2021_2022学年高中化学第3章金属及其化合物章末测评含解析新人教版必修1

章末综合测评(二) 金属及其化合物
(时间90分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( )
①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间③FeCl3溶液中滴入KS溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中
A．②③①④B．③②①④
C．③①②④D．①②③④
[答案] B
2．高铁、移动支付、共享单车、网购，被很多人称为中国的“新四大发明”。

用于高铁和共享单车制造业的重要金属材料是( )
A．Na­K合金B．Cu­Sn合金
C．Sn­Pb合金D．Mg­Al合金
D[Na­K合金熔点低，导热性好，所以用Na­K合金作原子反应堆的导热剂，不是用于高铁和共享单车制造业的重要金属材料，故A错误；Cu­Sn合金密度较大，不适宜用于高铁和共享单车制造业，故B错误；Sn­Pb合金密度较大，不适宜用于高铁和共享单车制造业，故C错误；Mg­Al合金由于强度和硬度大(几乎相当于钢材)且密度小，被广泛应用于汽车、船舶、飞机、高铁和共享单车等制造业，故D正确。

]
3．下表中对离子方程式书写的评价正确的是( )
4．下列成语或谚语中蕴含着一定的化学知识或原理，下列有关说法错误的是( ) A．百炼成钢——通过反复锤炼，除去铁中部分杂质，使其转化为钢
B．水滴石穿——CO2＋H2O＋CaCO3===Ca(HCO3)2(以某某石为例)
C．恨铁不成钢——钢的性能远优于铁
D．真金不怕火炼——单质金的熔点很高
D[锤炼过程中可除去一部分碳等杂质，A项正确；空气中的CO2可与CaCO3在水中缓慢反应，B项正确；钢的性能比铁好，C项正确；真金不怕火炼是指在高温下金也很难发生反应，D项错误。

]
5．下列说法中不正确的是( )
A．向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3：AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3
B．等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同
C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3，可加入过量铁粉，再过滤
D．向某溶液中加入2滴KS溶液，溶液不显红色，再向溶液中加入几滴新制氯水，溶液变红，则该溶液中一定含有Fe2＋
B[A项，离子方程式正确；B项，等质量(设为m)的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋
H2O，产生的CO2在同温同压下的体积比为
m
106
∶
m
84
＝42∶53，错误；C项，2FeCl3＋
Fe===3FeCl2，过量的铁粉过滤即可除去，正确；D项，该方法为检验溶液中Fe2＋的方法，正确。

]
6．有A、B两个完全相同的装置，某学生分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和
0.84 g NaHCO3，A、B中分别装有10 mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述正确的是( )
A．A装置的气球膨胀得快
B．若最终两气球体积相同，则盐酸的浓度一定大于或等于2 mol·L－1
C．若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1 mol·L－1
D．最终两试管中Na＋、Cl－的物质的量一定相同
B[A项，Na2CO3与酸反应放出CO2的慢，A装置的气球膨胀慢；C项，当盐酸浓度小于2 mol·L－1，Na2CO3反应不完，两气球体积不同；D项，n(Na＋)不同。

] 7．下列各组物质只用胶头滴管和试管不能鉴别的是[已知Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓]( )
A．KOH溶液与AlCl3溶液
B．MgCl2溶液与氨水
C．NaAlO2溶液与盐酸
D．Na2CO3溶液与盐酸
[答案] B
8．下列叙述正确的是( )
A．镁铝合金的抗腐蚀能力强，不与稀硫酸反应
B．Na的金属活动性比Mg的强，故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg
C．钠可与冷水剧烈反应，而镁与热水才能反应，说明钠比镁活泼
D．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，其中Fe显＋3价，故Fe与其他非金属反应的产物中，Fe也显＋3价
C[合金中各成分金属仍保持原有的化学性质，故镁铝合金易与稀硫酸反应，A错误；
Na 是活泼金属，与MgCl 2溶液反应时，Na 先与水反应生成NaOH 和H 2，不能置换出Mg ，B 错误；Fe 与其他非金属反应的产物中，Fe 的化合价取决于非金属的氧化性强弱，并不一定是＋3价，如Fe 与S 反应生成的FeS 中Fe 显＋2价，D 错误。

]
9．下列有关物质检验方法不合理的是( )
A ．向某溶液中滴加KS 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe 2＋
B ．用酸性KMnO 4溶液检验FeCl 3溶液中是否含有FeCl 2
C ．检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀硫酸后滴加KS 溶液，再观察溶液是否变红色
D ．向某溶液中加入NaOH 溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe 3＋
B [A 对，滴加KS 溶液，溶液不变色，则不含铁离子，滴加氯水后溶液显红色，可知亚铁离子被氧化为铁离子，则原溶液中一定含Fe 2＋；B 错，Fe 2＋、Cl －均具有还原性，均能使酸性KMnO 4溶液褪色，不能用酸性KMnO 4溶液检验FeCl 3溶液中是否含有FeCl 2；
C 对，检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀硫酸后滴加KS 溶液，若溶液显红色，则溶液中含有铁离子，说明晶体已变质；
D 对，加NaOH 溶液产生红褐色沉淀氢氧化铁，则说明溶液中含有Fe 3＋。

]
10．已知：Cu ＋――→H ＋
Cu 2＋＋Cu 。

现将Cu 2O 与稀硫酸混合，下列叙述中错误的是( )
A ．若硫酸足量会有H 2生成
B ．发生反应的离子方程式为Cu 2O ＋2H ＋===Cu 2＋＋Cu ＋H 2O
C ．会得到蓝色溶液
D ．氧化剂、还原剂均是Cu 2O
A [Cu 2O 中铜元素为＋1价，由题干信息知
B 正确；因有Cu 2＋生成，故
C 正确；Cu 不能与稀硫酸反应，A 错误；只有铜元素的价态发生了变化，故
D 正确。

]
11．下表中除去杂质应选用的试剂或操作方法正确的是( )
－222＋3＋22
H2O和O2，O2逸出，得到纯净的FeCl3溶液；C中，加热条件下，CO与O2会生成CO2；D中，加热条件下，NaHCO3分解生成新的杂质Na2CO3。

]
12．用1 L 1.0 mol·L－1的氢氧化钠溶液吸收0.8 mol 二氧化碳，所得溶液中碳酸根离子与碳酸氢根离子的物质的量浓度之比是( )
A．1∶3 B．1∶2
C．2∶3 D．3∶2
A[设生成碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为x，y，由钠离子守恒可得①2x＋y＝1 L ×1.0 mol·L－1，由碳原子守恒可得②x＋y＝0.8 mol，解得x＝0.2 mol，y＝0.6 mol。

] 13．某溶液中可能含有Fe3＋、Mg2＋、Na＋、Ba2＋、Cl－、OH－、SO2－4中的若干种，下列说法中正确的是( )
A．溶液中最多有4种离子
B．若溶液有颜色，则一定没有OH－
C．若溶液呈碱性，则一定含有Na＋
D．该溶液不可能溶解单质铜
B[Fe3＋、Mg2＋、Na＋、Cl－、SO2－4可共存，A错；若溶液有颜色，则溶液中一定含有Fe3＋，Fe3＋与OH－不能大量共存，B对；溶液呈碱性时，溶液中没有Fe3＋、Mg2＋，但依电中性原理知，Na＋、Ba2＋至少有一种存在，C错；若溶液中有Fe3＋，则可溶解铜，D错。

] 14．将物质X逐渐加入Y溶液中，生成沉淀物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示。

符合所示情况的是( )
A B C D X
NaOH AlCl 3 HCl NaAlO 2 Y
AlCl 3 NaOH NaAlO 2 HCl
[15．将某份铁铝合金样品均分为两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量NaOH 溶液，同温同压下产生的气体体积比为3∶2，则样品中铁、铝物质的量之比为( )
A ．3∶2
B ．2∶1
C ．3∶4
D ．4∶3 C [设每份铁铝合金样品中含铁、铝的物质的量分别为x 、y ，则由Fe ――→2HCl H 2、Al ――→
3HCl 32H 2、Al ――→NaOH32H 2三个关系式得知(x ＋3y 2)∶(32
y )＝3∶2，解得x ∶y ＝3∶4。

] 16．把1.0 mol ·L －1 CuSO 4溶液、1.0 mol ·L －1 Fe 2(SO 4)3溶液两种溶液等体积混合(假设混合后液体的体积等于混合前两种溶液的体积之和)，向溶液中加入足量铁粉，经足够长的时间后，铁粉有剩余。

此时溶液中Fe 2＋的物质的量浓度为( )
A ．1.0 mol ·L －1
B ．2.0 mol ·L －1
C ．3.0 mol ·L －1
D ．4.0 mol ·L －1
B [设原溶液的体积均为1 L ，Fe ＋Fe 2(SO 4)3===3FeSO 4，Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋Cu ，所以Fe 2＋的物质的量浓度为 1.0×3＋1.0 mol 2 L
＝2.0 mol ·L －1。

] 二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(12分)某课外研究小组，用废弃的黄铜(铜锌合金)，通过两种途径制取硫酸铜晶体。

实验流程如图所示：
(1)操作甲为________，该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、________、玻璃棒。

(2)浓硫酸是化学实验室里一种常见的酸。

①实验室稀释浓硫酸的操作：将______________________________，并用玻璃棒不断搅拌。

②化学实验应高度关注安全问题。

若不慎将少量浓硫酸沾到皮肤上，应先用大量水冲洗，再涂__________________溶液。

(3)如图是实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的装置。

①主要实验操作步骤有：
a．收集气体
b．检查装置气密性
c．将二氧化锰放入锥形瓶中
d．从长颈漏斗中注入过氧化氢溶液
正确的操作顺序是________________(填字母序号)。

②在实验过程中，某同学因加入的药品量不足，致使集气瓶内剩余少量水。

若想集满这瓶氧气，在不拆卸装置和不添加药品的前提下，请提出解决的方法：_________________________________________________________。

(4)操作乙的顺序为蒸发浓缩、________、过滤、干燥。

(5)下列测定稀硫酸pH的操作正确的是________(填字母序号)。

A．将pH试纸直接插入稀硫酸中
B．先将pH试纸用蒸馏水润湿
C．用玻璃棒蘸取少量稀硫酸，滴在pH试纸上
D．根据试纸显示的颜色估算出溶液的pH
[解析](1)操作甲得到的是固体和液体，为过滤操作，该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。

(2)①实验室稀释浓硫酸时是将浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。

②若不慎将少量浓硫酸沾到皮肤上，应先用大量水冲洗，再涂上3%～5%的碳酸氢钠溶液。

(3)①实验室制取氧气的主要实验操作步骤是检查装置气密性，将二氧化锰放入锥形瓶中，从长颈漏斗中注入过氧化氢溶液，收集气体，正确的操作顺序是bcda。

②要想集满这瓶氧气，在不拆卸装置和不添加药品的前提下，可以通过长颈漏斗向锥形瓶内加水将装置内的氧气赶到集气瓶中。

(4)操作乙的顺序为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥。

(5)测定稀硫酸pH的正确操作是用玻璃棒蘸取少量稀硫酸，滴在pH试纸上，将显示的颜色与标准比色卡对比，读出数值。

[答案](1)过滤漏斗(2)①浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中②3%～5%的碳酸氢钠(3)
①bcda ②通过长颈漏斗向锥形瓶内加水将装置内的氧气赶到集气瓶中(4)冷却结晶
(5)C
18．(9分)某化学兴趣小组用含A、B两种金属单质的粉末状混合物进行如下实验，其转化关系如下图所示(部分反应物和生成物未列出)，其中E为白色沉淀，I为红褐色沉淀。

注：此转化关系中所用的试剂都是足量的。

(1)写出下列物质的化学式：
F__________________，G__________________。

(2)将混合物中两种金属分离开的最简单的方法是________________________________________________________。

(3)D―→E的转化中，加入过量X可能是________。

A．饱和NaCl溶液B．NaOH溶液
C．氨水D．Ba(OH)2溶液
(4)写出下列转化的化学方程式：A―→C：_________________________
_____________________________________________________；
H―→I____________________________________________。

[解析]根据题意可知，A为Al，B为Fe，C为NaAlO2，D为AlCl3，E为Al(OH)3，F 为Al2O3，G为FeCl2，H为Fe(OH)2，I为Fe(OH)3，J为Fe2O3。

[答案](1)Al2O3FeCl2
(2)用磁铁靠近粉末状混合物，将铁粉吸附在磁铁表面
(3)C
(4)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
19．(9分)将一定量的铝粉、氧化铝、氧化镁的混合物加入300 mL 4 mol·L－1的稀硫酸中，生成标准状况下6.72 L气体。

向反应后的溶液中滴加一定物质的量浓度的KOH溶液时，所得沉淀的物质的量与滴加KOH溶液的体积之间的关系如图所示。

(1)OA段对应反应的离子方程式为_______________________________，BC段对应反应的离子方程式为__________________________________。

(2)c(KOH)＝_______mol·L－1，混合物中氧化铝的物质的量为_______mol。

(3)A点对应的数值为________。

(4)在中学阶段，实验室里检验B点对应的溶液中的阳离子时，所观察到的现象是_____________________________________________________________。

(5)向C点对应的溶液中通入足量的CO2所发生反应的离子方程式为
________________________________。

[解析] 将一定量的铝粉、Al 2O 3、MgO 的混合物加入300 mL 4 mol ·L －1的稀硫酸中，生成标准状况下6.72 L 气体，即H 2的物质的量为0.3 mol ，根据2Al ～3H 2，混合物中Al 粉
的物质的量为0.3 mol ×23
＝0.2 mol 。

(1)OA 段酸过量，发生酸碱中和反应，离子反应方程式为H ＋＋OH －===H 2O ；继续滴加KOH 溶液将溶液里的Al 3＋和Mg 2＋转化为Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀，BC 段Al(OH)3溶
解，发生反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2
O 。

(2)B 点为完全沉淀点，此时溶液中溶质为K 2SO 4，根据原子守恒可知n (K ＋)＝2n (SO 2－4)
＝2×0.3 L ×4 mol ·L －1＝2.4 mol ，此时消耗KOH 溶液体积为0.6 L ，则c (KOH)＝4 mol ·L －1；
BC 段共消耗KOH 溶液体积为0.1 L ，根据Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O 可知，Al(OH)3
的物质的量为4 mol ·L －1×0.1 L ＝0.4 mol ；根据原子守恒，2n (Al 2O 3)＋0.2 mol ＝0.4 mol ，n (Al 2O 3)＝0.1 mol 。

(3)C 点对应的沉淀Mg(OH)2物质的量为0.2 mol ，则生成Mg(OH)2和Al(OH)3消耗KOH 的物质的量为0.2 mol ×2＋0.4 mol ×3＝1.6 mol ，消耗KOH 溶液的体积为1.6 mol 4 mol ·L －1＝
0.4 L ＝400 mL ，则A 点对应的数值为600 mL －400 mL ＝200 mL 。

(4)K ＋的检验可利用焰色反应，具体操作是透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色。

(5)C 点对应的溶液中含有AlO －2，通入足量的CO 2所发生反应的离子方程式为CO 2＋
AlO －2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －3。

[答案] (1)H ＋＋OH －===H 2O Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2
O (2)4 0.1 (3)200 (4)透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色 (5)CO 2＋AlO －2＋2H 2O===Al(OH)3
↓＋HCO －3 20．(12分)MgO 、Al 2O 3都是常用的耐火材料，某研究小组取100 kg 含60%Al 的报废汽车的镁铝合金材料来制备MgO 、Al 2O 3，其工艺流程如图所示。

请回答下列问题：
(1)下列对合金材料的说法正确的是________(填字母)。

A．利用生铁制造运—20飞机发动机
B．用镁铝合金制造运—20飞机座椅
C．用不锈钢制造运—20飞机电器线路的导线
D．用普通钢制造运—20飞机灭火器的外壳
(2)物质甲是________，产品A是________。

(3)实验室中进行①、②操作所需的玻璃仪器是_____________________________________。

(4)足量物质乙与溶液A发生反应的离子方程式为___________________
___________________________________________________。

(5)某同学提出可由溶液B的溶质经过转化得到物质甲，写出相应的化学方程式________________________________________________。

[解析](1)选项A，生铁含碳量高，质地脆且不能承受很高的温度，不能用于制造运—20飞机发动机。

选项B，镁铝合金具有质坚量轻、密度小、散热性较好、抗压性较强、易于加工等性能，能用于制造运—20飞机座椅。

选项C，不锈钢能导电，但其导电性能不及铜等金属，用于制造运—20飞机电器线路的导线不适宜。

选项D，普通钢制造的容器具有较好的承受压力、抗冲击能力等特性，适合用于制造运—20飞机灭火器的外壳。

(2)Al与NaOH溶液反应而Mg不与NaOH溶液反应，将镁铝合金投入NaOH溶液中，完全反应后过滤得到固体Mg和NaAlO2溶液。

沉淀A为Mg，Mg与酸反应得Mg2＋，Mg2＋与碱溶液反应生成Mg(OH)2，加热Mg(OH)2得产品A(MgO)。

沉淀B为Al(OH)3，加热Al(OH)3得到产品B(Al2O3)。

(3)过滤需要玻璃棒引流，需烧杯承接滤液，需漏斗过滤。

(4)向NaAlO2溶液中通入过量的CO2得到Al(OH)3沉淀和NaHCO3，其反应的离子方程式为AlO－2＋CO2＋
2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －3。

(5)欲将NaHCO 3转化为NaOH ，可首先将NaHCO 3加热分解得到Na 2CO 3，Na 2CO 3再与Ca(OH)2反应得NaOH 。

[答案] (1)BD (2)NaOH MgO
(3)漏斗、烧杯、玻璃棒
(4)AlO －2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －3
(5)2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O 、
Na 2CO 3＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋2NaOH(其他合理答案也可)
21．(10分)硫酸亚铁晶体(FeSO 4·7H 2O)在医药上作补血剂。

某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。

实验步骤如下：
请回答下列问题：
(1)向操作①的滤液中滴加KS 溶液后变为红色，则该滤液中含有________(填离子符号)。

(2)操作②中反应的离子方程式：___________________________________。

(3)操作③中反应的离子方程式：___________________________________。

(4)操作④中一系列处理的操作步骤：过滤、________、灼烧、__________________、称量。

(5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为________g 。

(用含a 的代数式表示)
[解析] (2)双氧水具有氧化性，酸性条件下能将Fe 2＋全部氧化为Fe 3＋，则②中反应的离子方程式为2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O 。

(3)步骤③是将Fe 3＋转化为氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为Fe 3＋＋3OH －===Fe(OH)3↓或Fe 3＋＋3NH 3·H 2O===Fe(OH)3↓＋3NH ＋4。

(4)步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量，即过滤、洗涤、灼烧、冷却至室温、称量。

(5)a g 氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂
含铁元素的质量为a g ×
11216010
＝0.07a g 。

[答案] (1)Fe 3＋ (2)2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O (3)Fe 3＋＋3OH －===Fe(OH)3↓[或Fe 3＋＋3NH 3·H 2O===Fe(OH)3↓＋3NH ＋4] (4)洗涤 冷却至室温
(5)0.07 a (或7a 100)。