3.2 金属材料 同步练习题- 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

3.2 金属材料 综合练习题- 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 一、单选题 1．2024年4月，中国空间站迎来两件事情，其中一件事情就是神舟十八号飞船的发射，另一件事情就是神舟十七号飞船返回舱的返航。下列涉及的系列材料中，主要成分为金属的是（　　） A．返回舱与推进舱分离时使用的推进剂——液氧和液氢 B．返回舱侧壁壳体——高强度铝合金 C．返回舱减速伞材料——高强度锦纶纤维 D．航天员返回途中穿着的航天服——合成纤维及尼龙膜 A．A B．B C．C D．D 2．刚玉(主要成分为)硬度仅次于金刚石，常用于高级研磨材料，它（　　） A．是分子晶体 B．是共价化合物 C．可做铝热剂 D．熔融状态下能导电 3．用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，18g水所占的体积约为22.4L B．1L1mol/L的NaCl溶液，c(Na+)为1mol/L C．常温常压下，11.2LO2所含的原子数为1.5NA D．2molOH-中含有电子数为10NA 4．下列广西优秀传统工艺品中，主要由合金材料制成的是（　　） A．壮乡铜鼓 B．绣球 C．坭兴陶 D．壮锦 A．A B．B C．C D．D 5．为探测暗物质，我国科学家在2400米的山体深处搭建了墙体厚度达1米的聚乙烯隔离检测室，里面用铅和铜等材料层层包裹，在零下200℃左右的环境，用超纯锗进行探测。所用材料不属于金属材料的是 A．聚乙烯 B．铅 C．铜 D．锗 6．下列说法中，错误的是 A．的摩尔质量是 B．所占体积一定是 C．中含有的分子数约为 D．溶液中含的物质的量为 7．2019年1月5日，和谐号动车组从昆明始发，历经2小时58分抵达丽江，这条“旅游黄金线”跨入了“快旅漫游”的时代。在制造高速列车使用的多种材料中，属于合金的是（　　） A．玻璃 B．塑料 C．硬铝 D．碳纤维 8．化学与航天科技发展密切相关，下列说法错误的是 A．火箭隔热层所用的新型材料熔点高、难氧化 B．问天实验舱使用的石墨烯属于新型无机非金属材料 C．飞船返回舱表层使用的玻璃纤维属于有机高分子材料 D．飞船舱体外壳使用的铝合金材料密度小、硬度大 9．在标准状况下，ag气体x与bg气体y的分子数相同，下列说法正确的是（　　） A．标准状况下，等质量的x和y体积之比为b：a B．同温同压下，气体x和气体y的密度之比为 b：a C．25℃时，1g气体x和1g气体y的原子数之比为b：a D．同物质的量的气体x和气体y的质量之比为b：a 10．我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中，错误的是 A．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 B．铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物 C．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域 D．工业上可以用盐酸去除铝表面的氧化膜 11．下列离子方程式书写正确的是 A．NaAlO2溶液中通入过量CO2：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO B．向AlCl3溶液中加入过量氨水：Al3++4OH-=AlO+2H2O C．氯化铁溶液刻蚀铜制印刷电路板：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+ D．铜与稀硝酸反应：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O 12．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是（　　） 选项 实验操作 现象 解释或结论 ① 过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+ ② 浓HNO3久置或光照 变黄色 HNO3不稳定易分解 ③ Al箔插入稀HNO3中 无现象 Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 ④ 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红色后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性 A．①② B．③④ C．②③④ D．②④ 13．下列说法正确的是（　　） A．金属钠着火，可以用干粉灭火器灭火 B．铁主要以价和价化合物的形态存在于矿石之中，游离态的铁单质存在于陨铁中 C．铝制餐具可以用来长时间存放酸性或碱性食物 D．储氢合金指的是能够用物理吸附的方法吸收氢气的合金，如镧镍合金等 14．“海绵-铁催化剂”是指一类具有特定微孔结构的强吸附性铁单质催化剂。制备时，可将具有特定组成的铁铝合金放入适当浓度的M溶液中浸出，则M溶液可能是（　　） A．醋酸 B．盐酸 C．氨水 D．氢氧化钠溶液 15．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．17gNH3通入水中充分反应，溶液中NH3·H2O分子数为NA B．现有乙烯和丙烯的混合气体共14g，其原子总数为3NA C．常温常压下，100g46%的乙醇溶液中，含H-O键的数目为NA D．足量的铜与0.5L12mol/L浓硝酸充分反应，转移的电子数目为6NA 16．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．1mol中含σ键数目为11 B．标准状况下，11.2L 分子个数为0.5 C．0.1的溶液，含Cr元素微粒浓度之和为0.1 D．1.4g Li与足量充分反应，反应中转移的电子数介于0.2和0.4之间 17．下列方程式与所给事实不相符的是 A．“84”消毒液不能和洁厕灵混用是因为：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O B．烘焙时，加入适量小苏打可使糕点口感疏松：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O C．钠放置在空气中表面变暗：2Na+O2=Na2O2 D．将未打磨的铝片放入NaOH溶液中仍能观察到有气泡生成，首先是因为：Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- 18．常温常压下，用等质量的、、、分别吹出四个气球，其中气体为的是（　　） A． B． C． D． 19．已知铝土矿中含有Al2O3、Fe2O3、SiO2。下列物质转化，在给定条件下能实现的是（　　） A．NaNa2O2NaHCO3 B．铝土矿Al2(SO4)3(aq) Al(OH)3Al2O3 C．纯银饰品AgCl(s)Ag(NH3)2Cl(aq) D．铜刻制印刷线路板CuCl2(aq)、FeCl2(aq)Fe、CuCu 20．在KClO3+ 6HCl（浓）= KCl + 3Cl2↑ + 3H2O 的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是（　　） A．1：5 B．1 ：6 C．5：1 D．6：1 二、综合题 21．在不同温度下失水和分解，随着温度升高分别生成，现称取在敞口容器加热一定时间后，得到固体，测得生成的的体积为(已折算为标准标况)，求： （1）固体的成分和物质的量比　 　。 （2）标准状态下生成的体积　 　。 22．将21.6g生锈的铁粉(铁锈主要成分为Fe2O3·xH2O)放入200mL3.5mol/L的盐酸中，完全溶解后产生气体3.36L(标准状况)，向反应后的溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液无明显现象，再向溶液中加入NaHCO3至溶液pH=7，又产生气体2.24L(标准状况)。已知：氧化性Fe3+＞H+，回答下列问题： （1）写出铁粉溶解过程中氧化还原反应的离子方程式：　 　。 （2）反应产生的前后两种气体质量之比为　 　。 （3）计算生锈铁粉中铁元素的质量分数(无计算过程不给分)　 　。 23．取镁铝合金两等份，分别加入足量稀盐酸和NaOH溶液，合金全部溶解并得到标准状况下H2分别为5.6L和3.36L。试计算： （1）每份该合金中铝的物质的量　 　； （2）该合金中镁铝物质的量之比　 　。 24．（1）I．新制氯水含有的微粒中与下列现象有关的是(用化学式或离子符号填写)： 使氯水呈黄绿色的是　 　。 （2）能使紫色石蕊溶液显红色的是　 　 （3）能使红纸褪色的是　 　。 （4）Ⅱ．物质的量相关公式的计算 含有6.02×1023个Cl的Cl2，则Cl2的物质的量为　 　。 （5）同温同压下，O2和O3体积比为3∶2，它们的质量之比为　 　。 25．计算 （1）标准状况下，氯气通入足量溶液中，转移的电子数目为　 　。 （2）标准状况下，甲烷和一氧化碳的混合气体共，其质量为，则混合气体中甲烷的物质的量为　 　 。 （3）测定样品含氯化钠杂质中的质量分数：称取样品放入烧杯内加水溶解，加入过量的氯化钙溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量为。则样品中的质量分数为　 　。 （4）中含有，则的相对原子质量为　 　。 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】A．液氧和液氢均属于非金属单质，A不符合题意； B．铝合金的主要成分是铝金属，B符合题意； C．锦纶纤维属于有机高分子化合物，C不符合题意； D．合成纤维及尼龙膜属于有机高分子化合物，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】液氧和液氢均属于非金属单质，锦纶纤维、合成纤维及尼龙膜均属于有机高分子化合物。 2．【答案】D 【解析】【解答】A．刚玉(主要成分为)硬度仅次于金刚石，所以不属于分子晶体，事实上氧化铝属于过渡晶体，偏向共价晶体，A不符合题意； B．氧化铝中铝元素与氧元素之间为离子键，所以属于离子化合物，B不符合题意； C．铝热剂是铝粉和难熔金属氧化物的混合物，所以氧化铝不能做铝热剂，C不符合题意； D．氧化铝为离子化合物，熔融状态下可电离成铝离子和氧离子，可导电，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】是过渡晶体，氧化铝由铝离子和阳离子构成，属于离子化合物，在熔融状态下能产生自由移动的离子，能导电。 3．【答案】B 4．【答案】A 【解析】【解答】A、铜鼓要由合金材料制成，故A符合题意； B、绣球的主要成分是非金属材料，故B不符题意； C、坭兴陶为的主要成分为硅酸盐材料，故C不符合题意； D、壮锦为棉线或丝线编织而成，不属于合金材料，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】合金是由金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质。 5．【答案】A 【解析】【解答】A．聚乙烯是高分子有机物，不属于金属材料，A符合题意； B．铅是金属材料，B不符合题意； C．铜是金属材料，C不符合题意； D．锗是金属材料，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。 6．【答案】B 【解析】【解答】A．的摩尔质量是，A不符合题意； B．标况下所占体积是，选项中没有说明温度和压强，B符合题意； C．中含有的分子数约为，C不符合题意； D．在溶液中以和Cl-存在，溶液中含的物质的量为，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A、硫的相对原子质量为32，则摩尔质量是； B、计算气体体积需要结合温度和压强判断； C、结合公式n=N/NA判断； D、结合公式n=c·V判断。 7．【答案】C 【解析】【解答】A．玻璃是无机非金属材料，故A不符合题意； B．塑料是有机物，故B不符合题意； C．硬铝是合金，故C符合题意； D．碳纤维是非金属单质，故D不符合题意。 故答案为：C。 【分析】合金材料是指一类金属和另一类或几类金属又或是非金属，通过混合熔化冷却且凝固后制成的固体物品，制成后的物品有金属特性。 8．【答案】C 9．【答案】A 【解析】【解答】解：ag气体X与b g气体y的分子数相同，根据N=nNA可知，二者物质的量相等，根据M= 可知x与y的摩尔质量之比为a：b， A．同温同压下，体积之比等于物质的量之比，根据n= 可知，相同质量时，其体积之比与其摩尔质量的反比，故标准状况下，等质量的x和y体积之比为b：a，故A正确； B．同温同压下，两气体的密度之比等于其摩尔质量之比，则二者的密度之比=a：b，故B错误； C．不能确定每个x、y分子含有原子数目，无法计算含有原子数目之比，故C错误； D．根据m=nM知，相同物质的量时，其质量之比=摩尔质量之比=a：b，故D错误； 故选A． 【分析】a g气体X与b g气体y的分子数相同，根据N=nNA可知，二者物质的量相等，根据M= 可知x与y的摩尔质量之比为a：b， A．同温同压下，体积之比等于物质的量之比，结合n= 判断； B．同温同压下，两气体的密度之比等于其摩尔质量之比； C．不能确定每个x、y分子含有原子数目，无法计算含有原子数目之比； D．根据m=nM判断其质量之比． 10．【答案】A 【解析】【解答】A．常温下，铝表面容易与氧气形成一层致密的氧化物薄膜，保护铝不被腐蚀，A符合题意； B．铝及其表面的氧化膜氧化铝均能与酸发生反应，所以铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物，B不符合题意； C．铝合金密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，广泛应用于航空领域，C不符合题意； D．铝表面的氧化膜成分为氧化铝，氧化铝可与盐酸反应生成可溶性的氯化铝与水，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】依据铝及其合金的性质，A项中常温下，铝表面容易与氧气形成一层致密的氧化物薄膜，保护铝不被腐蚀。 11．【答案】A 12．【答案】D 13．【答案】B 【解析】【解答】A．金属钠着火会产生过氧化钠，过氧化钠和干粉灭火器喷出的二氧化碳反应放出氧气，故金属钠着火，不能用干粉灭火器灭火，应该用沙子盖灭，A不符合题意； B．铁是活泼金属，铁主要以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石之中，游离态的铁单质存在于陨铁中，故B符合题意； C．铝、氧化铝既能与酸反应又能与碱反应，铝制餐具不能用来长时间存放酸性或碱性食物，故C不符合题意； D．储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料，如镧镍合金等，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A．金属钠着火，应该用沙子盖灭； B．铁是活泼金属，主要以化合态存在，陨铁中存在游离态的铁； C．依据铝、氧化铝既能与酸反应又能与碱反应分析； D．储氢合金与氢气结合成金属氢化物的材料。 14．【答案】D 【解析】【解答】由铁铝合金制得具有特定微孔结构的强吸附性铁单质催化剂，即M溶液能够和铝反应，但不能和铁反应， A．铁、铝均与醋酸反应，故A不符合题意； B．铁、铝均与盐酸反应，故B不符合题意； C．铁、铝均不与氨水反应，故C不符合题意； D．铁不与氢氧化钠溶液反应，铝与氢氧化钠溶液反应产生偏铝酸钠和氢气，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】依据铁、铝的性质分析。 15．【答案】B 16．【答案】A 17．【答案】C 18．【答案】A 【解析】【解答】同温同压条件下，气体的体积与物质的量成正比。等质量的CH4、SO2、O2、Cl2四种气体，相对分子质量越大、摩尔质量越大，物质的量越小、则该条件下气体体积越小，相对分子质量排序CH4＜O2＜SO2＜Cl2，故四种气体的体积大小关系为：CH4>O2>SO2>Cl2，所以气体为Cl2的是选项A， 故答案为：A。 【分析】先结合公式n=m/M计算，判断各种物质的物质的量，再结合物质的量之比等于体积之比进行判断。 19．【答案】D 【解析】【解答】A． Na2O2与二氧化碳反应生成Na2CO3，与二氧化碳的量无关，故A不符合题意； B． 铝土矿中含有Al2O3、Fe2O3、SiO2，Al2O3、Fe2O3与稀硫酸反应，SiO2与稀硫酸不反应，过滤后得到含有Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3的溶液，在滤液中加入过量的氢氧化钠，生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液，在偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，故B不符合题意； C． 银与稀盐酸不反应，故C不符合题意； D． Cu与FeCl3反应生成FeCl2和CuCl2，加入过量铁粉，Fe单质与CuCl2发生置换反应生成Cu单质，Fe与稀盐酸反应生成FeCl2，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A． Na2O2与二氧化碳反应只生成Na2CO3； B． 氢氧化铝有两性，与过量氢氧化钠生成偏铝酸钠； C． 银与稀盐酸不反应； D． 依据物质的性质均可转化。 20．【答案】A 【解析】【解答】 KClO3+ 6HCl（浓）= KCl + 3Cl2↑ + 3H2O 氧化剂为 KClO3，系数为1，还原剂为HCl，6HCl有一个Cl化合价没变，因为作为还原剂的HCl，系数为5，氧化剂与还原剂的物质的量之比为：1：5，故答案为：A 【分析】根据方程式找出氧化剂和还原剂即可。 21．【答案】（1）为2：1 （2）0.168L 【解析】【解答】(1)物质的量为0.02mol，若生成的全部是硫酸铜，则质量为3.2g，若全部生成氧化铜，则质量为1.6g，若全部生成氧化亚铜，则质量为1.44g，而得到固体，说明固体的成分是氧化铜和氧化亚铜的混合物，设氧化铜物质的量为xmol，氧化亚铜物质的量为ymol，则有x+2y=0.02，80x+144y=1.52，解得x=0.01，y=0.005，则物质的量比为2：1；故答案为：为2：1。 (2)生成了标准状况下0.224L二氧化硫即物质的量为0.01mol，说明生成三氧化硫物质的量为0.01mol，分析得到硫、铜化合价降低，氧化合价升高，根据得失电子守恒得到物质的量为，其标准状态下的体积0.168L；故答案为：0.168L。 【分析】（1）固体的成分是氧化铜和氧化亚铜的混合物，设氧化铜物质的量为xmol，氧化亚铜物质的量为ymol，则有x+2y=0.02，80x+144y=1.52，据此计算； （2）依据电子守恒计算。 22．【答案】（1）Fe+2H+=Fe2++H2↑，Fe+2Fe3+=3Fe2+ （2）3：44 （3）77.8% 【解析】【解答】(1)铁锈中的氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，然后铁分别与铁离子、氢离子发生氧化还原反应，离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，Fe+2Fe3+=3Fe2+。 (2)气体1为氢气，物质的量为=0.15mol，质量为0.15mol×2g/mol=0.3g；气体2为二氧化碳，物质的量为=0.1mol，质量为0.1mol×44g/mol=4.4g；前后两种气体质量之比为3：44。 (3)碳酸氢钠和盐酸反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，消耗的盐酸为0.1mol；又根据向反应后的溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液无明显现象，即铁全部转化为氯化亚铁，根据Cl原子守恒，氯化亚铁中的氯原子为0.2L×3.5mol/L-0.1mol=0.6mol，所以氯化亚铁的物质的量为0.3mol，铁的质量分数为×100%=77.8%。 【分析】（1）铁和氢离子反应生成亚铁离子和氢气，铁和铁离子反应生成亚铁离子； （2）结合公式判断，n=m/M进行判断； （3）结合盐酸氢钠和盐酸反应以及化学计量数之比等于物质的量之比进行判断。 23．【答案】（1）0.1mol （2）1：1 【解析】【解答】(1)余NaOH溶液反应时，只有Al可以和NaOH溶液反应得到氢气，即3.36L H2由铝与NaOH溶液反应生成，由关系式2Al~2NaOH~3H2可得，n(Al)==0.1mol； (2)Al与稀盐酸和NaOH溶液反应产生H2相等，关系式均为2Al~6HCl~3H2，2Al~2NaOH~3H2，所以Mg与盐酸反应产生H2为5.6L−3.36L=2.24L，由关系式Mg~H2得，n(Mg)=n(H2)==0.1mol，所以n(Mg)：n(Al)=0.1mol：0.1mol=1：1。 【分析】（1）根据关系式：2Al~2NaOH~3H2计算； （2）根据2Al~6HCl~3H2，2Al~2NaOH~3H2，Mg~H2计算。 24．【答案】（1）Cl2 （2）H+ （3）HClO （4）0.5mol （5）1∶1 【解析】【解答】（1） 使氯水呈黄绿色的是氯气； （2） 能使紫色石蕊溶液显红色的是氢离子； （3） 能使红纸褪色的是 是次氯酸； （4） 含有6.02×1023个Cl的Cl2，则Cl2的物质的量为 n=0.5x6.02×1023/6.02×1023=0.5mol； （5） 同温同压下， 体积之比等于物质的量之比， O2和O3体积比为3∶2， 根据m=nM得到质量之比为：1：1； 【分析】（1）氯气是黄绿色； （2）盐酸显酸性，酸能是紫色石褪色； （3）次氯酸具有漂白性，能使红纸褪色的是次氯酸； （4）根据n=N/NA计算； （5）根据同温同压下体积之比等于物质的量之比结合n=nM计算。 25．【答案】（1） （2） （3） （4）32 【解析】【解答】（1） 中含有， 则的物质的量为0.2mol，Na2X的摩尔质量为，则X的相对原子质量为78-23×2=32； 故答案为：32； （2）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，标况下 氯气的物质的量为1mol，与足量NaOH溶液反应转移 个电子； 故答案为： ； （3）标准状况下， 混合气体的物质的量为0.4mol，设甲烷的物质的量为amol，CO的物质的量为bmol，则16a+28b=7.6，解得a=0.3，b=0.1，则混合气体中甲烷的物质的量为 ； 故答案为： ； （4） 称取样品放入烧杯内加水溶解，加入过量的氯化钙溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量为 ，ng为碳酸钙的质量，则其物质的量为，根据 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 可知，碳酸钠的物质的量为，质量为，则 样品中的质量分数为 ； 故答案为： 。 【分析】（1）根据、计算； （2）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水； （3）根据、计算； （4） 加入氯化钙，反应生成CaCO3，质量为ng，可确定Na2CO3的质量，进而计算质量分数 学科网（北京）股份有限公司 $$