化学金属检测题及答案解析

化学金属检测题及答案解析考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。）1.下列金属中，常温下能保存在空气中且表面无明显变化的是（）A.钠B.铝C.铁D.锌2.下列关于金属冶炼的说法正确的是（）A.铜可以用碳直接还原其氧化物B.铝用电解熔融氧化铝的方法冶炼C.钠通常用电解熔融氯化钠的方法冶炼D.铁可以用一氧化碳还原其氧化物3.将一块铝片放入氢氧化钠溶液中，下列现象描述正确的是（）A.没有气泡产生，铝片逐渐溶解B.有大量气泡产生，铝片逐渐溶解C.没有气泡产生，溶液颜色不变D.有少量气泡产生，铝片溶解缓慢4.下列离子中，其水溶液呈无色且不与盐酸反应的是（）A.Fe³⁺B.Cu²⁺C.Al³⁺D.Na⁺5.下列说法错误的是（）A.金属阳离子得到电子后可以变为金属原子B.金属的化学性质主要取决于其原子的最外层电子数C.金属活动性越强，其对应阳离子的氧化性越强D.在金属活动性顺序中，位置越靠前的金属越容易失去电子6.下列物质中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是（）A.氧化铝B.氢氧化钠C.碳酸钙D.氯化钠7.将铁片放入硫酸铜溶液中，反应一段时间后，下列说法正确的是（）A.铁片溶解，溶液质量不变B.铁片溶解，溶液质量增加C.铁片溶解，溶液质量减少D.铁片和铜同时溶解，溶液质量不变8.下列关于金属腐蚀与防护的说法错误的是（）A.铁在潮湿的空气中容易发生吸氧腐蚀B.铜制品在潮湿的空气中容易发生析氢腐蚀C.在铁质管道连接处镀锌可以防止铁被腐蚀D.在铁质管道连接处镀铜可以防止铁被腐蚀9.下列实验操作中，正确的是（）A.向试管中滴加少量液体时，应将胶头滴管伸入试管内B.进行钠与水反应实验时，应将钠块直接投入水中C.检验二氧化碳气体时，应将燃着的木条伸入集气瓶中D.检验溶液中是否含有氯离子时，应先加入硝酸酸化，再加入硝酸银溶液10.某金属氧化物M氧化物，其式量为80。M单质在标准状况下密度为2.7g/L，则M的相对原子质量为（）A.54B.56C.27D.72二、多选题（本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错或不选的得0分。）11.下列金属中，位于金属活动性顺序前边的金属能够从其盐溶液中置换出位于其后边的金属的是（）A.钠与硫酸铜溶液B.镁与硫酸锌溶液C.铝与硫酸亚铁溶液D.锌与硫酸镁溶液12.下列物质中，属于碱性氧化物的是（）A.Na₂OB.SO₂C.Al₂O₃D.CuO13.下列说法正确的是（）A.金属的导电性、导热性均属于物理性质B.金属的延展性是指金属可以被弯曲而不断裂的性质C.金属晶体中，金属离子和自由电子之间存在着相互作用D.金属的熔点、沸点均属于化学性质14.下列离子方程式书写正确的是（）A.铁与硫酸铜溶液反应：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+CuB.铝与盐酸反应：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑C.氧化铝与氢氧化钠溶液反应：Al₂O₃+2OH⁻=2AlO₂⁻+H₂OD.氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应：2OH⁻+Cu²⁺=Cu(OH)₂↓15.下列实验操作或现象与其解释或结论相符的是（）A.将打磨后的铝片放入硫酸中，铝片表面迅速产生气泡，随后反应变慢：铝表面形成了致密的氧化膜B.将打磨后的铁片放入硫酸铜溶液中，铁片表面覆盖一层红色物质，溶液蓝色变浅：发生了置换反应，生成了铜C.将稀盐酸滴入碳酸钠溶液中，有大量气泡产生：碳酸钠与盐酸发生了中和反应D.将钠投入水中，钠熔化成小球，四处游动，发出嘶嘶声：钠与水发生了剧烈反应，生成了氢气和氢氧化钠三、填空题（本题共4小题，每空1分，共16分。）16.写出下列物质的化学式或名称：(1)氢氧化铝_______(2)氧化铁(III)_______(3)铜离子_______(4)三氧化二铝_______17.用化学方程式表示下列反应：(1)镁在空气中燃烧生成氧化镁_______(2)铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气_______(3)氧化铝与盐酸反应_______(4)氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应_______18.某金属元素R的原子核外电子排布为2、8、18、1，则R位于元素周期表的_______周期，_______族，其单质能与稀盐酸反应，生成的盐溶液呈_______色且可以与碱溶液反应。19.为了防止铁制品生锈，人们常采用_______、_______等方法进行防护。四、简答题（本题共4小题，每小题5分，共20分。）20.简述原电池的工作原理，并举例说明原电池在实际生活中的应用。21.解释为什么铝制品在空气中比铁制品更耐腐蚀。22.某学生想设计实验验证铁、铜、银三种金属的活动性强弱，请简述实验步骤、预期现象和结论。23.氯化钠是一种重要的化工原料，请简述工业上用电解饱和氯化钠溶液的方法制备氯气的主要原理和方程式。五、计算题（本题共2小题，共14分。）24.将一定质量的铁粉与100g稀硫酸充分反应，生成氢气0.2g。求：（1）参加反应的铁粉质量是多少克？（2）反应后溶液中溶质的质量分数是多少？（假设反应前后溶液质量变化忽略不计，铁有剩余，相对原子质量：Fe=56，H₂=2，H₂SO₄=98）25.实验室需要制备2.4g氢氧化铝。现欲用100mL0.5mol/L的硫酸溶液与足量的氢氧化钠溶液反应来制备。请计算：（1）理论上需要消耗多少摩尔的氢氧化钠？（2）若实验中氢氧化钠溶液的浓度恰好为1mol/L，则需要取多少毫升的氢氧化钠溶液？（相对原子质量：Al=27，O=16，H=1）试卷答案一、选择题1.B2.B3.B4.D5.C6.A7.C8.D9.D10.B解析：1.钠活泼，易与空气水反应；铁易生锈；锌相对稳定；铝表面形成致密氧化膜，较稳定。故B正确。2.铜为不活泼金属，可用碳还原；铝为活泼金属，用电解熔融氧化铝冶炼；钠为活泼金属，用电解熔融氯化钠冶炼；铁为较活泼金属，用一氧化碳还原冶炼。故B正确。3.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气。现象为有大量气泡产生，铝片逐渐溶解。故B正确。4.Fe³⁺溶液呈黄色，Cu²⁺溶液呈蓝色，Al³⁺溶液呈无色，Na⁺溶液呈无色。Na⁺不与盐酸反应。故D正确。5.金属阳离子得到电子变为金属原子是金属单质被还原的过程。金属化学性质主要取决于最外层电子数。金属活动性越强，其对应阳离子的氧化性越弱。金属活动性越强，越容易失去电子。故C错误。6.氧化铝是两性氧化物，能与酸、碱反应；氢氧化钠是碱；碳酸钙能与酸反应，不能与碱反应；氯化钠是中性盐。故A正确。7.铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu。每反应56g铁，置换出64g铜，溶液质量减少8g。故C正确。8.铁在潮湿空气中易发生吸氧腐蚀；铜在潮湿空气中主要发生吸氧腐蚀；牺牲阳极的阴极保护法中，锌作负极被腐蚀，保护铁；牺牲阳极的阴极保护法中，应选择比铁活泼的金属作牺牲阳极，铜比铁活泼，若镀铜，铁作负极会被加速腐蚀。故D错误。9.向试管中滴加少量液体时，应垂直滴加，胶头滴管不能伸入试管内接触试管内壁；钠与水反应剧烈，应将钠小块投入水中；检验二氧化碳气体时，应将燃着的木条伸入集气瓶中，若熄灭，则含CO₂；检验氯离子时，应先加稀硝酸酸化排除干扰离子，再加硝酸银溶液。故D正确。10.M氧化物式量为80，设M的相对原子质量为x，则M单质密度为x/(22.4*x)=2.7g/L，解得x=56。故B正确。二、多选题11.ABC解析：A.钠活泼性强于铜，能置换出铜。反应方程式：2Na+CuSO₄=Na₂SO₄+Cu。B.镁活泼性强于锌，能置换出锌。反应方程式：Mg+ZnSO₄=MgSO₄+Zn。C.铝活泼性强于铁，能置换出铁。反应方程式：2Al+3FeCl₂=2AlCl₃+3Fe。D.锌活泼性弱于镁，不能置换出镁。故A、B、C正确。12.AD解析：碱性氧化物是指能与酸反应只生成盐和水的氧化物。Na₂O+2HCl=2NaCl+H₂O；CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O。Al₂O₃是两性氧化物，能与酸、碱反应；SO₂是酸性氧化物。故A、D正确。13.ABC解析：金属的导电性、导热性不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质；金属的延展性是指金属可以被弯曲而不断裂的性质，属于物理性质；金属晶体中，金属离子和自由电子之间存在着相互作用，是金属存在的基础；金属的熔点、沸点需要通过化学变化（熔化、汽化）才能表现出来，属于物理性质。故A、B、C正确。14.ABCD解析：A.Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，离子方程式：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，正确。B.2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，正确。C.Al₂O₃+2OH⁻=2AlO₂⁻+H₂O，正确。D.2NaOH+CuSO₄=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄，离子方程式：2OH⁻+Cu²⁺=Cu(OH)₂↓，正确。15.ABD解析：A.铝表面有一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝进一步被氧化，所以铝比铁耐腐蚀。故A正确。B.Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu。现象：铁片表面覆盖一层红色物质（铜），溶液蓝色变浅（Cu²⁺减少）。故B正确。C.Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑。反应生成二氧化碳气体，不是中和反应。故C错误。D.2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑。钠与水反应，生成氢氧化钠和氢气。现象：钠熔化成小球（熔点低），四处游动（生成氢气推动），发出嘶嘶声（生成氢气）。故D正确。三、填空题16.(1)Al(OH)₃(2)Fe₂O₃(3)Cu²⁺(4)Al₂O₃17.(1)2Mg+O₂=2MgO(2)Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑(3)Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O(4)2NaOH+CuSO₄=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄18.四；ⅠA；蓝19.镀金属（如镀锌）；涂油或涂漆四、简答题20.原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。它由两个不同的金属电极插入电解质溶液中构成，两电极间形成闭合回路。其中较活泼的金属作负极，发生氧化反应（失电子）；较不活泼的金属或非金属导体作正极，发生还原反应（得电子）。电子通过外电路从负极流向正极，形成电流。例如，常见的干电池就是原电池的应用。21.铝在空气中能与氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝薄膜（Al₂O₃），这层薄膜结构紧密，附着牢固，能够阻止内部铝继续与空气接触，从而有效地保护了铝制品不被腐蚀。而铁在潮湿空气中容易生锈，生成的铁锈（主要成分Fe₂O₃·nH₂O）疏松多孔，不能阻碍内部铁的进一步氧化，所以铁制品比铝制品更容易生锈。22.实验步骤：取三支试管，分别加入少量硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸银溶液。向第一支试管中加入少量打磨后的铁片；向第二支试管中加入少量打磨后的铜片；向第三支试管中加入少量打磨后的银片。观察现象。预期现象：铁片表面有红色固体（铜）析出，溶液蓝色变浅；铜片和银片表面无明显现象。结论：铁的活动性大于铜，铜的活动性大于银。即Fe>Cu>Ag。23.工业上用电解饱和氯化钠溶液（食盐水）的方法制备氯气，称为氯碱工业。其主要原理是在直流电作用下，饱和氯化钠溶液发生电解。在阳极（正极），氯离子失去电子生成氯气；在阴极（负极），氢离子得到电子生成氢气，同时生成氢氧化钠。反应的总化学方程式为：2NaCl+2H₂O通电=2NaOH+H₂↑+Cl₂↑。五、计算题24.解：设参加反应的铁粉质量为x克。根据反应方程式Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑562x0.2gx=56*(0.2g/2)=5.6g参加反应的铁粉质量为5.6g。反应前溶液质量为100g（稀硫酸），生成FeSO₄溶液和氢气。反应后溶液中溶质为FeSO₄，其质量为5.6g（铁）+(100g-5.6g-0.2g)=94.2g。溶液总质量为94.2g+0.2g=94.4g。溶质质量分数=(94.2g/94.4g)*100%≈99.57%。答：参加反应的铁粉质量是5.6克；反应后溶液中溶质的质量分数约为99.57%。（注意：题目假设反应前后溶液质量变化忽略不计，实际氢气逸出，溶液质量会减少，计算结果会略有偏差，但按题意计算）25.解：设理论上需要消耗氢氧化钠的摩尔数为n₁摩尔，需取氢氧化钠溶液体积为V₁mL。(1)根据反应方程式Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O122.4gn₁n₁=(2.4g/102g/mol)*2=0.04706mol≈0.047mol理论上需要消耗0.