专题强化卷09 金属及其化合物-2024-2025学年高一化学上学期同步测试卷（人教版2019必修第一册）

专题强化卷09 金属及其化合物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：第3章（人教版2019）。 5．难度系数：0.65 6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Cu 64 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列说法正确的是 A．合金中的金属元素都以化合态形式存在 B．合金材料中不可能含有非金属元素 C．多数合金的抗腐蚀性能比组成合金的纯金属更好 D．组成合金的元素种类相同，得到的合金性能就相同 【答案】C 【详解】A．合金是两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合形成的具有金属特性的混合物，A错误； B．合金材料中可能含有非金属元素，如钢是含碳量为的铁合金，B错误； C．合金的性能优于单一金属，具有硬度大、耐热性好、抗腐蚀能力强等优点，C正确； D．生铁是含碳量为的铁合金，钢是含碳量为的铁合金，它们的合金性能区别很大，D错误； 故答案为：C。 2．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．Na与O2在常温条件下生成，和水反应生成NaOH，A正确； B．Cu和盐酸不反应，B错误； C．CaCl2和CO2不反应，C错误； D．氧化铝和水不反应，D错误； 故选A。 3．下列不属于新型合金材料的是 A．储氢合金 B．形状记忆合金 C．不锈钢 D．镍钴耐热合金 【答案】C 【详解】A．为了满足某些尖端技术发展的需要，新型合金材料储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料，储氢合金属于新型合金材料，A不符合题意； B．形状记忆合金是一种由两种以上金属元素构成、能够在温度和应力作用下发生相变的新型合金，广泛应用于航空航天、生物医疗、机械电子、汽车工业、建筑工程等领域，B不符合题意； C．不锈钢属于传统合金不属于新型合金材料，C符合题意； D．镍钴耐热合金属于新型合金材料，D不符合题意； 答案选C。 4．查阅信息可知溶液与反应生成蓝色沉淀。“铁肥”(主要含)常用于解决植物叶面变黄问题，将“铁肥”溶于水配制成溶液，喷施在叶面上。下列有关“铁肥”说法错误的是 A．“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质 B．可用溶液检验“铁肥”中的 C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉 D．可用溶液检验“铁肥”是否完全失效 【答案】D 【详解】A．中具有还原性，易被空气中的氧气氧化而变质，A正确； B．溶液与反应生成蓝色沉淀，可用来检验“铁肥”中的，B正确； C．铁粉可与反应生成，从而保证“铁肥”的效果，C正确； D．溶液可检验的存在，还需要检验不存在才能证明“铁肥”完全失效，D错误； 故选D。 5．类比是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。下列类比推测的说法中正确的是 A．已知与能直接化合生成，推测与可直接化合生成 B．已知与反应生成和，而与反应生成和 C．已知能与溶液反应，推测与溶液也能反应 D．已知在常温下能与反应，推测在常温下也能与反应 【答案】C 【详解】A．与在点燃的条件下反应生成，铜最高价为+2价，与反应生成，故A错误； B．与水蒸气反应不能生成铁的氢氧化物，而是生成和，故B错误； C．金属活动性顺序表中，排在前面的金属能把排在其后的金属从其盐溶液中置换出来，Fe能与溶液发生置换反应，Fe与溶液也能发生置换反应，故C正确； D．在常温下能与反应，但是与水在常温下不反应，故D错误； 选C。 6．下列关于实验现象的描述或判断不正确的是 A．甲、乙中均立即产生无色气泡 B．乙中发生反应的化学方程式为 C．根据甲中的现象可以判断与Al均能与NaOH溶液反应 D．一段时间后将点燃的木条伸入两试管中，均能听到爆鸣声，说明有生成 【答案】A 【详解】A．Al易被氧化生成，甲中铝表面的先与NaOH溶液反应，不生成气体，反应完后，Al再与NaOH溶液反应生成；乙中Al被砂纸打磨，因此铝表面没有，Al直接与NaOH溶液反应生成，A错误； B．乙中Al与NaOH 溶液反应生成和，反应的化学方程式为，B正确； C．根据甲中的现象：开始无气泡，一段时间后产生气泡，可以判断与Al均能与NaOH溶液反应，C正确； D．一段时间后将点燃的木条伸入两试管中，均能听到爆鸣声，说明有生成，D正确； 故选A。 7．A、B、C是中学所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中D的水溶液呈棕黄色，B的水溶液呈酸性。若，常温下只有B为气态，则A、B、C分别为 A．Fe、、Cu B．Fe、、 C．Cu、、Fe D．Fe、、Mg 【答案】A 【详解】A、B、C是所学过的三种单质，常温下只有B为气态，AB、BC反应都是化合反应，生成的E和A反应又生成C说明是置换反应，B的水溶液呈酸性，且常温下为气态，则B为Cl2，D的水溶液呈棕黄色，则D为，F为FeCl2；A为Fe；若D+C→E+F，常温下只有B为气态推断C为Cu；E为CuCl2，结合转化关系可推出，A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2； 由分析可知，A、B、C分别为Fe、、Cu，答案选A。 8．下列实验操作和现象、结论或目的有错误的是 选项 操作和现象 结论或目的 A 向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加溶液滴，溶液呈红色 红砖中含有氧化铁 B 还原得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入溶液，溶液不显红色 黑色固体中没有 C 取少量试样溶解，滴加溶液，溶液变为红色 该试样已变质 D 向某溶液中通入，然后再加入溶液，变红色 原溶液中可能含有 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加硫氰化钾溶液滴，溶液呈红色说明红砖中含有氧化铁，故A正确； B．若黑色固体中有四氧化三铁，四氧化三铁溶于盐酸生成的铁离子能与铁反应生成亚铁离子：，向反应后的溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液也不显红色，则一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入硫氰化钾溶液，溶液不显红色不能说明黑色固体中没有四氧化三铁，故B错误； C．溶液中铁离子能与SCN-反应生成红色的硫氰化铁，亚铁离子不能与SCN-反应，所以取少量硫酸亚铁试样溶解，滴加硫氰化钾溶液，溶液变为红色，说明硫酸亚铁已经变质，故C正确； D．假设原溶液中存在亚铁离子，向溶液中通入氯气，氯气可以将Fe2+氧化为Fe3+，然后再加入硫氰化钾溶液，溶液会变红色，假设原溶液中不存在亚铁离子而存在铁离子，向溶液中通入氯气后再加入硫氰化钾溶液，溶液也会变红色，所以原溶液中可能含有亚铁离子，故D正确； 故选B。 9．工业上用铝土矿(主要成分，含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图：下列叙述错误的是 A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸 B．反应①过滤后所得沉淀为氧化铁 C．图中所示转化反应有氧化还原反应 D．反应②的化学方程式为 【答案】A 【分析】将铝土矿(主要成分，含杂质)先用试剂X溶解，结合转化后的产物可知，加的X为溶液，反应生成，不反应过滤后在滤渣中分离除去，滤液通过量Y得沉淀和溶液，根据元素守恒说明Y为，最后将加热转化为，电解得金属Al，据此分析解答。 A．盐酸要与杂质反应而无法分离，所以X只能是氢氧化钠溶液，A错误； B．溶液与不反应，过滤后在滤渣中分离除去，反应①过滤后所得沉淀为氧化铁，B正确； C．氧化铝电解得到铝和氧气的反应是氧化还原反应，C正确； D．反应②将溶液转化为沉淀和，通入过量的可实现，化学方程式为，D正确； 故答案为：A。 10．将铁和氧化铁的混合物7.76克加入到足量稀硫酸中，充分反应后，放出标准状况下的气体2.24L，向溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色。则下列判断正确的是 A．原混合物中铁和氧化铁的物质的量之比为1:1 B．原混合物中铁的质量为5.6克 C．对收集到的气体验纯，若听到尖锐的爆鸣声说明气体纯净 D．理论上向溶液中通入0.065mol，可以将完全转化为 【答案】D 【分析】由于氧化性Fe3+>H+，所以当产生氢气时，氧化铁溶于盐酸生成的Fe3+已经全部被Fe还原为Fe2+，生成氢气的物质的量，根据反应可知，消耗Fe为0.1mol，混合物的总质量为7.76g，剩下总质量为7.76-0.1×56=2.16g，根据反应，根据反应中n(Fe)=n(Fe2O3)、m(Fe)+m(Fe2O3)=2.16g可知消耗Fe和Fe2O3的物质的量均为0.01mol，Fe总的物质的量为0.11mol，消耗Fe2O3的物质的量为0.01mol。 A．由分析可知，原混合物中=0.11mol∶0.01mol=11∶1，A错误； B．Fe为0.11mol，质量为0.11mol×56g/mol=6.16g，B错误； C．有尖锐爆鸣声，说明氢气不纯净，C错误； D．反应后溶液中的溶质为FeCl2，物质的量为0.11+0.01×2=0.13mol，通入0.065mol，可以将完全转化为，D正确； 答案选D。 11．价类二维图在元素化合物学习和研究中具有广泛的应用价值，下图是铁元素的价类二维图，结合此图判断下列说法中不正确的是 A．a的单质某种存在状态可以与b的颜色相同 B．c在空气中能转化为f，转化过程中能看见灰绿色 C．b和e都属于碱性氧化物 D．若溶液中同时含有d和g，只加入KSCN溶液不能检验出g的存在 【答案】D 【分析】根据铁元素的价类二维图可知，a为Fe、b为FeO、c为Fe(OH)2、d为亚铁盐、e为Fe2O3、f为Fe(OH)3、g为铁盐。 A．FeO为黑色固体，Fe单质在铁粉状态下为黑色固体，两者颜色可以相同，A正确； B．氢氧化亚铁为白色沉淀，氢氧化亚铁容易被空气中氧气氧化生成氢氧化铁，转化过程为白色沉淀转化为灰绿色，最终变为红褐色，B正确； C．FeO和Fe2O3都能与酸反应生成对应的盐和水，均属于碱性氧化物，C正确； D．若溶液中同时存在亚铁盐和铁盐，只加入KSCN溶液，只要溶液变血红色，就说明溶液中存在铁盐，能检验出铁盐的存在，D错误； 故答案选D。 12．某溶液中可能含有、、、、、中的几种。若加入锌粒，产生无色无味的气体；若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法不正确的是 A．溶液中的阳离子有、、、 B．溶液中 C．溶液中一定不含，一定含有 D． 【答案】D 【分析】若加入锌粒，产生无色无味无毒的气体，说明气体是氢气，因此溶液显酸性，含有，则不能大量共存；加入NaOH溶液，产生白色沉淀，根据产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系图可知，溶液中一定含有、；又因为当沉淀达到最大值时，继续进入氢氧化钠，沉淀不变，这说明溶液中还存在，由于溶液中还必须存在阴离子，所以一定还有；由图象可知，第一阶段为氢离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠为，则；第三阶段为铵根离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠为，则；最后阶段为氢氧化钠溶解氢氧化铝，消耗氢氧化钠，则，根据铝元素守恒可知；第二阶段为氢氧化钠沉淀镁离子、铝离子，共消耗氢氧化钠为，则，据此回答。 A．据图象特点可知：加入氢氧化钠，先与氢离子反应，再与镁、铝离子反应生成氢氧化物沉淀，再与铵根反应得到一水合氨，再与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠，所以溶液中的阳离子一定含、、、，A正确； B．由分析指，溶液中，B正确； C．由分析知，溶液中一定不含，一定含有，C正确； D．由分析知，、、，故，D错误； 故选D。 13．下列离子方程式书写正确的是 A．向溶液中滴加少量NaOH溶液： B．向溶液中加入足量镁粉： C．向溶液中通入少量： D．向稀硫酸中加入过量Ba(OH)₂溶液： 【答案】D 【详解】A．易溶于水，要拆开，正确的离子方程式为，A项错误； B．硫酸铁先被镁还原为亚铁离子，亚铁离子进一步被多余的镁还原为铁，所以产物为硫酸镁和铁，但该方程式电荷不守恒，正确的离子方程式为，B项错误； C．碳酸酸性比盐酸弱，与溶液不发生反应，C项错误； D．向稀硫酸中加入过量Ba(OH)₂溶液，所给各离子比例系数正确，故D正确； 故选D。 14．检验菠菜中是否含有铁元素，依次进行研磨、溶解、过滤、检验四个实验步骤，下列图示装置或原理不合理的是 A．图甲为研磨剪碎的菠菜 B．图乙是加水溶解 C．图丙过滤得到含铁元素的滤液 D．图丁能检验菠菜中是否含有铁元素 【答案】A 【详解】A．研磨需要在研钵中进行，图示装置不是研钵且不能用玻璃棒研磨，不能用其来研磨剪碎的菠菜，A错误； B．图乙中将研磨后的菠菜放热烧杯中，加水溶解，并不断用玻璃棒搅拌，B正确； C．图丙为过滤装置，过滤得到含有铁元素的滤液，图示操作正确，C正确； D．图丁中，先在滤液中加入稀硝酸，若滤液中存在亚铁离子，则亚铁离子被氧化为铁离子，也可能是溶液中本就存在铁离子，再加入KSCN溶液，若溶液变血红色，说明菠菜中存在铁元素，D正确； 故答案选A。 15．三氯化铁熔点、沸点，能吸收空气里的水分而潮解。它可广泛用于污水处理、电子工业、印染业、建筑业，某化学实验小组的同学欲用下列仪器制备无水固体。下列说法错误的是 A．装置C中试剂为浓硫酸 B．装置D中可观察到有棕红色的烟生成 C．装置E的作用是收集 D．容器F中药品可用无水代替 【答案】D 【分析】从左至右，装置依次是ABCDEF，作用分别是生成氯气，吸收氯化氢，干燥氯气，生成氯化铁，收集氯化铁，除去尾气氯气和防止空气中的水蒸气进入装置，据此作答。 A．装置C中试剂为浓硫酸用来干燥氯气，故A正确； B．装置D中氯气和铁反应，生成氯化铁，可观察到有棕红色的烟生成，故B正确； C．装置D中氯气和铁反应生成氯化铁，装置E的作用是收集，故C正确； D．无水只能吸收水，而不能吸收尾气，不可替代，故D错误； 答案选D。 二、非选择题：本题共4个小题，共55分。 16．（13分）过氧化镁（）是一种重要的化工原料，医学上可治疗消化不良、胃胀等症状。工业常以菱镁矿（）为原料来制备，生产工艺部分流程如图所示： (1)过氧化镁（）中氧元素的化合价为 价。 (2)写出反应②的化学方程式 。 碱式碳酸镁性质与碱式碳酸铜相似。为确定该固体的组成，进行如下实验（假设每一步都吸收完全）： (3)称取一定质量固体样品于A装置中，将生成的气体缓缓通过如图的 （选填“甲”或“乙”）装置，持续加热至完全分解，最终得到质量为，足量浓硫酸和足量石灰水装置最终分别增重、。 (4)已知化学反应前后元素的种类和质量不变，则碱式碳酸镁的化学式为 。 【答案】 (1)-1 (2) (3)甲 (4) 【分析】菱镁矿（）中加入焦炭，通入二氧化碳、水经历若干步反应生成，碱式碳酸铜受热生成氧化铜和水和二氧化碳气体，性质与碱式碳酸铜相似，受热会生成三种氧化物，化学反应前后元素种类不变，则物质Y的化学式为MgO；向氧化镁中加入过氧化氢得到过氧化镁。 （1）过氧化镁（）中镁元素为+2价，则氧元素的化合价为-1价； （2）反应②是氧化镁中加入过氧化氢得到过氧化镁，化学方程式为； （3）碱式碳酸镁受热生成氧化镁和水和二氧化碳气体，浓硫酸吸收生成的水，足量石灰水吸收生成的二氧化碳，应该首先通过浓硫酸，再通过石灰水，防止石灰水溶液中带出水干扰水的测定，故将生成的气体缓缓通过上图的甲装置 （4）化学反应前后元素的种类和质量不变，生成氧化镁中镁元素质量等于固体样品中镁元素质量，则n(Mg)=n(MgO)==0.75mol，生成水中氢元素质量全部来自样品中氢氧根，则氢氧根物质的量n(OH-)=2n(H2O)=，生成二氧化碳中碳元素质量全部来自样品中碳酸根，则碳酸根物质的量为n()=n(CO2)= ，则n(Mg)：n(OH-)：n()=0.75：0.3：0.6=5：2：4，则碱式碳酸镁的化学式为。 17．（14分）碱式碳酸铜的成分有多种，其化学式一般可表示为。重庆一中化学兴趣小组为探究某碱式碳酸铜的化学组成，利用下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验： 步骤1：组装仪器，___________，将碱式碳酸铜样品置于硬质玻璃管中。 步骤2：打开活塞K，鼓入空气，一段时间后关闭。 步骤3：加热装置C直至装置D中无气泡产生。 步骤4：打开活塞K，继续通入一段时间空气。 步骤5：冷却至室温。测得装置D实验后增重9.0g，装置E实验后增重11.0g。 (1)步骤1中，在加入药品前应 (填操作名称)。 (2)受热分解的化学方程式为(用x，y表示) 。 (3)①装置A中试剂为 溶液，作用是 ； ②装置B中试剂为 。 (4)步骤4中，在结束反应后仍需继续通入一段时间空气的目的是 。 (5)通过计算可得该碱式碳酸铜的化学式为 。若无装置F，则实验测得的x与y的比值将 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 【答案】 (1)检查装置的气密性 (2) (3)NaOH(或氢氧化钠) 除去通入空气中的 浓硫酸 (4)将装置中残余的和水蒸气排入D、E中被完全吸收 (5) 偏小 【分析】该实验过程为先组装仪器，在检测完装置气密性之后添加药品，观察实验仪器可知，该实验室通过对碱式碳酸铜加热分解形成水与二氧化碳并由D与E吸收，进而得出碱式碳酸铜分子式，则实验流程为打开活塞，通入空气一段时间后关闭，加热装置C直至装置D中无气泡产生，打开活塞K，继续通入一段时间空气，冷却至室温，测量装置D与装置E质量，由此解答。 （1）步骤1中，在加入药品前应检查装置的气密性，故答案为检查装置的气密性； （2）受热分解的化学方程式为，故答案为； （3）①装置A中试剂为（或氢氧化钠），作用是除去通入空气中的；②装置B中试剂为浓硫酸，作用为除去空气中的水蒸气，故答案为①(或氢氧化钠)；除去通入空气中的；②浓硫酸； （4）步骤4中，在结束反应后仍需继续通入一段时间空气的目的是将装置中残余的和水蒸气排入D、E中被完全吸收，故答案为将装置中残余的和水蒸气排入D、E中被完全吸收； （5）由分析可知装置D吸收分解出来的水，装置E吸收分解出来的二氧化碳，则、，通过计算可得x：y=2：1，该碱式碳酸铜的化学式为，若无装置F，空气中的二氧化碳将被装置E吸收，y值将变大，则实验测得的x与y的比值将偏小，故答案为①；②偏小。 18．（14分）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是 。 (2)A组同学取2mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为： 。 (3)B组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mL FeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。 (4)C组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为： 。 (5)D组同学模拟工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液制备FeCl3。 ①若酸性FeCl2废液中：c(Fe2+)=0.2mol/L，c(Fe3+)=0.01mol/L，c(Cl-)=0.63 mol/L，则该溶液的c(H+)= 。 ②完成NaClO3氧化酸性FeCl2的离子方程式： 。 (6)E组同学测定某补铁剂中铁元素的含量。 根据上述流程及信息，计算每片该补铁剂含铁元素的质量为 g。 【答案】 (1)防止氯化亚铁被氧化 (2)Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+ (3)隔绝空气(排除氧气对实验的干扰) (4)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O (5)0.2mol/L (6) 【分析】将碾碎的补铁剂溶于足量盐酸，过滤得到接近无色的溶液，再加入H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液将溶液中的Fe3+转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀，过滤得到Fe(OH)3，Fe(OH)3灼烧分解生成Fe2O3。 （1）亚铁离子有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化。 （2）氯气可将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为氯离子，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+。 （3）防止空气中的氧气将亚铁离子氧化，从而产生干扰，因此煤油的作用是隔绝空气。 （4）向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明亚铁离子被过氧化氢氧化为了铁离子，自身被还原为水，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。 （5）①若酸性FeCl2废液中：c(Fe2+)=0.2mol/L，c(Fe3+)=0.01mol/L，c(Cl-)=0.63 mol/L，依据电荷守恒，溶液中c(H+)=0.63mol/L-0.2mol/L×2-0.01mol/L×3=0.2mol/L； ②氯元素化合价由+5价降低到-1价，铁元素化合价由+2价升高到+3价，依据得失电子守恒可知，氯酸根离子前面配1，氯离子前面配1，亚铁离子前面配6，铁离子前面配6，依据电荷守恒可知，反应物还有氢离子，氢离子前面配6，最后结合原子守恒可知，配平后的离子方程式为：。 （6）由分析可知，mg补铁剂能得到ag Fe2O3，由铁原子个数守恒可知，每片该补铁剂含铁元素的质量为。 19．（14分）学习小组研究用明矾净水并探究影响明矾净水效果的因素。 【查阅资料】 ①明矾溶于水生成胶体吸附水中悬浮物而沉降，达到净水目的。 ②胶体能溶于酸。 ③净水效果可用浊度去除率A表示，A值越大表示净水效果越好。 【提出猜想】 猜想a：一定范围内，明矾的用量越大，净水效果越好。 猜想b：一定范围内，水样的酸性越强，净水效果越差。 【实验准备】 配制溶液和稀硫酸 (1)用明矾配制100mL质量分数为1%的溶液(密度取1.0)，用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、 。 (2)用质量分数为98%的浓硫酸(密度取1.8)加水稀释配制100mL质量分数为9.8%的稀硫酸(密度取1.0)，需量取浓硫酸的体积为 mL(结果保留1位小数)。 【实验过程】 取某水样，按下列实验方案加入试剂后，充分搅拌，静置tmin，测定水样的浊度并计算得到浊度去除率，记录数据。 实验序号 水样体积 /mL 1%溶液 体积/mL 9.8%硫酸体积 /mL 蒸馏水体积 /mL tmin后浊度 去除率 ⅰ 200 5.0 0 5.0 ⅱ 200 0 7.5 ⅲ 200 0 0 ⅳ 200 5.0 2.0 3.0 ⅴ 200 5.0 5.0 0 【实验分析】 (3)实验ⅰ、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立，则 ， 。 (4)实验测得，由此得出的结论是 。 (5)实验证明猜想b成立，得出该结论的依据是 (用A的大小关系表示)。 (6)水样的酸性越强，净水效果越差，原因是 。 【拓展研究】 (7)也是常用净水混凝剂。若比较1%的溶液和1%的溶液对模拟水样的净水效果，其实验操作为：取200mL模拟水样， (补充实验设计)。 【答案】 (1)玻璃棒 (2)5.6 (3)2.5 10.0 (4)猜想a成立 (5)A4>A5 (6)氢氧化铝胶体与硫酸发生中和反应，影响净水效果 (7)向其中加入5.0mL1%的溶液，5mL蒸馏水，测tmin后浊度去除率，并与A1比较 【分析】根据控制唯一变量法，溶液总体积为210mL，V1=2.5，V2=10.0；实验i、ii、iii中絮凝剂的添加量逐渐减少，可验证猜想a是否成立，若，则猜想a成立；实验iv和v用于验证猜想b是否成立，若A4>A5，则猜想b成立。 （1）用明矾配制100mL质量分数为1%的Al2 (SO4)3溶液(密度取1.0g/cm3)，需要99mL水和1g明矾进行配制，需要用到的仪器有托盘天平、量筒、胶头滴管、药匙、烧杯、玻璃棒，其中用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒； （2）用质量分数为98%的浓硫酸(密度取1.8)加水稀释配制100mL质量分数为9.8%的稀硫酸(密度取1.0)，配制前后溶液中硫酸的质量相同，设需量取浓硫酸的体积为VmL，则，解得V=5.6； （3）根据控制唯一变量法，溶液总体积为210mL，则V1=2.5，V2=10.0； （4）由可知，其他条件相同时，絮凝剂溶液浓度越大，净水效果越好，即一定范围内，明矾的用量越大，净水效果越好，因此猜想a成立； （5）实验iv和v中絮凝剂溶液体积相同，iv中加入蒸馏水，硫酸溶液浓度小于9.8%酸性减弱，v中加入蒸馏水体积为0，硫酸溶液浓度等于9.8%酸性不变，如果A4>A5，说明一定范围内水样的酸性越强，净水效果越差，猜想b成立，故答案为：A4>A5； （6）水样的酸性越强，净水效果越差，原因是：氢氧化铝胶体与硫酸发生中和反应，影响净水效果； （7）与实验1对比，取200mL模拟水样，向其中加入5.0mL1%的溶液，5mL蒸馏水，测tmin后浊度去除率，并与A1比较。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题强化卷09 金属及其化合物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：第3章（人教版2019）。 5．难度系数：0.65 6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Cu 64 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列说法正确的是 A．合金中的金属元素都以化合态形式存在 B．合金材料中不可能含有非金属元素 C．多数合金的抗腐蚀性能比组成合金的纯金属更好 D．组成合金的元素种类相同，得到的合金性能就相同 2．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 3．下列不属于新型合金材料的是 A．储氢合金 B．形状记忆合金 C．不锈钢 D．镍钴耐热合金 4．查阅信息可知溶液与反应生成蓝色沉淀。“铁肥”(主要含)常用于解决植物叶面变黄问题，将“铁肥”溶于水配制成溶液，喷施在叶面上。下列有关“铁肥”说法错误的是 A．“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质 B．可用溶液检验“铁肥”中的 C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉 D．可用溶液检验“铁肥”是否完全失效 5．类比是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。下列类比推测的说法中正确的是 A．已知与能直接化合生成，推测与可直接化合生成 B．已知与反应生成和，而与反应生成和 C．已知能与溶液反应，推测与溶液也能反应 D．已知在常温下能与反应，推测在常温下也能与反应 6．下列关于实验现象的描述或判断不正确的是 A．甲、乙中均立即产生无色气泡 B．乙中发生反应的化学方程式为 C．根据甲中的现象可以判断与Al均能与NaOH溶液反应 D．一段时间后将点燃的木条伸入两试管中，均能听到爆鸣声，说明有生成 7．A、B、C是中学所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中D的水溶液呈棕黄色，B的水溶液呈酸性。若，常温下只有B为气态，则A、B、C分别为 A．Fe、、Cu B．Fe、、 C．Cu、、Fe D．Fe、、Mg 8．下列实验操作和现象、结论或目的有错误的是 选项 操作和现象 结论或目的 A 向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加溶液滴，溶液呈红色 红砖中含有氧化铁 B 还原得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入溶液，溶液不显红色 黑色固体中没有 C 取少量试样溶解，滴加溶液，溶液变为红色 该试样已变质 D 向某溶液中通入，然后再加入溶液，变红色 原溶液中可能含有 A．A B．B C．C D．D 9．工业上用铝土矿(主要成分，含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图：下列叙述错误的是 A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸 B．反应①过滤后所得沉淀为氧化铁 C．图中所示转化反应有氧化还原反应 D．反应②的化学方程式为 10．将铁和氧化铁的混合物7.76克加入到足量稀硫酸中，充分反应后，放出标准状况下的气体2.24L，向溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色。则下列判断正确的是 A．原混合物中铁和氧化铁的物质的量之比为1:1 B．原混合物中铁的质量为5.6克 C．对收集到的气体验纯，若听到尖锐的爆鸣声说明气体纯净 D．理论上向溶液中通入0.065mol，可以将完全转化为 11．价类二维图在元素化合物学习和研究中具有广泛的应用价值，下图是铁元素的价类二维图，结合此图判断下列说法中不正确的是 A．a的单质某种存在状态可以与b的颜色相同 B．c在空气中能转化为f，转化过程中能看见灰绿色 C．b和e都属于碱性氧化物 D．若溶液中同时含有d和g，只加入KSCN溶液不能检验出g的存在 12．某溶液中可能含有、、、、、中的几种。若加入锌粒，产生无色无味的气体；若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法不正确的是 A．溶液中的阳离子有、、、 B．溶液中 C．溶液中一定不含，一定含有 D． 13．下列离子方程式书写正确的是 A．向溶液中滴加少量NaOH溶液： B．向溶液中加入足量镁粉： C．向溶液中通入少量： D．向稀硫酸中加入过量Ba(OH)₂溶液： 14．检验菠菜中是否含有铁元素，依次进行研磨、溶解、过滤、检验四个实验步骤，下列图示装置或原理不合理的是 A．图甲为研磨剪碎的菠菜 B．图乙是加水溶解 C．图丙过滤得到含铁元素的滤液 D．图丁能检验菠菜中是否含有铁元素 15．三氯化铁熔点、沸点，能吸收空气里的水分而潮解。它可广泛用于污水处理、电子工业、印染业、建筑业，某化学实验小组的同学欲用下列仪器制备无水固体。下列说法错误的是 A．装置C中试剂为浓硫酸 B．装置D中可观察到有棕红色的烟生成 C．装置E的作用是收集 D．容器F中药品可用无水代替 二、非选择题：本题共4个小题，共55分。 16．（13分）过氧化镁（）是一种重要的化工原料，医学上可治疗消化不良、胃胀等症状。工业常以菱镁矿（）为原料来制备，生产工艺部分流程如图所示： (1)过氧化镁（）中氧元素的化合价为 价。 (2)写出反应②的化学方程式 。 碱式碳酸镁性质与碱式碳酸铜相似。为确定该固体的组成，进行如下实验（假设每一步都吸收完全）： (3)称取一定质量固体样品于A装置中，将生成的气体缓缓通过如图的 （选填“甲”或“乙”）装置，持续加热至完全分解，最终得到质量为，足量浓硫酸和足量石灰水装置最终分别增重、。 (4)已知化学反应前后元素的种类和质量不变，则碱式碳酸镁的化学式为 。 17．（14分）碱式碳酸铜的成分有多种，其化学式一般可表示为。重庆一中化学兴趣小组为探究某碱式碳酸铜的化学组成，利用下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验： 步骤1：组装仪器，___________，将碱式碳酸铜样品置于硬质玻璃管中。 步骤2：打开活塞K，鼓入空气，一段时间后关闭。 步骤3：加热装置C直至装置D中无气泡产生。 步骤4：打开活塞K，继续通入一段时间空气。 步骤5：冷却至室温。测得装置D实验后增重9.0g，装置E实验后增重11.0g。 (1)步骤1中，在加入药品前应 (填操作名称)。 (2)受热分解的化学方程式为(用x，y表示) 。 (3)①装置A中试剂为 溶液，作用是 ； ②装置B中试剂为 。 (4)步骤4中，在结束反应后仍需继续通入一段时间空气的目的是 。 (5)通过计算可得该碱式碳酸铜的化学式为 。若无装置F，则实验测得的x与y的比值将 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 18．（14分）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是 。 (2)A组同学取2mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为： 。 (3)B组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mL FeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。 (4)C组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为： 。 (5)D组同学模拟工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液制备FeCl3。 ①若酸性FeCl2废液中：c(Fe2+)=0.2mol/L，c(Fe3+)=0.01mol/L，c(Cl-)=0.63 mol/L，则该溶液的c(H+)= 。 ②完成NaClO3氧化酸性FeCl2的离子方程式： 。 (6)E组同学测定某补铁剂中铁元素的含量。 根据上述流程及信息，计算每片该补铁剂含铁元素的质量为 g。 19．（14分）学习小组研究用明矾净水并探究影响明矾净水效果的因素。 【查阅资料】 ①明矾溶于水生成胶体吸附水中悬浮物而沉降，达到净水目的。 ②胶体能溶于酸。 ③净水效果可用浊度去除率A表示，A值越大表示净水效果越好。 【提出猜想】 猜想a：一定范围内，明矾的用量越大，净水效果越好。 猜想b：一定范围内，水样的酸性越强，净水效果越差。 【实验准备】 配制溶液和稀硫酸 (1)用明矾配制100mL质量分数为1%的溶液(密度取1.0)，用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、 。 (2)用质量分数为98%的浓硫酸(密度取1.8)加水稀释配制100mL质量分数为9.8%的稀硫酸(密度取1.0)，需量取浓硫酸的体积为 mL(结果保留1位小数)。 【实验过程】 取某水样，按下列实验方案加入试剂后，充分搅拌，静置tmin，测定水样的浊度并计算得到浊度去除率，记录数据。 实验序号 水样体积 /mL 1%溶液 体积/mL 9.8%硫酸体积 /mL 蒸馏水体积 /mL tmin后浊度 去除率 ⅰ 200 5.0 0 5.0 ⅱ 200 0 7.5 ⅲ 200 0 0 ⅳ 200 5.0 2.0 3.0 ⅴ 200 5.0 5.0 0 【实验分析】 (3)实验ⅰ、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立，则 ， 。 (4)实验测得，由此得出的结论是 。 (5)实验证明猜想b成立，得出该结论的依据是 (用A的大小关系表示)。 (6)水样的酸性越强，净水效果越差，原因是 。 【拓展研究】 (7)也是常用净水混凝剂。若比较1%的溶液和1%的溶液对模拟水样的净水效果，其实验操作为：取200mL模拟水样， (补充实验设计)。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $