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(人教版)高考一轮复习《金属及其化合物》单元质量评估试题
(考试时间:40 分钟,满分 100 分)
一、单项选择题:本题包括 10 小题,每小题 6 分,共 60 分。
1.化学知识在生产和生活中有着重要的应用。下列说法中正确的是( )
①钠的还原性很强,可以用来冶炼金属钛、钽、铌、锆等
②KNa 合金可作原子反应堆的导热剂
③发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
④Na2O2 既可作呼吸面具中 O2 的来源,又可漂白织物、麦秆、羽毛等
⑤碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂
⑥明矾常作为消毒剂
A.①②③④ B.①②③④⑤
C.①②③④⑥ D.①②③④⑤⑥
答案:A
解析:①金属钠的还原性强于金属钛等,可以将金属钛、钽、铌、锆等从其熔融态的盐
中置换出来,所以可以用来冶炼金属钛、钽、铌、锆等,故正确;②K-Na 合金熔点低,可
作原子反应堆的导热剂,故正确;③碳酸氢钠和酸反应生成二氧化碳,所以发酵粉中主要含
有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔,故正确;④Na2O2 和二氧化碳反应生成碳酸钠和
氧气,且又有强氧化性,有漂白性,所以 Na2O2 既可作呼吸面具中 O2 的来源,又可漂白织物、
麦秆、羽毛等,故正确;⑤碳酸钠碱性较强,所以不能用来治疗胃酸过多,碳酸氢钠在医疗
上是治疗胃酸过多的一种药剂,故错误;⑥明矾是强酸弱碱盐,能水解生成氢氧化铝胶体,
胶体具有吸附性,所以可作净水剂,但不能作消毒剂,故错误。
2.已知 MgO、MgCl2 的熔点分别为 2 800 ℃、604 ℃,将 MgO、MgCl2 加热熔融后通电
电解,都可得到金属镁。海水中含有 MgCl2,工业上从海水中提取镁正确的方法是( )
A.海水 ― ― →NaOH
Mg (OH)2 ― ― →电解
Mg
B.海水 ― ― →HCl
MgCl2 溶液―→MgCl2(熔融) ― ― →电解
Mg2
C.海水 ― ― →石灰乳
Mg(OH)2 ― ― →灼烧
MgO ― ― →电解
Mg
D.海水 ― ― →石灰乳
Mg(OH)2 ― ― →HCl
MgCl2 溶液―→MgCl2(熔融 ) ― ― →电解
Mg
答案:D
解析:工业上提取镁除从理论上可行外还要考虑设备、原料、成本等问题。A 项中使用
NaOH 成本高,且 Mg(OH)2 是一种不溶性碱,加热熔融时会发生分解,因此不可行;B 项中海
水加 HCl 得不到 MgCl2;C 项中电解 MgO 时,由于 MgO 的熔点很高,耗能大,所以经济效益
差。
3.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
答案:C
解析: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,但样品加入稀硫酸,不会出现固体,A 项错误;B 项,样品加入水 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,样品加入水均溶解,D 项错误。
4.在浓盐酸中 H3AsO3 与 SnCl2 反应的离子方程式为 3Sn2++2H3AsO3+6H++18Cl-===2As+
3SnCl2―6 +6M。关于该反应的说法中正确的组合是( )
①氧化剂是 H3AsO3 ②还原性:Cl->As
③每生成 1 mol As,反应中转移电子的物质的量为 3 mol
④M 为 OH- ⑤SnCl2―6 是氧化产物3
A.①②④⑤ B.①③⑤
C.①②③④ D.只有①③
答案:B
5.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
答案:B
解析:本题考查常见元素及其化合物的性质以及化学反应方程式的书写。H2 与 CuO 发生
氧化还原反应生成 Cu 与 H2O,固体质量减轻,A 项错误;2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,固体
质 量 增 加 , B 项 正 确 ; 2Al + Fe2O3===Al2O3 + 2Fe , 固 体 质 量 不 变 , C 项 错 误 ; Zn +
Cu(NO3)2===Zn(NO3)2+Cu,固体质量减轻,D 项错误。
6.下列实验现象所对应的离子方程式不正确的是( )
选项 实验 现象 离子方程式
A
将稀硫酸滴加到 KI 淀
粉溶液中
在空气中放置一段
时间后溶液呈蓝色
4H++4I-+O2=2I2+2H2O
B
用硫氰化钾溶液检验
某溶液中含有 Fe3+
溶液变成红色 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
C
酸性 KMnO4 溶液中加
入 Na2SO3 溶液
溶液紫色褪去
2MnO-4 +5SO2-3 +6H+=2Mn2++5 SO
2-4 +3H2O
D
将稀硫酸滴加到含有
酚酞的 Ba(OH)2 溶液中
有白色沉淀生成,溶
液由红色变成无色
Ba2++OH-+H++ SO2-4 =BaSO4↓+H2O
答案:D
7.常温下,在下列给定条件的各溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
A.pH 大于 7 的溶液:Na+、Ba2+、SO2-3 、ClO-
B.使酚酞变红色的溶液:Na+、Ba2+、I-、Cl-4
C.含有 0.1 mol·L-1Fe(NO3)2 的溶液:H+、Mg2+、SCN-、Cl-
D.由水电离产生的 c(H+)=10-13mol·L-1 的溶液:NH+4 、SO2-4 、NO-3 、Cl-
答案:B
8.磁性氧化铁与过量稀硝酸反应的化学方程式为:Fe3O4+HNO3(稀)―→Fe(NO3)3+
NO↑+H2O(未配平)。下列有关说法正确的是( )
A.如果硝酸的量不足,则应该有 Fe(NO3)2 生成
B.上述反应配平后 HNO3 的化学计量数为 10
C.23.2 g 磁性氧化铁完全溶解于稀硝酸中,转移 0.1 mol 电子
D.若有 0.1 mol HNO3 被还原,则生成 2.24 L NO 气体
答案:C
解析:本题考查氧化还原反应,意在考查考生对相关概念和原理的理解与应用能力。硝
酸具有强氧化性,Fe3O4 与硝酸反应时只能生成 Fe(NO3)3,而不会生成 Fe(NO3)2,A 错误。配
平后的化学方程式为:3Fe3O4+28HNO3(稀)===9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O,B 错误。3 mol Fe3O4
完全反应转移 3 mol 电子,则 23.2 g Fe3O4(0.1 mol)完全反应转移 0.1 mol 电子,C 正确。
D 项未指明温度和压强,无法判断气体体积,D 错误。
9.某 Na2CO3、NaAlO2 的混合溶液中逐滴加入 1 mol·L-1 的盐酸,测得溶液中的 CO2-3 、
HCO-3 、AlO-2 、Al3+的物质的量与加入盐酸的体积变化关系如图所示,则下列说法正确的是
( )
A.原混合溶液中的 CO 2-3 与 AlO -2 的物质的量之比为 1∶2
B.V1∶V2=1∶55
C.M 点时生成的 CO2 为 0.05 mol
D.a 曲线表示的离子方程式为:AlO-2 +H++H2O===Al(OH)3↓
答案: D
解析: Na2CO3、 NaAlO2 的 混 合 溶 液 中 逐 滴 加 入 1mol• L -1 的 盐 酸 .
首 先 , 发 生 反 应 AlO2-+H++H2O═ Al( OH) 3↓ , a 线 表 示 AlO2-, 由 图 可 知 AlO2-反
应 完 毕 , 加 入 盐 酸 50mL , 根 据 方 程 式 可 知 n ( AlO2- ) =n ( H+ ) =0.05mol ×
1mol/L=0.05mol.
第 二 阶 段 , AlO2-反 应 完 毕 , 发 生 反 应 CO32-+H+═ HCO3-, b 线 表 示 CO32-, c
线 表 示 HCO3-, 由 图 可 知 CO32-反 应 完 毕 , 该 阶 段 加 入 盐 酸 100mL-50mL=50mL, 根
据 方 程 式 可 知 n( CO 32-) =n( H +) =0.05mol× 1mol/L=0.05mol.
第 三 阶 段 , CO32-反 应 完 毕 , 发 生 反 应 HCO3-+H+═ CO2↑ +H2O, d 线 表 示 HCO 3-,
由 图 可 知 HCO3-反 应 完 毕 ,该 阶 段 加 入 盐 酸 150mL-100mL=50mL,根 据 方 程 式 可 知
n( HCO 3-) =n( H +) .
第 四 阶 段 , 发 生 反 应 Al( OH) 3+3H+═ Al3++3H2O, e 线 表 示 Al 3+, 由 图 可 知 Al
( OH)3 反 应 完 毕 ,根据 方 程 式 可 知 n( H +)=3n[Al( OH)3]=3× 0.05mol=0.15mol,
该 阶 段 加 入 盐 酸 体 积 为 0.15L=150mL.
A、由上 述 分 析 可 知 ,原混 合 溶 液 中 的 CO 32-与 AlO-2 的 物 质 的 量 之 比 为 0.05mol:
0.05mol=1: 1, 故 A 错 误 ; B、 原 溶 液 中 n( CO 32-) =0.05mol, V1 时 溶 液 中 碳 酸
氢 根 离 子 等 于 碳 酸 根 离 子 为 0.025ml, 由 反 应 CO 32-+H+═ HCO3-可 知 , 需 要 盐 酸 为
0.025mol, 盐 酸 的 体 积 为 =0.025L=25m, 故 V1=50mL+25mL=75mL, 由 上 述 分 析 可
知 , V2=150mL+150mL=300mL, 故 V 1: V2=75mL: 300mL=l: 4, 故 B 错 误 ;
C、 由 上 述 分 析 可 知 M 点 时 溶 液 中 CO 32-完 全 转 化 为 HCO3-, 没 有 CO2 生 成 , 故 C
错 误;D、 由 上 述 分 析 可 知 , a 曲 线 表 示 的 离 子 方 程 式 为:AlO -2+H++H2O=Al( OH)
3↓ , 故 D 正 确 . 故 选 : D.
10.由短周期元素组成的中学常见物质 A、B、C、D、E、X 存在如图转化关系(部分生
成物和反应条件略去),下列推断不正确的是( )
A.若 D 是白色沉淀,D 与 A 的摩尔质量相等,则 X 可能是铝盐
B.若 X 是 Na2SO3,C 是气体,则 A 可能是氯气,且 D 和 E 能发生反应6
C.若 D 是 CO,C 能和 E 反应,则 A 是 Na2O2,X 的同素异形体只有 3 种
D.若 A 是单质,B 和 D 的反应是 OH-+HCO-3===H2O+CO2-3 ,则 E 一定能还原 Fe2O3
答案:C
解析:D 为 Al(OH)3,A 为 Na2O2 时,B 为 NaOH,X 为铝盐,C 为偏铝酸盐,铝盐和偏铝
酸盐在溶液中发生相互促进的水解反应生成 Al(OH)3,符合转化关系,A 项正确;X 是
Na2SO3,A 是氯气时,B 为 HCl,E 为 HClO,C 为 SO2,D 为 NaHSO3,NaHSO3 和 HClO 能发生氧
化还原反应,符合转化关系,B 项正确;D 为 CO,A 为 Na2O2 时,B 为 O2,E 为 NaOH,X 为 C,
C 为 CO2,CO2 和 NaOH 能发生反应,符合转化关系,但碳的同素异形体有金刚石、石墨、无
定形碳、足球烯等多种,C 项错误;B 和 D 的反应是 OH-+HCO-3 ===H2O+CO2-3 ,若 A 为 Na,
则 B 为 NaOH,E 为 H2,X 为 CO2,C 为 Na2CO3,D 为 NaHCO3,H2 在高温条件下能还原 Fe2O3,D
项正确。
二、非选择题:本题包括 3 小题,共 40 分。
11.(12 分)新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,可溶于水,在中性或酸性溶液
中逐渐分解,在碱性溶液中稳定。工业上制备 K2FeO4 的常用方法有两种。
方法Ⅰ:次氯酸盐氧化法。
工艺流程如图所示。
(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式:________FeCl 3 +__________NaOH+
__________NaClO===__________Na2FeO4 + ________ + ________ , 其 中 氧 化 剂 是
________(填化学式)。
(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为__________________________________。
(3)上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质,可用重结晶法提纯,操作是:将粗产品用___
_____________________溶解,然后__________________________________________。
方法Ⅱ:电解法。
以铁为阳极电解氢氧化钠溶液,然后在阳极液中加入 KOH。7
(4)电解时阳极发生反应生成 FeO2-4 ,该电极反应方程式为_________________________。
答案: (1)2 10 3 2 9 NaCl 5 H2O NaClO
(2)Na2FeO4+2KOH===K2FeO4+2NaOH(3 分)
(3)稀 KOH 溶液 加入饱和 KOH 溶液,冷却结晶
(4)Fe+8OH--6e-===FeO2-4 +4H2O
解析: (1)反应中 NaClO 是氧化剂,还原产物是 NaCl,根据原子守恒,可知反应式中
需 要 补 充 NaCl 和 H2O 。 根 据 化 合 价 升 降 法 配 平 化 学 方 程 式 为 2FeCl3 + 10NaOH +
3NaClO===2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。(2)根据(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到
的产物,可知“转化”过程是在加入 KOH 溶液后,将 Na2FeO4 转化为溶解度更小的 K2FeO4。(3)
因为 K2FeO4 在中性或酸性溶液中能分解,所以需要将 K2FeO4 粗产品在稀 KOH 溶液中溶解,
然后加入饱和 KOH 溶液,冷却结晶。(4)电解时阳极铁在强碱性条件下被氧化为 FeO2-4 :Fe+
8OH--6e-===FeO2-4 +4H2O。
12.(14 分)硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏
硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备 NaBH4,其流程如下:
已知:NaBH4 常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33 ℃)。
(1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至 100 ℃以上并通入氩气,该操作的目
的是______________________,原料中的金属钠通常保存在________中,实验室取用少量金
属钠需要用到的实验用品有________、________、玻璃片和小刀等。
(2)请配平第①步反应的化学方程式:
NaBO2+ SiO2+ Na+ H2—— NaBH4+ Na2SiO3
(3)第②步分离采用的方法是________;第③步分出 NaBH4 并回收溶剂,采用的方法是
________。8
(4)NaBH4(s)与水(l)反应生成 NaBO2(s)和氢气(g),在 25 ℃、101 kPa 下,已知每消耗 3.8 g
NaBH4 (s)放热 21.6 kJ,该反应的热化学方程式是________________________________
_______________________________________________________________________。
答案:(1)除去反应器中的水蒸气和空气(2 分) 煤油(2 分) 镊子(1 分) 滤
纸(1 分)
(2)1 2 4 2 1 2 (3 分) (3)过滤(1 分) 蒸馏(2 分)
(4)NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(s)+4H2(g)ΔH=-216.0 kJ·mol-1
解析:(1)通入氩气后排净反应器中的水蒸气和空气,防止 Na、NaBH4 与水和空气中的 O2
反应;金属钠通常保存在煤油中;在取用钠时,应用镊子将钠从煤油中取出,并用滤纸吸干
表面的煤油。
(2)在该反应中,金属 Na 由 0 价升高到+1 价,而 H2 中的 H 由 0 价降低到-1 价,其余
元素的化合价都未改变,可设 NaBH4 的系数为 1,根据 H 守恒可知 H2 的系数为 2,根据电子
守恒可知,Na 的系数为 4,根据 B 守恒可知 NaBO2 的系数为 1,根据 Na 守恒可知 Na2SiO3 的
系数为 2,根据 Si 守恒可知 SiO2 的系数为 2。
(3)经过第②步后得到溶液和固体,故该操作为过滤;由于异丙胺的沸点较低,故第③
步可以采用蒸馏的方法分离出 NaBH4 并回收溶剂。
(4)NaBH4 与水反应的化学方程式为 NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑,3.8 g NaBH4 的物质的
量为 0.1 mol,故 1 mol NaBH4 与水反应时放出 216.0 kJ 热量,由此可写出热化学方程式。
13.(14 分)甲、乙两同学研究 Na2SO3 溶液与 FeCl3 溶液反应的情况。
步骤 操作 现象
Ⅰ
向 2 mL 1 mol·L-1FeCl3 溶液中加
入一定量的 Na2SO3 溶液
溶液由棕黄色变为红褐色,并有
少量刺激性气味的气体逸出
(1)常温下,FeCl3 溶液的 pH________7(填“”或“=”)。
(2)分析红褐色产生的原因。
①甲同学认为步骤Ⅰ中溶液呈红褐色是因为生成了 Fe(OH)3,用化学平衡移动原理解释
溶液呈红褐色的原因:___________________________________________________________
_______________________________________________。9
②乙同学认为可能是发生了氧化还原反应,完成并配平其反应的离子方程式:
Fe3++ SO2-3 + ________—— Fe2++ ________+ ________
乙同学查阅资料得知:
①Fe2+与 SO32-反应生成墨绿色的絮状沉淀 FeSO3;
② 墨 绿 色 的 FeSO3 与 黄 色 的 FeCl3 溶 液 混 合 后 , 溶 液 呈 红 褐 色 。
ⅰ.Fe2+与 SO2-3 反应生成墨绿色的絮状沉淀 FeSO3;
(3)甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了 Fe(OH)3,设计并完成了如下实验:
步骤 操作 现象
Ⅱ 用激光笔照射步骤Ⅰ中的红褐色溶液 出现“丁达尔效应”
甲同学因此得出结论:溶液呈红褐色是因为生成了 Fe(OH)3。而乙同学认为甲同学得出
结论的证据仍然不足,乙同学的理由是_________________________________________。
(4)为进一步确认 Na2SO3 溶液与 FeCl3 溶液反应的情况,乙同学设计并完成了如下实验:
步骤 操作 现象
Ⅲ
向 1 mol·L-1 的 FeCl3 溶液中通入一定量的
SO2
溶液由黄色变为红褐色
Ⅳ 用激光笔照射步骤Ⅲ中的红褐色溶液 没有出现“丁达尔效应”
①经检验步骤Ⅲ中红褐色溶液含有 Fe2+,检验 Fe2+选用的试剂是________(填字母)。
a.K3[Fe(CN)6]溶液
b.KSCN 溶液
c.KMnO4 溶液
② 已 知 H2SO3 是 弱 酸 , 请 结 合 电 离 方 程 式 说 明 步 骤 Ⅲ 中 出 现 红 褐 色 的 原 因 :
___________
________________________________________________________________________。
(5)结论:由上述实验得知,甲、乙两同学所持观点均正确。
答案:(1)