1、1第 3章 金属及其重要化合物章末综合检测(三)(时间：45 分钟 分值：100 分)一、选择题(本题包括 10小题，每小题 6分，共 60分)1.(2019株洲检测)本草图经描述：“绿矾形似朴消(Na 2SO410H2O)而绿色，取此物置于铁板上，聚炭，封之囊袋，吹令火炽，其矾即沸，流出，色赤如融金汁者是真也。”下述说明中正确的是( )绿矾又称胆矾，化学式为 CuSO45H2O绿矾的分解过程中发生了氧化还原反应“色赤”物质可能是铜单质流出的液体中可能含有硫酸A. B.C. D.解析：选 B。绿矾的化学式为 FeSO47H2O，而胆矾的化学式为 CuSO45H2O，故错误；“色赤”说明 Fe2
2、 转化成 Fe3 ，有电子转移，绿矾的分解过程发生了氧化还原反应，故正确；根据题意，整个过程中不存在铜元素， “色赤”物质可能为 Fe2O3，故错误；绿矾分解成 Fe2O3、SO 2、SO 3和水，SO 3与水反应生成 H2SO4，则流出的液体中可能含有 H2SO4，故正确；综上所述，选项 B正确。2.(2019哈尔滨模拟)化学已深入我们的生活。下列有关说法不正确的是( )A.PM2.5含有的铅、镉、铬、钒等对人体有害的元素是金属元素B.铝与 Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重C.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜” ，该过程发生了置换反应D.古剑“沈卢” “以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断
3、折” ， “剂钢”指的是铁的合金解析：选 B。铝与氧化铁发生铝热反应，由质量守恒定律知，反应前后固体质量不变(因为反应物、产物均为固体)。 3.下列有关金属的工业制法中，正确的是( )A.制钠：以海水为原料制得精盐，再电解纯净的 NaCl溶液B.制铁：以铁矿石为原料，CO 还原得铁C.制镁：以海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H 2还原得镁2D.制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得铝解析：选 B。工业制钠是电解熔融 NaCl：2NaCl(熔融) 2NaCl 2，= = = = =电 解 而电解 NaCl溶液：2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2得不到钠
4、，故 A错误；= = = = =电 解 工业制铁是用 CO还原铁矿石：3COFe 2O3 2Fe3CO 2，故 B正确；工业制= = = = =高 温 镁是电解熔融 MgCl2：MgCl 2(熔融) MgCl 2，故 C错误；工业制铝是电= = = = =电 解 解熔融 Al2O3：2Al 2O3(熔融) 4Al3O 2，AlCl 3是共价化合物，在熔融状= = = = =电 解 冰 晶 石态下不导电，故 D错误。4.(2019佛山模拟)“类推”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其是否正确。下列几种类推结论中错误的是( )钠与水反应生成
5、 NaOH和 H2；所有金属与水反应都生成碱和 H2铁露置在空气中一段时间后会生锈；性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中Al(OH) 3、Cu(OH) 2受热易分解；Fe(OH) 3受热也易分解不能用电解熔融的 AlCl3来制取金属铝，也不能用电解熔融的 MgCl2来制取金属镁A. B.C. D.解析：选 C。活泼金属钠与水反应生成 NaOH和 H2，金属与水反应不一定生成碱，如 Fe与水蒸气在高温下反应生成 Fe3O4和 H2，错误；铁露置在空气中一段时间后会生锈，是因为发生了电化学腐蚀，金属铝在空气中和 O2反应表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止 O2与内部铝反应，所以铝能稳定存在于空气中，
6、错误；难溶性碱受热易分解，所以Fe(OH)3受热也易分解，正确；AlCl 3是共价化合物，熔融状态下不导电，故不能用电解熔融的 AlCl3来制取金属铝，MgCl 2是离子化合物，熔融状态下导电，能用电解熔融的MgCl2来制取金属镁，错误。5.(2019北京海淀区模拟)元素及其化合物丰富了物质世界。下列说法正确的是( )A.铜在冷的浓硫酸中会钝化，所以把铜放入冷的浓硫酸中无明显现象B.NaOH溶液和 AlCl3溶液相互滴加的现象不同C.金属比非金属易失电子，所以金属可以置换非金属，而非金属不能置换金属D.Al与热水反应困难，故活泼性不及 Al的金属在任何条件下均不能与 H2O发生反应3解析：选
7、B。 A.铜与冷的浓硫酸不反应，不是因为铜与浓硫酸发生钝化，错误；B.氢氧化钠溶液滴入氯化铝溶液中开始有沉淀生成然后沉淀逐渐消失，而把氯化铝滴入氢氧化钠溶液中，开始无沉淀生成然后逐渐产生沉淀，但不会消失，正确；C.金属比非金属易失电子，但非金属可以置换金属，如 C与 CuO的反应，错误；D.Al 与热水反应困难，但活泼性不如 Al的 Fe与水蒸气在高温条件下能反应生成四氧化三铁和氢气，错误。6.(2019昆明模拟)下列实验现象与对应结论均正确的是( )选项 操作 现象 结论A常温下将铁片放入浓硫酸中剧烈反应生成有刺激性气味气体常温下铁易与浓硫酸发生反应BAl2(SO4)3溶液中滴加过量稀氨水先
8、生成白色沉淀，随后又溶解Al(OH)3能溶于氨水C向某溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液析出蓝色沉淀 该溶液中含有 Fe2D将表面氧化的铜丝从酒精灯的外焰慢慢移向内焰黑色的铜丝变红CuO被内焰中的乙醇蒸气氧化解析：选 C。A 中现象错误，常温下铁遇浓 H2SO4会钝化，但无明显现象；B 中现象和结论均错误，Al(OH) 3不溶于氨水中；D 中结论错误，应是 CuO被乙醇蒸气还原。7.(2019成都检测)某同学利用如图所示装置探究 Na与 CO2反应的还原产物，已知PdCl2COH 2O=Pd(黑色) CO 22HCl，下列相关分析错误的是( )A.装置中发生的反应可以是 Na2CO3H 2SO4
9、=Na2SO4H 2OCO 2B.装置中浓硫酸的作用是干燥 CO2C.实验时，装置中石英玻璃管容易受到腐蚀D.装置的目的是证明还原产物中是否有 CO解析：选 A。装置是通过简易启普发生器制 CO2气体，Na 2CO3为白色粉末，不能使用启普发生器，可用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，故 A项错误；装置中浓硫酸的作4用是吸收二氧化碳气体中的水蒸气从而干燥 CO2，防止水蒸气进入玻璃管影响实验结果，故 B项正确；实验时，装置中生成的碳酸钠会和石英玻璃管的主要成分二氧化硅在高温条件下发生反应，所以装置中的石英玻璃管容易受到腐蚀，故 C项正确；二氧化碳被还原生成的气体通入装置中的氯化钯溶液中，若出现黑
10、色沉淀，则证明有 CO生成，故 D项正确。8.利用废旧镀锌铁皮可制备磁性 Fe3O4胶体粒子及副产物 ZnO。制备流程图如下：已知：Zn 及其化合物的性质与 Al及其化合物的性质相似。下列相关说法错误的是( )A.用 NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用是去除油污、溶解镀锌层B.调节溶液 A的 pH产生 Zn(OH)2沉淀，经抽滤、洗涤、灼烧即可制得 ZnOC.由溶液 B制得 Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通 N2，其原因是防止 Fe2 被氧化D.Fe3O4胶体粒子能用减压过滤法实现固液分离解析：选 D。NaOH 能除油污、溶解镀锌层，A 正确；调节溶液 A的 pH产生 Zn(OH)2沉淀，
11、经抽滤、洗涤、灼烧 Zn(OH)2分解制得 ZnO，B 正确；Fe 2 容易被氧化，C 正确；Fe 3O4胶体粒子能透过滤纸，D 错误。9.下列实验过程中产生的现象与对应的图像不相符的是( )解析：选 C。NaOH 溶液和 AlCl3溶液按 41 混合后完全转化为 NaAlO2，继续加入AlCl3溶液，发生反应为 Al3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3，A 项正确；NaAlO 2溶液中加入2稀盐酸立即有沉淀生成，继续加入盐酸，沉淀溶解，其反应为 NaAlO2HClH 2O=Al(OH)3NaCl，Al(OH) 33HCl= =AlCl33H 2O，B 项正确；Na 2CO3溶液中加入稀
12、盐酸先转化为NaHCO3和 NaCl，Na 2CO3完全转化为 NaHCO3后，再加入稀盐酸才产生气体，C 项错误；向含5Mg2 和 Al3 的溶液中加入 NaOH溶液得到 Mg(OH)2和 Al(OH)3两种沉淀，继续加入 NaOH溶液，Al(OH) 3沉淀溶解，D 项正确。10.部分氧化的铁铜合金样品(氧化产物为 Fe2O3、CuO)共 5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是( )A.滤液 A中的阳离子为 Fe3 、Fe 2 、H B.样品中 Fe元素的质量为 2.24 gC.样品中 CuO的质量为 4.0 gD.V896解析：选 B。因为硫酸足量，滤液 A中不含 Cu2 ，且只有金属
13、 Cu不与 H2SO4反应，所以滤渣 3.2 g为金属铜，物质的量为 0.05 mol，即合金样品中总共含有铜元素 0.05 mol；滤液 A中加入足量 NaOH溶液，所得滤渣灼烧得到的固体 3.2 g为 Fe2O3。生成的滤渣 3.2 g是铜，金属铜可以和 Fe3 反应，所以滤液 A中一定不含 Fe3 ，则滤液 A中含有的阳离子为 Fe2 、H ，A 错误；Fe 元素的物质的量为 20.04 mol，其质量为3.2 g160 gmol 10.04 mol56 gmol1 2.24 g，B 正确；根据 B项分析可知铁元素质量为 2.24 g，而合金样品质量为 5.76 g，所以 CuO的质量不
14、超过 5.76 g2.24 g3.52 g，C 错误；最后滤液 A中溶质为过量 H2SO4和 FeSO4，而铁元素物质的量为 0.04 mol，说明参加反应的硫酸的物质的量为 0.04 mol，含 H 0.08 mol，其中部分 H 生成氢气，另外的 H 和合金中的O2 结合成水，由于合金中氧元素的物质的量为 0.02 mol，全转5.76 g 3.2 g 2.24 g16 gmol 1化为 H2O需消耗 H 0.04 mol，所以硫酸中生成 H2的 H 的物质的量为 0.08 mol0.04 mol0.04 mol，即生成 0.02 mol H2，标准状况下体积为 448 mL，D 错误。二
15、、非选择题(本题包括 4小题，共 40分)11.(10分)(2017高考海南卷)以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO47H2O的过程如图所示：硼镁泥的主要成分如下表：6MgO SiO2 FeO、Fe 2O3 CaO Al2O3 B2O330%40% 20%25% 5%15% 2%3% 1%2% 1%2%回答下列问题：(1)“酸解”时应该加入的酸是 ， “滤渣 1”中主要含有 。(写化学式)(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是 、_。(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是_。(4)分离“滤渣 3”应趁热过滤的原因是_。解析：(1)该工艺流程制备的是 MgSO47H2O，为了
16、不引入杂质，因此所用的酸是硫酸，化学式为 H2SO4；根据硼镁泥的成分，SiO 2不与硫酸反应，因此滤渣 1为 SiO2。(2)硼镁泥中含有 FeO，与硫酸反应后生成 FeSO4，次氯酸钙具有强氧化性，能把 Fe2 氧化成 Fe3 ，氧化镁的作用是调节 pH，使 Al3 和 Fe3 以氢氧化物形式沉淀出来，除去 Fe3 和 Al3 。(3)除杂除去的是 Fe3 和 Al3 ，因此检验“除杂”基本完成检验滤液中是否存在 Fe3 就行，方法是取少量滤液将其酸化后滴加 KSCN溶液，若溶液未变红，则说明除杂完全。(4)趁热过滤是为防止 MgSO47H2O结晶析出。答案：(1)H 2SO4 SiO 2
17、 (2)将 Fe2 氧化为 Fe3 调节溶液 pH，使 Fe3 、Al 3 以氢氧化物的形式沉淀除去 (3)取少量滤液将其酸化后滴加 KSCN溶液，若溶液未变红，则说明除杂完全(4)防止 MgSO47H2O结晶析出12.(8分)在下列物质转化关系中，反应的条件和部分产物已略去。回答下列问题：(1)若甲、乙是两种常见金属，且反应是工业制盐酸的反应。反应中甲在通常条件下和水剧烈反应，除丙外，还生成一种焰色反应为黄色的物7质，则工业上生产甲的一般方法是 。A.热分解法 B.热还原法 C.电解法反应中乙与 H2O在高温下反应，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则乙在周期表中的位置为_ ；反应的化学方程式
18、是_。(2)若甲、乙是离子化合物，且反应是工业制漂白粉的反应。反应的化学方程式是_。若反应是实验室制备某气体的反应，该气体分子为 14电子结构。则反应的化学方程式是 。在饱和氯水中加块状石灰石，能制得较浓 HClO溶液，同时放出一种气体，其反应的离子方程式是_；写出 HClO的结构式： 。解析：(1)若甲、乙是两种常见金属，和水反应生成丙，且反应是工业制盐酸的反应，则丙是氢气。甲和水反应生成的产物中除丙(氢气)外，还生成一种焰色反应为黄色的物质，则是氢氧化钠，判断甲为钠，在工业生产中利用电解熔融氯化钠的方法得到金属钠。反应中乙与 H2O在高温下反应时，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则乙为铁，
19、铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为 3Fe4H 2O(g)Fe3O44H 2。= = = = =高 温 (2)若甲、乙是离子化合物，且反应是工业制漂白粉的反应，则丙是氢氧化钙，氢氧化钙和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水。气体分子为 14电子结构的物质是乙炔，故反应应为碳化钙和水的反应。氯水中含有 HCl和 HClO：Cl 2H 2OHCl HClO，在饱和氯水中加块状石灰石，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，促进上述平衡右移，从而能制得较浓 HClO溶液。答案：(1)C 第四周期族 3Fe4H 2O(g) Fe3O44H 2= = = = =高 温 (2)2Cl 2
20、2Ca(OH) 2=Ca(ClO)2CaCl 22H 2OCaC 22H 2O Ca(OH) 2C 2H282Cl 2H 2OCaCO 3=Ca2 2Cl 2HClOCO 2 HOCl13.(10分)(2019南京模拟)硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。用锌白矿(主要成分为 ZnO，还含有 Fe2O3、CuO、SiO 2等杂质)制备 ZnSO47H2O的流程如下：相关金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH(开始沉淀的 pH按金属离子浓度为 1.0 molL1 计算)如表所示：金属离子 开始沉淀的 pH 沉淀完全的 pHFe3 1.1 3.2Fe2 5.8 8.8Zn2 6.4 8.0(1)“滤渣
21、 1”的主要成分为 (填化学式)。 “酸浸”过程中，提高锌元素浸出率的措施有适当提高酸的浓度、 (填一种)。(2)“置换”过程中，加入适量的锌粉，除与溶液中的 Fe3 、H 反应外，另一主要反应的化学方程式为_。(3)“氧化”一步中，发生反应的离子方程式为_。溶液 pH控制在3.2，6.4)之间的目的是_。(4)“母液”中含有的盐类物质有_(填化学式)。答案：(1)SiO 2 粉碎锌白矿(或充分搅拌浆料、适当加热等)(2)ZnCuSO 4=CuZnSO 4(3)3Fe2 MnO 7ZnO9H =3Fe(OH)3MnO 27Zn 2 使 Fe3 沉淀完全，而 Zn24不沉淀(4)ZnSO4、K
22、2SO414.(12分)(2019潍坊模拟)铜及其化合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有1、2。已知 Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。9(1)工业上可用 Cu2SO 2 2CuSO 2反应制取粗铜，该反应中 = = = = = 元素被还原。(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在 50 ，加入 H2O2溶液，一段时间后，升温到 60 ，再反应一段时间后可制得硫酸铜，该反应的离子方程式为 。温度控制在 5060 的原因除了加快反应速率外，还有_。在 CuSO4溶液中加入一定量的 Na2SO3和 NaCl溶液加热，生成 CuCl沉淀，写出生成 CuCl的离子方程式：_。(
23、3)现向 Cu、Cu 2O和 CuO组成的混合物中，加入 2 L 0.6 molL1 HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到 4 480 mL NO气体(标准状况)。Cu 2O与稀硝酸反应的离子方程式为_。若将上述混合物用足量的 H2加热还原，所得到固体的质量为 g。若混合物中含 0.2 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗 H2SO4的物质的量为 mol。解析：(1)在该反应中铜、氧元素的化合价降低，得到电子，被还原。(3)Cu 2O与稀硝酸反应的离子方程式是 3Cu2O2NO 14H =6Cu2 2NO7H 2O。硝酸发生反应后氮元3素的存在形式是 Cu(NO3)2和 NO，由
24、 2 L0.6 molL1 2 nCu(NO3)24.480 L22.4 Lmol1 得 nCu(NO3)20.5 mol， n(Cu2 )0.5 mol，所以若将上述混合物用足量的 H2加热还原，所得到固体的质量为 0.5 mol64 gmol1 32 g。若混合物中含 0.2 mol Cu，则根据铜原子守恒可得：2 n(Cu2O) n(CuO)0.3 mol；根据得失电子守恒可得：2n(Cu)2 n(Cu2O)3(4.480 L22.4 Lmol1 )，解得 n(CuO)0.1 mol， n(Cu2O)0.1 mol，消耗 H2SO4的物质的量为 0.1 mol0.1 mol0.2 mol。答案：(1)铜、氧(2)CuH 2O22H =Cu2 2H 2O 防止 H2O2分解 2Cu 2 2Cl SO H 2O232CuClSO 2H = = = = = 24(3)3Cu2O2NO 14H =6Cu2 2NO7H 2O 32 0.2310
