2019版高考化学一轮精选教师用书人教通用：第三章金属及其重要化合物章末综合检测（三）

章末综合检测(三)

(时间：60分钟　满分：100分)

一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)

1．下列说法不正确的是(　　)

A．Na2O2能与CO2反应，可用作呼吸面具的供氧剂

B．Al2O3熔点高，可用于制作耐高温仪器

C．明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂

D．SiO2有导电性，可用于制备光导纤维

解析：选D。Na2O2能与CO2反应生成氧气，常用作供氧剂，故A正确；Al2O3熔点高，硬度大，可用于制作耐高温仪器，故B正确；明矾含有Al3＋，易水解生成氢氧化铝胶体，具有吸附性，可用作净水剂，故C正确；SiO2不具有导电性，故D错误。

2．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质：①FeCl3　②Fe2O3　③Cu(NO3)2　④KNO3，铜粉溶解的是(　　)

A．只有①或② B．只有②或④

C．只有①或②或③ D．上述物质中任意一种

解析：选D。Cu与Fe3＋作用：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，Fe2O3与稀H2SO4反应生成Fe3＋，故①②能使铜粉溶解。H＋、NO具有强氧化性，能使铜粉溶解，故③④也能使铜粉溶解。

3．在一定条件下，五种含有同种金属元素的单质或其化合物，能按如图箭头方向实现一步转化(不含电解)，该金属元素可能是(　　)

①Fe　　　②Cu　　　③Al　　　④Na

A．①②　　 B．②④

C．①③ D．③④

答案：A

4．(2018·福州模拟)一定条件下，中学化学常见物质甲、乙之间存在如下转化关系，则乙是(　　)

A．HCl B．FeCl2  

C．KOH D．NaHCO3

解析：选D。由甲→乙发生复分解反应、甲→乙发生化合反应可知，甲、乙均为化合物。由转化关系可知，甲为化合物，不会通过化合反应生成HCl，A不选；若乙为FeCl2，甲→乙的化合反应应属于氧化还原反应，但不满足甲→乙发生复分解反应，B不选；甲为化合物，不会通过化合反应生成KOH，C不选；若甲为碳酸钠，与少量盐酸发生复分解反应生成乙(碳酸氢钠)，碳酸钠、水、二氧化碳发生化合反应生成乙(碳酸氢钠)，故选D。

5．下列有关金属的工业制法中正确的是(　　)

A．制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛

B．炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物

C．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液

D．炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜

解析：选B。 A中不能用TiCl4溶液，要用熔融态的TiCl4；电解NaCl溶液得到NaOH、Cl2和H2；电解法精炼铜的原料是粗铜。

6．(2016·高考全国卷Ⅱ)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：

①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；

②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。

该白色粉末可能为(　　)

A．NaHCO3、Al(OH)3 B．AgCl、NaHCO3

C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4

解析：选C。A项，样品加入水NaHCO3溶解，再加入稀盐酸Al(OH)3溶解，HCl与NaHCO3反应放出气体，但样品中加入稀硫酸，不会出现固体，A项错误；B项，样品中加入水NaHCO3溶解，再加入稀盐酸AgCl不溶解，B项错误；C项，样品加入水Na2SO3溶解，再加入稀盐酸BaCO3溶解，产生气体，而加入稀硫酸产生CO2和SO2的混合气体，且生成BaSO4沉淀，C项正确；D项，样品加水均溶解，D项错误。

7．(2018·潍坊模拟)用铝制易拉罐收集满CO2，加入过量NaOH浓溶液，立即把口封闭。发现易拉罐“咔咔”作响，并变瘪了；过一会儿后，易拉罐又会作响并鼓起来。下列说法正确的是(　　)

A．导致易拉罐变瘪的离子反应是CO2＋OH－===HCO

B．导致易拉罐又鼓起来的反应是Al3＋＋3HCO===Al(OH)3＋3CO2↑

C．若将CO2换为NH3，浓NaOH溶液换为水，易拉罐也会出现先瘪后鼓的现象

D．上述过程中总共发生了3个化学反应，且反应结束后的溶液显碱性

解析：选D。A．气体与碱反应，导致易拉罐变瘪，离子反应为CO2＋2OH－===CO＋H2O，故A错误；B．易拉罐又会作响并鼓起来，发生2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，气体压强增大，故B错误；C．将CO2换为NH3，浓NaOH溶液换为水，只发生氨气与水的反应，易拉罐只会出现变瘪的现象，故C错误；D．上述过程共发生3个反应，反应后溶液中还有未反应的NaOH，故D正确。

8．用下图所示装置不能达到有关实验目的的是(　　)

A．用甲图装置证明密度ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)

B．用乙图装置制备Fe(OH)2

C．用丙图装置制取金属锰

D．用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性

解析：选D。钠放入装有水和煤油的烧杯中，钠在水和煤油的接触界面处反应，说明钠的密度介于二者之间，A项正确；利用煤油隔绝空气，将滴管插入试管底部，可以观察到白色的Fe(OH)2沉淀，B项正确；镁条引燃，氯酸钾助燃可以引发铝热反应，C项正确；NaHCO3被直接加热，温度较高，即使NaHCO3分解，也不能说明二者的稳定性差异，D项错误。

9．(2015·高考全国卷Ⅰ)下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(　　)

解析：选D。A．稀硝酸与过量铁粉发生的反应分两步进行，先发生反应：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，过量的铁粉再与Fe(NO3)3发生反应：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2，充分反应后滴加KSCN溶液，溶液不会变为红色，实验现象错误，故A不正确。B．铜粉与Fe2(SO4)3溶液发生反应：Cu＋Fe2(SO4)3===CuSO4＋2FeSO4，实验现象为溶液变蓝色，但是没有黑色固体出现，该实验能说明Fe3＋的氧化性比Cu2＋强，不能说明金属铁比铜活泼，因为铁没有置换出铜单质，故B不正确。C．用砂纸仔细打磨铝箔，能将铝箔表面的致密的氧化铝薄膜除去，但是在酒精灯上加热后，铝和空气中的氧气又生成了氧化铝，因为氧化铝的熔点高于铝的熔点，而氧化铝在铝的表面，所以加热铝箔的时候铝失去光泽，铝熔化但是不会滴落，实验现象不正确，故C不正确。D．将MgSO4溶液滴入NaOH溶液至过量，发生反应：MgSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Mg(OH)2↓，有白色沉淀产生，再滴加CuSO4溶液，白色沉淀转化为浅蓝色沉淀，发生反应为CuSO4＋Mg(OH)2===Cu(OH)2＋MgSO4，因为Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的溶度积小，发生了沉淀的转化，故D正确。

10．10 g Fe2O3、SiO2、Al2O3的混合物加入足量的 100 mL x mol·L－1稀硫酸中，过滤，然后加入10 mol·L－1NaOH溶液，产生沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如图。以下叙述错误的是(　　)

A．滤出的物质为SiO2

B．可求出x的值

C．可求出Al2O3的质量分数

D．可求出Fe2O3的质量分数

解析：选D。由图像开始未生成沉淀可知，加入的稀硫酸未反应完，故可知Fe2O3、Al2O3完全反应，而SiO2不与稀硫酸反应，则滤出物质为SiO2，故A正确；滴加NaOH 100 mL时，沉淀质量达到最大，此时Fe3＋、Al3＋均以沉淀形式存在，溶液中的溶质为Na2SO4，故 2n(SO)＝n(Na＋)，据此可计算x的值，故B正确；沉淀达最大值后继续滴加碱，溶解的是氢氧化铝，根据 10 mL NaOH 溶液将氢氧化铝溶解完全，可计算Al2O3的质量，进而求出Al2O3的质量分数，故C正确；缺少数据无法求出Fe2O3的质量分数，故D错误。

二、非选择题(本题包括4小题，共50分)

11．(13分)中学常见单质A、B和甲、乙、丙三种化合物有如图所示的转换关系(部分产物未列出)。单质A常作为食品包装材料，甲是两性氧化物。

根据图示转化关系回答：

(1)写出下列物质的化学式：单质A________________，乙____________________。

(2)写出单质A与Fe2O3反应的化学方程式：________________________，利用该反应的原理，可用于________________________________。

(3)用单质A做成的容器可以储存和运输浓硫酸的原因是_____________________。

(4)写出反应①的离子方程式：____________________________________________。

(5)工业上冶炼下列物质通常不采用电解法的是____________。

a．Na   b．Mg

c．Fe   d．Ag

(6)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有__________。

a．KCl   b．KClO3

c．MnO2   d．Mg

解析：(1)根据图示可以得到A为金属Al，乙是金属Al与氢氧化钠溶液反应得到的化合物，故为NaAlO2。

(2)单质A与Fe2O3发生的是铝热反应，故反应方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，铝热反应的应用为焊接钢轨等。

(3)常温下金属铝遇到浓硫酸会发生钝化现象，故可用金属铝容器储存和运输浓硫酸。

(5)冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的Al2O3)制得；热还原法用于冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有C、CO、H2等；热分解法冶炼不活泼的金属Hg、Ag，用加热分解氧化物的方法制得。

(6)铝热反应需要引发剂引发高温反应，用少量氯酸钾和镁条引发，点燃镁条燃烧放热使氯酸钾分解生成氧气助燃产生反应引发所需要的温度。

答案：(1)Al　NaAlO2

(2)2Al ＋ Fe2O3Al2O3＋2Fe　焊接钢轨

(3)常温下Al单质遇浓硫酸发生钝化

(4)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑

(5)cd　(6)bd

12．(14分)(2018·石家庄检测)小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3)，某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案：

Ⅰ.加热分解法

利用图1装置，充分加热小苏打样品。

(1)仪器a的名称为__________。

(2)在实验过程中，需要测量的实验数据有

①仪器a的质量；

②_______________________________________________________________________；

③_______________________________________________________________________。

Ⅱ.测量气体体积法

利用图2装置，测定反应生成气体的体积。

(1)组装好仪器后，首先进行的操作为___________________________________。

(2)导管g的作用为____________________________________________________。

(3)为了减小实验误差，B、C中最好用________溶液代替水。

(4)待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项有

①_______________________________________________________________________；

②_______________________________________________________________________。

(5)若所取样品的质量为m g，反应前滴定管C的读数为V1 mL，反应结束后滴定管C的读数为 V2 mL，则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为________(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。

解析：Ⅰ.(1)仪器a是坩埚。(2)还需要测量的实验数据有“加热前，仪器a和样品的总质量”和“加热冷却后，仪器a和残留物的总质量”。Ⅱ.(1)涉及气体的实验，装置连接好后第一步是检查装置气密性。(2)导管g的作用是平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差。(3)由于生成的二氧化碳溶于水，造成误差，所以采用饱和NaHCO3溶液代替水，从而减小误差。(4)①读数时上下移动C管，使B、C两管液面相平，减小由于压强不同引起的体积误差；②视线与液面最低处相平，减小由于读数引起的体积误差。(5)根据碳原子守恒，1 mol碳原子对应1 mol二氧化碳，二氧化碳的物质的量为 mol，所以样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为 mol。

答案：Ⅰ.(1)坩埚

(2)②加热前，仪器a和样品的总质量　③加热冷却后，仪器a和残留物的总质量

Ⅱ.(1)检查装置气密性

(2)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差

(3)饱和NaHCO3

(4)①读数时应上下移动C管，使B、C两管液面相平　②视线与液面最低处相平

(5) mol

13．(10分)(2017·高考江苏卷)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：

注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。

(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为________________________________。

(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________ (填“增大”“不变”或“减小”)。

(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是

________________________________________________________________________。

(4)铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是_______________________________________。

解析：(1)Al2O3为两性氧化物，在NaOH溶液中会溶解生成NaAlO2。(2)加入的NaHCO3与过量的NaOH反应，导致溶液的pH减小。(3)电解熔融Al2O3时阳极上生成O2，O2会氧化石墨电极。

答案：(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O

(2)减小　(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化

(4)NH4Cl分解产生的 HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜

14．(13分)(2018·岳阳模拟)铜是生物体必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。

(1)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式：____________________________________。

(2)为了保护环境和节约资源，通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式：______________________。

(3)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，该反应的氧化剂是_______________________________；当生成19.2 g Cu 时，反应中转移的电子为________mol。

(4)某研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中CuSO4·5H2O(不含能与I－反应的氧化性杂质)的含量。取a g试样配成 100 mL 溶液，每次取25.00 mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式：________________________________。

继续滴加KI溶液至沉淀不再产生，溶液中的I2用硫代硫酸钠标准溶液滴定，发生反应的化学方程式为I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6，平均消耗c mol/L的Na2S2O3溶液V mL。则试样中CuSO4·5H2O的质量分数为________。

解析：(1)Cu与稀硝酸反应生成 Cu(NO3)2、NO、H2O。

(2)该反应的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。

(3)该反应中Cu的化合价降低，氧化剂为Cu2O和Cu2S。每生成1 mol Cu 转移1 mol 电子，故生成19.2 g Cu时，转移电子0.3 mol。

(4)根据2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2、I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6可得关系式：Cu2＋～Na2S2O3，则试样中CuSO4·5H2O的质量为c mol/L×V×10－3 L×250 g/mol×＝cV g，故其质量分数为×100%。

答案：(1)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

(2)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O

(3)Cu2O和Cu2S　0.3

(4)2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2　×100%