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必修第一册

3.2 金属材料 同步练习题 一、选择题 1．许多成语蕴含了化学知识。下列成语违背化学理论或化学观念的是 A．煽风点火 B．点石成金 C．滴水穿石 D．百炼成钢 2．下列各组物质的转化关系不能全部通过一步反应完成的是 A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B．Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3 C．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3 D．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4 3．下列物质属于合金的是 A．铜 B．铝 C．钠 D．生铁 4．某同学从化学方程式2H2O2H2↑+O2↑中获得以下信息：①反应后氢气和氧气的质量比为；②反应前后分子总数不变；③反应前后元素的种类不变；④反应前后原子种类和数目不变；⑤反应前后元素的化合价不变。其中正确的是 A．③④ B．①③④ C．①②③④ D．①②③④⑤ 5．化学在生产和日常生活中有重要的应用。下列说法不正确的是 A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 B．合金的熔点一般比其成分金属的熔点高 C．青铜是我国使用最早的合金材料，目前世界上使用量最大的合金材料是钢铁 D．铝比铁活泼，但在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀 6．下列除去杂质(括号里为少量杂质)的实验方法正确的是 A．：用酒精灯点燃 B．：加入氢氧化钠溶液，过滤、洗涤 C．：加入足量铜粉，过滤 D．乙醇(乙酸)：金属钠，蒸馏 7．金属的冶炼体现了人类文明的发展历程。下列关于金属冶炼的说法正确的是 A．制汞：加热氧化汞 B．制铝：电解熔融的 C．制铜：“曾青得铁，则化为铜”的过程中发生复分解反应 D．制镁：铝热反应制镁 8．下列实验操作与结论正确的是 实验操作 结论 A 用无锈铁丝蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色 待测液中含有Na+，不含K+ B 用带火星的小木条检验过氧化钠与水反应生成的气体，小木条复燃变 该气体是O2 C 向待测液里加入过量的盐酸，产生的气体使澄清石灰水变浑浊 待测液中肯定含有CO D 向某溶液中先加入氯水再加KSCN溶液，溶液呈红色 原溶液中一定含Fe2+ A．A B．B C．C D．D 二、填空题 9．用铁、铝的混合物进行如图实验： (1)加入过量NaOH溶液发生的离子反应方程式 ，操作X的名称是 。 (2)铝在空气中表面形成的氧化膜很薄，为了适应不同用途，需将表面氧化膜碱洗除去再进行处理，请写出碱洗氧化膜的离子方程式 。 (3)某课外兴趣小组为探究某种铝合金(组成元素为Mg和Al)是否符合国家质量标准(国家规定铝合金中铝含量不能低于78%)，设计如图装置在室温下进行实验。 反应前先第一次读取量气管液面刻度，然后倾斜左边装置使足量氢氧化钠溶液与ag铝合金样品充分反应，待反应停止后，体系温度恢复到室温，第二次读取量气管液面刻度之前需要进行的一步操作是 。计算两次液面差，并将气体体积折算成标准状况下的体积，为VmL。若a=0.039，V=33.6mL，说明该合金 (填“符合”或“不符合”)符合国家标准。 (4)若将装置中的足量氢氧化钠溶液换为足量盐酸，则反应停止后量气管内气体体积(折算成标准状况下) mL。 10．为探究一种矿石()的组成，已知矿石不含其他杂质，铁元素呈＋2、＋3价，氧元素为-2价。称取1.504g样品用足量的稀硫酸溶解，所得溶液用的溶液恰好使＋2价铁元素氧化为＋3价，同时Cr元素被还原为＋3价。另取1.504g样品用足量的还原，得固体1.120g。请回答： (1)实验用稀硫酸溶解矿石而不用盐酸，原因是 (用文字或用方程式表述均可)。 (2)矿石的化学组成为 。 (3)若无“另取1.504g样品用足量的还原，得固体1.120g”的数据，能否求得该矿石的组成： (填“能”或“否”)。 11．配制1mol•L-1的HCl溶液250ml，溶解后需将烧杯中的溶液沿着玻璃棒注入 (定量仪器名称)；定容时用胶头滴管小心加水至溶液凹液面最低处与 相切；如果定容时仰视读数，则最终配制的溶液浓度 (偏小、偏大、无影响)；取正确配制的该溶液一定体积，加入足量的Zn后产生氢气在标况下为1.68L，则取的盐酸体积为 。 12．取2.3克的钠投入500mL水中，完全反应后问： (1)生成的气体体积在标准状态下为多少升 ? (2)形成的溶液的物质的量浓度为 (忽略)体积变化) 13．已知A、D是两种金属单质，A燃烧时火焰呈黄色，A、B、C均含有同种元素，D可与强碱溶液反应放出氢气。请回答下列问题： A B C D E F (1)根据上述反应推断B、E的化学式：B ，E 。 (2)金属单质A露置在空气中，最终形成 (填化学式)。 (3)写出B生成C的化学反应方程式： 。 (4)写出E生成F溶液反应的离子方程式 。 14．铝热反应是铝的一个重要性质，该性质用途十分广泛，不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。 (1)某校化学兴趣小组同学，取磁性氧化铁按如图甲中的实验装置进行铝热反应，现象很壮观。指明使用镁条和氯酸钾的目的是 ； (2)某同学用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液未见红色。为测定该实验所得“铁块”中铁元素含量，设计实验流程如图所示。 几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。 开始沉淀时的pH 7.5 2.8 4.2 9.6 沉淀完成时的pH 9.0 4.0 5 11 ①试剂A为溶液，写出反应II的离子方程式 ； ②反应III调节溶液的目的是 ； ③设计简单实验证明M的成分是而非。 (限选试剂：稀盐酸、稀硫酸、氯水、高锰酸钾溶液、KSCN溶液、双氧水) 操作 预期现象 取少量M固体于试管中，向其中加入 ，观察 固体完全溶解，溶液呈黄色 继续向上述溶液中滴入 ，振荡观察 ； ④若最终红棕色粉未M的质量为12.0g，则该“铁块”的纯度是 ； 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：A．煽风点火，促进空气的流通，为燃烧补充氧气，使燃烧更旺，A不合题意； B．根据元素守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以化学反应不能改变元素种类，点石成金违背了上述化学理论和观念，B符合题意； C．“滴水穿石”中包含化学反应原理：CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水，石头在水滴的长时间作用下，就会形成小孔，C不合题意； D．百炼成钢是将铁中过量的碳除去，发生了化学反应，且铁、碳元素的化合价发生变化，则属于氧化还原反应，D不合题意； 故答案为：B。 2．C 解析：A．Na与水反应生成NaOH，NaOH与CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3与盐酸反应生成NaCl，以上转化关系均能通过一步反应完成，A正确； B．Fe与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3加热分解生成Fe2O3，以上转化关系均能通过一步反应完成，B正确； C．Al与氧气反应生成Al2O3，Al2O3无法通过一步反应生成Al(OH)3，C错误； D．Mg与Cl2反应生成MgCl2，MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2与H2SO4反应生成MgSO4，以上转化关系均能通过一步反应完成，D正确； 故答案选C。 3．D 【分析】 合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法熔合成的具有金属特性的物质，属于混合物，据此分析解答。 解析：A．铜是金属单质，属于纯净物，不属于合金，故A不符合题意； B．铝是金属单质，属于纯净物，不属于合金，故B不符合题意； C．钠是金属单质，属于纯净物，不属于合金，故C不符合题意； D．生铁是铁和碳组成的合金，故D符合题意； 答案选D。 4．B 解析：由化学方程式可知，生成氢气、氧气物质的量之比为2:1，又由m=nM可知，氢气和氧气的质量比为 4：32，即1:8，故①正确；由化学方程式可知，消耗2个水分子，一定生成了2个氢气分子，一个氧气分子，故②错误；由质量守恒定律定律可知：反应前后元素的种类、原子的个数不变，故③④正确；水中氧元素为负二价，氢元素为正一价，氢气、氧气是单质，氢元素、氧元素都为0价，故⑤错误；综上所述答案选择B。 5．B 解析：A．硬币是由不锈钢、铁芯镀铜、铁芯镀镍等合金材料制造的，A正确； B．合金的熔点一般比其成分金属的熔点低，硬度大，B错误； C．青铜是我国使用最早的合金材料，商朝的司马鼎等，目前世界上使用量最大的合金材料是钢铁，C正确； D．虽然铝的金属活动性大于铁的，但铝表面容易被空气氧化为致密的氧化物薄膜，从而使其更耐腐蚀，D正确； 故选B。 6．B 解析：A．二氧化碳含量高，未必能点燃且易引入氧气，A不正确； B．加入氢氧化钠溶液，可将Fe2O3中混有的Al2O3溶解，然后过滤出Fe2O3、洗涤，B正确； C．加入足量铜粉，能将FeCl3转化为FeCl2，但同时混入CuCl2，C不正确； D．乙醇和乙酸都能与钠反应，不能除杂，D不正确； 故选B。 7．A 解析：A．氧化汞不稳定，受热易分解成汞单质，A项正确； B．是共价化合物，熔融的不导电，应电解熔融的冶炼金属铝，B项错误； C．曾青的主要成分为，与铁反应生成铜单质，反应的化学方程式为，该反应属于置换反应，C项错误； D．金属活动性：，无法通过铝热反应制镁，D项错误。 故选A。 8．B 解析：A．用无锈铁丝蘸取待测液在火焰上灼烧，若火焰呈黄色，则表明待测液中有可能是钠离子存在，钾离子无法判断，确定是否含有钾离子需透过蓝色钴玻璃再观察，A不合题意； B．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，将水滴入Na2O2固体中，观察到有气泡产生，生成的气体使带火星的木条复燃，说明该气体为氧气，B符合题意； C．碳酸根、碳酸氢根以及亚硫酸根、亚硫酸氢根均能和盐酸反应生成使石灰水变浑浊的气体，C不合题意； D．向某溶液中先加氯水，再加KSCN 溶液，溶液呈血红色，则表明原溶液中可能含Fe2+，可能含铁离子，可能两种离子都含，D不合题意； 故答案为：B。 二、填空题 9．(1) 2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)+3H2↑ 过滤 (2)2OH-+Al2O3+3H2O=2Al(OH) (3) 调节量气管和水准管的高度使两液面相平 不符合 (4)44.8 【分析】铁铝混合物加入氢氧化钠溶液，铝溶解，生成偏铝酸钠和氢气，A为氢气，B为偏铝酸钠，铁不反应形成沉淀，C为铁，加入盐酸生成氢气，氯化亚铁，D为氯化亚铁溶液。 解析：（1）根据分析可知铝和氢氧化钠反应生成破烂和氢气，离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)+3H2↑；操作X过滤得到铁； 故答案为：2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)+3H2↑；过滤。 （2）铝的氧化膜为三氧化二铝，和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为2OH-+Al2O3+3H2O=2Al(OH)； 故答案为：2OH-+Al2O3+3H2O=2Al(OH)。 （3）根据题意，待反应停止后，体系温度恢复到室温，再调节量气管和水准管的高度，使两液面相平，读数时要眼睛与溶液凹液面平时，再读取数据；n(H2)==1.5×10-3mol，根据2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑可知n(Al)=n(H2)=1.0×10-3mol，铝的质量为27g/mol×1.0×10-3mol=0.027g，质量分数为×100%=69.2%，故不合格； 故答案为：调节量气管和水准管的高度，使两液面相平；不符合。 （4）根据(3)可知铝的质量0.027g，物质的量为1×10-3mol，镁的质量为0.012g，物质的量约为5×10-4mol，根据2Al+6HCl=2AlCl3+3H2和Mg+2HCl=MgCl2+H2可知，n(H2)=×1×10-3mol+5×10-4mol=2.0×10-3mol，氢气的体积为22.4L/mol×2.0×10-3mol=4.48×10-2L=44.8mL； 故答案为：44.8。 10．(1)会氧化溶液中的，影响测定；或或 (2)(或等) (3)能 【分析】铁矿石用硫酸溶解后，溶液中有Fe2+和Fe3+，Fe2+被K2Cr2O7氧化为Fe3+，根据K2Cr2O7的物质的量浓度和体积以及电子守恒可求出n(Fe2+)。同样质量的铁矿石用氢气还原得到铁单质，可以根据铁的质量求出氧元素的质量，进而可以求出铁元素和氧元素的个数比，确定矿石的化学组成。 解析：（1）有强氧化性，会氧化溶液中的，影响测定；反应的离子方程式为，化学方程式为。 （2）1.504gFeOx中铁元素的质量为1.120g，则氧元素的质量为1.504g-1.120g=0.384g，则铁元素和氧元素的个数比为，则矿石的化学组成为Fe5O6或。 （3）根据K2Cr2O7的物质的量浓度和体积可知n(K2Cr2O7)=0.020L×0.100mol/L=0.002mol，根据电子守恒，n(Fe2+)=0.002mol×2×(6-3)=0.012mol。设1mol铁矿石中+2价铁为amol，则+3价铁为（1-a）mol，根据正负化合价代数和为0以及Fe2+的物质的量为0.012mol可列方程组：2a+3(1-a)=2x、，求出a=0.6，x=1.2，所以在1mol矿石中+2价铁为0.6mol，+3价铁为0.4mol，+2价铁、+3价铁和氧原子的个数比为3：2：6，则矿石的化学组成可表示为或或。所以若无“另取1.504g样品用足量的还原，得固体1.120g”的数据，也能求得该矿石的组成。 11． 250mL容量瓶 刻度线 偏小 150mL/0.15L 解析：配制1mol•L-1的HCl溶液250ml，溶解后需将烧杯中的溶液沿着玻璃棒注入250mL容量瓶；定容时用胶头滴管小心加水至溶液凹液面最低处与刻度线相切；如果定容时仰视读数，则溶液的体积大于容量瓶的规格体积，根据 ，V偏大，则最终配制的溶液浓度c偏小；取正确配制的该溶液一定体积，加入足量的Zn后产生氢气在标况下为1.68L，物质的量为0.075mol，根据 则取的盐酸含有HCl物质的量为0.15mol，体积为=0.15L=150mL。 12．12L 0.2mol/L 解析：2.3克钠的物质的量为n(Na)=0.1mol。 (1)钠与水发生的反应为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；根据反应关系：2Na~H2可知，生成氢气的物质的量为0.05 mol，标况下体积为0.05 mol×22.4L/mol= 1.12L。 综上所述，本题答案是：1.12L。 (2)钠与水发生的反应为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；根据反应关系：2Na~2NaOH可知，反应生成的氢氧化钠的物质的量为0.1mol，则所得溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=，反应后的溶液体积大约是0.5L，则c(NaOH)===0.2mol/L。 综上所述，本题答案是：0.2mol/L。 13．Na2O2 Al2O3 Na2CO3 2Na2O2 +2 H2O = 4NaOH + O2↑ Al2O3 +2 OH－ = 2AlO2－ + H2O 【分析】A、D是两种金属单质，A燃烧时火焰呈黄色，则A为Na；A、B、C均含有同种元素，根据反应流程，B为过氧化钠；C为NaOH；D可与强碱溶液反应放出氢气，则D为Al；E为氧化铝；F为偏铝酸钠。 解析：(1)分析可知，B、E分别为过氧化钠和氧化铝，化学式分别为Na2O2、Al2O3； (2)金属单质A露置在空气中，银白色(钠的真面目)→变暗(生成Na2O)→变白色固体(生成NaOH)→成液(NaOH潮解)→结块(吸收CO2成Na2CO3·10H2O)→最后成粉末(风化)，则最终产物为碳酸钠； (3)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑； (4)氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al2O3 +2OH－=2AlO+H2O。 14．引发铝热反应 使完全转化为沉淀，而、不沉淀。 足量稀硫酸 几滴(少量)高锰酸钾溶液 溶液紫红色未褪去 84.0% 解析：(1)镁条和氯酸钾的目的是点燃镁条燃烧放热促进氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，起到高温引发铝热反应的目的，使用镁条和氯酸钾的目的是引发铝热反应，故答案为：引发铝热反应； (2)①过氧化氢具有氧化性，能氧化亚铁离子为铁离子，结合原子守恒和电荷守恒配平书写得到离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3+ 2H2O； ②由表中数据可知，pH=4时Fe3+已经完全沉淀，而Al3+、Mg2+还未开始沉淀，故反应III调节溶液的目的是使完全转化为沉淀，而、不沉淀，故答案为：使完全转化为沉淀，而、不沉淀； ③氧化铁溶于酸生成铁离子的盐溶液，四氧化三铁溶于酸会得到铁离子、亚铁离子的混合溶液，依据铁离子和亚铁离子的检验方法和反应现象分析选择试剂，即检验是否含有亚铁离子设计实验验证，实验证明M的成分是Fe2O3而非Fe3O4．取少量M固体于试管中，向其中加入足量稀硫酸，固体完全溶解，溶液呈黄色，继续向上述溶液中滴入几滴(少量)高锰酸钾溶液，振荡观察溶液紫红色未褪去，说明含有亚铁离子， 故答案为： 操作 预期现象 足量稀硫酸 几滴(少量)高锰酸钾溶液 溶液紫红色未褪去 ④最终红色粉未M为Fe2O3，根据10.0g的铁块中的铁元素最终全到了12.0gFe2O3中，故铁原子的质量为：m(Fe)=×2×56gmol=8.4g，故该“铁块”的纯度=×100%=84%，故答案为：84%。 学科网（北京）股份有限公司 $$