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．下列叙述错误的是 A．氧化铝坩埚不能用于熔化烧碱 B．用铁锅炒菜比用铝锅好 C．铝的化学性质不活泼 D．可以制防锈油漆、红色颜料 2．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A．1 L 1mol/LNaCl溶液中含有NA个NaCl分子 B．标准状况下，22.4L SO3中含有的分子数为NA C．100mL 0.1mol/L NaOH溶液中，氧原子数目为0.01NA D．0.1mol Na2O2与足量CO2充分反应，转移的电子数为0.1 NA 3．下列说法正确的是 A．铁与碘反应易生成碘化铁 B．电解熔融Al2O3可以得到Al C．用生石灰沉淀富镁海水中的Mg2+，生成碳酸镁 D．SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀 4．下列物质属于两性氧化物的是 A． B． C． D． 5．下表中用途与其性质或原理对应关系不正确的是 选项 用途 性质或原理 A Na2O2常用作潜水艇或呼吸面具的供氧剂 Na2O2与CO2、H2O反应产生O2 B 常用铝箔作包装材料 金属铝具有良好的延展性 C FeCl3溶液可用于刻制印刷铜线路板 FeCl3与Cu发生反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ D 用小苏打治疗胃酸过多 Na2CO3可中和胃酸 A．A B．B C．C D．D 6．标准状况下，6.5g锌与足量的盐酸反应生成xL氢气，下列比例式不正确的是 A． B． C． D． 7．用铝制易拉罐收集满，加入足量NaOH浓溶液，立即把口封闭，发现易拉罐“咔咔”作响，并变瘪了；过一会儿后，易拉罐又会作响并鼓起来，下列说法正确的是 A．导致易拉罐变瘪的离子反应是： B．导致易拉罐又鼓起来的离子反应是： C．上述过程中总共发生了三个化学反应，且有一个属于氧化还原反应 D．如果用铁制易拉罐，做上述实验时，可以得到相同得到实验现象 8．“神八”与“天宫一号”的成功对接，标志着中国的航空铝材处于世界领先的行列。下列关于铝合金的说法中错误的是 A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的硬度大 B．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼 C．镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱(NaOH)腐蚀 D．镁铝合金在盐酸中无法溶解 二、填空题 9．铝及其合金是生产生活中常用的一种金属材料。 (1)铝合金用于加工门窗，是因为其硬度比纯金属 (填“大”或“小”)，原因是 。 (2)生活中不宜用铝制品盛装碱性溶液，某同学在实验中模拟该过程，将一块铝箔投入过量NaOH溶液中，观察到的实验现象为： ，其中涉及到的离子方程式为： 、 。 (3)工业上常利用金属Al与在高温下反应冶炼金属Fe，该反应的化学方程式为 ，将可以恰好完全发生该反应的Al与均匀混合，分成两等份，一份先完全发生该反应，反应产物再与足量盐酸反应，另一份直接与足量NaOH溶液反应，生成气体在相同条件下体积比为 。 10．铁粉放入足量的稀硫酸中，铁粉完全反应。回答下列问题： (1)反应的化学方程式是 。 (2)反应消耗的物质的量是 。 (3)标准状况下，生成气体的体积是 。 11．32g铜与足量浓H2SO4共热时完全反应，在标准状况下生成11.2L气体，则被还原的H2SO4的质量是 ，写出该反应的化学方程式： 。 12．将和的混合溶液分成两等份。向其中一份中加入足量铁粉，充分反应后测的固体质量减少；向另一份中加入足量溶液，经过滤、洗涤、干燥、称量，得到白色沉淀。请计算： (1)其中一份溶液中加入足量的铁粉发生的反应有两个，写出对应的离子方程式：① 、② 。 (2)原溶液中 ； (3)原溶液中和的物质的量浓度之比为 。 13．铁、铝的混合物进行如下实验： (1)操作X的名称是 ； (2)气体A是 (填化学式)； (3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成 (填化学式)，A在该反应中作为 (填“氧化剂”或“还原剂”)； (4)溶液B中阴离子除OH-外还有 (填离子符号)，溶液D中存在的金属离子为 (填离子符号)； (5)加入足量NaOH溶液时发生反应的离子方程式为： ； 14．回答下列关于铁元素及其化合物的问题。 Ⅰ.(1)除去铁粉中混有的少量铝粉，可以选用的试剂为 (填字母序号)。 A．稀盐酸B．氢氧化钠溶液C．浓硫酸 (2)为了检验某未知溶液是否是FeCl2溶液，两位同学分别设计了以下实验方案加以证明。 方案一：向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液呈现红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液。 方案二：向一支装有该未知溶液的试管中先滴加KSCN溶液，无明显现象，再通入氯气，溶液变为红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液。 回答以下问题： ①你认为哪个方案最合理 。 ②写出FeCl2溶液与氯气反应的离子方程式 。 ③实验室在保存FeCl2溶液时，为了防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是(用离子方程式表示) 。 ④FeCl2溶液和NaOH溶液在试管中反应时，试管中出现的现象是 ，出现该现象的原因是(用化学方程式说明) 。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，氧化铝坩埚不能用于熔化烧碱，故A正确； B．铁是的人体必需的微量元素，用铁锅炒菜比用铝锅好，故B正确； C．铝是活泼金属，故C错误； D．是红色粉末，可以制防锈油漆、红色颜料，故D正确； 选C。 2．D 解析：A．没有给出溶液体积，无法计算分子个数，A错误； B．标准状况下，SO3为固体，B错误； C．100mL的0.1mol/L NaOH溶液，NaOH和水种都有O原子，C错误； D．过氧化钠种的O元素-1价，既作氧化剂也做还原剂，0.1mol Na2O2反应转移电子数0.1 NA，D正确； 故答案为：D。 3．B 解析：A．I2属于弱氧化剂，与Fe反应生成FeI2，A错误； B．工业上电解熔融Al2O3可以得到Al，B正确； C．石灰沉淀Mg2+生成的沉淀是Mg(OH)2，C错误； D．SO2通入BaCl2溶液中不能生成BaSO3沉淀，因为H2SO3酸性比HCl弱，该复分解反应不能发生，D错误； 故答案选B。 4．C 【分析】两性氧化物是能与酸和碱反应，均生成盐和水的氧化物。 解析：A．不是两性氧化物，A错误； B．可以与碱反应生成盐和水，是酸性氧化物，B错误； C．能与酸和碱反应，均生成盐和水，属于两性氧化物，C正确； D．可以与酸反应生成盐和水，是碱性氧化物，D错误； 故选C。 5．D 解析：A．过氧化钠能与人体呼出的二氧化碳、水反应生成氧气，常用作潜水艇或呼吸面具的供氧剂，故A正确； B．金属铝具有良好的延展性，工业上常将铝碾压为铝箔作包装材料，故B正确； C．氯化铁溶液能与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜， 常用于刻制印刷铜线路板，故C正确； D．小苏打的主要成分是碳酸氢钠，不是碳酸钠，故D错误； 故选D。 6．B 解析：比例式应注意单位要“上下一致，左右对应”，6.5g锌与足量的盐酸反应生成xL氢气，B项中的单位不是g，错误，故选B。 7．C 解析：A．由题意可知，导致易拉罐变瘪的离子反应为二氧化碳与过量氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，反应的离子方程式为，故A错误； B．由题意可知，导致易拉罐又鼓起来的离子反应为铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为，故B错误； C．由题意可知，上述过程中发生的反应为二氧化碳与过量氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水、氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水、铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，其中铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气的反应为有元素化合价变化的氧化还原反应，故C正确； D．铁与氢氧化钠溶液不能反应生成氢气，所以如果用铁制易拉罐，做上述实验时，不可能得到相同得到实验现象，故D错误； 故选C。 8．D 解析：A．合金是混合物，合金要比组成其纯金属的熔点低、硬度大，铝合金是一种混合物，它比纯铝的硬度大，A正确； B．铝易被氧化，铝合金应在溶剂层覆盖下熔炼，可隔绝空气，防止高温铝液被氧化，B正确； C．镁铝合金中的铝能与氢氧化钠溶液反应，C正确； D．镁、铝都能与盐酸反应，镁铝合金在盐酸中能溶解，D错误； 答案选D。 二、填空题 9．(1) 大 改变了金属原子有规则的层状排列，使层间相对滑动变得困难 (2) 开始无明显现象，后来出现大量气泡 (3) 3：4 解析：（1）合金的硬度大于成分金属，铝合金用于加工门窗，是因为其硬度比纯金属大，原因是改变了金属原子有规则的层状排列，使层间相对滑动变得困难； （2）铝表面有氧化铝薄膜，氧化铝先与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，然后铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，则将一块铝箔投入过量NaOH溶液中，观察到的实验现象为：开始无明显现象，后来出现大量气泡；离子方程式为：、； （3）利用金属Al与在高温下反应冶炼金属Fe，利用的是铝热反应原理，该反应的化学方程式为，且设两份混合物均为3molFe3O4、8molAl，一份先完全发生该反应，生成9mol铁，加入盐酸生成氢气的反应为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，反应生成氢气9mol；另一份直接与足量NaOH溶液反应，生成气体的反应为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，生成氢气为12mol，相同条件下体积比等于物质的量之比为9mol：12mol=3：4。 10．(1) (2)0.1 (3)2.24 解析：（1）(1)铁与稀硫酸的反应位置换反应，其反应的化学方程式为，故填； （2）(2)5.6g铁粉的物质的量为=0.1mol，根据题意，铁粉完全反应，反应的物质的量之比等于化学计量数之比，设反应消耗的硫酸为x mol，由反应，则，解得x=0.1mol，故填0.1； （3）(3)设反应生成的氢气的物质的量为y mol，反应的物质的量之比等于化学计量数之比，由反应，则，解得y=0.1mol，根据，可得，标准状况下，则其体积为，故填2.24。 11． 49g Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 +2H2O+SO2↑ 解析：铜与浓硫酸反应：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 +2H2O+SO2↑，浓硫酸的作用有酸性和强氧化性，n(SO2)==0.5mol ，被还原的H2SO4的物质的量=SO2气体的物质的量，故被还原的H2SO4的质量是0.5mol98g/mol=49g。 12．(1) Fe＋2Fe3+＝3Fe2+ Fe＋ 2H+＝Fe2+＋H2↑ (2)2 (3)1:3 【分析】向其中一份中加入足量铁粉，充分反应后测的固体质量减少，铁先与铁离子反应生成亚铁离子，再与氢离子反应生成氢气。 解析：（1）其中一份溶液中加入足量的铁粉发生的反应有两个，则铁先和铁离子反应生成亚铁离子，再是铁和氢离子反应生成氢气和亚铁离子，则对应的离子方程式：①Fe＋ 2Fe3+＝3Fe2+、②Fe＋ 2H+＝Fe2+＋H2↑；故答案为：Fe＋2Fe3+＝3Fe2+；Fe＋ 2H+＝Fe2+＋H2↑。 （2）向另一份中加入足量溶液，经过滤、洗涤、干燥、称量，得到白色沉淀，则得到硫酸钡沉淀46.6g，物质的量为0.2mol，则原溶液中；故答案为：2。 （3）一份溶液中和物质的量分别为xmol和ymol，向其中一份中加入足量铁粉，充分反应后测的固体质量减少，则有x+y=，x+3y=0.2，解得x=0.02，y=0.06，根据溶液自己相同，物质的量浓度之比等于物质的量之比，则原溶液中和的物质的量浓度之比为1:3；故答案为：1:3。 13．过滤 H2 HCl 还原剂 Fe2+ 2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑ 【分析】Fe和Al的混合物中加足量NaOH溶液，Al和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，Fe和NaOH溶液不反应，A为氢气，B为偏铝酸钠和NaOH混合溶液，C为Fe，操作X为过滤；固体C即Fe和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，D为氯化亚铁。 解析：(1)操作X后获得溶液B和固体C可知X名称是过滤； (2)气体A是H2； (3)A(H2)与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成HCl；A(H2)中H化合价升高，被氧化，在该反应中作为还原剂； (4)由分析可知，B为偏铝酸钠和NaOH混合溶液，则溶液B中阴离子除OH-外还有；溶液D为FeCl2溶液，存在的金属离子为Fe2+； (5)加入足量NaOH溶液时Al和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑。 14． B 方案二 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 2Fe3++Fe=3Fe2+ 先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 解析：(1)金属铝能和氢氧化钠反应但是金属铁不能，反应实质是：2Al＋2OH−＋2H2O＝2AlO＋H2↑而金属铝和金属铁与稀盐酸都反应，常温下金属铝遇到浓硫酸会钝化，所以用氢氧化钠来除去金属铝，故答案为：B； (2)①方案一待测液中先通入氯气，含有亚铁离子时也会被氧化为三价铁离子，再加入硫氰化钾会显示红色，就是不含亚铁离子，含有三价铁离子，也会出现相同的现象，所以无法确定亚铁离子是否存在，方案二先滴加KSCN溶液，无明显现象，证明一定不含有三价铁离子，再通入氯气，溶液变为红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液，故答案为：方案二； ②亚铁离子会被氯气氧化为三价铁离子，反应实质是：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； ③金属铁可以和三价铁离子之间反应生成亚铁离子，反应的实质是：2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+； ④FeCl2溶液和NaOH溶液混合时首先发生反应，生成氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁具有强的还原性在空气中易被氧气氧化成氢氧化铁，发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，氢氧化铁为红褐色固体，因此反应过程中观察的现象为：先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，故答案为:先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； 学科网（北京）股份有限公司 $$