苏教版（2019）高中化学必修第二册 9.3.2合金及其应用同步练习
文档属性
| 名称 | 苏教版（2019）高中化学必修第二册 9.3.2合金及其应用同步练习 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-12 18:04:14 | ||
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文档简介
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9.3.2合金及其应用同步练习-苏教版高中化学必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．钢、硬铝均为合金材料，合金具有优良的物理、化学或机械性能
B．生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和石英砂
C．工业上常用电解饱和食盐水生产氯气
D．绿色化学的核心思想就是“先污染后治理”
2．下列不属于合金的是
A．青铜 B．玻璃 C．碳钢 D．生铁
3．下列有关金属及其化合物的说法正确的是
A．青铜是我国使用最早的合金材料，目前世界上用量最大的合金材料是钢
B．过氧化钠不能作潜水艇的供氧剂
C．水蒸气通过灼热的铁粉有红棕色固体生成
D．镁比铝活泼，更易与氢氧化钠溶液反应生成氢气
4．中国“天宫”空间站运用的“黑科技”很多，下列对所涉及物质性质的描述正确的是
A．“百变金刚”太空机械臂主要成分为铝合金，具有硬度大、熔点高等优点
B．“问天”实验舱采用了砷化镓太阳能电池片，能将光能转化为化学能
C．核心舱配置的离子推进器以氙和氩气作为推进剂，氙和氩属于副族元素
D．电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为无机非金属材料
5．材料改善生活。下列物体的主要材质属于无机非金属材料的是
A．C919使用的轮胎 B．塑料水桶
C．高铁钢轨 D．陶瓷碗
6．下列有关“双奥之城——北京”在奥运会系列设计中的说法不正确的是
A．“水立方采用的四氟乙烯与乙烯的共聚物属于有机材料 B．“鸟巢”的主体框架为钢结构，钢属于金属材料 C．“飞扬”火炬所用的燃料氢气为氧化性气体 D．冰壶场馆采用分布式光纤温度检测仪监测温度，光纤含有硅元素
A．A B．B C．C D．D
7．黄铜（Zn-Cu合金）的质地、手感、颜色与黄金十分相似，曾经有很多不法商贩利用黄铜冒充黄金欺骗路人。下列方法中，不能区分黄铜与黄金的是
A．看外观 B．用盐酸 C．测定密度 D．用火烧
8．现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色合金制造。取合金样品进行如下实验（每一步试剂均过量），由此可以推知该合金的组成可能为（ ）
A．Al、Mg(OH)2、Si、S、Cu B．Al、Fe、Mg、Si、Cu
C．Al2O3、SiO2、Fe、C、Cu D．Al、Si、C、CuO、Cu
9．下列说法正确的是
A．硫酸、烧碱、纯碱和氧化钙分别属于酸、碱、盐和氧化物
B．合金的熔点一般比其成分金属的熔点高
C．常温下干燥的能用钢瓶贮运，所以不与铁反应
D．的浓盐酸与足量的二氧化锰混合后加热，可生成标准状况下的气体
10．下列物质的用途错误的是
A．Ti—Fe合金用作储氢材料 B．氧化亚铁用作红色颜料
C．14C用于测定文物的年代 D．钠钾合金可用作核反应堆的传热介质
二、填空题
11．铍铜是广泛使用的一种铍合金。若绿柱石中BeO的含量为a%，上述工艺流程中Be的产率为b%，则1t该绿柱石理论上可生产Be含量为2%的镀铜合金 (用a、b表示)t。
12．铁合金
(1)生铁和钢是 的两种铁碳合金。
(2)生铁的含碳量比钢的 。生铁的硬度 ，钢具有良好的 性。
(3) 是用量最大，用途最广的合金，钢的分类如图：
(4)不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是 。不易生锈，具有很强的 能力。
13．Ⅰ．化学科学在药物的开发、合成和使用中具有至关重要的作用。如小苏打、氢氧化铝、三硅酸镁等可疗胃酸过多，硫胶亚铁可补铁、防治贫血。试回答下列问题：
(1)写出小苏打与胃酸(主要成分为稀盐酸)作用的离子方程式： 。
(2)利用提供试剂设计实验证明补铁剂中只含亚铁盐(可选试剂：氯水、硫氰化钾、过氧化氢)， (填写实验操作、现象和结论)
(3)氢氧化亚铁在空气中极不稳定，易被空气中氧气氧化。这一过程中观察到的现象是 ，反应的化学方程式是 。
Ⅱ．镁铝合金是建造航空母舰的主体材料。
(4)镁铝合金的硬度比金属铝的硬度 (选填：大、小)。使用该合金前用NaOH溶液处理Al2O3，其离子方程式为 。取一定量的镁铝合金均分为两份，分别与足量的盐酸、NaOH溶液充分反应，产生气体的物质的量之比为5:3。合金与NaOH溶液反应的化学方程式为 。合金中镁铝的物质的量之比为 。
14．金属镁铝均为元素周期表第三周期的活泼金属，镁铝合金是合金中的一种，密度一般小于，具有很好的强度、刚性和尺寸稳定性，使其在交通运输、航空工业和航天工业上具有巨大的应用前景。
(1)镁铝合金的熔点和硬度与纯金属铝比较，正确的是______
A．熔点高、硬度大 B．熔点低、硬度小 C．熔点高、硬度小 D．熔点低、硬度大
(2)将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是______
A．盐酸 B．溶液
C．溶液 D．溶液
(3)下列两瓶没有标签的无色透明溶液，不用任何试剂，只需互滴就能鉴别出来的是______
A．明矾溶液和烧碱溶液 B．明矾溶液和盐酸
C．溶液和烧碱溶液 D．盐酸与烧碱溶液
(4)甲、乙两烧杯中各盛有盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为1:2，则加入铝粉的质量为______
A．1.6g B．2.7g C．3.6g D．5.4g
(5)向硫酸铝钾溶液中逐滴加入溶液，当恰好完全沉淀时，溶液中的元素的存在形式为 。
15．中国是世界上最早研究和生产合金的国家之一。
①在原子反应堆中得以广泛应用的钠钾合金在常温下呈液态，说明合金的熔点比其成分金属的熔点 。
②黄铜（铜锌合金）外观同金（Au）相似，常被误认为黄金。试写出一种鉴别黄铜与黄金的化学方法 。
③用盐酸可以除去铜器表面的铜绿[主要成分是Cu2（OH）2CO3]，该反应的化学方程式为 。
16．（1）在我国使用最早的合金是 ，目前用量最大，用途最广泛的合金是 ．
（2）0.5mol H2O 的质量为 g，共有 个原子．
（3）质量都是50g 的Cl2、NH3、CO2、O2 四种气体中，含有分子数最少的是 ；在相同的温度和压强下，体积最大的是 ．
（4）配制100mL 0.2mol/L CuSO4溶液，需要CuSO4 5H2O g．
（5）在配制硫酸亚铁溶液时，常常加入铁粉，请说明原因 （用离子方程式表示）
（6）过氧化钠跟水反应的化学方程式是 ．
17．人类在四千五百多年前就开始使用铁器，铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。请回答下列问题：
(1)丹霞地貌的岩层呈现出美丽的红色，是因为含有
A．Fe B．FeO C． D．
(2)市场上出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原铁粉，能够改善贫血，原因是这些钞粉与人体胃酸(主要成分是盐酸)作用转化成
A． B． C． D．
(3)取少量溶液于试管中，滴入NaOH溶液，该过程中观察到的现象是
A．只产生白色沉淀
B．只产生红褐色沉淀
C．产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
D．无明显变化
(4)溶液中含有少量杂质，除杂所需的试剂是
A．铜片 B．铁粉 C．氯气 D．锌粒
(5)检验溶液中是否存在，可以向溶液中滴入KSCN溶液，若含有，可观察到的现象是
A．溶液变为红色 B．溶液变为绿色 C．产生白色沉淀 D．产生红褐色沉淀
(6)合金的应用促进了人类社会的发展，制成下列物体的材料没有用到合金的是
A B C D
地铁列车的车体 潜水器耐压球壳 飞机发动机叶片 精美的青花瓷
A．A B．B C．C D．D
18．回答下列问题
(1)对羟基苯甲酸()的熔点()比邻羟基苯甲酸()的熔点()高，原因是
(2)纯金属内加入其他元素形成合金之后，合金硬度变大。结合纯金属和合金的结构如图所示，从微观的角度原因是
19．化学来源于生活，且应用于生活。请根据题意填空：
(1)钠有多种化合物，其中在加工馒头、面包和饼干等产品时，可用作膨松剂的是 (填“”或“NaCl”)。
(2)开盖后的铁强化酱油(铁元素以表示)久置于空气中易导致补铁效果不佳，主要原因是其中的铁元素由价升高到价，此转化过程体现了的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(3)我国发行的第五套人民币中，1角硬币的材质为铝合金。铝合金的硬度比纯铝的 (填“大”或“小”)。
三、实验题
20．纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。
资料卡片
物质 熔点/℃ 沸点/℃
SiCl4 -70 57.6
TiCl4 -25 136.5
I.工业上二氧化钛的制备方法：
①将干燥后的金红石(主要成分为TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
②将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。
③在TiCl4中加水，加热，水解得到沉淀TiO2·xH2O。
④ TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。
(1)根据资料卡片中信息判断，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是 ，分离二者所采取的操作名称是 。
(2)③中反应的化学方程式是 。
(3)若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在 (填仪器名称)中加热。
II.据报道：能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2，其过程大致如下：a. O2→2O b. O+H2O→2OH c. OH+OH→H2O2
(4)b中破坏的是 (填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
(5)H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的 (填“氧化性”或“还原性”)。
III.某研究性学习小组用下列装置模拟“生态马路”清除CO的原理。(夹持装置已略去)
(6)若缓慢通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为 。
(7)当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是 。
21．高纯二氧化硅可用来制造光纤。某蛇纹石的成分见下表：
组分 SiO2 MgO Na2O K2O Fe2O3
质量分数/% 59.20 38.80 0.25 0.50 0.8
通过下图流程可由蛇纹石制备较纯净的二氧化硅。
(1)蛇纹石中涉及的可溶性金属氧化物有 (写化学式)。
(2)步骤①中涉及SiO2反应的离子方程式为 。
(3)滤渣的成分有 (填化学式)。
(4)步骤②中洗涤沉淀的方法是
(5)步骤③反应的化学方程式为 ；实验室进行步骤③需要用到的主要仪器有 、泥三角、酒精灯和
22．分现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物)，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。
(1)A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是 ，反应中浓硫酸表现出的性质是 、 。
(2)连接好装置后，首先应进行的操作是 。
(3)装置C溶液反应时，体现气体的 性。
(4)称量E的质量，并将a g铁碳合金样品放入装置A中，再加入足量的浓硫酸，待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为 (写表达式)．
(5)甲同学认为，依据此实验测得的数据，计算合金中铁的质量分数会偏低，原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大．你认为改进的方法是 。
(6)乙同学认为，即使甲同学认为的偏差得到改进，依据此实验测得合金中铁的质量分数还会偏高．你认为其中的原因是 。
参考答案：
1．D
【详解】A．钢为Fe和碳的合金材料，硬铝为以Cu为主要合金元素的(含2.2—4.9%Cu、0.2—1.8%Mg、0.3—0.9%Mn、少量的硅，其余部分是铝)一类铝合金，合金具有良好的物理性质(硬度高、密度小等)和化学性质(抗腐蚀和抗氧化能力强)，故A正确；
B．生产普通玻璃的主要反应为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，其主要原料为石灰石、纯碱和石英砂，故B正确；
C．电解饱和食盐水的反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，工业上常用该反应制备氯气，故C正确；
D．绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学(clean chemistry)，即减少或消除危险物质的使用和产生的化学品和过程的设计，故D错误；
故答案为D。
2．B
【详解】A．青铜是铜锡合金，故A正确；
B．玻璃是非金属材料，不是合金，B错误；
C．碳钢是铁和碳的合金，C正确；
D．生铁是铁和碳的合金，D正确；
故答案选B。
3．A
【详解】A．青铜时我国使用最早的合金，钢铁使用广泛，是世界上使用量最大的合金材料，故A正确；
B．过氧化钠作潜水艇的供氧剂，O元素的化合价发生变化，发生氧化还原反应，故B错误；
C．高温下水蒸气与Fe反应生成四氧化三铁和氢气，四氧化三铁为黑色固体，故C错误；
D．Mg与NaOH溶液不反应，只有Al与NaOH溶液反应生成H2，故D错误；
故选：A。
4．D
【详解】A．合金具有硬度大，熔点低的优点，A错误；
B．砷化镓太阳能电池片，能将光能转化为电能，B错误；
C．核心舱配置的离子推进器以氙和氩气作为推进剂，氙和氩为0族元素，其单质属于稀有气体，C错误；
D．碳纤维框架主要成分是碳单质，玻璃纤维网主要成分为二氧化硅、氧化铝等，都属于无机非金属材料，D正确；
故选D。
5．D
【详解】A．C919使用的轮胎主要成分是橡胶，属于有机高分子材料，A不符合题意；
B．塑料水桶主要材料是塑料，塑料属于有机合成材料，不属于无机非金属材料，B不符合题意；
C．高铁钢轨主要成分是铁合金，铁合金属于金属材料，不属于无机非金属材料，C不符合题意；
D．陶瓷碗主要成分是硅酸盐，硅酸盐材料属于无机非金属材料，D符合题意；
故合理选项是D。
6．C
【详解】A．四氟乙烯与乙烯的共聚物属于有机物，A正确；
B．钢属于合金，属于金属材料，B正确；
C．氢气具有还原性，属于还原性气体，C错误；
D．光纤主要成分是二氧化硅，含有硅元素，D正确；
故答案为：C。
7．A
【详解】A．因黄铜的外观与黄金相似，不能从看外观来区分，A项正确；
B．盐酸会与合金中的锌反应，会产生汽泡可以区分，B项错误；
C．金属构成不一样，密度两者不同也可以区分，C项错误；
D．用火烧，黄铜表面会变黑色，因为铜被氧化成氧化铜，而黄金没有明显现象，能区分，D错误；
选A。
8．B
【详解】合金里每种成分都具有各自的化学性质。能溶于NaOH生成气体的有Al、Si，能溶于盐酸生成气体的有Fe和Mg，符合条件的为B。
9．A
【详解】A．硫酸属于酸，烧碱为NaOH属于碱，纯碱为Na2CO3属于盐，氧化钙属于氧化物，A正确；
B．合金的熔点一般比其成分金属的熔点低，B错误；
C．加热条件下氯气可以和Fe反应，C错误；
D．浓盐酸在反应过程中会变稀，变稀之后不再产生氯气，所以生成标准状况下的气体小于2.24L，D错误；
综上所述答案为A。
10．B
【详解】A．Ti—Fe合金是一种性能优良，价格低廉的储氢材料，A正确；
B．氧化亚铁是黑色物质，而三氧化二铁为红色粉末，可以用作红色颜料，B错误；
C．14C是碳的一种同位素，可以用来测定文物的年代，C正确；
D．钠钾合金，熔点低，导热性能好，可以用作核反应堆的传热介质，D正确；
故选B。
11．1.8×10-3ab
【详解】根据原子守恒，依据已知条件1t该绿柱石理论上能生产含镀量2%的镀铜合金的质量为=1.8×10-3abt。
12．(1)含碳量不同
(2) 高 大 延展
(3)钢
(4) 铬和镍 抗腐蚀
【详解】（1）生铁和钢都是铁和碳的合金，根据碳的含量不同分为生铁和钢，一般含碳量为2.0%~4.3%为生铁，含碳量为0.03%~2.0%的为钢，故答案为：含碳量不同；
（2）由(1)分析可知，生铁的含碳量比钢的高，生铁的硬度大，钢具有良好的延展性，故答案为：高；大；延展；
（3）钢是用量最大，用途最广的合金，故答案为：钢；
（4）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，常用的不锈钢中含Cr18%、含Ni8%，也有的不锈钢含Cr17%~19%，含Ni8%~13%，不易生锈，具有很强的抗腐蚀能力，故答案为：铬和镍；抗腐蚀。
13．(1)+H+＝H2O+CO2↑
(2)取补铁剂少许溶于水配成溶液，向该溶液中先加入KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水(或过氧化氢)，溶液变为血红色，证明补铁剂中只含亚铁离子
(3) 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3
(4) 大 Al2O3+2OH-＝2+H2O 2Al+2H2O+2NaOH＝2NaAlO2+3H2↑ 1:1
【详解】（1）小苏打为碳酸氢钠，碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，离子方程式为+H+＝H2O+CO2↑，
故答案为：+H+＝H2O+CO2↑；
（2）Fe2+具有还原性，易被氧化剂氧化生成Fe3+，且Fe2+和KSCN溶液不反应，但是Fe3+和KSCN溶液反应生成硫氰化铁络合物而使液体呈血红色，所以检验亚铁离子时，先向溶液中加入KSCN溶液，如果没有血红色能排除含有铁离子，然后再加入氧化剂如过氧化氢或氯水，如果此时溶液呈血红色，就说明含有亚铁离子，
故答案为：取补铁剂少许溶于水配成溶液，向该溶液中先加入KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水(或过氧化氢)，溶液变为血红色，证明补铁剂中只含亚铁离子；
（3）氢氧化亚铁为白色固体，在空气中极不稳定，易被空气中氧气氧化生成红褐色氢氧化铁，所以看到的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3，
故答案为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3。
（4）合金的硬度一般比其成分金属大，所以镁铝合金的硬度比金属铝的硬度大。NaOH溶液处理Al2O3膜，反应生成偏铝酸钠和水，反应为Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O，对应的离子方程式为Al2O3+2OH-＝2+H2O；合金中镁和NaOH溶液不反应，只有铝与NaOH溶液反应，反应的方程式为2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；设Al与NaOH反应生成的氢气为3mol，则参加反应的Al的物质的量为2mol，2molAl与足量盐酸反应生成的氢气仍为3mol，则Mg与稀盐酸反应生成的氢气为2mol，可知Mg的物质的量为2mol，因此，合金中镁铝的物质的量之比为2mol:2mol＝1:1，故答案为：大；Al2O3+2OH-＝2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；1:1。
14．(1)D
(2)A
(3)A
(4)D
(5)
【详解】（1）一般合金的熔点低于纯金属，硬度大于纯金属，故镁铝合金的熔点和硬度与纯金属铝比较，熔点低、硬度大，答案选D；
（2）A.盐酸为非氧化性酸，等物质的量的镁和铝都能和盐酸反应生成氢气；
B.硝酸为氧化性酸，与镁、铝反应不会生成氢气；
C.镁不能和氢氧化钠反应，铝和氢氧化钠反应生成氢气；
D.镁与浓硫酸(18mol/LH2SO4) 反应生成SO2气体，铝与浓硫酸发生钝化(常温)，
以上分析可知:加入盐酸，等物质的量的镁和铝都与盐酸反应产生氢气，所以氢气量最多；故答案为A；
（3）A．明矾溶液滴加到氢氧化钠溶液，开始没有现象，后生成沉淀，而氢氧化钠滴加到明矾溶液中，开始生成沉淀，后沉淀溶解，现象不同，可鉴别，选项A符合；
B．明矾溶液和盐酸不反应，无论互滴的顺序如何，均无明显现象，不可鉴别，选项B不符合；
C．溶液和烧碱溶液不反应，无论互滴的顺序如何，均无明显现象，不可鉴别，选项C不符合；
D．盐酸与烧碱溶液，无论如何滴加，均不明显现象，不可鉴别，选项D不符合；
答案选A；
（4）根据铝的质量相同，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，若Al都完全反应，则生成氢气应相等，而应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙= 1: 2，由方程式: 2Al + 6HCl=2AlCl3 + 3H2↑、2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑，可知酸与金属反应时酸不过量，碱与金属反应时碱过量，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1L3mol/L = 0.3mol，设铝与酸反应时酸完全反应，生成的氢气的物质的量为x，则:
解得x= =0 .15mol，则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol2=0.3mol，碱与金属铝反应时铝完全反应，设与碱反应的铝的物质的量为y，则：
解得y==0.2mol，则铝的质量为0.2mol27g/mol=5.4g，答案选D；
（5）当硫酸根完全沉淀时,则钡离子和硫酸根的个数比为1:1，该离子方程式为，反应结束时铝离子全部以偏铝酸根的形式存在，答案为。
15． 低 取少许合金加入少量盐酸（或稀硫酸、醋酸等），若有气泡产生，则可证明是假黄金 Cu2（OH）2CO3+4HCl=2CuCl2+CO2↑+3H2O
【详解】①钠、钾在常温下呈固态，而合金在常温下呈液态，这说明合金的熔点比其成分金属的熔点低；
②金是不活泼的金属，性质稳定，不与硫酸、盐酸等反应，而黄铜（铜锌合金）中的锌能与硫酸、盐酸等反应，所以取少许合金加入少量盐酸（或稀硫酸、醋酸等），若有气泡产生，则可证明是假黄金；
③铜绿是碱式碳酸铜，与盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和水，反应的化学方程式为Cu2（OH）2CO3+4HCl＝2CuCl2+CO2↑+3H2O。
16． 青铜（或铜合金、铜） 钢（或铁合金、铁） 9 9.03×1023（或1.5×6.02×1023、1.5NA） Cl2 NH3 5 2Fe3++Fe=3Fe2+ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
【详解】(1)在我国使用最早的合金是青铜，目前用量最大，用途最广泛的合金是钢，故答案为青铜(或铜合金、铜)；钢(或铁合金、铁)；
(2)m(H2O)=0.5mol×18g．mol-1=9g，N(H2O)=0.5mol×NA/mol=0.5NA，含有的原子总数为0.5mol×3×NA/mol=1.5NA，故答案为9；9.03×1023(或1.5×6.02×1023、1.5NA)；
(3)根据n==，相同质量时，气体的摩尔质量越大，物质的量越小，则分子数越少，因M(Cl2)＞M(CO2)＞M(O2)＞M(NH3)，则含有分子数目最少的是Cl2；根据n===，可知，相同质量时，气体的摩尔质量越大，物质的量越小，在相同温度和相同压强条件下，气体的体积越小，反之越大，则体积最大的是NH3，故答案为Cl2；NH3；
(4)配制0.2mol/L的CuSO4溶液100mL，需要CuSO4的物质的量=0.1L×0.2mol/L=0.02mol，蓝矾物质的量等于CuSO4的物质的量，故需要蓝矾的质量=0.02mol×250g/mol=5g，故答案为5；
(5)配制硫酸亚铁溶液时，常常加入铁粉，是因亚铁离子易被氧化，则加入铁发生2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为2Fe3++Fe=3Fe2+；
(6)过氧化钠与水反应的化学方程式是：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，故答案为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
【点睛】本题考查了物质的量的计算、溶液的配制等。本题的易错点为(4)和(5)，(4)中要注意CuSO4 5H2O的摩尔质量不是160g/mol；(5)中要注意铁离子的氧化性。
17．(1)C
(2)A
(3)C
(4)C
(5)A
(6)D
【解析】（1）
氧化铁为红棕色，故选C；
（2）
铁与盐酸反应生成亚铁离子，故选A；
（3）
硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，后迅速被氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁沉淀，颜色变化为白色-灰绿色-红褐色，故选C；
（4）氯气与氯化亚铁反应可生成氯化铁，故选C；
（5）
铁离子与KSCN反应生成学红色物质，故选A；
（6）
陶瓷是硅酸盐，不是合金，地铁列车车体材料为铝合金，潜水器耐压球壳为钛合金材料，飞机发动机叶片所用的材料主要包括复合材料以及高温合金，故选D。
18．(1)邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，使熔点降低；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，使熔点升高。
(2)金属原子排列中加入或大或小的其它元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的滑动变困难，故一般合金硬度相对组分金属变大。
【解析】（1）
从结构分析，邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，使熔点降低；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，使熔点升高。
（2）
金属原子规则排列，若在金属原子排列中加入或大或小的其它元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的滑动变困难，故一般合金硬度相对组分金属变大。
19．(1)NaHCO3
(2)还原性
(3)大
【详解】（1）碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳会使馒头、面包和饼干等疏松多孔，常用作膨松剂，故答案为：NaHCO3；
（2）由题意可知，开盖后的铁强化酱油久置于空气中易导致补铁效果不佳是因为酱油中的亚铁离子被空气中的氧气氧化为铁离子，反应中亚铁离子表现还原性，故答案为：还原性；
（3）一般情况下，合金的硬度比各组分都大，则铝合金的硬度比纯铝的大，故答案为：大。
20．(1) 液态 蒸馏
(2)TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl
(3)坩埚
(4)极性共价键
(5)氧化性
(6)37.5%
(7)将残留在装置中的CO2排出，被NaOH溶液吸收，减小误差；将剩余的CO气体排出并吸收，防止污染空气
【分析】从含杂质的金红石矿中提取TiO2，需要经过以下步骤：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO、SiO2++2C+2Cl2SiCl4+2CO；利用蒸馏的方法，获得纯净的TiCl4；TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl；灼烧TiO2·xH2O可获得TiO2。
（1）
TiCl4与SiCl4的熔点分别为-70℃、-25℃，沸点分别为57.6℃、136.5℃，则TiCl4与SiCl4在常温下的状态是液态，分离二者可利用沸点的差异，则所采取的操作名称是蒸馏。答案为：液态；蒸馏；
（2）
③中TiCl4水解生成TiO2·xH2O等，反应的化学方程式是TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl。答案为：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl；
（3）
TiO2·xH2O呈固态，让其分解需灼烧，若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在坩埚中加热。答案为：坩埚；
（4）
b中，O+H2O→2OH，则断裂O-H共价键，所以破坏的是极性共价键。答案为：极性共价键；
（5）
H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，将它们转化为不污染大气的CO2等，主要是利用了H2O2的氧化性。答案为：氧化性；
（6）
通入CO气体的物质的量为1mol，NaOH溶液增重16.5g，n(CO2)==0.375mol，则CO的转化率为=37.5%。答案为：37.5%；
（7）
反应后，装置内滞留一定量的CO2、CO，若不排出，会影响测定结果，并造成环境污染，所以当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是：将残留在装置中的CO2排出，被NaOH溶液吸收，减小误差；将剩余的CO气体排出并吸收，防止污染空气。答案为：将残留在装置中的CO2排出，被NaOH溶液吸收，减小误差；将剩余的CO气体排出并吸收，防止污染空气。
【点睛】气体通入装置后，将装置内的气体排出，后通入的气体滞留在装置内。
21．(1)Na2O、K2O
(2)SiO2+2OH-=+H2O
(3)MgO和Fe2O3
(4)向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2~3次
(5) H2SiO3SiO2+H2O 坩埚 三脚架或带铁圈的铁架台
【分析】蛇纹石中加入足量的NaOH溶液，Na2O、K2O、SiO2溶解，MgO、Fe2O3不溶，过滤后得滤渣和滤液；往滤液中加入过量稀盐酸，NaOH、KOH都转化为盐，Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀；过滤后煅烧，可制得高纯二氧化硅。
【详解】（1）因为NaOH、KOH都是可溶于水的强碱，所以蛇纹石中涉及的可溶性金属氧化物有Na2O、K2O。答案为：Na2O、K2O；
（2）步骤①中，SiO2与NaOH反应，生成硅酸钠和水，离子方程式为SiO2+2OH-=+H2O。答案为：SiO2+2OH-=+H2O；
（3）由分析可知，滤渣的成分有MgO和Fe2O3。答案为：MgO和Fe2O3；
（4）步骤②中洗涤沉淀时，需要让蒸馏水浸没沉淀，同时要让洗涤用水自然流出，方法是：向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2~3次。答案为：向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2~3次；
（5）步骤③中发生的是硅酸的分解反应，化学方程式为H2SiO3SiO2+H2O；实验室进行步骤③时，进行的操作是煅烧，需要用到的主要仪器有坩埚、泥三角、酒精灯和三脚架或带铁圈的铁架台。答案为：H2SiO3SiO2+H2O；坩埚；三脚架或带铁圈的铁架台。
【点睛】蒸发皿用于溶液的蒸发浓缩，坩埚用于固体的灼烧。
22．(1) 2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 酸性 氧化性
(2)检查装置气密
(3)还原
(4)×100%
(5)E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管
(6)反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中，导致b偏低
【分析】铁碳合金在加热条件下与浓硫酸反应，产生的气体通过品红溶液检验是否产生二氧化硫，通过足量酸性高锰酸钾溶液除尽二氧化硫，再利用浓硫酸干燥，最后用足量碱石灰吸收，通过质量差检验产生二氧化碳的量。
【详解】（1）铁和浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：2Fe+6H2SO4（浓）Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O，在该反应中部分硫元素从+6价降为+4价，同时生成硫酸铁，所以硫酸表现出的性质是酸性和氧化性；故答案为2Fe+6H2SO4（浓）Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O；酸性和氧化性；
（2）该实验中有气体产生，连接好装置后，首先应进行的操作是检查装置气密性，故答案为检查装置气密性；
（3）装置C是利用高锰酸钾溶液的强氧化性吸收二氧化硫，5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ，反应中体现了二氧化硫的还原性，故答案为还原；
（4）称取ag铁碳合金，加入过量浓硫酸，加热待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E装置并称重，E增重bg，则生成二氧化碳的质量为bg，根据质量守恒定律，则ag铁碳合金中含碳元素的质量为=g，则含铁的质量为ag-g，铁的质量分数为×100%；故答案为×100%；
（5）E中所装试剂为碱石灰，可吸收空气中CO2、H2O使b增大，改进的方法是增加一个盛碱石灰的干燥管防止空气中的二氧化碳和水进入；故答案为E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管；
（6）装置中生成的二氧化碳不能全部被碱石灰吸收会导致测定结果偏低，故答案为反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中，导致b偏低。
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9.3.2合金及其应用同步练习-苏教版高中化学必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．钢、硬铝均为合金材料，合金具有优良的物理、化学或机械性能
B．生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和石英砂
C．工业上常用电解饱和食盐水生产氯气
D．绿色化学的核心思想就是“先污染后治理”
2．下列不属于合金的是
A．青铜 B．玻璃 C．碳钢 D．生铁
3．下列有关金属及其化合物的说法正确的是
A．青铜是我国使用最早的合金材料，目前世界上用量最大的合金材料是钢
B．过氧化钠不能作潜水艇的供氧剂
C．水蒸气通过灼热的铁粉有红棕色固体生成
D．镁比铝活泼，更易与氢氧化钠溶液反应生成氢气
4．中国“天宫”空间站运用的“黑科技”很多，下列对所涉及物质性质的描述正确的是
A．“百变金刚”太空机械臂主要成分为铝合金，具有硬度大、熔点高等优点
B．“问天”实验舱采用了砷化镓太阳能电池片，能将光能转化为化学能
C．核心舱配置的离子推进器以氙和氩气作为推进剂，氙和氩属于副族元素
D．电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为无机非金属材料
5．材料改善生活。下列物体的主要材质属于无机非金属材料的是
A．C919使用的轮胎 B．塑料水桶
C．高铁钢轨 D．陶瓷碗
6．下列有关“双奥之城——北京”在奥运会系列设计中的说法不正确的是
A．“水立方采用的四氟乙烯与乙烯的共聚物属于有机材料 B．“鸟巢”的主体框架为钢结构，钢属于金属材料 C．“飞扬”火炬所用的燃料氢气为氧化性气体 D．冰壶场馆采用分布式光纤温度检测仪监测温度，光纤含有硅元素
A．A B．B C．C D．D
7．黄铜（Zn-Cu合金）的质地、手感、颜色与黄金十分相似，曾经有很多不法商贩利用黄铜冒充黄金欺骗路人。下列方法中，不能区分黄铜与黄金的是
A．看外观 B．用盐酸 C．测定密度 D．用火烧
8．现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色合金制造。取合金样品进行如下实验（每一步试剂均过量），由此可以推知该合金的组成可能为（ ）
A．Al、Mg(OH)2、Si、S、Cu B．Al、Fe、Mg、Si、Cu
C．Al2O3、SiO2、Fe、C、Cu D．Al、Si、C、CuO、Cu
9．下列说法正确的是
A．硫酸、烧碱、纯碱和氧化钙分别属于酸、碱、盐和氧化物
B．合金的熔点一般比其成分金属的熔点高
C．常温下干燥的能用钢瓶贮运，所以不与铁反应
D．的浓盐酸与足量的二氧化锰混合后加热，可生成标准状况下的气体
10．下列物质的用途错误的是
A．Ti—Fe合金用作储氢材料 B．氧化亚铁用作红色颜料
C．14C用于测定文物的年代 D．钠钾合金可用作核反应堆的传热介质
二、填空题
11．铍铜是广泛使用的一种铍合金。若绿柱石中BeO的含量为a%，上述工艺流程中Be的产率为b%，则1t该绿柱石理论上可生产Be含量为2%的镀铜合金 (用a、b表示)t。
12．铁合金
(1)生铁和钢是 的两种铁碳合金。
(2)生铁的含碳量比钢的 。生铁的硬度 ，钢具有良好的 性。
(3) 是用量最大，用途最广的合金，钢的分类如图：
(4)不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是 。不易生锈，具有很强的 能力。
13．Ⅰ．化学科学在药物的开发、合成和使用中具有至关重要的作用。如小苏打、氢氧化铝、三硅酸镁等可疗胃酸过多，硫胶亚铁可补铁、防治贫血。试回答下列问题：
(1)写出小苏打与胃酸(主要成分为稀盐酸)作用的离子方程式： 。
(2)利用提供试剂设计实验证明补铁剂中只含亚铁盐(可选试剂：氯水、硫氰化钾、过氧化氢)， (填写实验操作、现象和结论)
(3)氢氧化亚铁在空气中极不稳定，易被空气中氧气氧化。这一过程中观察到的现象是 ，反应的化学方程式是 。
Ⅱ．镁铝合金是建造航空母舰的主体材料。
(4)镁铝合金的硬度比金属铝的硬度 (选填：大、小)。使用该合金前用NaOH溶液处理Al2O3，其离子方程式为 。取一定量的镁铝合金均分为两份，分别与足量的盐酸、NaOH溶液充分反应，产生气体的物质的量之比为5:3。合金与NaOH溶液反应的化学方程式为 。合金中镁铝的物质的量之比为 。
14．金属镁铝均为元素周期表第三周期的活泼金属，镁铝合金是合金中的一种，密度一般小于，具有很好的强度、刚性和尺寸稳定性，使其在交通运输、航空工业和航天工业上具有巨大的应用前景。
(1)镁铝合金的熔点和硬度与纯金属铝比较，正确的是______
A．熔点高、硬度大 B．熔点低、硬度小 C．熔点高、硬度小 D．熔点低、硬度大
(2)将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是______
A．盐酸 B．溶液
C．溶液 D．溶液
(3)下列两瓶没有标签的无色透明溶液，不用任何试剂，只需互滴就能鉴别出来的是______
A．明矾溶液和烧碱溶液 B．明矾溶液和盐酸
C．溶液和烧碱溶液 D．盐酸与烧碱溶液
(4)甲、乙两烧杯中各盛有盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为1:2，则加入铝粉的质量为______
A．1.6g B．2.7g C．3.6g D．5.4g
(5)向硫酸铝钾溶液中逐滴加入溶液，当恰好完全沉淀时，溶液中的元素的存在形式为 。
15．中国是世界上最早研究和生产合金的国家之一。
①在原子反应堆中得以广泛应用的钠钾合金在常温下呈液态，说明合金的熔点比其成分金属的熔点 。
②黄铜（铜锌合金）外观同金（Au）相似，常被误认为黄金。试写出一种鉴别黄铜与黄金的化学方法 。
③用盐酸可以除去铜器表面的铜绿[主要成分是Cu2（OH）2CO3]，该反应的化学方程式为 。
16．（1）在我国使用最早的合金是 ，目前用量最大，用途最广泛的合金是 ．
（2）0.5mol H2O 的质量为 g，共有 个原子．
（3）质量都是50g 的Cl2、NH3、CO2、O2 四种气体中，含有分子数最少的是 ；在相同的温度和压强下，体积最大的是 ．
（4）配制100mL 0.2mol/L CuSO4溶液，需要CuSO4 5H2O g．
（5）在配制硫酸亚铁溶液时，常常加入铁粉，请说明原因 （用离子方程式表示）
（6）过氧化钠跟水反应的化学方程式是 ．
17．人类在四千五百多年前就开始使用铁器，铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。请回答下列问题：
(1)丹霞地貌的岩层呈现出美丽的红色，是因为含有
A．Fe B．FeO C． D．
(2)市场上出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原铁粉，能够改善贫血，原因是这些钞粉与人体胃酸(主要成分是盐酸)作用转化成
A． B． C． D．
(3)取少量溶液于试管中，滴入NaOH溶液，该过程中观察到的现象是
A．只产生白色沉淀
B．只产生红褐色沉淀
C．产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
D．无明显变化
(4)溶液中含有少量杂质，除杂所需的试剂是
A．铜片 B．铁粉 C．氯气 D．锌粒
(5)检验溶液中是否存在，可以向溶液中滴入KSCN溶液，若含有，可观察到的现象是
A．溶液变为红色 B．溶液变为绿色 C．产生白色沉淀 D．产生红褐色沉淀
(6)合金的应用促进了人类社会的发展，制成下列物体的材料没有用到合金的是
A B C D
地铁列车的车体 潜水器耐压球壳 飞机发动机叶片 精美的青花瓷
A．A B．B C．C D．D
18．回答下列问题
(1)对羟基苯甲酸()的熔点()比邻羟基苯甲酸()的熔点()高，原因是
(2)纯金属内加入其他元素形成合金之后，合金硬度变大。结合纯金属和合金的结构如图所示，从微观的角度原因是
19．化学来源于生活，且应用于生活。请根据题意填空：
(1)钠有多种化合物，其中在加工馒头、面包和饼干等产品时，可用作膨松剂的是 (填“”或“NaCl”)。
(2)开盖后的铁强化酱油(铁元素以表示)久置于空气中易导致补铁效果不佳，主要原因是其中的铁元素由价升高到价，此转化过程体现了的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(3)我国发行的第五套人民币中，1角硬币的材质为铝合金。铝合金的硬度比纯铝的 (填“大”或“小”)。
三、实验题
20．纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。
资料卡片
物质 熔点/℃ 沸点/℃
SiCl4 -70 57.6
TiCl4 -25 136.5
I.工业上二氧化钛的制备方法：
①将干燥后的金红石(主要成分为TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
②将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。
③在TiCl4中加水，加热，水解得到沉淀TiO2·xH2O。
④ TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。
(1)根据资料卡片中信息判断，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是 ，分离二者所采取的操作名称是 。
(2)③中反应的化学方程式是 。
(3)若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在 (填仪器名称)中加热。
II.据报道：能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2，其过程大致如下：a. O2→2O b. O+H2O→2OH c. OH+OH→H2O2
(4)b中破坏的是 (填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
(5)H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的 (填“氧化性”或“还原性”)。
III.某研究性学习小组用下列装置模拟“生态马路”清除CO的原理。(夹持装置已略去)
(6)若缓慢通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为 。
(7)当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是 。
21．高纯二氧化硅可用来制造光纤。某蛇纹石的成分见下表：
组分 SiO2 MgO Na2O K2O Fe2O3
质量分数/% 59.20 38.80 0.25 0.50 0.8
通过下图流程可由蛇纹石制备较纯净的二氧化硅。
(1)蛇纹石中涉及的可溶性金属氧化物有 (写化学式)。
(2)步骤①中涉及SiO2反应的离子方程式为 。
(3)滤渣的成分有 (填化学式)。
(4)步骤②中洗涤沉淀的方法是
(5)步骤③反应的化学方程式为 ；实验室进行步骤③需要用到的主要仪器有 、泥三角、酒精灯和
22．分现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物)，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。
(1)A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是 ，反应中浓硫酸表现出的性质是 、 。
(2)连接好装置后，首先应进行的操作是 。
(3)装置C溶液反应时，体现气体的 性。
(4)称量E的质量，并将a g铁碳合金样品放入装置A中，再加入足量的浓硫酸，待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为 (写表达式)．
(5)甲同学认为，依据此实验测得的数据，计算合金中铁的质量分数会偏低，原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大．你认为改进的方法是 。
(6)乙同学认为，即使甲同学认为的偏差得到改进，依据此实验测得合金中铁的质量分数还会偏高．你认为其中的原因是 。
参考答案：
1．D
【详解】A．钢为Fe和碳的合金材料，硬铝为以Cu为主要合金元素的(含2.2—4.9%Cu、0.2—1.8%Mg、0.3—0.9%Mn、少量的硅，其余部分是铝)一类铝合金，合金具有良好的物理性质(硬度高、密度小等)和化学性质(抗腐蚀和抗氧化能力强)，故A正确；
B．生产普通玻璃的主要反应为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，其主要原料为石灰石、纯碱和石英砂，故B正确；
C．电解饱和食盐水的反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，工业上常用该反应制备氯气，故C正确；
D．绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学(clean chemistry)，即减少或消除危险物质的使用和产生的化学品和过程的设计，故D错误；
故答案为D。
2．B
【详解】A．青铜是铜锡合金，故A正确；
B．玻璃是非金属材料，不是合金，B错误；
C．碳钢是铁和碳的合金，C正确；
D．生铁是铁和碳的合金，D正确；
故答案选B。
3．A
【详解】A．青铜时我国使用最早的合金，钢铁使用广泛，是世界上使用量最大的合金材料，故A正确；
B．过氧化钠作潜水艇的供氧剂，O元素的化合价发生变化，发生氧化还原反应，故B错误；
C．高温下水蒸气与Fe反应生成四氧化三铁和氢气，四氧化三铁为黑色固体，故C错误；
D．Mg与NaOH溶液不反应，只有Al与NaOH溶液反应生成H2，故D错误；
故选：A。
4．D
【详解】A．合金具有硬度大，熔点低的优点，A错误；
B．砷化镓太阳能电池片，能将光能转化为电能，B错误；
C．核心舱配置的离子推进器以氙和氩气作为推进剂，氙和氩为0族元素，其单质属于稀有气体，C错误；
D．碳纤维框架主要成分是碳单质，玻璃纤维网主要成分为二氧化硅、氧化铝等，都属于无机非金属材料，D正确；
故选D。
5．D
【详解】A．C919使用的轮胎主要成分是橡胶，属于有机高分子材料，A不符合题意；
B．塑料水桶主要材料是塑料，塑料属于有机合成材料，不属于无机非金属材料，B不符合题意；
C．高铁钢轨主要成分是铁合金，铁合金属于金属材料，不属于无机非金属材料，C不符合题意；
D．陶瓷碗主要成分是硅酸盐，硅酸盐材料属于无机非金属材料，D符合题意；
故合理选项是D。
6．C
【详解】A．四氟乙烯与乙烯的共聚物属于有机物，A正确；
B．钢属于合金，属于金属材料，B正确；
C．氢气具有还原性，属于还原性气体，C错误；
D．光纤主要成分是二氧化硅，含有硅元素，D正确；
故答案为：C。
7．A
【详解】A．因黄铜的外观与黄金相似，不能从看外观来区分，A项正确；
B．盐酸会与合金中的锌反应，会产生汽泡可以区分，B项错误；
C．金属构成不一样，密度两者不同也可以区分，C项错误；
D．用火烧，黄铜表面会变黑色，因为铜被氧化成氧化铜，而黄金没有明显现象，能区分，D错误；
选A。
8．B
【详解】合金里每种成分都具有各自的化学性质。能溶于NaOH生成气体的有Al、Si，能溶于盐酸生成气体的有Fe和Mg，符合条件的为B。
9．A
【详解】A．硫酸属于酸，烧碱为NaOH属于碱，纯碱为Na2CO3属于盐，氧化钙属于氧化物，A正确；
B．合金的熔点一般比其成分金属的熔点低，B错误；
C．加热条件下氯气可以和Fe反应，C错误；
D．浓盐酸在反应过程中会变稀，变稀之后不再产生氯气，所以生成标准状况下的气体小于2.24L，D错误；
综上所述答案为A。
10．B
【详解】A．Ti—Fe合金是一种性能优良，价格低廉的储氢材料，A正确；
B．氧化亚铁是黑色物质，而三氧化二铁为红色粉末，可以用作红色颜料，B错误；
C．14C是碳的一种同位素，可以用来测定文物的年代，C正确；
D．钠钾合金，熔点低，导热性能好，可以用作核反应堆的传热介质，D正确；
故选B。
11．1.8×10-3ab
【详解】根据原子守恒，依据已知条件1t该绿柱石理论上能生产含镀量2%的镀铜合金的质量为=1.8×10-3abt。
12．(1)含碳量不同
(2) 高 大 延展
(3)钢
(4) 铬和镍 抗腐蚀
【详解】（1）生铁和钢都是铁和碳的合金，根据碳的含量不同分为生铁和钢，一般含碳量为2.0%~4.3%为生铁，含碳量为0.03%~2.0%的为钢，故答案为：含碳量不同；
（2）由(1)分析可知，生铁的含碳量比钢的高，生铁的硬度大，钢具有良好的延展性，故答案为：高；大；延展；
（3）钢是用量最大，用途最广的合金，故答案为：钢；
（4）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，常用的不锈钢中含Cr18%、含Ni8%，也有的不锈钢含Cr17%~19%，含Ni8%~13%，不易生锈，具有很强的抗腐蚀能力，故答案为：铬和镍；抗腐蚀。
13．(1)+H+＝H2O+CO2↑
(2)取补铁剂少许溶于水配成溶液，向该溶液中先加入KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水(或过氧化氢)，溶液变为血红色，证明补铁剂中只含亚铁离子
(3) 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3
(4) 大 Al2O3+2OH-＝2+H2O 2Al+2H2O+2NaOH＝2NaAlO2+3H2↑ 1:1
【详解】（1）小苏打为碳酸氢钠，碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，离子方程式为+H+＝H2O+CO2↑，
故答案为：+H+＝H2O+CO2↑；
（2）Fe2+具有还原性，易被氧化剂氧化生成Fe3+，且Fe2+和KSCN溶液不反应，但是Fe3+和KSCN溶液反应生成硫氰化铁络合物而使液体呈血红色，所以检验亚铁离子时，先向溶液中加入KSCN溶液，如果没有血红色能排除含有铁离子，然后再加入氧化剂如过氧化氢或氯水，如果此时溶液呈血红色，就说明含有亚铁离子，
故答案为：取补铁剂少许溶于水配成溶液，向该溶液中先加入KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水(或过氧化氢)，溶液变为血红色，证明补铁剂中只含亚铁离子；
（3）氢氧化亚铁为白色固体，在空气中极不稳定，易被空气中氧气氧化生成红褐色氢氧化铁，所以看到的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3，
故答案为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3。
（4）合金的硬度一般比其成分金属大，所以镁铝合金的硬度比金属铝的硬度大。NaOH溶液处理Al2O3膜，反应生成偏铝酸钠和水，反应为Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O，对应的离子方程式为Al2O3+2OH-＝2+H2O；合金中镁和NaOH溶液不反应，只有铝与NaOH溶液反应，反应的方程式为2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；设Al与NaOH反应生成的氢气为3mol，则参加反应的Al的物质的量为2mol，2molAl与足量盐酸反应生成的氢气仍为3mol，则Mg与稀盐酸反应生成的氢气为2mol，可知Mg的物质的量为2mol，因此，合金中镁铝的物质的量之比为2mol:2mol＝1:1，故答案为：大；Al2O3+2OH-＝2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；1:1。
14．(1)D
(2)A
(3)A
(4)D
(5)
【详解】（1）一般合金的熔点低于纯金属，硬度大于纯金属，故镁铝合金的熔点和硬度与纯金属铝比较，熔点低、硬度大，答案选D；
（2）A.盐酸为非氧化性酸，等物质的量的镁和铝都能和盐酸反应生成氢气；
B.硝酸为氧化性酸，与镁、铝反应不会生成氢气；
C.镁不能和氢氧化钠反应，铝和氢氧化钠反应生成氢气；
D.镁与浓硫酸(18mol/LH2SO4) 反应生成SO2气体，铝与浓硫酸发生钝化(常温)，
以上分析可知:加入盐酸，等物质的量的镁和铝都与盐酸反应产生氢气，所以氢气量最多；故答案为A；
（3）A．明矾溶液滴加到氢氧化钠溶液，开始没有现象，后生成沉淀，而氢氧化钠滴加到明矾溶液中，开始生成沉淀，后沉淀溶解，现象不同，可鉴别，选项A符合；
B．明矾溶液和盐酸不反应，无论互滴的顺序如何，均无明显现象，不可鉴别，选项B不符合；
C．溶液和烧碱溶液不反应，无论互滴的顺序如何，均无明显现象，不可鉴别，选项C不符合；
D．盐酸与烧碱溶液，无论如何滴加，均不明显现象，不可鉴别，选项D不符合；
答案选A；
（4）根据铝的质量相同，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，若Al都完全反应，则生成氢气应相等，而应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙= 1: 2，由方程式: 2Al + 6HCl=2AlCl3 + 3H2↑、2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑，可知酸与金属反应时酸不过量，碱与金属反应时碱过量，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1L3mol/L = 0.3mol，设铝与酸反应时酸完全反应，生成的氢气的物质的量为x，则:
解得x= =0 .15mol，则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol2=0.3mol，碱与金属铝反应时铝完全反应，设与碱反应的铝的物质的量为y，则：
解得y==0.2mol，则铝的质量为0.2mol27g/mol=5.4g，答案选D；
（5）当硫酸根完全沉淀时,则钡离子和硫酸根的个数比为1:1，该离子方程式为，反应结束时铝离子全部以偏铝酸根的形式存在，答案为。
15． 低 取少许合金加入少量盐酸（或稀硫酸、醋酸等），若有气泡产生，则可证明是假黄金 Cu2（OH）2CO3+4HCl=2CuCl2+CO2↑+3H2O
【详解】①钠、钾在常温下呈固态，而合金在常温下呈液态，这说明合金的熔点比其成分金属的熔点低；
②金是不活泼的金属，性质稳定，不与硫酸、盐酸等反应，而黄铜（铜锌合金）中的锌能与硫酸、盐酸等反应，所以取少许合金加入少量盐酸（或稀硫酸、醋酸等），若有气泡产生，则可证明是假黄金；
③铜绿是碱式碳酸铜，与盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和水，反应的化学方程式为Cu2（OH）2CO3+4HCl＝2CuCl2+CO2↑+3H2O。
16． 青铜（或铜合金、铜） 钢（或铁合金、铁） 9 9.03×1023（或1.5×6.02×1023、1.5NA） Cl2 NH3 5 2Fe3++Fe=3Fe2+ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
【详解】(1)在我国使用最早的合金是青铜，目前用量最大，用途最广泛的合金是钢，故答案为青铜(或铜合金、铜)；钢(或铁合金、铁)；
(2)m(H2O)=0.5mol×18g．mol-1=9g，N(H2O)=0.5mol×NA/mol=0.5NA，含有的原子总数为0.5mol×3×NA/mol=1.5NA，故答案为9；9.03×1023(或1.5×6.02×1023、1.5NA)；
(3)根据n==，相同质量时，气体的摩尔质量越大，物质的量越小，则分子数越少，因M(Cl2)＞M(CO2)＞M(O2)＞M(NH3)，则含有分子数目最少的是Cl2；根据n===，可知，相同质量时，气体的摩尔质量越大，物质的量越小，在相同温度和相同压强条件下，气体的体积越小，反之越大，则体积最大的是NH3，故答案为Cl2；NH3；
(4)配制0.2mol/L的CuSO4溶液100mL，需要CuSO4的物质的量=0.1L×0.2mol/L=0.02mol，蓝矾物质的量等于CuSO4的物质的量，故需要蓝矾的质量=0.02mol×250g/mol=5g，故答案为5；
(5)配制硫酸亚铁溶液时，常常加入铁粉，是因亚铁离子易被氧化，则加入铁发生2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为2Fe3++Fe=3Fe2+；
(6)过氧化钠与水反应的化学方程式是：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，故答案为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
【点睛】本题考查了物质的量的计算、溶液的配制等。本题的易错点为(4)和(5)，(4)中要注意CuSO4 5H2O的摩尔质量不是160g/mol；(5)中要注意铁离子的氧化性。
17．(1)C
(2)A
(3)C
(4)C
(5)A
(6)D
【解析】（1）
氧化铁为红棕色，故选C；
（2）
铁与盐酸反应生成亚铁离子，故选A；
（3）
硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，后迅速被氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁沉淀，颜色变化为白色-灰绿色-红褐色，故选C；
（4）氯气与氯化亚铁反应可生成氯化铁，故选C；
（5）
铁离子与KSCN反应生成学红色物质，故选A；
（6）
陶瓷是硅酸盐，不是合金，地铁列车车体材料为铝合金，潜水器耐压球壳为钛合金材料，飞机发动机叶片所用的材料主要包括复合材料以及高温合金，故选D。
18．(1)邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，使熔点降低；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，使熔点升高。
(2)金属原子排列中加入或大或小的其它元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的滑动变困难，故一般合金硬度相对组分金属变大。
【解析】（1）
从结构分析，邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，使熔点降低；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，使熔点升高。
（2）
金属原子规则排列，若在金属原子排列中加入或大或小的其它元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的滑动变困难，故一般合金硬度相对组分金属变大。
19．(1)NaHCO3
(2)还原性
(3)大
【详解】（1）碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳会使馒头、面包和饼干等疏松多孔，常用作膨松剂，故答案为：NaHCO3；
（2）由题意可知，开盖后的铁强化酱油久置于空气中易导致补铁效果不佳是因为酱油中的亚铁离子被空气中的氧气氧化为铁离子，反应中亚铁离子表现还原性，故答案为：还原性；
（3）一般情况下，合金的硬度比各组分都大，则铝合金的硬度比纯铝的大，故答案为：大。
20．(1) 液态 蒸馏
(2)TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl
(3)坩埚
(4)极性共价键
(5)氧化性
(6)37.5%
(7)将残留在装置中的CO2排出，被NaOH溶液吸收，减小误差；将剩余的CO气体排出并吸收，防止污染空气
【分析】从含杂质的金红石矿中提取TiO2，需要经过以下步骤：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO、SiO2++2C+2Cl2SiCl4+2CO；利用蒸馏的方法，获得纯净的TiCl4；TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl；灼烧TiO2·xH2O可获得TiO2。
（1）
TiCl4与SiCl4的熔点分别为-70℃、-25℃，沸点分别为57.6℃、136.5℃，则TiCl4与SiCl4在常温下的状态是液态，分离二者可利用沸点的差异，则所采取的操作名称是蒸馏。答案为：液态；蒸馏；
（2）
③中TiCl4水解生成TiO2·xH2O等，反应的化学方程式是TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl。答案为：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl；
（3）
TiO2·xH2O呈固态，让其分解需灼烧，若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在坩埚中加热。答案为：坩埚；
（4）
b中，O+H2O→2OH，则断裂O-H共价键，所以破坏的是极性共价键。答案为：极性共价键；
（5）
H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，将它们转化为不污染大气的CO2等，主要是利用了H2O2的氧化性。答案为：氧化性；
（6）
通入CO气体的物质的量为1mol，NaOH溶液增重16.5g，n(CO2)==0.375mol，则CO的转化率为=37.5%。答案为：37.5%；
（7）
反应后，装置内滞留一定量的CO2、CO，若不排出，会影响测定结果，并造成环境污染，所以当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是：将残留在装置中的CO2排出，被NaOH溶液吸收，减小误差；将剩余的CO气体排出并吸收，防止污染空气。答案为：将残留在装置中的CO2排出，被NaOH溶液吸收，减小误差；将剩余的CO气体排出并吸收，防止污染空气。
【点睛】气体通入装置后，将装置内的气体排出，后通入的气体滞留在装置内。
21．(1)Na2O、K2O
(2)SiO2+2OH-=+H2O
(3)MgO和Fe2O3
(4)向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2~3次
(5) H2SiO3SiO2+H2O 坩埚 三脚架或带铁圈的铁架台
【分析】蛇纹石中加入足量的NaOH溶液，Na2O、K2O、SiO2溶解，MgO、Fe2O3不溶，过滤后得滤渣和滤液；往滤液中加入过量稀盐酸，NaOH、KOH都转化为盐，Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀；过滤后煅烧，可制得高纯二氧化硅。
【详解】（1）因为NaOH、KOH都是可溶于水的强碱，所以蛇纹石中涉及的可溶性金属氧化物有Na2O、K2O。答案为：Na2O、K2O；
（2）步骤①中，SiO2与NaOH反应，生成硅酸钠和水，离子方程式为SiO2+2OH-=+H2O。答案为：SiO2+2OH-=+H2O；
（3）由分析可知，滤渣的成分有MgO和Fe2O3。答案为：MgO和Fe2O3；
（4）步骤②中洗涤沉淀时，需要让蒸馏水浸没沉淀，同时要让洗涤用水自然流出，方法是：向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2~3次。答案为：向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2~3次；
（5）步骤③中发生的是硅酸的分解反应，化学方程式为H2SiO3SiO2+H2O；实验室进行步骤③时，进行的操作是煅烧，需要用到的主要仪器有坩埚、泥三角、酒精灯和三脚架或带铁圈的铁架台。答案为：H2SiO3SiO2+H2O；坩埚；三脚架或带铁圈的铁架台。
【点睛】蒸发皿用于溶液的蒸发浓缩，坩埚用于固体的灼烧。
22．(1) 2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 酸性 氧化性
(2)检查装置气密
(3)还原
(4)×100%
(5)E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管
(6)反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中，导致b偏低
【分析】铁碳合金在加热条件下与浓硫酸反应，产生的气体通过品红溶液检验是否产生二氧化硫，通过足量酸性高锰酸钾溶液除尽二氧化硫，再利用浓硫酸干燥，最后用足量碱石灰吸收，通过质量差检验产生二氧化碳的量。
【详解】（1）铁和浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：2Fe+6H2SO4（浓）Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O，在该反应中部分硫元素从+6价降为+4价，同时生成硫酸铁，所以硫酸表现出的性质是酸性和氧化性；故答案为2Fe+6H2SO4（浓）Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O；酸性和氧化性；
（2）该实验中有气体产生，连接好装置后，首先应进行的操作是检查装置气密性，故答案为检查装置气密性；
（3）装置C是利用高锰酸钾溶液的强氧化性吸收二氧化硫，5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ，反应中体现了二氧化硫的还原性，故答案为还原；
（4）称取ag铁碳合金，加入过量浓硫酸，加热待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E装置并称重，E增重bg，则生成二氧化碳的质量为bg，根据质量守恒定律，则ag铁碳合金中含碳元素的质量为=g，则含铁的质量为ag-g，铁的质量分数为×100%；故答案为×100%；
（5）E中所装试剂为碱石灰，可吸收空气中CO2、H2O使b增大，改进的方法是增加一个盛碱石灰的干燥管防止空气中的二氧化碳和水进入；故答案为E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管；
（6）装置中生成的二氧化碳不能全部被碱石灰吸收会导致测定结果偏低，故答案为反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中，导致b偏低。
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