2014年全国100所名校高三单元测试示范卷 化学卷5 铝、铁及其化合

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 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64

第Ⅰ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.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,可用做净水剂 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暴震剂,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:C

2.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)介于0.02%至2.04%之间的铁合金的统称。 答案:A

3.除去CuO中的Al2O3,可选用的试剂是

A.稀盐酸 B.NaOH溶液 C.水 D.稀硫酸

解析:CuO、Al2O3均不溶于水,均能与稀盐酸、稀硫酸反应,只有Al2O3能与NaOH溶液反应,B项正确。 答案:B 4.下列变化中不可能通过一步反应完成的是 ．．．

A.AlC.Fe

Al(OH)3

B.Al2O3

NaAlO2 Fe(OH)3

Fe3O4 D.Fe(OH)2

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:A

5.下列气体逐渐通入NaAlO2溶液中,开始时产生沉淀,继续通入气体时沉淀又溶解,该气体是

A.CO2 B.NO C.H2S D.NO2

解析:NaAlO2能与酸反应生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3沉淀只能溶于强酸和强碱,故D项符合题意。

- 1 -

答案:D

6.向下列物质的溶液中通入过量的SO2,最终没有沉淀生成的是

A.Na2S B.Ca(OH)2 C.Ca(NO3)2 D.Ca(ClO)2

解析:SO2与Ca(ClO)2溶液、Ca(NO3)2溶液反应首先被氧化成S,后生成CaSO4沉淀;与Ca(OH)2溶液反应先生成白色沉淀,后白色沉淀溶解,B项符合题意。 答案:B

7.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是

A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2

C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质,可以向溶液中加入铁粉,然后过滤

D.Fe3+与KSCN溶液反应生成红色沉淀

解析:赤铁矿的主要成分是Fe2O3,A项错误;铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2,B项错误;C项正确;Fe3+与KSCN溶液反应生成红色溶液,D项错误。 答案:C

8.下列各组离子在溶液中能大量共存,加入Al2(SO4)3后仍能大量共存的是

A.Na+、I-、C、S B.Fe2+、H+、K+、N

C.Mg2+、Na+、SCN-、Cl- D.Cu2+、Ba2+、Na+、N

解析:A项中加入Al2(SO4)3之后C与Al3+发生双水解反应而不能大量共存;B项中Fe2+、H+、N不能大量共存;D项中加入Al2(SO4)3之后Ba2+与S不能大量共存。 答案:C

9.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++CuB.将磁性氧化铁溶于盐酸中:Fe3O4+8H+C.向硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液: Fe2++2H2O2+4H+

Fe3++4H2O

2Fe3++3H2↑

2Fe2++Cu2+ 3Fe3++4H2O

D.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+

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:A

10.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

- 2 -

A.Fe与FeCl3溶液 B.Na2CO3溶液与HCl

C.NaOH溶液与CO2 D.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:A

11.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 将混合气体通过饱和Na2CO3溶A 除去CO2中少量的SO2 液 B 除去Cu粉中混有的CuO 向混合物中滴加适量稀硝酸 向溶液中滴入氯水后,再滴加C 检验溶液中是否含有Fe2+ KSCN溶液 证明H2CO3的酸性比D 将CO2通入Na2SiO3溶液中 H2SiO3强

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项中实验设计能够达到实验目的,D项正确。 答案:D

12.将由NaOH、BaCl2、Al2(SO4)3三种固体组成的混合物溶于足量的水中,充分溶解后,向混合溶液中滴加1 mol·L-1的稀硫酸,加入稀硫酸的体积与生成沉淀的质量关系如图所示。下列有关判断正确的是

A.AB段发生反应的离子方程式为Ba2++SB.BC段发生反应的离子方程式为H++OH-C.D点表示的沉淀的化学式为Al(OH)3 D.E点时溶液中含有Al

解析:由图知,三种固体中NaOH、BaCl2是过量的,三种固体混合后生成了硫酸钡沉淀,溶液中有过量的NaOH、BaCl2和生成的NaAlO2,故AB段应生成硫酸钡

BaSO4↓ H2O

- 3 -

沉淀,同时加入的氢离子与溶液中的氢氧根离子生成水分子,A项错误;BC段没有沉淀生成,说明发生反应:H++OH-反应:Al+H++H2O

H2O,B项正确;CD段又有沉淀生成,说明发生了

Al(OH)3↓,所以D点表示的沉淀的化学式应为Al(OH)3、

BaSO4,C项错误;DE段沉淀减少,说明Al(OH)3沉淀与氢离子发生反应生成了Al3+,D项错误。

答案:B

13.镁、铝各1 mol组成的混合物溶于一定量的盐酸中,恰好完全反应后,再加入3 mol Na2O2固体使之充分反应,最终产物是

A.Mg(OH)2、Al(OH)3、NaCl

B.Mg(OH)2、Al(OH)3、NaAlO2、NaCl C.Mg(OH)2、NaAlO2、NaCl

D.Al(OH)3、NaAlO2、MgCl2、NaCl

解析:3 mol Na2O2可转化为6 mol NaOH,其中Mg2+消耗2 mol NaOH生成Mg(OH)2,还剩4 mol NaOH与Al3+反应,Al3+恰好完全转化为NaAlO2,C项正确。 答案:C 14.某无色溶液仅由Ag+、Na+、Al3+、Ba2+、Al、C、S中的若干种组成。取该溶液进行以下实验:

①取适量试液,加入过量盐酸,有气体生成,溶液依然保持澄清;

②向①所得溶液中加入过量碳酸氢钾溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲; ③向②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,有白色沉淀乙析出。 下列说法中不正确的是 ．．．

A.一定存在的离子有C、Al、Na+ B.一定不存在的离子有Ag+、Ba2+、Al3+ C.可能存在的离子是S D.白色沉淀乙只能是BaCO3

解析:①中加入过量盐酸,有气体生成,溶液依然保持澄清,可知该溶液中一定不存在Ag+,一定存在C,因Ba2+、Al3+与C均能反应,所以一定不存在Ba2+、Al3+;向①所得溶液中加入过量碳酸氢钾溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲,可知一定存在Al;向②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,有白色沉淀乙析出,因②所得溶液

- 4 -

中存在HC,所以白色沉淀可能只有BaCO3,也可能是BaCO3和BaSO4的混合物,即原溶液中无法确定是否含有S。综上分析,溶液中一定存在C、Al,因溶液呈电中性,则至少含有一种阳离子,一定存在Na+。

答案:D

15.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)气体,向所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是

A.11.2 g

B.5.6 g C.2.8 g D.无法计算

解析:FeO、Fe、Fe3O4恰好溶于稀盐酸中,所得溶质为FeCl2,用CO还原该混合物,由

n(Fe)∶n(Cl)=1∶2,得

m(Fe)=n(Cl)·M(Fe)=×1

mol·L-1×100

mL×10-3L·mL-1×56 g·mol-1=2.8 g,C项正确。 答案:C

第Ⅱ卷 (非选择题 共55分)

二、非选择题(本题包括6小题,共55分)

16.(8分)铝是生活中非常常见的一种金属,请回答下列问题:

(1)金属铝是活泼金属,在生活中应用很广泛,原因是 。 (2)在隔绝空气的条件下,用镁条引燃四氧化三铁粉末和铝粉的均匀混合物,使其发生铝热反应,冷却后将剩余固体平均分成两等份。

①铝粉与四氧化三铁粉末反应的化学方程式为 。 ②向第一份剩余的固体中加入足量 NaOH 溶液,放出标准状况下1.344 L 气体,产生气体反应的离子方程式为 。 ③向第二份剩余的固体中加入足量盐酸,放出标准状况下 3.36 L 气体,则原混合物中 Al 与 Fe3O4 的物质的量之比为 。

答案:(1)铝表面容易生成一层致密的氧化物保护膜,对内部的金属起到了保护作用

(2)①8Al+3Fe3O4②2Al+2OH-+2H2O③4∶1(每空2分)

17.(8分)A、B、C、X均为中学化学常见物质,一定条件下它们有如图转化关系(其他产物已略去),回答下列问题:

9Fe+4Al2O3 2Al+3H2↑

- 5 -

(1)若X为一种金属单质,A、B、C均为化合物,则X为 ,C为

;写

出

反

应

①

的

化

学

方

程

式: 。

(2)若A为一种碱,其焰色反应为黄色,X中含有氯元素,则A为 ,X为

;

反

应

③

的

离

子

方

程

式

为 。 答

案

:(1)Fe(1

Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(2分)

4Al(OH)3↓(2分)

分

);Fe(NO3)2(1

分);Fe+4HNO3(稀)

(2)NaOH(1分);AlCl3(1分);3Al+Al3++6H2O

18.(10分)现有A、B、C、D、E五种强电解质,它们在水中可电离产生下列离子(各种离子不重复)。

H+、Na+、Al3+、Ag+、阳离子 Ba2+ 阴离子 OH-、Cl-、C、N、S

已知:①A、B两溶液呈碱性;C、D、E溶液呈酸性。

②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生;A溶液与C溶液反应只有气体产生(沉淀包括微溶物,下同)。

③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀;C只能与D反应产生沉淀。 试回答下列问题:

(1)写出下列物质的化学式:A ,D 。

(2)将C溶液逐滴加入等体积、等物质的量浓度的A溶液中,反应后溶液中各种阴离子

的

E浓

度

由

大B

到

小

的

顺

序

为 。 (3)写出

溶液与过量的

溶液反应的离子方程

式: 。

(4)向100 mL 0.1 mol·L-1 E溶液中逐滴加入35 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液,用一个离子方程式表示该溶液中发生的总反应: 。 答案:(1)Na2CO3;AgNO3(各1分) (2)c(Cl-)>c(HC)>c(OH-)>c(C)(2分)

- 6 -

(3)2Al3++3S+3Ba2++8OH-(4)2Al3++7OH-

3BaSO4↓+2Al+4H2O(3分)

Al(OH)3↓+Al+2H2O(3分)

19.(10分)某氯化铁样品含有少量FeCl2杂质。现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:

请根据上面流程,回答下列问题:

(1)操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还必须有 (填仪器名称)。 (2)

请

写

出

加

入

溴

水

时

发

生

反

应

的

离

子

方

程

式: ,加入过量氨水的目的是 。 (3)

检

验

沉

淀

是

否

已

经

洗

涤

干

净

的

操

作

是 。

(4)若蒸发皿的质量是W1 g,蒸发皿与加热后固体的总质量是W2 g,则样品中铁元素的质量分数是 (列出计算式,不需化简);若称量准确,最(写出一种原因即可)。

答案:(1)250 mL容量瓶(1分) (2)2Fe2++Br2

2Fe3++2Br-(2分);使Fe3+充分沉淀(1分)

终测量的结果偏大,则造成误差的原因可能是

(3)取少量最后一次洗出液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净(2分) (4)×100%;固体加热时未充分反应变为Fe2O3(各2分)

20.(9分)现有一包铁粉和铜粉的混合粉末,为确定其组成,现提供4 mol·L-1的FeCl3溶液(其他用品略),某化学小组的实验结果如下(假定反应前后溶液的体积不变):

组别 ① ② ③ ④ V[FeCl3(aq)]/mL 100 100 100 100 混合粉末的质量/g 6 13.2 24 36 反应后剩余固体的质0 1.28 12.8 24.8 量/g

试回答下列问题:

(1)由第②组数据计算可知,原混合粉末中n(Fe)∶n(Cu)= 。 (2)在②、③、④中,剩余固体只有铜的是 。 (3)第①组溶液反应后,溶液中c(Fe3+)= mol·L-1。

- 7 -

答案:(1)1∶1 (2)②③

(3)2(每空3分)

21.(10分)利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4]生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下:

已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以电离出TiO2+和S。 请回答下列问题:

(1)步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是 。

(2)滤渣的主要成分为TiO2·xH2O,写出TiOSO4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式: 。

(3)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫的化学方程式为 。

(4)步骤④的离子方程式是 。 (5)步骤⑥必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及 。

(6)为了测定步骤②所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数,取晶体样品a g,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液,取出20.00 mL溶液,用KMnO4溶液滴定(假设杂质与KMnO4不反应)。若消耗0.1000 mol·L-1的KMnO4溶液20.00 mL,则所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为 (用含a的代数式表示)。 答案:(1)过滤(1分) (2)TiOSO4+(x+1)H2O(3)4FeSO4+O2(4)Fe2++2HC

TiO2·xH2O↓+H2SO4(2分)

2Fe2O3+4SO3(2分) FeCO3↓+CO2↑+H2O(2分)

(5)防止Fe2+被氧化(1分) (6)(2分)

- 8 -

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