3.2金属材料（习题）（含答案解析）-2024-2025学年高一化学同步教学课件+讲义（人教版2019必修第一册）

必修一第三章第二节课后作业教师版 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列关于金属铝的叙述中，不正确的是 A．铝的化学性质很活泼，但在空气中不易锈蚀 B．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧 C．等质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应放出的气体物质的量相等 D．铝的熔点比氧化铝低 2．生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是 A．纯铁 B．生铁 C．碳 D．无法确定 3．关于下列物质用途，错误的是： A．氧化铝可做耐火材料 B．过氧化钠可用作潜水艇的供氧剂 C．单质硅可用作光纤材料 D．碳酸钠可用作食用碱 4．铝及其化合物的转化关系为：Al→□→AlCl3。方框内的物质不可能是 A．Al2O3 B．Al(OH)3 C．NaAlO2 D．Al2(SO4)3 5．要想证明某溶液中是否含Fe3+，下列操作中正确的是 A．加入铁粉 B．滴加KSCN溶液 C．通入Cl2 D．加入铜片 6．下列离子方程式书写正确的是 A．向溶液中通入少量 B．向酸性溶液中滴加溶液： C．与溶液反应： D．用醋酸除水垢： 7．化学在生产和日常生活中有着重要的应用，下表中用途与其性质或原理对应关系错误的是 选项 用途 性质或原理 A 硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 硬铝密度小、强度高具有较强的抗腐蚀能力 B 抗击新冠疫情时，84消毒液、75%酒精都可作为环境消毒剂 二者都有较强的氧化性 C 工业上常用绿矾(FeSO4•7H2O)处理废水中含有的重铬酸根离子(Cr2O) Fe2+具有还原性 D 用小苏打治疗胃酸过多 NaHCO3可中和胃酸 A．A B．B C．C D．D 8．下列离子方程式书写正确的是 A．铝粉投入氢氧化钠溶液中：Al+4OH-=AlO+2H2O B．氢氧化钡溶液中通入过量SO2气体：Ba2++2OH-+SO2=BaSO3↓+H2O C．常温下，将氯气通入氢氧化钠溶液制备漂白液：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O D．向FeBr2溶液中通入少量的Cl2：2Br-+Cl2=Br2+2Cl- 9．将一定质量的Mg和Al混合物投入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法中不正确的是 A．NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L-1 B．Mg和Al的总质量为9g C．生成的H2在标准状况下的体积为10.08L D．硫酸的物质的量浓度为5mol·L-1 二、填空题 10．用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。 (1)下列不易区别其真伪的方法是 ( ) A．测定密度 B．放入硝酸中 C．放入盐酸中 D．观察外观 (2)你能判断出：合金的性质与组成合金的某单一金属的性质相同吗 (3)你能举出生活中常见的合金的例子吗 11．铝与盐酸、NaOH溶液反应的应用与定量关系 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑ (1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为 。 (2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHCl(H2)∶VNaOH(H2)= 。 (3)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHCl(H2)∶VNaOH(H2)= 。 12．根据你学过的有关金属的知识，回答下列问题(已知：铜、锌能与硝酸反应，而金不反应)： (1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，如图所示，铜常用于制造货币的原因可能是 (填字母)。 A．铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型 B．铜的性质不活没，不易被腐蚀 C．我国较早地掌握了湿法冶炼铜的技术 D．自然界有大量的游离态的铜 (2)铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是 (填化学式，下同)，常见的铁的氧化物还有 、 。 (3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为 。 (4)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是 币，黑色物质是 (填名称)，形成这种物质的化学方程式为 ，绿色物质是 (填化学式)，这枚金属币的真面目为 色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是 币，表面一直未被氧化的原因是 。 13．根据要求写出下列反应的方程式: (1)Al粉和NaOH溶液反应的化学方程式: 。 (2)漂白粉露置于空气中较长时间后失效的化学方程式: 。 (3)铁粉和水蒸气反应化学方程式: 。 (4)Cl2通入NaOH溶液中，发生反应的离子方程式： 。 (5)NaAlO2溶液中通入少量CO2，发生反应的离子方程式： 。 14．健康人体内含铁元素大约2~3g，人体内铁元素以亚铁离子和三价铁离子的形式存在，Fe2+易被吸收，所以给贫血者补充铁元素时，应补充含Fe2+的亚铁盐。“速力菲”（主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色）是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在，设计并进行了如下实验： （1）试剂1的名称是 ，试剂2的名称是 。 （2）加入新制氯水，溶液中发生反应的离子方程式是 。 （3）加入试剂2时溶液为淡红色说明“速力菲”中的Fe2+已部分氧化，一般在服用“速力菲”时，同时服用维生素C，说明维生素C具有 性。 （4）不仅溶液中Fe2+易被氧化成Fe3+，溶液中白色沉淀Fe(OH)2更易被O2氧化，请写出反应的化学方程式 ，现象为 。 15．将镁、铝的混合物共0.2mol，溶于200mL 4mol·L﹣1的盐酸溶液中，然后再滴加2mol·L﹣1的NaOH溶液。请回答下列问题： （1）若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V变化情况如图所示．当V1=160mL时，则金属粉末中n(Al)= mol （2）0～V1段发生的反应的离子方程式为 。 （3）若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)= mL。 （4）沉淀质量m 减小的阶段，反应的离子方程式 。 试卷第4页，共4页 试卷第3页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】A．铝的化学性质很活泼，在空气中表面会生成氧化铝薄膜，阻止进一步被氧化，则在空气中不易锈蚀，故A正确； B．铝箔在空气中受热可以熔化，但在表面生成致密的氧化铝薄膜，熔点较高，不会剧烈燃烧，故B错误； C．等质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应，根据得失电子守恒，放出的气体物质的量相等，故C正确； D．氧化铝的熔点很高，常作为耐高温材料，铝的熔点比氧化铝低，故D正确； 故选B。 2．B 【详解】多数合金的熔点比各成分金属的熔点低，生铁是铁碳合金，其熔点要低于纯铁和碳，故答案选B。 3．C 【详解】试题分析：A、氧化铝熔点高，不能燃烧，可做耐火材料，正确；B、过氧化钠与二氧化碳、水蒸气反应放出氧气，可用作潜水艇的供氧剂，正确；C、用作光纤材料的是二氧化硅，不是单质硅，错误；D、碳酸钠可用作食用碱，正确。 考点：考查元素化合物知识，常见物质的用途。 4．B 【详解】A．4Al+3O2=2Al2O3，Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，所以A不符合题意； C．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+H2↑，NaAlO2+4HCl(过量)=NaCl+ AlCl3+2H2O，所以C不符合题意； D．2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，Al2(SO4)3+3BaCl2=2AlCl3+3BaSO4↓，所以D不符合题意； 故答案为B。 5．B 【详解】要想证明某溶液中是否含有Fe3+，可以向溶液中加入硫氰化钾溶液，若溶液变成红色，证明溶液中含有铁离子，否则不含铁离子。 故选B。 6．C 【详解】A．向溶液中通入少量，亚铁离子先反应，离子方程式为，A错误； B．向酸性溶液中滴加溶液生成和，故离子方程式为，B错误； C．与溶液反应的离子方程式为：，C正确； D．醋酸为弱电解质，不能拆开，D错误； 故选C。 7．B 【详解】A．硬铝密度小、强度高具有较强的抗腐蚀能力，所以硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，故不选A； B．84消毒液具有强氧化性，能杀菌消毒；酒精能杀菌消毒的原因是能使蛋白质变性，故选B； C．Fe2+具有还原性，Fe2+能还原Cr2O，所以用绿矾(FeSO4•7H2O)处理废水中含有的重铬酸根离子，故不选C； D．NaHCO3可以和胃酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水，所以可用NaHCO3治疗胃酸过多，故不选D； 选B。 8．C 【解析】略 9．D 【分析】Mg和Al在稀硫酸中溶解后生成MgSO4和Al2(SO4)3，由图可知加入NaOH后，一开始并未产生沉淀，即NaOH与剩余H2SO4发生中和反应，之后NaOH分别与Mg2+、Al3+形成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀；两种离子沉淀完全后，NaOH又能与Al(OH)3发生反应Al(OH)3＋OH－= ＋2H2O，沉淀的量减少，剩余未反应的为Mg(OH)2，因此，n(Mg)=n[Mg(OH)2] =0.15mol，n(Al)=n[Al(OH)3]=(0.35-0.15)mol=0.2mol。 【详解】A．根据NaOH为200-240mL时，发生的反应为Al(OH)3＋OH－= ＋2H2O，故n(NaOH)= n(Al)= 0.2mol，c(NaOH)==5mol/L，A正确； B．根据分析，Mg和Al的总质量m=m(Mg)+m(Al)= 0.15mol×24g/mol+0.2mol×27g/mol=9g，B正确； C．根据Mg~H2和2Al~3H2可知，Mg和Al生成的H2的物质的量分别为0.15mol、0.3mol，共0.45mol，标况下的体积为0.45mol×22.4L/mol=10.08L，C正确； D．生成沉淀最多时，溶液中的溶质仅剩Na2SO4，此时NaOH用量为200mL，物质的量为5mol/L×0.2L=1mol，根据2NaOH~H2SO4可知，n(H2SO4)=n(NaOH)=0.5mol，c(H2SO4)==1mol/L，D错误； 故选D。 10． D 不一样 生铁、熟铁等 【详解】(1)A.铜锌合金的密度小于金的密度，密度小的为假元宝，故A错误； B.铜锌合金可以和硝酸反应，而金不反应，因此可以用硝酸区分真假元宝，故 B错误； C.铜锌合金中锌可以与稀盐酸反应，而金不可以反应，故C错误； D.铜锌合金的外观与金的外观极为相似，所以常有用铜锌合金来冒充金元宝进行诈骗的事例见诸于报端，所以观察外观不易区分假元宝的真伪，故D正确； 故选D。 (2)多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高，熔点一般比其各成分金属的熔点低，密度不一定比其各成分金属的密度小，即“硬度高、密度低、熔点低”，合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质不同，化学性质相似。合金与其组分的性质不一样。 (3)生活中这样的合金的例子很多，如铁制品一般都是铁碳合金(只要合理即可)。 11．(1)3∶1 (2)1∶1 (3)1∶3 【解析】略 12． ABC 铜 氧化铜 紫红 金 金的化学性质不活泼，不易被氧化 【详解】(1) A. 铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型，可用于制造货币，故正确； B. 铜的性质不活泼，不易被腐蚀，可用于制造货币，故正确； C. 我国较早地掌握了湿法冶炼铜的技术，利用铁与硫酸铜反应生成铜单质，故正确； D. 自然界有大量的铜矿，开采后需冶炼得到铜，故错误；故选ABC； (2)铁锈的主要成分为，常见的铁的氧化物还有和； (3)与溶液反应生成和：； (4)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是铜币；黑色物质是氧化铜；Cu与反应生成黑色的：；绿色物质是Cu2（OH）2CO3， Cu在空气中“生锈”的化学方程式为；铜币的真面目是紫红色；另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是金币，表面一直未被氧化的原因：Au的化学性质不活泼，不易被氧化。 13． 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑ Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO)3+2HClO、2HClO＝2HCl+O2↑ 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑ Cl2+2OH-＝Cl-+ClO-+H2O 2AlO2-+CO2+3H2O＝2Al(OH)3↓+2CO32- 【分析】根据物质的性质、反应的生成物结合原子守恒、电荷守恒以及物质的拆分情况分析解答。 【详解】（1）Al粉和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑。 （2）漂白粉露置于空气中较长时间后失效是因为次氯酸钙吸收空气中的水蒸气和二氧化碳生成次氯酸，次氯酸不稳定易分解所致，反应的化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO)3+2HClO、2HClO＝2HCl+O2↑。 （3）铁粉和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑。 （4）Cl2通入NaOH溶液中生成氯化钠、次氯酸钠和水，氯气与水用化学式表示，发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-＝Cl-+ClO-+H2O。 （5）NaAlO2溶液中通入少量CO2生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，沉淀和气体以及水用化学式表示，则发生反应的离子方程式为2AlO2-+CO2+3H2O＝2Al(OH)3↓+2CO32-。 14． 盐酸 KSCN 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 还原 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 【分析】“速力菲”为补铁药物，含Fe2+的亚铁盐，不溶于水，可溶于盐酸；Fe2+溶液呈现浅绿色，具有还原性，Fe3+溶液呈现棕黄色，Fe3+遇硫氰化钾溶液会呈现血红色；Fe2+在碱性条件下更容易被氧化，原理为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，表现为先生成白色沉淀，后白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。 【详解】（1）加入试剂1的目的为溶解亚铁盐，由分析知的亚铁盐不溶于水，可溶于盐酸，所以试剂1为盐酸，加入盐酸后溶液呈现淡黄色可知溶液中已有部分Fe2+被氧化成Fe3+，由加入试剂2后溶液呈现红色可知加入的试剂2为硫氰化钾溶液，故答案为：盐酸， KSCN； （2）氯气具有氧化性，能将二价铁离子氧化成三价铁离子，反应的离子反应方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； （3）因为亚铁离子容易被氧化，所以要一同服用还原性的物质防止亚铁离子被氧化，即维生素C具有还原性，故答案为：还原； （4）由分析知白色沉淀Fe(OH)2被O2氧化的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。 15． 0.08 H++OH-=H2O 400 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 【详解】当V1=160mL时，此时溶液溶质是氯化镁、氯化铝和氯化钠的混合物，由钠离子守恒可以得到：n(NaCl)=n(Na+)=n(NaOH)=0.16×2=0.32mol，200mL 4mol·L﹣1的盐酸溶液中含有氯化氢的量为0.2×4=0.8 mol；已知镁、铝的混合物共0.2mol，设混合物中含有氯化镁xmol、氯化铝ymol，根据镁原子、铝原子守恒：x+y=0.2，根据氯离子守恒：2x+3 y=0.8-0.32，解之得：x=0.12 mol，y=0.08 mol；所以金属粉末中，n（Mg）=0.12 mol，  n(Al)= 0.08 mol； （1）当V1=160mL时，则金属粉末中n(Al)= 0.08mol；正确答案：0.08。 （2）0～V1段发生的反应，滴入氢氧化钠溶液后没有沉淀生成，说明盐酸过量，滴入的氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，离子方程式为：H++OH-=H2O；正确答案：H++OH-=H2O。 （3）当溶液中Mg2+、Al3+刚好沉淀完全时，此时溶液只为氯化钠溶液，根据氯离子和钠离子守恒有：n(NaCl)=n(Na+)=n(HCl)=4×0.2=0.8 mol, 则滴入NaOH溶液的体积为V(NaOH)= 0.8/2=0.4L=400mL, 正确答案：400。 （4）沉淀最大值时为氢氧化镁和氢氧化铝两种沉淀之和，继续加入NaOH溶液，氢氧化铝沉淀能够溶在强碱中变为偏铝酸钠溶液，而氢氧化镁沉淀不溶于强碱；离子方程式：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；正确答案：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。 点睛：根据图象所信息分析，0～V1段是氢氧化钠溶液中和过量的盐酸过程；V1～V2段是氢氧化钠溶液沉淀镁离子和铝离子过程，且沉淀达到最大值；从最大值沉淀到沉淀部分溶解，为氢氧化铝溶于强碱过程，最后剩余的为不溶于强碱的氢氧化镁沉淀。 答案第2页，共6页 答案第1页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $$