金属元素原子结构与化学性质试题 高考化学考前专项复习（含解析）
文档属性
| 名称 | 金属元素原子结构与化学性质试题 高考化学考前专项复习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 458.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-05-08 11:25:38 | ||
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文档简介
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金属元素原子结构与化学性质
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．科学家发明的透明坚硬镁铝氧化物新型材料，可以用作显示器和手机屏幕。下列有关镁 和铝的说法正确的是
A．镁的金属性比铝弱
B．镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应
C．镁和铝原子的最外层电子数都为3
D．镁和铝的氧化物都可以与氢氧化钠溶液反应
2．根据宇宙起源的大爆炸理论，在大爆炸后约2 h，诞生了大量的氢，少量的氦和极少量的锂。下列说法不正确的是
A．氢原子因获得一个电子能变成稳定结构，故也可与Na反应生成NaH
B．氢原子与氢离子都属于氢元素，它们的化学性质相同
C．氦原子最外层有2个电子，故其化学性质稳定
D．锂原子易失去最外层1个电子，形成最外层为2个电子的稳定结构
3．镁、铝、铁三种金属，分别与足量的同体积同浓度的盐酸反应，同温同压下，产生相同体积的氢气，则反应中
A．金属失去电子数目相等 B．消耗金属的质量相等
C．消耗金属的物质的量相等 D．放出H2的速率相等
4．下列除杂（括号内为杂质）选用的试剂或方法正确的是
A．Na2CO 3固体（NaHCO3）：加热 B．Fe（Al）：加盐酸
C．FeCl2（FeCl3）：加铜粉 D．CO2（HCl）：通过饱和Na2CO3溶液
5．下列关于碱金属单质的说法不正确的是
A．都具有还原性 B．都能与水反应产生
C．都具有金属光泽 D．都能与反应生成过氧化物
6．在某年春节联欢晚会上，有一副向观众拜年的对联是：“金银铜铁铬镍铅锌”。针对此联，下列说法正确的是（ ）
A．它们都属于金属 B．它们都是绝缘体
C．它们都能与稀盐酸反应产生氢气 D．只用磁铁就能把它们鉴别出来
7．下列关于金属的说法中正确的是
A．金属在常温下都能与氧气反应
B．常温下，与氧气反应的金属均可形成致密的氧化膜，阻止金属继续被氧化
C．根据金属与氧气反应的难易程度可以初步比较一些金属的活动性
D．将一张已除去表面氧化膜的铝箔浸入硝酸汞溶液中，片刻后取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生成“白毛”，生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物
8．下列关于金属元素特征的叙述正确的是
①金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性；②金属元素在化合物中显正价；③金属阳离子被还原不一定得到金属单质；④金属元素不可能存在于阴离子中；⑤金属元素由化合态变为游离态一定被还原
A．①④ B．②③ C．①④⑤ D．②③⑤
9．下列不属于金属的物理性质的是
A．导热性 B．还原性 C．导电性 D．延展性
10．将铁粉加入到一定量的硝酸银、硝酸铜及硝酸锌的混合溶液中。待充分反应后过滤，再在滤渣中加入稀盐酸，没有气体产生，则在滤液中
A．只有硝酸锌和水
B．只有硝酸锌和硝酸亚铁
C．一定没有硝酸银
D．如果没有硝酸铜，一定没有硝酸银
二、判断题
11．金属都能与盐酸发生置换反应。(______)
12．用锌、铜、稀H2SO4、AgNO3溶液，能证明锌、铜、银的活动性顺序。(______)
三、解答题
13．氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组拟制备氮化钙并测定产品纯度。
已知：①氮化钙极易与水反应；②实验室在加热条件下用饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液混合制备N2；③焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。
I．制备氮化钙。
他们选择下列装置设计实验(装置可重复使用)：
(1)实验室将钙保存在 中(填物质名称)。氮化钙中所含化学键类型是 。
(2)气体从左至右，装置连接顺序为 。(填代号)
(3)写出A中发生反应的化学方程式： 。
(4)用化学方法检验氮化钙(Ca3N2)产品中是否混有Ca，设计实验方案： 。
Ⅱ.测定产品纯度。
利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体，氨气不溶于煤油)。
(5)当产品与蒸馏水完全反应后，冷却至室温、调平液面、读数。调平液面的操作是 。
(6)取产品质量为w g，开始量气管读数为V1 mL，最终量气管读数为V2 mL(折合成标准状况)，则该样品纯度为 (用代数式表示)。如果开始仰视刻度线，终点时俯视刻度线，则测得结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
14．钛(Ti)是一种性能非常优越的金属，被称为继铝、铁之后的第三金属。某化学兴趣小组设计如下实验探究Mg、Ti、Cu的金属活动性顺序：同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积、等物质的量浓度的足量稀盐酸中，实验现象如下表所示。
金属 Ti Mg Cu
实验现象 产生气泡速度缓慢 产生气泡速度快 无明显现象
回答下列问题：
(1)三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮，其目的是 (填序号)。
①除去氧化膜，利于直接反应
②使反应的金属温度相同
③使表面光亮，易观察现象
(2)写出镁与盐酸反应的离子方程式： 。
(3)根据表中的实验现象可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为 ，判断的依据是 。
(4)若将金属钛置于硫酸铜溶液中，可能的现象是 。
15．将金属钙置于空气中充分燃烧，然后向所得固体产物中加入一定量蒸馏水，观察到剧烈反应，产生大量的热，并且放出有臭味的气体。对此，化学兴趣小组的同学们在老师的指导下进行了探究。
【查阅资料】①Mg在氮气中燃烧生成氮化镁（Mg3N2），氮化镁与水发生复分解反应，有NH3生成。
②CaO2遇水反应生成H2O2，H2O2会分解产生一定量的O3。
③碘量法是最常用的臭氧测定方法，其原理为：O3+2KI+H2O=O2+I2+2K0H
（1）甲同学提出:运用类比学习的思想，Ca与Mg是同一主族元素，化学性质具有一定的相似性，因此可以推断Ca在空气燃烧时，能与空气中的氮气反应生成 。
（2）乙同学提出：Ca的性质比Na活泼，在空气中燃烧也有CaO2生成，其化学方程式为： 。
（3）丙同学对臭味气体的成分提出三种假设。
【提出假设】假设1：产生臭味的气体只是O3；
假设2：产生臭味的气体只是 ；
假设3：产生臭味的气体是 。
【实验探究】为此，同学们对臭味气体的成分进行了实验探究。实验室提供的实验试剂有：红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉-KI试纸、蒸馏水。
请按下列表格填写完成实验操作、与结论相应的预期现象：
实验操作 预期现象 结论
取少量钙在空气中充分燃烧后的 固体产物于试管中，加少量蒸熘水，分别用 、 在短时间内快速检测产生的气体。 假设1成立
假设2成立
假设3成立
参考答案：
1．B
【详解】A．金属活动顺序表分析，镁在铝前面，金属活泼性镁比铝强，故A错误；
B．氧化镁是碱性氧化物，氧化铝是两性氧化物，都可以和盐酸反应生成盐和水，MgO+2HCl=MgCl2+H2O，Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，故B正确；
C．镁和铝原子的最外层电子数分别为2、3，故C错误；
D．氧化镁是碱性氧化物，氧化铝是两性氧化物，氧化镁和氢氧化钠溶液不反应，氧化铝和氢氧化钠溶液反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，故D错误；
故选B。
2．B
【分析】A.氢原子获得一个电子形成2电子稳定结构；
B.氢原子易失电子；
C.氦元素原子不容易得失电子；
D.锂原子含有3个电子。
【详解】A.氢原子获得一个电子形成2电子稳定结构,则氢原子获得一个电子也能变成稳定结构,所以A选项是正确的；
B.氢原子易失电子,氢离子不能失电子,所以它们的化学性质不相同,故B错误；
C.氦元素原子最外层有2个电子,氦元素原子不容易得失电子,所以其化学性质稳定,所以C选项是正确的；
D.锂原子含有3个电子,失去最外层1个电子,形成2电子的稳定结构,所以D选项是正确的；
综上所述，本题正确选项B。
3．A
【详解】A、同温同压下，体积相同的氢气的物质的量相等，则反应中H+得到的电子数相等，所以金属失去的电子数也相等，A正确；B、根据Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知，生成相同的物质的量的氢气所消耗的金属的物质的量的比例为3:2:3，则消耗的金属的质量的比例为(3×24):(2×27):(3×56)=12:9:28，消耗金属的质量不相等，B错误；C 、根据B的分析可知生成相同的物质的量的氢气所消耗的金属的物质的量的比例为3:2:3，C错误；D、金属越活泼，与酸反应速率越大，所以反应速率的大小顺序为：Mg>Al>Fe，D错误。正确答案为A。
4．A
【详解】A．碳酸氢钠不稳定，加热易分解，生成碳酸钠，使物质得到提纯，因此可用加热的方法除杂，A正确；
B．二者都与盐酸反应，不能达到除杂的目的，应加入氢氧化钠溶液除杂，B错误；
C．应加入还原铁粉，发生反应：Fe+2FeCl3=3FeCl2，可以除杂，若加入铜，发生反应：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，则会生成氯化铜而引入新杂质，不能达到除杂的目的，C错误；
D．二者都与碳酸钠溶液反应，应用饱和碳酸氢钠溶液除去杂质HCl气体，D错误；
故合理选项是A。
5．D
【详解】A．碱金属原子最外层都是1个电子，容易失电子表现还原性，A正确；
B．碱金属都能与水反应生成碱和氢气，B正确；
C．碱金属都具有金属光泽，Cs带有金黄色，其他碱金属均为银白色，C正确；
D．Li与O2反应只能生成Li2O，不能生成过氧化物，D错误；
故选D。
6．A
【分析】根据题中金银铜铁铬镍铅锌可知，本题考查金属性质，运用金属的通性分析。
【详解】A. 这八种物质都属于金属，故A正确；
B. 它们都是电的良导体，故B错误；
C. 金、银、铜等金属不能与稀盐酸反应产生氢气，故C错误；
D. 用磁铁只能鉴别出铁，故D错误；
答案选A。
7．C
【详解】A、金、铂性质稳定，不能与氧气进行反应，故A错误；
B、铁在潮湿的空气中形成氧化膜疏松，故B错误；
C. 根据金属与氧气反应的难易程度可以初步比较金属的活动性，容易反应的，金属活动性强，难反应的，金属活动性弱，故C正确；
D. 铝置换出汞, 汞附着在铝的表面并能溶解铝形成汞齐，铝易被空气氧化生成白色的氧化铝,由于汞齐的存在,这时的氧化铝不再是致密结构,所以铝与空气的反应能继续进行,生成疏松的白色氧化铝成毛刷状，所以白毛就是氧化铝，故D错误；
综上所述，本题选C。
8．D
【详解】①金属单质在反应中只能失去电子，但处于中间价态的金属离子既有氧化性又有还原性，如亚铁离子既有氧化性又有还原性，故①错误；
②金属元素在反应中失去电子，则化合价一定升高，所以金属元素在化合物中一定显正价，故②正确；
③处于高价态的金属，如三价铁离子，能够被还原成亚铁离子，所以金属阳离子被还原不一定得到金属单质，故③正确；
④金属元素可能存在于阴离子中，如偏铝酸根离子、高锰酸根离子，故④错误；
⑤金属元素由化合态变为游离态，元素化合价必定降低，一定被还原，故⑤正确；
故选D。
9．B
【详解】金属具有导电性、导热性、延展性属于金属的物理性质，金属的还原性属于金属的化学性质，答案选B。
点睛：本题考查物理性质和化学性质的区别，正确理解两者的本质区别：是否通过化学变化表现出来是解题的关键。物理性质包括颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、导电性、导热性、延展性、溶解性、挥发性等；化学性质包括可燃性、稳定性、酸性和碱性、氧化性和还原性等。
10．D
【分析】根据金属活动性顺序表可知Zn＞Fe＞Cu＞Ag，活动性强的金属可以把活动性弱的金属从化合物中置换出来，金属元素越在后边的金属先发生反应，将铁粉加入到一定量的硝酸银、硝酸铜及硝酸锌的混合溶液中，首先发生反应：Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2，若Fe还有剩余，会发生反应：Fe+Cu(NO3)2=Fe (NO3)2+Cu，由于充分反应后过滤，在滤渣中加入稀盐酸，没有气体产生，说明Fe 没有剩余，固体一定含有Ag，可能含有Cu，一定没有Fe，滤液中一定含有硝酸锌、硝酸亚铁，可能含有硝酸银、硝酸铜，据此分析解答。
【详解】A．根据分析，滤液中一定含有硝酸锌、硝酸亚铁，可能含有硝酸银、硝酸铜，故A错误；
B．根据分析，滤液中一定含有硝酸锌、硝酸亚铁，可能含有硝酸银、硝酸铜，故B错误；
C．根据分析，首先发生反应：Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2，若铁粉不足，没有消耗完硝酸银溶液，则滤液中有硝酸银，故C错误；
D．如果没有硝酸铜，即铁粉将硝酸铜消耗完，根据反应先后顺序，说明铁粉与硝酸银反应后有剩余，滤液中一定没有硝酸银，故D正确；
答案选D。
11．错误
【详解】金属活动性排在H后面的金属不能与盐酸发生置换反应，如铜等，故错误。
12．正确
【详解】锌能和稀硫酸反应，铜不能和稀硫酸反应，说明活动性锌大于铜，铜可以置换出硝酸银溶液中的Ag，说明铜的活动性强于银，由此证明锌、铜、银的活动性顺序，正确。
13． 煤油 离子键 A、D、C、B、C 2NaNO2＋(NH4)2SO4Na2SO4＋2N2↑＋4H2O 取少量产品溶于足量的蒸馏水中，将产生的气体依次通过足量的浓硫酸、赤热的氧化铜粉末，若黑色粉末变成红色，则原产品中含有钙，否则不含钙 上下移动水准瓶 偏低
【分析】(1).钙的密度比煤油的大，钙是活泼金属能与氧气、水反应；氮化钙是活泼金属与活泼非金属形成的离子化合物；
(2).金属钙与氮气反应生成氮化钙，氮化钙与水能反应，所以装置B前后都应加装干燥剂，钙能与氧气反应，所以需要用焦性没食子酸溶液除掉氮气中的氧气。
(3)装置A中饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液在加热条件下发生归中反应生成氮气；
(4)氮化钙与水反应放出氨气，钙与水反应生成氢气。
(5) 调平液面是将量气管和水准瓶中的液面保持相平。
(6) 氮化钙与水反应的方程式是Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑，根据氨气的体积计算样品纯度。如果开始仰视刻度线，终点时俯视刻度线，则测得氨气的体积偏小。
【详解】(1).钙的密度比煤油的大，钙是活泼金属能与氧气、水反应，所以实验室将钙保存在煤油中；氮化钙是活泼金属与活泼非金属形成的离子化合物，所以氮化钙含有离子键；
(2).金属钙与氮气反应生成氮化钙，氮化钙与水能反应，所以装置B前后都应加装干燥剂，钙能与氧气反应，所以需要用焦性没食子酸溶液除掉氮气中的氧气，装置连接顺序为A→D→C→B→C。
(3)装置A中饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液在加热条件下发生归中反应生成氮气，反应化学方程式是2NaNO2＋(NH4)2SO4Na2SO4＋2N2↑＋4H2O；
(4)氮化钙与水反应放出氨气，钙与水反应生成氢气。检验氮化钙(Ca3N2)产品中是否混有Ca方法是取少量产品溶于足量的蒸馏水中，将产生的气体依次通过足量的浓硫酸、赤热的氧化铜粉末，若黑色粉末变成红色，则原产品中含有钙，否则不含钙。
(5) 调平液面是将量气管和水准瓶中的液面保持相平，操作方法是上下移动水准瓶；
(6)样品与水反应生成氨气的体积是(V2 mL－V1mL)，设样品中Ca3N2的质量为xg；
Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑
148g 44.8L
xg (V2－V1)×10-3 L
x=
则该样品纯度为；
如果开始仰视刻度线，终点时俯视刻度线，则测得氨气的体积偏小，所以测得结果偏低。
【点睛】本题考查物质的制备实验，把握实验装置的作用、发生的反应及制备原理为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意物质性质的综合应用。
14．(1)①
(2)↑
(3) 与酸反应最快(剧烈)，次之，而不与酸反应
(4)金属表面附着一层红色的物质(表述合理均可)
【详解】（1）金属表面有氧化膜，其与盐酸反应干扰金属与酸反应现象观察，故三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮，其目的是①除去氧化膜，利于直接反应；
（2）镁是活泼金属，与盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的离子方程式为↑；
（3）金属的活动性越强，相同条件下与酸反应越剧烈，则根据表中的实验现象可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为；判断的依据是相同条件下与酸反应最快(剧烈)，次之，而不与酸反应；
（4）由(3)可知活动性：，则Ti能将铜盐溶液中的Cu置换出来，可能的现象是金属表面附着一层红色的物质(表述合理均可)。
15． 氮化钙或Ca3N2 Ca+O2CaO2 NH3或氨气 O3和NH3 湿润的红色石蕊试纸 湿润的淀粉-KI试纸 红色石蕊试纸不变蓝色，淀粉-KI试纸变蓝色 红色石蕊试纸变蓝色，淀粉-KI试纸不变蓝色 红色石蕊试纸和淀粉-KI试纸部变蓝色
【详解】(1)Ca与Mg是同一主族元素，化学性质具有一定的相似性，已知Mg与空气中的氧气、二氧化碳及氮气均反应，则Ca也可以，所以Ca在空气中燃烧发生反应的化学方程式为：Ca+O2CaO2 3Ca+N2Ca3N2 2Ca+CO22CaO+C，故答案为Ca3N2；
(2)Ca的性质比Na活泼，在空气中燃烧也有CaO2生成，反应的化学方程式为Ca+O2CaO2，故答案为Ca+O2CaO2；
(3)假设2：Ca3N2与水反应生成氨气和氢氧化钙，其反应方程式为：Ca3N2+6H2O═3Ca(OH)2+3NH3↑，故答案为NH3；
假设3：产生臭味的气体是，故答案为O3和NH3；
【实验探究】已知氨气溶于水显碱性，所以可用湿润的红色石蕊试纸来检验是否含有氨气，臭氧的强氧化性能使淀粉-KI溶液变蓝色，所以可以用淀粉-KI溶液检验是否含有臭氧，其实验操作为：取少量反应后固体于试管中，向试管中加入少量水，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口；另取少量反应后固体于试管中，向试管中加入少量水，将产生气体通入淀粉-KI溶液中；若红色石蕊试纸显蓝色，且淀粉-KI溶液不变色 则假设1成立；若红色石蕊试纸不显蓝色，且淀粉-KI溶液变蓝色，则假设2成立；若红色石蕊试纸显蓝色，且淀粉-KI溶液变蓝色，则假设3成立；故答案为湿润的红色石蕊试纸；湿润的淀粉-KI试纸；红色石蕊试纸不变蓝色，淀粉-KI试纸变蓝色；红色石蕊试纸变蓝色，淀粉-KI试纸不变蓝色；红色石蕊试纸和淀粉-KI试纸部变蓝色。
【点睛】本题以Mg和Ca的性质的相似性为知识背景，考查了学生实验探究能力，同时考查了学生对常见物质检验方法的掌握情况。本题的难点是【实验探究】，注意根据物质的性质设计实验操作。
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金属元素原子结构与化学性质
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．科学家发明的透明坚硬镁铝氧化物新型材料，可以用作显示器和手机屏幕。下列有关镁 和铝的说法正确的是
A．镁的金属性比铝弱
B．镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应
C．镁和铝原子的最外层电子数都为3
D．镁和铝的氧化物都可以与氢氧化钠溶液反应
2．根据宇宙起源的大爆炸理论，在大爆炸后约2 h，诞生了大量的氢，少量的氦和极少量的锂。下列说法不正确的是
A．氢原子因获得一个电子能变成稳定结构，故也可与Na反应生成NaH
B．氢原子与氢离子都属于氢元素，它们的化学性质相同
C．氦原子最外层有2个电子，故其化学性质稳定
D．锂原子易失去最外层1个电子，形成最外层为2个电子的稳定结构
3．镁、铝、铁三种金属，分别与足量的同体积同浓度的盐酸反应，同温同压下，产生相同体积的氢气，则反应中
A．金属失去电子数目相等 B．消耗金属的质量相等
C．消耗金属的物质的量相等 D．放出H2的速率相等
4．下列除杂（括号内为杂质）选用的试剂或方法正确的是
A．Na2CO 3固体（NaHCO3）：加热 B．Fe（Al）：加盐酸
C．FeCl2（FeCl3）：加铜粉 D．CO2（HCl）：通过饱和Na2CO3溶液
5．下列关于碱金属单质的说法不正确的是
A．都具有还原性 B．都能与水反应产生
C．都具有金属光泽 D．都能与反应生成过氧化物
6．在某年春节联欢晚会上，有一副向观众拜年的对联是：“金银铜铁铬镍铅锌”。针对此联，下列说法正确的是（ ）
A．它们都属于金属 B．它们都是绝缘体
C．它们都能与稀盐酸反应产生氢气 D．只用磁铁就能把它们鉴别出来
7．下列关于金属的说法中正确的是
A．金属在常温下都能与氧气反应
B．常温下，与氧气反应的金属均可形成致密的氧化膜，阻止金属继续被氧化
C．根据金属与氧气反应的难易程度可以初步比较一些金属的活动性
D．将一张已除去表面氧化膜的铝箔浸入硝酸汞溶液中，片刻后取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生成“白毛”，生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物
8．下列关于金属元素特征的叙述正确的是
①金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性；②金属元素在化合物中显正价；③金属阳离子被还原不一定得到金属单质；④金属元素不可能存在于阴离子中；⑤金属元素由化合态变为游离态一定被还原
A．①④ B．②③ C．①④⑤ D．②③⑤
9．下列不属于金属的物理性质的是
A．导热性 B．还原性 C．导电性 D．延展性
10．将铁粉加入到一定量的硝酸银、硝酸铜及硝酸锌的混合溶液中。待充分反应后过滤，再在滤渣中加入稀盐酸，没有气体产生，则在滤液中
A．只有硝酸锌和水
B．只有硝酸锌和硝酸亚铁
C．一定没有硝酸银
D．如果没有硝酸铜，一定没有硝酸银
二、判断题
11．金属都能与盐酸发生置换反应。(______)
12．用锌、铜、稀H2SO4、AgNO3溶液，能证明锌、铜、银的活动性顺序。(______)
三、解答题
13．氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组拟制备氮化钙并测定产品纯度。
已知：①氮化钙极易与水反应；②实验室在加热条件下用饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液混合制备N2；③焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。
I．制备氮化钙。
他们选择下列装置设计实验(装置可重复使用)：
(1)实验室将钙保存在 中(填物质名称)。氮化钙中所含化学键类型是 。
(2)气体从左至右，装置连接顺序为 。(填代号)
(3)写出A中发生反应的化学方程式： 。
(4)用化学方法检验氮化钙(Ca3N2)产品中是否混有Ca，设计实验方案： 。
Ⅱ.测定产品纯度。
利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体，氨气不溶于煤油)。
(5)当产品与蒸馏水完全反应后，冷却至室温、调平液面、读数。调平液面的操作是 。
(6)取产品质量为w g，开始量气管读数为V1 mL，最终量气管读数为V2 mL(折合成标准状况)，则该样品纯度为 (用代数式表示)。如果开始仰视刻度线，终点时俯视刻度线，则测得结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
14．钛(Ti)是一种性能非常优越的金属，被称为继铝、铁之后的第三金属。某化学兴趣小组设计如下实验探究Mg、Ti、Cu的金属活动性顺序：同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积、等物质的量浓度的足量稀盐酸中，实验现象如下表所示。
金属 Ti Mg Cu
实验现象 产生气泡速度缓慢 产生气泡速度快 无明显现象
回答下列问题：
(1)三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮，其目的是 (填序号)。
①除去氧化膜，利于直接反应
②使反应的金属温度相同
③使表面光亮，易观察现象
(2)写出镁与盐酸反应的离子方程式： 。
(3)根据表中的实验现象可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为 ，判断的依据是 。
(4)若将金属钛置于硫酸铜溶液中，可能的现象是 。
15．将金属钙置于空气中充分燃烧，然后向所得固体产物中加入一定量蒸馏水，观察到剧烈反应，产生大量的热，并且放出有臭味的气体。对此，化学兴趣小组的同学们在老师的指导下进行了探究。
【查阅资料】①Mg在氮气中燃烧生成氮化镁（Mg3N2），氮化镁与水发生复分解反应，有NH3生成。
②CaO2遇水反应生成H2O2，H2O2会分解产生一定量的O3。
③碘量法是最常用的臭氧测定方法，其原理为：O3+2KI+H2O=O2+I2+2K0H
（1）甲同学提出:运用类比学习的思想，Ca与Mg是同一主族元素，化学性质具有一定的相似性，因此可以推断Ca在空气燃烧时，能与空气中的氮气反应生成 。
（2）乙同学提出：Ca的性质比Na活泼，在空气中燃烧也有CaO2生成，其化学方程式为： 。
（3）丙同学对臭味气体的成分提出三种假设。
【提出假设】假设1：产生臭味的气体只是O3；
假设2：产生臭味的气体只是 ；
假设3：产生臭味的气体是 。
【实验探究】为此，同学们对臭味气体的成分进行了实验探究。实验室提供的实验试剂有：红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉-KI试纸、蒸馏水。
请按下列表格填写完成实验操作、与结论相应的预期现象：
实验操作 预期现象 结论
取少量钙在空气中充分燃烧后的 固体产物于试管中，加少量蒸熘水，分别用 、 在短时间内快速检测产生的气体。 假设1成立
假设2成立
假设3成立
参考答案：
1．B
【详解】A．金属活动顺序表分析，镁在铝前面，金属活泼性镁比铝强，故A错误；
B．氧化镁是碱性氧化物，氧化铝是两性氧化物，都可以和盐酸反应生成盐和水，MgO+2HCl=MgCl2+H2O，Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，故B正确；
C．镁和铝原子的最外层电子数分别为2、3，故C错误；
D．氧化镁是碱性氧化物，氧化铝是两性氧化物，氧化镁和氢氧化钠溶液不反应，氧化铝和氢氧化钠溶液反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，故D错误；
故选B。
2．B
【分析】A.氢原子获得一个电子形成2电子稳定结构；
B.氢原子易失电子；
C.氦元素原子不容易得失电子；
D.锂原子含有3个电子。
【详解】A.氢原子获得一个电子形成2电子稳定结构,则氢原子获得一个电子也能变成稳定结构,所以A选项是正确的；
B.氢原子易失电子,氢离子不能失电子,所以它们的化学性质不相同,故B错误；
C.氦元素原子最外层有2个电子,氦元素原子不容易得失电子,所以其化学性质稳定,所以C选项是正确的；
D.锂原子含有3个电子,失去最外层1个电子,形成2电子的稳定结构,所以D选项是正确的；
综上所述，本题正确选项B。
3．A
【详解】A、同温同压下，体积相同的氢气的物质的量相等，则反应中H+得到的电子数相等，所以金属失去的电子数也相等，A正确；B、根据Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知，生成相同的物质的量的氢气所消耗的金属的物质的量的比例为3:2:3，则消耗的金属的质量的比例为(3×24):(2×27):(3×56)=12:9:28，消耗金属的质量不相等，B错误；C 、根据B的分析可知生成相同的物质的量的氢气所消耗的金属的物质的量的比例为3:2:3，C错误；D、金属越活泼，与酸反应速率越大，所以反应速率的大小顺序为：Mg>Al>Fe，D错误。正确答案为A。
4．A
【详解】A．碳酸氢钠不稳定，加热易分解，生成碳酸钠，使物质得到提纯，因此可用加热的方法除杂，A正确；
B．二者都与盐酸反应，不能达到除杂的目的，应加入氢氧化钠溶液除杂，B错误；
C．应加入还原铁粉，发生反应：Fe+2FeCl3=3FeCl2，可以除杂，若加入铜，发生反应：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，则会生成氯化铜而引入新杂质，不能达到除杂的目的，C错误；
D．二者都与碳酸钠溶液反应，应用饱和碳酸氢钠溶液除去杂质HCl气体，D错误；
故合理选项是A。
5．D
【详解】A．碱金属原子最外层都是1个电子，容易失电子表现还原性，A正确；
B．碱金属都能与水反应生成碱和氢气，B正确；
C．碱金属都具有金属光泽，Cs带有金黄色，其他碱金属均为银白色，C正确；
D．Li与O2反应只能生成Li2O，不能生成过氧化物，D错误；
故选D。
6．A
【分析】根据题中金银铜铁铬镍铅锌可知，本题考查金属性质，运用金属的通性分析。
【详解】A. 这八种物质都属于金属，故A正确；
B. 它们都是电的良导体，故B错误；
C. 金、银、铜等金属不能与稀盐酸反应产生氢气，故C错误；
D. 用磁铁只能鉴别出铁，故D错误；
答案选A。
7．C
【详解】A、金、铂性质稳定，不能与氧气进行反应，故A错误；
B、铁在潮湿的空气中形成氧化膜疏松，故B错误；
C. 根据金属与氧气反应的难易程度可以初步比较金属的活动性，容易反应的，金属活动性强，难反应的，金属活动性弱，故C正确；
D. 铝置换出汞, 汞附着在铝的表面并能溶解铝形成汞齐，铝易被空气氧化生成白色的氧化铝,由于汞齐的存在,这时的氧化铝不再是致密结构,所以铝与空气的反应能继续进行,生成疏松的白色氧化铝成毛刷状，所以白毛就是氧化铝，故D错误；
综上所述，本题选C。
8．D
【详解】①金属单质在反应中只能失去电子，但处于中间价态的金属离子既有氧化性又有还原性，如亚铁离子既有氧化性又有还原性，故①错误；
②金属元素在反应中失去电子，则化合价一定升高，所以金属元素在化合物中一定显正价，故②正确；
③处于高价态的金属，如三价铁离子，能够被还原成亚铁离子，所以金属阳离子被还原不一定得到金属单质，故③正确；
④金属元素可能存在于阴离子中，如偏铝酸根离子、高锰酸根离子，故④错误；
⑤金属元素由化合态变为游离态，元素化合价必定降低，一定被还原，故⑤正确；
故选D。
9．B
【详解】金属具有导电性、导热性、延展性属于金属的物理性质，金属的还原性属于金属的化学性质，答案选B。
点睛：本题考查物理性质和化学性质的区别，正确理解两者的本质区别：是否通过化学变化表现出来是解题的关键。物理性质包括颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、导电性、导热性、延展性、溶解性、挥发性等；化学性质包括可燃性、稳定性、酸性和碱性、氧化性和还原性等。
10．D
【分析】根据金属活动性顺序表可知Zn＞Fe＞Cu＞Ag，活动性强的金属可以把活动性弱的金属从化合物中置换出来，金属元素越在后边的金属先发生反应，将铁粉加入到一定量的硝酸银、硝酸铜及硝酸锌的混合溶液中，首先发生反应：Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2，若Fe还有剩余，会发生反应：Fe+Cu(NO3)2=Fe (NO3)2+Cu，由于充分反应后过滤，在滤渣中加入稀盐酸，没有气体产生，说明Fe 没有剩余，固体一定含有Ag，可能含有Cu，一定没有Fe，滤液中一定含有硝酸锌、硝酸亚铁，可能含有硝酸银、硝酸铜，据此分析解答。
【详解】A．根据分析，滤液中一定含有硝酸锌、硝酸亚铁，可能含有硝酸银、硝酸铜，故A错误；
B．根据分析，滤液中一定含有硝酸锌、硝酸亚铁，可能含有硝酸银、硝酸铜，故B错误；
C．根据分析，首先发生反应：Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2，若铁粉不足，没有消耗完硝酸银溶液，则滤液中有硝酸银，故C错误；
D．如果没有硝酸铜，即铁粉将硝酸铜消耗完，根据反应先后顺序，说明铁粉与硝酸银反应后有剩余，滤液中一定没有硝酸银，故D正确；
答案选D。
11．错误
【详解】金属活动性排在H后面的金属不能与盐酸发生置换反应，如铜等，故错误。
12．正确
【详解】锌能和稀硫酸反应，铜不能和稀硫酸反应，说明活动性锌大于铜，铜可以置换出硝酸银溶液中的Ag，说明铜的活动性强于银，由此证明锌、铜、银的活动性顺序，正确。
13． 煤油 离子键 A、D、C、B、C 2NaNO2＋(NH4)2SO4Na2SO4＋2N2↑＋4H2O 取少量产品溶于足量的蒸馏水中，将产生的气体依次通过足量的浓硫酸、赤热的氧化铜粉末，若黑色粉末变成红色，则原产品中含有钙，否则不含钙 上下移动水准瓶 偏低
【分析】(1).钙的密度比煤油的大，钙是活泼金属能与氧气、水反应；氮化钙是活泼金属与活泼非金属形成的离子化合物；
(2).金属钙与氮气反应生成氮化钙，氮化钙与水能反应，所以装置B前后都应加装干燥剂，钙能与氧气反应，所以需要用焦性没食子酸溶液除掉氮气中的氧气。
(3)装置A中饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液在加热条件下发生归中反应生成氮气；
(4)氮化钙与水反应放出氨气，钙与水反应生成氢气。
(5) 调平液面是将量气管和水准瓶中的液面保持相平。
(6) 氮化钙与水反应的方程式是Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑，根据氨气的体积计算样品纯度。如果开始仰视刻度线，终点时俯视刻度线，则测得氨气的体积偏小。
【详解】(1).钙的密度比煤油的大，钙是活泼金属能与氧气、水反应，所以实验室将钙保存在煤油中；氮化钙是活泼金属与活泼非金属形成的离子化合物，所以氮化钙含有离子键；
(2).金属钙与氮气反应生成氮化钙，氮化钙与水能反应，所以装置B前后都应加装干燥剂，钙能与氧气反应，所以需要用焦性没食子酸溶液除掉氮气中的氧气，装置连接顺序为A→D→C→B→C。
(3)装置A中饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液在加热条件下发生归中反应生成氮气，反应化学方程式是2NaNO2＋(NH4)2SO4Na2SO4＋2N2↑＋4H2O；
(4)氮化钙与水反应放出氨气，钙与水反应生成氢气。检验氮化钙(Ca3N2)产品中是否混有Ca方法是取少量产品溶于足量的蒸馏水中，将产生的气体依次通过足量的浓硫酸、赤热的氧化铜粉末，若黑色粉末变成红色，则原产品中含有钙，否则不含钙。
(5) 调平液面是将量气管和水准瓶中的液面保持相平，操作方法是上下移动水准瓶；
(6)样品与水反应生成氨气的体积是(V2 mL－V1mL)，设样品中Ca3N2的质量为xg；
Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑
148g 44.8L
xg (V2－V1)×10-3 L
x=
则该样品纯度为；
如果开始仰视刻度线，终点时俯视刻度线，则测得氨气的体积偏小，所以测得结果偏低。
【点睛】本题考查物质的制备实验，把握实验装置的作用、发生的反应及制备原理为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意物质性质的综合应用。
14．(1)①
(2)↑
(3) 与酸反应最快(剧烈)，次之，而不与酸反应
(4)金属表面附着一层红色的物质(表述合理均可)
【详解】（1）金属表面有氧化膜，其与盐酸反应干扰金属与酸反应现象观察，故三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮，其目的是①除去氧化膜，利于直接反应；
（2）镁是活泼金属，与盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的离子方程式为↑；
（3）金属的活动性越强，相同条件下与酸反应越剧烈，则根据表中的实验现象可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为；判断的依据是相同条件下与酸反应最快(剧烈)，次之，而不与酸反应；
（4）由(3)可知活动性：，则Ti能将铜盐溶液中的Cu置换出来，可能的现象是金属表面附着一层红色的物质(表述合理均可)。
15． 氮化钙或Ca3N2 Ca+O2CaO2 NH3或氨气 O3和NH3 湿润的红色石蕊试纸 湿润的淀粉-KI试纸 红色石蕊试纸不变蓝色，淀粉-KI试纸变蓝色 红色石蕊试纸变蓝色，淀粉-KI试纸不变蓝色 红色石蕊试纸和淀粉-KI试纸部变蓝色
【详解】(1)Ca与Mg是同一主族元素，化学性质具有一定的相似性，已知Mg与空气中的氧气、二氧化碳及氮气均反应，则Ca也可以，所以Ca在空气中燃烧发生反应的化学方程式为：Ca+O2CaO2 3Ca+N2Ca3N2 2Ca+CO22CaO+C，故答案为Ca3N2；
(2)Ca的性质比Na活泼，在空气中燃烧也有CaO2生成，反应的化学方程式为Ca+O2CaO2，故答案为Ca+O2CaO2；
(3)假设2：Ca3N2与水反应生成氨气和氢氧化钙，其反应方程式为：Ca3N2+6H2O═3Ca(OH)2+3NH3↑，故答案为NH3；
假设3：产生臭味的气体是，故答案为O3和NH3；
【实验探究】已知氨气溶于水显碱性，所以可用湿润的红色石蕊试纸来检验是否含有氨气，臭氧的强氧化性能使淀粉-KI溶液变蓝色，所以可以用淀粉-KI溶液检验是否含有臭氧，其实验操作为：取少量反应后固体于试管中，向试管中加入少量水，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口；另取少量反应后固体于试管中，向试管中加入少量水，将产生气体通入淀粉-KI溶液中；若红色石蕊试纸显蓝色，且淀粉-KI溶液不变色 则假设1成立；若红色石蕊试纸不显蓝色，且淀粉-KI溶液变蓝色，则假设2成立；若红色石蕊试纸显蓝色，且淀粉-KI溶液变蓝色，则假设3成立；故答案为湿润的红色石蕊试纸；湿润的淀粉-KI试纸；红色石蕊试纸不变蓝色，淀粉-KI试纸变蓝色；红色石蕊试纸变蓝色，淀粉-KI试纸不变蓝色；红色石蕊试纸和淀粉-KI试纸部变蓝色。
【点睛】本题以Mg和Ca的性质的相似性为知识背景，考查了学生实验探究能力，同时考查了学生对常见物质检验方法的掌握情况。本题的难点是【实验探究】，注意根据物质的性质设计实验操作。
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