2019-2020学年人教版高一必修1第3章化学《金属及其化合物》测试卷

第3章化学《金属及其化合物》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.下列溶液分别与碳酸氢钠溶液混合后不能发生反应的是()
A．氢氧化钙溶液
B．氢氧化钡溶液
C．氢氧化钠溶液
D．氯化钙溶液
2.把氢氧化钡溶液滴入明矾溶液中，使硫酸根离子全部转化成硫酸钡沉淀，此时铝元素的主要存在形式是()
A． Al3＋
B． Al(OH)3
C．
D． Al3＋和Al(OH)3
3.下列说法正确的是()
A．所有不锈钢都只含有金属元素
B．我国流通的硬币材质是金属单质
C．广东打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具
D．镁合金的硬度和强度均高于纯镁
4.0.10 mol镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质的质量不可能为()
A． 3.2 g
B． 4.0 g
C． 4.2 g
D． 4.6 g
5.放在手心就能熔化的稀有金属镓，其沸点为2 403 ℃，更奇妙的是镓熔化后在－120 ℃仍不易凝固；在常温下几乎不与氧气和水反应，但能溶于强酸和强碱；与其他金属熔合可改善合金性能；与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。

下列有关镓的性质和用途的叙述错误的是() A．镓的熔点高
B．镓的性质与铝类似
C．镓能够与盐酸反应生成气体
D．镓可与多种金属形成合金
6.铝、钠混合物投入足量的水中，充分反应后，得到澄清溶液，并收集到4.48 L氢气(标准状况)，
若钠的物质的量为0.1 mol，则铝的物质的量为()
A． 0.2 mol
B． 0.1 mol
C． 0.05 mol
D． 0.025 mol
7.Be（OH）2是两性的，跟强酸反应时生成Be2+，跟强碱反应时生成。

现有三份等物质的量浓度、等体积的BeCl2、MgCl2、AlCl3溶液（配制时均加入少量盐酸），现将一定浓度的NaOH 溶液分别滴入三种溶液中至过量，NaOH溶液的体积x（mL）与生成沉淀的物质的量y（mol）的关系如图所示，则与BeCl2、MgCl2、AlCl3三种溶液对应的图像正确的是（）
A．⑤③①
B．②③④
C．③⑤④
D．③②①
8.氧化铝用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器，是利用了氧化铝()
A．不溶于水
B．熔点很高
C．是金属氧化物
D．高温下很难反应
9.在呼吸面具和潜水艇中，过滤空气的最佳物质的是()
A．氢氧化钠
B．过氧化钠
C．碳酸钠
D．金属钠
10.镁条在空气中燃烧后的生成物中含有( )
A． MgCO3、MgO、Mg3N2
B． Mg(OH)2、MgO、MgCO3
C． MgO、Mg3N2、C
D． Mg3N2、C、MgCO3
11.下列物质中，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是（）
A． AlCl3
B． Al（OH）3
C． Al2（SO4）3
D． NaAlO2
12.实验：用脱脂棉包住0.2 g Na2O2粉末，放在石棉网上，在脱脂棉上滴加几滴水；可以观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。

此实验的分析正确的是（）
A． Na2O2在反应中只作氧化剂
B．由于Na2O2与H2O反应放出热量和氧气，所以脱脂棉剧烈燃烧
C． Na2O2与H2O反应中有氢氧化钠生成，Na2O2是典型的碱性氧化物
D． Na2O2与H2O反应中有氧气生成，可用于防毒面具上
13.关于铜的性质的下列说法中不正确的是()
A．是一种紫红色的固体
B．具有良好的延展性、导热性和导电性
C．能与氯化铁溶液反应
D．化学性质不活泼，不能与氧气反应
14.若将0.2 mol钠、镁、铝分别投入到10 mL 1 mol·L－1盐酸中，在标准状况下产生氢气的体积由大到小的顺序是()
A．V(Na)＝V(Al)＝V(Mg)
B．V(Al)>V(Mg)>V(Na)
C．V(Al)＝V(Mg)>V(Na)
D．V(Na)>V(Al)＝V(Mg)
15.某铁的氧化物，用7.0 mol·L－1的盐酸100 mL在一定条件下恰好完全溶解，所得溶液中再通入0.56 L标况下的氯气时，刚好使溶液中的Fe2＋全部转化为Fe3＋，则该氧化物中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为()
A． 1∶4
B． 2∶1
C． 4∶1
D． 3∶4
二、填空题(共3小题)
16.除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用方法，化学方程式为。

17.请回答下列问题：
(1)从原子结构的角度分析金属单质在化学反应中常作还原剂的原因
________________________________________________________________________。

(2)“金属原子失去电子数越多，其单质的还原性越强”这一说法是否正确？请举例说明
________________________________________________________________________。

(3)从置换反应的角度说明铁还原性比铜强
________________________________________________________________________。

18.已知镁的密度为1.738 g·cm－3，铝的密度为2.70 g·cm－3，计算回答下列问题：
(1)相同质量的镁和铝，分别与足量的盐酸反应时，产生氢气较多的是______________。

(2)相同体积的镁和铝，分别与足量的盐酸反应时，产生氢气较多的是____________。

三、实验题(共3小题)
19.某校化学兴趣小组，通过下列装置探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，设计如下的探究方案，请你参与并完成该探究方案。

提出假设：碳酸钠或碳酸氢钠加热分解时可能有二氧化碳生成。

(1)设计实验：①利用如图装置分别对一定量的碳酸钠和碳酸氢钠进行加热；②为了检验二氧化碳的生成，试管B中应加入的物质是__________________(填“澄清的石灰水”或“氢氧化钠溶液”)。

(2)现象与结论：同学们发现只有在加热碳酸氢钠时，试管B中才有气泡产生且有____________(填沉淀颜色)沉淀生成，说明碳酸钠的热稳定性________(填“＞”或“＜”)碳酸氢钠的热稳定性。

(3)某同学在探究碳酸氢钠的热稳定性时，称取了8.4 g 碳酸氢钠，充分加热，请你计算理论上可产生二氧化碳气体的体积(标准状况)为________________。

20.在开展研究性学习活动中，某研究小组的同学设计了如下3套实验装置，用来收集和验证铁在高温下与水蒸气反应的气体产物。

(1)请指出能正确得出实验结论的装置(填“A”“B”或“C”)________。

(2)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式______________________________。

(3)怎样用简单方法检验收集到的气体，简述检验操作的方法和现象_____________________。

21.干燥管A中为块状白色固体，B中为淡黄色粉末，C中为白色固体。

并将A、B、C按如图所示装置连接，当打开活塞(Ⅰ)(Ⅱ)时，D中蜡烛火焰明亮；打开活塞(Ⅰ)(Ⅲ)时，D中蜡烛火焰熄灭；关闭活塞(Ⅰ)时，A中反应自行停止。

试根据上述实验事实，回答以下各问题：
(1)A中发生的化学反应是______________。

(2)在装置B中的淡黄色粉末是______________。

(3)在干燥管C中的白色固体应为________________。

四、计算题(共3小题)
22.某炼铁厂要炼制含杂质4%的生铁1 600 t，假设杂质不含铁元素，炼制过程中铁元素无损失。

请计算：
(1)理论上需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？
(2)若改用含四氧化三铁80%的磁铁矿，炼制上述等质量的生铁，需要这种磁铁矿多少吨？
23.已知MnO2与浓盐酸可以发生如下反应：
4HCl（浓）+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O，若产生7.1 g Cl2，则：
（1）参加反应的HCl是多少克？
（2）被氧化的HCl是多少克？
（3）参加反应的MnO2物质的量是多少？
24.在标准状况下进行下列实验：甲、乙、丙各取300 mL同浓度的盐酸，加入不同质量的同一镁铝合金粉末，有关数据列表如下：
(1)盐酸的物质的量浓度是多少？
(2)求合金中镁铝的质量分数各是多少？
答案解析
1.【答案】D
【解析】碳酸氢钠溶液与氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化钠等碱溶液都能反应，生成碳酸盐和水；碳酸氢钠溶液与钙盐溶液、钡盐溶液等不反应。

2.【答案】C
【解析】明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，其溶液中Al3＋与的物质的量之比为1∶2，每沉淀2 mol，需2 mol Ba(OH)2，2 mol Ba(OH)2提供4 mol OH－，4 mol OH－恰好把1 mol Al3＋完全转化为。

3.【答案】D
【解析】不锈钢中含有非金属碳，A项不正确；我国流通的硬币材质是合金，B项不正确；铝的冶炼方法在十九世纪才被发现，明朝时不可能有大量铝制餐具，C项不正确；合金的机械加工性能一般优于其成分金属，D项正确。

4.【答案】D
【解析】发生的反应有
①2Mg＋O22MgO
②2Mg＋CO22MgO＋C
若0.1 mol镁条全部发生反应①，反应后固体的质量m=0.1 mol×40 g·mol－1＝4.0 g。

若0.1 mol镁条全部发生反应②，反应后固体的质量m＝0.1 mol×40 g·mol－1＋0.05 mol×12 g·mol－1＝4.6 g。

若CO2和O2的量不足，Mg条不能完全燃烧，则反应后固体的质量可能小于4.0 g，但不会等于或大于4.6 g，故D项错误。

5.【答案】A
【解析】由题给信息可知，镓的熔点很低但沸点很高，镓易与其他金属熔合形成合金；镓与铝位于同一主族，原子最外层电子数目相同，其化学性质相似。

6.【答案】B
【解析】0.1 mol钠产生氢气的物质的量为0.05 mol，生成0.1 mol 氢氧化钠，
反应共释放氢气为4.48 L÷22.4 L·mol－1＝0.2 mol，
因此铝与氢氧化钠反应放出0.15 mol 氢气，
x＝0.1 mol。

7.【答案】A
【解析】向氯化镁中加入氢氧化钠，开始先中和其中的少量盐酸，然后生成白色沉淀氢氧化镁，当氢氧化钠过量时，沉淀也不会溶解，量保持不变，故对应的是图像③；
向氯化铍溶液中加入氢氧化钠，开始先中和其中的少量盐酸，然后生成白色沉淀氢氧化铍，当氢氧化钠过量时，沉淀会溶解，依次发生反应BeCl2+2NaOH Be（OH）2↓+2NaCl，Be（OH）
↓+2NaOH Na2BeO2+2H2O，沉淀量达到最大和沉淀完全消失所消耗的氢氧化钠是相等的，故2
图像⑤是正确的；
向氯化铝溶液中加入氢氧化钠，开始先中和其中的少量盐酸，然后生成白色沉淀氢氧化铝，当氢氧化钠过量时，沉淀会溶解，依次发生反应：
AlCl3+3NaOH Al（OH）3↓+3NaCl，Al（OH）3↓+NaOH NaAlO2+2H2O，沉淀量达到最大
和沉淀完全消失所消耗的氢氧化钠的物质的量之比是3∶1，故图像①是正确的。

则与BeCl2、MgCl2、AlCl3三种溶液对应的图像正确的是⑤③①；故A正确；
故选A。

8.【答案】B
【解析】氧化铝熔点很高，是一种较好的耐火材料，常用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器。

9.【答案】B
【解析】过氧化钠能与空气中的水蒸气、二氧化碳反应，产生氧气，过氧化钠是过滤空气的最佳物质。

10.【答案】C
【解析】镁条能与空气中的氧气反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，与二氧化碳反应生成单质碳和氧化镁。

11.【答案】B
【解析】AlCl3能与氢氧化钠溶液反应得到氢氧化铝沉淀，但不能与盐酸反应，故A不符合；
氢氧化铝是两性氢氧化物，与盐酸反应生成氯化铝与水，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与水，
故B符合；
Al2（SO4）3能与氢氧化钠溶液反应得到氢氧化铝沉淀，但不能与盐酸反应，故C不符合；
NaAlO2与盐酸反应得到氢氧化铝或氯化铝，不能与氢氧化钠溶液反应，故D不符合。

12.【答案】B
【解析】Na2O2与H2O反应中，Na2O2既作还原剂又作氧化剂，A错误；
脱脂棉剧烈燃烧说明具备燃烧的条件，剧烈燃烧应该有大量氧气，只有该反应是放热反应才能使
燃料温度达到着火点，可知该反应有氧气生成且放热，B正确；
Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气，Na2O2不是碱性氧化物，C错误；
Na2O2可用于供氧气，一般不用于防毒面具上，D错误。

13.【答案】D
【解析】铜是一种紫红色的固体，具有良好的延展性、导热性和导电性；铜是一种不活泼的金属，不能与盐酸发生置换反应，能与硝酸银溶液发生置换反应，能与铁盐溶液(如氯化铁溶液)反应，在加热条件下或在潮湿的空气中都能与氧气反应。

14.【答案】D
【解析】由题意可知，盐酸的物质的量为0.01 mol，与0.2 mol三种金属分别反应，三种金属都过量，镁、铝产生氢气的物质的量都为0.005 mol，而过量的钠继续与水反应产生氢气，0.2 mol钠反应产生氢气的总物质的量为0.1 mol。

15.【答案】A
【解析】设铁的氧化物用盐酸溶解生成的Fe2＋物质的量为x，Fe3＋物质的量为y，由溶液中离子电荷守恒可知：2x＋3y＝0.1 L×7.0 mol·L－1，由2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－可知x＝0.56 L÷22.4 L·mol－1×2＝0.05 mol,x＝0.05 mol，则y＝0.2 mol，该氧化物中x∶y＝ 0.05 mol∶0.2 mol＝1∶4。

16.【答案】加热 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
【解析】除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用加热的方法，化学方程式为2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑。

17.【答案】(1)金属原子最外层电子数一般少于4个，在反应中易失去电子，表现为还原性，作还原剂
(2)不正确如钠原子在反应中失去1个电子，铝原子失去3个电子，但钠比铝活泼
(3)铁能与稀硫酸或硫酸铜溶液发生置换反应，而铜则不能
【解析】金属原子最外层电子数一般少于4个，在反应中易失去电子，表现为还原性，其还原性的强弱取决于金属原子失去电子的难易程度，而不是金属原子失去电子数目的多少。

18.【答案】(1)铝 (2)铝
【解析】(1)设m g镁和铝分别与足量盐酸反应
6m/54>2m/24，铝和盐酸反应生成的氢气较多。

(2)设铝和镁的体积均为n立方厘米，与足量盐酸反应
0.3n g > 0.144 8n g，铝和足量盐酸反应生成氢气较多。

19.【答案】(1)澄清石灰水 (2)白色＞(3)1.12 L
【解析】碳酸钠的热稳定性比碳酸氢钠强，碳酸氢钠受热易分解，生成碳酸钠、二氧化碳和水；碳酸钠比较稳定，受热很难分解。

实验室检验二氧化碳的存在，常用澄清石灰水(变浑浊)。

碳酸氢钠的物质的量为0.1 mol，完全分解时，可生成0.05 mol二氧化碳，标况下生成二氧化碳的体积＝0.05 mol×22.4 L·mol－1＝1.12 L。

20.【答案】(1)A(2)3Fe＋4H 2O(g)Fe3O4＋4H2(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，能燃烧或发出爆鸣声，说明收集的气体是氢气
【解析】本题实验的原理是烧瓶中产生水蒸气，经过硬质玻璃管，在高温条件下与铁反应，用干燥管除去多余的水蒸气，用小试管收集产生的气体。

氢气的密度小于空气，收集时要用向下排空气法，B错误；要让水蒸气与铁反应，干燥管不能放硬质玻璃管前，C错误。

(3)可以用点燃法检验收集到的气体是否是氢气。

21.【答案】(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
(2)Na2O2(3)CaCl2或P2O5
【解析】蜡烛火焰明亮一定是通入了O2，而火焰熄灭一般是CO2，由此可确定B中是Na2O2(淡黄色粉末)和CO2的反应；从而可知A是产生CO2的简易启普发生器，C中是不与CO2反应的白色固体，即是中性或酸性的固体干燥剂。

22.【答案】(1)2 742.9 t(2)2 651.4 t
【解析】(1)设理论上需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为x，
＝
x≈2 742.9 t。

(2)设理论上需要四氧化三铁80%的磁铁矿的质量为y，
＝
x≈2 651.4 t。

23.【答案】（1）14.6 g
（2）7.3 g
（3）0.1 mol
【解析】（1）设参加反应HCl的质量为m，则：
则m==14.6 g
答：参加反应HCl的总质量为14.6 g。

（2）HCl被氧化生成氯气，根据氯原子守恒，被氧化HCl物质的量=2n（Cl2）=2×
=0.2 mol，故被氧化HCl的质量为0.2 mol×36.5 g·mol-1=7.3 g，
答：被氧化HCl的质量为7.3 g。

（3）设参加反应MnO2的质量为x，则：
则x==8.7 g
参加反应MnO2的物质的量为=0.1 mol，
答：参加反应MnO2的物质的量为0.1 mol。

24.【答案】(1)盐酸的物质的量浓度是0.2 mol·L－1。

(2)合金中镁铝的质量分数分别为47.1%、52.9%。

【解析】根据化学反应方程式计算时，如果已知二种反应物的量，计算关键在于确定过量，以不
足量物质进行计算。

从甲→乙，随合金质量增加，气体增多，说明甲中盐酸有剩余；从乙→丙，合金虽然增加，但气体不再增加，说明乙中盐酸已消耗完，丙中合金一定过量。

(1)甲中盐酸过量，丙中合金过量
n(H2)＝＝0.03 mol，
c(HCl)＝＝0.2 mol·L－1。

(2)甲中盐酸过量，设甲中合金镁、铝的物质的量分别为x、y，有
解之得。

则w(Mg)＝×100%≈47.1%，
w(Al)＝1－47.1%＝52.9%。