3.2 金属材料 同步练习题 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

3.2 金属材料 同步练习题 一、选择题 1．提纯下列物质(括号内物质为杂质)，选用的试剂和方法不正确的是 A．碳酸钠固体(碳酸氢钠)：加热至恒重 B．MgO(Al2O3)：加NaOH溶液溶解，过滤，洗涤，干燥 C．CO2(HCl)：先后通入饱和NaHCO3溶液，浓硫酸，洗气 D．NaCl(KNO3)：加水溶解，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥 2．是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求，将逐渐取代成为生产自来水的消毒剂。工业上常用和溶液混合并加酸化后反应制得，反应的化学方程式为。在以上反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 A．2∶1 B．1∶2 C．3∶1 D．1∶3 3．北宋著名画家王希孟所画的《千里江山图》是中国的十大传世名画之一，此画用到了一种矿物颜料——石青[]。下列说法正确的是 A．石青是一种白色固体 B．石青易溶于水 C．能用酸性液体清洗画卷上的污垢 D．高温下石青能分解生成黑色固体 4．化学与生产、生活联系密切。下列说法错误的是 A．还原铁粉可用作食品干燥剂 B．硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 C．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 D．“天问一号”火星车的热控保温材料——纳米气凝胶，可产生丁达尔效应 5．新材料的使用体现了化学科技，彰显了中国力量。以下关于合金的说法中不正确的是 A．通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大 B．不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素后，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 C．硬铝用于制造飞机外壳，主要利用其熔点高 D．储氢合金属于新型合金，可用于以氢气为燃料的汽车 6．铝在空气中能够稳定存在的原因是 A．性质不活泼 B．还原性弱 C．与氧气难反应 D．表面有致密氧化膜 7．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ） A．钠的金属活泼性强，可用于制作高压钠灯 B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C．碳酸氢钠受热易分解，可用于中和过多的胃酸 D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 8．合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，广泛应用于交通工具、航空航天等领域。下列有关合金的说法不正确的是 A．硬铝可用于制造飞机的外壳 B．钛合金可用于制造“蛟龙”号的耐压球壳 C．不锈钢可用于制造地铁列车的车体 D．钠钾合金可用于制造飞机的发动机叶片 二、填空题 9．有一份含镁、铝的合金粉末样品，将其分为两等份，向第一份样品中加入过量的氢氧化钠溶液，得到336mLH2(标准状况)，向第二份样品中加入100mL1mol/L的盐酸，完全反应后，得到672mLH2(标准状况)。试计算： (1)原样品中铝的物质的量为 。 (2)该合金中镁、铝的物质的量之比为 。 (3)为将第二份样品反应后的溶液中的镁、铝元素完全分开，至少需加入1mol/L的NaOH溶液 mL。 10．(1)常作食盐中补碘剂的含氧酸盐的化学名称 。 (2)“芒硝”可作为中药药材，主要治疗热积便秘、腹满胀痛、目赤、口疮等病症，其化学式为 。 (3)写出炼铁高炉中生成炉渣的化学方程式 。 (4)镁与氧化硼()可发生类似“铝热反应”的反应，写出该反应的化学方程式 。 (5)可作为水溶液中硫元素发生自身氧化还原反应的催化剂，其催化经历了ⅰ和ⅱ两个过程。ⅰ的离子方程式为 。 ⅰ.……=…… ⅱ. 11．金属和非金属被广泛应用于人类生产生活中。 (1)向一铝制易拉罐中充满后，再往罐中注入足量溶液，立即封严罐口，不一会儿就发现易拉罐变瘪，用离子方程式解释上述实验现象 ，再过一会易拉罐又鼓胀起来用，用离子方程式解释上述实验现象 。 (2)工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，漂白粉的有效成分是 (填化学式)。 (3)铁在高温时与水蒸气反应的化学方程式为 。 (4)将镁铝合金与过量NaOH溶液反应，所得溶液中不存在的离子是_______。 A．Na+ B．Mg2+ C．OH- D． 12．臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3。 （1）若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为 g·mol－1(保留一位小数)。 （2）将8 L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L，其中臭氧为 L。 （3）在臭氧发生装置中装入氧气100 mL，经反应最后气体体积变为95 mL(体积均在标准状况下测定)，则混合气体的密度是 g·L－1(保留一位小数) （4）实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)，通入盛有20.0 g铜粉的反应容器中，充分加热后，粉末的质量最终变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数 13．现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下图的反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。 请根据以上信息回答下列问题： （1）写出下列物质化学式：B 、F 、H 、乙 。 （2）写出下列反应的化学方程式 反应① 。 反应③ 。 （3）检验物质G中阳离子的方法 。 14．实验室有化学纯的浓硫酸，其试剂瓶标签上的部分内容如下图： 硫酸化学纯(CP) (500mL) 品名：硫酸 化学式： 相对分子质量：98 密度： 质量分数：98% 请回答下列问题： (1)实验室需要的稀硫酸，需取该浓硫酸 mL。 (2)配制过程中，不需要的仪器 (填写代号)，完成实验还缺少的玻璃仪器是 (填写仪器名称)。 a.烧杯 b.量筒 c.胶头滴管 d.漏斗 e.托盘天平 (3)将上述实验步骤A到F按实验过程先后次序排列 。 (4)下列操作会使所配溶液浓度偏低的是_______(填字母)。 A．定容摇匀后，发现液面低于刻度线，再加水至刻度线 B．转移溶液时未洗涤烧杯 C．容量瓶用蒸馏水洗净后仍残留有蒸馏水 D．定容时俯视容量瓶的刻度线 (5)用锌与足量的该硫酸反应得到标准状况下，则消耗锌的质量为 g。 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A．碳酸氢钠不稳定，受热易分解，可用加热的方法除杂，故A正确； B．氧化铝与NaOH溶液反应生成可溶于水的偏铝酸钠，MgO不能反应，则用NaOH溶液溶解，过滤，洗涤、干燥的方法可除杂，故B正确； C．HCl与饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，浓硫酸可干燥二氧化碳，洗气可分离，故C正确； D．KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同，硝酸钾溶解度受温度影响较大，而氯化钠受温度影响较小，所以可采取加热水溶解配成饱和溶液、冷却热饱和溶液使KNO3先结晶出来、再过滤，然后对滤液蒸发结晶、洗涤、干燥，故D错误； 故选：D。 2．A 解析：该方程式中氯酸钠为氧化剂，亚硫酸钠为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1，故选A。 3．D 解析：A．根据石青的化学式，可知石青是一种绿色固体，故A错误； B．碳酸铜、氢氧化铜均难溶于水，石青不溶于水，故B错误； C．碳酸铜、氢氧化铜都能与酸反应生成可溶性铜盐，所以不能用酸性液体清洗画卷上的污垢，故C错误； D．碳酸铜在高温条件下分解为氧化铜、二氧化碳，氢氧化铜在加热条件下分解为氧化铜和水，高温下石青能分解生成黑色固体，故D正确； 选D。 4．A 解析：A．还原性铁粉能吸收氧气，作为食品的抗氧化剂，A错误； B．硬铝具有密度小、硬度大的特点，是制造飞机的理想材料，B正确； C．侯氏制碱法工艺中利用了碳酸氢钠的溶解度比其他物质小，C正确； D．纳米气凝胶属于胶体，能产生丁达尔效应，D正确； 故选A。 5．C 解析：A．合金的硬度大于纯金属的硬度，是通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大，A正确； B．不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素后，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力，B正确； C．硬铝用于制造飞机外壳，主要利用其密度小、强度高、耐腐蚀性强，C错误； D．储氢合金属于新型合金，在一定条件下可以释放出氢气，可用于以氢气为燃料的汽车，D正确； 故选C。 6．D 解析：A．Al原子的最外层电子数较少，原子半径较大，易失电子，活泼性较强，故A错误； B．铝是活泼金属，易失电子，其还原性较强，故B错误； C．铝能与氧气反应生成氧化铝，故C错误； D．Al在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜，阻止氧气与内部的铝单质是铝在空气中能够稳定存在的原因，故D正确； 答案选D。 7．D 解析：A．钠的焰色反应为黄色，透雾性强，单质钠可以做高压钠灯，性质和用途不对应，故A不符合题意； B．氧化铝熔点高，可以做耐火材料，氧化铝是离子化合物，可用作电解冶炼铝的原料，性质和用途不对应，故B不符合题意， C．碳酸氢钠可以和盐酸反应，可用于中和过多的胃酸，性质和用途不对应，故C不符合题意； D．明矾溶于水能电离出铝离子，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮的小颗粒，起到净水作用，性质与用途具有对应关系，故D符合题意； 答案选D。 8．D 解析：A．硬铝为铝合金，密度小，硬度大，可用于制造飞机的外壳，A正确； B．钛合金硬度大，我国“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的，B正确； C．不锈钢硬度大，耐腐蚀，可用于制造地铁列车的车体，C正确； D．钠钾合金常温下液体，不能用于制造飞机的发动机叶片，D错误； 综上所述答案为D。 二、填空题 9．(1)0.02mol (2)3：1 (3)110 【分析】镁与氢氧化钠溶液不反应，铝与氢氧化钠溶液反应，离子方程式为：，标况下得到氢气的体积为336 mL，即物质的量为，故Al的物质的量为0.01mol；根据得失电子守恒，0.01molAl失去0.03mol电子，与盐酸反应生成的氢气的物质的量为0.015mol，第二份样品中金属与盐酸完全反应得到氢气的物质的量为，根据金属镁与盐酸反应的离子方程式为：，故镁的物质的量为0.03mol。 解析：（1）根据分析，半分样品中铝的物质的量为0.01mol，原样品中铝的物质的量为0.02mol； （2）该合金中镁、铝的物质的量之比为：0.03：0.01=3：1； （3）金属镁和铝与盐酸反应的离子方程式为：、，第二份样品中镁离子的物质的量为0.03mol，Al3+的物质的量为0.01mol，氢离子的总物质的量为，溶液中剩余氢离子的物质量为：，将镁和铝完全分开时，镁离子转化为氢氧化镁沉淀，铝离子转化为偏铝酸根，共需要消耗的氢氧化钠的物质的量为：，故至少需要加入1mol/L的氢氧化钠溶液的体积为：。 10． 碘酸钾 解析：(1)KIO3常作实验中补碘剂的含氧酸盐，其化学名称为碘酸钾； (2)十水合硫酸钠俗称芒硝，其化学式为； (3)高炉炼铁中炉渣的主要成分为硅酸钙，生成硅酸钙的化学方程式为； (4)镁与氧化硼()可发生类似“铝热反应”的反应，则该反应的化学方程式； (5)ⅰ为SO2氧化I-生成I2，自身被还原为S单质的过程，根据氧化还原反应得失电子守恒书写其离子方程式为。 11．(1) (2)Ca(ClO)2 (3)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (4)B 解析：（1）与溶液反应，使罐内压强减小，反应的离子方程式为：；过一会儿，铝制的易拉罐和反应生成，增大压强，又使 重新鼓起来，反应的离子方程式为：。 （2）和反应生成和，有效成分为：。 （3）铁在高温时与水蒸气反应生成和，反应的方程式：。 （4）镁铝合金与过量NaOH溶液反应，Al与生成而镁不反应，故溶液中没有，故选B。 12．6 3 1.5 50% 【分析】（1）首先列三段式，再利用平均摩尔质量等于气体的总质量与总物质的量之比分析解答； （2）利用差量法根据化学方程式列比例式解题； （3）根据质量守恒定律可知，反应后混合气体的质量等于反应前氧气的质量，计算出反应前氧气的物质的量，再计算反应前氧气的质量，再根据计算混合气体的密度； （4）再根据n(混合气体)=，再利用氧原子守恒混合气体中含有的氧原子等于增加的质量中氧原子的数目解题。 解析：（1）假设有1molO2，则可列出三段式： 3O22O3 起始 1mol 0 反应 0.3mol 0.2mol 剩余 0.7mol 0.2mol 则反应后所得气体为0.2molO3和0.7molO2，共0.9mol，反应前后气体总质量不变，混合气体的总质量为m=1mol×32g/mol=32g，则所得混合气的平均摩尔质量为； 故答案为35.6； （2）此题可根据差量法计算，设生成臭氧的体积为X，则： 列方程式得，X=3L； 故答案为3； （3）反应前氧气的物质的量为，故反应前氧气的质量为，根据质量守恒定律可知，反应后混合气体的质量等于反应前氧气的质量，故反应后混合气体的密度为， 故答案为1.5； （4），设臭氧的体积分数为a，根据氧原子守恒 0.04mol×a×3+0.04mol×(1-a)×2= 解得a=50%； 故答案为50%。 13．Al FeCl2 Fe(OH)3 Cl2 2Na + 2H2O＝2NaOH + H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑ 取少量G溶液，向其中滴加少量硫氰化钾溶液，溶液变红，证明有Fe3+ 解析：试题分析：乙是黄绿色气体，则乙是氯气，A的焰色反应是黄色，则A是钠。钠溶于水生成氢氧化钠和氢气，则甲是氢气，D是氢氧化钠。氢氧化钠和B反应生成氢气，则金属B是铝。氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，即丙是氯化氢。溶于水生成盐酸，则E是盐酸。H是红褐色测定，则H是氢氧化铁，所以G是氯化铁，则F是氯化亚铁，所以金属C是铁。 （1）根据以上分析可知B、F、H、乙的化学式分别是Al、FeCl2、Fe(OH)3、Cl2。 （2）反应①的方程式为2Na + 2H2O＝2NaOH + H2↑。 反应③的方程式为2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑。 （3）检验物质铁离子的方法是取少量G溶液，向其中滴加少量硫氰化钾溶液，溶液变红，证明有Fe3+。 考点：考查无机框图题推断 14．(1)13.6 (2) ef 500mL容量瓶、玻璃棒 (3)CBDFAE (4)AB (5)32.5g 解析：本题是一定浓度硫酸的配置的实验题，具体过程为，配制溶液时，需要计算、称量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等，所以必须用到的仪器①量筒③烧杯 ④玻璃棒 ⑤药匙 ⑥胶头滴管及500ml的容量瓶，以此解题。 （1）该浓硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=； 在实验室中没有规格是480 mL的容量瓶，由于选择仪器的标准是“大而近”，因此应该选择500 mL的容量瓶来配制500 mL0.50 mol/L稀硫酸，由于在稀释过程中溶质的物质的量不变，所以需浓硫酸的体积为V=； （2）配制溶液时，需要计算、称量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等，所以必须用到的仪器①量筒③烧杯 ④玻璃棒 ⑤药匙 ⑥胶头滴管及500ml的容量瓶，故不需要的仪器是e；还缺少的玻璃仪器是500mL容量瓶、玻璃棒； （3）配制溶液时，需要计算、称量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等，故正确的实验过程先后次序排列为：CBDFAE； （4）A．所加的水偏多，浓度偏低，A正确； B．导致溶质损失，浓度偏低，B正确； C．容量瓶最后定容时需要加蒸馏水，故留有蒸馏水，不影响浓度，C错误； D．俯视容量瓶的刻度线，导致蒸馏水加入量较少，浓度偏高，D错误； 故选AB； （5）标况下I1.2L H2物质的量为，结合反应式Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2↑，Zn与H2的比例关系为1：1，因此参加反应的Zn也是0.5mol，则消耗Zn的质量m= nM=0.5mol×65g/mol=32.5g。 学科网（北京）股份有限公司 $$