化学必修1第三章 金属及其化合物综合与测试当堂达标检测题

第3章单元测试题解析(新人教版必修1)

 (时间60分钟，满分100分)

一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)

1．某物质灼烧时焰色反应为黄色，下列判断正确的是(　　)

A．该物质一定是钠的化合物

B．该物质一定含钠元素

C．该物质一定是金属钠

D．该物质中一定含钠离子

解析：焰色反应为某些金属元素的物理性质，与该元素的存在形式、状态无关．

答案：B

2．将15 mL 2 mol/L Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol/L MCln盐溶液中，恰好将溶液中的Mn＋离子完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是(　　)

A．4　　　　　　　　　　 B．3

C．2        D．1

解析：CO所带的电荷数与Mn＋所带的电荷数应相等，据此建立计算关系即可得出答案．

答案：B

3．下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是(　　)

A．铝在常温下不能与氧气反应

B．铝不能与氯气反应

C．铝既能溶于酸，又能溶于碱

D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应

解析：铝是一种活泼金属，常温下易被空气氧化，生成一层致密的氧化膜，金属铝能在氯气中燃烧生成AlCl3，氧化铝是一种两性氧化物，既能与强酸反应又能与强碱反应．

答案：C

4．过氧化钠跟足量的NaHCO3混合后，在密闭容器中充分加热，排除气体物质后冷却残留的固体物质是(　　)

A．Na2O2、Na2CO3　　　  B．NaOH、Na2CO3

C．Na2CO3      D．Na2O2、NaOH、Na2CO3

解析：NaHCO3不稳定，受热易分解生成Na2CO3、CO2和H2O.产生的CO2和H2O均能跟Na2O2反应分别生成Na2CO3和NaOH，同时还存在CO2与NaOH的反应：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O.由于NaHCO3足量，亦即CO2足量，NaOH将全部反应生成Na2CO3，故密闭容器中的残留固体只有Na2CO3.

答案：C

5．下列物质①NaHCO3　

②(NH4)2SO4　③Al2O3　④(NH4)2CO3

⑤Mg(OH)2中，既可以和盐酸反应也可以和Ba(OH)2溶液反应的是(　　)

A．①③④     B．①②③④

C．②③④     D．①③④⑤

解析：五种物质中(NH4)2SO4只与Ba(OH)2反应，Mg(OH)2只与盐酸反应，NaHCO3、Al2O3、(NH4)2CO3与二者都反应．

答案：A

6．下列关于金属铝的叙述中，说法正确的是(　　)

A．Al是地壳中含量最多的元素

B．Al是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现氧化性

C．与Al反应产生H2的溶液一定呈酸性

D．Al箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al并不滴落

解析：Al是地壳中含量最多的金属元素，地壳中含量最多的是氧元素．Al失电子，表现还原性，Al可以与NaOH溶液反应产生H2.A、B、C都不正确．Al的熔点比氧化铝的熔点低．

答案：D

7．现有2 mol/L的盐酸和硫酸各100 mL，分别加入等质量的铁粉，反应完全后，所产生的气体质量之比为2∶3，则往酸中加入的铁粉的质量是(　　)

A．2.8 g     B．5.6 g

C．8.4 g     D．16.8 g

解析：铁粉与盐酸的反应中，铁粉是过量的，所以生成的气体根据盐酸计算，即得到氢气为2 mol/L×0.1 L/2＝0.1 mol，所以由硫酸生成的氢气为0.15 mol，而在铁与硫酸反应中硫酸是过量的，所以根据氢气可计算得到加入铁的质量为0.15 mol×56 g/mol＝8.4 g.

答案：C

8．向硫酸铜溶液中加入一小块金属钠后，观察到的现象有(　　)

①钠浮于液面上　②熔化成小球　③发出嘶嘶的响声，放出气体　④钠周围蓝色沉淀部分变黑　⑤有蓝色沉淀产生　⑥析出大量红色的铜　⑦小球在溶液中沉浮　⑧小球在液面上游动、逐渐变小，直至消失

A．①②③④⑤⑥     B．①②③④⑤⑧

C．①②③⑥⑧      D．②⑥⑦

解析：Na的密度比水小，与水反应生成H2和NaOH并放热，使低熔点的Na熔化并被H2推动着无规则游动；NaOH与CuSO4反应得到Cu(OH)2，同时，部分Cu(OH)2受热分解生成黑色的CuO.

答案：B

9．下列各组物质相互反应后，再向得到的溶液中滴入KSCN试剂，溶液变成红色的是

(　　)

A．氯水和氯化亚铁溶液     B．铁屑和氯化铜溶液

C．铁屑和过量稀硫酸     D．过量铁屑和氯化铁溶液

解析：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色)．

答案：A

10．某溶液由相同物质的量的CuCl2、FeCl3、AlCl3混合而成，向该溶液中加入铁粉，充分搅拌后振荡，铁粉仍有剩余，则溶液中存在较多的阳离子是(　　)

A．Fe3＋、Cu2＋     B．Fe2＋、Al3＋

C．Fe3＋、Al3＋     D．Fe2＋、Fe3＋

解析：Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu,2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋.

答案：B

11．将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe2＋和Fe3＋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

解析：设FeCl3的物质的量为1 mol，加入的铁粉的物质的量为x，

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

2 mol  1 mol  3 mol

2x   x      3x

根据题意列出方程式：1 mol－2x＝3x，

故x＝0.2 mol.

所以已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为：0.4∶0.6＝2∶3.

答案：A

12．类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否，下列几种类推结论中，错误的是(　　)

①钠与水反应生成NaOH和H2；所有金属与水反应都生成碱和H2

②铁露置在空气中一段时间后就会生锈；性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中

③化合物NaCl的焰色为黄色；Na2CO3的焰色也为黄色

④密度为1.1 g/cm3与密度为1.2 g/cm3的NaCl溶液等体积混合，所得NaCl溶液的密度界于1.1 g/cm3与1.2 g/cm3之间；Na­K合金的熔点应界于Na和K熔点之间

A．①②     B．①④

C．①②③④    D．①②④

解析：只有活泼金属如K、Ca、Na等才能与水反应生成碱和H2，①错误；铝能在空气中形成一层致密的氧化物薄膜，保护内层金属，故能稳定存在，②错误；所有钠盐的焰色均为黄色，③正确；合金的熔点低于任何一种成分金属，故④错误，故D项符合题意．

答案：D

13．如图表示金属X、Y及它们的合金Z分别与足量盐酸反应放出H2量的情况．横坐标表示消耗金属的物质的量，纵坐标表示在标准状况下产生H2的体积．下列有关合金组成的判断正确的是

(　　)

A．n(Na)∶n(Fe)＝2∶1　　 B．n(Mg)∶n(K)＝1∶2

C．n(Na)∶n(Al)＝1∶3    D．n(K)∶n(Al)＝1∶1

解析：据X的图象知，X为一价金属；据Y的图象知Y为三价金属，据Z图象知Z的平均化合价为＋2价，故二者的物质的量之比应为1∶1.

答案：D

14．将5.1 g镁铝合金溶于70 mL 4 mol/L硫酸中，当合金完全溶解后，再加入70 mL 8 mol/L的NaOH溶液，得沉淀的质量为13.6 g，则加入硫酸时，产生H2的物质的量为(　　)

A．0.2 mol    B．0.25 mol

C．0.3 mol    D．0.35 mol

解析：n(NaOH)＝2n(H2SO4)，加入NaOH以后，溶质变为Na2SO4，沉淀是Mg(OH)2和Al(OH)3，转移的电子物质的量n(e－)＝n(OH－)，

n(H2)＝n(e－)＝×＝0.25 mol.

答案：B

15．有100 mL 3 mol/L的氢氧化钠溶液和100 mL 1 mol/L的氯化铝溶液．按如下两种方法进行实验：①将氢氧化钠溶液分多次加入到氯化铝溶液中；②将氯化铝溶液分多次加入到氢氧化钠溶液中．比较两次实验，结果是(　　)

A．现象相同，最终沉淀量相等

B．现象不同，最终沉淀量不相等

C．现象相同，最终沉淀量不相等

D．现象不同，最终沉淀量相等

解析：题中n(NaOH)∶n(AlCl3)＝3∶1，若将两溶液直接混合，恰好完全反应生成Al(OH)3，故两实验最终得到Al(OH)3的物质的量相同．实验①的现象为：随加入的NaOH溶液的逐渐增多，沉淀量也逐渐增多，完全加入后沉淀量最大．实验②的现象为：开始加入AlCl3溶液时反应生成NaAlO2，无沉淀生成，然后Al3＋与AlO反应生成Al(OH)3沉淀，完全加入AlCl3后沉淀量达到最大．

答案：D

16．在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量，产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示，由此确定，原溶液中含有的阳离子是(　　)

A．Mg2＋、Al3＋、Fe2＋　　　 B．H＋、Mg2＋、Al3＋

C．H＋、Ba2＋、Al3＋     D．只有Mg2＋、Al3＋

解析：Fe2＋的溶液为浅绿色，故A选项排除；开始没有沉淀生成，可推知溶液中有较多H＋，故排除D选项；生成沉淀的量先增加后减少且不完全溶解，可推知溶液中有Al3＋、Mg2＋.

答案：B

二、非选择题(本题包括6小题，共52分)

17．(5分)图中表示A～E五种物质的转化关系．若将它们灼烧，火焰都呈黄色；A能跟水起剧烈反应，D常用作潜水艇里的氧气来源．试推断A～E各物质(写化学式)：

A_________；B_________；C_________；D_________；E__________.

解析：五种物质的焰色反应均呈黄色，说明都含有钠元素，而A能与水剧烈反应，说明A是钠单质，D为Na2O2，根据Na及其化合物之间的相互转变，可以推知B为Na2O，C为NaOH，E为Na2CO3.

答案：Na　Na2O　NaOH　Na2O2　Na2CO3

18．(8分)铝粉与某些金属氧化物组成的混合物叫铝热剂，铝热剂在高温下发生的反应叫铝热反应．如：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，反应发生时放出大量的热．仔细阅读上述信息回答下列问题：

(1)“铝热反应”属于四大基本反应类型中的________反应．

(2)信息中的“某些”反应指________(填“比铝活泼的”、“比铝不活泼的”或“任意”)反应．

(3)试写出铝粉与MnO2发生的铝热反应方程式________________________________．

(4)题给的铝热反应可用于野外焊接钢轨，试说明其原因：__________________.

解析：(1)据反应物和生成物的特点可看出应属于置换反应．(2)置换反应原理是活泼金属置换出较不活泼的金属．(3)生成产物为Mn和Al2O3.(4)利用反应放出的大量的热使金属熔化．

答案：(1)置换　(2)比铝不活泼的

(3)4Al＋3MnO22Al2O3＋3Mn

(4)反应放出的大量热将生成的金属铁熔化流入裂缝中将钢轨焊接在一起

19． (8分)已知A、B、C是三种常见的单质，其中A为固体，B、C为气体；D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色；B和C反应的产物极易溶于水得无色溶液E.它们之间转化关系如图所示．

(1)写出D和E分别与A反应的离子方程式：

D＋A：____________________________________________________________________.

E＋A：____________________________________________________________________.

(2)写出在F中加入NaOH并在空气中放置所发生的反应的化学方程式：_____________

________________________________________________________________________.

解析：根据“D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸溶液呈红褐色”，可知D为FeCl3，再根据A、B状态知A为Fe，B为Cl2；再根据D＋A→F，知F为FeCl2；从而可推知：C为H2，E为盐酸．

答案：(1)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

(2)FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

20．(8分)A是一种红棕色金属氧化物，B、D是金属单质，J是一种难溶于水的白色化合物，受热后容易发生分解．

 (1)写出下列物质的化学式：

A：________，E：________，J：________，G：________.

(2)按要求写方程式：

A与B在高温条件下生成C和D的化学方程式：

________________________________________________________________________；

C转化为I的离子方程式：

________________________________________________________________________.

解析：由题可知：A为Fe2O3，F为Fe(OH)2，G为Fe(OH)3.因为C是两性物质Fe2O3＋BD＋C，则D为Fe，C为Al2O3，J为Al(OH)3.

答案：(1)Fe2O3　FeCl2　Al(OH)3　Fe(OH)3

(2)Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe

Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O

21．(10分)如下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化．实验时必须使用铁屑和6 mol/L的硫酸，其他试剂任选．填写下列空白．

(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是________，A中反应的离子方程式是______________________________________________________________________．

(2)实验开始时就先将活塞E________(填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是________．

(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程_______________________________________________

________________________________________________________________________.

(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式_________．

解析：在Fe(OH)2制备实验中，为了能较长时间观察到白色沉淀，最关键一点就是建立无O2环境．题目中的实验就体现了这一思想．

实验开始时先打开E，让H2把A、B装置中的空气排出，让Fe(OH)2在H2气氛中生成，以便较长时间观察Fe(OH)2.H2充满B后关闭E，A中的FeSO4溶液沿竖直长导管进入B瓶，与NaOH溶液反应．

答案：(1)铁屑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

(2)打开　H2

(3)关闭活塞E，使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应

(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

22．(13分)如图实验装置用于验证某些物质的性质．在试管A中装入足量的固体NaHCO3.试回答下列问题：

(1)在A试管内发生反应的化学方程式是____________________________________．

(2)B装置的作用是_______________________________________________________．

(3)在双球干燥管内发生反应的化学方程式为___________________________________．

(4)双球干燥管内观察到的实验现象是_________________________________________．

上述实验现象说明________________________________________________________．

(5)若将干燥管内的Na2O2换成Na2O，则双球干燥管内观察到的实验现象是________________________________________________________________________．

解析：根据实验装置图，可整理出实验的步骤和顺序为：A中的NaHCO3受热分解产生的CO2和H2O(g)进入试管B，H2O(g)被浓硫酸吸收，从B中出来的CO2气体与C处Na2O2反应，生成O2，从而促进蚊香的燃烧．第(5)问中，将Na2O2换成Na2O，则发生反应：Na2O＋CO2===Na2CO3，无O2放出，所以蚊香会逐渐熄灭．

答案：(1)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑

(2)吸收气体中的水蒸气(干燥CO2)

(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

(4)淡黄色的Na2O2逐渐转变为白色粉末，点燃的蚊香燃烧更加剧烈

Na2O2能与CO2反应，生成白色粉末状物质和O2

(5)点燃的蚊香逐渐熄灭