人教版高中化学必修一第三章《金属及其化合物》单元检测题（解析版）

《金属及其化合物》单元检测题
一、单选题
1.选用金属材料时，以下方面需要考虑的是(　　)
①主要用途　②物理性质、化学性质　③价格　④加工难度　⑤日常维护　⑥对环境的影响

A． ①②③
B． ③④⑤

C． ①⑤⑥
D． ①②③④⑤⑥
2.向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混和粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是(　　)

A． 只有Fe2＋和Cu2＋
B． 一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋

C． 一定有Fe2＋，可能有Cu2＋
D． 只有Fe2＋
3.铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门等。下列性质与这些用途无关的是（　　）

A． 强度高
B． 不易生锈

C． 密度小
D． 导电、导热性好
4.四种金属在稀盐酸中的反应现象分别如下图所示，其中为金属铜的是(　　)


A． 答案A
B． 答案B

C． 答案C
D． 答案D
5.向一定量铁、氧化铁、氧化亚铁的混合物中加入1 000 mL 0.1 mol·L－1的盐酸，恰好完全溶解，所得溶液中加硫氰化钾溶液无红色出现。若用足量一氧化碳还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是(　　)

A． 11.2 g
B． 2.8 g

C． 5.6 g
D． 无法计算
6.下列氢氧化物既有碱性又有还原性的是(　　)

A． 氢氧化镁
B． 氢氧化亚铁

C． 氢氧化铁
D． 氢氧化铝
7.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
8.将铝投入到一定量的NaOH溶液中，充分反应后，有2 mol 的电子发生转移，则参加反应的铝的物质的量为(　　)

A．mol
B． 1 mol

C． 2 mol
D．mol
9.下列关于铝片与稀硫酸反应的叙述不正确的是(　　)
A． 该反应是氧化还原反应
B． 铝是还原剂，硫酸是氧化剂
C． 铝片溶解，有气体产生
D． 离子方程式为Al ＋ 2H＋===Al3＋＋ H2↑
10.下列说法错误的是(　　)
A． 钠在空气中燃烧最后所得产物为过氧化钠
B． 镁在空气中能稳定存在，是因为其表面形成了致密的氧化膜
C． 铝制品在生活中非常普遍，这是因为铝不活泼
D． 铁不能形成致密的氧化膜，在潮湿的空气中易生锈
11.下列关于铁矿石的说法正确的是(　　)
A． 赤铁矿的主要成分是四氧化三铁
B． 铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C． 硫铁矿可用于生产铁和硫酸
D． 铁的含量褐铁矿大于赤铁矿
12.在托盘天平两盘上分别放有盛有等质量的足量稀盐酸的烧杯，调整天平至平衡。向左边烧杯中加入10.8 g镁条，向右边烧杯中加入10.8 g铝条(两金属外形相同，表面均经过砂纸打磨处理)。反应过程中指针偏转情况正确的是(　　)

A． 先偏左，最后偏右
B． 先偏右，最后偏左

C． 先偏左，最后平衡
D． 先偏右，最后平衡
13.向MgCl2、AlCl3的混合溶液中，开始滴加试剂X，之后改滴试剂Y，所得沉淀的物质的量n(mol)与试剂体积V(mL)间的关系如图所示。以下结论错误的是(　　)

A． X是盐酸，Y是NaOH溶液，且c(Y)＝2c(X)
B． 原混合液中，c(Al3＋)∶c(Mg2＋)∶c(Cl－)＝1∶1∶5
C． X是NaOH溶液，Y是盐酸，且c(NaOH)∶c(HCl)＝2∶1
D． 从b至c相应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O
14.古代有火烧孔雀石炼铜(加入炭)和湿法炼铜(在溶液中加铁)，下列有关说法不正确的是(　　)
A． 火烧孔雀石炼铜发生的反应有Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O
B． 火烧孔雀石炼铜发生的反应有2CuO＋CCO2↑＋2Cu
C． 湿法炼铜发生的主要反应为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
D． 两种炼铜的方法涉及的主要反应都是氧化还原反应
15.已知甲、乙、丙三种金属只有乙能与酸溶液反应产生氢气，而将金属丙投入到金属甲的盐溶液中，能观察到金属丙的表面有金属甲析出。则下列关于金属甲、乙、丙的金属活动性顺序排列正确的是(　　)

A． 乙＞丙＞甲
B． 甲＞丙＞乙

C． 乙＞甲＞丙
D． 甲＞乙＞丙
16.下列性质中体现了金属物理通性的是(　　 )

A． 铜能导电传热、有延展性
B． 铝常温下不溶于浓硝酸

C． 铁能够被磁铁磁化
D． 钠与水剧烈反应放出氢气
17.在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当向两个烧杯中分别加入0.1 mol两种金属充分反应后，而在某一端要再放一个0.2 g砝码，天平才能平衡，则这两种金属是(　　)

A． Mg和Al
B． Al和Fe

C． Fe和Cu
D． Na和Mg
18.铝具有较强的抗腐蚀性能，主要是因为(　　)

A． 与氧气在常温下不反应
B． 铝性质不活泼

C． 铝表面能形成一层氧化膜
D． 铝耐酸耐碱
19.以下关于氨碱法与联合制碱法的认识，不正确的是(　　)
A． 联合制碱法又称侯氏制碱法，是将氨碱法与合成氨联合生产的改进工艺
B． 与氨碱法相比，联合制碱法不产生难以处理的CaCl2，同时可生产出NH4Cl作氮肥
C． 氨碱法中的CO2来源于合成氨工业的废气，联合制碱法中的CO2来源于石灰石煅烧
D． 联合制碱法保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使氯化钠的利用率达到了100%
20.侯德榜是我国杰出的化学家，由他创立的“侯氏制碱法”中有这样一个反应：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋x，则x的化学式是(　　)

A． CO
B． CO2

C． H2
D． CH4

二、填空题
21.将钠在空气中加热一段时间，将其投入水中，收集产生的气体于密闭容器中引燃，恰好完全反应。向所得的溶液中加入100 g质量分数为36.5%的盐酸溶液，恰好呈中性。
(1)原来钠的质量是________________。
(2)求加热后产物中剩余的钠与生成的过氧化钠的质量比是____________。
22.实验室有氯化铁、氯化铜、氯化亚铁的混合溶液，其中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1。
(1)现加入适量铁粉，请写出溶液中可能发生的离子反应：___________________________。根据上述离子反应判断三种金属阳离子的氧化性强弱顺序为__________________，当向混合液中加入铁粉时，首先与铁发生反应的离子是____________________。
(2)加入适量铁粉后，最后溶液中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比变为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe2＋的物质的量之比为____________。
三、实验题
23.某化学兴趣小组在学校科技节活动中表演了“滴水生火”、“吹气生火”的小魔术。如图所示，在蒸发皿上放一小团脱脂棉，在里面裹入一种淡黄色的化合物，对着脱脂棉吹气或者用胶头滴管滴几滴水，一会儿脱脂棉会燃烧起来。

(1)淡黄色的化合物为______________。
(2)由“滴水生火”的小魔术可以得出Na2O2和H2O发生反应的依据：a.有氧气生成；b.____________。该反应的化学方程式是__________________________________。
(3)“吹气生火”的过程中发生的化学反应方程式为____________________________________，用双线桥标出反应中电子转移的方向和数目：____________________。
24.研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)热分解研究，该小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热，使其完全分解，对所得产物进行探究，并通过称量装置B质量测出x的值。

图1

图2
(1)装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6 g，说明产物中有水。
(2)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体氧化铁。
(3)装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中存在气体：__________。
(4)实验中要持续通入氮气，否则测出的x会________(填“偏大” “偏小”或“不变”)。
(5)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质三氧化硫，写出硫酸亚铁分解的化学方程式：________________________________。
(6)某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)进行热分解，获得相关数据，绘制成固体质量?与分解温度的关系如图2，根据图2中有关数据，可计算出FeSO4·xH2O中的x＝______。
25.某课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，采用了不同的实验方法(装置如图所示)。


(1)根据上图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的是(填装置序号)____________。
(2)图Ⅲ所示实验能够鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为____________________。
(3)图Ⅳ不仅能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠，同时又能验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的物质为__________，实验过程中的现象为______________________________。
四、推断题
26.铁是一种化学性质比较活泼的金属，在一定条件下能与多种物质发生化学反应。试依照图中实例在方框内填写物质的化学式并写出化学方程式(要求：所填写的反应物不属于同一类物质，生成物必须填写铁的化合物)

(1)反应①的化学方程式为____________________。
(2)反应②的化学方程式为____________________。
(3)反应③的化学方程式为________________________。
27.下列图示中，A为一种常见的单质，B、 C、 D、 E是含A元素的常见化合物，它们的焰色反应均为黄色。

请填写下列空白：
(1)写出化学式：
A____________，B____________，D____________。
(2)以上反应中，属于氧化还原反应的有____________(填写编号)。
(3)A→C反应的离子方程式是____________________。
(4)E→D反应的化学方程式是__________________。















答案解析
1.【答案】D
【解析】选用金属材料的参考因素：金属材料的用途、价格、外观等；金属材料的物理性质如密度、硬度、强度、导电性、导热性等(决定其加工难易程度)；金属材料的化学性质如对水的作用、耐腐蚀性等(决定其日常维护和对环境的影响)。
2.【答案】C
【解析】混合粉末中加入过量的稀盐酸反应后，仍有红色固体铜存在，溶液中一定有Fe2＋，一定不可能有Fe3＋，可能有Cu2＋。
3.【答案】D
【解析】铝镁合金用于制作门窗、防护栏等时主要是利用了铝镁合金具有耐腐蚀性、密度小、机械强度高等方面的特点，与导电性是否良好无关。
4.【答案】D
【解析】由图可知，选项D表示金属在盐酸中无气泡产生，与盐酸不反应，为金属铜。
5.【答案】B
【解析】加入盐酸后的溶液遇硫氰化钾溶液不变红色，说明溶质为氯化亚铁，则n(Fe)＝n(HCl)＝×0.1 mol＝0.05 mol，m(Fe)＝0.05 mol×56 g·mol－1＝2.8 g。
6.【答案】B
【解析】给定的四种氢氧化物都具有碱性，只有氢氧化亚铁具有还原性。
7.【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。
8.【答案】D
【解析】　铝在参加反应时1 mol Al可失去3 mol电子，因此有2 mol电子转移时需Al的物质的量为mol。
9.【答案】D
【解析】铝片与稀硫酸的反应既是置换反应，又是氧化还原反应，铝是还原剂，硫酸是氧化剂，该反应的离子方程式为2Al ＋ 6H＋===2Al3＋＋3H2↑。
10.【答案】C
【解析】钠在空气中燃烧生成的产物是过氧化钠；镁和铝化学性质都很活泼，但二者在空气中表面都能形成一层致密的氧化膜，使内层的金属与空气隔绝，不再被氧化，金属镁或铝制品在空气中都能稳定存在；铁表面不能形成致密的氧化膜，在潮湿的空气中被氧化而生成疏松的氧化物，内层金属铁不能与空气隔绝，逐渐生锈被腐蚀。
11.【答案】C
【解析】铁矿石有多种：赤铁矿俗称铁红(主要成分是Fe2O3)、褐铁矿(主要成分是Fe2O3·nH2O )、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、硫铁矿(主要成分是FeS2)等，而铁锈的主要成分为氧化铁；硫铁矿与氧气反应得到氧化铁和二氧化硫可用于炼铁和制作硫酸。
12.【答案】B
【解析】开始镁反应的速度快，产生的氢气多，指针偏向铝；金属与酸反应产生氢气质量与反应转移电子数数值相等，稀盐酸是足量的，金属完全反应，10.8 g镁条产生的氢气×2＝0.9 g，而10.8 g铝产生的氢气×3＝1.2 g，铝产生氢气多，右盘增重小，指针最后偏向于镁，B选项正确。
13.【答案】A
【解析】把体积比当作物质的量比来分析各段反应：在Mg2＋、Al3＋溶液中先加X有沉淀，X不会是盐酸，所以A项错误。O→a：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，设沉淀Al3＋、Mg2＋需要NaOH 5 mol。a→b：Al(OH)3＋OH－===＋2H2O，则溶解氢氧化铝需要NaOH 1 mol，可见MgCl2、AlCl3分别为1 mol，B项正确。b→c中和过量的NaOH：H＋＋OH－===H2O，D项正确。c→d：＋H2O＋H＋===Al(OH)3↓，所需盐酸体积加倍，说明c(HCl)比c(NaOH)小一半，C项正确。d→e：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。
14.【答案】D
【解析】碱式碳酸铜在高温下分解生成氧化铜、二氧化碳和水，反应前后各元素的化合价都无变化，属于非氧化还原反应。
15.【答案】A
【解析】乙能与酸溶液反应产生氢气，乙活动性最强；将金属丙投入到金属甲的盐溶液中，丙的表面有金属甲析出，丙活动性强于甲，则甲、乙、丙的金属活动性顺序排列为乙＞丙＞甲。
16.【答案】A
【解析】金属一般都具有金属光泽、有延展性、是热和电的良导体。磁性是铁、四氧化三铁等特有的性质，不属于金属通性； B和D涉及的都是金属的化学性质，均不合题意。
17.【答案】A
【解析】托盘天平两边溶液的增重相差0.2 g才能满足条件。
金属与酸反应生成氢气的关系式分别为Mg～H2；2Al～3H2；Fe～H2；2Na～H2，在题设条件中，盐酸过量，金属都完全反应，溶液的增重分别如下：
镁：0.1 mol×24 g·mol－1－0.1 mol×2 g·mol－1＝2.2 g
铝：0.1 mol×27 g·mol－1－0.15 mol×2 g·mol－1＝2.4 g
铁：0.1 mol×56 g·mol－1－0.1 mol×2 g·mol－1＝5.4 g
钠：0.1 mol×23 g·mol－1－0.05 mol×2 g·mol－1＝2.2 g
铜不与盐酸反应，增重6.4 g。
满足题给条件的金属组合为镁和铝或钠和铝。
18.【答案】C
【解析】铝在空气中，易缓慢氧化生成一层致密的氧化膜。
19.【答案】C
【解析】侯氏制碱法以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱，有关反应为NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。氨碱法(又称索尔维法)是比利时工程师苏尔维(1838～1922)于1892年发明的纯碱制法，他以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱，先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水，再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液，反应是NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl ，将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体再加热煅烧制得纯碱产品，2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，放出的二氧化碳气体可回收循环使用，含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热放出的氨气也可回收循环使用，CaO＋H2O===Ca(OH)2、,2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
在侯氏制碱法中氯化钠、二氧化碳可循环使用，最大的优点是把合成氨和纯碱两种产品联合起来，降低了成本，A正确；氨碱法的副产物为氯化钙，难以处理，联合制碱法可能的副产物氯化铵，NH4Cl可作氮肥， B正确； CO2是制碱工业的重要原料，联合制碱法中CO2来源于合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，氨碱法中CO2来源于高温煅烧石灰石的产物，C错误；氨碱法的最大缺点在于原料食盐的利用率只有72%～74%，联合制碱法最大的优点是保留了氨碱法的优点，使食盐的利用率提高到96%以上，甚至能使氯化钠的利用率达到了100%，废弃物少，D正确。
20.【答案】B
【解析】根据质量守恒定律反应2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋x，反应前2个Na原子，2个H原子，2个C原子，6个O原子，反应后2个Na原子，2个H原子，4个O原子，1个碳原子，可知x的化学式是CO2，B正确。
21.【答案】(1)23 g　(2)23∶39
【解析】生成氢氧化钠的物质的量＝100 g×36.5%÷36.5 g·mol－1＝1 mol，
钠的质量＝1 mol×23 g·mol－1＝23 g；
有关反应的方程式：
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，
氢气和氧气恰好完全反应，
氢气和氧气的物质的量之比为2∶1，
钠和过氧化钠的物质的量之比为2∶1，
钠和过氧化钠的质量之比为2×23∶1×78＝23∶39。
22.【答案】(1)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋　Fe3＋
(2)1∶1
【解析】(1)把铁加入混合液中，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，
可得出Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋的氧化性强弱顺序为Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋；Fe3＋先与铁反应。
(2)Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量之比由3∶2∶1变为1∶2∶4，显然Fe3＋有剩余，Cu2＋不参加反应。若Fe3＋由3 mol 变为1 mol，由2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知，参加反应的铁为1 mol，即参加反应的铁粉与原溶液中的Fe2＋的物质的量之比为1∶1。
23.【答案】(1)过氧化钠　(2)有热量放出　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

【解析】过氧化钠为淡黄色固体，能与水反应生成氢氧化钠和氧气，该反应放出热量；过氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，该反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。
24.【答案】(3)二氧化硫　(4)偏小　(5)2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑　(6)7
【解析】含铁的红棕色固体为氧化铁，说明铁元素化合价升高，而反应物中能降低化合价的只能是硫元素，其还原产物是二氧化硫，因为生成物中有三氧化硫，说明硫酸亚铁晶体分解时只有部分硫元素的化合价降低。反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。
由硫酸亚铁晶体分解的化学方程式可得：

解得x＝7。
25.【答案】(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
(3)碳酸氢钠　a中石灰水变浑浊，b中石灰水不变浑浊
【解析】(1)Ⅰ装置为长颈漏斗组装的气体发生装置，一般适用于难溶性固体与溶液的反应，而碳酸钠和碳酸氢钠均为易溶于水的固体，不能以此装置来实验。Ⅱ装置中，碳酸钠和盐酸反应时，先Na2CO3＋HCl===NaCl＋ NaHCO3，后NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，而碳酸氢钠和盐酸反应时，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，二者产生气泡快慢不同，能够达到实验目的。
(2)Ⅲ中，加热碳酸氢钠能分解生成碳酸钠和水、二氧化碳，碳酸钠不能。
(3)碳酸钠直接加热不产生气体，而碳酸氢钠不直接加热就产生气体，就可说明碳酸氢钠不稳定，所以试管B中装入的固体最好是碳酸氢钠，观察到现象为a中石灰水变浑浊，b中石灰水不变浑浊。
26.【答案】A.H2O　B．Fe3O4　C．HCl　D．FeCl2　E．CuSO4　F．FeSO4(答案合理即可)　(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　(2)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　(3)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
【解析】金属铁可以与非金属(O2等)、水蒸气、酸(盐酸、硫酸等)以及盐(CuSO4、AgNO3等)发生反应。
27.【答案】(1)Na　Na2O2　Na2CO3　(2)①②③④
(3)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
(4)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
【解析】由焰色反应呈黄色可知：单质A为钠，B为过氧化钠，C为氢氧化钠，D为碳酸钠，E为碳酸氢钠。