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．下列行为不符合实验安全要求的是 A．熄灭酒精灯时，用嘴吹灭后再盖灯帽 B．点燃氢气前，先进行验纯操作 C．少量金属钠着火，用干燥沙土覆盖 D．不在实验室饮食 2．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： 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．观察法是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变暗变白色出现液滴白色固体粉末。下列说法正确的是 A．银白色变暗是因为生成了过氧化钠 B．过程④只发生了物理变化 C．最后得到的白色固体是NaOH D．出现液滴是因为NaOH易潮解 5．某同学为验证钠与水的反应：将绿豆大小的金属钠投入足量且含酚酞的水中，下列现象描述错误的是 A．钠沉入水中 B．钠熔成小球 C．发出嘶嘶的响声 D．溶液变成红色 6．下列关于焰色反应说法错误的是 A．焰色试验为物理变化，用于检验金属元素的存在 B．用完的铂丝用稀盐酸清洗，再蘸取被检验的物质 C．焰色反应为黄色，则一定有钠元素，钾元素不能确定 D．只有当金属元素为化合态时，才会有焰色反应 7．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 8．下列有关铁的说法中正确的是 A．铁与硫粉反应的产物是 B．铁和稀硫酸反应的离子方程式为 C．铁在纯氧中燃烧生成 D．常温下，Fe与浓硫酸不发生化学反应 9．我国取得了很多世界瞩目的科技成果，下列说法不正确的是 蛟龙号潜水器 港珠澳大桥 A．用到钛合金，22号钛元素属于过渡元素 B．用到的合金材料，具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能 国产C919 中国天眼 C．用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 D．传输信息用的光纤材料是硅 A．A B．B C．C D．D 10．下列有关金属钠的说法正确的是 A．钠在空气中燃烧生成氧化钠 B．金属钠着火时，可用细沙覆盖灭火，也可用水灭火 C．将钠投入滴有紫色石蕊试液的水中，水溶液变为红色 D．将4.6 g Na投入95.4g水中，所得溶液中溶质的质量分数大于8.0% 11．实验研究发现，金属与硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，硝酸可被还原为。现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与足量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出，在反应结束后的溶液中逐滴加入5mol·L⁻¹NaOH溶液，所加 NaOH 溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如图所示，下列说法正确的是 A．b点到c 点的反应为：H⁺+OH⁻=H₂O B．样品中铝粉和铁粉的质量之比为5：3 C．a 点对应NaOH 溶液的体积为40mL D．原硝酸溶液中硝酸的物质的量为 0.47mol 12．下列有关金属及其化合物的说法正确的是 A．水蒸气通过灼热的铁粉有红棕色固体生成 B．新版人民币票面文字等处的油墨中所含的磁性物质是 C．锂保存在煤油中，是因为煤油能使锂隔绝空气和水蒸气 D．由于铝在常温下能与氧气反应生成致密氧化膜，所以铝制品具有一定的抗腐蚀性能 13．下列有关焰色试验的说法正确的是 A．焰色试验必需的仪器及试剂：铂丝或光洁无锈的铁丝、酒精灯或煤气灯、盐酸 B．焰色试验可适合所有金属元素的检验 C．某溶液做焰色试验火焰呈黄色说明该溶液一定含有钠元素、一定不含钾元素 D．金属及其化合物在灼烧时产生的不同特征颜色是发生化学变化引起的 14． 钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富。金属钠的性质活泼，可与、等物质反应，钠的化合物、、、NaCl等在生产、生活中应用广泛。以NaCl为原料，制备下列有关化工产品的方法中，不合理的是 A．电解熔融的NaCl，可以获得金属Na和 B．工业上常用金属Na与水反应获得NaOH C．为获得、等化工产品，常以NaCl、氨水和为原料 D．金属Na是用来制备高纯度的主要原料 二、填空题 15．合金的硬度一般比它的各成分金属的 ，多数合金的熔点一般比它的各成分金属的 。 16．随原子序数递增，八种短周期元素(用字母等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。回答下列问题： (1)f在元素周期表中的位置是 。 (2)y、z、d的最简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序为 (用化学式表示)。 (3)f单质与e的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为 。 (4)某化合物由e、d元素组成，且含有 共价键和 键，为 化合物，其电子式为 。x、d元素以原子个数比为1：1形成的化合物中含有的化学键为 。 (5)g与h的最高价氧化物对应的水化物，酸性较强的是 (填化学式)。 (6)元素中，简单离子半径由小到大的顺序是 (用离子符号表示)。 17．本节学习了一些研究物质性质的基本方法和基本程序。某学习小组的同学在研究金属钠的性质时发现，金属钠暴露在空气中生成白色的氧化钠，在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠。你认为该小组同学在研究金属钠的性质时运用了什么样的基本方法，并说明理由 。 18．Mg能与空气中的O2、N2和CO2反应。 (1)Mg与CO2反应的方程式为： ，该反应属于四种基本反应类型中的 。 (2)Mg与N2反应生成Mg3N2。 ①Mg3N2的电子式： ，Mg2+与N3-的半径大小为： 。 ②Mg3N2与水反应的方程式： 。 ③Mg3N2与过量盐酸反应的方程式： 。 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4月3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 A D A D A D C C D D 题号 11 12 13 14 答案 C D A B 1．A 【详解】A．熄灭酒精灯时，应该用灯帽盖灭，故A错误；     B．点燃不纯的氢气易爆炸，点燃氢气前，先进行验纯操作，故B正确； C．钠能与水、氧气反应，少量金属钠着火，用干燥沙土覆盖，故C正确；     D．实验室中多数试剂有毒，为防止中毒，不在实验室饮食，故D正确； 选A。 2．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。 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．D 【分析】钠露置于空气中，首先与空气中的氧气反应生成氧化钠，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳作用生成碳酸钠。 【详解】A．银白色变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠，A不正确； B．过程④中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，后来发生晶体的风化，发生了化学变化， B不正确； C．最后得到的白色固体是Na2CO3， C不正确； D．出现液滴是因为NaOH发生潮解，在其表面形成溶液，D正确； 故选D。 5．A 【详解】A．由于钠的密度比水的小，故钠块应该浮在水面，A错误； B．由于钠与水的反应放热，且钠的熔点低，故钠熔成小球，B正确； C．由于钠与水的反应会生成氢气，从而引发空气震动，产生嘶嘶声，C正确； D．由于钠与水的反应生成氢氧化钠，溶液显碱性，酚酞遇到碱溶液变为红色，D正确； 故本题选A。 6．D 【详解】A．焰色试验为金属元素原子核外电子在灼烧时发生跃迁的结果，由于没有新物质存在，因此发生的变化属于物理变化，由于不同金属元素的焰色试验不同，因此可用于检验金属元素的存在，A正确； B．进行焰色试验时，若检测完一种溶液后，用完的铂丝用稀盐酸清洗，使其转化为沸点低的氯化物，在灼烧时变为气体挥发掉，然后再蘸取被检验的物质，B正确； C．焰色反应为黄色，则一定有钠元素，由于钾元素焰色试验显紫色，会被钠元素的黄色覆盖，因此钾元素不能确定，C正确； D．焰色试验是元素的性质，与元素的存在形式是单质还是化合物无关，因此不能说只有当金属元素为化合态时，才会有焰色反应，D错误； 故合理选项是D。 7．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。 8．C 【详解】A．硫氧化性较弱，铁与硫粉反应的产物是FeS，A错误； B．铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为，B错误； C．铁在纯氧中燃烧生成四氧化三铁黑色固体，C正确； D．常温下，Fe与浓硫酸发生钝化反应，D错误； 故选C。 9．D 【详解】A．22号钛元素位于第四周期，第ⅣB族，属于过渡元素，A正确； B． 合金材料一般具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能，B正确； C． 氮化硅陶瓷是性能优良的新型无机非金属材料，C正确； D． 传输信息用的光纤材料是二氧化硅，D错误； 故选D。 10．D 【详解】A．钠在空气中燃烧会生成淡黄色固体——过氧化钠，A错误； B．金属钠性质活泼，很容易与空气中的水及氧气发生反应，反应放出大量热。因此金属钠着火时，可用细沙或干土覆盖灭火，而不能用水灭火，否则会导致火势加剧，不能达到灭火的目的，B错误； C．将钠投入滴有紫色石蕊试液的水中，金属钠会与溶液中的水反应产生的NaOH，而使溶液显碱性，因此滴有紫色石蕊试液的水会由紫色变为蓝色，C错误； D．Na与水会发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。4.6 g钠的物质的量是0.2 mol，其与足量水反应产生0.2 mol NaOH和0.1 mol H2。0.2 mol NaOH质量是8.0 g，反应前4.6 g Na与95.4g水的质量和为100 g，由于反应后会放出H2，使反应后得到的NaOH溶液质量小于100 g。由于反应得到溶质NaOH的质量是8.0 g，溶液质量小于100 g，故所得溶液中溶质的质量分数大于8.0%，D正确； 故合理选项是D。 11．C 【分析】由图可知，0到a点，发生反应为H++OH-=H2O，a点到b点，发生反应Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，Al3++3OH-=Al(OH)3↓，b点到c点，发生反应+OH-=NH3•H2O，c点到d点，发生反应，Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-，据此作答。 【详解】A．由分析可知，b点到c点，发生反应+OH-=NH3•H2O，故A错误； B．b点到c点，发生反应+OH-=NH3•H2O，消耗NaOH(94-88)mL=6mL，物质的量为5mol/L×0.006L=0.03mol，生成铵根离子0.03mol，氮元素由+5价降低为-3价，得电子0.03mol×8=0.24mol，c点到d点，发生反应，Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-，消耗NaOH(104-94)mL=10mL，物质的量为5mol/L×0.01L=0.05mol，故氢氧化铝的物质的量为0.05mol，由元素守恒可知Al的物质的量为0.05mol，由电子守恒和原子守恒n(Fe)×3+0.05mol×3=0.24mol，n(Fe)=0.03mol,样品中铝粉和铁粉的质量之比为(0.05mol×27g/mol)：(0.03mol×56g/mol)=45：56，故B错误； C．a点到b点，发生反应Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，Al3++3OH-=Al(OH)3↓，消耗NaOH的物质的量为(0.05mol+0.03mol)×3=0.24mol,消耗NaOH体积为48mL，故a=88mL-48mL=40mL，故C正确； D．b点时，溶液中溶质为NaNO3和NH4NO3，由氮原子守恒可知n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=5mol/L×0.088L+2×0.03mol=0.5mol，故D错误； 故选：C。 12．D 【详解】A．高温下水蒸气与Fe反应生成四氧化三铁和氢气，四氧化三铁为黑色固体，故A错误； B．Fe3O4有磁性，俗名磁性氧化铁，用于新版人民币票面文字等处的油墨中，故B错误； C．锂密度小于煤油，保存在煤油中会浮在煤油表面，不能隔绝空气，故C错误； D．铝制品具有一定的抗腐蚀性能，是因为铝与氧气反应生成一层致密的化合物保护膜，故D正确； 故选：D。 13．A 【详解】A．焰色试验必需的仪器及试剂：铂丝或光洁无锈的铁丝、酒精灯或煤气灯、盐酸，故A正确； B．焰色反应是元素的性质，只有某些金属或其化合物才有焰色反应，如Fe不具有焰色实验，故B错误； C．钠元素的焰色反应为黄色，钾元素的焰色反应为紫色，观察钾元素的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察，可排除钠元素黄色火焰的干扰，故焰色试验火焰呈黄色说明该溶液一定含有钠元素，是否含有钾元素不确定，故C错误； D．焰色反应是金属元素的一种性质，是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应，其过程是物理变化，故D错误； 故选A。 14．B 【详解】A．Na是活泼金属，电解熔融NaCl可以获得金属钠和氯气，故A正确； B．工业上常电解饱和食盐水获得NaOH，故B错误； C．为获得、等化工产品，可采取侯德榜制碱法，以NaCl、氨水和为原料，故C正确； D．金属Na和氧气在加热条件下反应可制备高纯度，故D正确； 故选B。 15． 高 低 【详解】合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质，合金的硬度一般比它的各成分金属的高，多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低。 16．(1)第三周期IIIA族 (2) (3) (4) 非极性 离子 离子 极性键、非极性键 (5) (6) 【分析】从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数可知，x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素，据此分析回答问题。 【详解】（1）f是Al元素，在周期表的位置为第三周期IIIA族； （2）C、N、O的非金属性逐渐增强，最简单氢化物的稳定性逐渐增强，故由强到弱的顺序为H2O＞NH3＞CH4； （3）Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，与Al单质的反应化学方程式为2Al+6H2O+2NaOH=2Na[Al(OH)4]+3H2↑； （4） 由Na、O元素组成Na2O2，含有非极性共价键和离子键，该物质为离子化合物，电子式为；H、O以原子个数比为1：1形成的化合物为H2O2，含有的化学键为极性键、非极性键； （5）S的非金属弱于Cl,故Cl的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强，该物质为HClO4； （6）N、O、Na、Al元素形成的离子电子层结构相同，核电荷数小的半径大，故简单离子半径由小到大的顺序为。 17．在研究金属钠的性质时同学们采用了实验法，观察法，比较法，通过实验观察到在空气中暴露生成了白色的氧化钠，在空气中燃烧生成了过氧化钠，而且对比了在空气中暴露和在空气中燃烧两种情况下的不同产物 【详解】实验法是通过实验来验证物质性质的预测或探究物质未知性质的方法；观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法；比较法是运用比较的方法，可以找出物质性质间的异同，认识物质间的内在联系，促进对物质性质的理解与记忆，因此同学们采用了实验法，观察法，比较法。 18．(1) 2Mg+CO22MgO+C 置换反应。 (2) Mg2+<N3 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl 【详解】（1）Mg与CO2反应的方程式为：2Mg+CO22MgO+C，有单质参与同时有单质生成，因此属于置换反应。 （2） ①Mg3N2的电子式：；电子层数相同时，原子序数越小则离子半径越大，Mg2+与N3-均为2、8结构，氮为第7号元素，镁为第12号元素，因此半径关系为：Mg2+<N3-； ②Mg3N2与水反应的方程式：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑； Mg3N2与过量盐酸反应的方程式：Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl。 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 $$