3.2金属材料 同步练习 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 同步练习 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．下列物质不属于合金的是 A．钢 B．钛 C．黄铜 D．硬铝 2．合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。下列生活中的常见物品是由合金制作的是（　　） A．不锈钢汤匙 B．一次性水杯 C．瓷碗 D．眼镜镜片 3．设NA为阿伏加德罗常数，下列说法中，正确的是（　　） A．2.4 g金属镁所含电子数目为0.2 NA B．22.4L CH4所含分子数目为NA C．17 g NH3 所含质子数目为10 NA D．0.15mol/L的FeCl3溶液中含Cl- 数目为0.45NA 4．下列各组物质的转化不能通过一步反应直接完成的是（　　） A． B． C． D． 5．取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序（试剂浓度均为），反应现象明显不同的是 选项 试剂① 试剂② A 硫酸 氢氧化钡溶液 B KOH溶液 溶液 C 溶液 溶液 D 溶液 溶液 A．A B．B C．C D．D 6．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　） A．18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA B．含2molH2SO4的浓硫酸和足量的Cu反应可生成NA个SO2分子 C．标准状况下，22.4LN2和H2混合气中含4NA个原子 D．过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA 7．下列叙述正确的是（　　） A．1mol H2O的质量为18g/mol B．CH4的相对分子质量为16 C．11.2LNO与11.2LO2混合后的分子数目为NA D．标准状况下，1mol任何物质体积均为22.4L 8．下列叙述正确的是（　　） A．常温常压下，28gN2含有的分子数约为6.02×1023 B．64gSO2含有的氧原子数约为6.02×1023 C．标准状况下，22.4LH2O含有的分子数约为6.02×1023 D．2L 0.5mol/L MgCl2溶液中，含有的Cl－数约为6.02×1023 9．空气中的自由电子附着在分子或原子上形成空气负离子，被称为“空气维生素”。O2－就是一种空气负离子，其摩尔质量为（　　） A．33 g B．32 g C．33 g·molˉ1 D．32 g·molˉ1 10．下列关于铝的说法中，正确的是 A．铝的化学性质不活泼 B．铝不与酸、碱反应 C．常温下铝不与氧气反应 D．铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜 11．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和的混合气体，这些气体与 (标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入溶液至恰好完全沉淀，则消耗溶液的体积是（　　） A． B． C． D． 12．下列各组物质中，因为反应条件或用量不同而发生不同化学反应的是（　　） ① C与O2② Na与O2③Al与NaOH溶液 ④ AlCl3溶液与氨水 ⑤ CO2与NaOH溶液 A．除③外 B．除③⑤外 C．除③④外 D．除②外 13．已知某饱和溶液中①溶液的质量②溶剂的质量③溶液的体积④溶质的摩尔质量⑤溶质的溶解度⑥溶液的密度，从上述条件中不能用来计算该饱和溶液的物质的量浓度的是（　　） A．④⑤⑥ B．①②③④ C．①②④⑥ D．②③④ 14．设表示阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是（　　） A．在加热条件下完全水解生成胶粒数为 B．水溶液中与离子数之和为 C．的乙酸和葡萄糖的混合物充分燃烧消耗分子数为 D．在标准状况下，三氯甲烷中含有的共价键数目为 二、实验探究题 15．已知实验室常用二氧化锰粉末和浓盐酸制取氯气，其反应的化学方程式为： ，某实验小组用下图所示装置制取纯净干燥的氯气。 请回答下列问题： （1）B是除杂装置，盛放的试剂是　 　(填“饱和食盐水”或“饱和NaHCO3溶液”)； （2）C装置利用了浓硫酸的　 　(填“吸水性”“脱水性”或“强氧化性”)； （3）D处是排空气法收集氯气的装置，应选用　 　(填“甲”或“乙”)； （4）为防止Cl2污染环境，E烧杯中盛装冷的NaOH溶液，请写出该反应的化学方程式　 　。 （5）欲制取2.24L标准状况下的Cl2，至少需要MnO2的质量为　 　g。 16．利用Zn和溶液反应模拟地下水的脱硝过程，并探究脱硝原理及相关因素对脱硝速率的影响。模拟过程的实验装置如图所示。 （1）实验室用稀洗涤Zn粒，再用蒸馏水洗涤至接近中性；将溶液的pH调至2.5。 ①用稀洗涤Zn粒的目的是　 　。 ②向上述溶液中加入足量洗涤后的Zn粒，写出Zn与溶液反应生成的离子方程式　 　。 ③锥形瓶中NaOH溶液的作用是　 　。 （2）某兴趣小组进行了如下实验：取两套如图所示装置，分别加入等体积、等浓度的溶液；将溶液的pH值调节为2.5，并通入氮气；将其中一套实验装置浸入热水浴中(或浸入冰水浴中)；向三颈瓶中分别加入足量且等质量的同种Zn粒，用离子色谱仪测定相同反应时间时三颈瓶中的浓度。(已知：溶液中的的物质的量浓度可用离子色谱仪测定) ①该实验的目的是探究　 　对脱氮速率的影响。 ②该实验过程中采用了科学探究中一种重要的思想方法是　 　。 （3）反应过程中有生成。为测定反应液中的含量，取过滤后的滤液100mL，用酸性溶液滴定，消耗溶液的体积为16.00mL。(在此条件下不与酸性溶液反应)。计算过滤后的滤液中的物质量浓度　 　。 17．实验室里除了用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，也可以在常温下利用反应：制取并收集纯净、干燥的氯气，装置如图所示： （1）①装置A中甲仪器的名称是　 　。 ②装置B的作用是　 　。 ③装置C中盛装的药品是　 　。 ④装置E中发生反应的化学方程是　 　。 （2）。若产生，则转移的电子数目为　 　，浓盐酸体现了　 　性质(选填字母编号)。 A．酸性 B．碱性 C．氧化性 D．还原性 （3）在该反应中，被还原的元素是　 　，氧化剂与还原剂的物质的量之比为　 　。 18．工业上氯化铁的用途很多，生产氯化铁也有多种方法、如氯化法、熔融法、复分解法等。其中氯化法以废铁屑和氯气为原料，在一立式反应炉里反应，得到的氯化铁蒸气和尾气[用氯化亚铁溶液吸收可制得副产品(氧化铁溶液)]由炉顶排出，氯化铁蒸汽进入捕集器中冷凝为固体结晶，即是成品。某同学设计的氧化法制备氯化铁的装置如图。 查阅资料： ①易溶于水并且有强吸水性，吸收空气里的水分，易潮解； ②直接将溶液加热蒸干，得到的固体是而不是晶体； ③中的硫元素为-2价。请回答下列问题： （1）实验前，需进行的操作是　 　。 （2）装置III中盛放的试剂是　 　(填名称)，装置IV的作用是　 　。 （3）盛放溶液的装置的作用是　 　。 （4）实验结束后取装置V中的少量固体加水溶解，向其中滴加溶液，观察到　 　，即可证明产物为。用溶液和氯水可以检验，滴加过量氯水出现溶液先变红色后又迅速褪色的现象，甲同学猜测其原因，可能是溶液中的与过量氯水发生了化学反应。 a.甲同学猜测的依据是　 　。 b.乙同学通过实验证实了甲同学的猜测，其实验方案及现象是　 　。 （5）氯化法制氯化铁时，得到副产品。若向某溶液中通入足量，充分反应后将所得溶液直接蒸干，并将所得固体灼烧至质量不再变化，则灼烧后残留固体的质量为　 　g。 答案 1．【答案】B 2．【答案】A 【解析】【解答】A．不锈钢是含镍、铬等金属元素的钢，属于合金，A符合题意； B．一次性水杯有塑料杯子、有纸杯，不属于合金，B不符合题意； C．陶瓷属于普通硅酸盐材料，不属于合金，C不符合题意； D．眼镜的玻璃镜片属于普通硅酸盐材料，不属于合金，如果是树脂镜片，属于高分子材料，不属于合金，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】根据各物质的成分进行分析即可。 3．【答案】C 【解析】【解答】A. 2.4g金属镁的物质的量为2.4g÷24g/mol=0.1mol，1mol镁原子中含有12mol电子，则0.1mol金属镁中含有1.2mol电子，数目为1.2 NA，A不符合题意； B. 因未说明甲烷气体是否处于标准状况，所以无法判断22.4L CH4所含分子数目，B不符合题意； C. 17 g NH3的物质的量为17g÷17g/mol=1mol，1mol NH3分子中含有10mol质子，个数为10 NA，C符合题意； D. 因未给出溶液的体积，所以无法判断0.15mol/L的FeCl3溶液中所含Cl－ 数目，D不符合题意； 故答案为：C 【分析】A.根据公式计算n(Mg)，结合镁的原子结构计算其所含电子数； B.未给出气体所处的状态，无法进行计算； C.根据公式计算n(NH3)，从而计算其所含的质子数； D.未给出溶液的体积，无法进行计算； 4．【答案】D 【解析】【解答】A．铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁被氧气氧化成氢氧化铁，能通过一步反应直接完成，故不选A； B．镁和盐酸反应生成氯化镁，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁，氢氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁，能通过一步反应直接完成，故不选B； C．钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠，能通过一步反应直接完成，故不选C； D．铝和氧气反应生成氧化铝，氧化铝和水不反应，氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝，氧化铝不通过一步反应直接生成氢氧化铝， 故答案为：D； 【分析】易错点：有些活泼金属氧化物可以和水反应得到相应的碱，但Al2O3不能和水反应变成氢氧化铝 5．【答案】B 6．【答案】D 【解析】【解答】A、重水的摩尔质量为20g/mol，故18g重水的物质的量为0.9mol，含有9mol质子即9NA个，故A不符合题意； B、随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸后，与铜不再反应，生成的SO2分子少于NA个，故B不符合题意； C.由于氮气和氢气均是双原子分子，所以标准状况下22.4LN2和H2混合气为1mol，含有2mol原子即2NA个，故C不符合题意； D、过氧化钠和水反应时，氧元素由-1价变为0价，故当生成0.1mol氧气时转移0.2NA个电子，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A、重水D2O中的D表示含一个质子和一个中子的氢原子； B、要考虑反应过程中浓硫酸变为稀硫酸后，与铜不再反应； C、氮气和氢气均是双原子分子，可以当做一个整体分析； D、根据化合价变化求解； 7．【答案】B 【解析】【解答】A.1mol H2O的质量为18g，故A不符合题意； B．CH4的相对分子质量为16，故B符合题意； C．没有指明是否是标况，无法利用标况下的气体摩尔体积进行计算，故C不符合题意； D．标准状况下，1mol气体的体积均为22.4L，不是任何物质，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.质量的单位为g； C.未指明气体所处的状态，不能计算其物质的量； D.标准状况下，1mol气体的体积均为22.4L，不是气体则不为22.4L。 8．【答案】A 【解析】【解答】A．常温常压下，28gN2物质的量为，因此分子数约为6.02×1023，故A符合题意； B.64gSO2物质的量为，含有的氧原子数约为2×6.02×1023=1.204×1024，故B不符合题意； C．标准状况下，H2O是非气态物质，无法计算物质的量，故C不符合题意； D.2L 0.5mol/L MgCl2溶液中MgCl2物质的量为2L×0.5mol/L=1mol，含有的Cl－数约为2×6.02×1023=1.204×1024，故D不符合题意。 故答案为：A。 【分析】A.根据和N=nNA计算； B.根据和N=nNA计算； C.标况下水不是气态； D.根据n=cV和N=nNA计算。 9．【答案】D 【解析】【解答】O2-比O2多一个电子，电子的质量可以忽略不计，所以O2-的相对分子质量为32，O2-的摩尔质量为32g/mol， 故答案为：D。 【分析】熟练掌握物质的量相关公式即可得出本题答案 10．【答案】D 【解析】【解答】A. 铝是活泼性金属，化学性质活泼，故A不符合题意； B. 铝是活泼金属，能与酸反应，Al能与碱反应，如与NaOH溶液反应：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑，故B不符合题意； C. 铝是活泼金属，常温下氧气能与Al反应生成氧化铝，故C不符合题意； D. 铝是活泼金属，铝表面能被氧气氧化生成一层致密氧化薄膜，能够阻碍内部铝被氧化，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A、铝为活泼金属； B、铝可以和酸、碱反应； C、铝常温下就可以和氧气反应； D、铝表面可以形成致密的氧化膜。 11．【答案】A 【解析】【解答】1.12LO2的物质的量为=0.05mol，根据题意，Cu失电子给了HNO3生成NO2、N2O4、NO，NO2、N2O4、NO又失电子给了O2生成HNO3，该过程中相当于HNO3未得到电子，结果仅是Cu失电子给了O2，根据得失电子守恒知，2n(Cu)=4n(O2)，故n(Cu)=0.1mol，根据关系式Cu~Cu2+~2OH-~2NaOH可得，n(NaOH)=2n(Cu)=0.2mol，V(NaOH)===0.04L=40mL， 故答案为：A。 【分析】硝酸在反应中得电子数等于铜失电子数，混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，氮元素失电子数等于氧气得电子数，故氧气得电子数等于铜失电子数，进而计算Cu的物质的量和消耗NaOH的物质的量，据此解答。 12．【答案】C 【解析】【解答】①碳与氧气反应，氧气少量生成一氧化碳，氧气过量生成二氧化碳，反应产物与反应用量有关，①符合题意； ②钠与氧气反应，常温下生成氧化钠，加热生成过氧化钠，反应产物与反应条件有关，②符合题意； ③Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应产物与反应条件或用量无关，③不符合题意； ④氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，反应产物与反应条件或用量无关，④不符合题意； ⑤二氧化碳与氢氧化钠反应，二氧化碳少量生成碳酸钠，二氧化碳过量生成碳酸氢钠，反应产物与反应为用量有关，⑤符合题意； 故答案为：C 【分析】根据物质发生的反应进行分析即可。 13．【答案】D 【解析】【解答】A、依据的公式为c=1000ρw%/M，以及w%=S/(100＋S)×100%，因此根据④⑤⑥能计算物质的量浓度，故A不选； B、③已给出溶液体积，由①④可求出溶质的物质的量，能计算物质的量浓度，故B不选； C、据①④可求溶质的物质的量，据①②⑥可求溶液的体积，能计算物质的量浓度，故C不选； D、③给出溶液体积，但据②④无法求出③对应的溶液中溶质的物质的量，不能计算出物质的量浓度，故D选。 故答案为：D。 【分析】求物质的量浓度最基本的公式，V为溶液的体积。已知密度、质量分数也可以求公式为c=1000ρw%/M，饱和溶液中已知溶解度也可以求，。 14．【答案】C 【解析】【解答】A.水解为可逆反应，且Fe(OH)3胶粒是由Fe(OH)3颗粒聚集形成的，因此1molFeCl3水解后形成的Fe(OH)3胶粒数小于1NA，A不符合题意； B.由物料守恒可得，溶液中c(NH4＋)＋c(NH3·H2O)=1mol·L－1，因此溶液中NH4＋与NH3·H2O的微粒数之和为1NA，B不符合题意； C.乙酸的分子式为C2H4O2，葡萄糖的分子式为C6H12O6，二者的最简式都是CH2O，因此60g混合物的物质的量为2mol，其燃烧的化学方程式为：CH2O＋O2CO2＋H2O，因此2mol混合物完全燃烧，消耗2molO2，故消耗O2分子数为2NA，C符合题意； D.标准状态下CHCl3不是气体，因此不能用气体摩尔体积进行计算，D不符合题意； 故答案为：C 【分析】A、水解反应为可逆反应； B、结合物料守恒分析； C、根据乙酸、葡萄糖燃烧的化学方程式计算； D、标准状态下，CHCl3不是气态； 15．【答案】（1）饱和食盐水 （2）吸水性 （3）甲 （4） （5）8.7 16．【答案】（1）除去锌粒表面的氧化膜；4Zn＋NO＋10H＋= 4Zn2＋＋NH＋3H2O；吸收副反应可能产生的氮氧化物 （2）温度；控制变量法 （3） 17．【答案】（1）双颈烧瓶；除去Cl2中的HCl；浓硫酸；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O （2）0.2×6.02×1023或1.204×1023；AD （3）Mn；1∶5 18．【答案】（1）检查装置的气密性 （2）浓硫酸；防止水蒸气进入装置V中 （3）吸收未反应的氯气，防止污染空气 （4）溶液变成血红色； 中硫元素为-2价，具有还原性：氯水具有氧化性；取少量褪色后的溶液于试管中，滴入 溶液，溶液变红：或取少量褪色后的溶液于试管中，滴入 溶液，产生白色沉淀 （5）16 【解析】【解答】解：（1）为防止实验过程中气体逸出，实验前，应先检查装置的气密性。 （2）装置Ⅲ用于干燥Cl2，防止水蒸气与反应生成的FeCl3反应，因此装置Ⅲ中的试剂为浓硫酸。装置Ⅴ用于收集反应生成的FeCl3，由于FeCl3能与H2O反应，因此装置Ⅳ中试剂为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入装置Ⅴ中。 （3）尾气中含有Cl2，是一种有毒气体，会造成空气污染，可用NaOH溶液吸收，因此盛放NaOH溶液的装置的作用是吸收未反应的Cl2，防止污染空气。 （4）证明该产物为FeCl3，则加入KSCN溶液后，溶液变红色。 a、氯水具有氧化性，而KSCN中硫元素为－2价，具有还原性，可与氯水发生氧化还原反应，因此溶液褪色可能是由于溶液中的SCN－与过量氯水发生反应。 b、若是SCN－与过量的氯水发生反应，则可继续向褪色后的溶液中滴加KSCN溶液，若观察到溶液变红色，则说明甲同学的猜测成立。 （5）200mL1mol·L－1的FeCl2溶液中n(FeCl2)=1mol·L－1×0.2L=0.2mol。通入足量Cl2后，FeCl2转化为FeCl3，将FeCl3溶液直接蒸干，得到Fe(OH)3沉淀，对Fe(OH)3固体灼烧至质量不再变化，所得为Fe2O3，根据铁元素守恒可得n(Fe2O3)=0.1mol，其质量m=n×M=0.1mol×160g·mol－1=16g。 【分析】装置Ⅰ中MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2，由于浓盐酸具有挥发性，会使得生成的Cl2中混有的HCl，可用饱和NaCl溶液除去，因此装置Ⅱ用于除去Cl2中混有的HCl。装置Ⅲ用于干燥Cl2，防止水蒸气与装置Ⅲ中反应生成的FeCl3反应。装置Ⅴ用于收集反应生成的FeCl3，装置Ⅳ中试剂为浓硫酸，防止水蒸气进入装置Ⅴ中。最后一个装置为尾气吸收装置，利用NaOH溶液吸收未完全反应的Cl2，防止Cl2逸出造成空气污染。 学科网（北京）股份有限公司 $$