专题01 金属单质、金属氧化物、氢氧化物（知识串讲+专项练习）-2023-2024学年高一化学下学期期末考点大串讲（沪科版必修第二册）

专题01   金属单质、金属氧化物、金属氢氧化物

考点1  合金的概念及特性

1．合金的定义：合金是两种或两种以上的金属，或金属与非金属熔合在一起，所组成的具有金属特性的物质。合金属于混合物。

2．金属制成合金后，熔点一般低于成分金属，硬度一般高于成分金属。

【典例1】合金有许多特点，如Na-K合金在通常状况下为液体，而Na和K的单质在通常状况下均为固体。据此，试推测：生铁、纯铁、炭三种物质中，熔点最低的是

A．生铁      B．纯铁      C．炭      D．不能确定

【典例2】下列关于合金的说法，正确的是

①合金至少含两种金属  ②合金中元素以化合物形式存在  ③合金的熔点一般比其成分金属低  ④合金一定是混合物  ⑤铁锈是一种铁合金

A．①②      B．②③⑤      C．③④      D．③

考点2  金属与水的反应

1．K、Ca、Na等金属和冷水作用，生成可溶性碱和H2。

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑    Ca+2H2O = Ca(OH)2+H2↑

2．Mg和冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，Al与冷水很难反应，与沸水能反应，生成不溶性碱和氢气。

Mg+2H2O  Mg(OH)2+H2↑    2Al+6H2O2Al(OH)3 +3H2↑

3．Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和H2。

3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑    Zn+H2O(g)ZnO+H2↑

4．Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应。

【典例3】将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是

①MgSO4溶液　②Na2SO4稀溶液　③饱和澄清石灰水  ④Ca(HCO3)2溶液

⑤CuSO4溶液　⑥饱和NaOH溶液  ⑦FeCl3溶液

A．①④⑤⑦    B．②④⑤⑥    C．③④⑤⑦    D．①③④⑥

【典例4】如图铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是

A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替

B．将试管底部的湿棉花移到试管口部

C．试管中的反应属于置换反应

D．点燃肥皂泡验证氢气的生成

考点3 金属的冶炼

1．电解法：电解是一种强有力的氧化还原手段，基本上所有的金属都能通过电解法制取，但电解法耗能最多，不经济，因此这个方法一般用在极活泼金属的冶炼。

如，电解法冶炼钠的化学方程式为2NaCl2Na+Cl2↑。

2．热还原法：制取活泼性一般的金属，如金属锌，铁，铜等，工业上一般采用还原剂把金属从它的氧化物还原出来。常用的还原剂有氢气，一氧化碳，焦炭和活泼金属等。

如，用CO还原氧化铁冶炼铁的化学方程式为Fe2O3+3COFe+3CO2。

3．热分解法：制取某些不活泼金属可以使用加热分解的方法，一般加热金属氧化物使其分解成金属单质和氧气。如加热氧化汞生成金属汞的化学方程式为2HgO2Hg+O2↑  。

4．物理方法：黄金等不活泼金属以单质存在于自然界，可用某些物理方法使其与杂质分离提取。比如沙里淘金可以用在纯度较大的金矿石。如果矿石含金量较少，工业上还会使用一些化学方法，如利用氰化钠溶解含量较少金矿石，在用其它金属把黄金从溶液中置换出来。

【典例5】下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是

A．在加热情况下利用氢气还原氧化铝得到金属铝

B．用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁

C．用热还原法炼铁

D．直接加热氧化汞得到金属汞

【典例6】下列关于物质制备原理错误的是

A．工业制备金属钠：2NaCl2Na+Cl2↑

B．工业生产铁：Fe2O3+3COFe+3CO2

C．湿法炼铜：Fe+CuSO4===Cu+FeSO4

D．工业炼铝：2AlCl32Al+3Cl2↑

考点4  金属氧化物

1．钠的两种氧化物：

（1）Na2O是白色固体，电子式为，属于碱性氧化物。

（2）Na2O2是淡黄色固体，电子式为，既含离子键，又含共价键。Na2O2属于过氧化物，不属于碱性氧化物。

2．铁的三种氧化物

【典例7】下列判断正确的是

A．可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2

B．可用二氧化碳来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2

C．无法利用在空气中加热的方法，除去Na2O2中的Na2O

D．将足量的Na2O和Na2O2分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色

【典例8】“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能

A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等

B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖则是添加了红色耐高温染料

C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu

D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3

考点5  铁的氢氧化物

【典例9】有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是

A．Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化转变为红褐色固体

B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3

C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解

D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能产生丁达尔现象

【典例10】某同学在研究制取Fe(OH)2的方法时，设计了一个较好的方案：

①在一支大的硬质试管中加入2 mL ~ 3 mL煤油。②再缓缓加入4 mL ~ 5 mL FeSO4溶液。③往试管中投入绿豆大小的金属钠。

回答下列问题：

（1）写出实验时，发生反应的离子方程式                        、                      ，煤油的作用是                                          。

（2）实验结束后，如果用胶头滴管将煤油吸去，可观察到的现象是                         。

一、选择题（共20题，每小题只有一个正确答案）

1．以下有关金属的说法正确的是

A．根据金属的活动性：Al>Fe，则两者与相同浓度盐酸反应时，Al更剧烈

B．活泼金属都可从不活泼金属的盐溶液置换出不活泼金属

C．由于Al、Fe都有+3价，由2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2↑，可知：2Fe+6HCl = 2FeCl3+3H2↑

D．活泼金属可与氧气在常温下反应，不活泼金属在加热或高温下也可与O2反应

2．2.3 g金属钠在干燥的空气中与氧气反应，得到3.5 g固体，由此可判断其产物为

A．只有2.3 g金属钠          B．只有Na2O2     

C．Na2O和Na2O2             D．无法确定

3．钢铁、铝合金、铜合金三种合金具有广泛的用途，下列说法正确的是

A．碳钢与生铁的主要成分相同，所以性能相同

B．铝合金可用于制造飞机、汽车的部件

C．铜合金具有优良的导电导热性能，但耐腐蚀能力较差

D．铝铁合金具有很高的熔点，能用于制造火箭外层材料。

4．某化学兴趣小组的同学，在学习了钠的性质后，用小刀切割了一小块钠，然后放入盛有空气的集气瓶中，充分燃烧后发现瓶壁上有黑色固体附着，下面是该兴趣小组的几点推测，你认为不合理的是

A．黑色固体是碳

B．钠在燃烧时只发生了一个反应

C．钠在金属活动性顺序中排在镁前面，所以钠能与二氧化碳反应（已知：2Mg+CO22MgO+C）

D．钠保存在煤油中，可能滤纸没有完全吸干煤油，煤油不完全燃烧产生碳

5．类比法是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观事实。下列有关类比推测的说法正确的是

   A．已知Fe与S能直接化合生成FeS，推测Cu和S可直接化合生成CuS

   B．已知Cu与Cl2能直接化合生成CuCl2，推测Fe与Cl2可直接化合生成FeCl2

   C．已知Fe能与氧气、氯气反应，推测Zn能也与氧气、氯气反应

   D．已知Al能与O2生成致密氧化膜保护金属，推测Fe也与O2生成氧化膜保护金属

6．等质量的两块金属钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在氧气中（常温下）充分反应，则下列说法正确的是

A．第一块钠失去电子多

B．两块钠失去电子一样多

C．第二块钠的生成物质量最大

D．两块钠的生成物质量一样多

7．某合金的组成可表示为Al65Cu23Fe12，下列有关说法中正确的是

A．W的熔点比铝、铁、铜的都高

B．将一定量W投入少量的盐酸中，充分反应后溶液中一定有Fe2+

C．把W放入足量的盐酸中，仍有固体残留

D．把W在浓硝酸中因钝化而看不到明显现象

8．将铁钉投入热的浓硝酸中，一段时间后，下列说法错误的是

A．铁钉表面形成致密的氧化膜        B．溶液可能呈棕黄色 

C．铁钉会溶解                      D．产生红棕色的气体

9．工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是

A．镁：2MgO (熔融)Mg+O2↑      B．钙：CaO+CCa+CO↑

C．锰：3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3     D．汞：HgSHg+S

10．对A、B、C三种金属活动性的实验研究过程如下：①取大小相等的三种金属片，分别放入 CuSO4溶液中，一段时间后，A、C表面出现红色物质，B表面没有现象。②A物质的盐溶液不能用C制品的容器盛放。则A、B、C三种金属的活动性顺序是

A．A＞C＞B        B．C＞A＞B        C．C＞B＞A        D．A＞B＞C

11．将0.3 mol钠、0.1 mol铁分别加入到各盛有500 mL 0.2 mol·L－1稀硫酸的两个烧杯中，下列说法正确的是

A．两个烧杯中金属沉在液面下

B．两个烧杯中都没有金属剩余

C．两个烧杯中都有金属剩余

D．两个烧杯中产生氢气的质量相同

12．某实验小组通过下图所示实验探究Na2O2与水的反应：

下列说法不正确的是

A．②中的大量气泡主要成分是氧气

B．③中溶液变红，说明有碱性物质生成

C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的

D．⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度

13．等物质的量的Na和Na2O2分别与足量的水反应，生成的气体在同温同压下的体积之比为

A．1∶1          B．1∶2          C．2∶1          D．2∶3

14．下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件（温度、反应物用量比），化学反应方程式相同的是

A．Na和O2 B．NaOH和CO2 

C．Na2O2和CO2 D．木炭(C)和O2

15．向Ca(HCO3)2饱和溶液中加入一定量的Na2O2（设溶液体积不变），推断正确的是

A．产生CO2气体               B．产生白色沉淀

C．所得溶液的碱性一定减弱     D．所得溶液中一定不含HCO3－

16．取Na2O、Na2O2、Na2CO3的固体混合物做了以下实验，以下记录不符合事实的是

A．加入水中，产生无色气体            

B．加入酚酞溶液中，溶液先变红后褪色

C．在干空气中加热到400℃，质量减少   

D．与SO2反应后，检测到有Na2SO4生成

17．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是

A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④

18．将铝条插入NaOH溶液中，开始没有H2生成的原因是

A．铝与NaOH溶液不反应　

B．铝条表面钝化生成Al2O3

C．铝条不纯含有杂质Mg

D．NaOH溶液中含有NaAlO2

19．足量的铝粉分别与下列4种溶液充分反应,放出氢气最多的是

A．1 L 1 mol/L H2SO4溶液         B．1 L 4 mol/L HNO3溶液

C．1 L 1 mol/L HCl溶液           D．1 L 1 mol/L NaOH溶液

20．某溶液中有NH4+、Fe2+、Fe3+、Al3+四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中离子的物质的量几乎不变的是

A．NH4+      B．Fe2+      C．Fe3+      D．Al3+

三、非选择题

21．现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如下。回答下列问题（已知：Na2O2可以与H2O、CO2反应）：

（1）装置Ⅳ中盛放的药品是________，其作用是_______________________________。

（2）若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)____________，各仪器接口的标号字母顺序是：空气进入________，________接________，________接________，________接________(用字母表示)。

（3）装置Ⅱ的作用_________________________________________。

（4）操作中通空气和加热的顺序为_______________________________。

22．如图，在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒（石棉绒不参与化学反应，是铁粉的载体）的混合物，加热并通入水蒸气，用试管收集产生的经干燥的气体，并靠近酒精灯的火焰。

（1）证明反应发生的方法是____________________________________，有关反应的化学方程式是________________________________________________________。

（2）干燥管内可装入的试剂是_________，其作用是__________。干燥管还可用_____（装置）代替。

（3）实验开始时应先点燃__________，实验结束时，应先熄灭__________。

23．某同学在探究铁生锈的条件时，将铁钉浸没在食盐水中，一段时间后，发现试管底部出现了黑色粉末。该同学对此黑色粉末的组成做了如下几种猜想：①Fe；②Fe2O3；③Fe3O4；④FeCl3。请完成下列问题。

（1）你认为该同学的上述猜想中，不做实验就可排除理由是      ，理由是                  。你认为黑色粉末还可能是       ，理由是                                。

（2）该同学将黑色粉末干燥后，用磁铁靠近，发现粉末能被磁铁吸引，于是得出结论：黑色粉末一定是铁粉。你认为该同学的结论对吗？        理由是                                 。

24．取1.39 g纯净的绿矾[FeSO4·7H2O]和一枚小铁钉装入试管，加入已除增溶解氧的蒸馏水配成5 mL溶液，再向试管中滴入3 mL苯。取吸净煤油后的钠切下绿豆大小一粒，放入试管内，并立即用一圆形蜡纸片（与试管内径一样大）盖在苯的液面上，待钠粒消失后，立即用胶塞塞住试管（把蜡纸压在塞子下）。

（1）向试管中加入钠粒后看到的现象是                                            

该实验的目的是（    ）

A．试验钠与水及苯的反应情况        B．试验使绿矾溶液不变质

C．制取保存时间较长的氢氧化亚铁    D．制取较纯净的H2

（2）实验中使用苯的作用是                                                     

可以代替苯的试剂是（    ）

A．四氯化碳    B．酒精      C．汽油      D．液氨

（3）使蒸馏水除去氧的方法是（    ）

A．向蒸馏水中加脱氧剂镁

B．把蒸馏水煮沸后放在烧杯中冷却

C．向蒸馏水中吹入氮气驱出氧气

D．把蒸馏水加热煮沸后密封冷却

（4）硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]称为莫尔盐，其中的亚铁离子较稳定。配制5 mL亚铁离子浓度与上述实验相同的溶液，应称取莫尔盐        g。用莫尔盐代替绿矾进行上述实验，优点是                                     ，缺点是                       。