3.2 金属材料 同步课时作业(含解析) 2021-2022学年高一化学必修第一册(人教版2019)

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名称 3.2 金属材料 同步课时作业(含解析) 2021-2022学年高一化学必修第一册(人教版2019)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-10-18 14:38:09

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文档简介

2021-2022学年高一化学课堂同步训练
3.2课时
金属材料
一、选择题(本大题共14小题)
1.等质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,充分反应后放出的氢气在同温同压下体积之比为
A.1∶1
B.1∶6
C.2∶3
D.3∶2
2.下列有关金属的说法中,正确的是
A.生铁是合金,钢是纯金属
B.活泼的金属往往采用电解法冶炼
C.纯金属与其合金相比,一般具有更低的熔点
D.铝的化学性质不活泼,因此铝合金在生产、生活中应用非常广泛
3.把足量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,所得金属粉末的质量与原铁粉的质量相等,则原溶液中H+与SO的物质的量浓度之比为
A.1:4
B.2:7
C.1:2
D.3:8
4.下列所用的材料不属于合金的是
A.家用的铝窗
B.建筑用的钢筋
C.铸造用的黄铜
D.温度计用的水银
5.下列化学工艺流程不可行的是
A.实验室从海带中提取单质碘:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取→蒸馏
B.石英砂粗硅高纯硅
C.
D.铝土矿
6.下列有关金属铝的叙述正确的是
A.铝在常温下不能与氧气反应
B.铝不能与氯气反应
C.铝能置换出Fe、Cr、Mn等金属,是因为铝的还原性强且铝转化为氧化铝时放出大量的热
D.铝槽车能贮存浓硫酸、浓盐酸,铝合金是制造门窗、汽车、飞机的重要材料
7.工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝,而不用还原剂还原氧化铝的方法冶炼铝。下列相关说法正确的是
A.氧化铝中的铝元素为+3价,只有还原性,没有氧化性
B.加入冰晶石降低氧化铝的熔点,在熔融状态下易被还原
C.铝单质的还原性强,较难用还原剂还原氧化铝得到铝
D.铝离子的氧化性强,较难用还原剂还原氧化铝得到铝
8.易拉罐的主要成分为铝合金,其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。为确定铝合金中金属的成分,现取几小块易拉罐碎片进行下列实验,其中实验方案、现象与结论均正确的是
选项
实验方案
现象与结论
A
加入盐酸
产生无色气体,含铝、铁、镁三种金属
B
加入NaOH溶液
有无色气体产生,含有镁、铝两种金属
C
加入盐酸后,向所得溶液中再加入少量NaOH溶液
产生白色沉淀,一定只含有镁
D
用盐酸溶解并放置一会儿后,加入KSCN溶液
溶液呈血红色,含有铁
A.A
B.B
C.C
D.D
9.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量空气(常温)中充分反应,则
下列说法正确的是
A.第一块钠失去电子多
B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量大
D.两块钠的反应产物质量一样大
10.下面金属中,遇到盐酸或氢氧化钠溶液都能放出氢气的是
A.Cu
B.Al
C.Fe
D.Mg
11.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:
熔点/℃
密度/g·cm-3
硬度(金刚石为10)
导电性(银为100)
某合金
2500
7.4
7.4
2.3

1535
4.5
4.5
1.7
还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合作
A.炉具
B.门窗框
C.导线
D.飞机外壳
12.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示:
下列叙述正确的是
A.试剂X可以是NaOH溶液,也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3
C.图中所有转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
13.下列有关物质性质和变化的探究的说法错误的是
A.化学实验是探究物质性质和变化的主要方法
B.确定要研究的化学问题之后,提出假设,假设是有化学原理作为依据的,不是凭空臆测
C.将CO2通入水中,滴入几滴紫色石蕊溶液,溶液变红色,说明CO2的水溶液显酸性
D.铝是金属,只能与酸反应,不能与NaOH溶液反应
14.将一定质量的镁和铝混合物投入200
mL硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如下图所示。则下列说法不正确的是:
A.镁和铝的总质量为9
g
B.最初20
mLNaOH溶液用于中和过量的硫酸
C.硫酸的物质的量浓度为2.5
mol·L-1
D.生成的氢气在标准状况下的体积为11.2
L
二、非选择题(本大题共5小题)
15.历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。
(1)金、银、铜常被作为钱币流通,从化学角度来看,主要是利用它们的_______。(填序号)
A.硬度适中
B.密度适中
C.在自然界里都可得到纯净的单质
D.不活泼性
(2)一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量绿色锈状物的铜币,黑色物质是_______,绿色物质是_______,这枚金属币的真面目为_______色。
16.工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3·H2O、Al2O3·3H2O以及少量Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料。(提示:SiO2为酸性氧化物)提取的操作过程可用以下流程图表示:
(1)写出滤液A中一种溶质与过量NaOH溶液反应进入滤液B中的离子方程式:___________________。
(2)若步骤①中没有过滤操作而直接进入步骤②,对后面操作将产生的影响是______________________。
17.实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气。
(1)写出反应的化学方程式_______
(2)现欲制取1.12L(标准状况)氧气,需要消耗高锰酸钾_______克。
18.
向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl,二者恰好完全反应后,则参加反应的NaOH的物质的量为________;原NaOH溶液的物质的量浓度为________;生成标准状况下H2的体积为__________。
19.铝的下列用途主要是由它的哪种性质决定的?
(1)作盛放浓硝酸的容器:___________;
(2)作导线:___________。
(3)作包装铝箔:___________。
(4)焊接铁轨:___________。
(5)冶炼钒、铬、锰:___________。
参考答案
1.A
【解析】铝与氢氧化钠溶液和稀盐酸分别发生2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,盐酸和氢氧化钠足量,所以铝可以完全反应,根据反应方程式可知消耗等质量的铝生成的氢气的量相同,即充分反应后放出的氢气在同温同压下体积之比为1∶1;
故答案为A。
2.B
【解析】A.钢是铁与碳的合金,A错误;
B.活泼的金属一般的还原剂很难将其还原出来,往往采用电解法冶炼,B正确;
C.纯金属的熔点比合金一般要高,C错误;
D.铝的性质活泼,D错误;
故选B。
3.A
【解析】设原溶液中H2SO4和CuSO4的物质的量分别为x、y。
因为在反应前后固体质量相等,所以Δm(减)=Δm(增),即:56x=8y,
,则,故合理选项是A。
4.D
【解析】A.
铝窗框为硬铝制成,硬铝属于铝的合金,故A不符合;
B.
钢铁是铁与碳的合金,故B不符合;
C.
黄铜是铜锌合金,故C不符合;
D.
水银是汞,是金属单质,所以不是合金,故D符合.;
故选D。
5.A
【解析】A.海带中碘以离子形式存在,需要氧化为单质,再萃取、蒸馏,工艺不可行,选A;
B.石英砂中的二氧化硅与碳在高温下反应生成粗硅,粗硅与氯化氢反应生成,再用氢气还原生成纯硅,是工业上制高纯硅的流程,工艺可行,不选B;
C.在空气中煅烧生成二氧化硫,二氧化硫经催化氧化生成三氧化硫,三氧化硫被水(98.3%的硫酸)吸收生成硫酸,工艺可行,不选C;
D.铝土矿中的氧化铝被过量的氢氧化钠溶解生成偏铝酸钠,过滤除去不溶物得到偏铝酸钠溶液,在偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,煅烧后得到氧化铝,电解熔融的氧化铝可以冶炼铝,工艺可行,不选D。
故选:A。
6.C
【解析】A.铝在常温下能与O2反应(表面生成氧化膜),A错误;
B.铝与氯气能反应,B错误;
C.铝与FexOy、Cr2O3、MnO2等发生铝热反应,C正确;
D.铝槽车不能贮存浓盐酸,D错误;
故选C。
7.C
【解析】A.氧化铝中铝元素为+3价,是Al元素的最高化合价,只有氧化性,无还原性,A错误;
B.加入冰晶石能够降低氧化铝的熔点,使Al2O3在较低的温度下熔化,然后发生电解产生Al、O2,B错误;
C.Al是比较活泼的金属,其单质还原性强,因此较难用还原剂还原氧化铝得到铝,一般用电解方法冶炼,C正确;
D.Al是比较活泼的金属,其单质还原性强,则铝离子的氧化性比较弱,较难用还原剂还原氧化铝得到铝,D错误;
故合理选项是C。
8.D
【解析】A.因铝、铁、镁都能和盐酸反应产生气体,故不能确定含有铝、铁、镁三种金属,A项错误;
B.铝、铁镁中只有铝可与溶液反应生成无色气体,不能证明含有,B项错误;
C.加入盐酸后,向所得溶液中再加入少量溶液产生白色沉淀,则合金中可能含有镁,也可能含有铝,C项错误;
D.铁单质与盐酸反应生成亚铁离子,在空气中放置一会儿,亚铁离子易被氧化为铁离子,在溶液中滴加溶液,溶液呈血红色,D项正确;
综上所述,答案为D。
9.B
【解析】钠在氧气中加热反应产物为过氧化钠、在常温下与空气中氧气反应,产物是氧化钠,反应中钠元素均从0价升高到+1价,则等质量的钠失去的电子数相同,故A错误、
B正确;根据元素守恒可知,等质量的钠产生的过氧化钠和氧化钠的物质的量相同,过氧化钠的摩尔质量大于氧化钠的摩尔质量,则产生的过氧化钠的质量大,因此第一块钠的反应产物的质量大,故C、D错误。故选:B。
10.B
【解析】A.Cu遇到盐酸或氢氧化钠溶液都不反应,故不选A;
B.Al和盐酸反应生成氯化铝和氢气,Al和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,故选B;
C.Fe和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,Fe和氢氧化钠溶液不反应,故不选C;
D.Mg和盐酸反应生成氯化镁和氢气,Mg和氢氧化钠溶液不反应,故不选D;
选B。
11.C
【解析】A.铁常作炉具材料,而该合金熔点比铁高,可用作炉具,故A正确;
B.该合金硬度比铁大得多,可以用作门窗框,故B正确;
C.铁常用作导线,该合金导电能力比铁稍强,不适合用作导线,故C错误;
D.该合金耐腐蚀,强度大,可用作飞机外壳,故D正确;
故选C。
12.D
【解析】A.从后面通入Y生成碳酸氢钠分析,Y
应为二氧化碳,则试剂X只能是NaOH溶液,不可以是盐酸,A错误;
B.反应①过滤后所得沉淀为氧化铁不是氢氧化铁,B错误;
C.氧化铝变成铝为氧化还原反应,C错误;
D.反应②为偏铝酸钠和过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝,化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,D正确;
故选D。
13.D
【解析】A.
化学研究的基本方法有:观察、实验、分类、比较等方法,化学实验是探究物质性质和变化的主要方法,故A正确;
B.
确定要研究的化学问题之后,提出假设,假设是有化学原理作为依据的,不是凭空臆测,故B正确;
C.
CO2+H2O——
H2CO3,碳酸能电离出氢离子,将CO2通入水中,滴入几滴紫色石蕊溶液,溶液变红色,说明CO2的水溶液显酸性,故C正确;
D.
铝是金属,能与酸反应生成盐和氢气,也能与NaOH溶液反应,生成偏铝酸钠和氢气,故D错误;
故选D。
14.D
【解析】A、当V(NaOH溶液)=240mL时,沉淀不再减少,此时全部为Mg(OH)2,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15mol,m(Mg)=0.15mol×24g?mol-1=3.6g,n(Al)=n[Al(OH)3]=0.35mol-0.15mol=0.2mol,m(Al)=0.2mol×27g?mol-1=5.4g,所以镁和铝的总质量为9g,A项正确;
B、根据A中分析可知B项正确;
C、从200mL到240mL,NaOH溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,则此过程消耗n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.2mol,c(NaOH)=0.2mol÷0.04
L=5mol?L-1,在200mL时溶液中只有硫酸钠,根据硫酸钠的化学式分析,硫酸的物质的量为5mol?L-1×0.2L÷2=0.5
mol,硫酸的浓度为0.5
mol÷0.2
L
=2.5
mol·L-1,C项正确;
D、由Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,2Al+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2↑可以计算出生成n(H2)=0.45mol,标准状况下V(H2)=0.45mol×22.4L?mol-1=10.08L,D项错误;
答案选D。
15.D
CuO
紫红
【解析】(1)金银铜都属于不活泼金属,易加工,因此在历史上都曾经用作货币,故选D;
(2)铜稳定性略微差一些,容易与氧气等物质反应而“生锈”;铜币上的黑色物质是CuO,绿色物质是Cu2(OH)2CO3,铜币本身为紫红色。
16.
反应①后的不溶物SiO2是酸性氧化物,在操作②中会被氢氧化钠溶液溶解,最后所得Al2O3中将含有SiO2
【解析】(1)滤液A中Al3+与过量NaOH溶液反应生成的离子方程式:;
(2)反应①后的不溶物SiO2是酸性氧化物,若不过滤,在操作②中会被氢氧化钠溶液溶解,最后所得Al2O3中将含有SiO2。
17.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
15.8
【解析】(1)加热高锰酸钾的生成氧气和锰酸钾和二氧化锰,反应方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)1.12L氧气的物质的量为,根据反应方程式之间的关系2KMnO4~O2,则高锰酸钾的物质的量为0.1mol,高锰酸钾的质量为=0.1mol×158g/mol=15.8g。
18.0.4mol
0.8mol/L
13.44L
【解析】
本题主要考查有关物质的量的计算。
n(Al)===0.4mol。
发生反应:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。
n(NaOH)
=n(Al)
=0.4mol,c(NaOH)=
n(NaOH)/V=0.4/0.5mol/L=0.8mol/L。
n(H2)=1.5n(Al)
=0.6mol,V(H2)=n(H2)=0.6mol×22.4L/mol=13.44L。
19.钝化
良好的导电性
良好的延展性
强还原性
强还原性
【解析】(1)铝在冷的浓硝酸中发生钝化,所以铝用作盛放浓硝酸的容器;
(2)铝有良好的导电性,所以用铝作导线;
(3)铝具有良好的延展性,所以铝可用作包装铝箔;
(4)铝具有强还原性,铝和氧化铁能发生铝热反应,所以可用铝热反应来焊接铁轨;
(5)
铝具有强还原性,所以可用铝冶炼钒、铬、锰等金属。