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.下列属于合金的是(　　)
A． 黄铜 B． 黄金 C． 石墨 D． 氧化铁
2.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
3.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等。则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比是(　　)
A． 2∶3 B． 3∶2 C． 1∶2 D． 1∶1
4.某金属放入稀硫酸中，不产生气泡，该金属可能是(　　)
A． Mg B． Al C． Zn D． Ag
5.关于铝与氢氧化钠溶液反应的说法不正确的是(　　)
A． 铝是还原剂 B． 氧化剂是氢氧化钠和水
C． 只有水是氧化剂 D． 氢气是还原产物
6.下列变化不可能通过一步反应直接完成的是(　　)
A． Al―→ B． Al2O3―→Al(OH)3
C． Al(OH)3―→Al2O3 D． Al3＋―→
7.三种都能与酸反应的金属混合物共2.3 g，与足量的稀盐酸反应，生成氢气0.1 g，则这三种金属可能是(　　)
A． Cu、Na、Al B． Zn、Na、Fe C． Mg、Na、Al D． Zn、Na、Al
8.将适量金属钠投入下列溶液中，有气体放出，但无沉淀生成的是(　　)
A． 盐酸 B． 饱和氢氧化钠溶液
C． FeCl3溶液 D． CuSO4溶液
9.向500 mL 2 mol·L－1的CuSO4溶液中插入一铁片，反应片刻后取出铁片，洗涤、烘干，称其质量比原来增加2.0 g。下列说法错误的是(设反应后溶液的体积不变)(　　)
A． 参加反应的铁的质量是14 g
B． 析出的铜的物质的量是0.25 mol
C． 反应后溶液中c(CuSO4)＝1.5 mol·L－1
D． 反应后溶液中c(FeSO4)＝1.5 mol·L－1
10.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)，其方法不正确的是 (　　)
A． 碳酸钠固体(碳酸氢钠)：加热法
B． 碳酸氢钠溶液(碳酸钠)：通入足量的二氧化碳
C． 碳酸钠溶液(碳酸氢钠)：加入适量的石灰水
D． 碳酸钠溶液(碳酸钙)：过滤法
11.下列操作中最终可以得到氢氧化铝的是(　　)
A． 氧化铝与水混合加热
B． 金属铝与水反应
C． 过量的烧碱溶液加入到氯化铝溶液中
D． 过量的氨气通入到氯化铝溶液中
12.现有氧化铁和氧化铜的混合物mg，加入2.5 mol·L－1的硫酸溶液40 mL时，恰好完全溶解。若将2mg这种混合物在氢气流中加热并充分反应，冷却后剩余固体的质量为(　　)
A． 0.8 g B． 1.6mg C． (2m－3.2) g D． (2m－1.6) g
13.将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L－1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是(　　)
A． 1∶2∶3 B． 6∶3∶2 C． 3∶1∶1 D． 1∶1∶1
14.下列关于铁和铁合金的有关说法错误的是(　　)
A． 工业上用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来
B． 不锈钢抗腐蚀性能好，长期使用绝对不会生锈
C． 制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金
D． 使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素
15.下列关于金属的叙述中正确的是(　　)
A． 常温下所有的金属都是固态 B． 金属具有导电、导热和延展性
C． 金属都具有较高的硬度和密度 D． 金属都具有较高的熔点和沸点
16.已知15.5 g CO、HCOOCH3、HCHO、CH3COOH的混合物在O2中完全燃烧都生成水CO2，将其产物通过足量的Na2O2后，则Na2O2固体增重为（　　）
A． 14.7 g B． 16.1 g C． 15.5 g D． 无法确定
17.有一块镁铝合金，其中镁与铝的质量比是8∶9。加入足量稀硫酸使其完全溶解后，再加入NaOH溶液，生成沉淀的质量随NaOH溶液体积的变化曲线如图所示，其中正确的是(　　)

A． B． C． D．
18.部分被氧化的镁1.6 g跟足量的盐酸反应，在标准状况下生成氢气1.12 L，在与盐酸反应前，被氧化的镁的质量是(　　)
A． 1.2 g B． 0.64 g C． 0.4 g D． 0.24 g
19.下列关于铁矿石的说法正确的是 (　　)
A． 赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B． 铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C． 磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色
D． FeO俗称铁红
20.四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
21.将5 g镁、锌、铁三种金属的混合物投入40 mL稀硫酸中，恰好完全反应，生成的氢气在标准状况下的体积是2.8 L，则这三种金属的物质的量之和为(　　)
A． 0.25 mol B． 0.125 mol C． 0.1 mol D． 0.5 mol
22.有两份质量相同的碳酸氢钠固体，向第一份中加入盐酸使其充分反应；将第二份加热使其完全分解，冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸，充分反应，则它们所耗用的盐酸的体积比为(　　)
A． 2∶1 B． 1∶1 C． 1∶2 D． 4∶1
23.常温下，不能使金属铝溶解的物质是(　　)
A． 硫酸铜溶液 B． 稀硫酸 C． 浓硫酸 D． 氢氧化钠溶液
24.证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋的实验操作如下：①加入足量新制氯水，②加入足量酸性高锰酸钾溶液，③加入少量硫氰化铵溶液，④加入氢氧化钠溶液。最佳的实验操作及顺序是 (　　)
A． ①③ B． ③② C． ③① D． ④①
25.目前世界上用量最大、用途最广的合金是(　　)
A． 铁合金 B． 铝合金 C． 铜合金 D． 钛合金

二、填空题
26.如图所示是铝箔在氧气中燃烧的实验，请回答下列问题：

(1)铝在氧气中燃烧的化学方程式为______________________。
(2)实验时要在铝箔上系上一根火柴，其作用是______________________。
(3)集气瓶底部铺上一层细沙，其作用是______________________。
(4)实验中应观察到的现象是______________________________。
(5)用正确方法引燃铝箔，伸入装有氧气的集气瓶中后，未观察到铝箔剧烈燃烧的现象，可能的原因是____________________________________。
三、实验题
27.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
28.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________________________。
五、计算题
29.部分被氧化的铝箔5.01 g，加入足量的10%的稀盐酸，充分反应后收集到0.5 g氢气。
(1)被氧化的金属铝的质量为多少克?
(2)参加反应的稀盐酸的质量为多少克?


答案解析
1.【答案】A
【解析】黄金是纯金属，石墨是碳的单质，氧化铁属于氧化物，它们不是合金；黄铜是铜锌合金。
2.【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。
3.【答案】A
【解析】设参加反应的Fe3＋物质的量为x，未参加反应的Fe3＋物质的量为y，由反应方程式2FeCl3＋Fe===3FeCl2可知，生成的Fe2＋的物质的量＝，即未参加反应的Fe3＋物质的量y＝，x∶y＝x∶＝2∶3。
4.【答案】D
【解析】在金属活动性顺序表中，排在氢后面的金属与稀硫酸不反应，D正确。
5.【答案】B
【解析】铝与氢氧化钠溶液反应的实质可理解为
2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑、Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O；反应中铝是还原剂，水是氧化剂，氢氧化钠既不是氧化剂也不是还原剂。
6.【答案】B
【解析】氧化铝难溶于水，不能与水反应生成氢氧化铝。
7.【答案】D
【解析】生成0.1 g H2，分别需要锌3.25 g、钠2.3 g、铁2.8 g、镁1.2 g、铝0.9 g，题目中0.1 g氢气需金属的平均质量为2.3 g，故所需混合物中金属必须有大于2.3 g的也必须有小于2.3 g的，则必定有镁或者铝中的一种。根据题意，三种金属均要能与酸反应，但A中铜不与酸反应，不正确；B中Na刚好2.3 g，锌和铁的都要大于2.3 g，产生0.1 g氢气总质量要大于2.3 g，不正确；C中钠刚好2.3 g，镁和铝都要小于2.3 g，产生0.1 g氢气总质量要小于2.3 g，不正确；D中钠刚好2.3 g，铝的质量小于2.3 g，Zn的大于2.3 g，产生0.1 g氢气总质量有可能等于2.3 g，正确。
8.【答案】A
【解析】钠与酸、碱、盐的水溶液反应均放出氢气。A项，发生反应2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，只有气体无沉淀生成；B项，NaOH溶液是饱和溶液，Na与水反应时，消耗水的同时生成NaOH，溶液达到过饱和状态，析出NaOH晶体；C项，钠与水反应生成的NaOH还能进一步与FeCl3反应，生成Fe(OH)3沉淀；D项，钠与水反应生成的NaOH与CuSO4继续反应，生成Cu(OH)2沉淀。
9.【答案】D
【解析】
10.【答案】C
【解析】碳酸钠与碳酸氢钠都能与石灰水反应，生成碳酸钙沉淀。
11.【答案】D
【解析】氧化铝、金属铝都不能与水反应；过量的氢氧化钠溶液与氯化铝反应生成偏铝酸钠、氯化钠和水，无法制得氢氧化铝；过量的氨气与氯化铝溶液反应生成氢氧化铝。
12.【答案】C
【解析】有关反应的方程式为
Fe2O3＋3H2SO4=== Fe2(SO4)3＋3H2O，
CuO ＋ H2SO4===CuSO4＋H2O。
混合物中氧原子的物质的量＝0.04 L×2.5 mol·L－1＝0.1 mol，
用氢气还原2mg该混合物时，
剩余固体的质量＝2mg－0.1 mol×2×16 g·mol－1＝(2m－3.2) g。
13.【答案】C
【解析】由题意可知，盐酸的物质的量为0.1 mol，与0.3 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0.05 mol，而过量的钠继续与水反应产生氢气，0.3 mol钠反应产生氢气的总物质的量为0.15 mol。
14.【答案】B
【解析】一氧化碳具有还原性，可以将铁矿石中的铁还原出来；在相同条件和环境中，不锈钢较碳钢而言不易生锈；碳素钢是铁和碳的合金；铁是人体需要的微量元素，使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素。
15.【答案】B
【解析】常温下，金属单质并不都是固体(金属汞为液体)；具有导电性、导热性和延展性；金属的硬度和密度差别较大，有的金属硬度和密度较大(如铁、铅等)，有的金属硬度和密度较小(如钠、钾等)；金属的熔点和沸点差别较大，有的金属熔点较高(如金属钨等)，有的金属熔点较低(如金属汞等)。
16.【答案】C
【解析】有机物在O2中完全燃烧生成CO2和H2O，燃烧后全部产物通过足量Na2O2，2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2，质量增重Δm=2m（Na2CO3）﹣2m（Na2O2）=2m（CO），可知反应后固体质量增加量为CO的质量；Na2O2与H2O反应2H2O+2Na2O24NaOH+O2↑，质量增重Δm=2m（H2O）﹣m（O2）=2m（H2），可知反应后固体增加的质量为氢气质量，则有机物的化学式符合（CO）n（H2）m，则过氧化钠的增重的质量即等于有机物的质量。
CO、HCOOCH3、HCHO、CH3COOH均符合（CO）n（H2）m，可知混合物在O2中完全燃烧生成水和CO2，产物通过足量的Na2O2后，Na2O2固体增重为15.5 g，故选C。
17.【答案】A
【解析】镁与铝的质量比是8∶9，则其物质的量之比是1∶1，加入过量NaOH溶液后Al(OH)3沉淀完全溶解，只剩余Mg(OH)2沉淀，B项错误；等物质的量的Mg(OH)2与Al(OH)3的质量比是58∶78，即加入过量NaOH后剩余Mg(OH)2的质量小于沉淀最大质量的1/2，C、D项错误。
18.【答案】D
【解析】标况下n(H2)＝0.05 mol，m(H2)＝0.1 g
设参加反应的Mg的质量为x，

x＝1.2 g，
即m(Mg)＝1.2 g，而m(MgO)＝1.6 g－1.2 g＝0.4 g
设被氧化的Mg的质量为y，

y＝0.24 g，D正确。
19.【答案】C
【解析】
20.【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。
21.【答案】B
【解析】Mg、Zn、Fe均用R表示，这三种金属与稀硫酸反应符合通式R＋H2SO4===RSO4＋H2↑，故这三种金属的物质的量之和等于氢气的物质的量，为＝0.125 mol。
22.【答案】B
【解析】无论碳酸氢钠是直接与盐酸反应，还是先加热分解后再与盐酸反应，钠离子的物质的量不变，生成的氯化钠的物质的量相等，即消耗盐酸的量相等。
23.【答案】C
【解析】铝与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸铝和铜；铝与稀硫酸发生置换反应生成硫酸铝和氢气；铝还能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；常温下，铝在浓硫酸中钝化。
24.【答案】C
【解析】取原溶液少许，先滴加硫氰化铵溶液，若溶液不变红色，说明原溶液中不含有Fe3＋；再滴加氯水，溶液变为红色，说明原溶液中含有Fe2＋。酸性高锰酸钾溶液为紫红色的，干扰溶液变为红色的观察；Fe2＋与碱反应产生沉淀的颜色由白色到灰绿色最终变为红褐色的变化，Fe3＋与碱反应产生红褐色沉淀，二者同时出现，难于观察。
25.【答案】A
【解析】目前世界上用量最大的合金是铁合金即钢材。
26.【答案】(1)4Al＋3O22Al2O3　(2)点燃火柴从而引燃铝箔　(3)防止高温产物炸裂集气瓶　(4)剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体　(5)铝箔表面有一层氧化膜未除去，氧气不纯等
【解析】(1)铝在氧气中燃烧生成Al2O3。(2)铝箔上系上一根火柴，作用是点燃火柴从而引燃铝箔。(3)集气瓶底部铺上一层细沙，作用是防止高温产物炸裂集气瓶。(4)铝在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体。(5)铝箔未剧烈燃烧，可能原因是铝箔表面有一层氧化膜未除去，或氧气不纯等。
27.【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。
28.【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。
29.【答案】(1)被氧化的金属铝的质量为0.27 g。(2)参加反应的稀盐酸的质量为193.45 g。
【解析】设与盐酸反应的Al的质量为x，与铝反应的HCl的物质的量为y：

x＝4.5 g，y＝0.5 mol
m(Al2O3)＝5.01－4.5＝0.51 g，n(Al2O3)＝0.005 mol，被氧化n(Al)＝0.01 mol，即被氧化的Al的质量为0.27 g。

参加反应的HCl总量＝0.5 mol＋0.03 mol＝0.53 mol，m(HCl)＝19.345 g，需要10%的稀盐酸193.45 g。