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

人教版高中化学必修一 颍上二中（东校区）能力提升测试卷 【良师益友】高一化学同步教学资源（人教版2019必修第一册） 第三章铁 金属材料 第二节 金属材料 限时练习 分数：___________ 学校:___________班级：___________姓名：___________ 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级等信息； 2．请将答案正确填写在题目对应处； 3.检测卷满分100分，考试时间45分钟。 可能用到的相对原子质量—— H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 K-39 Fe-56 第I部分（选择题） 评卷人 得分 一、单选题（每小题仅有一个选项符合题意要求，每小题4分，共40分） 1．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是（ ） A．既可用于食品包装，也可用作建筑材料 B．既可用来冶炼金属，也可用作耐火材料 C．明矾有强氧化性，可用作消毒剂 D．既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐 2．下列有关金属及其化合物的应用，说法不正确的是（ ） A．刻蚀电路板的废液中含有铁元素和铜元素，经分离提纯转化后可回收再利用 B．储氢合金经化学反应储存氢气，并可在一定条件下放出氢气 C．超级钢是由组成的合金，是用前沿技术经化学变化制得的 D．镍钴合金可用于制造喷气式飞机的发动机叶片，由此可知，此种镍钴合金耐高温 3．在2.8g Fe中加入100 mL 3 mol·L-1盐酸，Fe完全溶解，发生反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．反应转移电子为0.2NA B．反应前盐酸中的H+数为0.3NA C．反应生成气体体积为3.36 L D．2.8 g 56Fe中含有的中子数为1.5NA 4．下表中的各组物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是（ ） 编号 a b c d ① Na ② Al ③ Fe ④ Mg A．②④ B．①④ C．②③ D．③④ 5．部分含Al或含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断合理的是（ ） A．a和酸、碱都能发生反应 B．e、d都能与溶液反应 C．可能存在的转化 D．c在空气中受热可能转化为e 6．工业上用铝土矿[主要成分为Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2(SiO2是酸性氧化物，与一般的酸不反应，可溶于强碱)等]提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如图所示，下列说法错误的是（ ） A．试剂a为强酸溶液，试剂b为强碱溶液 B．溶液2 中含两种金属阳离子 C．操作I、操作II、操作III均为过滤 D．溶液3的溶质为NaHCO3 7．将溶液滴入到溶液中，得到白色沉淀X与溶液Y。下列分析正确的是（ ） A．X中一定有 B．X不可能是与的混合物 C．Y中溶质只有 D．Y中可能含有 8．下列除去杂质的方法不正确的是（ ） A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 B．用过量氨水除去溶液中的少量 C．中混有少量：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，洗涤，干燥 D．MgO中混有少量：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO 9．下列实验操作对应的现象和结论均正确的是（ ） 选项 实验操作 现象 结论 A 用玻璃棒蘸取某溶液沾到淀粉-KI试纸上 试纸变蓝色 该溶液一定是氯水 B 向酸性溶液中滴加溶液 溶液褪色 还原性： C 将铜片插入溶液 有黑色固体析出 金属性： D 向悬浊液中滴加溶液 悬浊液变澄清 能与强碱反应 A．A B．B C．C D．D 10．地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如图所示(X、Y均为氨氧化物)，羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下，羟胺易潮解，水溶液呈碱性，与盐酸反应的产物盐酸羟胺([(NH3OH]Cl)广泛用于药品、香料等的合成。 设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ） A．2.8gN2中含有的共价键总数为0.6NA B．0.1mol•L-1溶液中Na+和NO数均为0.1NA C．3.3gNH2OH完全转化为NO时，转移的电子数为0.6NA D． 标准状况下，2.24LX和Y混合气体中氧原子数为0.1NA 第II部分（非选择题） 评卷人 得分 二、填空题（共3小题，共60分） 11．（每空3分，共15分）某化学兴趣小组通过查阅资料得知：①在水溶液中存在反应：Al3++4OH-=[Al(OH)4]-、[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO；②2Al(OH)3Al2O3+3H2O，该小组据此设计了测定某镁铝合金(除镁、铝外，其它成分不溶于酸)中铝的质量分数的实施方案。回答下列问题： (1)第一步：称取镁铝合金样品ag，称量仪器的名称是 。 (2)第二步：将ag样品溶于足量稀盐酸中，充分反应后过滤，滤液中的金属阳离子有 (填离子符号)。 (3)第三步：向滤液中加入过量NaOH溶液，充分反应后过滤，滤渣是 (填化学式)。 (4)第四步：向第三步所得滤液中通入足量CO2，充分反应后过滤，用蒸馏水洗涤滤渣数次。第五步：烘干第四步所得滤渣并灼烧至恒重，冷却后称量，质量为bg，则样品中铝的质量分数为 ；若第四步操作时没有洗涤滤渣，测定出的铝的质量分数将 (填“偏大”或“偏小”) 12．（每空3分，共27分）铝、铁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。 (1)向溶液中滴加NaOH溶液，可以观察到的现象是 。写出该过程涉及的氧化还原反应方程式 。 (2)若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成（标准状况），则转移电子的物质的量为 mol。 (3)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，要用溶液作为“腐蚀液”，该反应的离子方程式为 ，检验反应后的溶液中是否还有三价铁离子的试剂是 。 (4)铝制器具不宜盛放碱性食物，请写出铝与NaOH溶液反应的离子方程式 ，若生成气体（标准状况），则消耗铝的质量为 g。 (5)为了除去中的杂质，应选择 （“NaOH溶液”或“氨水”），写出除杂的化学方程式 。 13．（每空3分，共18分）计算 (1)将200mL3mol/L的Al2(SO4)3溶液稀释至500mL，求稀释后硫酸根的浓度为多少 ? (2)将K2SO4和Al2(SO4)3和KAl(SO4)2三种混合溶液加H2SO4酸化。测得c(SO)=1.05 mol/L， c(Al3+)=0.55 mol/L，c(H+)=0.10mol/L(假设H2SO4完全电离为H+和SO)，则c(K+)为多少 ? (3)Fe、Al混合物共0.2mol，用盐酸将其完全溶解，放出标准状况下5.6L气体，然后再滴入4mol/L的NaOH溶液，请计算： ①求该混合物中Fe、Al的物质的量 ? ②若该Fe、Al的混合物与盐酸恰好完全反应，在滴加NaOH溶液过程中，欲使Fe2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积为多少 mL? (4)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计算： ①酸的物质的量浓度为多少 ? ②若将上述混合物中等物质的量的Mg和Al分别与稀硫酸充分反应，产生的气体通入相同条件下恒容的甲乙两密闭容器中，求甲乙两容器内的压强比为多少 ? 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D D D B D B D D 1．C 【来源】湖南省张家界市2023-2024学年高一上学期期末联考化学试题 【详解】A．金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，铝合金密度小、强度大，金属铝也可用做建筑材料，如铝合金门窗，A正确； B．电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用做耐火材料，B正确； C．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后， Al3+能发生水解，生成Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用做净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，C错误； D．Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，反应的化学方程式为Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O，D正确， 答案选C。 2．C 【来源】重庆市第八中学校2024-2025学年高三上学期入学适应性训练 化学试题 【详解】A．在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液(含有Fe2+、Fe3+、Cu2+)，经分离提纯转化后可回收再利用，A正确； B．储氢合金能大量吸收H2，并与氢气结合成金属氢化物，稍稍加热金属氢化物又会分解，B正确； C．超级钢是由Fe、Mn(10%)、C(0.47%)、Al(2%)、V(0.7%)组成的合金，是用前沿技术经物理变化制得的，C错误； D．飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金，耐高温，D正确； 故选C。 3．D 【来源】贵州省六盘水市明智高级中学2025届高三上学期第一次半月考化学试卷 【详解】A．2.8g Fe物质的量为0.05mol，100 mL 3 mol·L-1盐酸物质的量为0.3mol，盐酸过量，0.05molFe完全反应，转移电子0.1mol，A错误； B．盐酸中存在水的电离，H+数大于0.3NA，B错误； C．未指明气体是否处于标准状况，不能计算气体体积，C错误； D．2.8g Fe物质的量为0.05mol，56Fe中含有的中子数30，则2.8 g 56Fe中含有的中子数为1.5NA，D正确； 答案选D。 4．D 【来源】湖南省长沙市宁乡市2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题 【详解】①NaOH加热不能分解，NaOH不能一步转化为Na2O，故不选①； ②Al2O3不能生成Al(OH)3 ，Al(OH)3也不能直接生成Al，故不选②； ③FeCl2与氯气反应生成FeCl3，Fe与盐酸反应生成FeCl2、Fe与氯气反应生成FeCl3；FeCl3与Cu反应生成CuCl2，CuCl2与铁反应生成FeCl2和铜，故选③； ④MgO与盐酸反应生成MgCl2，单质Mg与氧气反应生成MgO，单质Mg与盐酸反应生成MgCl2，MgCl2和氢氧化钠反应生成Mg(OH)2，加热Mg(OH)2分解为MgO，故选④；③④正确； 答案选D。 5．D 【来源】广东省广州市越秀区2023-2024学年高一上学期学业水平调研测试化学试卷 【分析】根据化合价及对应的物质类别可知，a是Fe或Al、b是FeO； 【详解】A．铁不能与碱发生反应，A错误； B．氢氧化铁不与氢氧化钠发生反应，氢氧化铝能与氢氧化钠发生反应，B错误； C．氧化铁（铝）不能直接转化为氢氧化铁（铝），C错误； D．氢氧化铁（铝）在空气中加热可转化为对应的氧化物，，，D正确； 故选D。 6．B 【来源】湖南省衡阳市祁东县2023-2024学年高一上学期期末统考化学试卷 【分析】铝土矿灼烧除去结晶水，灼热后的不挥发物质中加入过量的强酸，Al2O3、Fe2O3溶解成铝盐、铁盐，过滤除去不溶的杂质二氧化硅等，溶液1中含有过量的强酸，向溶液1中加入过量强碱溶液使铝盐变成四羟基合铝酸盐，而铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤除去，滤液中含有过量的氢氧化钠，向溶液2中通入过量二氧化碳，可得氢氧化铝沉淀，氢氧化铝沉淀加热分解生成氧化铝，溶液3主要成分是碳酸氢钠； 【详解】A．由上述分析可知，试剂a为强酸溶液，试剂b为强碱溶液，故A正确； B．溶液2中含有的金属阳离子是强碱的阳离子，Al元素变为了四羟基合铝酸根，故B错误； C．操作I、操作II、操作III均是进行固体和液体分离，均是过滤，故C正确； D．由分析可知，溶液3的主要成分是NaHCO3，故D正确； 答案选B。 7．D 【来源】河南省焦作市2023-2024学年高一上学期1月期末化学试题 【详解】A．Ba(OH)2滴入过量时沉淀只有BaSO4，Al(OH)3沉淀溶于过量的强碱溶液，X中不一定有Al(OH)3沉淀，A错误； B．Ba(OH)2滴入少量时，会有BaSO4沉淀和Al(OH)3两种沉淀，B错误； C．若Ba(OH)2过量，溶液Y中溶质还会有Ba(OH)2、Na[Al(OH)4]、KOH，C错误； D．若Ba(OH)2过量，铝离子转化为四羟基铝酸钠，溶液Y中会含有，D正确； 答案选D。 8．B 【来源】宁夏回族自治区西吉中学2024-2025学年高三上学期开学考试 化学试题 【详解】A．镁和氢氧化钠溶液不反应，而铝可与氢氧化钠溶液反应，所以往混合物中加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥可得镁，故A正确； B．Fe3+和Al3+都可与氨水反应生成沉淀，不能达到目的，故B错误； C．氢氧化铝为两性氢氧化物，可与氢氧化钠溶液反应，而氢氧化镁和氢氧化钠溶液不反应，充分反应，过滤，洗涤，干燥得到氢氧化镁，即可用于除杂，故C正确；   D．氧化铝为两性氧化物，可与氢氧化钠溶液反应，而氧化镁不能和氢氧化钠溶液反应，所以往混合物中加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥可得到MgO，D正确； 故选B。 9．D 【来源】广东省广州市越秀区2023-2024学年高一上学期学业水平调研测试化学试卷 【详解】A．用玻璃棒蘸取某溶液沾到淀粉-KI试纸上，试纸变蓝色，说明该溶液可以将KI氧化为I2，该溶液不一定是氯水，也可能是H2O2溶液等具有氧化性的溶液，A错误； B．向酸性溶液中滴加溶液，溶液褪色，说明Fe2+被氧化为Fe3+，该反应中为氧化剂，Fe2+为还原剂，说明氧化性：，B错误； C．将铜片插入溶液，发生反应：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，没有黑色固体析出，C错误； D．向悬浊液中滴加溶液，能与强碱反应：+NaOH=，悬浊液变澄清，D正确； 故选D。 10．D 【来源】安徽省阜阳市临泉第一中学2024-2025学年高二上学期开学考试化学试题 【分析】在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X，X在X还原酶的作用下转化为Y，X、Y均为氮氧化物，即X为NO，Y为N2O。 【详解】A．物质的量为0.1mol，N与N形成三键，含有的共价键总数为0.3，A错误； B．没有注明溶液体积，无法计算，B错误； C．完全转化为时，N的化合价由-1上升到+3，物质的量为0.1mol，转移的电子数为，C错误； D．标准状况下，和N2O混合气体物质的量为0.1mol，氧原子数为，D正确； 答案选D。 11． 托盘天平 Mg2+、Al3+ Mg(OH)2 ×100% 偏大 【来源】山东省2019年夏季普通高中学业水平合格考试化学试题 【分析】用元素守恒的方法先计算出氧化铝的质量，再计算出铝元素的质量，即可求出铝的质量分数。 【详解】(1)实验室称取固体药品时用托盘天平，故填托盘天平； (2)镁铝合金中能与盐酸反应的只有镁和铝，与盐酸反应生成氯化镁和氯化铝及氢气，即反应后的溶液中含有的金属阳离子有：镁离子和氯离子，故填； (3)酸溶后的溶液中加入过量NaOH溶液，其中铝离子转化为偏铝酸根，镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤后的滤渣主要为氢氧化镁，故填； (4)设合金中铝的质量为xg，根据元素守恒可建立关系式，即，解得x=g，则铝的质量分数为；没有洗涤滤渣时，因滤渣中含有氯化镁，焙烧后使得固体的质量增加，计算得出的铝元素质量分数也增加，故填、偏大。 12．(1) 生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (2)4 (3) Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ KSCN溶液 (4) 2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ 5.4 (5) NaOH溶液 Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4] 【来源】湖南省长沙市雅礼中学2023-2024学年高一上学期第三次月考化学试题 【详解】（1）向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，可以观察到的现象是：生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色；FeSO4和NaOH反应生成的Fe(OH)2具有还原性，易被氧气氧化为Fe(OH)3，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。 （2）标准状况下，44.8L H2的物质的量为2mol，铁粉和水蒸气的反应中，每生成1个H2分子转移2个电子，则生成2mol H2转移2mol×2=4mol电子。 （3）Cu和FeCl3溶液反应生成FeCl2和CuCl2，反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+；Fe3+遇KSCN溶液反应生成Fe(SCN)3血红色络合物，因此可用KSCN溶液检验反应后的溶液中是否还有三价铁离子。 （4）铝与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2，离子方程式为：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑；若生成标况下6.72L(0.3mol)H2，则消耗铝的质量为。 （5）除去Fe2O3中的Al2O3杂质，应选择NaOH溶液，Al2O3为两性氧化物，能溶于NaOH溶液，而Fe2O3不溶解，再经过滤可达到除杂的目的，该除杂过程中，反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]。 13．(1) (2)0.35 (3) 均为0.1 125 (4) 2 2：3 【来源】新疆维吾尔自治区乌苏市第一中学2022-2023学年高一上学期1月月考化学试题 【详解】（1）200mL3mol/L的Al2(SO4)3溶液中Al2(SO4)3的物质的量为，则SO的物质的量为3×0.6=1.8，稀释后硫酸根的浓度为； （2）根据电荷守恒可知，2--=2×1.05-3×0.55-0.10=0.35； （3）①Fe、Al混合物共0.2mol，设Fe的物质的量为x，Al的物质的量为(0.2-x)，标准状况下H2的体积为5.6L，其物质的量为，根据FeH2和2Al3H2可得生成的H2的物质的量为x+(0.3-1.5x)=0.25，解得：x=0.1，即Fe和Al的物质的量均为0.1；若该Fe、Al的混合物与盐酸恰好完全反应，则溶液中溶质为FeCl2和AlCl3，且均为0.1，欲使Fe2+、Al3+刚好沉淀完全，根据和可得，加入NaOH的物质的量为0.5，其体积为==125； （4）加入NaOH至40没有沉淀生成，说明稀硫酸溶解完Mg和Al后有剩余，滴加到400时沉淀达到最大，沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3，继续滴加NaOH到480时，Al(OH)3溶解完全，Mg(OH)2的物质的量为0.3，则Al(OH)3的物质的量为0.7-0.3=0.4，根据可得，400到480阶段消耗的NaOH的物质的量为0.4，则NaOH的浓度为，沉淀最大时，溶液中的溶质为Na2SO4，根据Na守恒可知此时，所以，则，所以硫酸的物质的量浓度为；根据MgH2和2Al3H2，可知等物质的量的Mg和Al分别与稀硫酸充分反应后产生的H2的物质的量之比为2：3，通入相同条件下恒容的甲乙两密闭容器中，根据压强之比等于物质的量之比可知，甲乙两容器内的压强比为2：3。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$