1、第三章金属及其化合物综合测试(满分：100分时间：90分钟)第卷(选择题，共48分)一、选择题(每题3分，共48分)1(2014南昌调研)将绿豆大小的方形金属钠投入足量且含酚酞的水中，根据相应现象不能得出的结论是()选项实验现象结论A方形金属钠变成小球方形钠反应速率快B钠浮于水面水的密度大于钠C酚酞溶液变成红色有NaOH生成D钠球游动，有吱吱声有气体生成解析：本题考查金属钠的性质，意在考查考生的分析判断能力。方形钠变成小球是固体熔化的原因，A错。答案：A2(2014白山一模)下列四组反应中，有一组中参加反应的水与其他三组有本质不同的是()ANa2OH2OBNaH2OCCl2H2O DNO2H2
2、O解析：B项中的水作氧化剂，而另外三项中的水既不作氧化剂也不作还原剂。答案：B3(2014长春调研)一定物质的量的Cl2与NaOH溶液反应，所得产物中NaClO和NaClO3的物质的量之比为35，则参加反应的Cl2与NaOH的物质的量之比为()A81 B35C12 D94解析：Cl2与NaOH溶液的反应中Cl2既是氧化剂又是还原剂，显然产物中还存在NaCl，在NaClO、NaClO3、NaCl中n(Na)n(Cl)11，根据元素守恒，则n(Cl2)n(NaOH)n(Cl)n(Na)12。答案：C4(2014常州一模)利用焰色反应检验K时有以下步骤：蘸取待测液后灼烧；将铂丝置于酒精灯火焰上灼烧；
3、透过蓝色钴玻璃观察；用稀盐酸洗净铂丝，其中正确的操作顺序是()A BC D解析：焰色实验过程可概括为：干烧蘸烧观色洗烧。答案：D5(2014洛阳一模)为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是()A. B.C. D解析：设样品中含NaHCO3的质量为x，2NaHCO3Na2CO3CO2H2Om284 106 62x w1w2x(g)，则Na2CO3的质量分数为：答案：A6(2014温州一模)由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中某几种组成的混合物，向其中加入足量的盐酸有气体放出。将气体通过足量的N
4、aOH溶液，气体体积减少一部分。将上述混合物在空气中加热，有气体放出，下列判断正确的是()A混合物中一定不含有Na2CO3、NaClB混合物中一定有Na2O2、NaHCO3C无法确定混合物中是否含有NaHCO3D混合物中一定不含Na2O2、NaCl解析：由气体与NaOH反应可知气体中有CO2，也有O2，在空气中加热时有气体放出，因此混合物中一定有Na2O2和NaHCO3，可能含有NaCl。答案：B7(2014江苏联考)如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为100 g。下列说法正确的是()A反应最多能产生0.05 mol
5、 O2B反应的离子方程式为Na2H2O=Na2OHH2CNa2O2中阴阳离子数目之比为11D、充分反应后所得溶液中溶质的质量分数：解析：本题考查钠及其化合物的相关知识，意在考查考生对相关知识的掌握情况。0.1 mol Na2O2与100 g H2O反应，H2O过量，反应最多能产生0.05 mol O2，选项A正确；反应的离子方程式应为2Na2H2O=2Na2OHH2，选项B错误；Na2O2中阴阳离子数目之比为12，选项C错误；、充分反应后得到溶液中溶质(NaOH)的质量分数从大到小：，选项D错误。答案：A8(2014上海调研)下列实验现象描述不正确的是()选项实验现象A加热放在坩埚内的小块钠钠
6、先熔化成光亮的小球，燃烧时，火焰为黄色，燃烧后，生成淡黄色固体B在酒精灯上加热铝箔铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落，好象有一层膜兜着C在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液先生成白色沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色D在空气中久置的铝条放入NaOH溶液中立刻产生大量无色气泡，铝条逐渐变细，铝条逐渐发热解析：在空气中久置的铝条放入NaOH溶液中，其表面的氧化铝先与氢氧化钠溶液反应，反应进行得较慢且没有气泡，D错。答案：D9(2014陕西质检)美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液态铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质，有关说法不正确的是()A原子半径：NaAlB若把铝钠合金投入一定
7、量的水中只得到无色溶液，则n(Al)n(Na)Cm g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若放出H2越多，则铝的质量分数越小D铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中，肯定有氢氧化铜沉淀生成解析：本题考查钠、铝及其化合物的性质。元素周期表为Na、Al位于同周期，Na的原子序数小于Al，故原子半径：NaAl，A项正确；Na与H2O反应生成NaOH和H2，Al与NaOH反应生成NaAlO2和H2，关系式为NaNaOHAl，得到无色溶液，说明Na、Al全部溶解，n(Al)n(Na)，B项正确；失去1 mol电子(产生 mol H2)，消耗Na为23 g，而消耗Al为9 g，故相同质量的Na、Al，后者放出氢气较
8、多，在合金中Al的质量分数越高，放出的氢气就越多，C项错误。答案：C10(2014孝感统考)将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 mol/L的盐酸反应，实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示，则下列说法错误的是()Ax2.24B钠的物质的量为0.2 molC反应时，Na、Mg、Al均过量D曲线b为Mg与盐酸反应的图像解析：由图像可以看出，生成气体的体积相等，则盐酸完全反应，x2.24，A正确。根据生成的H2为2.24 L，可知Na失去0.2 mol电子，则钠的物质的量为0.2 mol，B正确。反应时如果钠过量，则钠会与水反应，生成的气体多于2.2
9、4 L，故C错误。根据反应速率可知a、b、c依次是Na、Mg、Al与盐酸反应的图像，D正确。答案：C11(2014怀化二模)下列各组物质依次满足如图所示转化关系的是(图中箭头表示一步转化)()abcdSiSiO2H2SiO3Na2SiO3AlAlCl3NaAlO2Al(OH)3CuCuOCu(OH)2CuSO4NaNaOHNa2CO3NaHCO3ABC D解析：根据图中物质转化关系判断。硅与氧气反应生成二氧化硅，但是二氧化硅不能直接生成硅酸，只能通过硅酸盐与强酸反应生成硅酸，同时硅酸钠也不能直接转化成二氧化硅，错误；铝与盐酸或氯气反应生成氯化铝，氯化铝与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸
10、钠与足量盐酸反应生成氯化铝，偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝，氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝，正确；铜在空气中加热生成氧化铜，氧化铜不能直接转化成氢氧化铜，错误；钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与少量二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钡反应生成氢氧化钠，碳酸钠与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与氢氧化钠反应(或碳酸氢钠固体加热)得到碳酸钠，碳酸氢钠与足量氢氧化钙反应生成氢氧化钠，正确。答案：D12(2014海口二模)某实验小组对一含有Al3的未知溶液进行了如下分析：滴入少量氢氧化钠溶液，无明显变化；继续滴
11、加氢氧化钠溶液，开始产生白色沉淀；滴入过量的氢氧化钠溶液，白色沉淀明显减少。实验小组经定量分析，绘出沉淀的物质的量与滴入氢氧化钠溶液体积的关系如图。则下列说法中错误的是()A该未知溶液中至少含有3种阳离子B滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/LC若另一种离子M为二价阳离子，则a10D若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量一定为6 g解析：从图象可以看出，开始无沉淀产生，证明溶液中含有H，产生的沉淀部分溶解，证明有两种能与OH作用生成沉淀的离子，故A正确；通过沉淀的减少量可以计算Al(OH)3溶解所需的NaOH的量，进一步计算NaOH溶液的物质的量浓度，B正确；M(OH)2和Al(OH)
12、3的物质的量分别为0.15 mol和0.05 mol，根据OH守恒可以计算出H消耗的NaOH的量，C对；因为不能确定沉淀的种类，故无法计其质量，D错。答案：D13(2014湘潭二模)有关溶液中所含离子的检验，下列判断正确的是()A加入硝酸酸化，再滴加KSCN溶液后有血红色物质生成，则原溶液中一定有Fe3存在B某溶液做焰色反应时火焰为黄色，则该溶液中一定有钠元素，可能有钾元素C加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，则原溶液中一定有大量的CO存在D分别含有Mg2、Cu2、Fe2和Na的四种盐溶液，只用NaOH溶液是不能一次性鉴别开的解析：A项中因加入硝酸酸化，原溶液中有Fe2也会出现血红色物质
13、，不正确；C项中HCO有干扰，不正确；OH与Mg2、Cu2反应，分别产生白色沉淀，蓝色沉淀，OH与Fe2生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，OH与Na不反应，没有明显现象，能一次鉴别开，D不正确。答案：B14(2014江西部分重点中学联考)已知酸性高锰酸钾溶液可以将FeSO4氧化，化学方程为为2KMnO410FeSO48H2SO4=K2SO42MnSO45Fe2(SO4)38H2O。现将一定量的硫酸酸化的高锰酸钾溶液与硫酸亚铁溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中铁离子的物质的量随加入的KI物质的量的变化关系如图所示，则下列有关说法不正确的是()A图中AB段主要是
14、高锰酸钾和碘化钾溶液反应B图中BC段发生的反应为2Fe32I=2Fe2I2C根据OC段的数据可知开始加入的高锰酸钾的物质的量为0.25 molD向C点以后的溶液中加入少量KSCN溶液，溶液变为红色解析：C点以后的溶液中没有Fe3，加入少量KSCN溶液，溶液不会变为红色。答案：D15(2014南安期末)已知A、B为单质，C为化合物。能实现上述转化关系的是()若C溶于水后得到强碱溶液，则A可能是Na若C的溶液遇Na2CO3放出CO2气体，则A可能是H2若C的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则B可能为Fe若C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则B可能为CuA BC D解析：惰性电极电解电解质溶液
15、，不会产生Na和Fe，则肯定不符合题意。根据“A可能是氢气”和“C的溶液遇碳酸钠放出CO2气体”可推知A、B可能是氢气和氯气，符合题意。根据“B可能是Cu”和“C的溶液滴加氢氧化钠溶液有蓝色沉淀生成”可推知A、B可能是铜和氯气，符合题意。答案：B16(2014大同一模)已知酸性条件下有如下反应：2Cu=Cu2Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：加入试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓硝酸实验现象红色固体和蓝色溶液无色气体无色气体和蓝色溶液红棕色气体和蓝色溶液由此推
16、出本次氢气还原氧化铜实验的产物是()ACuBCu2OC一定有Cu，可能有Cu2OD一定有Cu2O，可能有Cu解析：H2还原CuO生成红色固体，可能是Cu和Cu2O中的一种或两种，加入稀H2SO4变蓝和得到红色固体，证明原固体中含Cu2O，而不能证明有无Cu。答案：D第卷(非选择题，共52分)17(10分)(2014广安期末)如图是铁与水蒸气反应的实验装置。在硬质玻璃管中放入还原性铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料，与水、铁不反应)的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。(1)仪器a的名称是_；烧瓶中所放的固体是_。(2)某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率，设计了如下
17、实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，测量反应后生成气体的体积，计算铁粉的转化率。该同学应该先点燃_(填“A”或“B”，下同)处的酒精灯(或酒精喷灯)，一段时间后，再点燃_处的酒精灯(或酒精喷灯)；测量气体体积不可以选用上图中的_(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)装置；称取1.0 g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热反应一段时间。若测出的气体体积在标准状况下为44.8 mL，则铁粉的转化率为_。(3)为了分析反应后的固体混合物中是否含有3价的Fe，该同学将反应后的固体混合物全部取出置于烧杯中，加入足量的盐酸，溶解后过滤，立即向滤液中滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色。请你在下表中将该同学滴加KSC
18、N溶液后观察到的现象补充完整，并写出相应的结论与解释。现象结论解释(用离子方程式表示)滴加KSCN溶液后，溶液_(填“变”或“不变”)红色_(填“能”或“不能”)确定反应后的固体混合物中是否含有3价的Fe_解析：(1)a为干燥管，烧瓶中需要加入碎瓷片防止暴沸。(2)先点燃A处的酒精灯(或酒精喷灯)，反应后产生水蒸气，再点燃B，发生水蒸气和铁粉的反应。测量气体的体积不能选用甲装置，因为导管长进短出不能将水压入量筒。根据3Fe4H2，转化的铁粉质量为560.084(g)，转化率为100%8.4%。(3)由于铁粉没有完全转化，固体混合物即使与盐酸反应产生Fe3，也会被铁粉还原为Fe2，此时加入KSC
19、N溶液，溶液不会变为红色，因此不能确定。答案：(1)球形干燥管或干燥管碎瓷片、沸石或碎玻璃片(2)AB甲8.4%(3)不变不能Fe3O48H=Fe22Fe34H2OFe2Fe3=3Fe218(13分)(2014安徽质检)有一含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如图所示的实验装置，通过测量反应产生的CO2和H2O的质量，来确定该混合物中各组分的质量分数。(1)实验步骤：按上图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是_。称取样品，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。打开活塞K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分
20、钟，其目的是_。关闭活塞K1、K2，打开K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为_打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。(2)关于该实验方案，回答下列问题。若加热反应后不鼓入空气，对测定结果的影响是_ _。E处干燥管中盛放的药品是_，其作用是_ _，如果实验中没有该装置，则会导致测量结果NaHCO3的质量_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。若样品质量为w g。反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g，则混合物中Na2CO310H2O的质量分数为_(用含w、m1、m2的代数式表示)。解析：本题考查考生对元素
21、化合物的认识和理解以及对实验数据的分析处理能力。(1)组装好实验装置后首先应检查装置气密性。由于装置中存在CO2和水蒸气，应先除去装置中的CO2和水蒸气。由物质的性质可知该装置在加热时发生的反应为2NaHCO3Na2CO3H2OCO2、Na2CO310H2ONa2CO310H2O。(2)加热后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中，必须鼓入空气使其完全被吸收，若不鼓入空气，则测得的NaHCO3和Na2CO310H2O的质量分数偏小，NaCl的质量分数偏大。装置E是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D，故干燥管中盛放的药品是碱石灰，如果没有该装置，会使测得的NaHCO3的质量偏大。由题目信息知反应放
22、出的CO2的质量为m2 g，根据反应方程式2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，可计算出该反应中产生的水的质量为 g，从而计算出Na2CO310H2O分解产生水的质量为(m1) g，再根据Na2CO310H2ONa2CO310H2O计算出Na2CO310H2O的质量，最后计算出Na2CO310H2O的质量分数。答案：(1)检查装置气密性除去装置中的水蒸气和二氧化碳2NaHCO3Na2CO3H2CO2Na2CO310H2ONa2CO310H2O(2)Na2CO310H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小，NaCl的质量分数测定结果偏大碱石灰防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果偏大
23、100%19(14分)(2014衡水一模)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：完成下列填空：(1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂)，写出A、B的化学式。A_，B_。(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、_、沉淀、_、_、冷却结晶、_、烘干。(3)工业生产纯碱的工艺流程中，碳酸化时产生的现象是_。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是_。(4)碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是_(填写化学式)，检验这一成分的阴离子的具体方法是：_。(5)氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生反应的离子方程式为：_，滤液D加石灰水前先要加热，原因是_。(
24、6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：_。答案：(1)Ca(OH)2或CaONa2CO3(2)溶解过滤蒸发过滤(3)有晶体析出(或出现浑浊)碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大(4)NH4Cl取样，加硝酸酸化，再加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，则该阴离子是氯离子(5)NHOHNH3H2O防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀(6)wNaHCO3(其中，m1、m2分别表示加热前后固体的质量)20(14分)(2014安徽六校联考)聚合氯化铝晶体是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其制备原料主要是铝加工行业的废渣铝灰，铝灰
25、中主要含Al2O3、Al、SiO2等物质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：(1)反应中副产品a是_(用化学式表示)。(2)升高pH至4.04.5的目的是_。(3)生产过程中可循环使用的物质是_(用化学式表示)。(4)为使得到的晶体较纯净，生产过程中使pH升高的C物质可选用_(填编号)。aNaOHbAlc氨水dAl2O3 eNaAlO2(5)聚合氯化铝晶体的化学式可表示为Al2(OH)nCl6xxH2Om，实验室测定n的值的步骤如下：称取a g晶体，制成粉末，加热至质量不再变化为止，称量为b g。此过程可能用到下列仪器中的_。a蒸发皿b坩埚c研钵d试管另取a g晶体，进行下面操作。用A试剂溶解加足
26、量AgNO3溶液C操作烘干称量为c g。A试剂为_(填试剂名称)，C操作为_(填操作名称)。n_(用含b、c的代数式表示)。解析：(1)铝灰用水清洗后，加入盐酸，Al与盐酸反应产生H2，因此气体a为H2。(2)铝灰中加入盐酸得到的B为AlCl3溶液，降温熟化后，升高pH可以促进AlCl3水解，从而使聚合氯化铝晶体析出。(3)生产过程中HCl可以循环使用。(4)生产过程中为使pH升高，可以加入Al、Al2O3，它们与AlCl3水解生成的H反应，且不会引入其他杂质。(5)将晶体制成粉末，需要用到研钵，加热粉末至质量不再变化，需要用到坩埚，得到的b g物质为Al2O3。将晶体溶解，选择硝酸，操作C为
27、过滤、洗涤，得到的c g物质为Ag2O3。根据关系式Al2O3(6n)AgCl，有102(861143.5n)bc，解得n。答案：(1)H2(2)促进AlCl3的水解，使晶体析出(3)HCl(4)bd(5)bc硝酸过滤、洗涤21(14分)(2014昆明调研)合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1)镁合金被用于制造笔记本电脑外壳、竞赛自行车车架等，是由于镁合金具有_等优异性能。(2)测定某镁铝合金中镁的质量分数。称取一定质量的样品放入NaOH溶液中，发生反应的离子方程式是_。另称取一定质量的样品放入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的
28、物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示(生成沉淀阶段的图像斜率视为恒定)。则合金中Al的质量为_g，NaOH溶液的物质的量浓度为_mol/L。(3)有一种镁铝合金(Mg17Al12)是贮氢材料，该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al1217H2=17MgH212Al。得到的混合物在6.0 mol/L的盐酸中能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物与上述盐酸完全反应，释放出H1的物质的量为_。(要求列出计算过程)(4)铝电池性能优越，Al空气燃料电池通常以NaOH溶液或KOH溶液为电解质溶液，通入空气的电极为正极，以多孔石墨为正极材料。若以NaCl
29、溶液为电解质溶液，正极的反应式为_；若以KOH溶液为电解质溶液，电池的总反应式为_。解析：本题以合金为载体考查了物质含量的计算、离子方程式以及电极反应式的书写等，意在考查考生对电化学知识、离子反应知识的掌握情况以及相关计算能力。(2)镁不和NaOH溶液反应，铝属于两性金属，能与NaOH溶液反应生成NaAlO2，离子方程式为2Al2OH2H2O=2AlO3H2。由图可知，生成沉淀的总物质的量为0.35 mol，Mg(OH)2的物质的量为0.15 mol，在加入(240200)mL NaOH溶液时，氢氧化铝溶解，发生反应Al(OH)3OH=AlO2H2O，氢氧化铝的物质的量为0.2 mol，合金中
30、Al的质量为5.4 g,40 mL NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.2 mol，所以NaOH溶液的物质的量浓度为0.2 mol/0.04 L5 mol/L。(4)以NaCl溶液为电解质溶液，正极反应式为O22H2O4e=4OH，负极反应式为Al3e=Al3；若以KOH溶液为电解质溶液，正极反应式不变，负极反应式为Al4OH3e=AlO2H2O，所以总反应式为4Al3O24KOH=4KAlO22H2O。答案：(1)强度大、密度小、散热性好、消震性好(答案合理即可)(2)2Al2OH2H2O=2AlO3H25.45(3)Mg17Al1270HCl=17MgCl212AlCl335H2 1 mol 35 moln(H2)35 mol17 mol52 mol(4)O22H2O4e=4OH4Al3O24KOH=4KAlO22H2O