高三化学全国统一标准测试(四)
命题范围：几种常见金属、化学实验方案设计
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 Be 9 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Cu 64
第Ⅰ卷
(选择题 共20题 每题2分 共40分)
注意事项：
1.答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后，用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。
3.如果不采用答题卡答题，请把第Ⅰ卷（选择题）的答案填入第Ⅱ卷的选择题答题栏中。
在下列各题的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
1.镁粉在焰火、闪光粉中是不可缺少的原料，工业制造镁粉是将蒸气在某气体中冷却，下列可作为冷却气体的是
①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2
A.①② B.③④
C.②③ D.④⑤
2.在下列反应中，能置换出铁的是
A.Cu+FeCl3（溶液） B.Na+FeSO4（溶液）
C.Al+Fe3O4（高温） D.Ag+FeSO4（溶液）
3.将含有Mg2+和Al3+的混合液中的Al3+沉淀下来，应采用的试剂是
A.向混合液中加入适量的NaOH溶液
B.向混合液中加入过量的NaOH溶液
C.向混合液中加入氨水
D.向混合液中加入氯化铵后再加入适量氨水
4.当燃烧镁和某金属组成的合金，所形成的氧化物的质量为反应前合金质量的2倍，另一金属可能是
A.铜 B.铍 C.钠 D.铝
5.只用一种试剂，可区别Na2SO4、MgSO4、AlCl3、NH4Cl四种溶液，这种试剂是
A.HCl B.BaCl2 C.AgNO3 D.NaOH
6.对天然水常加入下列物质进行处理：①氯化铝 ②氯化铁 ③石灰和纯碱 ④亚硫酸钠。其中原理和目的都相同的是
A.①③ B.①② C.③④ D.②④
7.将a mol钠和a mol铝一同投入到m g足量水中，所得溶液密度为ρ g/mL，该溶液中溶质的质量分数为
A.
% B.
%
C.
% D.
%
8.有Mg、Al、Cu、Ag四种金属的混合物，可以用盐酸把它们分为两组：a、d和b、c。如果在上述加盐酸后的溶液中加足量的NaOH溶液，可得到c离子的沉淀，这四种金属两两组成原电池时，a都是正极。如果用a、b、c、d来表示四种金属的顺序，则下列正确的是
A.Mg、Cu、Al、Ag B.Ag、Al、Mg、Cu
C.Cu、Mg、Al、Ag D.Al、Ag、Mg、Cu
9.某无色溶液中，放入铝片，立即产生大量H2，则下列离子在该溶液中一定可以大量存在的是
A.Na+ B.Fe3+
C.NO
D.HCO
10.设计了五种制备气体的方案：①加热稀硫酸和乙醇制备乙烯 ②加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气 ③用稀H2SO4和大理石制备CO2 ④用稀硝酸和硫化亚铁制备H2S ⑤用稀H2SO4和食盐共热制备HCl不宜采用的方案
A.只有①和② B.只有②和③
C.只有④和⑤ D.①②③④⑤
11.向某溶液中加入过量盐酸，生成白色沉淀，过滤后向滤液中加入过量氨水使溶液呈碱性，又有白色沉淀生成，再过滤后又向滤液中加入Na2CO3溶液，再次生成白色沉淀，原溶液中含有的离子是
A.Ag+、Al3+、Ba2+ B.Cu2+、Ba2+、Ag+
C.Fe3+、Ca2+、Ba2+ D.Mg2+、Al3+、Ca2+
12.把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液的表面皿中，装置如图所示，先观察到变红的区域是
A.Ⅰ和Ⅲ B.Ⅰ和Ⅳ
C.Ⅱ和Ⅲ D.Ⅱ和Ⅳ
13.用一定物质的量浓度的NaOH溶液，使相同体积的FeSO4溶液和Fe2（SO4）3溶液中的Fe2+、Fe3+完全沉淀，如果所用的NaOH溶液的体积相同，FeSO4溶液和Fe2（SO4）3溶液的物质的量浓度之比为
A.1∶1 B.1∶3
C.3∶1 D.3∶2
14.把铝粉和Fe3O4配成铝热剂，并分成两等份，前一份在高温下恰好反应，并将生成物和足量的盐酸充分反应。后一份直接加入足量NaOH溶液使之充分反应，前后两种情况下生成的气体在同温同压下的体积比是
A.1∶1 B.9∶8
C.3∶4 D.4∶3
15.在NaOH溶液中加入AlCl3溶液，得到沉淀的量（y）与所加AlCl3溶液的体积（x）的函数图象正确的是
16.向明矾溶液中，滴入Ba（OH）2溶液，当SO2－4沉淀完全时，铝元素的存在形式是
A.一部分为Al（OH）3，一部分为Al3+
B.一部分为Al（OH）3，一部分为AlO
C.全部为Al（OH）3
D.全部为AlO
17.为了除去ZnCl2酸性溶液中的FeCl3，可在搅拌条件下加入一种试剂，使溶液的pH升高，过滤后再向溶液中加入适量的盐酸。这种试剂是
A.KOH B.ZnCO3
C.Zn（NO3）2 D.K2CO3
18.钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是
①Fe由+2价转化为+3价 ②O2被还原 ③产生H2 ④Fe（OH）3失水生成Fe2O3·H2O⑤杂质C被氧化除去
A.①② B.③④
C.①②③④ D.①②③④⑤
19.某原电池总反应离子方程式：2Fe3++Fe===3Fe2+，能实现该反应的原电池是
A.正极为C，负极为Fe，电解质溶液FeCl3溶液
B.正极为Fe，负极为C，电解质溶液Fe（NO3）3溶液
C.正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2（SO4）3溶液
D.正极为Ag，负极为Fe，电解质CuSO4液
20.向混有Fe2O3的铁屑中加入足量的稀H2SO4，直至固体全部溶解。如果测得溶液中不含Fe3+，产生的Fe2+与H2的物质的量之比为4∶1，则原混合物中Fe2O3与Fe的物质的量之比为
A.1∶1 B.1∶2
C.4∶1 D.3∶1
全国统一标准测试
化 学
第Ⅱ卷
(非选择题 共60分)
| 第Ⅰ卷 | 第Ⅱ卷 | ||||||||||
| 题号 | 1至20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 总分 |
| 分数 | |||||||||||
21.（4分）在金、铜、铁、钠、钾、镁、铝几种金属中，属于轻金属的有_________________；导电性能最好的是__________________；硬度最大的是__________________；熔点最高的是_______________；在空气中最稳定的是_______________；最活泼的是_______________；常温时与水能剧烈反应的有____________________________；既能跟酸反应，又能跟碱溶液反应的是______________。
22.（4分）第3周期金属元素A和B，A单质与适量盐酸反应，B单质与适量稀硫酸反应，分别生成V（A） L和V（B） L H2（同温、同压时测定），且V（A）≠V（B），若要确定A、B的化合价，至少需要知道的数据是________________________。
23.（7分）某学生将混有铜粉的氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）提纯，以得到纯净的氯化铁晶体，他提出了下列实验步骤：
a.把样品溶解；b.过滤除去铜粉；c.蒸干溶液即得到氯化铁晶体。
（1）以上实验步骤是否可行？_________________，其原因是什么？（要写出有关的化学方程式）。
（2）请拟出合理的实验方案（只写简单步骤）：
①________________________，②________________________，③_________________，④________________________，⑤_________________，⑥_________________。
24.（8分）有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO、SO
、Cl－、I－、HCO，取该溶液实验如下：
| 实验步骤 | 实验现象 |
| ①取少量该溶液，加几滴甲基橙 | 溶液变红色 |
| ②取少量该溶液，浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热 | 有无色气体产生，后在空气中又变成红棕色 |
| ③取少量该溶液，加BaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 |
| ④取③中上层清液，加AgNO3溶液 | 有白色沉淀生成，且不溶于HNO3 |
| ⑤取少量该溶液，加NaOH溶液 | 有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解 |
（1）溶液中肯定存在的离子是________________________。
（2）溶液中肯定不存在的离子是________________________。
（3）为进一步确定其他离子，应该补充的实验是_________________。
25.（8分）甲、乙两位学生用两种不同方法制取氮气，并测定氮气的相对分子质量（用密度法）。下面是甲、乙两位学生提出的两种制备氮气的实验方案（箭头表示气体的流向）。
甲：空气→碱石灰→红磷（点燃）→水→铜粉（灼热）→集气瓶
乙：NH4NO2（加热）→浓硫酸→镁粉（灼热）→集气瓶（NH4NO2
N2↑+2H2O）
回答下列问题：
（1）甲、乙两位学生的实验方案是否能制氮气？甲_________、乙_________（填“能”或“不能”）。
（2）具体说明不能制取氮气的原因并纠正（若两种方案都能制氮气，此小题不用回答）_____________________________________。
（3）甲、乙方案中碱石灰和浓H2SO4可否交换位置？说明理由：______________________________________________________________。
（4）甲、乙两位学生按正确装置制取的氮气，用密度法测出相对分子质量（精确到0.001），进行比较：M（甲）_________________M（乙）（填“＜”或“=”或“＞”）。
26.（7分）砖瓦是含铁元素等杂质的粘土隔绝空气烧制而成的，当烧窑作业临近结束时，若用淋洒水的办法来降低温度，窑内处于还原性气氛，砖块中的铁以氧化亚铁的形式存在，因而砖呈青色。若用捅开窑顶自然冷却的办法，砖就变成了红色。
（1）从化学角度看，砖瓦呈红色的原因是_____________________________________。
（2）现有一块红砖，实验台上有：浓硫酸、3 mol·L－1盐酸、0.1 mol·L－1硫氰化钾溶液、0.1 mol·L－1氯化铁溶液、0.01 mol·L－1氢氧化钠溶液、蒸馏水等试剂，请选用中学化学常用仪器，设计一个实验，用最简捷的方法验证红砖中含有三价铁（简述实验步骤、所用仪器、产生现象、所得结论）。
27.（10分）碱式碳酸镁有多种不同的组成，如Mg2（OH）2CO3、Mg4（OH）2CO3、Mg5（OH）2（CO3）4等。
请你设计一个测定碱式碳酸镁组成的实验方案。包括①测定原理 ②测定实验的装置图 ③操作步骤。
可使用的仪器、试剂和用品如下：
仪器：天平（附砝码）、大试管（附带有短玻璃管的橡皮塞）、酒精灯、洗气瓶、球形干燥管（附带有短玻璃管的橡皮塞）、铁架台、铁夹、角匙。
试剂：碱式碳酸镁（粉状）、浓硫酸、石灰水、无水氯化钙、碱石灰。
其他：火柴、棉花、短橡皮管、弹簧夹。
注意：①上述仪器和试剂只需应用其中的一部分。
②仪器、试剂、用品的数量不限。
28.（6分）已知亚铜离子在酸性条件下能自身氧化还原为Cu2+和Cu，现由氧化铁和氧化亚铜组成的试样，将其等分为X和Y，如图实验：
（1）写出①中发生反应的离子方程式_________________。
（2）写出②中发生反应的离子方程式_________________。
（3）原试样中氧化铁和氧化亚铜的物质的量之比为________________________。
29.（6分）工业上从铝土矿（含氧化铝、氧化铁等）制取铝的流程如图所示：
经分析，生产原料（铝土矿）和提取Al2O3后的残渣（赤泥）的部分成分见下表（以氧化物表示）。已知铝土矿中的Fe2O3全部转入赤泥。
| Al2O3 | Fe2O3 | Na2O（由NaOH折算成Na2O） | |
| 铝土矿 | 55% | 16% | 0% |
| 赤泥 | 15% | 48% | 8% |
（1）生产中每消耗1 t铝土矿将产生多少t赤泥？
（2）试计算出每炼1 t铝，理论上需要多少t铝土矿？应补充多少t NaOH？
高三化学全国统一标准测试(四)答案
1.B 2.C 3.D 4.B 5.D 6.B 7.C 8.B 9.A 10.D 11.A 12.B 13.C 14.C 15.C 16.D 17.B 18.C 19.A 20.B
21.（4分）钠、钾、镁、铝 铜 铁 铁 金 钾 钠、钾 铝（每空0.5分）
22.（4分）V（A）∶V（B）的值，n（A）∶n（B）的值（n表示物质的量）（4分）
23.（7分）（1）不可行（1分） 样品加水后发生反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2，过滤不能除去Cu，滤液中含有FeCl2、CuCl2。蒸干滤液时发生反应 FeCl3+3H2O===Fe（OH）3+3HCl↑，因此得不到纯FeCl3晶体（3分）
（2）①溶解 ②加过量铁粉 ③过滤 ④向溶液中通足量Cl2 ⑤加少量盐酸 ⑥蒸发、浓缩、结晶（3分）
24.（8分）（1）Mg2+、Al3+、NO、SO（2分）
（2）Fe2+、Ba2+、I－、HCO(2分)
（3）焰色反应，取少量原溶液，加入Ba（NO3）2溶液后，取上层清液加入AgNO3溶液和稀HNO3（4分）
25.（8分）（1）能 不能（2分）
（2）因为N2和Mg反应生成Mg3N2，不应通过灼烧镁粉（2分）
（3）不能；甲方案中碱石灰除干燥空气外，还要吸收空气中的CO2，而浓H2SO4只能吸水而不能吸收CO2（2分）
（4）M（甲）＞M（乙）（甲气体不纯，有相对分子质量大的稀有气体等存在）（2分）
26.（7分）（1）捅开窑顶，空气进入窑内，铁元素被氧化生成Fe2O3而呈红色（3分）
（2）砸碎红砖，取少量放入研钵内，研成粉末；将粉末放入试管中，向其中加入过量的3 mol·L－1盐酸；振荡，充分反应后静止，向上层清液中滴入几滴KSCN溶液；若呈血红色，则证明有三价铁存在。（4分）
27.（10分）（1）通过测定MgO、CO2、H2O的物质的量之比来测定碱式碳酸镁的组成。（2分）
（2）测定实验的装置如上图所示：（3分）
（3）操作步骤
①将装置按上图连接好后，检查装置的气密性 ②称取一定量（W1 g）样品放入大试管中 ③加热，至样品完全分解④实验结束后，称量洗气瓶和干燥管的增重（设为W2、W3） ⑤计算MgO、CO2、H2O的物质的量之比为
n（MgO）∶n（CO2）∶n（H2O）=
∶
∶
确定碱式碳酸镁的组成。（5分）
28.（6分）（1）Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O 2Fe3++Cu
===2Fe2++Cu2+（2分）
（2）2Fe3++Fe===3Fe2+ Cu2++Fe===Fe2++Cu（2分）
（3）n（Fe2O3）∶n（Cu2O）≥1∶1（2分）
29.（6分）解：（1）根据制取铝的流程，从铝土矿到赤泥，氧化铁的质量未变。
设赤泥的质量为x，则：x×48%=1 t×16% x=1/3 t（2分）
（2）2Al2O3
4Al+3O2↑
设需要铝土矿的质量为y，则：（y×55%－y×15%/3）×54/102=1 t
y=3.78 t（2分）
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O 2NaAlO2+CO2+3H2O===2Al（OH）3↓+Na2CO3
Na2CO3+Ca（OH）2===CaCO3↓+2NaOH
从反应看，与Al2O3反应的NaOH正是以上反应生成的。应补充的是赤泥中的NaOH，为（3.78 t×8%×2×40/62）/3=0.129 t（2分）