2012届高考化学一轮复习 第三章 金属及其化合物章末质量检测

2012届高考化学一轮复习章末质量检测：第三章 金属及其化合物

测试时间：90分钟 满分：100分

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，每小题有1～2个选项符合题意) 1．2005年度诺贝尔生理学或医学奖授予巴里·马歇尔和罗宾·沃伦，以表彰他们发现了幽门螺杆菌以及该细菌对消化性溃疡病的致病机理。下列物质适合胃溃疡严重的病人使用的是( )

A．胃舒平[主要成分是Al(OH)3] B．苏打(主要成分是Na2CO3) C．小苏打(主要成分是NaHCO3) D．碳酸钡粉末

解析：胃溃疡严重的病人胃黏膜已腐烂，如果服用苏打或小苏打会产生大量气体，加剧胃黏膜表面穿孔，使病情更加严重；碳酸钡虽能中和胃酸，但是生成的钡离子有毒并且产生气体。

答案：A

2．下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中，正确的是( ) A．都属于碱性氧化物 B．都能与水发生化合反应 C．水溶液的成分相同

D．与二氧化碳反应生成不同的盐

解析：过氧化钠不是碱性氧化物，A错误，其与水的反应也不是化合反应，B错误；它们的水溶液均为氢氧化钠溶液，C正确。它们与二氧化碳反应均生成碳酸钠，D错误。

答案：C

3．下列操作中，不会发生明显颜色变化的是( ) A．FeSO4溶液中滴入NaOH溶液 B．硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液 C．碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸 D．氯化铁溶液中加入还原性铁粉

解析：A项中先生成灰白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终为红褐色，B项颜色由棕黄色变为红色，C项溶液无明显颜色变化，D项颜色由棕黄色变为浅绿色。

答案：C

4．(2011年原创卷三)Na2O2与足量的某物质Q发生反应并且有氧气生成，下列有关说法正确的是( )

A．Q一定是氧化剂

B．当有1 mol O2生成时转移的电子数目为4 mol C．O2一定是氧化产物

D．Na2O2不可能只发生氧化反应

解析：因生成O2时，氧元素价态升高，故O2是氧化产物，C项对；Na2O2被强氧化剂氧化可得到O2，与水或CO2发生自身的氧化还原反应时也可得到O2，A项错；Na2O2有强氧化性，但遇强氧化剂时能发生氧化反应，D项错；当有1 mol O2生成时，转移2 mol电子，B项错。

答案：C

5．NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( ) A．1 mol Na与足量O2反应生成Na2O或Na2O2均失去NA个电子

B．1 mol Al分别放入足量的冷的浓HNO3、稀HNO3中，反应后转移的电子均为3NA个 C．各5.6 g铁分别与足量的盐酸、氯气反应，电子转移总数均为0.3NA D．2.7 g铝与足量的NaOH溶液反应，转移的电子总数为NA

解析：B项，Al在冷的浓HNO3中钝化，故转移电子数不相等；C项，Fe＋2HCl===FeCl2＋点燃

H2↑，2Fe＋3Cl2=====2FeCl3，所以5.6 g Fe与盐酸反应转移0.2NA个电子，而与Cl2反应则转移0.3NA个电子；D项，发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，2.7 g Al转移电子0.3NA个。

答案：A

6．在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是( ) A．Mg C．Ag

B．Cu D．H2

解析：由氧化性顺序为Ag＋>Cu2＋>Mg2＋可得出答案。 答案：C

7．在一定条件下，使CO和O2的混合气体26 g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14 g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是( )

A．9∶4 C．7∶6

B．1∶1 D．6∶7

点燃

解析：由反应2CO＋O2=====2CO2,2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可推得关系式：CO～Na2O2～Na2CO3，所以固体增加的质量为原来CO的质量，CO为14 g。

设能与之反应的O2的质量为m，则 点燃

2CO ＋ O2=====2CO2 56 g 32 g 14 g m

m＝8 g

26 g－14 g－8 g＝4 g

多余的4 g可能是O2，也可能是CO，则

m(O2)∶m(CO)＝12 g ∶14 g＝6∶7，

或m(O2)∶m(CO)＝8 g ∶18 g＝4∶9，故选D。 答案：D

8．下列说法中不正确的是( ) A．Na2CO3比NaHCO3易溶于水 B．Na2CO3比NaHCO3稳定

C．Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀

D．物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应得CO2的物质的量之比为2∶1 解析：物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应可得等量的CO2，故D不正确。 答案：D

9．(2010年安徽理综)下图是三种稀酸对Fe-Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是( )

A．稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱

B．稀硝酸和铁反应的化学方程式是：Fe＋6NHO3(稀)===Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O C．Cr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强

D．随着Cr含量增加，稀硝酸对Fe－Cr合金的腐蚀性减弱

解析：本题考查无机化合物的性质，意在考查考生的分析推理能力和实际应用知识的能力。在铬含量较高时稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀比稀硫酸和稀盐酸弱，但当铬含量较低时则相反，A选项错误；金属与稀硝酸反应时产生一氧化氮气体，B选项错误；只有三种酸的质量分数，无法比较酸的氢离子浓度，C选项错误；由图可知随铬含量增加硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀减弱，D选项正确。

答案：D

10．下列对物质或微粒的检验试剂和相应的现象描述不当的是( )

A．检验碳酸钾和碳酸钠混合溶液中的钾元素，用铂丝蘸取溶液，放在酒精灯外焰上灼烧，可看到火焰呈紫色

B．检验溶液中的Fe，可取少量待测液，向其中加KSCN溶液，可看到溶液呈红色 C．检验NH4，可向溶液中加入生石灰，将湿润的红色石蕊试纸放在管口，可看到试纸变蓝

D．检验溶液中的Fe2＋，可向溶液中加入KSCN溶液，此时溶液颜色无变化，之后向其中

＋

3＋

加入少量氯水，溶液变为红色

解析：A项，在观察钾元素的焰色反应时应透过蓝色钴玻璃，避免钠元素造成的干扰。 答案：A

11．下列实验中都用到金属丝，无需将金属丝绕成螺旋状的是( ) A．铁丝在氧气中的燃烧 B．铜丝与浓硫酸的反应

C．乙醇的催化氧化实验中所用的铜丝 D．做焰色反应实验所用的铂丝

解析：A、B、C中所用的金属丝都要绕成螺旋状，以增大金属与其他物质的接触面积；而在金属的焰色反应实验中，由于铂丝的作用是蘸取待灼烧的物质，无需绕成螺旋状。

答案：D

12．已知有以下物质相互转化：

对以上各物质及其变化的判断错误的是( ) A．白色沉淀H为AgCl，E为Fe(OH)2 B．D溶液为KCl溶液

C．A 物质可以是Fe粉，也可能是Fe和CuO等的混合物 D．A→B、E→F、G→B都发生了氧化还原反应

解析：本题突破口有两个，其一，白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，则E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为FeCl3；其二，D溶液中加入AgNO3溶液、稀HNO3生成白色沉淀，且溶液焰色反应为紫色，则D溶液为KCl溶液；综合以上信息知B为FeCl2，A为Fe。

答案：C

13．等物质的量的主族金属A、B、C分别与足量的稀盐酸反应，所得氢气的体积依次为

VA、VB、VC，已知VB＝2VC，且VA＝VB＋VC，则在C的生成物中，该金属元素的化合价为( )

A．＋1 C．＋3

B．＋2 D．＋4

解析：由电子得失守恒可知，等物质的量的主族金属在该反应中失去电子形成的正价数与产生的H2的体积数成正比。根据VB＝2VC和VA＝VB＋VC知VA＝3VC，即金属A的化合价数为金属C的3倍。又知化合价数为整数，故只有当A为＋3价时，C为＋1价成立。

答案：A

14．现有CuO和Fe2O3组成的混合物a g，向其中加入2 mol·L的硫酸溶液50 mL，恰好完全反应。若将2a g该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体的质量为( )

－1

A．(2a－1.6) g C．(a－1.6) g 答案：B

B．2(a－1.6) g D．3.2 g

15．将16 g FeS与FeO的混合物，投入到含有1 mol的硝酸溶液中充分反应，只产生1/3 mol NO气体，得到澄清的混合溶液，下列计算结果正确的是( )

A．混合物中含有0.1 mol FeS B．混合物中含有0.8 mol FeO C．被还原的HNO3为1/3 mol D．参加反应的HNO3 为1 mol

解析：只产生1/3 mol NO，说明被还原的HNO3为1/3 mol。由于得到澄清溶液，在硝酸中Fe从＋2价被氧化为＋3价，S从－2价被氧化为＋6价。设FeS和FeO的物质的量分别为

x mol、y mol。

由质量守恒得88x＋72y＝16① 1

由得失电子守恒得9x＋y＝×3②

3

联立①②得x＝y＝0.1。依上所述，AC正确。 答案：AC

第Ⅱ卷(非选择题，共55分)

二、(本题包括2小题，共18分)

16．(6分)现有中学化学中常见的物质X、Y、甲、乙、丙、丁，它们之间的反应关系为(反应条件略去)：①单质X＋化合物甲→单质Y＋化合物乙；②单质Y＋化合物丙→化合物丁。

请针对以下不同情况回答：

(1)若乙为有磁性的化合物，反应①的化学方程式是________。

(2)若X、Y为不同种金属，甲为红棕色固体，工业上常用电解乙来制取X，X阳离子的结构示意图为________，反应②的离子方程式为________。

解析：(1)乙为磁性化合物，故乙为Fe3O4，X为Fe，反应①为Fe与H2O(g)发生反应生成Fe3O4和H2。

(2)甲为Fe2O3，X为Al，二者在高温下发生铝热反应生成Fe和Al2O3，工业上电解熔融Al2O3

获得Al。Fe与Fe3＋反应可生成Fe2＋：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

△

答案：(1)3Fe＋4H2O(g)=====4H2＋Fe3O4

(2) Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋

17．(12分)(2010年海南高考化学)A是自然界存在最广泛的ⅡA族元素，常以化合物F存在。从单质A起始发生的一系列化学反应可由下图表示：

请回答下列问题：

(1)A与水反应的化学方程式为________，E与水反应的化学方程式为________。 (2)F的化学式为________，G和D的电子式分别为________和________。 (3)D与H反应可能生成的盐有________(填化学式)。

(4)实际生产中，可由F为原料制备单质A，简述一种制备方法________。

解析：本题考查无机框图推断以及化学用语的表达。(1)自然界中存在最广泛的ⅡA族元素是钙，主要形式是CaCO3(F)。则由图示可知，Ca＋2H2O===Ca(OH)2＋H2↑，则B、C分别是H2、Ca(OH)2。碳酸钙高温分解生成CaO(G)和CO2(D)，说明以上假设成立。2Na＋H2===2NaH，NaH中H的化合价为－1价，则NaH与水反应生成H2：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。(2)CaO与CO2的电

··

2＋

·

·

2－

···

···

··

子式分别为Ca[···O·]和·O·

C·

··

·

O

··。(3)CO2与NaOH反应当NaOH过量时生成正

盐Na2CO3，当CO2过量时生成酸式盐NaHCO3。(4)钙属于活泼金属，应用电解法制取，故可将碳酸钙高温分解，电解溶融的氧化钙以制取钙单质。或者将CaCO3与盐酸反应转化为CaCl2，然后电解熔融的CaCl2固体就制得单质钙。

答案：(1)Ca＋2H2O===Ca(OH)2＋H2↑ NaH＋H2O===NaOH＋H2↑

··

(2)CaCO3 Ca[···O··]2－

····

··

··

··

2＋·

OC·

··

·

O·· (3)Na2CO3、NaHCO3 (4)将CaCO3与盐酸反应转化为CaCl2，然后电

解熔融的CaCl2固体就制得单质钙

三、(本题包括1小题，共15分)

18．(15分)(原创题)6月5日是世界环境日，2010年环境日的主题是：“多样的物种，惟一地球，共同的未来”。变废为宝是一种积极的环保措施。采用合适的方法对工业“三废”(废水、废气和废渣)进行综合利用，可以实现变废为宝。

某工厂排放的废水中含有Cu2＋、Fe2＋、Hg2＋、H＋等离子，某化学兴趣小组为了充分利用资源和保护环境，计划回收废水中的铜和汞，并得到绿矾(FeSO4·7H2O)。为此他们设计了如下方案：

(1)步骤Ⅰ加入过量的铁粉的目的是__________________，步骤Ⅱ中能否用稀盐酸代替稀硫酸？________(填 “能”或“否”)。

(2)步骤Ⅲ的实验装置如下图所示，加热装置应与______(填“甲”、“乙”或“丙”)装置连接，理由是______。

(3)现有仪器：酒精灯、玻璃棒、坩埚、蒸发皿、蒸馏烧瓶、烧杯、铁架台等，则完成步骤Ⅳ的实验操作，还需要选择的仪器有________(填序号)。请设计简单实验检验绿矾是否变质：________________。

(4)王婧、李锐、张扬、杨迪四位同学欲用氧化铜制取铜，他们分别设计了如下四种方案。 甲方案：利用氢气还原氧化铜； 乙方案：利用一氧化碳还原氧化铜； 丙方案：利用炭粉还原氧化铜；

丁方案：先将氧化铜溶于稀硫酸，然后加入过量的铁粉，过滤，再将滤渣溶于过量的稀硫酸，再过滤、洗涤、烘干 。

从安全角度考虑，________(填 “甲”、“乙”、“丙”或“丁”，下同)方案不好；从产品纯度考虑，________方案不好。

(5)

步

骤

Ⅰ

中

涉

及

的

离

子

反

应

有

：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (6)收集汞时，不小心将少量汞洒在地上，正确的处理方法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 解析：(1)加入过量的铁粉，可以将Cu2＋、Hg2＋全部转化成单质；若用稀盐酸代替稀硫酸，制得的绿矾中会混有氯化亚铁杂质。

(2)汞在常温下呈液态，受热易挥发，且汞蒸气有剧毒，故收集汞要在密闭装置里进行，且要采用冷凝装置。

(3)硫酸亚铁的溶解度随温度的降低而减小。滤液2中硫酸亚铁的浓度很小，可先蒸发得到热饱和溶液，然后降温结晶，最后过滤得到硫酸亚铁晶体。过滤时需要普通漏斗，蒸发时

需要坩埚钳。绿矾在空气中易氧化变质生成Fe3＋，检验Fe3＋可选用KSCN溶液。

(4)制备氢气、一氧化碳的实验较复杂，且用它们还原氧化铜时存在不安全的因素；用炭还原氧化铜时，制得的铜中易混有炭粉。

(5)步骤Ⅰ中除包含铁置换铜、汞的反应外，还应有H＋与铁的反应。 (6)常温下汞与硫反应生成无毒的硫化汞。

答案：(1)将铜离子、汞离子全部转化成铜和汞 否 (2)甲 汞易挥发且有剧毒

(3)BC 取少量晶体溶于水，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则绿矾变质；否则，绿矾没有变质

(4)甲、乙 丙

(5)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Hg2＋＋Fe===Hg＋Fe2＋、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑ (6)先用滴管吸取汞，然后在残留的少量汞表面撒一些硫黄粉 四、(本题包括2小题，共22分)

19．(10分)(2010年浙江高考)汽车安全气囊是行车安全的重要保障。当车辆碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保障司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析，确定该粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明，固体粉末部分溶解。经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸。

取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质就在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另一种单质，化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。

请回答下列问题：

(1)甲的化学式为________，丙的电子式为________。

(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为________，安全气囊中红棕色粉末的作用是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (4)以上物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是________。 A．KCl C．Na2S

B．KNO3 D．CuO

(5)设计一个实验方案，探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑结晶水合物)________。

解析：由题干元素种类可知，红棕色固体为Fe2O3，甲为NaN3，乙为Na，丙为Na2O。丙与空气接触时，主要是先与H2O反应生成NaOH再与CO2反应生成Na2CO3或NaHCO3，此题要求写生

成NaHCO3的反应式。安全气囊中Fe2O3能与Na反应，避免NaN3分解产生的钠可能产生危害，可替代Fe2O3的物质应具有氧气性，符合要求的是KNO3和CuO。(5)问考查实验设计问题，首先要明确可溶性盐的成分，有三种组成情况：①Na2CO3，②NaHCO3，③Na2CO3和NaHCO3，主要利用NaHCO3受热易分解来进行测定。

··

答案：(1)NaN3 Na[···O·×]2－Na＋ (2)Na2O＋2CO2＋H2O2NaHCO3

(3)6Na＋Fe2O3高温,2Fe＋3Na2O 避免分解产生的金属钠可能产生的危害 (4)B、D

(5)可溶性盐的成分可能是Na2CO3或NaHCO3或Na2CO3与NaHCO3的混合物。准确称取一定量的生成物，加热至恒重后，如试样无失重，则为Na2CO3；如加热后失重，根据失重的量在试样总质量中的比例，即可推断出试样为NaHCO3或Na2CO3与NaHCO3的混合物

20．(12分)(2010年重庆理综)金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂，某钙线的主要成分为金属M和Ca，并含有3.5%(质量分数)CaO。

(1)Ca元素在周期表中的位置是________，其原子结构示意图为________。

(2)Ca与最活泼的非金属元素A形成化合物D，D的电子式为________，D的沸点比A与Si形成的化合物E的沸点________。

(3)配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式：

＋×

(4)将钙线试样溶于稀盐酸后，加入过量NaOH溶液，生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色M(OH)n，则金属M为________；检验Mn＋的方法是________(用离子方程式表示)。

(5)用1.6 g钙线试样，与水充分反应，生成224 mL H2(标准状况)，再向溶液中通入适量的CO2，最多能得到CaCO3________g。

解析：本题考查了元素性质与推断、氧化还原方程式配平、Fe检验等适应。钙元素位于

3＋

元素周期表中第4周期第ⅡA族，结构示意图为

···

·

－

2＋

···

·

－

。最活泼的非金属元素为F，则

化合物D为CaF2，其电子式为[···F·]Ca[···F·]，CaF2为离子化合物，SiF4为共价化合物，通常情况下SiF4为气体，CaF2沸点高于SiF4。利用化合价升降相等配平化学方程式：2P高温

＋5FeO＋3CaO=====Ca3(PO4)2＋5Fe。钙溶于盐酸后，加入过量NaOH溶液生成的白色状沉淀为Fe(OH)2，Fe(OH)2极易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，则M为Fe。检验Fe3＋的方法是用KSCN溶液，溶液变红色，说明含有Fe，反应的离子方程式为Fe＋3SCN===Fe(SCN)3。1.6 g钙线中含

3＋

3＋

－

1.6×3.5%×

钙元素：0.01 mol＋

－1

40

56

40

＝0.011 mol。则根据钙元素守恒：0.011 mol×100 g·mol

＝1.1 g。

答案：(1)第四周期第ⅡA族

··

··

(2)[·

·

－2＋·

···F

×

]Ca[·－×··F·] 高 (3)2 5 (4)Fe Fe3＋

＋3SCN－

===Fe(SCN)3 (5)1.1

3 1 5

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