3.2 金属材料 同步练习题（含解析）高中化学人教版（2019）必修第一册

3.2 金属材料 同步练习题
一、选择题
1．下列说法正确的是
A．标准状况下，2.24 LCHCl3中含有碳氯键的数目为0.3NA
B．1 mol锌和足量的浓硫酸完全反应，转移的电子数小于2NA
C．7.1 g Cl2与足量NaOH溶液反应，转移的电子数为0.2NA
D．10.0 g质量分数为32%的CH3OH溶液与4.6 g的钠反应，产生H2的分子数为0.1NA
2．合金是一类用途广泛的金属材料，下列有关合金的说法正确的是
A．合金具有金属光泽以及良好的导电性、导热性、延展性等金属特性
B．通常合金的硬度比其成分金属的小
C．合金是两种金属熔合而成的具有金属特性的物质
D．一般来说合金的熔点比它的成分金属的熔点都高
3．Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是( )
A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2晶体均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D．目前工业上冶炼Cu、Fe、Al时均采用热还原法
4．下列物质中，在常温下遇浓硫酸能钝化的是
A．Na B．Mg C．Zn D．Fe
5．已知A、B、C、D分别是Cu、Ag、Fe、Al四种金属中的一种。已知①A、C均能与稀硫酸反应放出气体；②B能从D的盐溶液中反应置换出单质D；③C与强碱反应放出气体，由此可以推断A、B、C、D依次是
A．Fe、Cu、Al、Ag B．Al、Cu、Fe、Ag
C．Cu、Ag、Al、Fe D．Ag、Al、Cu、Fe
6．合金在生产及科研中具有广泛的应用。下列物质不属于合金的是
A．金刚石 B．硬铝 C．不锈钢 D．青铜
7．常温下，下列溶液能用铝制容器盛装的是（ ）
A．稀硫酸 B．浓硝酸 C．盐酸 D．氢氧化钠的溶液
8．某溶液与Al反应能放出H2，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是
A．、Fe2+、Cl-、 B．Na+、K+、Cl-、
C．Mg2+、H+、Cl-、 D．K+、Ca2+、、Cl-
二、非选择题
9．钠、铝和铁是中学化学常见的三种重要金属。请回答下列问题：
(1)常温下，钠在空气中被氧化生成 (填“Na2O”或“Na2O2”)；
(2)Al2O3能溶于酸或强碱溶液生成盐和水，则是一种 (填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物；
(3)Fe(OH)3不溶于水，但能溶于酸，请写出Fe(OH)3与盐酸反应的离子方程式： 。
10．(1)除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用 方法，化学方程式为 。
(2)除去氧化铜粉末中混入的氧化铝粉末通常用 试剂，离子方程式为 。
11．把13gZn放入500mL的盐酸中，Zn完全反应。(反应前后溶液体积变化忽略不计)计算：
(1)13gZn的物质的量 (写出计算过程，下同)；
(2)参加反应的HCl的物质的量 。
(3)反应后ZnCl2的物质的量浓度 ；
(4)生成H2的体积(标准状况) 。
12．利用金属活动性的不同，可以采取不同的方法冶炼金属，其中上述过程中的②就可以用铝热法炼铁，下图中所示装置为铝热反应的实验装置，请回答下列问题：
（1）该实验中还缺 ；所缺实验用品的作用是 ；引发铝热反应的操作为 。
（2）Al、Al2O3、 Fe、 Fe2O3熔点、沸点数据如下：
物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔点/℃ 660 2054 1535 1462
沸点/℃ 2467 2980 2750 ____
①该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是 。
②设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 , 当观察到 时，说明熔融物中含有金属铝。
③实验室欲完全溶解该熔融物，常选用稀硫酸，而不用稀硝酸，其理由是 。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．标准状况下，CHCl3呈液态，不能使用气体摩尔体积计算，A错误；
B．Zn是+2价金属，与浓硫酸反应产生ZnSO4，则1 mol锌和足量的浓硫酸完全反应，转移的电子数为2NA，B错误；
C．7.1 g Cl2的物质的量是0.1 mol，其与NaOH溶液反应方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，则根据反应方程式可知0.1 molCl2完全发生上述反应，转移的电子数为0.1NA，C错误；
D．Na可以与CH3OH及溶液中的H2O发生反应产生H2，4.6 g钠的物质的量是0.2 mol，则其充分反应，产生H2的物质的量是0.1 mol，故反应产生分子数为0.1NA，D正确；
故合理选项是D。
2．A
解析：A. 合金具有金属光泽以及良好的导电性、导热性、延展性等金属特性，故A正确；
B. 通常合金的硬度比其成分金属的大，故B错误；
C. 合金是两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的混合物，故C错误；
D. 一般来说合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低，故D错误；
故选A。
3．C
解析：A. 铝对应的氧化物Al2O3是两性氧化物，故A错误；
B. Fe还可以形成复杂的氢氧化物，Cu可以形成碱式碳酸铜等，故B错误；
C. 因为AlCl3、FeCl3、CuCl2的溶液加热时都水解生成沉淀和HCl气体，HCl挥发了，所以得到的是各自的沉淀物，因此制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法，故C正确；
D. 冶炼Al用电解法，Fe、Cu用热还原的方法，故D错误；
故选：C。
4．D
解析：铝和铁在常温下遇浓硫酸、浓硝酸能钝化，在表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续反应，故选D。
5．A
解析：铁、铝为活泼金属，可与稀硫酸反应生成氢气，氯可与氢氧化钠溶液反应生成氢气，铜、银为不活泼金属，不能与稀硫酸反应，由C与强碱反应放出气体，A、C均能与稀硫酸反应放出气体可知，A为铁、C为铝；B能从D的盐溶液中反应置换出单质D，则B为铜、D为银，所以四种金属分别为铁、铜、铝、银，故选A。
6．A
【分析】合金是指金属与金属或非金属高温熔化融合形成的金属特性的固体产物，据此可分析解答。
解析：A．金刚石为碳元素形成的一种单质，不属于合金，A选项正确；
B．硬铝是以金属铝为主要元素，还含有少量Cu、Mg、Si等元素的合金，B选项错误；
C．不锈钢是以金属铁为主要元素，还含有少量Cr、C等元素的合金，C选项错误；
D．青铜是在纯铜中加入锡或铅的合金，D选项错误；
答案选A。
7．B
解析：A. 稀硫酸有弱氧化性，能和铝反应生成氢气，不能用铝制品容器盛放，故A错误；
B. 常温下，铝在浓硫酸中发生钝化现象，故常温下，铝制品容器可以盛放浓硫酸，故B正确；
C. 盐酸是弱氧化性的酸，能和铝反应生成氢气，不能用铝制品容器盛放，故C错误；
D. 氢氧化钠溶液能和铝反应生成氢气，不能用铝制品容器盛放，故D错误；
答案选B。
8．B
【分析】某溶液与Al反应能放出H2，说明该溶液中含大量氢离子或氢氧根离子，据此根据离子反应的条件分析离子共存问题。
解析：根据上述分析可知，
A．、Fe2+在碱性条件下会与氢氧根离子发生离子反应，不能大量共存，A不符合题意；
B．该组离子在酸性和碱性条件下均不发生反应，能大量共存，B符合题意；
C．Mg2+、H+在碱性条件下会与氢氧根离子发生离子反应，不能大量共存，C不符合题意；
D．在酸性或碱性条件下均能发生离子反应，不能大量共存，D不符合题意；
故选B。
二、非选择题
9．(1)Na2O
(2)两性
(3)Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
解析：(1)常温下钠在空气中被氧化为生成Na2O；加热条件下生成过氧化钠；
(2)既能和酸反应生成盐和水又能和碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物，Al2O3与酸、碱反应生成盐与水，属于两性氧化物；
(3)Fe(OH)3与盐酸发生中和反应，两种化合物相互交换成分，生成氯化铁和水，离子方程式为：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O。
10．加热 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O 氢氧化钠
解析：(1)除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用加热方法，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠和二氧化碳和水，化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
(2)利用氧化铝溶于氢氧化钠，而氧化铜不溶于氢氧化钠，所以用氢氧化钠溶液，离子方程式为。
11．(1)0.2mol (2)0.4mol (3)0.4mol/L (4)4.48L
解析：（1）锌的相对原子质量是65，13gZn的物质的量为13g÷65g/mol＝0.2mol；
（2）根据Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑可知参加反应的HCl的物质的量为0.2mol×2＝0.4mol。
（3）根据原子守恒可知反应后ZnCl2的物质的量是0.2mol，浓度为0.2mol÷0.5L＝0.4mol/L；
（4）根据Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑可知生成H2的物质的量是0.2mol，标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol＝4.48L。
12． Mg和KClO3 提供铝热反应所需要的高温 点燃插在KClO3上的镁条 该反应温度下铝已熔化，未反应的铝与铁熔合在一起 NaOH溶液 有气泡生成 稀硝酸会与铁、铝反应，生成污染环境的NO
【分析】铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，它是一个放热反应，其中镁条为引燃剂，点燃插在KClO3上的镁条，镁条在空气中可以燃烧，镁条燃烧到混合物内部时，KClO3代替氧气与Mg反应提供铝热反应所需要的高温，所以该实验中还缺Mg和KClO3。
解析：(1)由分析可知，该实验中还缺Mg和KClO3；所缺实验用品的作用是提供铝热反应所需要的高温；引发铝热反应的操作是：点燃插在KClO3上的镁条；
(2)①由表中信息可知，铁的熔点为1535℃，铝的熔点为660℃，铝的沸点为2467℃，反应过程中Fe熔化时铝也会呈液态，未反应的铝与铁熔合在一起形成铁铝合金；
②铝易溶于强碱溶液，也能溶于稀酸，而其他金属是不溶于强碱的，将所得的块状熔融物置于氢氧化钠溶液中，若其中含有金属铝，则铝会与氢氧化钠反应生成氢气，会有气泡生成，若没有气泡生成，说明熔融物中没有金属铝；
③实验室欲完全溶解该熔融物，常选用稀硫酸，而不用稀硝酸，因为硝酸具有强氧化性，稀硝酸会与铁、铝反应，生成污染环境的NO，选用稀硫酸溶解该熔融物所生成的气体是氢气，不会污染环境。