第3章 第2节 第1课时 常见的合金及其应用(Word练习)-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第一册（人教版2019 单选）

[基础训练] 1．(2024·甘肃卷)下列成语涉及金属材料的是(　　) A．洛阳纸贵　　　　　 B．聚沙成塔 C．金戈铁马 D．甘之若饴 解析　A．纸的主要成分是纤维素，B.沙的主要成分是硅酸盐，D.饴是糖类，糖类是有机物，都不是金属材料，故选C。 答案　C 2．(2025·云南玉溪一中月考)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 D．铝比铁活泼，但在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀 解析　合金的熔点一般比其成分金属的熔点低，硬度大，故选B。 答案　B 3．下列成语或谚语中蕴含着一定的化学知识或原理，下列有关说法错误的是(　　) A．百炼成钢——通过反复锤炼，除去铁中部分杂质，使其转化为钢 B．水滴石穿——CO2＋H2O＋CaCO3===Ca(HCO3)2(以大理石为例) C．恨铁不成钢——钢的性能远优于铁 D．真金不怕火炼——单质金的熔点很高 解析　锤炼过程中可除去一部分碳等杂质，A正确；空气中的CO2可与CaCO3在水中缓慢反应，B正确；钢的性能比铁好，C正确；真金不怕火炼是指在高温下金也很难发生反应，D错误。 答案　D 4．(2024·黑龙江哈尔滨高一检测)下列说法不正确的是(　　) A．氧化铝是两性氧化物 B．铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 C．纯铝的硬度和强度较小，不适合制造高强度机器零件 D．铝与NaOH溶液产生大量气体，且NaOH有腐蚀性，铝粉和NaOH可做管道疏通剂 解析　铝是活泼金属，但铝制品表面形成致密的氧化物保护膜(氧化铝)，从而阻止铝与氧气的进一步反应，B不正确。 答案　B 5．下列说法正确的是(　　) A．Al2O3难溶于水，不与水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物 B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物 C．Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应 D．Al2O3能跟强酸、强碱溶液反应 解析　Al2O3虽然难溶于水，但是2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同，所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物；Al2O3是两性氧化物；Al2O3与强酸、强碱反应，与弱碱不反应。 答案　D 6．《天工开物·五金》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是(　　) A．碳素钢与生铁的组成元素相同 B．生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差 C．炒铁是为了提高铁水中的碳含量 D．该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工 解析　碳素钢与生铁都是铁碳合金，组成元素相同，故A正确；熟铁比生铁质地更软，且延展性好，生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差，故B正确；炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C错误；该冶炼方法和近代往生铁水吹空气炼钢，都是利用空气中氧气氧化C元素，其原理基本相同，故D正确。 答案　C 7．将一个预先做好的“ICE”形状的镍钛合金破坏形状后，只要在热水中浸泡，其便会恢复原来形状。下列说法正确的是(　　) A．记忆合金的形状变化属于化学变化 B．合金的熔点一般比各组分金属低，硬度比各组分金属小 C．形状记忆合金在医疗上可用来接断骨等，在日常生活中可制眼镜框架等 D．钛合金的化学性质与钛单质完全相同 解析　记忆合金的形状变化没有生成新物质，属于物理变化，A不正确；合金的熔点一般比组分金属的低，但硬度要比组分金属的大，B不正确；钛合金中因为加入了其他金属，化学性质与钛单质不完全相同，D不正确。 答案　C 8．铁和铝是生产、生活中应用最广泛的金属材料。 现有铁、铝的混合物进行如下实验： (1)操作X的名称是 。 (2)气体A是 。 (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 ，溶液D中存在的金属离子为 。 解析　金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应，而Al可以与NaOH溶液反应产生[NaAl(OH)4]、H2，Na[Al(OH)4]易溶于水，所以气体A是H2，溶液B是Na[Al(OH)4]与NaOH的混合溶液，固体C是Fe，Fe是比较活泼的金属，与HCl发生置换反应产生FeCl2和氢气，因此溶液D为FeCl2。 答案　(1)过滤　(2)H2(或氢气)　(3)HCl 还原剂　(4)[Al(OH)4]－　Fe2＋ [能力提升] 9．(2025·石家庄月考)取两块大小一样的铝片，进行如图实验： 根据该实验，下列说法不正确的是(　　) A．氧化铝有保护作用，因此烧杯Ⅰ中没有反应发生 B．烧杯Ⅰ中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡；烧杯Ⅱ中立即产生气泡 C．两个烧杯中均发生反应：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ D．铝制餐具不宜长时间存放碱性食物 解析　NaOH能与氧化铝反应，氧化铝不能起保护作用，烧杯Ⅰ中发生反应，故选A。 答案　A 10．(2024·福建龙岩高一检测)据报道，某核潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质。下列有关说法中不正确的是(　　) A．铝钠合金是混合物 B．若将适量铝钠合金投入一定量水中得到无色澄清溶液，则合金中n(Al)≤n(Na) C．若将m g组成不同的铝钠合金分别投入足量盐酸中，放出H2越多，则合金中铝的质量分数越小 D．将铝钠合金投入足量氯化铜溶液中，一定有氢氧化铜沉淀析出，可能有铜析出 解析　该铝钠合金是混合物，A正确；将铝钠合金投入一定量水中发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，得到无色澄清溶液，则溶液中溶质为Na[Al(OH)4]或Na[Al(OH)4]与NaOH，结合反应方程式可知，合金中n(Al)≤n(Na)，B正确；由关系式2Na～H2、2Al～3H2可知，与盐酸反应产生1 mol H2需要18 g Al或46 g Na，则铝钠合金质量一定时，Al的质量分数越大，与盐酸反应产生的H2越多，C错误；钠溶于水生成NaOH和氢气，因此将铝钠合金投入足量氯化铜溶液中可以生成Cu(OH)2沉淀，如果n(Al)>n(Na)，铝还可能和氯化铜发生置换反应生成铜，D正确。 答案　C 11．将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 mol·L－1的盐酸反应，实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示，则下列说法错误的是(　　) A．x＝2.24 B．曲线b为Mg与盐酸反应的图像 C．反应后，Na、Mg、Al均有剩余 D．钠的物质的量为0.2 mol 解析　金属活动性强弱：Na＞Mg＞Al反应速率快慢顺序是Na＞Mg＞Al，因此a表示Na与盐酸的反应，b表示Mg与盐酸的反应，c表示Al与盐酸的反应。根据图像可知，反应中生成氢气的体积相同，又Mg、Al的物质的量相同，说明与Mg、Al反应的HCl的量相同，即盐酸完全反应，则V(H2)＝＝2.24 L，A正确；曲线b为Mg与盐酸反应的图像，B正确；Na可与水和HCl反应，则Na无剩余，根据得失电子守恒得2Na～H2，依据生成0.1 mol H2，求出Na的物质的量为0.2 mol，即Mg、Al的物质的量也为0.2 mol，Mg、Al过量，C错误，D正确。 答案　C 12．钛(Ti)常温下与酸、碱均不反应，但高温下能被空气氧化，由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的主要工艺流程如图所示。下列说法错误的是(　　) A．步骤Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应 B．步骤Ⅰ、Ⅱ中碳元素的化合价均降低 C．步骤Ⅲ中反应可在氩气环境中进行 D．可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质 解析　步骤Ⅰ为钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高温下发生氧化还原反应，生成铁、二氧化钛和一氧化碳，步骤Ⅱ为二氧化钛与碳、氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳，步骤Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应，碳元素的化合价均升高，故A正确，B错误；步骤Ⅲ为四氯化钛和过量镁粉在高温下发生置换反应生成氯化镁和钛，镁是活泼的金属，钛在高温下能被空气氧化，所以步骤Ⅲ需在氩气环境中进行，防止金属被空气氧化，故C正确；钛在常温下与酸、碱均不反应，镁与稀硫酸反应，可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质，故D正确。 答案　C 13．明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途，如饮用水的净化、造纸工业的施胶剂、食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO·xFe2O3)可制备明矾，工艺流程如图： 回答下列问题： (1)“滤渣①”的主要成分是 (填化学式)。 (2)加入稀硫酸酸化后，再经“一系列操作”可得到明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O]，则“一系列操作”是 、 、 、洗涤、干燥。 (3)流程中加入H2O2的作用是 ， 写出反应的离子方程式： 。 (4)若将铝灰投入过量的氢氧化钠溶液中，所得溶液的溶质除NaOH和Na2SiO3外，还含有 (填化学式)。写出生成气体的反应的化学方程式： 。 解析　(1)二氧化硅不溶于稀硫酸，可知“滤渣①”的主要成分是SiO2。(2)加入稀硫酸酸化后，再经“一系列操作”可得到明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O]，由于明矾来自无色滤液B，滤液主要是Na[Al(OH)4]溶液，加入硫酸钾和稀硫酸酸化后经蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤得到明矾晶体。(3)溶液中含有亚铁离子，由于氢氧化铁更难溶，则流程中加入H2O2的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，该反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 答案　(1)SiO2 (2)蒸发浓缩　冷却结晶　过滤 (3)将Fe2＋氧化为Fe3＋　2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (4)Na[Al(OH)4]　2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 14．铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白： 探究一 实验方案：铝镁合金测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是 。 实验步骤： (1)称取5.4 g铝镁合金粉末样品，投入体积为V、浓度为2.0 mol·L－1的NaOH溶液中，充分反应。为保证合金充分反应，NaOH溶液的体积V≥ 。 (2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将 (填“偏大”或“偏小”)。 探究二 实验方案：铝镁合金测定生成气体的体积(实验装置如图所示)。 (1)某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个除酸雾的装置。你的意见是 (填“需要”或“不需要”)。 (2)为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有(写出两点)： ① ， ② 。 探究三 实验方案：称量x g铝镁合金粉末，放入装有足量氧气的容器中使其充分灼烧。 (1)欲计算镁的质量分数，该实验中还需要测定的数据是 。 (2)若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影响？ (填“是”或“否”)。 解析　探究一　(1)铝镁合金中镁的质量分数为3%时，5.4 g铝镁合金粉末样品中铝的质量为5.4 g×(1－3%)＝5.4 g×97%，则： 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2　 　2 n(NaOH) 所以n(NaOH)＝0.194 mol，需要NaOH溶液的体积V＝＝0.097 L＝97 mL；为保证合金充分反应，NaOH溶液的体积V≥97 mL。(2)镁上会附着Na[Al(OH)4]等物质，未洗涤固体会导致测定的镁的质量偏大，镁的质量分数将偏大。 探究二　(1)因为氯化氢极易溶于水，挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果，所以不需要加除酸雾装置。(2)反应中装置的气密性、合金是否完全溶解、量气装置的使用都会影响测定结果。因此为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有：检查装置的气密性，加入足量盐酸，调整量气管C的高度，使C中液面与B中液面相平，待冷却至室温再读取体积等。 探究三　(1)Mg、Al均与氧气反应生成金属氧化物，则还需测定生成物的质量，才能计算出Mg的质量分数。(2)若用空气代替O2进行实验，会发生反应：3Mg＋N2Mg3N2,2Mg＋CO22MgO＋C，对测定结果有影响。 答案　探究一　6H2O＋2Al＋2NaOH===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑　(1)97 mL　(2)偏大 探究二　(1)不需要　(2)①冷却至室温再读数　②读数时，使B与C液面相平 探究三　(1)充分灼烧后固体粉末的质量　(2)是 15．(2024·山西长治期末)铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及其化合物有着各自的用途。用工业烧渣(主要成分为Al2O3、Fe2O3，含少量FeO等)回收并分离Al2O3和Fe2O3，工艺流程图如下所示： 已知：Na[Al(OH)4]＋CO2(过量)===Al(OH)3↓＋NaHCO3。 回答下列问题： (1)“烧渣”中加入NaOH溶液发生反应的化学方程式为 。 (2)“物质X”的俗称为 。物质X也可以通过向饱和氯化钠溶液中先后通入足量的氨气和二氧化碳制得，写出反应的化学方程式： 。 (3)向“滤渣Ⅰ”中加入盐酸溶解后，再加入双氧水的目的是 ，发生反应的离子方程式为 。 (4)若将“滤渣Ⅰ”用适量硫酸恰好完全溶解后，进行过滤得到FeSO4和Fe2(SO4)3的混合溶液。通过元素分析测得其中Fe和S的物质的量之比n(Fe)∶n(S)＝4∶5，则此溶液中FeSO4和Fe2(SO4)3的物质的量之比为 。 解析　(1)“烧渣”中加入NaOH溶液Al2O3反应生成Na[Al(OH)4]，化学方程式为：Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]。(2)“物质X”为NaHCO3，向饱和氯化钠溶液中先后通入足量的氨气和二氧化碳可制得NaHCO3沉淀，化学方程式为：NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。(3)滤渣Ⅰ为Fe2O3和FeO，加入盐酸溶解再加入双氧水的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，离子方程式为2H＋＋2Fe2＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。(4)设溶液中FeSO4和Fe2(SO4)3的物质的量分别为x mol和y mol，其中Fe和S的物质的量之比n(Fe)∶n(S)＝4∶5，则＝，解得x∶y＝2∶1。 答案　(1)Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4] (2)小苏打　NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl (3)将Fe2＋氧化为Fe3＋　2H＋＋2Fe2＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O (4)2∶1(或2) 学科网（北京）股份有限公司 $