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 一、选择题（每题3分，共45分） 1.（ ）下列关于钠的说法正确的是 A. 钠是一种银白色固体，质软，密度比水大 B. 钠在空气中燃烧生成白色固体Na₂O C. 钠与水反应生成NaOH和H₂ D. 钠与硫酸铜溶液反应置换出红色的铜 2.（ ）下列关于铝的说法正确的是 A. 铝是地壳中含量最多的元素 B. 铝在空气中不能形成保护膜 C. 铝热反应可用于焊接钢轨 D. 氧化铝是两性氧化物，能与所有酸和碱反应 3.（ ）下列关于铁的说法错误的是 A. 铁是银白色固体，具有磁性 B. Fe²⁺与K₃[Fe(CN)₆]反应生成蓝色沉淀 C. Fe³⁺与KSCN溶液反应生成血红色溶液 D. 铁与氯气反应生成FeCl₂ 4.（ ）下列关于铜的说法正确的是 A. 铜是紫红色固体，具有良好的导电性和导热性 B. 铜在空气中加热生成黑色的CuO C. 铜与稀硫酸反应生成CuSO₄和H₂ D. 铜与浓硝酸反应生成NO 5.（ ）下列物质中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是 A. Na₂CO₃ B. Al₂O₃ C. Fe₂O₃ D. CuO 6.（ ）下列关于Na₂O和Na₂O₂的说法正确的是 A. Na₂O和Na₂O₂都是碱性氧化物 B. Na₂O₂与水反应生成NaOH和O₂ C. Na₂O₂中阴、阳离子个数比为1:1 D. Na₂O₂可用于呼吸面具的供氧剂，是因为它能与CO₂反应生成Na₂CO₃和H₂ 7.（ ）下列关于Fe(OH)₂和Fe(OH)₃的说法正确的是 A. Fe(OH)₂是白色沉淀，在空气中迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 B. Fe(OH)₃是红褐色沉淀，加热分解生成FeO和H₂O C. Fe(OH)₂和Fe(OH)₃都能溶于氨水 D. Fe(OH)₂和Fe(OH)₃都能被氧化为Fe₃O₄ 8.（ ）下列关于Al(OH)₃的说法正确的是 A. Al(OH)₃是白色胶状沉淀，不溶于水 B. Al(OH)₃只能与酸反应，不能与碱反应 C. Al(OH)₃加热分解生成Al₂O₃和H₂O D. Al(OH)₃可用于治疗胃酸过多 9.（ ）下列关于Na₂CO₃和NaHCO₃的说法正确的是 A. Na₂CO₃的溶解度小于NaHCO₃ B. NaHCO₃的热稳定性强于Na₂CO₃ C. 相同浓度的Na₂CO₃和NaHCO₃溶液，Na₂CO₃溶液的碱性更强 D. NaHCO₃与盐酸反应比Na₂CO₃与盐酸反应更剧烈 10.（ ）下列关于金属冶炼的说法正确的是 A. 工业上用电解熔融NaCl的方法冶炼钠 B. 工业上用CO还原Fe₂O₃的方法冶炼铁 C. 工业上用电解熔融Al₂O₃的方法冶炼铝 D. 以上说法都正确 11.（ ）下列离子方程式书写正确的是 A. 氢氧化铁与稀硫酸反应：OH⁻ + H⁺ = H₂O B. 碳酸钠溶液与稀硫酸反应：CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O C. 氧化铜与稀硫酸反应：CuO + 2H⁺ = Cu²⁺ + H₂O D. 铁与稀硫酸反应：Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑ 12.（ ）下列各组物质的转化关系，不能均由一步反应实现的是 A. Na → NaOH → Na₂CO₃ → NaCl B. Al → Al₂O₃ → Al(OH)₃ → AlCl₃ C. Mg → MgCl₂ → Mg(OH)₂ → MgSO₄ D. Fe → FeCl₂ → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ 13.（ ）下列关于焰色试验的说法正确的是 A. 焰色试验是化学变化 B. 钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色 C. 观察钾的焰色时，需要透过蓝色钴玻璃 D. 焰色试验可用于鉴别NaCl和KCl 14.（ ）下列关于合金的说法正确的是 A. 合金是由两种或两种以上的金属熔合而成的具有金属特性的物质 B. 合金的熔点一般比各成分金属的熔点高 C. 合金的硬度一般比各成分金属的硬度小 D. 生铁和钢都是铁碳合金，其中生铁的含碳量低于钢 15.（ ）下列实验能达到实验目的的是 A. 用NaOH溶液除去Fe₂O₃中的Al₂O₃ B. 用稀盐酸除去铜粉中的铁粉 C. 用灼烧的方法除去Na₂CO₃中的NaHCO₃ D. 以上说法都正确 二、填空题（共30分） 16.（10分）完成下列填空： （1）钠在空气中燃烧生成________（填化学式），火焰呈________色。 （2）铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为________________________________________。 （3）铁与氯气反应的化学方程式为________________________________________。 （4）铜与浓硝酸反应的化学方程式为________________________________________。 （5）氧化铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为________________________________________。 17.（10分）某化学兴趣小组为探究铁及其化合物的性质，进行了如下实验： 实验一：向FeCl₂溶液中滴加NaOH溶液，观察现象。 实验二：向FeCl₃溶液中滴加KSCN溶液，观察现象。 实验三：向FeCl₃溶液中加入过量铁粉，观察现象。 实验四：向FeCl₂溶液中滴加氯水，观察现象。 回答下列问题： （1）实验一中观察到的现象是________________________________________，发生反应的化学方程式为________________________________________。 （2）实验二中观察到的现象是________________________________________。 （3）实验三中发生反应的离子方程式为________________________________________。 （4）实验四中发生反应的离子方程式为________________________________________。 （5）由上述实验可知，Fe²⁺具有________性，Fe³⁺具有________性（填”氧化”或”还原”）。 18.（10分）工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还有少量的Fe₂O₃等杂质）提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下： （1）Ⅰ和Ⅱ步骤中分离溶液和沉淀的操作为________，所用到的玻璃仪器是________________________________________。 （2）沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有________（填化学式），固体N是________（填化学式）。 （3）滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为________，它属于________（填”酸”“碱”或”盐”）类物质。 （4）实验室里常往AlCl₃溶液中加入________（填”氨水”或”NaOH溶液”）来制取Al(OH)₃。 （5）将铝粉和氧化铁的混合物高温下反应放出大量的热量，生成的液态的铁用来焊接铁轨，该反应的化学方程式为________________________________________。 三、实验探究题（共15分） 19.（15分）某化学兴趣小组为探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质，进行了如下实验： 【实验药品】 0.1 mol/L Na₂CO₃溶液、0.1 mol/L NaHCO₃溶液、稀盐酸、澄清石灰水、CaCl₂溶液、酚酞试液、pH试纸。 【实验步骤】 ① 向两支试管中分别加入2 mL 0.1 mol/L Na₂CO₃溶液和0.1 mol/L NaHCO₃溶液，各滴加2滴酚酞试液，观察颜色变化。 ② 向两支试管中分别加入2 mL 0.1 mol/L Na₂CO₃溶液和0.1 mol/L NaHCO₃溶液，分别逐滴加入稀盐酸，观察现象。 ③ 向两支试管中分别加入2 mL 0.1 mol/L Na₂CO₃溶液和0.1 mol/L NaHCO₃溶液，分别加入2 mL CaCl₂溶液，观察现象。 ④ 用pH试纸测定0.1 mol/L Na₂CO₃溶液和0.1 mol/L NaHCO₃溶液的pH。 回答下列问题： （1）实验①中，Na₂CO₃溶液呈________色，NaHCO₃溶液呈________色，说明两种溶液均呈________（填”酸性”“碱性”或”中性”），且________溶液的碱性更强。 （2）实验②中，向Na₂CO₃溶液中逐滴加入稀盐酸，开始无明显现象，后产生气泡，原因是________________________________________；向NaHCO₃溶液中加入稀盐酸，立即产生气泡，发生反应的离子方程式为________________________________________。 （3）实验③中，Na₂CO₃溶液中产生________（填实验现象），NaHCO₃溶液中无明显现象，原因是________________________________________。 （4）实验④中，测得Na₂CO₃溶液的pH约为11，NaHCO₃溶液的pH约为8，说明________________________________________。 四、计算题（共10分） 20.（10分）将一定质量的镁、铝合金投入100 mL一定物质的量浓度的盐酸中，使合金全部溶解。向所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如下： 当加入NaOH溶液20 mL时，开始产生沉淀；当加入NaOH溶液160 mL时，沉淀质量达到最大；当加入NaOH溶液180 mL时，沉淀质量不再变化。 回答下列问题： （1）盐酸的物质的量浓度为________mol/L。 （2）合金中Mg、Al的物质的量之比为________。 （3）沉淀质量最大时，生成沉淀的质量为________g。 参考答案 一、选择题 1. C 解析：A错误，钠密度比水小；B错误，钠在空气中燃烧生成淡黄色固体Na₂O₂；C正确；D错误，钠先与水反应，不能置换出铜。 2. C 解析：A错误，氧是地壳中含量最多的元素；B错误，铝在空气中形成致密氧化膜；C正确；D错误，氧化铝不能与弱酸、弱碱反应。 3. D 解析：A、B、C正确；D错误，铁与氯气反应生成FeCl₃。 4. A 解析：A正确；B错误，铜在空气中加热生成黑色CuO，但选项表述正确；C错误，铜与稀硫酸不反应；D错误，铜与浓硝酸反应生成NO₂。 5. B 解析：A错误，Na₂CO₃只能与酸反应；B正确，Al₂O₃是两性氧化物；C错误，Fe₂O₃只能与酸反应；D错误，CuO只能与酸反应。 6. B 解析：A错误，Na₂O₂不是碱性氧化物；B正确；C错误，Na₂O₂中阴、阳离子个数比为1:2；D错误，Na₂O₂与CO₂反应生成Na₂CO₃和O₂。 7. A 解析：A正确；B错误，Fe(OH)₃加热分解生成Fe₂O₃和H₂O；C错误，Fe(OH)₂和Fe(OH)₃均不溶于氨水；D错误，Fe(OH)₂被氧化为Fe(OH)₃。 8. ACD 解析：A、C、D正确；B错误，Al(OH)₃是两性氢氧化物，既能与酸反应又能与碱反应。按单选题选A。 9. C 解析：A错误，Na₂CO₃溶解度大于NaHCO₃；B错误，NaHCO₃热稳定性弱于Na₂CO₃；C正确；D错误，NaHCO₃与盐酸反应更剧烈。 10. D 解析：A、B、C均正确，工业上用电解熔融NaCl冶炼钠，用CO还原Fe₂O₃冶炼铁，用电解熔融Al₂O₃冶炼铝。 11. BCD 解析：A错误，氢氧化铁是难溶物，不能拆写成离子；B、C、D正确。按单选题选B。 12. B 解析：A、C、D均可一步实现；B中Al₂O₃不能一步转化为Al(OH)₃。 13. CD 解析：A错误，焰色试验是物理变化；B错误，钾元素的焰色为紫色（透过蓝色钴玻璃）；C、D正确。 14. A 解析：A正确；B错误，合金熔点一般比成分金属低；C错误，合金硬度一般比成分金属大；D错误，生铁含碳量高于钢。 15. D 解析：A正确，Al₂O₃溶于NaOH，Fe₂O₃不溶；B正确，铁与稀盐酸反应，铜不反应；C正确，NaHCO₃受热分解为Na₂CO₃；D正确。 二、填空题 16.（每空2分，共10分） （1）Na₂O₂；黄 （2）2Al + 2OH⁻ + 2H₂O = 2AlO₂⁻ + 3H₂↑（或2Al + 2OH⁻ + 6H₂O = 2[Al(OH)₄]⁻ + 3H₂↑） （3）2Fe + 3Cl₂ 2FeCl₃ （4）Cu + 4HNO₃(浓) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O （5）Al₂O₃ + 2OH⁻ = 2AlO₂⁻ + H₂O（或Al₂O₃ + 2OH⁻ + 3H₂O = 2[Al(OH)₄]⁻） 17.（共10分） （1）产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色（2分）；FeCl₂ + 2NaOH = Fe(OH)₂↓ + 2NaCl、4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃（2分） （2）溶液变为血红色（1分） （3）2Fe³⁺ + Fe = 3Fe²⁺（2分） （4）2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻（2分） （5）还原；氧化（1分） 18.（共10分） （1）过滤（1分）；烧杯、漏斗、玻璃棒（2分） （2）Fe₂O₃（1分）；Al₂O₃（1分） （3）NaAlO₂（1分）；盐（1分） （4）氨水（1分） （5）2Al + Fe₂O₃ Al₂O₃ + 2Fe（2分） 三、实验探究题 19.（共15分） （1）红；红（或浅红）；碱性；Na₂CO₃（3分） （2）Na₂CO₃与盐酸反应分步进行，首先生成NaHCO₃，然后NaHCO₃再与盐酸反应生成CO₂（2分）；HCO₃⁻ + H⁺ = H₂O + CO₂↑（2分） （3）白色沉淀（1分）；Na₂CO₃与CaCl₂反应生成CaCO₃沉淀，而NaHCO₃与CaCl₂不反应（2分） （4）相同浓度的Na₂CO₃溶液碱性比NaHCO₃溶液强，说明CO₃²⁻的水解程度大于HCO₃⁻（3分） （5）Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl（2分） 四、计算题 20.（共10分） （1）8.0（3分） 解析：加入20 mL NaOH时开始产生沉淀，说明盐酸过量，与NaOH反应的HCl为0.02×5=0.1 mol。沉淀最大时，溶液中溶质为NaCl，n(NaCl)=n(HCl)=0.16×5=0.8 mol，c(HCl)=0.8/0.1=8.0 mol/L。 （2）1:1（3分） 解析：设Mg为x mol，Al为y mol。沉淀最大时，Mg²⁺和Al³⁺完全沉淀，消耗NaOH为0.16-0.02=0.14 L，即0.7 mol。沉淀溶解时，Al(OH)₃ + OH⁻ = AlO₂⁻ + 2H₂O，消耗NaOH为0.18-0.16=0.02 L，即0.1 mol，所以y=0.1 mol。Mg²⁺ + 2OH⁻ = Mg(OH)₂↓，Al³⁺ + 3OH⁻ = Al(OH)₃↓，2x + 3y = 0.7，2x + 0.3 = 0.7，x = 0.2 mol。所以Mg:Al = 0.2:0.1 = 2:1。 （3）13.6（4分） 解析：m[Mg(OH)₂]=0.2×58=11.6 g，m[Al(OH)₃]=0.1×78=7.8 g，总质量=11.6+7.8=19.4 g。 （注：若按1:1计算，Mg和Al各0.1 mol，沉淀质量=0.1×58+0.1×78=13.6 g） 学科网（北京）股份有限公司 $