3.2 金属材料 同步练习题
一、选择题
1.在含有Fe3+、Fe2+、Mg2+的稀溶液中加入足量Na2O2固体,充分反应后微热,再加入过量稀盐酸,完全反应,则离子数目没有变化的是
A.Fe3+ B.Mg2+ C.Fe2+ D.Na+
2.下列关于金属性质的叙述中正确的是
A.Na加入到过量FeCl3溶液中可得Fe
B.金属单质参与反应时,金属一定失电子
C.铁丝不论在空气中还是纯氧中都不会燃烧
D.铝不易被氧化
3.下列物质性质与用途的对应关系不正确的是
A.能吸收产生v,可用作呼吸面具供氧剂
B.熔点高,可用作耐高温材料
C.小苏打能与碱反应,可用作抗酸药
D.漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水的消毒
4.下列物质的性质与其应用对应关系正确的是
选项 性质 应用
A 具有氧化性 漂白纸浆
B 具有酸性 吸收烟气中的
C 具有还原性 清除游泳池中超标的
D 是活泼金属 储运浓硝酸的铝罐
A.A B.B C.C D.D
5.常温下,下列各组粒子在指定溶液中能大量共存的是
A.强酸性溶液:、、、
B.无色透明溶液:、、、
C.使酚酞变红的溶液:、、、
D.加入铝粉放出的溶液:、、、
6.含有相同物质的量的HCl和NaOH溶液中加入足量的铝粉,放出的氢气在同温同压下的体积比为
A.1∶6 B.1∶3 C.2∶3 D.3∶2
7.某混合物可能含有Al、Cu、、,为探究该混合物成分,某兴趣小组设计如图分析方案。下列分析错误的是
A.固体P一定是纯净物
B.若,则原混合物中可能含有Al
C.蓝绿色溶液中一定含有的金属阳离子为、
D.向溶液N中通入足量的,一定可观察到有白色沉淀生成
8.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.钠的金属活泼性强,可用于制作高压钠灯
B.氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料
C.碳酸氢钠受热易分解,可用于中和过多的胃酸
D.明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水
9.下列有关实验操作、现象、解释或结论均正确的是
选项 实验操作 实验现象 解释或结论
A 往烧杯中加入研细的NH4Cl晶体和Ba(OH)2 8H2O晶体,并将烧杯放在滴有水的玻璃片上,用玻璃棒迅速搅拌烧杯内混合物 产生刺激性气味气体,烧杯底部结冰,与玻璃片粘在一起 吸热反应不一定需要加热条件才能发生
B 用导线将一块锌片和一块铜片连接起来,同时插入盛有稀硫酸的烧杯中 锌片逐渐溶解,铜片表面有气泡产生 Zn和Cu均能与稀硫酸发生反应
C 将久置空气中的铝片加入NaOH溶液中 开始无气体生成,之后铝片表面有气泡产生 开始没有化学反应发生
D 将少量NH4Cl晶体放入试管底部,在试管口塞上一团棉花,用酒精灯在试管底部药品处小火微热 试管底部的固体消失。试管口处的内壁上出现“白霜” NH4Cl晶体依次发生了升华和凝华
A.A B.B C.C D.D
10.下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法中,不正确的是
A.镁粉(铝粉):加入溶液
B.溶液():通入适量
C.固体():加热固体混合物
D.气体():通过饱和溶液
二、填空题
11.在地壳中含量最多的金属元素是 ,该金属广泛使用较迟的主要原因是 ,它在常温下却具有很强的抗腐蚀能力,原因是 ;
12.高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应如下:Al2O3+3C+N22AlN+_______;
(1)请将化学方程式补充完整: 。
(2)Al2O3能与盐酸反应也能与氢氧化钠反应,属于 氧化物。
13.实验室药品橱柜中摆列着如下试剂和药品:①稀盐酸,②氢氧化钠固体,③氢氧化钠溶液,④铜,⑤氯化钠固体,⑥硝酸银溶液,⑦酒精,⑧碳酸钠固体,⑨碳酸钾固体。回答下面问题:
(1)氯化钠、碳酸钠与碳酸钾有如下关系:
该分类属于 (填“树状分类法”或“交叉分类法”)。属于图Ⅱ部分的是 (填“氯化钠”“碳酸钠”或“碳酸钾”)。
(2)上述9种试剂或药品中属于电解质的是 (填序号,下同),属于非电解质的是 ,能导电但既不属于电解质也不属于非电解质的是 。
(3)写出试剂③中NaOH在水溶液中的电离方程式 。写出试剂⑨中在水溶液中的电离方程式 。
(4)称取53g试剂⑧固体,含有 mol,与足量试剂①稀盐酸反应,消耗 mol,反应的化学方程式是 。
14.镁带在空气中充分燃烧后,将所得固体产物加到50mL一定浓度的盐酸中,向该溶液中加入0.50 mol L-1的NaOH溶液所得某些产物与加入NaOH溶液体积的关系如图所示(不考虑气体溶解)。(已知:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑)请计算:
(1)加NaOH反应后产生NH3的体积为 L(标况)
(2)该盐酸的物质的量浓度为 mol L-1
(3)燃烧产物中氮化镁的质量为 g。
15.在标准状况下进行下列实验:甲、乙、丙各取30.00 mL同浓度的盐酸,加入同一镁、铝合金,产生气体,测得有关数据列表如下:
实验序号 甲 乙 丙
合金质量 0.255g 0.385g 0.459g
气体体积 280 mL 336 mL 336 mL
分析上表数据后填空:
①盐酸的物质的量浓度为 mol/L;
②合金中镁与铝的物质的量之比为 。
16.已知A为淡黄色固体,R是地壳中含量最多的金属元素的单质,T为生活中使用最广泛的金属单质,D是具有磁性的黑色晶体,C、F是无色无味的气体,H是白色沉淀,W溶液中滴加KSCN溶液出现血红色。
(1)物质A的化学式为 ,F化学式为 ;T化学式为 。
(2)B和R在溶液中反应生成F的化学方程式为 ;
(3)H在潮湿空气中变成M的实验现象是 ,化学方程式为 。
(4)由反应A和水反应生成B和C可知A有作为 的用途。
17.如图所示,圆底烧瓶中盛有0.1800g镁条,加入10.00mL2.00mol/L的硫酸溶液。反应完全后,产生氢气 180.00mL。
(1)根据实验数据计算,气体的摩尔体积为 。
(2)若本次实验的参考值为23.2L/mol,则实验的相对偏差为 ;造成此次偏差的原因可能是(写出一条理由即可) 。
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:,能够被氧化为,转变为沉淀析出,转变为沉淀析出。由于没有过滤,再加入过量稀盐酸,沉淀转变为,所以减少,增多,再转变为数目不变,增多,故选B。
2.B
解析:A. Na加入到过量FeCl3溶液中,首先是和水反应,而不是和FeCl3发生置换反应,故A错误;
B. 由于金属原子最外层电子小于4,在反应中容易失去电子,故金属单质参与反应时,金属一定失电子,故B正确;
C. 铁丝在氧气中能燃烧生成四氧化三铁,在空气中不能燃烧,故C错误;
D. 铝是活泼金属,容易被氧化,故D错误;
本题答案 B 。
3.C
解析:A.能吸收生成和Na2CO3,可用作呼吸面具供氧剂,故A正确;
B.熔点高,可用作耐高温材料,故B正确;
C.小苏打是碳酸氢钠,能够和酸反应,可用作抗酸药,故C错误;
D.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,故D正确;
故选C。
4.C
解析:A.漂白纸浆是利用的漂白性,A项错误;
B.吸收烟气中的是利用的氧化性,B项错误;
C.具有还原性,可以和反应,从而除去,C项正确;
D.室温下,遇浓硝酸钝化,D项错误;
答案选C。
5.C
解析:A.会催化分解,两者不能大量共存,A不符合题意;
B.和会发生歧化反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.使酚 变红的溶液显碱性,碱性溶液中、、、之间不反应,且均不与反应,能大量共存,符合题意;
D.加入铝粉放出的溶液可能为酸性,也可能为碱性,酸性溶液中有一般不生成氢气,碱性溶液中不能大量存在,不符合题意;
故选C。
6.B
解析:、,相同物质的量的酸和碱对应放出的氢气的量的关系,、,故相同物质的量的酸和碱对应放出的氢气的量为1∶3;
故答案为:B。
7.D
【分析】M加入过量氢氧化钠,若有铝、氧化铝则转化为偏铝酸钠,铜、氧化铁不反应进入N;N加入过量稀盐酸,氧化铁和盐酸生成氯化铁、氯化铁会与铜生成氯化铜和氯化亚铁,得到固体P,说明铜过量,得到蓝绿色溶液,则说明铁和部分铜转化为氯化铜、氯化亚铁;
解析:A.由分析可知,固体P一定是纯净物铜,A正确;
B.若,则原混合物中可能含有和氢氧化钠反应的铝或氧化铝或两者均有,B正确;
C.由分析可知,蓝绿色溶液中一定含有的金属阳离子为、,C正确;
D.若不含铝、氧化铝,则向溶液N中通入足量的,不能观察到白色沉淀生成,D错误;
故选D。
8.D
解析:A.钠的焰色反应为黄色,透雾性强,单质钠可以做高压钠灯,性质和用途不对应,故A不符合题意;
B.氧化铝熔点高,可以做耐火材料,氧化铝是离子化合物,可用作电解冶炼铝的原料,性质和用途不对应,故B不符合题意,
C.碳酸氢钠可以和盐酸反应,可用于中和过多的胃酸,性质和用途不对应,故C不符合题意;
D.明矾溶于水能电离出铝离子,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中悬浮的小颗粒,起到净水作用,性质与用途具有对应关系,故D符合题意;
答案选D。
9.A
解析:A.往烧杯中加入研细的NH4Cl晶体和Ba(OH)2 8H2O晶体,并将其放在滴有水的玻璃片上,用玻璃棒理速搅拌混合物,可观察到产生刺激性气味气体,烧杯底部结冰,与玻璃片粘在一起,说明该反应是个吸热反应,则可得出吸热反应不一定需要加热条件才能发生,A符合题意;
B.用导线将一块锌片和一块铜片连接起来,同时插入盛有稀硫酸的烧杯中,锌片逐渐溶解,铜片表面有气泡产生,形成原电池反应,Zn为负极,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,Cu为正极,电极反应为:2H++2e-=H2↑,则说明Zn能与稀硫酸发生反应,而Cu并未参与反应,B不合题意;
C.开始无气体生成,是因为氧化铝和氢氧化钠发生反应,C不合题意;
D.将少量NH4Cl晶体放入试管底部在试管口塞上一团棉花,用酒精灯在试管底部药品处小火微热,观察到试管底部的固体消失,是由于NH4ClNH3+HCl,试管口处的内壁上出现“白霜”,是由于NH3+HCl=NH4Cl,则不是NH4Cl晶体依次发生了升华和凝华,D不合题意;
故选A。
10.D
解析:A.铝具有两性,可以和NaOH反应,镁不可以和NaOH反应,所以加入NaOH溶液可以去除镁粉中的杂质铝粉,A项正确;
B.Cl2可以和FeCl2反应生成FeCl3,所以通入适量Cl2可以除去FeCl2,B项正确;
C.NaHCO3的热稳定性小于Na2CO3的热稳定性,NaHCO3加热会分解生成Na2CO3、H2O、CO2,所以加热可以除去Na2CO3中的NaHCO3,C项正确;
D.CO2能和Na2CO3发生反应,生成NaHCO3,因此不能用饱和Na2CO3溶液除去CO2中的HCl,D项错误;
答案选D。
二、填空题
11. 铝 因为铝是一种活泼性很强的金属,难以还原 表面有一层致密的氧化物薄膜,起隔绝空气的作用
解析:在地壳中含量最多的金属元素是铝元素,因为铝是一种活泼性很强的金属,难以还原,故不好广泛使用,因为表面有一层致密的氧化物薄膜,起隔绝空气的作用,故在常温下却具有很强的抗腐蚀能力。
12.(1)3CO
(2)两性
解析:(1)根据反应前后原子的种类和数目不变即可将方程式配平:Al2O3+3C+N22AlN+3CO。
(2)两性氧化物是指遇强酸显碱性,遇强碱显酸性的氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应,都生成盐和水。Al2O3能与盐酸反应也能与氢氧化钠反应,属于两性氧化物。
13.(1) 交叉分类法 碳酸钠
(2)②⑤⑧⑨ ⑦ ①③④⑥
(3)
(4) 1 1
【分析】①稀盐酸,是混合物,既不属于电解质也不属于非电解质,能导电;
②氢氧化钠固体,是化合物,属于电解质,不能导电;
③氢氧化钠溶液,是混合物,既不属于电解质也不属于非电解质,能导电;
④铜,是单质,既不属于电解质也不属于非电解质,可导电;
⑤氯化钠固体,是化合物,属于电解质,不能导电;
⑥硝酸银溶液,是混合物,既不属于电解质也不属于非电解质,能导电;
⑦酒精,是化合物,属于非电解质,不能导电;
⑧碳酸钠固体,是化合物,属于电解质,不能导电;
⑨碳酸钾固体,是化合物,属于电解质,不能导电;
解析:(1)交叉分类法是根据物质不同的分类标准对同一事物进行多种分类的一种分类方法。树状分类法是对同一类事物按照某些属性进行再分类的方法。该分类属于交叉分类法。Ⅱ既属于钠盐、又属于碳酸盐,则属于图Ⅱ部分的是碳酸钠。
(2)据分析,上述9种试剂或药品中属于电解质的是②⑤⑧⑨,属于非电解质的是⑦,能导电但既不属于电解质也不属于非电解质的是①③④⑥。
(3)NaOH在水溶液中的电离方程式为。在水溶液中的电离方程式为。
(4)53g 固体的物质的量为,则含有1mol,与足量试剂①稀盐酸反应,反应的化学方程式是,则消耗盐酸的物质的量为碳酸钠的2倍,即1mol。
14.(1)0.448 (2)3 (3)1
解析:(1)当加入260mL氢氧化钠溶液时,生成沉淀达到最大,但氨气为0,因为氨气溶于盐酸,生成氯化铵,当加入3000mL氢氧化钠溶液时,生成氨气达到最大,所以消耗n(NaOH)=n(HCl)=n(NH4Cl)=0.04L×0.5 mol L-1=0.02mol,所以标况下,V(NH3)=0.02mol×22.4L·mol-1=0.448L;
(2)当加入300mL氢氧化钠溶液时,此时溶液中的溶质为氯化钠,根据Na、Cl守恒,有HCl~NaCl~NaOH,可得n(HCl)=n(NaOH)=cV=0.5 mol L-1×0.3L=0.15mol,所以;
(3)由第(1)问可知n(NH3)=0.02mol,且由N原子守恒可知,,所以 。
15.1∶1
解析:盐酸浓度、体积一定,甲中合金质量小于乙中合金质量且甲中生成气体体积小于乙中气体体积,说明甲中盐酸过量,金属完全反应,乙中合金质量小于丙中合金质量且乙、丙生成气体体积相等,说明乙、丙中盐酸完全反应,生成336mL氢气需要金属的质量为0.255g×=0.306g,故乙中金属剩余,盐酸不足,盐酸完全反应生成氢气336mL,氢气的物质的量为=0.015mol,根据氢元素守恒可以知道n(HCl)=2n(H2)=2×0.015mol=0.03mol,盐酸的物质的量浓度为=1mol/L;甲中盐酸有剩余金属完全反应,此时生成氢气280mL,故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比。设镁、铝的物质的量分别为x、y,H+得电子的物质的量为=0.025mol,根据合金质量和转移电子守恒可知:
,解得,故合金中镁与铝的物质的量之比为0.005mol∶0.005mol=1∶1。
16.Na2O2 H2 Fe 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 供氧剂
【分析】A为淡黄色固体,其能与水反应,则其为Na2O2;R是地壳中含量最多的金属元素的单质,则其为Al;T为生活中使用最广泛的金属单质,则其为Fe;D是具有磁性的黑色晶体,则其为Fe3O4;Na2O2与水反应生成NaOH和O2,所以C为O2;Al与NaOH溶液反应,生成偏铝酸钠和氢气,所以F为H2,B为NaOH;Fe3O4与盐酸反应,生成FeCl3、FeCl2和水,FeCl3再与Fe反应,又生成FeCl2,所以E为FeCl2;它与NaOH溶液反应,生成白色沉淀H,H是Fe(OH)2;Fe(OH)2在空气中被氧化为Fe(OH)3,它与盐酸反应生成W,W是FeCl3。
解析:(1)根据上述分析,A为过氧化钠,化学式为Na2O2;F为氢气,化学式为:H2;T为Fe;故答案为:Na2O2;H2;Fe;
(2)NaOH和Al在溶液中反应生成H2的反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(3)Fe(OH)2在潮湿空气中变成Fe(OH)3的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;答案为:白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4)Na2O2和水反应生成NaOH和O2,由此反应可知A有作为供氧剂的用途,答案为:供氧剂。
17.(1)24L/mol
(2) 偏高 镁条中混有杂质Al
解析:(1)0.18g 镁条的物质的量为n=0.0075mol,加入 10.00mL2.00mol/L的硫酸n(H2SO4)=0.02mol,Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,硫酸过量,按镁计算生成氢气为:0.0075mol,气体的摩尔体积==24L/mol,故答案为24L/mol;
(2)根据实验数据计算,气体的摩尔体积为24L/mol大于本次实验的参考值为23.2L/mol,若镁条中混有杂质,比如杂质为 Al,铝的摩尔质量大于镁,计算出的金属的物质的量偏小,气体的摩尔体积计算出偏高