课时作业14 金属材料 (word练习)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册(人教版2019）

课时作业（十四） （建议用时：40分钟） （见学生用书P161） 1.下列所用材料不属于合金的是（　　） A.家用的铝窗 B.建筑用的钢筋 C.温度计用的水银 D.铸造用的黄铜 答案　C 解析　A项，铝单质质软，铝窗选用铝合金；B项，钢铁是铁与碳的合金；C项，水银是汞，是金属单质，不是合金；D项，黄铜是铜锌合金。 2.硬铝是由铝、铜、镁等形成的一种合金，下列有关该合金的说法中错误的是（　　） A.硬度比铝、铜、镁的小 B.不能全部溶解在稀硫酸中 C.机械性能优于铝、铜、镁 D.抗腐蚀能力强 答案　A 解析　合金的硬度大于成分金属的硬度，硬铝的硬度比铝、铜、镁的大，A项错误；铜不能溶解在稀硫酸中，B项正确；硬铝的硬度、强度比铝、铜、镁的好，C项正确；铝表面形成致密氧化膜，抗腐蚀能力强，D项正确。 3.钛和钛合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（　　） A.用来作保险丝 B.用于制造航天飞机 C.用来制造人造骨 D.用于家庭装修，作钛合金装饰门 答案　A 解析　保险丝应该用熔点比较低的金属材料制作，而钛及其合金的熔点高，所以不适合作保险丝，A项错误。 4.下列物质既能与稀H2SO4反应，又能与NaOH溶液反应的是（　　） ①NaHCO3　②Al2O3　③Al（OH）3　④Al ⑤Na2CO3 A.①②③④ B.②③④ C.②③④⑤ D.①②③④⑤ 答案　A 解析　①NaHCO3与H2SO4反应生成Na2SO4、H2O和CO2，与NaOH反应生成Na2CO3和H2O；Al2O3是两性氧化物，Al（OH）3是两性氢氧化物，②③均既能与H2SO4反应，又能与NaOH反应；④Al发生的反应为2Al＋3H2SO4Al2（SO4）3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑；⑤Na2CO3只能与稀H2SO4反应。 5.下列说法正确的是（　　） A. Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al（OH）3对应的氧化物 B.因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物 C. Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应 D. Al2O3能跟强酸（或强碱）溶液反应 答案　D 解析　A项，Al2O3是Al（OH）3对应的氧化物；B项，金属氧化物不一定就是碱性氧化物，Al2O3是两性氧化物；C项，Al2O3不与弱碱反应，只与强碱反应。 6.下列关于Al（OH）3性质的叙述错误的是（　　） A. Al（OH）3是两性氢氧化物 B. Al（OH）3是难溶于水的白色胶状物质 C. Al（OH）3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素 D. Al（OH）3既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸 答案　D 解析　Al（OH）3是两性氢氧化物，能溶于强酸、强碱溶液，但不能溶于氨水等弱碱溶液。 7.将0.2 mol钠和铝的混合物溶于足量的盐酸中，产生3 136 mL（标准状况下）氢气，则钠和铝的物质的量之比为（　　） A.1∶3 B.3∶1 C.4∶1 D.1∶4 答案　C 解析　H2的物质的量为＝0.14 mol。设混合物中钠和铝的物质的量分别为x mol、y mol，则： 2Na＋2HCl2NaCl＋H2↑ 2 　1 X 　 2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑ 2 　3 Y 　y 则，解得，故Na和Al的物质的量之比为4∶1。 8.铝是生产和生活中大量使用的金属材料，下列说法不正确的是（　　） A.常温下，铝与氧气不反应 B.不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会与酸或碱反应 C.铝热反应是强烈的放热反应，常用于野外焊接 D.用酒精灯加热铝箔，铝箔熔化但不滴落 答案　A 解析　常温下，Al与O2会生成Al2O3，A项错误；Al既能与酸反应，又能与碱反应，因此不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水，否则会引起容器的腐蚀，B项正确；铝热反应是Al与金属氧化物在高温下反应产生金属单质和氧化铝，反应放出大量热量，使产生的金属熔化，因此常用于野外焊接，C项正确；用酒精灯加热铝箔，铝箔表面的铝与空气中的氧气反应产生熔点高的氧化铝，因此即使内部的铝熔化，但表面覆盖熔点高的氧化铝，因此铝箔熔化但不滴落，D项正确。 9.汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《新科学家》杂志曾发表文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除水银外，还含锌、锡、铜等金属。下列有关该汞合金的说法不正确的是（　　） A.易导热，抗腐蚀性强 B.强度和硬度比锡的大 C.熔点比汞的低 D.毒性远低于汞的毒性 答案　C 解析　该汞合金具有金属特性，易导热；牙齿的抗腐蚀性强，该汞合金可用作补牙材料，故它的抗腐蚀性强，A项正确；锡强度和硬度都较小，牙齿的硬度很大，该汞合金可用作补牙材料，故它的强度和硬度比锡的大，B项正确；汞常温下为液体，该汞合金可用作补牙材料，说明它在常温下为固体，C项错误；汞有毒，该汞合金可用作补牙材料，说明它的毒性远低于汞的毒性，D项正确。 10.取两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，标准状况下均产生5.6 L气体，则两份铝片的质量之比为（　　） A.一定为1∶1 B.可能为2∶3 C.一定为3∶2 D.可能为1∶6 答案　A 解析　由于两份铝片反应生成的氢气的量相等，所以电子转移的量也相等。又因为铝分别与酸、碱反应时，虽然产物不同，但是生成物中铝的化合价相同，即Al在反应中失电子数相同，所以两份铝的质量相等，A项正确。 11.下列离子方程式书写错误的是（　　） A. AlCl3溶液加到氨水中：Al3＋＋4OH－Al＋2H2O B. Al（OH）3溶于NaOH溶液中：Al（OH）3＋OH－Al＋2H2O C. Al2O3粉末溶于HCl溶液中：Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O D. Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3＋2OH－2Al＋H2O 答案　A 解析　NH3·H2O在离子方程式中不能拆开写，且Al（OH）3不溶于氨水，AlCl3与氨水反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3N。 12.铝及其部分化合物的“价类二维图”如图所示。下列说法错误的是（　　） A.反应⑤⑥基本类型相同 B.反应①⑤所加试剂可能相同 C.1 mol a完全转化为b时失去3 mol电子 D.物质的类别处“”代表偏铝酸盐 答案　A 解析　根据“价类二维图”可知a为Al，b为Al2O3，c为铝盐，e为Al（OH）3，c与d、d与e可以相互转化，根据含有铝元素物质之间的相互转化可以得出d为偏铝酸盐，据此回答。反应⑤是偏铝酸盐转化为氢氧化铝，离子方程式为：Al＋H2O＋H＋（少量）Al（OH）3↓，不属于基本反应类型，反应⑤是偏铝酸盐转化为氢氧化铝，离子方程式为：Al3＋＋3OH－Al（OH）3↓属于复分解反应，A项错误；反应①是铝转化为铝盐，加酸可以实现转化，反应⑤是偏铝酸盐转化为氢氧化铝，加少量酸可以实现转化，B项正确；a转化为b时Al元素的化合价由0价升高到＋3价，1 mol a完全转化为b时失去3 mol电子，C项正确；根据“价类二维图”可知a为Al，b为Al2O3，c为铝盐，e为Al（OH）3，c与d、d与e可以相互转化，根据含有铝元素物质之间的相互转化可以得出d为偏铝酸盐，D项正确。 13.分别向盛有等物质的量浓度的稀硫酸和氢氧化钠溶液的烧杯中加入足量的铝，反应后放出的气体体积比为1∶2，则所取稀硫酸与氢氧化钠溶液的体积比为（　　） A.1∶2 B.3∶4 C.3∶2 D.6∶1 答案　B 解析　设Al与稀硫酸、NaOH溶液反应生成的氢气的物质的量分别为3 mol和6 mol，消耗的H2SO4的物质的量为x，消耗的NaOH的物质的量为y，则： 2Al＋3H2SO4Al2（SO4）3＋3H2↑ 　3 3 　X 3 mol 2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑ 　　2 3 　　Y 6 mol 解得x＝＝3 mol，y＝＝4 mol，又因稀硫酸和氢氧化钠溶液的物质的量浓度相等，则所取稀硫酸与氢氧化钠溶液的体积比等于溶质H2SO4与NaOH的物质的量之比，即为3 mol∶4 mol＝3∶4，B项正确。 14.如图所示，在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，然后将两球分别浸没在足量的质量相等的烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间。下列说法正确的是（忽略溶液对两球的浮力）（　　） A.铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡 B.铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆向右倾斜 C.反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡 D.右边球上出现红色，左边溶液的c（OH－）增大 答案　B 解析　左边铝球与NaOH溶液反应：2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑，部分铝溶解，消耗OH－，使c（OH－）减小，并产生气体，生成NaAlO2；右边铁球浸在CuSO4溶液中发生反应：Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu，铁球表面有红色物质析出，铁球质量增加，Cu2＋的量减少，溶液蓝色变浅。 15.某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究（已知铜元素的焰色试验呈绿色）。 （1）外观暗灰色，表皮光滑； （2）在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈绿色，合金片熔化，但不滴落； （3）取刮去表皮的合金10 g，放入足量的稀硫酸中，收集到标准状况下的H2 8.96 L； （4）另取刮去表皮的合金10 g，放入足量的NaOH溶液中，也收集到标准状况下的H2 8.96 L。 试据此判断，该合金中一定含有的元素是　　　　（填元素符号）；可能含有的元素是　　　　（填字母）。 a. Ag b. Mg c. Na d. Fe 如果该合金中只含2种元素，则元素种类及二者的质量比是　　　　。 解析　火焰呈绿色，说明有铜元素。等质量的合金与足量的稀硫酸或NaOH溶液反应放出H2的体积相同，说明一定含有铝，且不能再含有其他与硫酸反应的金属Na、Mg、Fe等。另外Na的沸点太低，不能与Cu熔合形成合金，则还可能含有不与稀硫酸和NaOH反应的Ag。如果该合金只含2种元素，则为Cu、Al。 2Al　　　　～　　　　3H2 2 mol 3 mol 　＝0.4 mol m（Al）＝ mol×27 g·mol－1＝7.2 g m（Cu）＝10 g－7.2 g＝2.8 g m（Al）∶m（Cu）＝7.2∶2.8＝18∶7 答案　Cu、Al　a　m（Al）∶m（Cu）＝18∶7 16.铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学为测定某含镁3％～5％的铝镁合金（不含其他元素）中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。 探究一 实验方案：铝镁合金测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是　　　　。 实验步骤： （1）称取5.4 g铝镁合金粉末样品，投入体积为V，浓度为2.0 mol·L－1的NaOH溶液中，充分反应。为保证合金充分反应，NaOH溶液的体积V≥　　　　。 （2）过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将　　　　（填“偏大”或“偏小”）。 探究二 实验方案：铝镁合金测定生成气体的体积（实验装置如图所示）。 （1）某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个除酸雾的装置。你的意见是　　　　（填“需要”或“不需要”）。 （2）为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有（写出两点）： ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析　探究一　（1）铝镁合金中镁的质量分数为3％时，5.4 g铝镁合金粉末样品中铝的质量为5.4 g×（1－3％）＝5.4 g×97％，则： 2Al　＋　2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑ 2 2 n（NaOH） 所以n（NaOH）＝0.194 mol，需要NaOH溶液的体积V＝＝0.097 L＝97 mL；为保证合金充分反应，NaOH溶液的体积V≥97 mL。（2）镁上会附着NaAlO2等物质，未洗涤导致测定的镁的质量偏大，镁的质量分数将偏大。探究二　（1）因为氯化氢极易溶于水，挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果，所以不需要加除酸雾装置。（2）反应中装置的气密性、合金是否完全溶解、量气装置的使用都会影响测定结果。因此为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有：检查装置的气密性，加入足量盐酸，调整量气管C的高度，使C中液面与B中液面相平，待冷却至室温再读体积等。 答案　探究一　2H2O＋2Al＋2NaOH2NaAlO2＋3H2↑　（1）97 mL　（2）偏大　探究二　（1）不需要 （2）①冷却至室温再读数　②读数时，使C中液面与B中液面相平 学科网（北京）股份有限公司 $$