人教版高中化学必修1第三章 《金属及其化合物》单元测试题（解析版）

第三章 《金属及其化合物》单元测试题
一、单选题（每小题只有一个正确答案）
1．除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用的溶液是（ ）
A．盐酸 B．硝酸 C．氨水 D．氢氧化钾
2．钠与水反应时的现象与下列性质无关的是（ ）
A． 钠的熔点低 B． 钠的密度小
C． 钠有强还原性 D． 钠的硬度小
3．常温下在下列溶液中加入足量的铁，充分反应后，生成气体最多的是( )
A．20mL 12mol·L－1的盐酸 B． 10mL 18mol·L－1的硫酸
C． 80mL 2mol·L－1的硫酸 D．40mL 14mol·L－1的硝酸
4．下列实验现象的描述正确的是( )
A． 氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方有白色烟雾
B． 铁丝在氯气中燃烧，产生棕褐色的浓烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色
C． 铜在氯气中燃烧，产生棕黄色烟，产物溶于水，溶液呈蓝绿色
D． 钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成白色固体
5．符合下图的化学反应是( )


A． A B． B C． C D． D
6．将一小块金属钠投入到5mL饱和澄清石灰水中，不可能观察到的现象是( )
A．钠熔成小球并在液面上游动 B．有气体产生
C．溶液的底部有金属钙析出 D．溶液变浑浊
7．从海水中提取金属镁，没有涉及到的化学反应是( )
A．Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O B．Mg2++2OH-＝Mg（OH）2↓
C．Mg（OH）2△MgO+H2O D．MgCl2电解Mg+Cl2↑
8．向下列物质的溶液中加入一定量的Na2O2固体，不出现浑浊现象的是( )
A．K2SO3溶液 B．Ca(HCO3)2稀溶液
C．饱和H2S溶液 D．FeCl2溶液
9．工业上生产下列物质，不涉及氧化还原反应的是( )
A．用铝矾土（主要成分Al2O3）生产金属铝 B．用硫铁矿（主要成分FeS2）生产硫酸 C．用海水、贝壳生产氯化镁晶体 D．用氯化钠生产烧碱
10．下列化合物中，不能由单质之间直接化合生成的是( )
A． Fe3O4 B． Na2O2 C． CuCl2 D． FeCl2
11．有关化学实验，下列说法正确的是( )
A． 配制100mL1mol/LNaCl溶液时，先用托盘天平称量5.85gNaCl固体，溶解并恢复至室温后，沿玻璃棒将NaCl溶液转移至100mL的容量瓶中
B． 用干净的玻璃棒蘸取某物质灼烧时，焰色反应为黄色，该物质一定只含钠元素
C． 欲除去HCl中混有少量Cl2气体，可选用饱和的NaCl溶液
D． 鉴别苏打(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)的方法，可以取两种样品溶液加入Na[Al(OH)4]溶液，观察是否出现白色沉淀
12．下列金属可用铝热法制备的是（ ）
①铁 ②镁 ③锰 ④钒 ⑤铬
A．①②④ B．①②③⑤
C．①③④⑤ D．①②③④⑤
13．生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO)，过滤后得到的滤液用 NaHCO3溶液处理，测得溶液pH、n[Al(OH)3]随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如下图所示。下列有关说法不正确的是( )

A． 生成沉淀的离子方程式为HCO3－+AlO2－+H2O＝Al(OH)3↓+CO32－
B． b 点与c点溶液所含微粒种类相同
C． a 点溶液中大量存在的离子是Na+、AlO2－、OH－
D． NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8mol/L
14．向22.4g的Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5mol/L的硫酸溶液600mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3+，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为( )
A． 4.8g B． 6.4g C． 2.4g D． 1.6g
15．A、B、C三种物质中均含有同一种元素M，它们之间有如图所示的转化关系。A为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应①②③均为化合反应，反应④为置换反应。下列有关说法不正确的是(　　)

A． ①中所加试剂可能是氯气
B． ③中需要加具有氧化性的试剂
C． A与稀硝酸反应一定能实现元素M在①中发生的价态变化
D． 元素M在②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现

二、填空题
16．准确称取6g铝土矿（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）样品，放入盛有100mL 稀H2SO4溶液的烧杯中，充分反应 后过滤去掉沉淀A，向滤液中加入10mol/L的KOH溶液，产生沉淀的质量和加入的KOH溶液的体积(mL)如右图所示。试回答下列问题：

（1）沉淀A是 （填化学式），当加入KOH溶液的体积超过35mL时所发生的反应的离子方程式为 (4分)
（2）铝土矿中Al2O3的物质的量是多少?(2分)
（3）稀硫酸溶液的物质的量浓度为多少？(忽略溶液体积的变化)(2分)
17．现有4．6gNa、2．4gMg、2．7gAl和6．4gCu，分别将其投入盛有100mL1．5mol/L盐酸的4个烧杯。
（1）各烧杯中可能发生反应的化学方程式为：___________、_____________、__________、______________。
（2）反应结束后，没有剩余的金属是：__________(填元素符号)；
（3）反应结束后，产生气体的物质的量分别为：
①投入Na的烧杯，生成气体____mol；
②投入Mg的烧杯，生成气体____mol；
③投入Al的烧杯，生成气体____mol；
④投入Cu的烧杯，生成气体____mol；
18．不法商人,常以假乱真,市场上出现了假金(含有Cu),检验假金可选用的试剂是_________(填 “HCl” 或 “HNO3”）；碳酸氢钠(NaHCO3)俗名为____________（填 “苏打” 或 “小苏打”）。
19．电解法促进橄榄石（主要成分是Mg2SiO4）固定CO2的部分工艺流程如下：
已知：Mg2SiO4(s） +4HCl(aq）2MgCl2(aq） +SiO2 (s） + 2H2O(l） △H =－49．04 kJ·mol-1

（1）橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20，用氧化物的形式可表示为 。
（2）上图虚框内需要补充一步工业生产的名称为 。
（3）下列物质中也可用作“固碳”的是 。（填字母）
a．CaCl2 b．H2NCH2COONa c．(NH4）2CO3
（4）由下图可知，90℃后曲线A溶解效率下降，分析其原因 。

（5）过滤Ⅰ所得滤液中含有Fe2+,检验该离子方法为 。
（6）过程①为除去滤液中的杂质，写出该除杂过程所涉及反应的离子方程式
、 。
20．铜及其化合物在工业、农业、科技和日常生活中有广泛应用。
（1）工业上利用辉铜矿（主要成分是Cu2S）冶炼铜。为了测定辉铜矿样品的纯度，用酸性高锰酸钾溶液反应，所得溶液加入Ba(NO3)2有白色沉淀生成。写出辉铜矿与高锰酸钾反应的离子方程式 。
（2）工业上利用废铜屑、废酸（含硝酸、硫酸）为主要原料制备硫酸铜晶体。某含有c(HNO3)＝2 mol/L，c(H2SO4)＝4 mol/L的废酸混合液100 mL（不使用其它酸或氧化剂），最多能制备硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）的质量为 。
（3）现有一块含有铜绿〔Cu2(OH)2CO3〕的铜片（假设不含其它杂质）在空气中灼烧至完全反应，经测定，反应前后固体的质量相同。

①固态铜与适量氧气反应，能量变化如下图所示，写出固态铜与氧气反应生成1 mol固态氧化亚铜的热化学方程式 。
②上述铜片中铜的生锈率为 （金属生锈率=）。（结果保留到整数）
（4）自然界中各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后转化为硫酸铜溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿（ZnS）和方铅矿（PbS），慢慢地转变为铜蓝（CuS）。
①硫化铜与氧气在淋滤作用下生成硫酸铜等，该过程的化学方程式为 。②写出渗透到地下深层的硫酸铜溶液遇到闪锌矿发生反应的离子方程式 ，请用简短的语言解释该反应发生的原理

三、推断题
21．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的转化关系回答下列问题。

（1）确定A、B、C、D、E、F的化学式：
A为________，B为________，C为________。
D为________，E为________，F为________。
（2）写出⑧的化学方程式及④、⑤的离子方程式：___________________________。
22．甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系：

（1）若甲是不溶于水的白色固体物质，既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液，则甲是_____________ ，写出乙转化为丙的化学方程式 :_______________________________ 。
（2）若乙溶液中加入KSCN溶液 ,有血红色出现，则甲物质是___________。
写出甲转化为乙的离子方程式___________________________________。

四、实验题
23．某工厂的废金属屑的主要成分为铝、铁和铜，某化学兴趣小组在学习了元素及其化合物的相关知识后，设计了如图1实验流程，用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O)。


请回答：
(1)铝在周期表中位于 周期 族。
(2)步骤Ⅰ进行的实验操作的名称是 。
(3)写出步骤Ⅱ反应中生成C的离子方程式： 。
(4)进行步骤Ⅱ时，该小组 用如图2所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少，原因是 。
(5)用固体F制备CuSO4溶液，可设计如图3三种途径：
写出途径③中反应的化学方程式： ，用途径①制备CuSO4溶液时，混酸中硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为 。
(6)用途径②制备CuSO4溶液与途径①、③相比优点是 。
24．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下"Fe与水蒸气反应的实验"。
?
请回答该实验中的问题。
（1）写出该反应的化学方程式_________________________________。
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是__________________。
（3）干燥管中盛装的物质可以是_______，作用是_______________。
（4）试管中收集到的气体是______，如果要在A处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行_______，这一操作的目的是_______________。

五、计算题
25．某红色固体粉末可能是Fe2O3、Cu2O或二者混合物，为探究其组成，称取mg该固体粉末样品，用足量的稀H2SO4充分反应后，称得固体质量为ag。
已知：Cu2O+2H+ = Cu+Cu2++H2O
(1)若a=____________(用含m的最简式表示)，则红色固体粉末为纯净物；
(2)若a=m/9，则红色固体粉末中Fe2O3的物质的量为____________mol(用含m的最简式表示)。
26．取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B,每份10 mL,分别向A、B中通入不等量的CO2,再继续向两溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的盐酸,标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸溶液体积之间的关系如图所示,试回答下列问题：

(1)原NaOH溶液的物质的量浓度为_______________。
(2)曲线A表明,原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质成分是___，其物质的量之比为___。
(3)曲线B表明,原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况下)的最大值为____mL。
试卷第2页，总8页

参考答案
1．D
【解析】Mg不与强碱溶液发生反应，而铝可以与强碱溶液发生反应，铝与氢氧化钾反应的方程式为2Al+2KOH+2H2O2KAlO2+3H2↑。故选D。
2．D
【解析】A、钠与水反应放热，钠的熔点低，所以看到钠熔成闪亮的小球，与性质有关，A不符合；B、钠的密度比水小，所以钠浮在水面上，与性质有关，B不符合；C、钠有强还原性，所以与水反应剧烈，与性质有关，C不符合；D、硬度大小与反应现象无关，与性质无关，D符合；答案选D。
3．C
【解析】
试题分析：A．发生Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，n（HCl）=0.2L×12mol/L=2.4mol，则n（H2）=1.2mol；B.18mol/L的硫酸为浓硫酸，常温下与Fe发生钝化，几乎不生产气体；C．发生Fe+2H+=Fe2++H2↑，n（硫酸）=n（H2）=0.8L×2mol/L=1.6mol；D.14mol/L的硝酸为浓硝酸，常温下与Fe发生钝化，几乎不生产气体，显然C中生成气体最多，答案选C。
考点：考查化学反应方程式的计算
4．C
【解析】试题分析：A项瓶口上方有白色烟雾错误，只有氯化氢溶于水蒸汽中，是白雾，没有烟；B项溶液呈浅绿色错误，应该是棕黄色溶液；C项正确；D项生成白色固体错误，是淡黄色的过氧化钠。
考点：考查常见反应的现象。
点评：对于反应中出现的现象，在平时学习中要总结，属于简单题。
5．C
【解析】试题分析：A、向氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液立即生成氢氧化铝沉淀，与图像不符合，A错误；B、向碳酸钠溶液中加入稀盐酸首先生成碳酸氢钠和氯化钠，继续加入盐酸，与碳酸氢钠反应生成CO2，前后阶段消耗盐酸的物质的量是1：1，与图像不符合，B错误；C、向溴化亚铁溶液中通入氯气首先氧化亚铁离子，即2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，然后再氧化溴离子，即2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2，前后阶段消耗氯气的物质的量是1:2，与图像符合，C正确；D、向氢氧化钙溶液中通入二氧化碳首先产生碳酸钙沉淀，与图像不符合，D错误，答案选C。
考点：考查化学反应与图像的分析判断
6．C
【解析】
试题分析：石灰水是氢氧化钙的水溶液，金属钠放到石灰水中，钠只与水发生反应，A、钠密度比水小，浮在液面上，与水剧烈反应，产生的H2吹动钠游动，放出的热使熔点低的钠熔成小球。正确；B、与水剧烈反应，产生的H2，正确；C、Na不能在水溶液中置换出任何金属，错误；D、反应消耗的水是饱和石灰水中的溶剂，饱和溶液中溶剂减少，溶质析出。正确。
考点：钠的化学性质
7．C
【解析】
试题分析：先将海水中含有的镁离子转化为氢氧化镁沉淀，反应方程式为：Mg2++2OH-＝Mg（OH）2↓，然后将氢氧化镁溶于盐酸中得到氯化镁溶液，反应方程式为：Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O，用氯化镁溶液在氯化氢氛围中制取无水氯化镁，活泼金属采用电解其熔融盐的方法冶炼，镁是活泼金属，所以最后利用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，反应方程式为MgCl2电解Mg+Cl2↑，因此没有涉及的反应是氢氧化镁的分解。答案选C。
考点：考查镁提取的有关判断
8．A
【解析】
试题分析：过氧化钠溶于水生成氢氧化钠，同时过氧化钠还具有强氧化性，A、亚硫酸钾被氧化为硫酸钾，没有沉淀，A正确；B、碳酸氢钙转化为碳酸钙沉淀，B错误；C、硫化氢被氧化为单质S，C错误；D、有氢氧化铁生成，D错误，答案选A。
考点：考查过氧化钠的性质
9．C
【解析】
试题分析：A、铝土矿中的Al元素是化合态，变为游离态的Al，则一定发生元素化合价的变化，所以一定是氧化还原反应，错误；B、硫铁矿中的S元素的化合价是-1价，而硫酸中S元素的化合价是+6价，元素化合价发生变化，则一定发生氧化还原反应，错误；C、海水中含有氯化镁，先将海水中的氯化镁转化为氢氧化镁，再将氢氧化镁转化为氯化镁晶体，元素化合价未发生变化，不是氧化还原反应，正确；D、电解氯化钠溶液得到烧碱氢氧化钠，元素的化合价发生变化，所以是氧化还原反应，错误，答案选C。
考点：考查氧化还原反应的判断
10．D
【解析】A、3Fe + 2O2 Fe3O4，故A错误；B、2Na+O2Na2O2 故B错误；C、Cu+ Cl2 CuCl2，故C错误；D、2Fe + 3Cl22FeCl3 ，不能生成FeCl2，故D正确；故选D。
点睛：铁与氯气只生成三价铁，易错。
11．D
【解析】分析：A.托盘天平只能读数到0.1g；
B.不能排除钾元素；
C.氯化氢极易溶于水；
D.偏铝酸钠能与碳酸氢钠反应产生白色沉淀，碳酸钠不能。
详解：A. 配刺100mL1mol/LNaCl溶液时，需要氯化钠的质量是0.1L×1mol/L×58.5g/mol＝5.85g，但托盘天平只能读数到0.1g，A错误；
B. 用干净的玻璃棒蘸取某物质灼烧时，焰色反应为黄色，该物质一定含有钠元素，由于没有透过蓝色钴玻璃观察，则不能排除钾元素，B错误；
C. 氯化氢极易溶于水，则除去HCl中混有少量Cl2气体，不能选用饱和的NaCl溶液，C错误；
D. 偏铝酸钠能与碳酸氢钠反应产生白色沉淀，碳酸钠不能，因此鉴别苏打(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)的方法，可以取两种样品溶液加入Na[Al(OH)4]溶液，观察是否出现白色沉淀，出现白色沉淀的是碳酸氢钠，没有明显实验现象的是碳酸钠，D正确。
答案选D。
12．C
【解析】用铝热法制备的金属要求是还原性小于Al且熔点较高。只有Mg的活泼性大于Al的，所以Mg不合适。
13．D
【解析】
【分析】
氧化铝和氢氧化钠反应，而氧化铁不反应，过滤后得到滤液用碳酸氢钠处理，发生HCO3－+AlO2－+H2O＝Al(OH)3↓+CO32－，加入40毫升碳酸氢钠溶液时沉淀最多，a、b、c点都为碱性，随着碳酸氢钠的加入，碱性减弱，以此解答。
【详解】
A.偏铝酸根离子促进碳酸氢根电离，生成沉淀的离子方程式为HCO3－+AlO2－+H2O＝Al(OH)3↓+CO32－，故正确；B. b 点与c点溶液所含微粒种类相同，均为钠离子、偏铝酸根离子、氢氧根离子、碳酸根离子，故正确；C. a 点溶液显碱性，溶质为氢氧化钠和偏铝酸钠，存在的离子是Na+、AlO2－、OH－，故正确；D. 加入40毫升碳酸氢钠的溶液时沉淀最多，沉淀为0.032mol，氢氧化钠过量，滤液中含有氢氧化钠，由于氢氧根离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子和水，HCO3－+AlO2－+H2O＝Al(OH)3↓+CO32－可知，前8毫升不生成沉淀，NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.032/0.032=1.0mol/L，故错误。故选D。
【点睛】
把握图中沉淀与pH的变化，发生的反应，离子共存等为解答的关键。
14．A
【解析】试题分析：0.5mol/L的硫酸溶液600mL 含硫酸0.3mol， ，所以生成水0.3mol，根据元素守恒，22.4g的Fe2O3、Cu的混合物中，含有氧原子0.3mol，氧原子的质量是4.8g，用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量即为0.3mol氧原子的质量4.8g，故A正确。
考点：本题考查化学计算。
15．C
【解析】
试题分析：若A为一种金属单质时，反应①②③均为化合反应，反应④为置换反应，猜测A为变价金属Fe，铁与氯气反应得到氯化铁，氯化铁与铁反应得到氯化亚铁，氯化亚铁与氯气反应得到氯化铁，铁与盐酸发生置换反应可以得到氯化亚铁，也可以是铁与溴的反应。A．①中所加试剂可以是Cl2或Br2，故A错误；B．反应③为Fe2+→Fe3+，需要加具有氧化性的试剂，故B错误；C．A与稀硝酸反应，如A(Fe)过量，则生成Fe2+，不能生成Fe3+，故C错误；D．元素M(Fe)在②中发生的价态变化为+3价→+2价，加入还原剂，Fe3+能与I-发生氧化还原反应，故D正确；故选D。
考点：考查了无机物的推断的相关知识。
16． （1）SiO2 ; Al(OH)3+OH-=2H2O+AlO2- （2） n(Al2O3)=0.05mol （3） 1.75mol/L
【解析】
试题分析：（1）Al2O3、Fe2O3、SiO2几种物质中SiO2 不和H2SO4溶液反应，故沉淀A是SiO2 ，加入35mL氢氧化钠溶液时，沉淀量最大，此时沉淀为Al(OH)3 ,Fe(OH)3,当KOH溶液的体积超过35mL时Al(OH)3 会发生溶解，离子方程式为：Al(OH)3+OH-=2H2O+AlO2- （2）从35mL～45mL 段Al(OH)3 会发生溶解，该段消耗的n（KOH）=0.01L×10mol/L=0.1mol，根据离子方程式Al(OH)3+OH-=2H2O+AlO2- 可知，氢氧化铝的物质的量为0.1mol则n（Al2O3）=0.05mol，（3）当加入KOH溶液的体积为35mL时沉淀量最大，此时溶液中溶质为K2SO4，根据K元素守恒有n（K2SO4）=1/2 n（KOH）=0.5×0.035L×10mol/L =0.175mol，K2SO4中的SO42-都来自于稀H2SO4，则n（H2SO4）= n（K2SO4）=0.175mol，稀H2SO4的浓度为：c(H2SO4)=n/V= 0.175mol，÷0.1L=1.75mol/L
考点：化学图像的认识、离子方程式的书写、有关物质的量的计算。
17．（1）2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ ； 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ ； 2Al+6HCl=2AlCl3+H2↑；
（2）Na；（3）①0．1 ；②0．075 ； ③0．075；④0。
【解析】
试题分析：① 4．6gNa的物质的量是n(Na)= 4．6g÷23g/mol=0．2mol，Na不仅可以与酸发生反应：2Na+2HCl=2NaCl+H2↑，也可以与水发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，因此最后不会剩余金 属，反应产生氢气的物质的量应该根据金属钠计算。根据方程式可知n(H2)=1/2n(Na)=1/2×0．2mol=0．1mol；②2．4gMg的物质的量是n(Mg)=2．4g÷24g/mol=0．1mol,Mg只能与盐酸发生反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，二者反应的物质的量的比是1:2，盐酸的物质的量是n(HCl)=c·V=1．5mol/L ×0．1L=0．15mol，可见盐酸不足量，金属Mg不能完全反应有剩余，反应产生的氢气要以不足量的HCl为标准计算。根据方程式可知：产生的氢气的物质的量是n(H2)= 1/2n(HCl)= 1/2×0．15mol =0．075mol；③2．7gAl的物质的量是n(Al)=2．7g÷27g/mol=0．1mol,Al与HCl反应的方程式是：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，n(Al):n(HCl)=1:3，由于n(Al)=0．1mol；n(HCl)= 0．15mol，可见盐酸不足量，金属Al不能完全反应有剩余，反应产生的氢气要以不足量的HCl为标准计算。根据方程式可知：产生的氢气的物质的量是n(H2)= 1/2n(HCl)= 1/2×0．15mol =0．075mol；④Cu在金属活动性顺序表中位于H元素的后边，不能与酸发生反应，因此不能产生氢气，即氢气的物质的量是0。（1）各烧杯中可能发生反应的化学方程式为2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ ；2Na+ 2H2O= 2NaOH+H2↑；Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ ；2Al+6HCl=2AlCl3+H2↑；（2）根据上述分析可知，在反应结束后，没有剩余的金属是Na；（3）反应结束后，产生气体的物质的量分别为：①投入Na的烧杯，生成气体0．1mol；②投入Mg的烧杯，生成气体0．075mol；③投入Al的烧杯，生成气体0．075mol；④投入Cu的烧杯，生成气体0mol；
【考点定位】考查金属元素的单质与酸溶液反应的知识。
【名师点睛】金属活动性顺序表中，金属元素的位置越靠前，其单质的活动性越强，与酸溶液发生反应时，K、Ca、Na不仅可以与酸发生置换反应，也可以与水发生反应；位于H元素前边Na元素后边的金属只能与酸发生置换反应，位于H元素后边的金属不能与酸发生置换反应产生氢气。当两种物质发生反应，两种物质的物质的量都已知时，应该以不足量的物质为标准计算，相应物质的物质的量的量的比等于方程式中该物质的化学计量数的比。
18．HNO3、小苏打
【解析】
试题分析：假金中的铜与硝酸反应而与盐酸不反应，故检验假金可选用的试剂是HNO3，碳酸氢钠(NaHCO3)俗名为小苏打。
考点：考查元素化合物知识。
19．（14分）（1）9MgO·FeO·5SiO2（2分）
（2）氯碱工业（“电解饱和食盐水”也给分） （2分）
（3）b c（2分）
（4）120min后，溶解达到平衡，而反应放热，升温平衡逆向移动，溶解效率降低。（2分）
（5）取少量滤液于试管中，滴加几滴K3[Fe(CN）6]溶液，有特征蓝色沉淀生成，则证明滤液中有Fe2+(其它合理答案均给分）（2分）
（6）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（2分） 2Fe3++3MgO+3H2O=2Fe(OH）3+3Mg2+（2分）
【解析】
试题分析：（1）根据硅酸盐写成氧化物的规律，Mg9FeSi5O20用氧化物的形式可表示为9MgO?FeO?5SiO2，
（2）根据流程图，固碳时主要反应的方程式为NaOH（aq）+CO2 （g）=NaHCO3 （aq），工业上用氯电解饱和食盐水会获得烧碱，缺少烧碱的制取流程，需要补充的是氯碱工业或电解食盐水装置；
（3）所给的物质中，H2NCH2COONa和（NH4）2CO3可以和二氧化碳之间反应，能用作“固碳”的试剂；
（4）1 图中所示数据以及曲线变化知道，20min后，溶解达到平衡，而该反应是放热，升温，平衡逆向移动，则溶解效率降低；
（5）取过滤Ⅰ所得滤液，滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加新制氯水，发现溶液变血红色，证明滤液中含有Fe2+；
（6）过程①为除去滤液中的Fe2+，滴加H2O2是为了氧化Fe2+，加入MgO是为了调节溶液的PH，促进Fe3+水解生成Fe(OH）3沉淀而除去，除杂过程所涉及反应的离子方程式是：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe3++3MgO+3H2O=2Fe(OH）3+3Mg2+
考点：无机化工流程 涉及实验的评价、离子的检验、平衡的移动及除杂操作
20．20．（1）Cu2S+2MnO4－+8H+＝2Cu2++SO42－+2Mn2++4H2O（2）75g
（3）①2Cu（s）+1/2O2（g）＝Cu2O（s）△H=－kJ/mol②34%
（4）①CuS+2O2CuSO4②Cu2++ZnS＝CuS+Zn2+在一定条件下，溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物（或在相同条件下，由于KSP(CuS)小于KSP(ZnS)，故反应可以发生）。
【解析】
试题分析：（1）为了测定辉铜矿样品的纯度，用酸性高锰酸钾溶液反应，所得溶液加入Ba(NO3)2有白色沉淀生成，这说明反应中有硫酸根生成，则辉铜矿与高锰酸钾反应的离子方程式为Cu2S+2MnO4－+8H+＝2Cu2++SO42－+2Mn2++4H2O。
（2）含有c(HNO3)＝2 mol/L，c(H2SO4)＝4 mol/L的废酸混合液100 mL中氢离子的物质的量是1mol，硝酸根是0.2mol，则根据方程式3Cu＋2NO32－＋8H＋＝3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑可知反应氢离子过量，0.2mol硝酸根能氧化0.3mol铜，所以最多生成0.3mol硫酸铜，则最多能制备硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）的质量为0.3mol×250g/mol＝75g。
（3）①根据图形可知固态铜与氧气反应生成1 mol固态氧化亚铜时放出的热量是kJ，所以该反应的热化学方程式为2Cu（s）+1/2O2（g）＝Cu2O（s）△H＝－ kJ/mol。
②现有一块含有铜绿〔Cu2(OH)2CO3〕的铜片（假设不含其它杂质）在空气中灼烧至完全反应，经测定，反应前后固体的质量相同，这说明反应后生成的氧化铜与反应前固体的质量相等。假设混合物中铜的物质的量是xmol，铜绿的物质的量是ymol，则64x+222y＝（x+2y）×80，解得x：y＝31：8，则上述铜片中铜的生锈率为。
（4）①硫化铜与氧气在淋滤作用下生成硫酸铜等，该反应的化学方程式为CuS+2O2 CuSO4。②在一定条件下，溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物，所以硫酸铜能与氯化锌反应生成硫化铜沉淀，则渗透到地下深层的硫酸铜溶液遇到闪锌矿发生反应的离子方程式为Cu2++ZnS＝CuS+Zn2+。
【考点定位】考查氧化还原反应的有关判断与计算
【名师点晴】得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。电子守恒法解题的步骤是：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据电子守恒列出等式。计算公式如下：n(氧化剂)×得电子原子数×原子降价数＝n(还原剂)×失电子原子数×原子升价数。利用这一等式，解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简。
21．23 . （1） Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
（2） 4 Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2 Cl- 2Fe3+ + Fe = 3 Fe2+
【解析】
试题分析：B是黑色晶体，应为Fe3O4，它与HCl反应生成FeCl2和FeCl3，红褐色固体F为Fe（OH）3，则E为Fe（OH）2，C为FeCl2，D为FeCl3，所以A为Fe，（1）由以上分析可知A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3；答案为：Fe；Fe3O4；FeCl2；FeCl3；Fe(OH)2 ；Fe(OH)3
（2）E→F为Fe（OH）2与氧气反应生成，反应的化学方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3，D→C转化可由FeCl3与Fe反应生成FeCl2，反应的离子方程式为2Fe3++Fe═3Fe2+，C→D转化可由氯气和氯化亚铁反应生成，反应的离子方程式为2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2 Cl-。
考点：考查铁及其化合物的性质。
22．Al2O3 ； Al2（SO4）3+6NH3·H2O===2Al（OH）3 +3（NH4）2SO4
（2）Fe2O3 ；Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
【解析】
试题分析：（1）若甲是不溶于水的白色固体物质，既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液，说明甲具有两性，根据图示，甲应为氧化铝；乙为硫酸铝，丙为氢氧化铝；硫酸铝和氨水反应的方程式为Al2（SO4）3+6NH3·H2O===2Al（OH）3 +3（NH4）2SO4；（2）若乙溶液中加入KSCN溶液 ,有血红色出现，则乙为硫酸铁，丙为氢氧化铁，甲为氧化铁；氧化铁和硫酸反应的离子方程式为Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。
考点：本题考查铁、铝的性质。
23．
(1)三，ⅢA ；
(2)过滤；
(3)AlO2-+ CO2 + 2H2O =Al(OH)3↓ + HCO3-；
(4)由装置a制取的CO2中含HCl气体，通入溶液A中会溶解Al(OH)3 ；
(5)Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O；3:2；
(6)不产生大气污染物NO、SO2；制等量的硫酸铜，途径②消耗酸少。
【解析】
试题分析：铝、铁和铜的合金中只有金属铝可以和氢氧化钠之间反应生成溶液A偏铝酸钠，固体B是金属铁和金属铜，A中通入过量的二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀C和碳酸氢钠溶液D，金属铁可以和硫酸之间发生反应生成硫酸亚铁和氢气，但是金属铜和稀硫酸之间不反应，硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶可以获得绿矾晶体，金属铜可以获得胆矾晶体。
(1)铝在周期表中位于第三周期第ⅢA族，故答案为：三，ⅢA；
(2)步骤Ⅰ加过量的氢氧化钠，金属铝和氢氧化钠反应，金属铝溶解其中生成偏铝酸钠溶液，金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应，将它们分离用过滤；步骤Ⅰ过滤得到的滤液成分为偏铝酸钠， 故答案为：过滤；
(3)过量CO2与偏铝酸钠溶液反应，离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，故答案为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；
(4)进行步骤Ⅱ时，该小组用如图2所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中．一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的氯化氢气体，氯化氢在水中溶解了部分沉淀氢氧化铝，发生的反应为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，故答案为：由装置a制取的CO2中含HCl气体，通入溶液A中会溶解Al(OH)3；
(5)途径③中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜的化学方程式为Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O，用途径①制备CuSO4溶液时，反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O，根据离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O，可知混酸中硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为(8-2)：2=3:2，故答案为：Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O；3:2；
(6)用途径②制备CuSO4溶液与途径①、③相比优点有不产生大气污染物NO、SO2；制等量的硫酸铜，途径②消耗酸少，故答案为：不产生大气污染物NO、SO2；制等量的硫酸铜，途径②消耗酸少。
考点：考查了物质的分离和提纯、物质的制备的相关知识。
24． 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4+4H2 检验装置的气密性 碱石灰（或其它固体干燥剂） 干燥反应产生的H2 H2 验纯 防止点燃时，氢气因含有空气而爆炸
【解析】（1）高温下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，该反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4+4H2；（2）实验前必须对整套装置进行的操作是检验装置的气密性；（3）干燥管中应该盛装固体物质，用来干燥氢气，因此物质可以是碱石灰；（4）根据以上分析可知试管中收集到的气体是氢气。氢气是可燃性气体，如果要在A处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行验纯，这一操作的目的是防止点燃时，氢气因含有空气而爆炸。
25．
【解析】
【详解】
（1）红色固体粉末为纯净物只有两种情况，全是Fe2O3或者全是Cu2O。Cu2O和硫酸反应生成的Cu会与Fe3+反应，Cu＋2Fe3+＝Cu2＋+2Fe2+。若全为Fe2O3时，剩余的固体物质为a=0g，但是当剩余固体质量为0g时，也有可能是Fe2O3和Cu2O两种物质的混合物；所以该红色固体只能为Cu2O。
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O

，所以a＝m
（2）设Fe2O3为 x mol， Cu2O为ymol，则160x＋144y＝m，Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O得到的铜为ymol。
Cu＋2Fe3+＝Cu2＋+2Fe2+
x mol 2x mol
剩余的铜的质量为（y－x）×64＝a＝m，方程式联立，解出x＝。
26．0.75mol/LNa2CO3、NaOH 1:3112
【解析】
【分析】
(1)先向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，后向通入二氧化碳的氢氧化钠溶液中滴加盐酸，当二氧化碳气体完全放出时，溶液的溶质是氯化钠，该反应的实质是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠，根据盐酸的物质的量计算氢氧化钠的物质的量浓度；(2)当生成CO2气体时，发生反应HCO3-+H+=H2O+CO2↑，对于A溶液来说，滴加盐酸60mL时没有气体生成，可能发生OH-+H+=H2O和CO32-+H+=HCO3-，根据消耗盐酸体积相对大小确定所得溶液中的溶质；(3)先确定B溶液中的溶质，再根据碳酸氢钠和盐酸的反应方程式计算生成二氧化碳的体积.
【详解】
(1)加入75ml盐酸时二氧化碳的体积达最大，此时溶液为氯化钠溶液；根据氯离子、钠离子守恒， n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075ml×0.1mol/L=0.0075mol，所以c(NaOH)=0.75mol/L；(2)由曲线A可知从60ml到75ml为碳酸氢钠与盐酸反应，反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，所以n(NaHCO3)=n(HCl)=(0.075-0.06)L×0.1mol/L=1.5×10-3mol，根据C原子守恒， n(CO2)=n(NaHCO3)=1.5×10-3mol，由(1)可知，n(NaOH)=0.0075mol，所以n(CO2):n(NaOH)=1.5×10-3mol:0.0075mol=1:5，小于1:2，所以溶液中溶质为Na2CO3和NaOH；根据碳原子守恒，n(Na2CO3)=n(CO2)=1.5×10-3mol；再根据钠离子守恒，溶液中氢氧化钠的物质的量为0.0075mol-1.5×10-3mol×2=0.0045mol，所以溶液中Na2CO3与NaOH的物质的量之比为1.5×10-3mol: 0.0045mol =1:3；(3)由曲线B可知从25ml到75ml为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，所以n(CO2)=n(HCl)=(0.075ml-0.025ml)×0.1mol/L=0.005mol，所以CO2气体体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL
【点睛】
CO2与NaOH反应为①CO2+NaOH=NaHCO3，②CO2+2NaOH=Na2CO3+H20，当n（CO2）：n（NaOH）≥1，反应按①进行，等于1时，CO2、NaOH恰好反应生成NaHCO3；大于1时，生成生成NaHCO3，CO2有剩余；当