5.1金属的性质 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学沪科版（2020）必修第二册

2024—2025学年高中化学沪科版必修第二册5.1金属的性质 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列离子反应方程式书写正确的是 A．铁粉与稀硫酸反应： B．钠与水反应： C．鸡蛋壳与醋酸反应： D．小苏打与盐酸反应： 2．北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是 A．合金中只含有金属元素 B．铁能制成铁丝利用了铁的延展性 C．生锈的钢铁制品没有回收价值 D．合金的熔点一般比其组成金属更高 3．金属铝应用广泛。下列有关说法正确的是 A．它常温与氧气反应，但铝制品在空气中比较耐腐蚀 B．它是一种活泼的金属，1molAl能与盐酸反应产生 C．它有致密的氧化物保护膜，能耐酸碱腐蚀 D．它易与镁形成合金，是人类最早使用的合金 4．下列行为不符合安全要求的是 A．钠着火，用二氧化碳灭火器灭火 B．氢气点燃前，先进行验纯 C．闻氯气时，用手轻轻扇动使少量气体进入鼻孔 D．稀释浓硫酸时，将浓硫酸缓慢倒入盛有水的烧杯中并不断搅拌 5．焰火“脚印”“笑脸”“五环”，让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫，这与高中化学中焰色试验知识相关。下列说法中不正确的是 A．焰色试验是化学变化，利用的是元素的性质 B．利用焰色试验不可区分与固体 C．焰色反应一般用铂丝，细铁丝蘸取药品做相关实验 D．更换样品时，需用盐酸洗涤铂丝，然后在酒精灯上灼烧至几乎无色才能蘸取新样品 6．利用如图所示装置进行金属钠与水反应的实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是 A．钠块始终保持在a处，直至完全消失 B．钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处 C．钠块在煤油与水的交界处上下跳动直至消失 D．随反应的进行，煤油与胶塞处液面上升，漏斗中液面下降 7．近年来我国科学家在诸多科技领域取得新突破，下列成果所涉及的材料为金属材料的是 A．可应用于电化学能量储存和转换的新型全碳材料——石墨炔 B．单孔腔镜手术机器人蛇形手术臂使用的形状记忆合金——镍钛合金 C．大型客机C919的发动机涡轮部件——陶瓷基复合材料 D．“长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢 8．金属的冶炼体现了人类文明的发展历程，下列关于工业冶炼金属说法正确的是 A．制：高温分解制备 B．制：将溶于盐酸中，电解所得溶液 C．制：用焦炭和空气反应产生的在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物 D．制：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，原理为 9．下列说法不正确的是 A．废旧金属的回收利用有利于减轻污染 B．利用焦炭与氧气反应生成的在高温下还原铁矿石可得到铁 C．金属镁较活泼，电解氯化镁溶液可以获取金属镁 D．金子比沙子密度大，可利用水洗法直接获得 10．取黄豆大小的金属钠置于含纯水的烧杯中(如图)，反应过程中不可能观察到的现象是 A．溶液逐渐变红 B．金属钠四处游动 C．金属钠浮在水面上 D．金属钠熔化成光亮小球 11．下列离子方程式中，正确的是 A．溶液中通入少量： B．通入石灰乳中： C．饱和溶液中通入过量： D．Al放入溶液中： 12．如图，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成，据此判断，下列说法正确的是 A．上述反应不能说明钠比铜活泼 B．将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液，反应现象相同 C．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu D．上述反应一定不是置换反应 13．铁的化合物种类丰富，下列铁的化合物中，不能直接通过化合反应得到的是 A．Fe3O4 B．FeCl2 C．Fe(OH)2 D．Fe(OH)3 14．下列实验操作正确的是 选项 实验 操作 A 观察钠与水反应的现象 用镊子从煤油中取出金属钠，切下黄豆大小的钠，小心放入装满水的烧杯中 B 鉴别与溶液 用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水 C 证明与是放热反应 用棉花包裹，放入充满的集气瓶中，棉花燃烧说明是放热反应 D 鉴别与溶液 用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直接观察火焰的颜色 A．A B．B C．C D．D 二、填空题 15．金属元素在自然界中的存在形态 、 、 。 16．在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2+的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。 ①Fe3+②Fe2+③Fe、Fe2+④Fe2+、Fe3+ (1)AB段铁元素以 形式存在。 (2)BC段铁元素以 形式存在。 (3)CD段铁元素以 形式存在。 17．某地危险品仓库发生火灾，仓库内储存的金属钠遇到水后引发巨大的爆炸。请根据所学知识回答下列问题： (1)钠通常保存在 中。 (2)为探究金属钠遇水发生爆炸的原因，某兴趣小组设计了如图所示的实验。 已知：苯的密度比钠和水小，易挥发、燃烧，与钠不反应。 ①钠与水反应的化学方程式是 。 ②向上提大头针，使钠掉落，预测可能出现的实验现象为 。 ③反应一段时间后，用燃着的火柴靠近注射器针头顶端，有淡蓝色火苗出现，用洁净干燥的烧杯罩住火焰，烧杯内壁有水珠出现。 i.甲同学根据元素守恒和反应现象判断反应产生了可燃性气体，该气体为 (填名称)。 ii.乙同学认为甲同学的结论不正确，其理由是 。 iii.为验证甲同学的结论是否正确，丙同学认为应该做的对照实验为 。 ④丁同学在反应结束后，用手轻轻触摸苯与水的分界处的试管外壁，有发烫的感觉，说明钠与水反应 (填“吸”或“放”)热。 (3)综合(2)中的实验，你认为事件中金属钠遇到水后引发爆炸的原因是 。 18．钠与水反应的实验过程如图①、②、③所示。 (1)将图②中的现象与解释用直线连接起来 。 实验现象 解释 钠熔成小球 产生了气体 钠四处游动，嘶嘶作响 钠的密度比水小 钠浮在水面上 钠与水反应放热且钠的熔点低 (2)图③中滴加酚酞试液后，观察到溶液变红，说明有 生成； (3)钠与水反应的化学方程式是 。 三、计算题 19．将4.6g钠投入一定量的水中，充分反应，所得溶液加水稀释到500mL。求： (1)反应中生成的气体在标况下的体积 ？ (2)所得溶液中，溶质的物质的量浓度 ？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年3月6日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B A A A C B C C A 题号 11 12 13 14 答案 D C C C 1．D 【详解】A．铁和稀硫酸反应，生成硫酸亚铁和氢气：，A错误； B．钠和冷水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式电荷不守恒，应该为，B错误； C．醋酸为弱酸，不能拆，反应为：，C错误；   D．小苏打中碳酸氢根离子为弱酸根离子，与盐酸反应生成二氧化碳和水：，D正确； 故选D。 2．B 【详解】A．合金是指向一种金属中加热融合其它金属或非金属而形成具有金属特征的混合物，则合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素，故A不正确； B．铁具有良好的延展性，铁能制成铁丝利用了铁具有优良的延展性，故B正确； C．生锈的钢铁制品仍可以废物利用，仍有回收价值，故C不正确； D．合金的熔点一般比组成金属的熔点低，故D不正确； 故选B。 3．A 【详解】A．铝在常温下可以被空气中的氧气氧化，并在表面形成一层致密的薄膜，从而具有一定的抗腐蚀性能，故A正确； B．铝是一种活泼的金属，与盐酸反应的方程式为：，1molAl能与盐酸反应产生，故B错误； C．铝表面有致密的氧化物保护膜，但因氧化铝能与强酸强碱反应，所以不能耐酸碱腐蚀，故C错误； D．铜合金是人类最早使用的合金，故D错误； 故选A。 4．A 【详解】A．金属钠着火时，钠和氧气生成过氧化钠，过氧化钠和二氧化碳生成助燃性的氧气，故应该用干燥沙土掩盖，通过隔绝空气达到灭火的效果，不符合安全要求，A符合题意； B．氢气易燃易爆，点燃前，先进行验纯，符合安全要求，B不符合题意； C．闻气体时，用手轻轻扇动使少量气体飘进鼻孔，达到闻气味目的，同时也可以防止中毒，符合安全要求，C不符合题意； D．配制稀硫酸时将浓硫酸慢慢倒入水中并不断搅拌，使热量迅速扩散，以防止液体飞溅，符合安全要求，D不符合题意； 故选A。 5．A 【详解】A．焰色试验是物理变化，不是化学变化，故A错误； B．NaCl与Na2CO3固体含钠元素，焰色试验均为黄色，所以焰色试验不能区分NaCl与Na2CO3固体，故B正确； C．铂丝和铁丝在灼烧时没有颜色，作焰色反应实验时对其它金属元素的火焰的颜色没有干扰，所以焰色反应一般用铂丝、细铁丝蘸取药品做相关实验，故C正确； D．焰色反应时用盐酸清洗铂丝，清洗的过程中生成的氯化物受热能挥发，则更换样品时，需用盐酸洗涤铂丝，然后在酒精灯上灼烧至几乎无色才能蘸取新样品，故D正确； 故选：A。 6．C 【详解】A．钠的密度比煤油大、比水小，钠与水反应有气体产生，所以会在煤油与水的交界处上下跳动，直至消失，A错误； B．钠的密度比煤油大、比水小，钠与水反应有气体产生，所以会在煤油与水的交界处上下跳动，直至消失，B错误； C．钠的密度比煤油大、比水小，钠与水反应有气体产生，所以会在煤油与水的交界处上下跳动，直至消失，C正确； D．反应中有氢气生成，氢气在煤油的上方，故煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升，D错误； 故选C。 7．B 【详解】A．石墨是非金属，不是金属材料，故A不符合题意； B．合金和纯金属均为金属材料，镍钛合金为金属材料，故B符合题意； C．陶瓷基复合材料为无机非金属材料，故C不符合题意； D．氢气是非金属，不是金属材料，故D不符合题意； 故选B。 8．C 【详解】A．钠元素的金属性强，不能用高温分解制备金属钠，所以工业上用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠，故A错误； B．电解氯化铝溶液生成氢氧化铝、氢气和氯气，不能用于制备金属铝，所以工业上用电解熔融氧化铝的方法制备金属铝，故B错误； C．铁是较活泼金属，工业上用焦炭和空气反应产生的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物制备金属铁，故C正确； D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”制备铜发生的反应为铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故D错误； 故选C。 9．C 【分析】根据金属的活泼性不同采用不同的方法，金属的冶炼一般有电解法、热还原法、热分解法、物理分离法。冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的三氧化二铝）制得；冶炼较活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等常用热还原法制得，常用还原剂有（C、CO、H2等）；不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得；Pt、Au用物理分离的方法制得。 【详解】A．废旧金属如不重新利用就是金属垃圾，因此回收废旧金属减少了金属垃圾的产生，有利于减轻污染，故A正确； B．铁为较活泼的金属，工业上用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳在高温下还原铁矿石得到铁，故B正确； C．工业上可用电解熔融态的MgCl2来制备Mg，电解氯化镁溶液不能获取金属镁，故C错误； D．所谓“淘金”是指淘金者们打捞起河里或湖里的淤泥后，在淘盘将淤泥洗涤，以便找出淤泥里的天然金沙，其利用的原理是金子比沙子密度大，且金单质不溶于水以及化学性质稳定，在自然界中，金以单质的形式出现于岩石中的金块或金粒、地下矿脉及冲积层中，故D正确； 故选：C。 10．A 【详解】A．将金属钠放热水中反应生成氢氧化钠和氢气，水中未滴加酚酞试剂，溶液不变红，A符合题意； B．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，推动金属钠四处游动，B不符题意； C．钠的密度比水小，浮在水面，C不符题意； D．钠与水反应放热，将金属钠融化成小球，D不符题意； 答案选A。 11．D 【详解】A．溶液中通入少量的离子方程式：3ClO-+SO2+H2O═+Cl-+2HClO，A错误； B．通入石灰乳中：，不存在离子反应，B错误； C．饱和溶液中通入过量的离子方程式：，C错误； D．Al放入溶液中的离子方程式：，D正确； 故选D。 12．C 【详解】A．无水CuSO4与熔化的钠接触有红色物质生成，说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来，说明钠比铜活泼，钠比铜活泼，故A错误； B．如果钠与CuSO4溶液混合，则钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜，不会置换出铜单质，故B错误； C．无水CuSO4与熔化的钠接触有红色物质生成，则加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu，故C正确； D．在无水和加热条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu，属于置换反应，故D错误； 故选C。 13．C 【详解】A．，所以能通过化合反应制得，故A不符合题意； B．Fe+2FeCl3=3FeCl2，所以能通过化合反应制得，故B不符合题意； C．Fe(OH)2不能直接通过化合反应得到，故C符合题意； D．4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，所以能通过化合反应制得，故D不符合题意； 答案选C。 14．C 【详解】A．因钠保存在煤油中，表面有覆盖的煤油，所以应用滤纸吸去表面的煤油，钠与水反应剧烈，水的量也不应太多，A错误； B．碳酸氢钠和碳酸钠都与澄清石灰水反应生成不溶性的碳酸钙，现象相同，所以不能用澄清石灰水鉴别碳酸氢钠和碳酸钠，B错误； C．可燃物燃烧的条件之一是：温度达到着火点以上，Na2O2用棉花包裹，放入充满CO2的集气瓶中，棉花燃烧，说明过氧化钠和二氧化碳反应放出热量达到了棉花的着火点以上而燃烧，C正确； D．焰色试验时，观察钾元素的焰色要透过蓝色钴玻璃滤去钠元素黄光的干扰，否则观察不到钾元素的焰色，D错误； 故选C。 15． 游离态 金、铂 化合态 【解析】略 16．(1)① (2)④ (3)③ 【分析】在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe3+，继续加入铁粉，发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+。 【详解】（1）在一定量的稀HNO3中缓慢加入铁粉，开始发生的反应为：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，则在AB段铁元素以Fe3+形式存在，答案选①； （2）继续加Fe，部分铁离子与Fe反应生成亚铁离子，发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，则溶液中存在Fe2+、Fe3+，答案选④； （3）当Fe过量时，Fe3+全部反应，溶液中只存在Fe2+，则CD段铁元素以Fe、Fe2+形式存在，答案选③； 17．(1)石蜡油或煤油 (2) 钠与水剧烈反应，钠块表面有大量小气泡，在苯与水的界面附近上下跳动 氢气 挥发的苯也可以燃烧生成水，其火焰可能也是蓝色的 取少量的苯点燃，观察其火焰颜色 放 (3)钠遇到灭火的水后产生大量氢气，同时该反应放热，钠也会燃烧，其产生的过氧化钠遇水产生氧气，氢气与氧气剧烈反应，引起爆炸 【详解】（1）钠和煤油、石蜡油不反应且密度大于煤油，所以能隔绝空气和水，钠通常保存在石蜡油或煤油中; （2）①钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式是； ②钠的密度比苯大，比水小，因此钠在苯与水的交界处，遇水后剧烈反应生成氢气，氢气附着在钠块表面形成大量小气泡，带动钠向上跳动，但钠不与苯反应，在重力作用下又会掉入水中，如此反复，因此观察到钠在苯和水的界面附近上下跳动； ③i.有淡蓝色火苗出现，用洁净干燥的烧杯罩住火焰，烧杯内壁有水珠出现，再结合元素守恒，可以知道，该气体为氢气； ii.由题给信息可以发现，苯易挥发，并且苯也可以燃烧，则理由为：挥发的苯也可以燃烧生成水，其火焰可能也是蓝色的； iii.苯燃烧的现象为火焰明亮，有浓烟，故应该做的对照实验为：取少量的苯点燃，观察其火焰颜色； ④用手轻轻触摸苯与水的分界处的试管外壁，有发烫的感觉，说明该反应放热； （3）钠和水反应放热，且反应产生的氢气也可以燃烧，反应生成的过氧化钠也可以和水反应，反应的产物中的氧气，可以助燃，故引发爆炸的原因是：钠通到灭火的水后产生大量氢气，同时该反应放热，钠也会燃烧，其产生的过氧化钠通水产生氧气，氢气与氧气剧烈反应，引起爆炸。 18．(1) (2)碱性物质 (3)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 【详解】（1）钠熔成小球，表明钠与水反应放热且钠的熔点低；钠四处游动，嘶嘶作响，表明产生了气体；钠熔成小球，表明钠的密度比水小。则将图②中的现象与解释用直线连接起来为 （2）碱性物质能使酚酞变红色，图③中滴加酚酞试液后，观察到溶液变红，说明有碱性物质生成； （3）钠与水反应，生成氢氧化钠和氢气，化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。 【点睛】钠为活泼金属，能置换出水中的氢。 19．(1)2.24L (2)0.4mol•L-1 【详解】（1）4.6g钠的物质的量是4.6g÷23g/mol＝0.2mol，依据方程式2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑可知生成0.1mol氢气，在标况下的体积是0.1mol×22.4L/mol＝2.24L； （2）依据方程式可知生成氢氧化钠的物质的量是0.2mol，则所得溶液中，溶质的物质的量浓度为0.2mol÷0.5L＝0.4mol/L。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$