除去Cu粉中混有的CuO,可向混合物中滴加适量稀盐酸,而不能用稀硝酸,因为Cu也能与稀硝酸反应,B项错误;检验溶液中是否含有Fe2+,应先向溶液中滴加KSCN溶液,若无明显现象,再向溶液中滴入氯水,若溶液变为红色则说明溶液中含有Fe2+,C项错误;D项中的实验设计能够达到实验目的,D项正确。答案:D12.下列各组中的两种物质相互作用时,改变反应条件或反应物的用量对生成物的种类没有影响的是 A.Fe与FeCl3溶液B.Na2
9、CO3溶液与HClC.NaOH溶液与CO2D.NaOH溶液与AlCl3溶液解析:B、C两项均可能生成Na2CO3和NaHCO3;D项可能生成Al(OH)3和NaAlO2;A项只能生成FeCl2,A项正确。答案:A13.高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的离子方程式为Fe(OH)3+ClO-+OH-Fe+Cl-+H2O(未配平),下列有关说法不正确的是A.由上述反应可知,Fe(OH)3的氧化性强于FeB.高铁酸钾中铁显+6价C.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为32D.K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,而且生成的Fe3+水解形成Fe(
10、OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质解析:本题考查氧化还原反应。氢氧化铁作还原剂,高铁酸根离子作氧化产物,高铁酸根离子的氧化性大于氢氧化铁,A项错误;化合物中各元素的化合价代数和为零,确定高铁酸钾中铁显+6价,B项正确;氧化剂是次氯酸根离子,还原剂是氢氧化铁,根据氧化还原反应中化合价守恒,铁升高3个价态、氯降低2个价态,氧化剂和还原剂的物质的量之比为32,C项正确;胶体的表面积较大,具有较强的吸附能力,D项正确。答案:A14.某溶液中可能含有H+、N、Mg2+、Al3+、Fe3+、C、S、N中的几种。加入锌粒,产生无色无味的气体且该气体在空气中不变色;加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量
11、与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+B.溶液中n(N)=0.2 molC.溶液中一定不含C,可能含有S和ND.n(H+)n(Al3+)n(Mg2+)=111解析:由知溶液中一定含有H+,一定没有C、N,由产生白色沉淀知溶液中一定含有Mg2+、Al3+,不含Fe3+,由图像可知溶液中还一定含有N,且n(N)=0.7 mol-0.5 mol=0.2 mol,n(H+)=0.1 mol,n(Al3+)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol,沉淀Al3+、Mg2+共消耗0.4 mol OH-,其中沉淀Al3+消耗0.3
12、mol OH-,沉淀Mg2+消耗0.1 mol OH-,根据Mg2+2OH-,可得n(Mg2+)=0.05 mol,故只有选项B正确。答案:B15.要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出含OH-的溶液用0.40 molL-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。则FeClx中x的值为A.1B.2C.3D.4解析:根据离子等量交换,溶液中OH-的物质的量等于FeClx中Cl-的物质的量。通过中和滴定知n(OH-)=n
13、(H+)=0.40 molL-125.010-3 L=0.010 mol,故n(Cl-)=0.010 mol。FeClx中Fe元素的质量为0.54 g-35.5 gmol-10.010 mol=0.185 g,则FeClx中Fe元素与Cl元素的物质的量之比为0.010 mol13,故x=3。答案:C第卷(非选择题共55分)二、非选择题(本题包括6小题,共55分)16.(7分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:(1)铝热剂常用于焊接钢轨,其反应的化学方程式为。(2)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,当有3
14、mol FeS2参加反应时,转移mol电子。(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,但在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是。(4)钢铁的腐蚀原理如图所示,则负极的电极反应式为。答案:(1)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(2分)(2)32(2分)(3)酸性废水抑制Fe3+的水解,使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体(2分)(4)Fe-2e-Fe2+(1分)17.(8分)某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂,并回收铜。探究过程如下:请回答下列问题:(1)步骤中加入热的Na2CO3溶液,目的是。(2)步骤中,除发生反应Fe+2HClFeC
15、l2+H2外,其他可能反应的离子方程式为。(3)溶液C的颜色是,溶液D中可能含有的金属阳离子有。(4)可以验证溶液B中是否含有Fe2+的一种试剂是(填字母)。a.稀硫酸b.铁c.硫氰化钾d.酸性高锰酸钾溶液(5)操作甲的名称是,步骤产生金属铜的化学方程式为。答案:(1)除去废铁屑表面的油污(1分)(2)Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O、Fe+2Fe3+3Fe2+(2分)(3)棕黄色;Fe2+、Cu2+、Fe3+(各1分)(4)d(1分)(5)电解;CuCl2Cu+Cl2(各1分)18.(10分)某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验,其装置如图甲、乙:已知:B中放的是铁粉与石棉绒的混
16、合物,C中放的是干燥剂,E为酒精喷灯,G为带有铁丝网罩的酒精灯。对比两装置,回答下列问题:(1)如何检查乙装置的气密性?。(2)乙装置中湿沙子的作用是。(3)B处发生反应的化学方程式为。(4)该同学认为欲在乙装置的尖嘴导管处点燃反应产生的气体,装置H必不可少,H的作用是。(5)甲图中能够证明产生的气体是H2的现象为,对比甲、乙两装置的B和I,B的优点是。答案:(1)向H中加入水至没过导管口,连接好装置,微热I,若H中导管口出现气泡,停止加热后导管中出现水柱,证明气密性良好(其他合理答案亦可)(2分)(2)提供水蒸气(1分)(3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(2分)(4)冷凝水蒸气(
17、2分)(5)D中产生的肥皂泡在空气中上升(1分);使用石棉绒,增大水蒸气与铁粉的接触面积,加快反应速率(2分)19.(12分)A、B、C、X均为中学常见的物质,它们之间有如下转化关系:(副产物已略去)ABC(1)若X是具有强氧化性的气体单质,则A可能是(填字母)。a.Cb.Alc.Nad.Mg(2)若X是金属单质,向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,X在A中燃烧产生棕黄色的烟。则B的化学式为;C溶液在贮存时应加入少量X,理由是;检验此C溶液中金属元素的方法是。(3)若A、B、C均为含有同种金属元素的化合物,X是强酸或强碱,则B的化学式为,反应的离子方程式为或。答案
18、:(1)ac(1分)(2)FeCl3(1分);2Fe3+Fe3Fe2+,防止Fe2+被氧化(2分);用试管取少量C溶液,滴加KSCN溶液,无颜色变化,再滴加氯水,溶液呈血红色,说明原溶液中有Fe2+存在(2分)(3)Al(OH)3;Al3+3OH-Al(OH)3;Al+H+H2OAl(OH)3(各2分)20.(9分)下图是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图:回答下列问题:(1)酸浸、过滤后滤液A中的金属阳离子是。(2)煅烧FeCO3生成产品的化学方程式为。(3)已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示,产品的化学式为,为了获
19、得产品,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后,还需要进行的操作是、趁热过滤、洗涤、干燥。(4)进一步提纯产品的方法是。(5)写出步骤反应的离子方程式:。答案:(1)Fe3+、Fe2+ (或铁离子、亚铁离子)(2分)(2)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2(2分)(3)K2SO4;蒸发结晶(各1分)(4)重结晶(1分)(5)Fe2+NH3H2O+HCFeCO3+N+H2O(2分)21.(9分)0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 molL-1 H2SO4溶液中,然后再滴加1 molL-1 NaOH溶液。请回答:(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当V1=160 mL时,则金属粉末中n(Mg)=mol,V2=mL。(2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=mL。(3)若混合物仍为0.1 mol,其中Mg粉的物质的量分数为a,用100 mL 2 molL-1硫酸溶解此混合物后,再加入450 mL 1 molL-1 NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。满足条件的a的取值范围是。答案:(1)0.06;440(各2分)(2)400(2分)(3)a1(3分)