2022年高一化學(xué)人教版必修1練習(xí)：第3章 金屬及其化合物 測評含解析

第三章測評(時間:90分鐘滿分:100分)可能用到的相對原子質(zhì)量:H—1O—16Na—23Al—27Cl—35.5Fe—56一、選擇題(本題包括12小題,每小題4分,共48分。每小題只有1個選項符合題意)1.我國科學(xué)家參與研制的阿爾法磁譜儀隨美國發(fā)現(xiàn)號航天飛機升入太空,開始了探索宇宙中是否存在“反物質(zhì)”和“暗物質(zhì)”的研究工作。根據(jù)所學(xué)的知識推測制造阿爾法磁譜儀核心部件的材料是()A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe解析:Fe3O4具有磁性,又稱為磁性氧化鐵。答案:C2.下列敘述正確的是()A.通過物理變化使鐵制品表面生成致密的氧化膜,可以防止生銹B.常見的合金鋼主要有硅鋼、錳鋼、鎢鋼和不銹鋼C.氧化物只能作氧化劑,不能作還原劑D.生鐵中的球墨鑄鐵,沒有機械強度,所以在什么場合都不可以代替鋼解析:A項,生成致密的氧化膜是化學(xué)變化;C項,有些氧化物可以作還原劑,如一氧化碳,利用它的還原性可以在工業(yè)上冶煉金屬;D項,生鐵中的球墨鑄鐵具有很高的機械強度,在某種場合可代替鋼。答案:B3.關(guān)于鈉及其化合物性質(zhì)的敘述,不正確的是()A.過氧化鈉是淡黃色固體,可用于呼吸面具中作為氧氣來源B.氧化鈉和過氧化鈉都能與二氧化碳反應(yīng),生成物完全相同C.碳酸鈉固體中混有少量碳酸氫鈉,可用加熱的方法除去碳酸氫鈉D.質(zhì)量相等的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與足量鹽酸反應(yīng),后者產(chǎn)生氣體多解析:過氧化鈉是淡黃色固體,過氧化鈉與人呼出的二氧化碳和水蒸氣反應(yīng)均放出氧氣,故可用于呼吸面具中氧氣的來源,A正確;氧化鈉和過氧化鈉都能與二氧化碳反應(yīng),前者只生成碳酸鈉,后者除生成碳酸鈉之外還放出氧氣,B錯誤;碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水蒸氣和二氧化碳,故碳酸鈉固體中混有少量碳酸氫鈉時,可用加熱的方法除去碳酸氫鈉,C正確;1mol碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與足量鹽酸反應(yīng),都生成1molCO2,即生成等量的CO2氣體,消耗碳酸鈉的質(zhì)量大,故質(zhì)量相等的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與足量鹽酸反應(yīng),后者產(chǎn)生的氣體多,D正確。答案:B4.下列推理正確的是()A.鋁粉在氧氣中燃燒生成Al2O3,故鈉在氧氣中燃燒生成Na2OB.鐵能從硫酸銅溶液中置換出銅,故鈉也能從硫酸銅溶液中置換出銅C.活潑金屬鈉保存在煤油中,故活潑金屬鋁也保存在煤油中D.鈉與氧氣、水等反應(yīng)時鈉均作還原劑,故金屬單質(zhì)參與反應(yīng)時金屬單質(zhì)均作還原劑解析:鈉在氧氣中燃燒生成Na2O2,A錯誤;鈉非?；顫?鈉加入硫酸銅溶液中,鈉先與水反應(yīng)生成NaOH,NaOH再與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀,B錯誤;由于鈉易與水、氧氣反應(yīng),故為了隔絕空氣保存在煤油中;鋁在空氣中易與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化物保護(hù)膜,故不需要保存在煤油中,放在廣口瓶中即可,C錯誤;由于金屬單質(zhì)在反應(yīng)中,化合價均升高被氧化,故金屬單質(zhì)參與反應(yīng)時金屬單質(zhì)均作還原劑,D正確。答案:D5.下列有關(guān)焰色反應(yīng)的敘述正確的是()A.只有金屬的化合物灼燒時才會有不同的顏色B.每次實驗后,鉑絲都要用水洗凈C.若透過藍(lán)色鈷玻璃只看到紫色,說明樣品中含鉀元素而一定不含鈉元素D.若樣品灼燒呈黃色,判斷一定有鈉元素,但不能排除含其他金屬元素解析:焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì),單質(zhì)和化合物均有,有些非金屬在灼燒時也會有不同的焰色,如硫黃燃燒,A錯誤;每次實驗完后,鉑絲要用稀鹽酸洗,用水洗不徹底,B錯誤;透過藍(lán)色鈷玻璃會濾去黃光,只看到紫色,說明樣品中含鉀元素卻無法判定是否含鈉元素,C錯誤;若灼燒樣品火焰呈黃色,判斷一定含鈉元素,但有些不能發(fā)生焰色反應(yīng)的金屬如鐵元素,卻不能斷定是否有,D正確。答案:D6.200mL0.1mol·L-1的AlCl3溶液與等體積0.4mol·L-1的NaOH溶液混合后充分反應(yīng),最終產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量為()A.1.56g B.0.78gC.2.08g D.0解析:據(jù)條件可知n(Al3+)∶n(OH-)=1∶4,此時Al3+恰好轉(zhuǎn)化為AlO2-;離子方程式為Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,故選答案:D7.下列各組中的兩種物質(zhì)作用,反應(yīng)條件(溫度或者反應(yīng)物用量)改變,不會引起產(chǎn)物種類改變的是()A.Na和O2B.NaOH和CO2C.Na2O2和CO2D.AlCl3和NaOH解析:A項,Na在常溫下與O2反應(yīng),生成Na2O,點燃時生成Na2O2;B項,NaOH與少量CO2生成Na2CO3,足量CO2生成NaHCO3;D項,NaOH少量時生成Al(OH)3,過量時生成NaAlO2。答案:C8.下列實驗的現(xiàn)象或表述正確的是()A.在酒精燈上灼燒鋁箔,會發(fā)現(xiàn)熔化的鋁不斷滴落B.檢驗紅磚中的氧化鐵成分,向紅磚粉末中加入鹽酸,充分反應(yīng)后取上層清液于試管中,滴加KSCN溶液2~3滴即可C.制備氫氧化亞鐵時,向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液,邊加邊攪拌,即可制得白色的氫氧化亞鐵D.向飽和FeCl3溶液中滴入少量NaOH溶液,煮沸后即得紅棕色Fe(OH)3膠體解析:鋁在空氣中燃燒,首先生成Al2O3,其熔點高,而內(nèi)部的Al的熔點低,所以里面熔化,而外面不熔化,故看到不滴落的現(xiàn)象,A錯誤;制備氫氧化亞鐵時,用長滴管吸取氫氧化鈉溶液后,把滴管插入硫酸亞鐵溶液的底部,不能攪拌,否則會帶入氧氣,看不到白色的氫氧化亞鐵,C錯誤;向飽和FeCl3溶液中滴入少量NaOH溶液,得到Fe(OH)3沉淀,D錯誤。答案:B9.11.6gFe3O4加到100mL某濃度的鹽酸中,再加入9.8g鐵粉,反應(yīng)停止時,溶液中無固體存在。向溶液中滴加硫氰化鉀溶液,未見顏色變化,為了中和過量的鹽酸(不考慮鹽酸的揮發(fā)),且使鐵完全轉(zhuǎn)化成Fe(OH)2,共消耗5.0mol·L-1NaOH溶液160mL。原鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為()A.2mol·L-1 B.4mol·L-1C.6mol·L-1 D.8mol·L-1解析:由題意可知,經(jīng)過一系列反應(yīng)后,最終得到的物質(zhì)是Fe(OH)2和NaCl,根據(jù)元素守恒得:c(HCl)×V(HCl)=c(NaOH)×V(NaOH),c(HCl)=5.0mol·L-1×160mL100mL=8答案:D10.下列各組物質(zhì)中,X是主要物質(zhì),Y是少量雜質(zhì),Z是除去雜質(zhì)所需加入的試劑,其中所加試劑正確的一組是()選項ABCDXFeCl2FeCl3FeNa2SO4YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液解析:A項應(yīng)加入鐵粉與FeCl3反應(yīng)生成FeCl2;B項Fe將FeCl3還原成FeCl2,所以加入鐵粉置換出單質(zhì)銅后還應(yīng)再通入Cl2;D項加入BaCl2后生成BaCO3、BaSO4沉淀,應(yīng)加入稀硫酸除雜。答案:C11.要驗證Mg、Fe、Cu三種金屬的活動性順序,可選用下列哪組物質(zhì)進(jìn)行實驗()A.Cu、FeCl2溶液、MgCl2溶液B.Fe、Cu、MgCl2溶液C.Mg、CuO、FeSO4溶液D.Fe、CuSO4溶液、MgCl2溶液解析:A項中Cu不與FeCl2溶液、MgCl2溶液反應(yīng),無法實現(xiàn)題中要求;B項Fe、Cu都不與MgCl2溶液反應(yīng);C項中Mg與FeSO4溶液反應(yīng),置換出Fe,證明Mg比Fe活潑,因氧化銅不溶于水,故無法證明Fe比Cu活潑;D項Fe與CuSO4溶液反應(yīng)置換出Cu,證明Fe比Cu活潑,Fe和Cu不與MgCl2溶液反應(yīng)證明Fe和Cu不如Mg活潑。答案:D12.向X的溶液中,加入Y試劑,產(chǎn)生的沉淀或氣體如下圖所示,下列選項與所述情形相符的是()A.向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液B.向NaOH和Ca(OH)2的混合液中通入CO2C.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液D.向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加稀鹽酸解析:向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液,開始NaOH先與HCl發(fā)生中和反應(yīng),無沉淀生成,繼續(xù)滴加NaOH溶液與AlCl3反應(yīng)先生成Al(OH)3白色沉淀,然后沉淀又溶解,且沉淀生成與溶解消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶1,A選項中圖像不符。向NaOH和Ca(OH)2的混合液中通入CO2,CO2先與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3白色沉淀,再與NaOH反應(yīng)生成可溶性鹽,此時沉淀量不變,后又與CaCO3及水反應(yīng)生成可溶性鹽Ca(HCO3)2,且CaCO3的生成與溶解消耗CO2的量相等,B項與之符合。向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液,NaOH先與Al3+反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,再與NH4+反應(yīng)生成NH3·H2O,最后與Al(OH)3沉淀反應(yīng)生成可溶性偏鋁酸鹽,且整個過程消耗NaOH的量之比為3∶1∶1,C選項中的圖像不符。向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加稀鹽酸,HCl先與NaOH反應(yīng)再與Na2CO3反應(yīng),且與Na2CO3反應(yīng)是分步進(jìn)行的,先生成NaHCO3,NaHCO3再與HCl反應(yīng)才放出CO2氣體,放出CO2氣體消耗的HCl比未生成CO2氣體消耗的HCl少答案:B二、非選擇題(本題包括4小題,共52分)13.(10分)已知X為Fe2O3和CuO的混合物,且氧化性強弱順序:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+。X樣品可發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系:(1)寫出步驟③可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式(共有3個)

。

(2)若溶液E中只有一種金屬離子,則一定是;若溶液E中含有兩種金屬離子,則一定是。

(3)若D固體是純凈物,該固體是(填化學(xué)式)。

(4)印刷電路板是由高分子材料和銅箔復(fù)合而成的,可用FeCl3溶液作“腐蝕劑”刻制印刷電路板,該過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

解析:(1)①步中的反應(yīng)為CuO+2HClCuCl2+H2O、Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O,所得溶液為FeCl3、CuCl2及過量的HCl的混合溶液;步驟②得到的固體有銅、鐵兩種,若B是銅,根據(jù)題給的氧化性順序可知,只有一個反應(yīng),不符合3個反應(yīng)的要求,故B應(yīng)是鐵。(2)若溶液E中只有一種金屬離子,則必然是氧化性最弱的Fe2+;若溶液E中含有兩種金屬離子,則為Fe2+、Cu2+。(4)根據(jù)氧化性Fe3+>Cu2+可知,腐蝕電路板的反應(yīng)為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。答案:(1)2Fe3++Fe3Fe2+、Cu2++FeFe2++Cu、2H++FeFe2++H2↑(2)Fe2+Fe2+、Cu2+(3)Cu(4)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+14.(10分)如圖所示裝置,可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和6mol·L-1的硫酸,其他試劑任選。填寫下列空白:(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是,A中反應(yīng)的離子方程式是。

(2)實驗開始時應(yīng)先將活塞a(填“打開”或“關(guān)閉”)。

(3)簡述生成Fe(OH)2的操作過程:

。

(4)實驗完畢,打開b處活塞,放入一部分空氣,此時B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

解析:A為氫氣的發(fā)生裝置,B為產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀裝置,當(dāng)a打開時,H2通過a進(jìn)入B中排出B內(nèi)氧氣,a關(guān)閉時,A內(nèi)氣體壓強增大,使A中FeSO4、H2SO4混合液進(jìn)入B中與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀。答案:(1)鐵屑Fe+2H+Fe2++H2↑(2)打開(3)首先打開a,讓分液漏斗中酸液流下,使A中產(chǎn)生的H2通入B中,一段時間后關(guān)閉a,A中液體沿導(dǎo)管流入B中,產(chǎn)生少量白色沉淀(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)315.(18分)某工廠排放的工業(yè)廢水中含F(xiàn)e3+、Al3+、Cu2+,工廠為了減少環(huán)境污染,變廢為寶,利用廢鐵屑和其他化學(xué)試劑進(jìn)行如下操作,得到了鐵紅、Al2O3和金屬Cu,回答下列問題:(1)固體A的成分是(用化學(xué)式表示)。

(2)寫出B→D的離子方程式:,該反應(yīng)中氧化劑是,2molCl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子mol,溶液D中滴加KSCN溶液的現(xiàn)象是。

(3)溶液E焰色反應(yīng)呈黃色,試劑H是(用化學(xué)式表示);D→E反應(yīng)的離子方程式是。

(4)分別寫出鐵紅和氧化鋁在工業(yè)上的一種主要用途:鐵紅;

氧化鋁。

解析:(1)加入廢鐵屑后發(fā)生如下反應(yīng):Fe+Cu2+Cu+Fe2+,又由于鐵屑過量,所以固體A的成分為Fe和Cu。(2)溶液B中含有Fe2+、Al3+,加入足量氯水的目的是將Fe2+氧化為Fe3+;Cl2作為氧化劑參加反應(yīng),由0價變?yōu)?1價,所以2molCl2轉(zhuǎn)移電子4mol;溶液D中含有Fe3+,滴加KSCN溶液變紅色。(3)焰色反應(yīng)呈黃色,說明溶液E中含有Na+,溶液H為NaOH溶液。D→E反應(yīng)的離子方程式為Al3++4OH-AlO2-+2H2O。答案:(1)Fe、Cu(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-Cl24溶液變紅色(3)NaOHAl3++4OH-AlO2-+2H2(4)紅色油漆或涂料等耐火材料16.(14分)在MgCl2和AlCl3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至過量。經(jīng)測定,加入的NaOH的物質(zhì)的量(mol)