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1.docx

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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1

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.下列叙述正确的是（　　）

①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物

②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2

③Na2O是淡黄色物质，Na2O2是白色物质

④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不可

⑤Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色

A．都正确B．②③④⑤C．②③⑤D．④⑤

2.四氧化三铁（Fe3O4）的组成可表示为Fe2O3·FeO，下列说法不正确的是（　　）

A．四氧化三铁是一种混合物B．四氧化三铁是一种纯净物

C．四氧化三铁有固定的组成和结构D．四氧化三铁是一种黑色固体

3.下列说法错误的是（　　）

A．钠在空气中燃烧最后所得生成物为Na2O2

B．镁因在空气中形成了一薄层致密的氧化膜，保护了里面的镁，故镁不需要像钠似的进行特殊保护

C．铝制品在生活中非常普遍，这是因为铝不活泼

D．铁在潮湿的空气中因生成的氧化物很疏松，不能保护内层金属，故铁制品往往需涂保护层

4.下列各组溶液混合时，相互滴加的次序不同，现象也不同的是（　　）

A．氢氧化钠溶液与氯化铝溶液B．氢氧化钠溶液与盐酸

C．碳酸氢钠溶液与盐酸D．氢氧化钠溶液与氯化铁溶液

5.某合金与铁的物理性质比较如下：

从以上性能看，该合金不适合制成（　　）

A．导线B．门窗C．炉具D．飞机外壳

6.安徽省庐江县有丰富的钒矿资源——明矾，有关明矾的说法正确的是（　　）

A．明矾既可以除去水中的悬浮物，也可以杀菌消毒

B．可以通过电解明矾溶液的方法来制取金属铝

C．用酒精灯加热铝箔至熔化，铝并不滴落，说明氧化铝的熔点比铝高

D．明矾溶液与某一溶液混合有白色沉淀生成，该溶液一定是碱溶液

7.某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入氢氧化钠溶液，开始时有白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论中正确的是（　　）

A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋

C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋

8.下列溶液中，必须通过焰色反应才能鉴别的一组是（　　）

A．Na2CO3、KClB．NaCl、KClC．CaCl2、NaClD．K2CO3、CaCl2

9.将12.4克氧化钠溶于87.6克水中，所得溶液溶质的质量分数是（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．8.0%B．12.4%C．16%D．32%

10.将0.5mol钠、0.5mol镁分别放入20mL1mol·L－1的盐酸中，下列说法正确的是（　　）

A．钠与盐酸反应比镁剧烈B．镁与盐酸反应比钠剧烈

C．反应结束时钠、镁都有剩余D．反应结束时产生的气体一样多

11.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁（如图所示），将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升，根据实验现象判断下列说法错误的是（　　）

A．实验中发生的反应都是氧化还原反应

B．铝是一种较活泼的金属

C．铝与氧气反应放出大量的热量

D．铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的化合物

12.在一定条件下7g炭粉与14g氧气完全反应生成21g氧化物，则生成物中CO与CO2的物质的量之比是（　　）

A．1∶1B．2∶1C．2∶3D．3∶2

13.把4.6g钠放入200mL0.1mol·L－1AlCl3溶液中，待其充分反应后，下列叙述中错误的是（　　）

A．Cl－的浓度几乎不变B．溶液变浑浊

C．溶液中Al3＋全部转化为AlO

D．溶液中存在最多的离子是Na＋

14.下列有关焰色反应实验的叙述正确的是（　　）

A．可用铜丝代替铂丝进行实验

B．观察钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃

C．实验结束后，要用碳酸钠溶液洗净铂丝

D．焰色反应是指金属在加热燃烧时火焰呈特殊的颜色，是物质的化学性质

15.合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。

下列物质不属于合金的是（）

A．青铜B．金刚砂（SiC）C．硬铝D．生铁

二、填空题

16.银铜合金广泛用于航空工业。

从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图：

注：

Al（OH）3和Cu（OH）2受热易分解成对应的氧化物，且开始分解的温度分别为450℃和80℃

（1）写出渣料与稀硫酸反应的化学方程式：

　　。

（2）固体混合物A的组成为　　、　　。

（3）操作A的名称为　　。

（4）若银铜合金中铜的质量分数为64%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为　　molCuAlO2，至少需要1.0mol•L﹣1的Al2（SO4）3溶液　　L。

（5）CuSO4溶液也可用于制备胆矾晶体，其基本操作是　　、　　、过滤、干燥。

17.在鲜活水产品的长途运输中，必须考虑以下几点：

①水中需要保持适量的氧气；②及时去除鱼排出的二氧化碳；③防止细菌的大量繁殖。

（1）过氧化物具有杀菌消毒的性质，金属的过氧化物能与水反应产生氧气，

如：

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。

现有两种在水中能起供氧灭菌作用的物质：

过氧化钠和过氧化钙（CaO2），已知过氧化钙能缓慢与水反应。

根据以上介绍，运输鲜活水产品时应选择__________放入水中，理由是__________________________________________________________________。

（2）写出过氧化钙与水反应的化学方程式______________________________________。

（3）一养鱼爱好者欲测定过氧化钙样品中过氧化钙的质量分数，做如下实验：

称取样品2.0g，加入到足量的水中，生成224mL氧气（氧气的密度为1.43g·L－1）。

试计算所用样品中过氧化钙的质量分数__________。

18.

（1）选择填空，将铝的用途与性质对应起来（每个选项只能用一次）。

A．质轻　B．延展性好　C．易传热　D．易导电

①太阳能热水器：

________；②飞机：

________；③电缆：

________；④铝箔：

________。

（2）佛山是有色金属之乡，其中铝合金材料的产量约占全国的一半。

铝合金材料属于________（填“纯净物”“混合物”或“单质”）。

19.用镊子从试剂瓶中取出金属钠，将其表面的煤油用滤纸吸干：

（1）用小刀切下一小块金属钠，放置在空气中，该实验过程中可观察到的现象是_________________________，上述变化的原因是____________________________________，反应的化学方程式是__________________________。

（2）将一小块金属钠放在坩埚中进行加热，可观察到的现象是___________________________，反应的化学方程式是____________________________。

（3）根据上述实验，你能得出的结论是______________________________。

20.我国化学专家侯德榜（下图）改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：

（1）上述生产纯碱的方法称__________，副产品的一种用途为___________________________。

（2）沉淀池中发生的化学反应方程式是______________________________________________。

（3）写出上述流程中X物质的分子式______________。

（4）使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了____________（填上述流程中的编号）的循环。

从沉淀池中取出沉淀的操作是________________。

（5）为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加__________________。

三、实验题

21.红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气，请回答下列问题：

（1）写出铁与水蒸气反应的化学方程式：

________________________。

（2）干燥管C内盛放的药品是__________或__________。

干燥管的__________（填“m”或“n”）端与g导管相连接。

（3）怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气，简述实验操作步骤和现象：

____________。

22.某化学兴趣小组设计了如图所示的装置，对纯碱（碳酸钠）和小苏打（碳酸氢钠）两种固体进行实验探究：

（1）写出甲、丙两种仪器的名称：

______________，________________。

（2）在实验过程中，观察到丙仪器中的澄清石灰水变浑浊，请写出丙仪器中发生反应的化学方程式______________________。

（3）该实验探究利用的科学方法是__________________（填“控制变量法”、“对比观察法”或“定量分析法”），实验目的是______________________________________。

23.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物，该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉，这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。

请分别用下图中示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。

实验中必须使用普通铁粉和6mol·L－1盐酸，其他试剂自选（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）。

填写下列空白：

（1）实验进行时试管A中应加入的试剂是__________；烧瓶B的作用是____________；烧瓶C的作用是__________；在试管D中收集得到的是__________。

（2）实验时，U形管G中应加入的试剂是____________；长颈漏斗H中应加入____________。

（3）两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填该仪器对应的字母）__________________。

（4）试管E中发生反应的化学方程式是__________________________。

（5）为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须____________；E管中的反应开始后，在F出口处应________________________________。

四、推断题

24.某同学在实验室发现了一块绿色的孔雀石标本，他查阅了资料知其主要成分是Cu2（OH）2CO3。

此同学现以此标本为原料制取铜，实验流程如图所示（部分生成物已省略）：

（1）溶液C中所含的溶质是________。

（2）碱式碳酸铜与稀硫酸发生的化学方程式为___________________________________。

（3）写出蓝色溶液B与铁粉发生反应的化学方程式：

________________、__________________。

25.有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光；C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体。

根据以上信息回答下列问题：

（1）写出化学式：

A______；B______；C______。

（2）写出化学方程式：

①A在空气中燃烧______________；

②C与水蒸气反应____________________；

③A与水反应__________________。

五、计算题

26.金属锡（Sn）的纯度可以通过下述方法测得：

将样品溶于盐酸，发生反应的化学方程式为Sn＋2HCl===SnCl2＋H2↑，再加入过量FeCl3溶液，发生反应SnCl2＋2FeCl3===SnCl4＋2FeCl2，最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2＋，反应的化学方程式为6FeCl2＋K2Cr2O7＋14HCl===6FeCl3＋2KCl＋2CrCl3＋7H2O。

现有金属锡样品0.613g，实验过程中用去0.100mol·L－1K2Cr2O7溶液16.0mL。

求样品中锡的质量分数（假设杂质不参加反应）。

27.电解熔融的氧化铝制取金属铝，若有0.3mol电子发生转移。

（1）理论上可以得到金属铝多少克？

（2）需氧化铝多少克？

（做题过程要规范）

答案解析

1.【答案】D

【解析】Na2O2不是碱性氧化物，故①错；Na2O2与CO2反应不属于置换反应，故②错；Na2O是白色固体，Na2O2为淡黄色固体，故③错；④⑤正确。

2.【答案】A

【解析】四氧化三铁属于纯净物，是一种黑色固体，有固定的组成和结构。

3.【答案】C

【解析】　铝因易与O2反应生成致密的氧化物保护膜而耐腐蚀，我们日常用的铝制品常采用特殊工艺将氧化膜变厚，保护作用更好，并不是铝不活泼。

4.【答案】A

【解析】铝盐溶液（如氯化铝溶液）与强碱溶液（如氢氧化钠溶液）相互滴加的顺序不同，其反应与现象不同。

①若将氢氧化钠溶液逐滴加入氯化铝溶液中，产生氢氧化铝白色沉淀并不断增多，当氢氧化钠溶液过量时，沉淀溶解，最后消失。

②若将氯化铝溶液逐滴加入氢氧化钠溶液中，开始生成氢氧化铝沉淀并立即溶解，当氯化铝过量时，生成的氢氧化铝沉淀不再溶解。

5.【答案】A

【解析】　从表格中总结，该合金具有密度小、机械性能好的特点，所以适合制作飞机外壳、门窗框；由于熔点较高，所以适合制作炉具；但是导电性不好，所以不适宜制作导线。

6.【答案】C

【解析】明矾是常用的净水剂，但不能杀菌消毒；电解明矾溶液无法制取金属铝；用酒精灯加热铝箔至熔化，铝并不滴落，说明氧化铝没有熔化，即氧化铝的熔点比铝高；明矾溶液与碱溶液、钡盐溶液混合都能生成白色沉淀。

7.【答案】D

【解析】加入氢氧化钠溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象符合亚铁离子的特性；氢氧化铁的红褐色沉淀比白色沉淀的颜色深得多，不可能存在Fe3＋；氢氧化镁为白色沉淀，无法判断是否含有Mg2＋。

8.【答案】B

【解析】根据对象的不同性质可以设计出不同的鉴别方案。

除用焰色反应可以鉴别各组物质外，Na2CO3与KCl还可以用盐酸进行鉴别，A错误；CaCl2与NaCl还可以用碳酸钠溶液进行鉴别，C错误；K2CO3与CaCl2还可以用盐酸鉴别，D错误；NaCl、KCl阴离子相同，阳离子不同，而检验Na＋、K＋的方法只能用焰色反应，B正确。

9.【答案】C

【解析】设生成氢氧化钠的质量为x

得x＝16g

氢氧化钠溶液的质量分数＝

×100%＝16%。

10.【答案】A

【解析】金属钠的活泼性比镁强，钠与盐酸反应比镁与盐酸反应剧烈。

镁的物质的量为0.5mol，盐酸的物质的量为0.02mol，二者反应镁过量，生成氢气的物质的量为0.01mol；钠的物质的量为0.5mol，盐酸的物质的量为0.02mol，二者反应钠过量，过量的钠继续与水反应产生氢气，0.5mol钠反应产生氢气的总物质的量为0.25mol。

11.【答案】D

【解析】　铝是一种活泼金属，当表面的氧化铝保护膜被破坏后，铝在空气中极易与氧气反应生成Al2O3，该反应是放热反应，从而使反应体系的温度升高，压强增大，红墨水柱右端上升；铝浸入硝酸汞溶液中，发生反应2Al＋3Hg2＋===2Al3＋＋3Hg，生成的汞覆盖在表面，汞不活泼，很难与氧气反应生成氧化汞。

12.【答案】A

【解析】设生成物中CO与CO2的物质的量分别为x、y，则x＋y＝

mol，x＋2y＝

mol（或28x＋44y＝21g），解得x＝

mol，y＝

mol。

13.【答案】B

【解析】　4.6gNa投入溶液中可生成0.2molNaOH，溶液中的Al3＋为0.02mol，则n（Al3＋）∶n（OH－）＝1∶10，即AlCl3与NaOH完全反应，生成0.02molNaAlO2和0.06molNaCl，还有0.12molNaOH剩余。

14.【答案】B

【解析】铜丝在灼烧时有颜色，不能用铜丝代替铂丝，A项错误；实验结束后，用盐酸洗净铂丝，C项错误；焰色反应是指金属元素在灼烧时，火焰呈现特殊的颜色，不是化学性质，D项错误。

15.【答案】B

【解析】本题考查了合金的特征。

合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金具有以下特点：

①一定是混合物；②合金中至少有一种金属。

青铜是金属冶铸史上最早的合金，是在纯铜（红铜）中加入锡或铅的合金，故A错。

金刚砂（SiC）是纯净物，故B正确。

硬铝，是指铝合金中以Cu为主要合金元素的（含2.2~4.9%Cu、0.2~1.8%Mg、0.3~0.9%Mn、少量的硅，其余部分是铝）一类铝合金，故C错。

生铁是铁与碳的合金，故D正确。

16.【答案】

（1）CuO+H2SO4CuSO4+H2O

（2）Al（OH）3CuO

（3）过滤

（4）5025

（5）蒸发浓缩、冷却结晶

【解析】

（1）渣料中CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为CuO+H2SO4CuSO4+H2O。

（2）未煮沸之前是Cu（OH）2和Al（OH）3，Al（OH）3和Cu（OH）2开始分解的温度分别为450℃和80℃，煮沸后Cu（OH）2分解产生氧化铜，可知A为Al（OH）3和CuO。

（3）操作A用于分离固体和液体，为过滤操作。

（4）m（Cu）=64%×5.0kg=3.2kg=3200g，n（Cu）=m÷M=3200g÷64g·mol-1=50mol，

则理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为50molCuAlO2，

由于在CuAlO2中Cu、Al个数比为1∶1，

根据原子守恒可得：

n[Al2（SO4）3]=

n（Al）=

n（Cu）=25mol，n=

=25L。

（5）由CuSO4溶液获得CuSO4•5H2O晶体，需要经过蒸发浓缩，冷却结晶（或结晶），过滤，洗涤和低温干燥等操作。

17.【答案】

（1）过氧化钙　过氧化钠与水反应剧烈，生成的氢氧化钠溶液碱性太强，不利于鲜活水产品的存活（或过氧化钙在水中溶解缓慢，供氧时间长，水溶液碱性弱，有利于鲜活水产品存活）

（2）2CaO2＋2H2O===2Ca（OH）2＋O2↑　（3）72%

【解析】

（1）根据题给信息可知，选择的物质应该能持续吸收二氧化碳并能不断提供氧气，还要抑制细菌的大量繁殖，就是要求反应速度不宜过快。

过氧化钠与水反应剧烈，且生成物氢氧化钠为强碱，不利于鲜活水产品的存活。

（3）生成氧气的质量为0.224L×1.43g·L－1≈0.32g

m（CaO2）＝1.44g

样品中CaO2的质量分数为

×100%＝72%。

18.【答案】　

（1）①C　②A　③D　④B　

（2）混合物

【解析】　

（1）铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好。

铝合金硬度大质量轻，是制造飞机的良好材料。

铝用作电缆和铝箔则分别是由于其导电性和延展性。

（2）合金是由一种金属跟其他一种或几种金属（或非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质，因此肯定是混合物。

19.【答案】

（1）钠的新切面呈银白色，具有金属光泽，在空气中很快变暗　钠是一种活泼的金属，在空气中极易被氧化，生成氧化钠　4Na＋O2===2Na2O

（2）钠先熔化为银白色小球，然后燃烧，火焰呈黄色，最后生成淡黄色固体　2Na＋O2

Na2O2

（3）反应物相同，反应条件不同，其产物不同

【解析】钠是一种硬度小、熔点低的银白色金属，具有金属光泽，在空气中能缓慢氧化生成白色的氧化钠；块状钠燃烧时会熔化成闪亮的小球，燃烧火焰为黄色，生成物是淡黄色的过氧化钠。

20.【答案】

（1）联合制碱法或侯氏制碱法　化肥或电解液或焊药等（其他合理答案均正确）

（2）NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓或NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl

（3）CO2　（4）Ⅰ　过滤　（5）稀硝酸和硝酸银溶液

【解析】

（1）题中工业制碱方法由我们国家侯德榜所创，称为侯氏制碱法，也称为联合制碱法，反应方程式为NH3＋H2O＋CO2＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓，此反应得到碳酸氢钠的同时得到氯化铵，氯化铵可用来制作化肥。

（2）沉淀池中发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体，反应方程式为NH3＋H2O＋CO2＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓。

（3）在联合制碱法中二氧化碳是反应的原料，同时也是反应的副产物，可以循环利用。

（4）循环Ⅰ是将未反应的氯化钠返回沉淀池中；从固液混合物中分离出固体的方法为过滤。

（5）检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，只要检验是否含氯离子，可以用硝酸酸化的硝酸银，观察到若产生白色沉淀则说明有氯化钠存在。

21.【答案】

（1）3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H2　

（2）无水CaCl2　碱石灰　n　（3）试管口向下，用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，松开拇指，若听到“噗”的一声或发出爆鸣声，说明收集的是H2

【解析】

（1）铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H2。

（2）干燥H2可用无水CaCl2、碱石灰等，干燥管的进气端为插导管的一端（即图中的n端）。

（3）检验H2通常采用点燃法，若听到“噗”的一声或有爆鸣声，说明收集的是H2。

22.【答案】

（1）酒精灯　烧杯

（2）Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O

（3）对比观察法　探究纯碱和小苏打两种固体加热是否分解

【解析】用实验对比的方法探究纯碱和小苏打两种固体的热稳定性，纯碱的热稳定性比小苏打强。

23.【答案】

（1）普通铁粉（或铁粉）　产生水蒸气防止水倒吸（或用作安全瓶）　氢气

（2）固体氢氧化钠（或碱石灰、氧化钙等碱性固体干燥剂）　6mol·L－1的稀盐酸

（3）ABE

（4）4H2＋Fe3O4

3Fe＋4H2O（g）

（5）检验氢气的纯度　点燃氢气

【解析】

（1）根据题干可推断出试管A应是铁与水蒸气反应的装置，在A中装的应是普通铁粉，反应过程中要生成氢气，所以D是用来收集氢气的，在烧瓶B中产生水蒸气，为了防止向试管中通入水蒸气使试管骤冷引起水的倒流，在反应装置和收集气体装置中间加上广口瓶以保证实验安全。

（2）装置I用来制取氢气，故H用于添加盐酸，在产生氢气的同时可能会带出部分水蒸气和氯化氢气体，故应在U形管中加入固体干燥剂吸收氯化氢和水蒸气。

（3）反应是在高温条件下，所以A和E装置要加热，反应需要水蒸气，故B也需要加热。

（5）氢气是可燃性气体，做氢气的性质实验时必须保证氢气是纯净的，为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须进行气体验纯；E管中的反应开始后，在F出口处应点燃氢气，避免排放到空气中遇火爆炸。

24.【答案】

（1）FeSO4

（2）Cu2（OH）2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O

（3）Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑