3.2.1常见的合金及应用 同步练习 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

第二节　金属材料 第1课时　常见的合金及应用 一、基础巩固 题组1.常见合金　新型合金 1.中国古代雕塑是中华民族文化积累的产物。下列雕塑所用材料为合金的是(　　) A.砖雕 B.木雕 C.石马 D.青铜狮 2.(2025·无锡天一中学期末)《左传》曾记载有“遂赋晋国一鼓铁,以铸刑鼎,著范宣子所为刑书焉”,这是关于“铸铁”(主要由铁、碳和硅等组成的一类合金)的最早记载。下列叙述正确的是(　　) A.合金是指含有两种或两种以上金属的混合物 B.“铸鼎”时,盛装炽热铁水的模具须充分干燥 C.历史上铁的发现、大量冶炼和使用均早于铜 D.铁的化学性质较稳定,在自然界主要以单质的形式存在 3.下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是(　　) A.飞机涡扇使用的耐高温的合金材料 B.“蛟龙”号载人潜水器使用的钛合金 C.不锈钢盆 D.新能源汽车储氢材料 4.镁铝合金质优体轻,又不易锈蚀,大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中,不正确的是(　　) A.此合金的熔点比镁和铝的熔点都低 B.此合金能全部溶解于足量稀盐酸中 C.此合金能全部溶解于足量氢氧化钠溶液中 D.此合金的硬度比镁和铝的硬度都大 题组2.铝、氧化铝的性质 5.(2024·南京第一中学期末)第19届亚运会火炬“薪火”使用的是1070铝合金,铝合金可能具有的性质是(　　) A.强度低 B.密度大 C.抗腐蚀性差 D.耐高温 6.用铝箔包装0.1 mol金属钠,用针扎出一些小孔,放入水中,完全反应后,用排水集气法收集产生的气体,则收集到的气体为(标准状况)(　　) A.O2和H2的混合气体 B.H2(1.12 L) C.H2(大于1.12 L) D.H2(小于1.12 L) 7.(2025·邗江中学月考)下列物质的转化在给定条件下能实现的是(　　) A.Al2O3Al(OH)3 B.FeFe2O3FeCl3(aq) C.AlAl2O3Al(OH)3 D.饱和食盐水NaHCO3 8.下列反应的离子方程式书写不正确的是(　　) A.氧化铝溶于盐酸:Al2O3+6H+2Al3++3H2O B.铝溶于NaOH溶液:Al+2OH-[Al(OH)4]-+H2↑ C.铝溶于盐酸:2Al+6H+2Al3++3H2↑ D.氧化铝溶于NaOH溶液:Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]- 二、能力提升 9.工业生产中常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合,冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金,这是制取合金的常用方法之一。根据下表数据判断,不宜用上述方法制取的合金是(　　) 金属 Na Al Cu Fe 熔点/℃ 97.81 660 1 083 1 535 沸点/℃ 883 2 200 2 595 3 000 A.Fe-Cu合金 B.Cu-Al合金 C.Al-Na合金 D.Cu-Na合金 10.镁铝合金(Mg17Al12)有储氢性能,它在一定条件下完全吸氢的反应为Mg17Al12+17H217MgH2+12Al,得到的混合物Y(MgH2、Al)能与酸反应释放出大量氢气。下列说法正确的是(　　) A.在空气中,将一定比例的Mg、Al单质熔炼成镁铝合金 B.Mg17Al12是化合物,其中铝元素呈正价 C.Mg17Al12吸氢和放氢的过程都是化学反应 D.合金的熔点高于金属镁、金属铝的熔点 11.用砂纸仔细打磨铝片后,称取质量均为2.7 g的两块铝片,将其中一铝片迅速放入足量NaOH溶液中,另一铝片在空气中放置一段时间后,再放入足量的NaOH溶液中。下列说法不正确的是(　　) A.均有氧化还原反应发生 B.消耗NaOH的质量相同 C.均有气体生成,且体积相同 D.均有Na[Al(OH)4]生成,且质量相同 12.甲、乙两烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L-1的盐酸和100 mL 4.0 mol·L-1的NaOH溶液,向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉,在相同状况下产生气体的体积之比为(　　) A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.3∶1 13.合金是重要的金属材料。 (1)下列物品所使用的主要材料属于合金的是　　　(填字母)。  A.青花瓷瓶 B.橡胶充气艇 C.不锈钢锅 (2)生铁是常用的合金,生铁属于　　　　(填“纯净物”或“混合物”)。  (3)黄铜是铜锌合金,将纯铜片和黄铜片互相刻划(如图所示),纯铜片上留下明显的划痕,说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)为证明某合金为铝铁合金,化学兴趣小组设计了以下两步实验操作,请回答预期现象与结论。 ①第一步:用药匙取少许样品,加入试管A中,再用滴管取过量NaOH溶液并滴入试管A中,充分反应后,静置,弃去上层清液,剩余固体备用。 预期现象与结论:　 　 　　　　　　　　　。  ②第二步:往试管A的剩余固体中加过量稀硫酸,充分反应后,静置;取上层清液于试管B中,加入少量过氧化氢溶液,再滴加KSCN溶液。 预期现象与结论: 　 　　　　　　　　　　。  14.(2025·南京期中)某小组用如图装置探究铝片与酸、碱的反应,实验如下: ①A为盐酸时,1分钟后有大量气泡产生 ②A为NaOH时,20秒后有大量气泡产生 ③A为硫酸时,3分钟后有极少量气泡产生 下列说法正确的是(　　) A.对比①②说明氧化性NaOH>HCl B.对比①③说明Cl-对铝表面的氧化膜破坏能力强 C.对比①②③说明Al在不同的环境中还原性不同 D.若铝片不打磨,实验②将无气泡生成 15.含镁3%~5%的铝镁合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原料。现有一块质量为m g的铝镁合金,欲测定其中镁的质量分数,几位同学设计了以下不同的实验方案: 方案1:铝镁合金与足量盐酸反应,测定气体在标准状况下的体积(V1 L)。 方案2:铝镁合金与足量氢氧化钠溶液反应,过滤、洗涤、烘干,测定剩余固体质量(w1 g)。 方案3:铝镁合金与过量的盐酸反应,在溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,过滤、洗涤、灼烧,测定固体的质量(w2 g)。 (1)某化学实验小组利用如图所示装置,按照方案1进行了实验。 ①装置中仪器a、b的名称分别是　　　　　　　、　　　　　　　　;  ②实验装置中有两处明显错误,请指出,并绘出正确的装置图。 (2)方案2中的离子方程式为 　 　　　　　　　　　　。  (3)方案3中“过滤”操作中用到玻璃棒,玻璃棒的作用是　　　　　　　　　　　　,若按方案3进行实验,测得的镁的质量分数为　　　　　　　。  参考答案 1.D　2.B　3.C　4.C 5.D　解析 火炬“薪火”燃烧时会产生高温,铝合金可能具有的性质是耐高温,D正确。 6.C　解析 从钠和铝的性质入手,钠与水反应生成NaOH和H2,铝与NaOH反应生成Na[Al(OH)4]和H2,收集到的气体为两者产生的氢气之和,显然要比钠单独产生的H2多。 7.D 8.B　解析 B项原子和电荷均不守恒,正确的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑。 9.D　解析 由题表中的数据可知,在同一温度范围内都能熔化的金属可以形成合金,Fe-Cu、Cu-Al、Al-Na都可以熔合在一起,而铜的熔点高于钠的沸点,铜开始熔化时,钠已经气化了,故不宜用题述方法制取的合金是Cu-Na合金。 10.C　解析 Mg、Al能与空气中的O2等反应,熔炼Mg-Al合金时应隔绝空气,A错误;该合金是金属的混合物,B错误;由题干反应方程式可知,吸氢过程生成金属氢化物,放氢过程金属氢化物分解放出氢气,都属于化学变化,C正确;合金的熔点低于各成分金属的熔点,D错误。 11.C　解析 用砂纸仔细打磨铝片后,称取质量均为2.7 g的两块铝片,将其中一铝片迅速放入足量NaOH溶液中,铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气:2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,另一铝片在空气中放置一段时间后,再放入足量的NaOH溶液中,发生的反应为Al2O3+2NaOH+3H2O2Na[Al(OH)4],2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑。可知过程中均有铝和氢氧化钠溶液的反应,为氧化还原反应,故A正确;由元素守恒可知,最后都生成了Na[Al(OH)4],消耗NaOH的质量相同,故B正确;均有气体生成,但生成气体体积不相同,故C错误;根据元素守恒分析,均有Na[Al(OH)4]生成,且质量相同,故D正确。 12.B　解析 甲、乙两烧杯中含HCl、NaOH的物质的量都为0.4 mol,根据化学方程式2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知,5.4 g(即0.2 mol)Al分别与盐酸和NaOH溶液反应时,盐酸不足而NaOH溶液过量,故Al与盐酸反应生成0.2 mol H2,与NaOH溶液反应生成0.3 mol H2,在相同状况下的体积之比为2∶3。 13.答案 (1)C　(2)混合物　(3)黄铜的硬度比纯铜的硬度大　(4)①样品部分溶解,并有气体放出,证明合金中一定含铝　②固体溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色;加入少量H2O2溶液,再滴加KSCN溶液后显红色,证明合金中一定含铁 解析 (1)青花瓷瓶使用的主要材料属于无机非金属材料,橡胶充气艇使用的主要材料属于有机高分子材料,不锈钢锅使用的主要材料属于合金。(2)生铁是常用的合金,合金属于混合物。(3)将纯铜片和黄铜片互相刻划,纯铜片上留下明显的划痕,说明黄铜的硬度比纯铜大。(4)①铝能与氢氧化钠溶液反应产生氢气,由现象“样品部分溶解,并有气体放出”证明合金中一定含铝;②固体溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色;加入少量H2O2溶液,再滴加KSCN溶液后显红色,证明溶液中含有Fe3+,证明合金中一定含铁。 14.B　解析 Al与盐酸反应2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑中HCl为氧化剂,Al与NaOH溶液反应2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑中H2O为氧化剂,对比①②说明氧化性:H2O>HCl,故A错误;对比①③,硫酸的氢离子浓度大,但产生气泡慢,说明Cl-对铝表面的氧化膜破坏能力强,故B正确;对比①②③说明Al在不同的环境中反应失去电子,即被氧化的情况不同,但不能说明还原性不同,故C错误;若铝片不打磨,表面有氧化膜,但氧化铝能够溶于氢氧化钠溶液,一段时间后,铝与氢氧化钠溶液反应放出氢气,故D错误。 15.答案 (1)①分液漏斗　圆底烧瓶　②收集气体的集气瓶中进气管插入液面下,排液管在液面以上;导管末端在量筒刻度线以上。正确装置如图所示: (2)2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑ (3)引流,避免液体外溅　% 解析 测定镁铝合金中镁的质量分数,可以利用金属与酸或碱反应产生氢气,测定氢气体积,进而计算镁的质量,也可以测定镁铝转化成沉淀的质量,计算镁的质量分数。选择化学原理不同,实验方案不同。 (1)①a、b仪器名称分别是分液漏斗、圆底烧瓶;②方案1利用排液法收集气体,故进气管短,排液管插到集气瓶下部;测定气体体积时,要使集气瓶与量筒里液面相平,导管应插到量筒中下部,图中导管在刻度线以上,不能调平液面。 (2)镁不能与氢氧化钠溶液反应,只有铝与氢氧化钠溶液反应。化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑。 (3)在过滤操作中玻璃棒起引流作用,避免液体外溅。根据题意,方案3最终得到氧化镁,n(Mg)=n(MgO),镁的质量为w2 g× g,则镁的质量分数=×100%=×100%=%。 8 学科网（北京）股份有限公司 $$