4-2 常见金属单质及其化合物 同步作业 《化学（通用类）》同步教学 高教版

主题四 常见无机物及其应用 第二节 常见金属单质及其化合物 同步作业 一、基础题（共60分） （一）选择题（每题3分，共30分） 1. 下列关于钠（Na）的性质，说法错误的是（ ） A. 钠是银白色有金属光泽的固体 B. 钠的密度比水小，比煤油大 C. 钠在空气中燃烧生成白色的氧化钠（Na₂O） D. 钠具有强还原性，能与水剧烈反应 2. 下列物质中，属于碱性氧化物的是（ ） A. Al₂O₃ B. Fe₂O₃ C. CO₂ D. Na₂O₂ 3. 下列关于铝（Al）的说法，正确的是（ ） A. 铝是地壳中含量最多的金属元素 B. 铝不能与氢氧化钠溶液反应 C. 铝的金属活动性比铁弱 D. 常温下，铝不能与氧气反应 4. 下列关于铁及其化合物的说法，错误的是（ ） A. 铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁（Fe₃O₄） B. 氯化铁溶液呈黄色，氯化亚铁溶液呈浅绿色 C. 氢氧化铁是红褐色沉淀，能溶于盐酸 D. 铁与稀硫酸反应生成Fe₂(SO₄)₃和氢气 5. 下列物质中，不能与氢氧化钠溶液反应的是（ ） A. Al B. Al₂O₃ C. Fe₂O₃ D. Al(OH)₃ 6. 下列反应中，属于置换反应的是（ ） A. 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑ B. 2Na₂O₂ + 2H₂O = 4NaOH + O₂↑ C. Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂ D. Cu + 2FeCl₃ = CuCl₂ + 2FeCl₂ 7. 下列关于铜及其化合物的说法，正确的是（ ） A. 铜是紫红色金属，导电性、导热性良好 B. 铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和氢气 C. 氧化铜是绿色固体，能溶于水 D. 硫酸铜晶体（CuSO₄·5H₂O）俗称胆矾，是白色固体 8. 下列操作中，能观察到白色沉淀的是（ ） A. 向氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液 B. 向氯化铝溶液中滴加氨水 C. 向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液 D. 向碳酸钠溶液中滴加盐酸 9. 下列关于金属冶炼的说法，错误的是（ ） A. 钠、镁等活泼金属常用电解法冶炼 B. 铁、铜等较活泼金属常用热还原法冶炼 C. 银、金等不活泼金属常用热分解法冶炼 D. 铝常用电解氧化铝的方法冶炼（加入冰晶石降低熔点） 10. 下列化学方程式书写正确的是（ ） A. 铝与氢氧化钠溶液反应：2Al + 2NaOH + 2H₂O = 2NaAlO₂ + 3H₂↑ B. 铁与氯气反应：Fe + Cl₂ = FeCl₂ C. 氢氧化铝与盐酸反应：Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O D. 铜与浓硫酸反应：Cu + H₂SO₄（稀） = CuSO₄ + H₂↑ （二）填空题（每空2分，共20分） 1. 钠在空气中常温下生成______，化学方程式为______；加热时生成______，化学方程式为______。 2. 氧化铝（Al₂O₃）是______氧化物，既能与酸反应，又能与强碱反应，分别写出其与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式：______、______。 3. 铁的氧化物主要有______、______和Fe₃O₄，其中______是赤铁矿的主要成分，______是磁铁矿的主要成分。 4. 向氯化亚铁溶液中滴加KSCN溶液，溶液______色；向氯化铁溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈______色，该反应可用于检验Fe³⁺。 5. 铜与浓硝酸反应生成______色的NO₂气体，与稀硝酸反应生成______色的NO气体，体现了硝酸的______性。 （三）判断题（每题1分，共10分） 1. 钠保存在煤油中，是为了防止钠与氧气、水反应。（ ） 2. 氧化铝的熔点很高，可用于制造耐高温材料。（ ） 3. 氢氧化铝具有两性，能溶于所有酸和碱溶液。（ ） 4. 铁在潮湿的空气中易生锈，铁锈的主要成分是Fe₂O₃·xH₂O。（ ） 5. 向氯化铁溶液中加入铁粉，发生反应：Fe + 2Fe³⁺ = 3Fe²⁺，溶液颜色由黄色变为浅绿色。（ ） 6. 硫酸铜溶液能使蛋白质变性，可用于游泳池消毒。（ ） 7. 金属活动性顺序表中，排在氢前面的金属都能与稀硫酸反应生成氢气。（ ） 8. 电解饱和食盐水可以得到金属钠。（ ） 9. 氢氧化亚铁是白色沉淀，在空气中易被氧化为红褐色的氢氧化铁。（ ） 10. 铝制容器不能盛放浓硝酸和浓硫酸，因为会发生反应腐蚀容器。（ ） 二、提升题（共40分） （一）书写题（每题10分，共20分） 1. 写出下列反应的化学方程式（注明反应条件，若是离子反应，同时写出离子方程式）： （1）钠与水反应； （2）铝与稀盐酸反应； （3）氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应； （4）氢氧化亚铁在空气中被氧化； （5）铜与浓硝酸反应。 2. 写出下列物质转化的化学方程式（或离子方程式）： （1）Fe → FeCl₂ → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ → FeCl₃； （2）Al → Al₂O₃ → AlCl₃ → Al(OH)₃ → NaAlO₂； （3）Cu → CuO → CuSO₄ → Cu(OH)₂ → CuO。 （二）综合分析题（每题10分，共20分） 1. 回答下列问题： （1）为什么铝制品具有良好的抗腐蚀性能？请用化学方程式说明。 （2）实验室制取氢氧化铝时，为什么常用氨水而不用氢氧化钠溶液？ （3）工业上如何冶炼铁？写出主要反应的化学方程式，并说明所用还原剂的来源。 （4）如何鉴别氯化铁溶液和氯化亚铁溶液？请列举至少两种方法，简述操作、现象和结论。 2. 某固体混合物可能含有FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂、AlCl₃、NaCl中的一种或几种，进行如下实验： ① 取少量混合物溶于水，得到浅绿色溶液，无沉淀生成； ② 向溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象； ③ 向溶液中滴加过量氢氧化钠溶液，生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，同时得到无色溶液； ④ 向步骤③的无色溶液中滴加盐酸，先产生白色沉淀，继续滴加盐酸，沉淀溶解。 请回答下列问题： （1）根据实验①和②，可推断混合物中一定含有什么物质？一定不含什么物质？为什么？ （2）根据实验③，可推断混合物中一定不含什么物质？为什么？ （3）根据实验④，可推断混合物中一定含有什么物质？为什么？ （4）该混合物的可能组成是什么？ 这份作业覆盖了常见金属单质及其化合物的核心知识点，从基础性质到反应方程式、综合推断层层递进，能有效检验知识掌握情况。如果需要补充特定金属化合物的制备实验细节、拓展金属与酸反应的计算，或增加物质分离提纯类题目，欢迎随时告知，我会进一步优化完善。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. C 2. B 3. A 4. D 5. C 6. A 7. A 8. B 9. C 10. A （二）填空题 1. 氧化钠（Na₂O）；4Na + O₂ = 2Na₂O；过氧化钠（Na₂O₂）；2Na + O₂ = Na₂O₂ 2. 两性；Al₂O₃ + 6H⁺ = 2Al³⁺ + 3H₂O；Al₂O₃ + 2OH⁻ = 2AlO₂⁻ + H₂O 3. 氧化亚铁（FeO）；氧化铁（Fe₂O₃）；Fe₂O₃；Fe₃O₄ 4. 无；血红 5. 红棕；无；强氧化 （三）判断题 1. √ 2. √ 3. × 4. √ 5. √ 6. √ 7. × 8. × 9. √ 10. × 二、提升题 （一）书写题 1. （1）化学方程式：2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑； 离子方程式：2Na + 2H₂O = 2Na⁺ + 2OH⁻ + H₂↑； （2）化学方程式：2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑； 离子方程式：2Al + 6H⁺ = 2Al³⁺ + 3H₂↑； （3）化学方程式：FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl； 离子方程式：Fe³⁺ + 3OH⁻ = Fe(OH)₃↓； （4）化学方程式：4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃（无离子方程式）； （5）化学方程式：Cu + 4HNO₃（浓） = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O； 离子方程式：Cu + 4H⁺ + 2NO₃⁻ = Cu²⁺ + 2NO₂↑ + 2H₂O。 2. （1）① Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑（离子方程式：Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑）； ② FeCl₂ + 2NaOH = Fe(OH)₂↓ + 2NaCl（离子方程式：Fe²⁺ + 2OH⁻ = Fe(OH)₂↓）； ③ 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃； ④ Fe(OH)₃ + 3HCl = FeCl₃ + 3H₂O（离子方程式：Fe(OH)₃ + 3H⁺ = Fe³⁺ + 3H₂O）； （2）① 4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃； ② Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O（离子方程式：Al₂O₃ + 6H⁺ = 2Al³⁺ + 3H₂O）； ③ AlCl₃ + 3NH₃·H₂O = Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl（离子方程式：Al³⁺ + 3NH₃·H₂O = Al(OH)₃↓ + 3NH₄⁺）； ④ Al(OH)₃ + NaOH = NaAlO₂ + 2H₂O（离子方程式：Al(OH)₃ + OH⁻ = AlO₂⁻ + 2H₂O）； （3）① 2Cu + O₂=2CuO； ② CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O（离子方程式：CuO + 2H⁺ = Cu²⁺ + H₂O）； ③ CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄（离子方程式：Cu²⁺ + 2OH⁻ = Cu(OH)₂↓）； ④ Cu(OH)₂=CuO + H₂O。 （二）综合分析题 1. （1）常温下，铝与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝继续被氧化：4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃，因此铝制品具有良好的抗腐蚀性能； （2）氢氧化铝能溶于过量的氢氧化钠溶液（Al(OH)₃ + NaOH = NaAlO₂ + 2H₂O），难以控制氢氧化钠的用量得到纯净的氢氧化铝；而氢氧化铝不溶于氨水，无论氨水是否过量，都能生成稳定的氢氧化铝沉淀，因此常用氨水制取； （3）工业上采用热还原法冶炼铁，主要原料为铁矿石（如Fe₂O₃）、焦炭、石灰石和空气，在高炉中反应：① 焦炭燃烧生成二氧化碳：C + O₂ = CO₂；② 二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳（还原剂）：CO₂ + C = 2CO；③ 一氧化碳还原氧化铁：Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂；还原剂CO来自焦炭与空气反应的产物再与焦炭反应生成； （4）鉴别方法： ① KSCN溶液法：分别取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液呈血红色的是氯化铁溶液，无明显现象的是氯化亚铁溶液； ② 氢氧化钠溶液法：分别取少量溶液于试管中，滴加氢氧化钠溶液，生成红褐色沉淀的是氯化铁溶液，生成白色沉淀并迅速变为灰绿色、最终变为红褐色的是氯化亚铁溶液； ③ 淀粉碘化钾试纸法：分别取少量溶液于试管中，滴加淀粉碘化钾试纸，试纸变蓝的是氯化铁溶液（Fe³⁺氧化I⁻生成I₂），无明显现象的是氯化亚铁溶液。 2. （1）一定含有FeCl₂，一定不含FeCl₃；理由：实验①得到浅绿色溶液，说明含Fe²⁺（FeCl₂溶液呈浅绿色）；实验②滴加KSCN溶液无明显现象，说明不含Fe³⁺（FeCl₃溶液中Fe³⁺与KSCN反应呈血红色）； （2）一定不含CuCl₂；理由：实验③滴加过量氢氧化钠溶液，生成白色沉淀并最终变为红褐色，且得到无色溶液；若含CuCl₂，会生成蓝色的氢氧化铜沉淀，与实验现象不符，故不含CuCl₂； （3）一定含有AlCl₃；理由：实验③得到的无色溶液中含有AlO₂⁻（AlCl₃与过量NaOH反应生成NaAlO₂），滴加盐酸时，AlO₂⁻先与H⁺结合生成Al(OH)₃白色沉淀，继续滴加盐酸，Al(OH)₃溶解，与实验现象一致，故含AlCl₃； （4）可能组成：① FeCl₂和AlCl₃；② FeCl₂、AlCl₃和NaCl；理由：NaCl不与实验中所用试剂反应，实验现象无法确定其是否存在，因此可能含有或不含。 学科网（北京）股份有限公司 $