第三章金属及其化合物单元过关检测一、选择题(本题包括13小题，每小题5分，共65分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)1.(2014·北京卷)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()A.KB.NaC.FeD.Al解析：常见金属中，铝和镁在表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。答案：D2.(2014·福建卷)常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是()A.①③B.①④C.②④D.②③解析：①中Y是两性氢氧化物，常温下既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应；②中SiO2不能与浓盐酸反应；③中N2与O2在高温或者放电的条件下反应生成NO；N2与H2在高温高压、催化剂的条件下反应生成NH3；④中在常温下，2FeCl3+Cu2=FeCl2+CuCl2，4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，B项正确。答案：B3.下列实验现象描述错误的是( )编号实验现象A加热放在坩埚中的小块钠钠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，好像有一层膜兜着C在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液生成白色沉淀，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溶液中铝条立刻产生大量无色气泡，铝条逐渐变细，铝条逐渐发热解析：钠熔点低，焰色反应为黄色，燃烧生成淡黄色过氧化钠，A项正确；铝熔点低，加热熔化，表面生成的Al2O3熔点高形成保护膜，B项正确；Fe(OH)2易被空气中的O2\n氧化，最终生成Fe(OH)3，C项正确；铝条表面有Al2O3存在，放入碱液中，首先反应的为Al2O3，即开始无气泡放出，D项错误。答案：D4.下列类比关系正确的是( )A.AlCl3与过量NaOH溶液反应生成，则与过量NH3·H2O反应也生成B.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则与SO2反应可生成Na2SO3和O2C.Fe与Cl2反应生成FeCl3，则与I2反应可生成FeI3D.Al与Fe2O3能发生铝热反应，则Al与MnO2也能发生铝热反应解析：A项，Al(OH)3不能溶解在弱碱氨水中；B项，SO2会被Na2O2氧化生成Na2SO4；C项，I2氧化能力较弱，与Fe反应生成FeI2；D项，Al的活泼性大于Mn，所以Al与MnO2能发生铝热反应。答案：D5.(2011·山东卷)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是()A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al解析：本题考查了常见金属化合物的性质、电解化学知识。金属Al、Fe、Cu所形成的氧化物中，Al2O3是两性氧化物，A错误；其中Cu能够在空气中生成碱式碳酸铜［Cu2(OH)2CO3］，是一种盐，B错误；电解AlCl3、FeCl3、CuCl2混合溶液中，根据阳离子的放电顺序，先析出Cu，H2后，再析出Fe，D错误。答案：C6.(2014·浙江卷)雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na+、、Mg2+、Al3+、、、Cl-。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得试样溶液，设计并完成了如下的实验：已知：3+8Al+5OH-+2H2O3NH3↑+8根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确的是()A.试样中肯定存在、Mg2+、和\nB.试样中一定不含Al3+C.试样中可能存在Na+、Cl-D.该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4解析：Al3+在Ba(OH)2溶液中生成，通入CO2转化成Al(OH)3沉淀，加入H+后又溶解，故看不到明显现象，因此无法确定的存在。答案：B7.下列叙述正确的是( )A.将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2，产生沉淀B.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入NaNO3固体，铜粉仍不溶C.向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀消失D.纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO4固体，速率不改变解析：根据强酸制弱酸原理，CO2、SO2均不能与BaCl2溶液反应，所以再通入SO2时也无沉淀产生，A项错误；Cu不能与稀硫酸反应，但加入NaNO3后，溶液中存在HNO3，Cu溶解在HNO3中，B项错误；Al3+与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀，加入NaHSO4溶液时，NaHSO4电离出的H+使Al(OH)3溶解，C项正确；加入CuSO4溶液后形成原电池而加快了产生H2的速率，D项错误。答案：C8.(2014·天津卷改编)已知：下列说法错误的是()A.工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgOB.工业制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3C.可以推知Na2O熔点比NaCl的高D.可以用铝热反应来制取镁解析：MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本；AlCl3是共价化合物，熔融态难导电。答案：D9.(2014·全国新课标Ⅱ卷)下列反应中，反应后固体物质增重的是()A.氢气通过灼热的CuO粉末B.二氧化碳通过Na2O2粉末C.铝与Fe2O3发生铝热反应D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液\n解析：氢气能夺取灼热的CuO中的氧，使固体质量减小，A项错误；Na2O2粉末能夺取二氧化碳中相当于CO的成分形成Na2CO3，固体质量增加，B项正确；铝与Fe2O3发生铝热反应生成铁和氧化铝，反应前后均是固体，固体质量不变，C项错误；锌粒投入Cu(NO3)2溶液相对原子质量较大的锌置换出相对原子质量较小的铜，固体质量减小，D项错误。答案：B10.向100mL2mol·L-1NaHCO3溶液中加入一定量X,恰好使其转化为只含Na2CO3一种溶质(不考虑水解及难溶物质的溶解)的溶液,实现转化的物质X有多种,下列选项中不正确的是()解析：100mL2mol·L-1NaHCO3溶液中含0.2molNaHCO3,A、B、C三项最终均发生反应：NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O,故需加入0.2molNaOH或能生成0.2molNaOH的物质,而D项发生反应：2NaHCO3+Ca(OH)2=Na2CO3+CaCO3↓+2H2O,故只需加入0.1molCa(OH)2。答案：D11.(2011·广东卷)某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活动性B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D.将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体解析：本题考查镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中，并及时搅拌，A是错误的；过滤时需要用玻璃棒引流，因此C不正确；蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿，由于MgCl2水解，所以加热时必须在HCl的气氛中加热才能得到MgCl2固体，所以D不正确。答案：B12.(2010·上海卷)将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()\n解析：向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴入0.1L时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生：HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，不放出气体，当再加入0.1L时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；此时开始放出气体，分析图象，可知选C。答案：C13.用下列装置不能达到有关实验目的的是( )A.用甲图装置证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)B.用乙图装置制备Fe(OH)2C.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：小试管内放NaHCO3固体更能证明NaHCO3不稳定。答案：D二、非选择题(本题包括3小题，共35分)14.(10分)已知蓝铜矿的主要成分是2CuCO3·Cu(OH)2，受热易分解。铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2。已知NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3↓+NaHCO3，根据下列转化框图回答问题：(1)写出②的离子方程式： 、 。 (2)沉淀a、c的化学成分分别是 、 。 \n(3)请写出检验沉淀b中所含有阳离子的实验方法： 。 (4)洗涤沉淀c的实验操作方法是 ，加热沉淀c应放在 (容器)中进行。 (5)经过④⑤步反应得到铜和金属铝，写出反应的化学方程式： 。 解析：结合题目信息及框图可知：①加入的为足量的盐酸或硫酸，沉淀a为二氧化硅，溶液a为铁和铝的盐溶液，沉淀b为氢氧化铁；结合框图可得F为二氧化碳，G为铜，沉淀c为氢氧化铝，B为氧化铝。答案：(1)Al3++4OH-+2H2O Fe3++3OH-Fe(OH)3↓ (2)SiO2 Al(OH)3(3)取沉淀少量于一支洁净的试管中，加入少量盐酸，然后再往试管中加入几滴KSCN溶液，发现试管内呈现红色，说明沉淀b中含有阳离子Fe3+(4)在漏斗内的沉淀上加入一定量的蒸馏水，没过沉淀，待水自然流下，重复数次 坩埚(5)2[2CuCO3·Cu(OH)2]+3C6Cu+7CO2↑+2H2O，2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑15.（12分）在高温条件下铁与水能发生反应。资料显示，在不同温度下，还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温度低于570℃时，生成FeO，高于570℃时，生成Fe3O4。老师用如图所示实验装置，完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验。(1)实验中使用肥皂液的作用是。(2)甲同学为探究实验后试管内的固体X中含有哪些物质，进行了下列实验。实验。根据上述实验，能确定固体中存在的物质是；不能确定是否存在FeO的原因是。解析：(1)有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当听到爆鸣声说明有氢气生成。\n(2)与盐酸反应有气泡冒出说明含有铁；不能确定是否含有Fe3O4或FeO，铁与盐酸反应生成了氯化亚铁，如果混合物中存在Fe3O4，溶于盐酸生成的Fe3+与Fe反应生成了Fe2+。答案：(1)检验反应中生成的H2(2)Fe铁与盐酸反应生成了氯化亚铁，或者Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3+与Fe反应生成了Fe2+16.(13分)(2015·豫北名校联考)利用Na2O2与水反应能放出氧气的性质，可通过选择装置A或B来测定已部分变质的Na2O2样品中Na2O2的质量分数。(1)现欲用500mL量筒进行测定，取用Na2O2样品的质量应是(填序号)。A.0.1～0.2gB.2.5～3.0gC.5.0～6.0gD.10～15g(2)如用托盘天平称取样品，应选用如图中的(填数字序号)，不选用另一个装置的原因是。(3)因Na2O2与水反应会放热而影响测定的准确性，所以反应结束后，必须使锥形瓶中的气体温度降低至室温。如忽略导管本身带来的测量误差，应选用装置A、B中的(填“A”或“B”)。如果选用了另一种不恰当的装置，测得的Na2O2的质量分数会(填“偏大”或“偏小”)，原因是。(4)如在实验中，气体摩尔体积为aL/mol，量筒中收集到的水的体积为VmL，样品的质量为mg，则样品中Na2O2的质量分数为%。解析：(1)根据量筒的体积可粗略计算出Na2O2的最大质量约为3.5g，Na2O2的质量应小于3.5g，如果过多会造成量筒中液体外溢，如果过少产生的气体太少，测量过程中量筒无法读数或误差太大，故选择Na2O2样品的合适质量为2.5～3.0g。(4)量筒中收集到的液体体积即为O2的体积，其物质的量n(O2)=V×10-3/amol，根据反应关系式：2Na2O2～O2，可得n(Na2O2)=2V×10-3/amol，Na2O2的质量分数=。答案：(1)B(2)①过氧化钠容易与空气中的H2O和CO2反应，不宜暴露在空气中称量\n(3)A偏大量筒的读数大于室温时放出的氧气的体积(4)15.6V/am
