金属及其化合物
时间：90分钟 满分：100分
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Fe 56 Pb 207 第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1．下列反应符合该卡通情境的是( )
高温
A．C＋2CuO=====2Cu＋CO2↑ 高温
B．Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2
C．Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag D．BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl 答案：C
解析：金属甲置换出了金属乙，C项合理。
2．关于如图的叙述错误的是( )
A．钠受热后，与氧气剧烈反应，发出黄色火焰 B．钠燃烧会生成一种淡黄色固体Na2O2 C．坩埚不能直接加热，需要垫上石棉网 D．泥三角的作用是支撑并防止坩埚炸裂 答案：C
解析：坩埚能直接加热，不需要垫上石棉网，C项错误。
3．钢是用量最大、用途最广的合金，下列说法不正确的是( ) A．碳素钢的主要成分是碳
B．碳素钢含碳量越低，钢的韧性越好 C．钢丝是用低碳钢制成的 D．钢属于黑色金属材料 答案：A
解析：碳素钢的主要成分是铁，A项错误。
4．下列各组物质中，X是主要物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的组合是( )
1
X Y Z A FeCl2溶液 FeCl3 Cu B FeCl3溶液 CuCl2 Fe C Fe Al NaOH溶液 D Na2SO4溶液 Na2CO3 BaCl2溶液 答案：C
解析：Cu与FeCl3溶液反应会生成CuCl2，A项错误；Fe与FeCl3溶液反应会生成FeCl2，B项错误；BaCl2溶液与Na2CO3反应会生成NaCl，D项错误。 5．下列关于金属的说法正确的是( )
A．俗语“真金不怕火炼”说明某些金属在高温的条件下也不与氧气发生反应 B．Na2O为淡黄色固体，MgO为白色固体
C．铁不与冷、热水反应，也不与水蒸气发生反应 D．常温下，金属均是具有金属光泽的固体 答案：A
解析：Na2O为白色固体，B项错误；高温下，铁与水蒸气发生反应，C项错误；常温下，金属汞为液态的金属单质，D项错误。
6．“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列4个方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是( ) HNO3
A．Mg――→Mg(NO3)2
Cl2NaOH溶液稀HNO3B．Mg――→MgCl2――→Mg(OH)2――→Mg(NO3)2 O2稀HNO3C．Mg――→MgO――→Mg(NO3)2 浓H2SO4BaD．Mg――→MgSO4
NO32溶液
――→Mg(NO3)2
答案：C
解析：A项，镁直接与硝酸反应会产生氮的氧化物，污染环境且不经济；B项，流程复杂且消耗了较多的试剂，不经济；D项，会产生二氧化硫，污染环境且不经济。 7．下列反应的离子方程式书写不正确的是( )
＋－
A．钠与水反应：2Na＋2H2O===2Na＋2OH＋H2↑
＋－
B．过氧化钠与水反应：2Na2O2＋2H2O===4Na＋4OH＋O2↑
－2－
C．向氢氧化钠溶液中通入少量SO2：2OH＋SO2===SO3＋H2O
2＋－＋
D．向碳酸氢钠溶液中加入氯化钡溶液：Ba＋HCO3===BaCO3↓＋H 答案：D
解析：向碳酸氢钠溶液中加入氯化钡溶液不能生成沉淀，D项错误。
8．铝的表面容易生成一层稳定的氧化膜，下列关于此氧化膜的叙述不正确的是( ) A．氧化膜的主要成分为Al2O3
B．氧化膜可以保护金属铝，防止铝继续被氧化
C．铝表面疏松的氧化膜使金属铝具有耐磨性和抗腐蚀性 D．氧化膜使性质活泼的金属铝成为了一种应用广泛的金属 答案：C
解析：铝的表面容易生成一层稳定的致密氧化膜，此膜可以保护铝，防止铝继续被氧化，使金属铝具有耐磨性和抗腐蚀性，成为了一种应用广泛的金属，C项错误。
3＋2－2－－2＋
9．已知离子的氧化性：Fe>SO4，离子的还原性：S>I>Fe，向FeCl3溶液中加入下列
2
物质，溶液颜色不是因发生化学变化而改变的是( ) A．SO2 B．Na2S C．KI D．CuSO4 答案：D
3＋3＋
解析：FeCl3溶液为浅黄色，Fe具有较强的氧化性，通入二氧化硫时，Fe可将SO2氧化为
2－－3＋
硫酸，溶液颜色改变，A项错误；S、I具有强还原性，均可被Fe氧化，使溶液的颜色发生变化，B、C两项错误；FeCl3溶液与CuSO4溶液不能反应，D项正确。 10．某固体可能为氯化钠、氯化钾或二者的混合物，下列实验正确的是( ) A．蘸取固体在无色火焰上灼烧，观察到火焰为黄色，可判断固体为氯化钠 B．观察到固体的颜色为白色，可判断固体为氯化钠
C．称取一定质量的固体溶于水加入足量硝酸银溶液，过滤称量沉淀的质量，判断固体的成分
D．将固体溶于水，测溶液的密度，判断固体的成分 答案：C
解析：蘸取固体在无色火焰上灼烧，观察到火焰为黄色，因为没有透过蓝色钴玻璃观察，所以不能确定氯化钾是否存在，A项错误；氯化钠、氯化钾均为白色固体，不能确定该固体成分，B项错误；根据固体的质量和沉淀的质量，建立方程式，可确定固体的成分，C项正确；根据溶液的密度不能判断固体的成分，D项错误。
－1
11．将a mol钠和a mol铝一同放入m g水(足量)中，所得溶液的密度为d g·mL，该溶液中溶质的质量分数为( ) 82a8 200aA.% B.% 46a＋m46a＋2m8 200a8 200aC.% D.% 46a＋m69a＋m答案：C
解析：根据化学方程式Na＋Al＋2H2O===NaAlO2＋2H2↑知，溶质的质量为82a g，溶液的质量为(46a＋m)g，C项正确。
12．黄金与黄铜(含锌及少量锡、铅、铝等)的外观极其相似，不法分子常用黄铜行骗，下列方法可用于识破骗局的是( )
①将样品在酒精灯外焰中加热 ②将样品放在食醋中浸泡 ③将样品放在硫酸铜溶液中浸泡 ④与真金比较外观颜色 ⑤将样品放在氢氧化钠溶液中浸泡 A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．①②③⑤ D．①②③④ 答案：C
解析：黄铜由于含锌及少量锡、铅、铝等，在火焰上灼烧会变黑，①可行。黄铜在食醋中浸泡会有气泡产生，②可行。黄铜在硫酸铜溶液中浸泡会有紫红色固体析出，③可行。黄铜与真金的颜色相似，比较颜色无法区别，④不可行。将黄铜放在氢氧化钠溶液中浸泡会有气泡产生，⑤可行，C项正确。
13．甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeCl2、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生。据此可推断丙物质是( ) A．Al2(SO4)3 B．NaOH C．BaCl2 D．FeCl2 答案：D
3
解析：分析四种物质的性质，不难发现，产生先沉淀后溶解这一现象的只能是将NaOH溶液加入Al2(SO4)3溶液中，因此丁为NaOH，乙为Al2(SO4)3。将NaOH溶液加入FeCl2溶液中，会产生先出现白色沉淀，随后沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象。将NaOH溶液加入BaCl2溶液中，无明显现象发生。即甲为BaCl2，丙为FeCl2。
14．“晶须”是晶体结晶时，形成如胡须状的完美晶体，具有很高的强度。一种直径为1.6 μm的铁晶须，抗拉强度可以达到工业纯铁抗拉强度的70倍，而且比经过特殊处理的超高强度的钢的强度还要高出4～10倍。下列分析正确的是( ) A．铁晶须是合金 B．铁晶须不与酸反应 C．铁晶须可被磁铁吸引
D．铁晶须在空气里燃烧生成四氧化三铁 答案：C
解析：铁晶须是纯铁结晶形成的，不是合金，A项错误；铁的单质能与酸反应，B项错误；铁在空气里不能燃烧，D项错误。
15．向X的溶液中，加入Y试剂，产生的沉淀或气体的量如图所示，其中与所述情形相符的是( )
A．向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液 B．向NaOH和Ca(OH)2的混合液中通入CO2 C．向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液 D．向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加稀盐酸 答案：B
解析：向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液，NaOH先与HCl发生中和反应，无沉淀生成，继续滴加，NaOH溶液与AlCl3反应先生成Al(OH)3白色沉淀，然后沉淀又溶解，且沉淀生成与溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，A项不符；向NaOH和Ca(OH)2的混合液中通入CO2，CO2先与Ca(OH)2反应生成CaCO3白色沉淀，再与NaOH反应生成可溶性盐，此时沉淀量不变，后又与CaCO3及水反应生成可溶性盐Ca(HCO3)2，且CaCO3的生成与溶解消耗CO2
3＋
的量相等，B项符合；向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液，NaOH先与Al反应生成Al(OH)3
＋
沉淀，再与NH4反应生成NH3·H2O，最后与Al(OH)3沉淀反应生成可溶性偏铝酸盐，且整个过程消耗NaOH的物质的量之比为3∶1∶1，C项不符；向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加稀盐酸，HCl先与NaOH反应再与Na2CO3反应，且与Na2CO3反应是分步进行的，先生成NaHCO3，NaHCO3再与HCl反应放出CO2气体，放出CO2气体消耗的HCl比未生成CO2气体消耗的HCl少，D项不符。
－1
16．在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100 mL 1 mol·L盐酸，混合物完全溶解，并放出448 mL(标准状况下)气体，此时溶液中只含一种溶质。则下列判断正确的是( )
4
A．混合物里Fe、FeO、Fe2O3反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3
2＋－
B．反应后所得溶液中Fe与Cl的物质的量之比为2∶1
C．混合物中，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多 D．混合物中，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多 答案：C
解析：由题可知，溶液中的溶质为FeCl2且其物质的量为0.05 mol。发生的反应有：FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O，Fe＋Fe2O3＋6HCl===3FeCl2＋3H2O，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，Fe比Fe2O3
2＋－
多0.02 mol。三者的物质的量无法确定，A项错误；Fe与Cl的物质的量之比为1∶2，B项错误；Fe与FeO的物质的量无法确定，D项错误。 第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(7分)钾钠合金是原子反应堆的冷却剂。已知： 熔点/℃ 钠 97.9 钾 63.5 钠钾合金(质量比1∶3) <－10 (1)钾钠合金的硬度比其纯金属________(填“大”或“小”)，熔点比其纯金属________(填“高”或“低”)。
(2)钾钠合金能作为冷却剂是因为钾钠合金具有良好的________(填“导电性”或“导热性”)。
(3)制备钾钠合金是在氩气气氛里将这两种固体摇晃，固体逐渐融化，氩气的作用是________________________________________________________________________。
(4)钾钠合金在反应堆中作冷却剂时，必须密封在真空管里，若遇水则会剧烈反应，合金与水反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 答案：(1)小 低 (2)导热性 (3)防止钠、钾与氧气、水等物质反应 (4)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
3＋3＋2＋
18．(8分)某工厂排放的废水中含Fe、Al、Cu，为减少环境污染并变废为宝，进行了如下操作：
(1)固体A的成分为________(填化学式)。 (2)写出B→D的离子方程式：________________________________________________________________________， 该反应中氧化剂是________，2 mol Cl2参加反应转移电子________mol。
(3)溶液E的焰色反应呈黄色，试剂H是________(填化学式)；D→E反应的离子方程式是 ________________________________________________________________________。 答案：(1)Fe、Cu
2＋3＋－
(2)2Fe＋Cl2===2Fe＋2Cl Cl2 4
3＋－－
(3)NaOH Al＋4OH===AlO2＋2H2O
5
19．(10分)某学习小组通过查阅资料得知CO2与Na2O2之间的反应需要在一定量的水蒸气存在的条件下才能进行，于是他们设计了下列装置对此问题进行探究，同时验证Na2O2与CO2反应的气体产物。
(1)仪器a的名称是________，B中的试剂是________，C中试剂的作用是________________________________________________________________________。
(2)已知Ba(OH)2溶液过量，则盛有Ba(OH)2溶液的试管中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)若要求根据D中现象来确定CO2与Na2O2之间的反应需要在湿润条件下才能进行，对三个止气夹的操作方式为________________________________________________________________________， 对应的现象是________________________________________________________________________。
(4)检验气体产物的方法是取出集气瓶并正立在实验台上后，________________________________________________________________________。 答案：(1)分液漏斗 饱和NaHCO3溶液 干燥CO2
2＋－
(2)Ba＋2OH＋CO2===BaCO3↓＋H2O
(3)先关闭K2，打开K1、K3，一段时间后再打开K2，关闭K1、K3；通入干燥的CO2时Na2O2颜色无变化，通入湿润CO2气体时淡黄色固体慢慢变成白色 (4)将带火星的木条插入集气瓶中，木条复燃
＋＋＋2＋＋2＋2－－
20．(7分)有一瓶无色澄清的溶液，其中可能含NH4、K、Na、Mg、H、Cu、CO3、I中的一种或几种，取该溶液进行如下实验： ①用pH试纸检验，发现溶液呈强酸性。
②取部分溶液，逐滴加入NaOH稀溶液，使溶液逐渐从酸性转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成。
③将②得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 根据上述实验事实回答下列问题：
(1)在溶液中，肯定存在的离子有________，肯定不存在的离子有________，不能确定是否存在的离子有________。 (2)写出实验③中的离子方程式：________________________________________________________________________。
＋＋－2＋2＋2－＋＋
答案：(1)NH4、H、I Mg、Cu、CO3 K、Na △
(2)NH3·H2O=====NH3↑＋H2O
21．(10分)已知有如图所示物质的相互转化：
6