第三章第二節(jié) 金屬材料 同步練習 2022-2023學年高一上學期化學人教版（2019）必修第一冊

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁人教版（2019）高一必修第一冊第三章鐵金屬材料第二節(jié)金屬材料學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題1．下列有關敘述正確的是()A．鋁和鐵在常溫下遇硫酸或硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象B．金屬鈉除保存在煤油中，也可以保存在汽油中C．濕法治煉就是指金屬在溶液中的置換反應，如金屬鈉置換硫酸銅溶液中的銅D．涂油層、電鍍金屬層、制合金等都是保護金屬的措施2．下列說法錯誤的是A．不銹鋼屬于合金 B．14C的中子數(shù)為8C．氯氣常用于自來水殺菌消毒 D．鋁熱反應屬于吸熱反應3．下列說法不正確的是A．二氧化氯可用于自來水消毒B．硬鋁是鋁合金的一種，是制造飛機和宇宙飛船的理想材料C．工業(yè)上常利用鈉與氯氣來制氯化鈉D．銅能與氯化鐵溶液反應，該反應可用于印刷電路板的制作4．下列說法錯誤的是A．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3膠體B．0.1mol·L-1NaOH溶液:Na+、K+、CO、AlO能大量共存C．室溫下，Al與4.0mol﹒L-1NaOH溶液反應生成NaAlO2D．因為Al2O3具有兩性，所以可用于電解冶煉鋁5．將總物質的量為amol的鈉和鋁的混合物投入到水中，若兩者的物質的量之比n(Na):n(Al)＝2:3，則生成的氫氣在標準狀況下的體積為A．11.24aL B．36.6aL C．17.92aL D．44.82aL6．下列關于金屬的說法正確的是A．鋁箔在空氣中受熱可以熔化且會發(fā)生劇烈燃撓B．Na在空氣中燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成白色固體C．合金的熔點一定低于成分金屬，硬度一定大于成分金屬D．鋁制餐具不宜用來蒸煮或者長時間存放酸性或堿性食物7．常溫下，3.0molNa、Fe、Al分別與1.0mol鹽酸反應，生成最多氫氣的是A．Na B．Fe C．Al D．Na、Fe一樣多8．從金屬利用的歷史來看，先是青銅器時代，而后是鐵器時代，鋁的利用是200來年的事。下列金屬的性質和特點跟這個先后順序有關的是（

）①地殼中的含量

②活動性順序

③導電性

④冶煉的難易程度

⑤延展性A．①③ B．②⑤ C．③⑤ D．②④9．由CO2、H2、CO組成的混合氣在同溫同壓下與氮氣的密度相同，則該混合氣中CO2、H2、CO的體積比是A．26:8:1 B．22:1:14 C．13:8:7 D．26:6:17二、多選題10．鈦合金廣泛應用于航空航海領域。鈦鐵礦(其中Ti為+4價)在高溫下經氯化得到四氯化鈦，再制取金屬鈦的流程如圖所示。下列說法正確的是A．鈦合金比純鈦硬度大是因為鈦合金中金屬原子的層狀排列更規(guī)則B．氯化過程中FeCl3，既是氧化產物又是還原產物C．制取金屬鈦時，可用CO2替代Ar氣以隔絕空氣D．若制取1mol金屬鈦，則氯化過程中轉移電子的物質的量至少為7mol三、計算題11．用久的熱水瓶內膽有一層水垢【主要成分是CaCO3和Mg(OH)2】。興趣小組為了解具體成分進行了實驗。他們取樣品25克放入質量為100克的錐形瓶中，置于電子天平上，往瓶內加入150克稀鹽酸時，恰好完全反應（樣品中的雜質不與稀鹽酸反應），此時天平示數(shù)如圖。對所得混合物進行過濾、洗滌、干燥、稱量，得到固體4.2克。請回答下列問題：(1)恰好完全反應時，溶液中的溶質為______________（填化學式）。(2)樣品中CaCO3的質量分數(shù)是______________？(3)反應結束時溶液中MgCl2的質量分數(shù)是______________？（精確到0.1%）。12．按要求做答(1)甲烷(CH4)的摩爾質量為_________。(2)0.5molH2的質量為______，標準狀況下該氣體的體積為_________。(3)5molCO2所含氧原子的數(shù)目為__________個。(4)100mL0.25mol/LNa2SO4溶液中Na+的物質的量濃度是__________mol/L。(5)有200mL氯化鎂和氯化鋁的混合溶液，其中c(Mg2+)為0.2mol/L，c(Cl﹣)為1.6mol/L，則Al3+的物質的量濃度為______________mol/L。13．（1）有鎂和鐵的混合物共4.0克，與200毫升鹽酸恰好完全反應，在標準狀況下共收集到2.24L氣體。假設反應后溶液體積不變，則鐵的質量為_____g；反應后溶液中Mg2+的物質的量濃度為_______。（2）一定量氫氣在氯氣中燃燒，所得混合氣體用100mL、2.00moL·L-1NaOH溶液恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質的量為0.05mol。試計算下列問題：所得溶液中Cl-的物質的量為_______；所用氯氣和參加反應的氫氣的物質的量之比n（C12）：n（H2）為_______。四、工業(yè)流程題14．鋁的單質及其化合物在生產、生活、科研等領域應用廣泛。I．工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，還含有Fe2O3、FeO、SiO2)制備鋁的某種化合物的工藝流程如圖：(1)加入鹽酸時，氧化鋁發(fā)生反應的離子方程式為___________。(2)在濾液A中加入漂白液，目的是氧化除鐵，所得濾液B顯酸性，該過程中涉及某氧化還原反成如下，請完成___________Fe2++___________ClO-+___________—Fe(OH)3↓+___________Cl-+___________，__________。II．明礬在日常生活、生產中也占有一席之地。(3)明礬是凈水明星，明礬化學式：___________，用離子方程式表示其凈水原理___________。(4)向0.02mol的明礬溶液中逐滴加入150mL0.2mol/LBa(OH)2溶液生成沉淀的質量為___________克。15．某鋁土礦中主要含有Al2O3、Al(OH)3還含有Fe2O3等雜質。利用拜耳法生產氧化鋁的流程如圖所示：請回答下列問題：(1)粉碎后的鋁土礦堿浸時應在較高溫度下進行，其目的是_______。濾渣1的主要成分為_______。(2)Al2O3與NaOH溶液反應的離子方程式為_______。(3)加Al(OH)3晶核的目的是促進Al(OH)3的析出。上述“稀釋、結晶”工藝，也可用通入足量的CO2氣體的方法來代替，通入足量CO2氣體的化學方程式為_______。(已知：通入該氣體后，其產物之一可用來做發(fā)酵粉)。(4)焙燒過程中發(fā)生的化學方程式為_______。(5)濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO2而含有雜質，該雜質可通過苛化(即與少量熟石灰反應)反應除去，寫出苛化反應的化學方程式：_______。(6)該生產流程能實現(xiàn)_______(填化學式)的循環(huán)利用。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．D【詳解】試題分析：鋁和鐵在常溫下遇濃硫酸或濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象，A不正確；汽油中的烴的C原子數(shù)比煤油中的少，所以汽油的熔沸點比煤油低，即揮發(fā)性比煤油強，易揮發(fā)，所以不用于保存Na，B不正確；鈉是活潑的金屬，極易和水反應，所以鈉一旦投入到水中，立即和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，然后生成的氫氧化鈉再和鹽反應，C不正確，答案選D?？键c：考查鈍化、鈉的保存、金屬的冶煉以及金屬的腐蝕與防護點評：該題是高考中的常見題型和考點，屬于基礎性試題的考查。該題考查的知識點比較分散，但很基礎，難度不大，主要是對學生基礎性知識的鞏固訓練，學生記住即可。2．D【詳解】A．不銹鋼是Fe、Cr、Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等的合金，A正確；B．14C的質子數(shù)為6，質量數(shù)為14，中子數(shù)為14-6=8，B正確；C．氯氣與水反應產生的HClO有強氧化性，可用于消毒殺菌，因此氯氣常用于自來水殺菌消毒，C正確；D．鋁熱反應放出大量的熱，屬于放熱反應，D錯誤；答案選D。3．C【詳解】A．二氧化氯具有強氧化性，可用于自來水消毒，A正確；B．硬鋁的密度小、強度高、具有較強的抗腐蝕能力，是制造飛機和宇宙、飛船的理想材料，B正確；C．工業(yè)上利用海水曬鹽制氯化鈉，C不正確；D．印刷電路板的制作的原理是：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，D正確；故選C。4．D【詳解】A．KAl(SO4)2·12H2O溶于水電離出的Al3+會發(fā)生水解形成Al(OH)3膠體，故A正確；B．堿性溶液中，Na+、K+、CO、AlO之間不會發(fā)生反應，且與OH-不會反應，因此能夠大量共存，故B正確；C．室溫下，鋁與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，故C正確；D．Al2O3和酸、堿都反應可以體現(xiàn)Al2O3具有兩性，電解冶煉鋁，只能說明熔融氧化鋁能導電，二者沒有必然聯(lián)系，故D錯誤；綜上所述，說法錯誤的是D項，故答案為：D。5．C【詳解】鈉和鋁的混合物的總物質的量為amol，且n(Na):n(Al)=2:3，則n(Na)=mol，n(Al)=，根據(jù)鈉和水的反應列出關系式2Na～2H2O～2OH-～H2可知，n(OH-)=n(Na)=mol，生氣氫氣n(H2)=n(Na)=mol；根據(jù)鋁和氫氧化鈉的反應列出關系式2Al～2OH-～3H2可知，氫氧根不足，所以n(H2)=n(OH-)=mol，共生成氫氣mol+mol=0.8amol，準狀況下的體積為0.8amol×22.4L/mol=17.92aL，故選C。6．D【詳解】A．鋁和氧氣反應生成氧化鋁，因氧化鋁的熔點高于鋁的熔點，而氧化鋁在鋁的表面，所以加熱鋁箔的時候不會劇烈燃燒，故A錯誤；B．鈉在空氣中燃燒，火焰為黃色，生成過氧化鈉固體，固體為淡黃色，故B錯誤；C．多數(shù)合金硬度大于組成它的成分金屬；多數(shù)合金的熔點低于組成它的成分金屬的熔點，故C錯誤；D．鋁制餐具表面的氧化鋁是兩性氧化物，易與強酸、強堿反應，表面腐蝕后金屬鋁會繼續(xù)和酸、強堿反應，所以不宜用來盛裝酸性、堿性較強的食物，故D正確；答案選D。7．A【詳解】根據(jù)2Na+2HCl=2NaCl+H2↑，反應后鈉剩余，剩余的鈉繼續(xù)與水反應，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，則3.0molNa與1.0mol鹽酸反應，生成1.5mol氫氣；根據(jù)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，3.0molFe與1.0mol鹽酸反應后鐵有剩余，放出0.5mol氫氣；根據(jù)2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑，反應后，鋁剩余，放出0.5mol氫氣；因此生成氫氣最多的是鈉，故選A?！军c睛】本題的易錯點為A，要注意鈉除了與鹽酸反應，還能與水反應，兩個反應過程中都能放出氫氣。8．D【分析】金屬的活潑性越強，金屬越容易被氧化，越不穩(wěn)定，在自然界中越容易以化合態(tài)存在，金屬的冶煉越難，據(jù)此分析解答?！驹斀狻裤~、鐵、鋁三種金屬活動性由強到弱的順序為：鋁>鐵>銅，金屬的活潑性越強，金屬越容易被氧化、越不穩(wěn)定，在自然界中越容易以化合態(tài)存在，金屬的冶煉越難，所以金屬的使用早晚與金屬的活動性強弱、金屬的冶煉難易程度有關，序號為②④，故合理選項是D?！军c睛】本題考查了金屬活潑性與使用早晚的關系，明確金屬活潑性與金屬冶煉難易之間的關系是解題關鍵。9．C【分析】根據(jù)CO2、H2和CO碳組成的混合氣體在同溫、同壓下與氮氣的密度相同，可知混合氣體的平均相對分子質量等于氮氣的相對分子質量，即為28，而CO的相對分子質量也為28，則二氧化碳與氫氣的平均相對分子質量必須為28，據(jù)此進行解答?！驹斀狻緾O2、H2和CO組成的混合氣體在同溫、同壓下與N2的密度相同，則混合氣體的平均相對分子質量等于氮氣的相對分子質量，即為28，由于CO的相對分子質量為28，則CO2和H2的平均相對分子質量為28即可，CO的體積不受限制，利用十字相乘法得二氧化碳和氫氣的體積之比：，則CO2和H2的體積之比為26：16=13：8，CO的體積為任意體積，所以只有選項C符合條件，答案選C。【點睛】本題考查混合氣體的計算，難度不大，明確相同條件下氣體的密度之比等于相對分子質量之比計算即可，試題側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握十字交叉法的運用。10．BD【分析】根據(jù)得失電子守恒知，氯化過程中發(fā)生反應的化學方程式為2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+6CO+2TiCl4，制取金屬鈦的化學方程式為：Mg+TiCl4Ti+MgCl2，以此來解析?！驹斀狻緼．合金內加入了其他元素或大或小的原子，改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列，使原子層之間的相對滑動變得困難，A錯誤；B．根據(jù)得失電子守恒知，氯化過程中發(fā)生反應的化學方程式為2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+6CO+2TiCl4，F(xiàn)e化合價由+2升高為+3，而Cl的化合價由0價降低為-1價，F(xiàn)eCl3，既是氧化產物又是還原產物，B正確；C．制取金屬鈦時，選用氬氣的目的是隔絕空氣，防止Ti、Mg與空氣中的成分發(fā)生，而鎂與二氧化碳反應，不能用CO2替代Ar氣以隔絕空氣，C錯誤；D．根據(jù)氯化過程中發(fā)生反應2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+6CO+2TiCl4和根據(jù)化合價升降守恒和原子守恒，可知TiCl4～7mole-～Ti，可知若制取1mol金屬鈦，氯化過程中轉移電子的物質的量至少為7mol，D正確；故選BD。11．

CaCl2和MgCl2

60%

5.8%【分析】根據(jù)質量守恒定律可知，過程中質量的減少是因為生成了二氧化碳，所以可以求算二氧化碳的質量，根據(jù)二氧化碳的質量和對應的化學方程式求算碳酸鈣的質量，進而確定氫氧化鎂的質量，然后結合對應的化學方程式求算氯化鎂質量，進而求算其質量分數(shù)?！驹斀狻?1)恰好完全反應時,碳酸鈣轉化為氯化鈣,氫氧化鎂轉化為氯化鎂,所以對應的溶質的化學式為CaCl2和MgCl2；(2)根據(jù)質量守恒定律可得，生成的二氧化碳的質量為25g+100g+150g?268.4g=6.6g，設碳酸鈣的質量為x，列關系式：=，解得：x=15g，樣品中CaCO3的質量分數(shù)為×100%=60%；(3)樣品中氫氧化鎂的質量為25g?15g?4.2g=5.8g，設生成的氯化鎂的質量為y，列關系式：=，解得：y=9.5g，反應結束時溶液中MgCl2的質量分數(shù)為×100%=5.8%。12．

16g/mol

1g

11.2L

10NA（或6.02×1024）

0.5

0.4【詳解】(1)摩爾質量以g/mol為單位，數(shù)值上等于相對分子質量，所以甲烷(CH4)的摩爾質量為16g/mol。答案：16g/mol。(2)根據(jù)m=nM=0.5mol2g/mol=1g，所以0.5molH2的質量為1g，標準狀況下該氣體的體積為V=nVm=0.5molL/mol=11.2L。答案：1g

、11.2L。(3)根據(jù)N=nNA=5mol26.02×1023mol-1=6.02×1024，5molCO2所含氧原子的數(shù)目為10NA或6.02×1024。答案：10NA或6.02×1024。(4)根據(jù)Na2SO42Na+，所以0.25mol/LNa2SO4溶液中Na+的物質的量濃度是0.5mol/L。答案：0.5。(5)設Al3+的物質的量濃度為xmol/L，根據(jù)電荷守恒有c(Mg2+)2+c(Al3+)×3=c(Cl﹣)，即為：0.22+3xmol/L=1.6mol/L，x=0.4，所以Al3+的物質的量濃度為0.4mol/L。答案：0.4【點睛】本題考查摩爾質量、物質的量、氣體摩爾體積等知識。以物質的量為中心進行的有關計算。根據(jù)公式:m/M=n=V/Vm

N/NA=n=cV進行相關計算即可。13．

2.8

0.25mol·L－1

0.15mol

2:1【詳解】試題分析：本題考查混合物的計算，涉及Mg、Fe與酸的反應，Cl2與H2、NaOH的反應。（1）根據(jù)反應的化學方程式：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可列式：n（Mg）+n（Fe）=，24g/moln（Mg）+56g/moln（Fe）=4.0g，解得n（Mg）=0.05mol，n（Fe）=0.05mol；則鐵的質量m（Fe）=0.05mol56g/mol=2.8g；根據(jù)Mg守恒，n（Mg2+）=n（Mg）=0.05mol，c（Mg2+）==0.25mol/L。（2）H2在Cl2中燃燒生成HCl，HCl與NaOH溶液的反應為：HCl+NaOH=NaCl+H2O；用NaOH溶液吸收后所得溶液中含NaClO，說明H2在Cl2中燃燒后Cl2過量，過量Cl2與NaOH溶液發(fā)生的反應為：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。根據(jù)Na和Cl守恒，反應后溶液中n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH）=2mol/L0.1L=0.2mol，n（NaClO）=0.05mol，則n（NaCl）=0.2mol-0.05mol=0.15mol，所得溶液中Cl-物質的量為0.15mol。根據(jù)Cl守恒，所用Cl2物質的量為（0.15mol+0.05mol）2=0.1mol；生成0.05molNaClO的同時生成0.05molNaCl，則由HCl與NaOH反應生成的NaCl為0.15mol-0.05mol=0.1mol，HCl物質的量為0.1mol，根據(jù)反應H2+Cl22HCl，參加反應的H2物質的量為0.05mol，所用Cl2與參加反應的H2物質的量之比n（Cl2）：n（H2）=0.1mol：0.05mol=2:1。14．

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

2Fe2++C1O-+5H2O=2Fe(OH)3↓+C1-+4H+

KAl

(SO4)2·12H2O

A13++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+

8.55【分析】I．鋁土礦(主要成分為Al2O3，還含有Fe2O3、FeO、SiO2

)加入鹽酸，過濾得SiO2沉淀，

濾液A為到氯化鋁、氯化鐵、氯化亞鐵混合溶液，向濾液中加入適量的漂白粉氧化除鐵，得沉淀為氫氧化鐵，濾液B為氯化鋁溶液；SiO2與NaOH混合加熱發(fā)生反應產生硅酸鈉和水；II．明礬化學式是KAl

(SO4)2·12H2O，該物質為強酸弱堿鹽，可水解生成具有吸附性的氫氧化鋁膠體，可用于凈水；將明礬與Ba(OH)2混合，根據(jù)各種離子的物質的量關系計算沉淀的質量。【詳解】I．(1)

鋁土礦中含有的金屬氧化物能夠與酸發(fā)生反應，變?yōu)榭扇苄喳}進入溶液，其中Al2O3與HCl反應產生AlCl3、H2O，反應的離子方程式為：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；(2)向濾液A中加入漂白液，溶液中的Fe2+被氧化為Fe3+，并Fe3+在溶液中形成Fe(OH)3沉淀，ClO-被還原為Cl-，根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒，可得該反應的離子方程式為：2Fe2++C1O-+5H2O=2Fe(OH)3↓+C1-+4H+；II．(3)明礬化學式是KAl

(SO4)2·12H2O，該物質是強酸弱堿鹽，Al3+發(fā)生水解反應生成具有吸附性的氫氧化鋁膠體，吸附水中懸浮的固體小顆粒，使之形成沉淀，因而明礬可用于凈水，水解反應的離子方程式為：A13++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+；(4)0.02mol的明礬會電離產生0.02molAl3+、0.04mol，向其中加入150mL0.2mol/LBa(OH)2溶液，n[Ba(OH)2]=0.2mol/L×0.15L=0.03mol，則n(Ba2+)=n[Ba(OH)2]=0.03mol，n(OH-)=2n[Ba(OH)2]=0.06mol，n(Al3+)：n(OH-)=1：3，二者恰好反應產生Al(OH)3沉淀，n[Al(OH)3]=n(Al3+)=0.02mol，m[Al(OH)3]=0.02mol×78g/mol