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）

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.生物炼铜实际上是微生物帮助我们从矿石中提取铜。这些“吃岩石的细菌”能利用空气中的氧气将不溶性的硫化铜转化成可溶性铜的化合物，该化合物是(　　)
A． 碳酸铜
B． 硝酸铜
C． 硫酸铜
D． 氢氧化铜
2.下列关于金属的说法正确的是(　　)
A． 金属单质在氧化还原反应中常作还原剂
B． 金属在加热条件下都易与氧气反应
C． 加热条件下铜与硫蒸气反应生成硫化铜
D． 铁丝能在氯气中燃烧生成氯化亚铁
3.取一块用砂纸打磨过的铝箔在空气中加热至熔化，下列说法不正确的是(　　)
A． 铝表面失去光泽
B． 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
C． 熔化的铝不滴落
D． 在加热熔化过程中生成了氧化铝
4.下列各项比较中，正确的是(　　)
A． 熔点：金属钠＜钠钾合金
B． 导电性：银＜铜
C． 硬度：硬铝＜铝
D． 延展性：生铁＜纯金
5.氢氧化钠固体易吸收空气中的二氧化碳而变质。取4.65 g已部分变质的氢氧化钠固体与36.5 g 10%的盐酸恰好完全反应后，将溶液蒸干，所得固体的质量是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A． 11.7 g
B． 5.85 g
C． 4.65 g
D． 8.3 g
6.将烧碱溶液和盐酸依次滴入某溶液A中，其沉淀(y轴)和加入溶液的体积(x轴)的关系可能出现两种图示形式，则A溶液不可能是(　　)

A． 三氯化铝溶液
B． 偏铝酸钠溶液
C． 明矾溶液
D． 硝酸铝溶液
7.将一小块钠投入到FeCl3的稀溶液中，以下对有关现象的描述中最恰当的是(　　)
A． 钠溶解，溶液里有黑色固体析出和无色气体逸出
B． 钠与溶液剧烈反应，溶液里有红褐色沉淀生成，溶液的颜色变浅
C． 钠在溶液的表面上静静地消失，溶液里有红褐色沉淀生成
D． 钠迅速消失，溶液里快速地冒出很多的气泡，同时有红褐色固体生成
8.下列关于“金属材料”的叙述不正确是(　　)
A． 金属材料根据其组成可分为纯金属和合金
B． 密度大于4.5 g·cm－3的金属称为重金属
C． 铁、铬、锰以及它们的合金称为黑色金属
D． 金属钠、镁、铝都是有色金属和重金属
9.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，则下列说法正确的是(　　)
A． 第一块钠失去电子多
B． 两块钠失去电子一样多
C． 第二块钠的生成物质量大
D． 两块钠的生成物质量一样大
10.使5.16 g 二氧化碳和水蒸气的混合气体通过足量的过氧化钠，固体增重1.96 g，则参加反应的过氧化钠质量为(　　)
A． 7.8 g
B． 3.9 g
C． 3.2 g
D． 15.6 g
11.能够说明金属锌的活动性比铁的活动性强的是(　　)
A． 都能与盐酸反应产生氢气
B． 都能与硫酸铜溶液反应生成铜
C． 锌溶于氯化亚铁溶液并有铁生成
D． 都能与氧气反应生成氧化物
12.下列各项正确的是(　　)
A． 钠与水反应的离子方程式：Na＋H2O===Na＋＋OH－＋H2↑
B． 铁与水蒸气反应的化学方程式：2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2
C． 钠跟氯化钾溶液反应的离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
D． 钠和硫酸铜溶液反应的离子方程式：2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu
13.关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的下列说法中不正确的是(　　)
A． 铁元素化合价不完全相同
B． 氧元素的化合价完全相同
C． 氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体
D． 铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体
14.同温同压下，相同物质的量的铝、铁分别与足量盐酸反应时，放出氢气的体积比是(　　)
A． 1∶1
B． 3∶1
C． 3∶2
D． 2∶3
15.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
二、填空题
16.氢氧化铁的制备：在一支试管中加入少量的氯化铁溶液，然后滴入氢氧化钠溶液。
(1)观察到的实验现象是_______________________。
(2)反应的离子方程式是______________________。
17.氢氧化亚铁的制备：在一支试管中加入少量的硫酸亚铁溶液，然后滴入氢氧化钠溶液。
(1)观察到的实验现象是__________________________。
(2)用化学方程式表示产生上述现象的原因：________________________________。
(3)在制取氢氧化亚铁时，可将吸有氢氧化钠溶液的长胶头滴管伸入到硫酸亚铁液面下，
再挤出氢氧化钠溶液的其目的是__________________________。
18.Fe2O3和Cu2O都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O还是二者的混合物，探究过程如下：
[查阅资料]Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。
[提出假设]
假设1：红色粉末是Fe2O3
假设2：红色粉末是Cu2O
假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
[设计实验]
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
(1)若假设1成立，则实验现象是________________。
(2)若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含Fe2O3。你认为这种说法合理吗？________。简述你的理由(不需写出反应的方程式)：______________________。
(3)若固体粉末完全溶解，滴加KSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是______________________，写出发生反应的离子方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
[探究延伸]
经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数，取ag 固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg(b>a)，则混合物中Cu2O的质量分数为________。
19.某化学兴趣小组取少量某品牌油漆原料(含氧化铁红棕色粉末)实验如下：
(1)加入适量盐酸得到棕黄色氯化铁溶液，反应的离子方程式是___________________。
(2)在棕黄色的溶液中滴入氢氧化钠溶液，反应的离子方程式是___________________。
20.钠与氧气的反应会因条件不同而导致现象不同，产物不同，反应的实质也不同。据此回答下列问题：
(1)常温下，在空气中切开金属钠，钠的断面由银白色逐渐__________而失去金属光泽，请用化学方程式解释这种现象产生的原因：__________________。
(2)钠在空气中受热所发生反应的化学方程式是__________________。
三、实验题
21.我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。有关化学方程式：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是(　　)
a．碳酸氢钠难溶于水
b．碳酸氢钠受热易分解
c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
(2)某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们设计了各种方案。
A同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。试回答下列有关问题：


①乙装置中的试剂是____________；
②丁装置中稀硫酸的作用是______________________；
③实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是________(填分离操作的名称)。
B同学用图中戊装置(其他装置未画出)进行实验：
② 实验时，须先从________管通入________ 气体，再从________管中通入________气体；
②有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是_____________________________。
(3)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：________________________________。
四、推断题
22.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：________________、__________________。
五、计算题
23.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。


答案解析
1.【答案】C
【解析】该可溶性铜的化合物由硫化铜与氧气反应而生成，应为硫酸铜，不可能含有氮元素，碳酸铜和氢氧化铜都是难溶性化合物。
2.【答案】A
【解析】金属与氧气、氯气、硫蒸气等非金属都能反应，金属单质为还原剂，非金属单质为氧化剂；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)。
3.【答案】B
【解析】用砂纸打磨过的铝箔在空气中加热，表面生成氧化铝，由于氧化铝的熔点比铝的熔点高，故铝熔化但不滴落，铝箔燃烧不能生成黑色固体。
4.【答案】D
【解析】合金的熔点一般低于其成分金属，钠的熔点高于钠钾合金；银的导电性强于铜；合金的硬度一般大于其成分金属，硬铝的硬度大于铝；金的延展性比生铁强，金箔是金的一种常用应用。
5.【答案】B
【解析】变质的氢氧化钠固体中含有碳酸钠；碳酸钠与盐酸反应生成了氯化钠、水和二氧化碳气体；氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水。反应后液体蒸干得到的是氯化钠固体。由氯原子守恒可得氯化钠固体的质量：＝5.85 g。
6.【答案】B
【解析】根据图像可知溶液中含有铝离子， B不满足。
7.【答案】B
【解析】将钠块投入到FeCl3的稀溶液中，钠易与水发生反应，所以先后发生反应的化学方程式分别是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl。
8.【答案】D
【解析】金属材料的分类：根据元素组成金属分为纯金属和合金；根据密度大小金属分为重金属和轻金属；根据性能特点金属分为黑色金属和有色金属。
9.【答案】B
【解析】加热条件下，钠与氧气反应生成过氧化钠，常温下，钠与氧气反应生成氧化钠， 等质量的两块钠在两种条件下失去相同数目的电子，在加热的条件下生成的过氧化钠的质量大。
10.【答案】D
【解析】由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知，1 mol二氧化碳与过氧化钠反应时，固体增重相当于1 mol一氧化碳的质量，放出氧气的质量＝44 g－28 g＝16 g；由2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑可知，1 mol水蒸气与过氧化钠反应时，固体增重相当于1 mol氢气的质量，放出氧气的质量＝18 g－2 g＝16 g。生成氧气的质量为5.16 g－1.96 g ＝3.2 g，其物质的量为0.1 mol，参加反应的过氧化钠的质量＝0.1 mol×78 g·mol－1×2＝15.6 g。
11.【答案】C
【解析】锌能与氯化亚铁溶液发生置换反应生成氯化锌和单质铁，说明金属锌的活动性比铁强。
12.【答案】C
【解析】钠与水反应的离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，A错误；铁在高温下与水蒸气的反应：3Fe＋4H2O(g)高温,Fe3O4＋4H2，B错误；钠先与水反应，生成的氢氧化钠和硫酸铜发生复分解反应，离子方程式：2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋，D错误。
13.【答案】C
【解析】铁的三种氧化物中，氧元素的化合价完全相同，都为－2价；铁元素的化合价不同，氧化铁中铁为＋3价，氧化亚铁中铁为＋2价，四氧化三铁中铁为＋2价和＋3价。氧化铁俗称铁红，是一种红棕色的固体；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色固体。
14.【答案】C
【解析】金属与酸反应时产生氢气的量之比等于反应中转移的电子的物质的量之比。相同物质的量的铝、铁分别与足量的盐酸反应时，产生氢气的体积比等于铝、铁呈现的化合价之比，即3∶2。
15.【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。
16.【答案】(1)试管中产生红褐色沉淀
(2)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
【解析】氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀和氯化钠。
17.【答案】(1)试管中先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
(2) FeSO4＋2NaOH=== Fe(OH)2↓＋Na2SO4、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=== 4 Fe(OH)3
(3)防止氢氧化钠溶液加入时带入空气，将生成的氢氧化亚铁氧化成氢氧化铁
【解析】硫酸亚铁溶液能与氢氧化钠溶液反应，生成氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁具有还原性，在空气中极易被氧化为氢氧化铁红褐色沉淀。
18.【答案】　(1)溶液变为红色　(2)不合理　Cu能将Fe3＋还原为Fe2＋　(3)Fe2O3和Cu2O的混合物　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O　2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　(4)×100%
【解析】　(1)若假设1成立，则溶液中含有Fe3＋，遇到KSCN溶液呈红色。(2)如果混合物中含有Cu2O，遇到酸产生Cu，Cu能与Fe3＋反应，故此种说法不正确。(3)若固体全部溶解，则一定存在Fe2O3和Cu2O，因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4，而H2SO4不能溶解Cu，所以混合物中必须有Fe2O3存在，使其生成的Fe3＋溶解产生的Cu。(4)依据题意，能发生反应的物质为Cu2O，最后变成CuO，增加的质量就是反应的氧气的质量，根据质量差计算可以得出Cu2O的质量分数。
19.【答案】(1) Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
(2)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
【解析】氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀和氯化钠。
20.【答案】(1)变暗　4Na＋O2===2Na2O
(2)2Na＋O2Na2O2
【解析】常温下，钠在空气中与氧气反应生成白色的氧化钠；加热条件下，钠与空气中的氧气反应是一个剧烈的燃烧反应，生成物是淡黄色的过氧化钠。
21.【答案】(1) c
(2) A①饱和碳酸氢钠溶液　②吸收多余氨气　③过滤 B①a　NH3　b　CO2　②增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
(3)用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应，或往烧碱溶液中通入过量CO2；或往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等
【解析】(1)碳酸氢钠易溶于水，a错误；碳酸氢钠受热易分解，与其在溶液中首先结晶析出无关，b错误；碳酸氢钠的溶解度相对最小，在溶液中首先结晶析出，c正确。
(2)A①盐酸易挥发，利用盐酸制取的二氧化碳中常会含有氯化氢气体，碳酸氢钠能与盐酸反应不与二氧化碳反应，通过碳酸氢钠溶液可除掉二氧化碳气体中的氯化氢气体。②丁中稀硫酸可吸收挥发出的氨气。③分离固体与液体常采用的实验操作是过滤。
B①制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水，氨气极易溶于水，二氧化碳能溶于水，先通入氨气使溶液呈碱性，可增加CO2的溶解量；由于氨气溶解度大，如果将氨气直接通入水中溶解，容易产生倒吸，所以从图中导管下端位置可知a通NH3，b通CO2。②装置改动后二氧化碳与溶液的接触面积变大，提高了二氧化碳的吸收率。(3)从题干信息NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl可得，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，可在饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，也可采用烧碱溶液中通入过量CO2，NaOH＋CO2===NaHCO3。
22.【答案】(1)FeSO4
(2)Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O
(3)Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
【解析】碱式碳酸铜与过量稀硫酸反应后得到蓝色硫酸铜溶液B，但此溶液还有剩余的硫酸，加入铁粉时可发生铁与硫酸和硫酸铜的反应；B溶液与铁粉反应后的固体D与稀硫酸反应可生成无色气体E说明在B中加入的铁粉是过量的，C中溶质只有硫酸亚铁。
23.【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)3Fe2O3＋3H2O
根据铁元素守恒可得关系式：2FeSO4～2Fe(OH)2～2Fe(OH)3～Fe2O3
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＝×100%＝15.2%。
(2)1粒糖衣片中含铁元素的质量＝(1.52 g××100%)×＝ 0.028 g。