3.2 金属材料 课时作业(含解析)

文档属性

名称 3.2 金属材料 课时作业(含解析)
格式 docx
文件大小 194.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-04-23 15:29:35

图片预览

文档简介

3.2 金属材料 课时作业
2022-2023学年上学期高一化学人教版(2019)必修第一册
一、单选题
1.丰富的化学知识能帮助我们识别伪劣商品。下列“打假”方法中错误的是
选项 A B C D
假商品 假戒指 假药 假纯水 假羊毛衫
替代产品 用铝制作戒指代替银戒指 用BaCO3代替BaSO4做钡餐 用自来水代替纯水 用合成纤维代替羊毛
鉴别方法 用盐酸浸泡观察是否有气泡 加水观察 是否溶解 加硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀 点燃观察现象并闻味
A.A B.B C.C D.D
2.某些化学知识用数轴表示更形象直观、简明易记。下列用数轴表示不合理的是
A 向碳酸钠溶液中滴加盐酸反应
B Na与加热反应的产物
C 向烧碱溶液通入后的产物
D 向溶液中逐滴滴加NaOH溶液,铝元素的存在形式
A.A B.B C.C D.D
3.下列离子方程式书写正确的是
A.溶液腐蚀铜线路板:
B.氯气溶于水:
C.氧化铁与稀盐酸反应:
D.铝与氢氧化钠溶液反应:
4.a g钠、铝的混合物,放入b g水中,反应停止后得到的沉淀有c g,则溶液中溶质为
A.NaOH B.NaAlO2 C.NaOH和NaAlO2 D.无法确定
5.下列有关浓硫酸和浓硝酸的叙述错误的是
A.浓H2SO4具有吸水性,因而可作干燥剂
B.向50 mL18.4 mol/L H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量小于0.46 mol
C.浓硝酸具有强氧化性,能使铝钝化,故常用铝罐车运输冷的浓硝酸
D.稀硝酸中可大量含有Cu2+、Fe2+、Cl-、SO42-
6.下列说法正确的是(  )
A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,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能跟强的酸碱溶液反应
7.2005年10月12日,我国“神舟”六号载人飞船顺利升空,5天后又安全着落,在升空和着落时,为了防止飞船与大气摩擦产生高温而燃烧,应选用某种特殊材料覆盖在飞船表面,这种材料应该具有的性质是
A.良好的导电性
B.高温下能分解,吸收热量
C.密度大,能增大飞船的惯性
D.硬度大,机械性能好
8.将少量分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出且溶液质量减轻的是
A. B. C. D.
9.下列有关判断正确的是
A.金属阳离子被还原,一定会得到金属单质
B.金属冶炼过程中,金属化合物得到电子发生氧化反应
C.海带中含有碘单质,能使淀粉变蓝
D.通过铝热反应可以在野外焊接钢轨
10.将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中:生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(y)的关系正确的是
A. B.
C. D.
11.下列关于金属冶炼的叙述中,不正确的是(  )
A.电解铝时,以氧化铝—冰晶石熔融液为电解质,也常加入少量CaF2帮助降低熔点
B.电解铝时阴极碳块需定期更换
C.可利用铝热反应从V2O5中冶炼金属V
D.可用加热法从HgO中冶炼Hg
12.2022年10月,长征五号B运载火箭成功将“梦天”实验舱送入预定轨道。该火箭用到大量铝合金材料,下列性质与铝合金材料的航天应用无关的是
A.低密度 B.耐酸蚀 C.耐磨损 D.强韧性
13.现将1.5mol过氧化钠与3mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体后冷却,容器中残留的固体物质是
A.Na2O2、Na2CO3 B.Na2CO3
C.NaOH、Na2O2、Na2CO3 D.NaOH、NaHCO3
14.6.5 g的锌片置于足量的稀盐酸中完全反应方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,产生的气体在标准状况下的体积是
A.2.24 mL B.22.4 mL C.224 mL D.2240 mL
15.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.氧化铁粉末呈红色,可用于制取铁盐
B.氧化铝熔点高,可用作耐高温材料
C.NaHCO3受热分解,可用于中和过多的胃酸
D.明矾溶于水并水解形成胶体,可用于水的消毒
二、填空题
16.化学对人类社会进步和发展的贡献之一是发现和研制了各种材料,例如,金属就是我们生活中不可或缺的重要材料,根据你学过的有关金属的知识,回答下列问题:
(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币,铜常用于制造货币的原因可能是_______填序号)。
A.铜的熔点不是太高,易于冶炼,铸造成型
B.铜的性质不活泼,不易被腐蚀
C.我国较早的掌握了湿法治炼铜的技术
D.自然界有大量的游离态的铜
(2)钢铁制品的使用更为广泛,但是铁制品易生锈,铁锈的主要成分是_______(填名称),铁的氧化物常见的还有_______、_______(填化学式)。
(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用,但是该氧化膜易被酸碱破坏,若使氧化铝与氧氧化钠溶液作用,反应的化学方程式为_____,离子方程式为______。
17.固体在加热升温过程中的质量变化如图所示。
回答下列问题:
(1)时,剩余固体中已不含碳元素,则剩余固体中含有_______(填化学式)。
(2)整个过程的总反应方程式为_______。
三、实验题
18.现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物,在高温下使之充分反应,将反应后的固体分为两等份,进行如下实验(计算浓度时假定溶液体积没有变化):
①向其中一份固体中加入100mL 2.0mol/L的NaOH溶液,加热使其充分反应后过滤,测得滤液的c(OH-)=1mol/L;
②向另一份固体中加入140mL 4.0 mol/L的HCl溶液,使固体全部溶解,测得反应后所得溶液中只有H+、Fe2+和Al3+三种阳离子且c(H+)=1mol/L。
(1)写出该铝热反应的化学方程式:_______________________________
写出实验①发生的离子方程式:_________________________________。
(2)这包铝热剂中铝粉的质量为___________________________。
(3)这包铝热剂中氧化铁粉末的质量为__________________________________。
四、有机推断题
19.铝土矿的主要成分是Al2O3,含有杂质SiO2、Fe2O3、MgO。工业上从铝土矿中提取铝可采用如图所示工艺流程:
请回答下列问题:
(1)图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是________(填操作名称),需要用到的玻璃仪器 ________、 ________、 ________。
(2)沉淀B的成分是__________(填化学式,下同),沉淀C的成分是 _______________、 ________________。
(3)写出生成溶液D的离子方程式_______________________。
(4)沉淀F转化为物质M的化学方程式为_____________;溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为______________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.用盐酸浸泡戒指观察是否有气泡:若滴加盐酸,戒指表面有气泡生成,则是假的;如果没有明显现象,则为银戒指,可以鉴别,故A正确;
B.用水鉴别碳酸钡和硫酸钡:由于两者都难溶解于水,所以无法区别,故B错误;
C.取样品,加入硝酸银,自来水中的氯离子会与银离子生成氯化银沉淀,可以鉴别,故C正确;
D.点燃闻气味可以鉴别羊毛和合成纤维:点燃样品,有烧焦羽毛气味的是羊毛,而无该气味的是合成纤维,可以鉴别,故D正确;
故选B。
2.B
【详解】A.向碳酸钠溶液中滴加盐酸,当n(Na2CO3):n(HCl)=1:1时,二者反应生成碳酸氢钠和氯化钠;当n(Na2CO3):n(HCl)=1:2时,二者反应生成氯化钠、二氧化碳和水;则n(Na2CO3):n(HCl)<1:1时,溶液中有碳酸氢钠、碳酸钠和氯化钠;n(Na2CO3):n(HCl)在1:2和1:1之间时,溶液中有碳酸氢钠、氯化钠;n(Na2CO3):n(HCl)>1:2时,溶液中有氯化钠;该数轴表示合理,A不符合题意;
B.Na与O2加热反应的产物是过氧化钠,与反应物的物质的量之比无关,该数轴表示不合理,B符合题意;
C.烧碱溶液中通入少量二氧化碳反应生成碳酸钠,即n(CO2):n(NaOH)=1:2时,反应生成碳酸钠;通入过量二氧化碳生成碳酸氢钠,即n(NaOH):n(CO2)=1:1时,反应生成碳酸氢钠;则n(CO2):n(NaOH)<1:2时,反应生成碳酸钠;n(NaOH):n(CO2)在2:1和1:1之间,反应生成碳酸钠和碳酸氢钠;n(CO2):n(NaOH)>1:1时,反应生成碳酸氢钠;该数轴表示合理,C不符合题意;
D.n(OH-):n(Al3+)=3:1时,铝元素都以Al(OH)3的形式存在; n(OH-):n(Al3+)=4:1时,铝元素都以的形式存在;则n(OH-):n(Al3+)<3:1时,铝元素以Al(OH)3和Al3+的形式存在;n(OH-):n(Al3+)在3:1和4:1之间时,铝元素以Al(OH)3和的形式存在;n(OH-):n(Al3+)>4:1时,铝元素都以的形式存在;该数轴表示合理,D不符合题意;
答案选B。
3.D
【详解】A.电荷不守恒,正确的是:,故A错误;
B.HClO是弱酸,不能拆,正确的是:,故B错误;
C.正确的是:,故C错误;
D.铝与氢氧化钠溶液反应产物为偏铝酸钠和氢气,故D正确;
故选D。
4.B
【详解】将钠、铝的混合物,放入水中发生的反应是:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2↑,反应停止后还有固体物质存在(金属铝有剩余),说明NaOH反应完全,因此最后得到的溶液中的溶质是NaAlO2,选项是B。
5.D
【详解】A. 浓硫酸具有吸水性,因为能吸收水蒸气而作干燥剂,A正确;
B. 浓硫酸与Cu在加热条件下发生反应,随着反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,金属铜和稀硫酸不反应,所以被还原的H2SO4的物质的量小于硫酸总量的一半,由于n(H2SO4)总=18.4 mol/L×0.05 L=0.92 mol,所以被还原的H2SO4的物质的量小于0.46 mol,B正确;
C. 常温下铝在冷的浓硝酸中会发生钝化现象,因此可用铝罐车运输冷的浓硝酸,C正确;
D. 硝酸具有强氧化性,亚铁离子具有还原性,二者会发生氧化还原反应而不能大量共存,所以亚铁离子不能稳定存在硝酸溶液中,D错误;
故合理选项是D。
6.D
【详解】A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,但它是Al(OH)3对应的氧化物,A错误;
B.Al2O3是两性氧化物,B错误;
C.Al2O3是两性氧化物,能跟强酸强碱反应,不能与所有的酸碱溶液反应,C错误;
D.Al2O3是两性氧化物,能跟强的酸碱溶液反应,D正确;
答案选D。
7.B
【详解】飞船表面覆盖着某种特殊材料,该材料是为了防止飞船与大气摩擦产生高温而起火燃烧,故飞船外表的材料应该符合强度高、质量轻、高温下能分解挥发,吸收热量等优异性能。答案选B。
8.A
【详解】钠和水的反应方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,根据方程式知,溶液增加的质量=m(Na)-m(H2),
A.钠和水的反应方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,生成的氢氧化钠和反应,反应方程式为:3NaOH+=3NaCl+Fe(OH)3↓,根据方程式知,溶液的离子减少,生成
氢气,溶液减轻的质量=m[Fe(OH)3]-m(Na)+m(H2),故A符合题意;
B.钠和的反应,本质上是Na和水的反应,方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,所以溶液质量增加,溶液增加的质量= m(Na)-m(H2),故B不符合题意;
C.钠和的反应,本质上是Na和水的反应,方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,所以溶液质量增加,溶液增加的质量= m(Na)-m(H2),故C不符合题意;
D.钠和的反应方程式为:2Na+=Na2SO4+H2↑,所以溶液质量增加,溶液增加的质量= m(Na)-m(H2),故D不符合题意;
故选A。
9.D
【详解】A. 金属阳离子被还原,不一定得到金属单质,例如:通常铁离子的还原产物为亚铁离子,A错误;
B. 金属冶炼过程中,金属化合物得到电子发生还原反应,B错误;
C. 海带中含有化合态碘,不能使淀粉变蓝,C错误;
D. 铝热反应大量放热,产物铁会处于熔融态,故通过铝热反应可以在野外焊接钢轨,D正确;
答案选D。
10.D
【详解】向KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中通入CO2,二氧化碳先和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,沉淀量逐渐增加,当氢氧化钙消耗完时,沉淀量最大,继续通入二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钾反应生成碳酸钾,再生成碳酸氢钾,沉淀量不变,当氢氧化钾完全反应后,继续通入二氧化碳,二氧化碳再和碳酸钙、水反应生成可溶性的碳酸氢钙,碳酸钙沉淀的量逐渐减少直至完全消失,D项图象变化趋势符合生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(y)的关系,故选D。
11.B
【详解】A.电解铝时,以氧化铝—冰晶石熔融液为电解质,加入少量CaF2可以降低熔点,节约能源,故A正确;
B.电解铝时,阴极生成铝单质,阴极材料不消耗,阴极不需更换,故B错误;
C.铝是活泼金属,可利用铝热反应从V2O5中冶炼金属V,故C正确;
D.氧化汞加热分解为汞和氧气,可用加热法从HgO中冶炼Hg,故D正确。
【点睛】本题考查了金属的冶炼,熟悉金属活泼性与金属冶炼方法是解题关键,活泼的金属一般用电解法治炼,较活泼的金属用热还原法治炼,不活泼金属可用解热直接分解的方法治炼。
12.B
【详解】A.铝合金材料的密度比较小,用于航天应用可以减少能源的使用,因此与其低密度的性质有关,A不符合题意;
B.铝合金与空气及酸接触时,会在金属表面产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,因此具有一定的抗腐蚀能力,其用于制航天器与其耐酸蚀的性质无关,B符合题意;
C.铝合金材料比其成分金属具有强的抗腐蚀能力,因此该耐磨损的性质可用于航天事业,C不符合题意;
D.铝合金材料具有一定的韧性,抗应变能力强,其强韧性可应用于作航天器,D不符合题意;
故合理选项是B。
13.B
【详解】由反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,可计算出3mol碳酸氢钠固体完全分解生成1.5mol碳酸钠、1.5molCO2和1.5mol水蒸气;由反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,可确定1.5mol过氧化钠与1.5molCO2刚好完全反应,生成1.5mol碳酸钠等,所以最终所得固体为碳酸钠。故选B。
14.D
【详解】6.5 g Zn的物质的量n(Zn)==0.1 mol,根据方程式可知0.1 mol Zn反应产生0.1 mol H2,其在标准状况下的体积V(H2)=0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L=2240 mL,故合理选项是D。
15.B
【详解】A.氧化铁能与酸反应生成铁盐,制备铁盐与氧化铁的颜色无关,故A不选;
B.具有高熔点的物质可以用作耐高温材料,氧化铝熔点高,可用作耐高温材料,故B选;
C.小苏打能与胃液中的盐酸反应,所以小苏打可用于治疗胃酸过多,与碳酸氢钠的热稳定性无关,故C不选;
D.明矾溶于水电离出铝离子,Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,但不能消毒,故D不选;
故选B。
16. ABC 三氧化二铁 FeO Fe3O4 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
【详解】(1)A.铜的熔点不是太高,易于冶炼、铸造成型,可应用于制造货币,A正确;
B.铜的性质不活泼,不与空气中的水氧气等反应,不易被腐蚀,B正确;
C.我国较早的掌握了湿法治炼铜的技术,利用Fe与硫酸铜反应生成Cu,C正确;
D.自然界有大量铜矿,开采后提炼Cu,D错误;
答案选ABC;
(2)铁制品易生锈,铁锈的主要成分是三氧化二铁;常见铁的氧化物有FeO、Fe3O4;
(3)氧化铝是两性氧化物,与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
【点睛】注意铁容易发生电化学腐蚀,其中以吸氧腐蚀为主,铁锈的形成过程可表示为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3、2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O(铁锈)+(3-x)H2O。
17.(1)和
(2)
【详解】(1)2ZnCO3 3Zn(OH)2 2H2O的式量为583;假设2ZnCO3 3Zn(OH)2 2H2O固体的质量为583g,其物质的量为1mol,则根据图中数据可知,200℃时,固体质量由583g减小为547g,减少的质量为36g(2mol水的质量),即此时固体已失去结晶水;350℃时,固体质量由547g减小为423g,此时剩余固体中已不含碳元素,减少的质量为124g,该过程产生了88g CO2(2mol)和36g水(2mol),说明ZnCO3完全分解,Zn(OH)2部分分解,则剩余固体中含有ZnO和Zn(OH)2。
(2)结合第(1)题,500℃时,固体质量由423g变为405g,减少的质量为18g,产生了1mol水,说明350℃时剩余的1mol Zn(OH)2也完全分解;综上所述,整个过程中,1mol 2ZnCO3 3Zn(OH)2 2H2O分解产生了2mol CO2和5mol水,故整个过程的总反应方程式为2ZnCO3 3Zn(OH)2 2H2O5ZnO+5H2O+2CO2↑。
18. 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 Al2O3+2OH-=AlO2-+2H2O、2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑ 5.4g 9.6g
【详解】(1)铝热反应是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝,反应的化学方程式为:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;实验①铝热反应后的混合物与氢氧化钠作用,其中只有氧化铝及未反应的铝与氢氧化钠反应,发生的离子方程式有:Al2O3+2OH-=AlO2-+2H2O、2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑;实验①中用去n(NaOH)=100mL×(2.0mol/L-1.0mol/L)=0.1mol,无论是Al还是Al2O3,与NaOH溶液反应后都生成NaAlO2,铝热剂中:n(Al)=n(NaOH)×2=0.2mol,m(Al)=5.4g;实验②所得溶液中,根据“电荷守恒”有n(H+)+2×n(Fe2+)+3×n(Al3+)=n(Cl-),则n(Fe2+)==0.06mol,铝热剂中n(Fe2O3)=n(Fe2+)××2=0.06mol,m(Fe2O3)=9.6g。
19. 过滤 烧杯 玻璃棒 漏斗 SiO2 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 2Al(OH)3Al2O3+3H2O AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
【分析】铝土矿主要成分是Al2O3,其中含有杂质SiO2、Fe2O3、MgO,向加入过量盐酸,Al2O3、MgO、Fe2O3与盐酸反应,产生溶液A中含有AlCl3、FeCl3、MgCl2及过量的盐酸,而SiO2与盐酸不反应,所以沉淀B为SiO2,向溶液A加入过量烧碱,FeCl3、MgCl2反应产生Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀,所以沉淀C为Fe(OH)3和Mg(OH)2,而AlCl3与过量NaOH溶液反应产生NaAlO2,所以溶液D为NaAlO2、NaOH的混合物,向溶液D中通入过量CO2气体,NaAlO2反应产生Al(OH)3沉淀,同时得到NaHCO3,则溶液E为NaHCO3,沉淀F为Al(OH)3。加热Al(OH)3,分解得到M为Al2O3,经电解可得到Al,据此分析解答。
【详解】经上述分析可知A为AlCl3、FeCl3、MgCl2、HCl的混合物;B为SiO2,C为Fe(OH)3和Mg(OH)2,D为NaAlO2、NaOH的混合物,E为NaHCO3,沉淀F为Al(OH)3,M为Al2O3。
(1)图中分离溶液与沉淀的实验方法是过滤;需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
(2)根据上述分析可知:沉淀B的成分是SiO2;沉淀C的成分是Mg(OH)2、Fe(OH)3;
(3)向含有Al3+的溶液中加入过量NaOH溶液,Al3+会反应转化为AlO2-,则生成NaAlO2反应的离子方程式为:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;
(4)沉淀F是Al(OH)3,该物质不稳定,加热分解产生Al2O3和 H2O,因此沉淀F转化为M的化学方程式为:2Al(OH)3Al2O3+3H2O;
溶液D为NaAlO2和NaOH的混合物,向其中通入过量CO2,NaAlO2与CO2及溶液中的水反应生成Al(OH)3沉淀,该反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
【点睛】本题以推断题的形式,考查了元素及化合物的性质,特别是金属铝及其化合物的相关性质,解题的关键在于熟练掌握“铝三角”的相关反应,题目同时考查了化学方程式和离子方程式的书写。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页