人教版高中化学必修1 第三章《金属及其化合物》测试卷

第三章《金属及其化合物》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.下列说法错误的是()
A．钠与空气中的氧气反应可生成氧化钠
B．铜在氯气中燃烧一定生成氯化铜
C．镁在空气中燃烧只能生成白色的氧化镁
D．铁与硫化合生成黑色的硫化亚铁
2.实现Al3＋＋3AlO2−＋6H2O===4Al(OH)3↓，正确的做法是()
A．向偏铝酸钠溶液中不断滴入盐酸溶液
B．向烧碱溶液中不断滴入铝盐溶液
C．偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳
D．向铝盐溶液中不断滴入烧碱溶液
3.关于金属材料的锈蚀说法不一，其中没有科学道理的是()
A．金属接触水和空气锈蚀最快
B．改变金属的内部结构形成合金能抵御金属锈蚀
C．金属表面刷油漆可以抵御金属锈蚀
D．不断擦去铝表面的锈能抵御铝的继续锈蚀
4.由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中某几种组成的混合物，向其中加入足量的盐酸有气体放出。

将气体通过足量的NaOH溶液，气体体积减少一部分。

将上述混合物在空气中加热，有气体放出，下列判断正确的是()
A．混合物中一定不含有Na2CO3、NaCl
B．混合物中一定有Na2O2、NaHCO3
C．无法确定混合物中是否含有NaHCO3
D．混合物中一定不含Na2O2、NaCl
5.化学行业中把材料分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等。

金属材料在现实生活中有极为重要的作用。

下列金属材料的运用与金属所具有的性质不一致的是()
A．制造白炽灯灯丝——熔点高
B．制造飞机——坚硬而质轻
C．制造保险丝——硬度大
D．制造装化工原料的容器——耐腐蚀
6.将铁屑溶于过量盐酸后，再加下列物质，会有三价铁生成的是()
A．稀硫酸
B．氯气
C．氯化锌
D．氯化铜
7.武德合金(由50%铋、25%铅、12.5%镉制成，熔点为70 ℃)常用于制作电品保险丝是因为它具有下列性质中的()
℃熔点低℃能导电℃延展性好℃不易氧化℃硬度大
A． ℃
B． ℃℃℃℃
C． ℃℃
D．全部
8.将一小块钠投入到下列溶液中，既能生成气体，又能生成蓝色沉淀的是()
A．氯化镁溶液
B．氢氧化钡溶液
C．硫酸铜溶液
D．氯化钙溶液
9.金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。

下列相关说法不正确的是()
A．钛合金具有强度高、耐热性好等特点，主要用来制作飞机发动机部件
B．铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具
C．不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械
D．铅锑合金的熔点较低，常用于制造发热体
10.下列关于氢氧化铝的性质叙述错误的是 ()
A．氢氧化铝是两性氢氧化物
B．氢氧化铝是难溶于水的白色胶状物质
C．氢氧化铝能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素
D．氢氧化铝既能溶于氢氧化钠溶液、氨水，又能溶于盐酸
11.下图模拟“侯氏制碱法”制取碳酸氢钠的部分装置。

下列操作正确的是()
A． a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰
B． b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰
C． a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D． b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
12.某同学用如图所示实验装置进行钠和水反应的实验，据此判断下列说法中正确的是()
A．打开右端胶塞，将一小块金属钠加入到煤油中，反应前片刻，钠的位置应在a处
B．开始反应后，能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应
C．反应一段时间后，左端液面上升进入长颈漏斗，a处有无色气体产生
D．若用苯或酒精代替煤油，可观察到相同的实验现象
13.由Na、Mg、Al三种金属中的两种组成的混合物共10 g，跟足量的盐酸反应，产生0.5 g标准状况下的氢气，则此混合物中必定含有()
A． Al
B． Mg
C． Na
D．都不可能含有
14.下列有关金属钠的叙述中，正确的是()
A．金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同
B．实验室中将少量的钠保存在四氯化碳溶剂中
C．钠与酸和水都能发生置换反应，生成盐和氢气
D．钠能从硫酸铜溶液中置换出金属铜
15.下列叙述不正确的是()
A．答案A
B．答案B
C．答案C
D．答案D
二、实验题(共3小题)
16.小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。

(1)实验前小明预测Fe2＋既有还原性又有氧化性。

你认为他预测的依据是_______________。

(2)小明欲用实验证明他的预测。

实验室提供了下列试剂：3%的过氧化氢溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L－1氯化亚铁溶液、硫氰化钾溶液、新制氯水。

℃若小明计划在0.1 mol·L－1氯化亚铁溶液滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预计可能发生的反应的离子方程式是______________________________，可能观察到的现象是溶液由浅绿色变为________色。

℃实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。

你认为可选_________滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现______色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。

℃对于证明Fe2＋具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入氯化亚铁溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。

由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为___________________（填化学式）。

℃实际上Fe2＋的还原性较强，实验室的氯化亚铁溶液常因氧化而变质，除去杂质的方法是_________________________________________，相关反应的离子方程式是_____________。

17.铁粉与水蒸气反应的实验如下图所示：
请回答下列问题：
(1)实验时，用酒精喷灯加热还原铁粉，观察到的实验现象是______________________。

(2)若将C试管收集满的气体点燃，观察到的实验现象是______________________________。

(3) A试管中反应的化学方程式是________________________________。

18.在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。

请选择适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行试验，证明过氧化钠可作供氧剂。

(1)A是制取二氧化碳的装置，写出A中发生反应的化学方程式_______________________。

(2)仪器B中加入饱和碳酸氢钠溶液的目的是________________________________________。

(3)仪器C中加入的试剂是____________，其目的是__________________________________。

(4)仪器D中加入的试剂是____________，其目的是__________________________________。

(5)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式__________________________。

(6)试管E中收集满气体后，下一步实验操作是______________________________________。

三、计算题(共3小题)
19.医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血病人补铁。

现取20粒糖衣片，质量为10 g，溶于40 g水中，向所配溶液中滴加氢氧化钠溶液至略过量，过滤、洗涤、干燥，然后进行灼烧到固体质量不再发生改变，质量为0.8 g。

试计算：
(1)该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数。

(2)1粒糖衣片中含铁元素的质量。

20.18.4 g 氢氧化钠和碳酸氢钠固体混合物，在密闭容器中加热到250 ℃，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为16.6 g。

试计算原混合物中碳酸氢钠的质量分数。

21.铝土矿的主要成分是氧化铝(Al2O3)，在工业上是采用电解氧化铝的方法得出金属铝。

(1)在氧化铝中铝元素与氧元素的质量之比是多少？
(2)用两种方法计算用170 t含氧化铝80%的铝土矿，理论上可练出金属铝多少吨？
四、填空题(共3小题)
22.某混合物A中含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下列所示物质之间的转变。

据此判断：
(1)固体B所含物质的化学式为______________________________________________。

(2)固体E所含物质的化学式为_____________________________________________。

(3)反应℃的离子方程式为________________________________________________
________________________________________________________________________。

23.在实验室里为了研究钠的性质，做了如下实验：
(1)取用浸没在煤油中的金属钠的操作方法是________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)一小块金属钠长时间置于空气中，可能有下列现象，这些现象出现的先后顺序是________(填字母，下同)。

℃变成白色粉末℃变暗℃变成白色固体℃变成液体
A．℃℃℃℃ B．℃℃℃℃
C．℃℃℃℃ D．℃℃℃℃
(3)取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：℃金属先熔化℃在空气中燃烧，放出黄色火花℃燃烧后得白色固体℃燃烧时火焰为黄色℃燃烧后生成淡黄色固体，描述正确的是________。

A．℃℃ B．℃℃℃
C．℃℃ D．℃℃℃
24.向100 mL 0.2 mol·L－1氯化铝溶液中逐滴加入0.2 mol·L－1氢氧化钠溶液：
(1)若生成氢氧化铝沉淀的量最多，加入氢氧化钠溶液的体积是____________。

(2)若生成的氢氧化铝恰好完全溶解，此时共加入氢氧化钠溶液的体积是____________。

(3)若氢氧化铝沉淀量为最多沉淀量的一半，此时共加入氢氧化钠溶液的体积是__________。

答案解析
1.【答案】C
【解析】钠与空气中的氧气反应，因反应条件不同，其生成物不同，常温下反应生成氧化钠，加热燃烧时生成过氧化钠；金属与氧气、氯气、硫蒸气等非金属都能反应，其中变价金属(如铁、铜等)与氯气反应生成高价态金属的氯化物(如氯化铁、氯化铜等)，与硫蒸气反应生成较低价态金属的硫化物(如硫化亚铁、硫化亚铜等)；镁在空气中燃烧的产物有氧化镁、氮化镁和单质碳。

2.【答案】B
【解析】偏铝酸钠溶液与盐酸可能的反应：AlO2−＋H2O＋H＋===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O; 烧碱与铝盐溶液可能的反应：Al3＋＋4OH－===AlO2−＋2H2O、Al3＋＋3AlO2−＋6H2O===4Al(OH)3↓；偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳：AlO2−＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3−；铝盐溶液与氢氧化钠溶液可能的反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO2−＋2H2O。

3.【答案】D
【解析】铝制品不容易被腐蚀的原因，是铝能与空气中的氧气生成一层致密的氧化物薄膜，对铝制品起到保护作用，如果不断擦去铝表面的锈，内部金属暴露出来，铝的腐蚀会更快。

4.【答案】B
【解析】向混合物中加入足量的盐酸有气体放出，说明混合物中可能含有Na2O2、Na2CO3及NaHCO3中的一种或多种；将气体通过足量的NaOH溶液，气体体积减少一部分，说明该气体的成分是CO2和O2的混合气，证明混合物肯定含有Na2O2、Na2CO3或NaHCO3至少有一种。

将上述混合物在空气中加热，有气体放出，肯定含有NaHCO3；而Na2CO3、NaCl 凭以上实验仍无法确定其是否存在。

5.【答案】C
【解析】白炽灯灯丝不仅有良好的导电性，而且要熔点高(如金属钨丝)；制造飞机的材料要坚硬质轻(如镁铝合金)；制造保险丝的材料要熔点低(如铅锡镉铋组成的合金)；制造装化工原料的容器的材料耐腐蚀。

6.【答案】B
【解析】Fe溶于盐酸后发生反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，而Fe2＋遇强氧化剂才会生成三价铁。

稀硫酸不能把Fe2＋氧化成Fe3＋；氯气能将溶液中的Fe2＋氧化成为Fe3＋；氯化锌、氯化铜溶液中的Zn2＋、Cu2＋有一定的氧化能力，其中Cu2＋可以将单质铁氧化成Fe2＋，但却不能将Fe2＋氧化成Fe3＋，Zn2＋不能氧化Fe2＋。

7.【答案】A
【解析】当电流突然增大时电路温度升高，瞬间保险丝熔断，保护用电器的安全，所以要求保险
丝的熔点低，易于熔断。

武德合金常用于制作电器保险丝是因为它的熔点低。

8.【答案】C
【解析】钠投入到氯化镁溶液中生成白色氢氧化镁沉淀和氢气；钠投入到氢氧化钡溶液中无沉淀生成；钠投入到硫酸铜溶液中生成蓝色氢氧化铜沉淀和氢气；钠投入到氯化钙溶液中无蓝色沉淀生成。

9.【答案】D
【解析】铅锑合金的熔点较低，不适合制造发热体。

10.【答案】D
【解析】氢氧化铝是两性氢氧化物，既能溶于强酸，也能溶于强碱，但不能溶于碳酸、氨水等弱酸或弱碱；氢氧化铝能在水中形成胶体，有吸附性，可净水。

11.【答案】C
【解析】CO 2在水中的溶解度小，氨气极易溶于水，应先通入氨气，然后再通入CO 2；由于氨气极易溶于水需要防止倒吸， a 应通入NH 3，b 通入CO 2；氨气是碱性气体需要稀硫酸吸收多余的氨气， C 正确。

12.【答案】C 【解析】因为密度：ρ
煤油
＜ρNa ＜ρ
水
，所以钠在煤油中会下沉，至煤油与水的界面处，立即与水发
生反应，产生气体使钠上浮，气泡基本消失后钠又下沉，然后上浮，如此反复，直至钠消耗完，产生的H 2将水压入左端长颈漏斗中，使液面上升，苯与煤油相似而酒精与水混溶，故用苯代替煤油，可观察到相同的现象，而用酒精代替煤油则不行，故选C 。

13.【答案】C
【解析】本题运用“极限”的思维方法，先求出Na 、Mg 、Al 分别与足量盐酸反应，产生0.5 g H 2，所需的质量：
得m (Na)＝46×0.5g
2
＝11.5 g ，m (Mg)＝24×0.5g
2
＝6 g ，
m (Al)＝
54×0.5g
6
＝4.5 g 。

再根据“平均值的思维方法，比10 g 大的只有钠，而推知一定含钠。

14.【答案】A
【解析】常温下钠与氧气反应生成氧化钠；加热时钠与氧气反应生成过氧化钠；钠的密度比四氯化碳的密度小，钠浮在四氯化碳液面上，无法将钠与空气隔绝；钠与酸发生置换反应生成盐和氢气，钠与水发生置换反应，生成碱和氢气；钠与硫酸铜溶液反应时，先与水发生置换反应生成氢
氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀。

15.【答案】D
【解析】A项，发生反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，正确；B项，发生反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，正确；C项，发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，而Fe不与NaOH溶液反应，正确；D项，混合物在空气中灼烧时会发生分解最终生成Fe2O3，错误。

16.【答案】(1)因为Fe2＋中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低
(2)℃Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋黄
℃硫氰化钾溶液红
℃Zn＞Fe＞Cu
℃加入适量铁粉2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
【解析】Fe2＋既可失去电子生成Fe3＋而具有还原性，又可得到电子生成铁而具有氧化性。

氯气具有强氧化性，能把Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液颜色从浅绿色变为黄色。

金属锌粒具有还原性，能与氯化亚铁溶液发生置换反应，而铜与氯化亚铁溶液不反应，由此可知锌的还原性大于铁，铁大于铜。

17.【答案】(1)C试管产生气泡，液面下降
(2) 产生爆鸣声
(3) 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
【解析】铁在高温下与水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气。

18.【答案】(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(2)除去二氧化碳中的氯化氢
(3)过氧化钠固体与二氧化碳反应产生氧气
(4)氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化碳气体
(5)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(6)把试管E移出水面，将带火星的木条伸入试管，如果木条复燃，说明过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气，可做供氧剂
【解析】实验室中常用稀盐酸与大理石反应制备二氧化碳。

A中制备的二氧化碳中含有氯化氢等杂质，需在B中加入饱和碳酸氢钠溶液将氯化氢除去；C中加入过氧化钠固体，与二氧化碳反应产生氧气；D中用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化碳气体。

试管E中收集到的气体是氧气，可以用带火星的木条进行检验。

19.【答案】(1)15.2%(2)0.028 g
【解析】(1)此过程中发生的反应有：
FeSO4＋2NaOH===2NaCl＋Fe(OH)2↓，
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，
2Fe(OH)3Fe 2O 3＋3H 2O
根据铁元素守恒可得关系式：2FeSO 4～2Fe(OH)2～2Fe(OH)3～Fe 2O 3
硫酸亚铁的质量＝0.8 g÷160 g·mol －1×2×152 g·mol －
1＝1.52 g ，
该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数＝1.52g
10g ×100%＝15.2%。

(2)1粒糖衣片中含铁元素的质量＝(1.52 g×
56
152
×100%)×1
20＝ 0.028 g 。

20.【答案】原混合物中碳酸氢钠的质量分数为45.7%
【解析】NaOH 和碳酸氢钠的固体混合物置于密闭容器中加热，可能发生的化学反应有： NaHCO 3＋NaOH
Na 2CO 3＋H 2O ，
盐有多余再发生2NaHCO 3Na 2CO 3＋H 2O ＋ CO 2↑ 。

解法一：
以上固体混合物加热失重可能只因第1个反应，也可能有以上二个反应共同造成。

若只有NaHCO 3＋NaOH
Na 2CO 3＋H 2O 造成，则失重1.8 g 对应消耗8.4 g NaHCO 3和4 g
NaOH ，相比原混合物18.4 g 的总质量，多余部分只能是NaOH 。

原混合物中w (NaHCO 3)＝8.4
18.4g×100%≈45.7%。

解法二：
设样品中NaHCO 3与NaOH 物质的量相等，产生的质量差为a g ，用差量法计算：
解得a ≈2.7，a >18.4－16.6＝1.8， 若样品全部为NaHCO 3，2NaHCO 3Na 2CO 3＋H 2O ＋ CO 2↑ 。

18.4 g 固体受热分解产生的质量
差为6.2 g ，仍大于1.8 g 。

说明失重原因不可能含碳酸氢钠的分解反应，也就是NaOH 过量，可据 1.8 g 失重计算出反应的NaHCO 3质量，设原混合物中NaHCO 3的质量为x g ，
可得x ＝8.4；原混合物中w (NaHCO 3)＝8.4g
18.4g ×100%≈45.7%。

21.【答案】(1) 9℃8 (2)72 t
【解析】(1)根据化合物中各元素质量比＝各元素的相对原子质量×原子个数之比，可得氧化铝中铝元素与氧元素的质量之比为 (27×2)：(16×3)＝9℃8。

(2)方法一：根据铝原子守恒列式求解
理论上可炼出金属铝的质量为170 t×80%×27×2102×100%＝72 t ；
方法二：根据化学方程式求解，设可以得到的铝的质量为x 。

204108＝170t×80%x
x ＝72 t
答：用170 t 含氧化铝80%的铝土矿，理论上可练出金属铝72吨。

22.【答案】 (1)Al 2O 3 (2)(NH 4)2SO 4、K 2SO 4
(3)AlO ＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO
【解析】 铝及其化合物的性质与一般活泼金属元素的性质有差异之处，如Al 2O 3可溶于NaOH 溶液，Fe 2O 3不能；KAl(SO 4)2是一种复盐，可溶于水，完全电离，加入氨水可生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3在强碱溶液中溶解，而在氨水中不溶解。

本题可用离子反应方程式描述从A 开始的一系列变化：Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ，2Al(OH)3Al 2O 3＋3H 2O ，Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O ，AlO ＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO 。

23.【答案】 (1)用镊子取出钠块，用滤纸吸干钠块表面的煤油，在玻璃片上用小刀切去表面的氧化层，再切下一小粒备用，余下的钠全部放回试剂瓶中
(2)B (3)D
【解析】 (1)取用金属钠必须用镊子，剩余的金属钠包括碎屑都必须放入原试剂瓶中。

(2)Na 在空气中放置的变化过程为Na
Na 2O(变暗)NaOH(白色固体)表面形成溶液Na 2CO 3·10H 2O(白色固体)Na 2CO 3(白色粉末)。

(3)钠的熔点只有97.8 ℃，加热立即熔化。

钠是一种很活泼的金属，加热时与氧气化合生成过氧化钠，呈淡黄色。

钠在空气中燃烧的火焰为黄色。

24.【答案】(1) 300 mL (2)400 mL (3)150 mL 或350 mL
【解析】向氯化铝的溶液中加入氢氧化钠溶液时，有关反应：
Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓，
Al(OH)3＋OH －===AlO 2−＋2H 2O ，
总反应：Al 3＋＋4OH －===AlO 2−＋2H 2O 。

(1)生成氢氧化铝沉淀的量最大时，
加入氢氧化钠溶液的体积＝0.1 L×0.2 mol·L －1×3÷0.2 mol·L －1＝0.3 L 即300 mL 。

(2)生成的氢氧化铝恰好完全溶解时，
加入氢氧化钠溶液的体积＝0.1 L×0.2 mol·L －1×4÷0.2 mol·L －1＝0.4 L 即400 mL 。

(3)若氢氧化铝沉淀量为最多沉淀量的一半，即氢氧化铝沉淀为0.01 mol 时，
℃氢氧化钠溶液不足时，
加入氢氧化钠溶液的体积＝0.01 mol×3÷0.2 mol·L－1＝0.15 L即150 mL。

℃氢氧化钠溶液过量时，溶解0.01 mol氢氧化铝沉淀，
需氢氧化钠溶液的体积＝0.01 mol÷0.2 mol·L－1＝0.05 L即50 mL，
共需氢氧化钠溶液的体积＝300 mL＋50 mL＝350 mL。