寒假作业(七) 金属材料-【步步维赢·优练必刷】2025-2026学年高一化学寒假作业

高一化学寒假作业 知识点记 1.铁合金的分类 (1)按铁合金中元素分类，主要有硅、 锰、铬、钒、钛、钨、钥等铁合金。 (2)按铁合金中含碳量分类，有高碳、中 碳、低碳、微碳、超微碳等品种。 (3)按生产方法分类，有高炉铁合金、电 炉铁合金、炉外法（金属热法）铁合 金等。 2.合金钢 合金钢也称为特种钢，是在碳素钢里适 量地加入一种或几种合金元素，使钢具 有各种特殊的性能。不锈钢是最常见 的一种合金钢，它的合金元素主要是铬 和镍。 对于合金钢来说，一般含碳量越低，韧 性越好，硬度越低；反之含碳量越高，韧 性越差，硬度越高。 3.常见的钢的类型 碳素钢 合金钢 钢 低碳钢中碳钢高碳钢 锰钢 不锈钢 硅钢钨钢 主要合 铁和碳 锰 铬、镍 硅 钨 金元素 低于 0.3% 高于 含碳量 0.3% 0.6% 0.6% 韧性、 强度高，硬而脆， 耐高 韧性好 性能 焊接性 韧性，加热处理后 抗腐蚀 导磁性温，硬 硬度大 灰 工性好 弹性好 度大 制钢 制钢轨，制器械，钢轨，轴医疗器 变压 用途 板，钢 车轮， 弹簧 承，坦克，材，厨房 器，发 刀具 丝等 建材 刀具 装甲等 用具 电机芯 23 (七) 金属材料 一精典题一练 1.下列所用材料不属于合金的是( A.家用的铝窗 B.温度计用的水银 C.铸造用的黄铜 D.建筑用的钢筋 2.下列关于各金属及其化合物的说法正 确的是 ( ) A.已知CCl不可燃，故少量的Na可保 存在CCI,液体中 B.金属铝既可以与酸反应，也可与碱反 应，故铝是两性金属 C.明矾为金属铝的化合物，可用作净 水剂 D.在金属中加热融合某些金属或非金 属不可以制得具有金属特征的合金 3.下列关于金属与水的反应说法中正确 的是 ( A.钠与水反应中氧化剂是水，H,是氧 化产物 B.钠和镁的氧化物都能与强酸反应生 成盐，因此钠和铁的氧化物都是碱性 氧化物 C.铁在加热时与水蒸气反应，1.5mol 铁完全反应转移电子数是4N D.镁与沸水反应后滴加酚酞溶液变为 红色，说明Mg(OH)2是易溶于水的 强电解质 4.将某铁铝合金样品等分成两份，一份加 入足量盐酸，另一份加入足量NaOH溶 液，同温同压下产生的气体体积之比为 3：2,则样品中铁、铝的物质的量之比 为 ( A.3:2 B.2:1 C.3:4 D.4:3 5.将铁粉放入由盐酸、MgCl2溶液、FeCl 溶液、CuCl2溶液组成的混合液中，充分 反应后，铁粉有剩余，则反应后的溶液 中含有的大量阳离子是 A.Cu2+和Fe B.H和Cu+ C.Fe3+和Fe2+ D.Fe2+和Mg2 6.某合金与铁的物理性质的比较如下表 所示： 熔点（℃）密度(g·cm) 硬度 导电性 铁 1535 7.86 4.5 17 某合金 2500 3.00 7.4 2.3 (注：硬度以金刚石为10作标准，导电 性以Ag为100作标准) 已知该合金耐腐蚀、强度大。从以上信 息分析，该合金不适合用于制( A.导线 B.炉具 C.门窗框 D.飞机外壳 7.铁合金、铝合金、铜合金具有广泛的用 途。下列说法中正确的是 ( A.碳素钢与生铁的主要成分相同，所以 性能相同 B.我国使用最早的合金是青铜 C.铜合金具有优良的导电、导热性能， 但抗腐蚀能力较差 D.铝合金熔点低，不能用于制造飞机的 外壳 ·24 8.由两种金属组成的混合物粉末30g 与足量的稀盐酸反应，生成11.2L (标准状况)H2,则该混合物的组成 不可能是 ( A.Fe、Zn B.Al、Cu C.Cu、Mg D.Al、Mg 9.等体积的硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶 液分别与足量氯化钡溶液反应。若 生成硫酸钡沉淀的质量比为 1：2：3,则三种硫酸盐的物质的量 浓度之比为 ( A.1:2:3 B.1:6:9 C.1:3:3 D.1:3:6 10.镁、铝、铁、铜四种金属粉末混合物，加 入过量盐酸充分反应，过滤后向滤液 中加入过量烧碱溶液，再过滤，滤液中 存在的离子有 ) A.Fe3 B.Cu2 C.A13+ D.AlO, 11.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(A) ≤n(Na) C.若将mg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 12.(多选)下列关于几种金属的叙述中正 确的是 A.金属钠与H2O、酸溶液反应时，钠 都是还原剂 B.金属铁与水蒸气反应可得到四氧化 三铁 C.钠与氧气反应时，产物是由参加反 应的O,的量决定的 D.镁粉中含有少量铝粉可加入盐酸 除去 13.合金材料在日常生活、工农业生产、国 防建设等方面有重要用途。请回答下 列问题： (1)合金中至少有一种 (填 “金属”或“非金属”)元素；目前使用量 最大的合金是 合金；取5.6g 碳素钢与足量的稀盐酸充分反应后， 生成氢气的体积 （填“” “<”或“=”)2.24L(标准状况下)。 (2)铝镁合金质优体轻，又不易锈蚀， 被大量用于航空工业、造船工业、日用 化工等领域。下列关于镁铝合金性质 的叙述正确的是 (填字母)。 A.此合金的熔点比镁和铝的熔点 都高 B.此合金能全部溶于稀盐酸中 C.此合金能全部溶于氢氧化钠溶液中 D.此合金的硬度比镁和铝的硬度都小 ·25 (3)一位收藏者有一枚表面是黑色且 有少量绿色锈状物的金属货币，则这 枚金属货币属于 币，黑色物 质是 (填名称)，形成这种黑 色物质的化学方程式为 ,绿色锈状物是 (填化学式)。 14.物质A~L有如图转化关系，其中A 为用途广泛的金属，D、E为气体单质。 已知在一般情况下，难溶性氢氧化物 在加热条件下会分解为对应的氧化物 和水。试回答下列问题： NaOH OH 路液C学温，白色淀 金属A强工 氧化G 气D 气烟0，溶流B全山路 黄色气起 气体，金 (1)金属A为 沉淀L为 (2)写出G→H的离子方程式： (3)写出J→K的离子方程式： (4)向200mL3mol·L1溶液K中加 入60g铁、铜混合物（铁和铜的物质的 量之比为1：1)，充分反应后过滤，向 滤液中加入足量的NaOH溶液，充分 反应后过滤、洗涤、干燥、灼烧，得到固 体的质量为少，B不符合题意；Fe与Fe3+反应，Fe溶解在 溶液中，溶液质量增加，没有气体放出，C符合 题意；铁与稀盐酸反应，溶液质量增加，但放出 H2,D不符合题意。] 8.D[Fe具有氧化性，能将I厂氧化为I2,淀粉 遇碘变蓝色，A正确；Al2O3能与NaOH溶液 反应，而FezO3不能，B正确；铝表面生成的 AO3熔，点较高，故熔化的铝不滴落，C正确； 若溶液中存在Fe+,加入KSCN溶液后也会 变红色，D错误。] 9.D[向FeCL3溶液中加入过量铁粉，铁与 Fe3+反应生成Fe2+,溶液由黄色变为浅绿色， A正确；滴加KSCN溶液后，溶液不变色，说 明无Fe3十，B正确；滴入氯水后，Fe2+被氯气氧 化生成Fe3+,C正确；由实验现象和反应方程 式可知，氧化性的强弱顺序为CL2>Fe3+> Fe2+,D错误。] 10.D[氧化性：Fe3+>Cu2+>Fe2+,若Fe3+足 量，则Fe3十可将铁和铜全部氧化且可能还有 剩余，A错误；当铁有剩余时，溶液中不会存 在Cu+,B错误；因还原性：Fe>Cu,故当铜 有剩余时，溶液中肯定无Fe3+,可能有Cu+, C错误。] 11.B[B项中FeO,与稀硝酸反应时，Fe2+被 氧化为Fe3+,正确的离子方程式为3FeO4十 28H*+NO-9Fe3+NO1 +14H2O, 其余选项均正确。] 12.D[根据题意知，D为FeCL3,A为Fe,B为 Cl2,C为H2,E为HCl,F为FeCl2,Fe无论 少量或过量时与Cl2反应均生成FeCL3,A 错误；FeCl3被还原生成FeCl2,B错误；单质 C为H2,C错误；Fe和盐酸发生的是置换反 应，D正确。] 13.解析(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在 FeCl2溶液中加入少量铁屑，其目的是防止 氯化亚铁被氧化。(2)氯气具有氧化性，能氧 化氯化亚铁生成氯化铁，反应现象为溶液由 浅绿色变为黄色。(3)因为煤油不溶于水，且 密度比水小，向FCl2溶液中加几滴煤油可 以防止FCl2溶液与空气接触，排除氧气对 实验的干扰，所以改进的实验方案为取2mL 0.1mol·L FeCl2溶液，先加入几滴煤油， 再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴 ·5 氯水。(4)向盛有H2O2溶液的试管中加入 几滴盐酸酸化的FCl2溶液，溶液变成黄色， 说明H,O2将Fe2+氧化成Fe3+,反应的离子 方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++ 2H2O。(5)由溶液颜色变化可知，Fe3+将1 氧化成12，自身被还原为Fe+。(6)四个小组 的同学通过题中实验探究，可得出结论：F有 还原性；Fe3+、CL2、L2的氧化性由强到弱的顺序 是Cl2>Fe3+>l2。 答案(1)防止FeCl2被氧化(2)溶液由浅 绿色变为黄色(3)取2mL0.1mol·L FCl2溶液，先加人几滴煤油，再于液面下依 次加人1滴KSCN溶液和几滴氯水 (4)2Fe2++H2O2+2H+—2Fe3++2H2O (5)2Fe3++2I-—2Fe2++12 (6)还原C12>Fe3+>12 14.解析①设铁和氧化铁的物质的量分别为x、 y,则.x×56g·mol+y×160g·mol1=15g, 由得失电子守征可得，2=2十28mX2. 解得x=0.125mol,y=0.05mol,即m(Fe)= 0.125 molX56 g.mol=7 g,m(Fe2O3)= 0.05mol×160g·mol=8g。②向铁和氧 化铁的混合物中加入稀硫酸，由题意可知反应 停止后，溶液中的溶质是HS)4和FeSO4。分 析反应过程可知，硫酸中的硫酸根离子最后 完全和钠离子结合在一起，则n(H,SO,)= 3×3mal·b'×020L=0.3mol.故 (H.mol mol. 答案①7g8g②2mol·L 高一化学寒假作业（七）金属材料 1.B[本题考查合金的组成。水银为Hg,属于 单质，B正确。] 2.C[本题考查金属及其化合物的性质与用 途。A项，钠保存在煤油中，不能保存在四氯 化碳中，四氯化碳的密度大，钠浮在液面上，错 误；B项，铝是金属，两性金属的说法不准确， 错误；C项，正确；D项，合金是由金属与金属 (或与非金属)融合形成的具有金属特性的物 质，错误。] 3.C[本题考查金属与水的反应。Na与水反应生成 氢气，水中氢元素化合价降低，水是氧化剂，H是还 原产物，A错误；NO也能与酸反应，但它不是碱 性氧化物，B错误；由3e十4HO(g)高温FeO十 H,铁由0价变成十号价，15mlFe在反应中失 去4mol电子，C正确；Mg(OH)2难溶于水，D 错误。] 4.C[本题考查物质的量相关计算。设每份样 品中铁、铝物质的量分别为xmol、ymol, Fe+2 HCl-FeCl2+Hz个 x mol x mol 2A1+6HCI-2AICl3+3H2 y mol 1.5y mol 2Al+2NaOH+2H2O-2NaAlO2+3H2 y mol 1.5y mol 因同温同压下产生的气体体积之比等于其物 质的量之比，故有(x十1.5y):1.5y=3:2, x:y=3:4,C正确。] 5.D[本题考查金属活动性顺序。因Fe可以 与Cu、H+发生置换反应，被氧化为Fe2+, Fe能与Fe3+反应得到Fe2+,但不能与Mg2+ 反应，故反应后溶液中含有大量的Fe2+和 Mg2+,D正确] 6.A[制导线的合金需要具有良好的导电性， 而该合金的导电性比Fe、Ag的导电性差很 多，故该合金不适合用于制导线，A项符合题 意；该合金的熔点高、密度小、硬度较大、耐腐 蚀且强度大，可用来制造炉具、门窗框、飞机外 壳，B、C、D项不符合题意。] 7.B[碳素钢和生铁都是铁碳合金，但二者含碳 量不同，所以性能差异较大，A错误；铜合金抗 腐蚀能力很强，C错误；硬铝的密度小、强度 高，具有较强的抗腐蚀能力，常用于制造飞机 的外壳，D错误。] 8.D[本题考查金属的性质及有关计算。可分 别求30gFe、Zn、Al、Mg、Cu分别与酸反应所 产生氢气的体积，D项中30gAl、Mg产生的 氢气均大于11.2L,故D错误。] 9.B[本题考查离子的物质的量浓度与溶质物 质的量浓度的换算。等体积三种溶液与足量氯 化钡反应生成的硫酸钡的质量比为1：2：3，即 三种溶液中的SO物质的量之比也为1：2：3， ·53 再据三种硫酸盐的化学组成可得：三种硫酸盐 的物质的量之比为(1×号)：2：3=1：6：9， 又由于三种溶液体积相同，所以其物质的量之 比即为浓度之比，选B。] 10.D[本题考查金属及其化合物的化学性质。 镁、铝、铁、铜四种金属粉末混合后，加入过量 的盐酸，充分反应后，因铜与盐酸不反应，以 沉淀形式滤出，镁、铝、铁以Mg2+、A13+、 Fe+形式存在于溶液中，当加入过量烧碱溶 液时，Mg2生成Mg(OH)2沉淀，Fe生成 Fe(OH)2沉淀，A+会生成AIO2,过滤后， 滤液中存在的离子有AlO2。故选D。] 11.C[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十2H2O -2NaOH+H2↑，2Al+2NaOH+2HzO -2 NaAlO2十3H2个，得到无色澄清溶液， 则溶液中溶质为NaAlO2或NaAlO2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1molH2需要 18gAl或46gNa,则铝钠合金质量一定时， A1的质量分数越大，与盐酸反应产生的H? 越多，C错误；钠溶于水生成氢氧化钠和氢 气，因此将铝钠合金投入足量氯化铜溶液中 可以生成氢氧化铜沉淀，如果铝过量，铝还可 能和氯化铜发生置换反应生成铜，D正确。] 12.AB[Na与HzO、酸溶液反应时，其本质都 是金属钠失去电子被氧化，Na为还原剂，A 正确；金属铁与水蒸气反应生成四氧化三铁， B正确；钠与氧气反应时，产物是由反应条件 决定的，C错误；Mg、Al都能与盐酸反应，应 用NaOH溶液除去铝粉，D错误。] 13.解析(1)碳素钢是铁碳合金，5.6g该合金 中铁的物质的量小于0.1mol,故与足量稀盐 酸充分反应后生成H2的体积小于2.24L (标准状况下)。(2)通常合金的熔点比成分 金属的熔，点低，硬度比成分金属的大，A、D 错误；镁、铝都能与稀盐酸反应，但二者中只 有铝能与氢氧化钠溶液反应，B正确，C错 误。(3)铜与氧气反应生成黑色的CuO,铜在 空气中“生锈”的反应为2Cu+O2+CO2+ H2O=Cu2(OH)2CO3。 答案(1)金属铁<(2)B (3)铜氧化铜2Cu+O2-2CuO Cu2 (OH)2CO 14.解析E为黄绿色气体，则E是C12,金属I 与溶液B反应得到溶液J,溶液J能和氯气反 应得到溶液K,而溶液K能与金属I反应得 到溶液J,可知I为变价金属，则I为Fe,再 结合气体D和氯气点燃生成气体B,气体B 溶于水得到溶液B可知，溶液B为盐酸，气体 B为HCl,气体D为H2,溶液J为FeCl2溶 液，溶液K为FCL3溶液，沉淀L为 Fe(OH)3;金属A与盐酸反应得到的溶液C 为盐溶液，溶液C与NaOH溶液反应得到白 色沉淀F,F在加热条件下分解产生的金属 氧化物G能与NaOH溶液反应，则G应为 AlO3,所以A为A1,溶液C为AlCL3溶液， 白色沉淀F是Al(OH)3,溶液H是NaAlO2溶 液。(1)金属A为A1,沉淀L为Fe(OH)3。 (2)GH的离子方程式为AlO3+2OH 2A1O2+H2O。(3)J→K的离子方程式 为2Fe2++Cl2—2Fe3++2CI。 (4)200ml3mol·L FeCl溶液中n(FeCL) =0.2×3mol=0.6mol,60g铁、铜混合物 (铁和铜的物质的量之比为1：1)中n(Fe)= 60 n(Cu)=56十64mol=0.5mol,Fe的还原性 强于Cu,则先发生反应2Fe3+十Fe 3Fe2+,0.6 mol Fe3+完全反应需要消耗 0.3 mol Fe,小于0.5mol,所以充分反应后 过滤所得滤液中的溶质为FeCl2,FeCl2的物 质的量为c,6molX号=0.9mol,向滤液中 通入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤、 洗涤、干燥、灼烧，得到的固体为氧化铁，根据 Fe元素守恒可知，氧化铁的物质的量为 0.45mol,所以氧化铁的质量为0.45×160g =72g。 答案(1)A1Fe(OH)3(2)Al2O3+ 20H-2AlO,+H,O (3)2Fe2++CL2-2Fe3++2C1(4)72g 高一化学寒假作业（八）原子结构与元素周期表 1.D[A项，根据已知位、构、性方面的信息推 断，X为Si或S,最高价氧化物对应的水化物 ·5 为H2SiO3或H2SO4,前者是弱酸，后者是强 酸，错误；B项，气态氢化物为SiH4或HzS,错 误；C项，单质为Si或S,前者是半导体材料， 后者是绝缘体材料，错误；D项，氧化物为SiO2 或SO2、S)3,都是酸性氧化物，正确。] 2.B[当M层上排有电子时，L层一定排8个 电子，而M层上最多只能排18个电子，18<8 ×4,没有这样的原子存在，故选B。] 3.A[C和4C的核内质子数和核外电子数相 同，核外电子排布相同，原子结构示意图均为 6乃1，A正确；二氧化碳分子是直线形结构， 该比例模型不能表示二氧化碳分子，B错误； 当n=16时，结构示意图为 6 388,表示 S2-,S2能水解：S2+H2O=SH+OH, 促进了水的电离，C错误；一OH的电子式为 ·O:H,OH的电子式为[：O:H],D 错误。] 4.B[前10号元素的核外电子层数与最外层电 子数分别为：1H:1,;2He:1,2;3Li:2,1;4Be: 2,2;5B:2,3;6C:2,4;7N:2,5;8O:2,6;gF:2, 7;1oNe:2,8。核外电子层数之比与最外层电 子数之比相同的为H和Be和C,共2对，B项 符合题意。] 5.A[在晶体硅中，每个硅原子形成4个Si一Si 键，每个Si一Si键为两个Si原子共用，所以Si 原子与Si一Si键的数目比为1：2，A正确；稀 有气体分子为单原子分子，分子内不合化学 键，B错误；HF分子间存在氢键，沸点最高， HCI、HBr、HI都为分子晶体且不含氢键，相 对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点 越高，所以HCI、HBr、HI的沸点依次升高，C 错误；干冰属于分子晶体，受热变为气体，克服 的是分子间作用力，氯化铵属于离子晶体，受 热分解为NH3和HCl,克服的是离子键和共 价键，D错误。] 6.D[X的质子数为a,电子数为a十n,中子数 为b-a。] 7.A[原子核外L层电子数为5和6的元素分 别是N(X)、O(Y),K层与M层电子数相等的 元素是Mg(Z),再由四种元素的最外层电子数