3.2 金属材料 同步练习题 (含解析)2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

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名称 3.2 金属材料 同步练习题 (含解析)2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
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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 2023-11-28 18:08:56

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文档简介

3.2 金属材料 同步练习题
一、选择题
1.将相同物质的量的镁和铝分别与足量的盐酸反应,镁和铝放出氢气在相同条件的体积之比是
A.1∶1 B.2∶3 C.8∶9 D.3∶2
2.不锈钢通常不与酸、碱、盐反应,是因为加入了( )
A.Ni和Cr B.Ni和Au
C.Cr和Au D.Cr和Pt
3.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.Al与NaOH溶液的反应:2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
B.稀H2SO4和Ba(OH)2溶液混合:SO+H++OH-+Ba2+=H2O+BaSO4↓
C.Na2O2与H2O的反应:Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑
D.稀盐酸滴在铜片上:Cu+2H+=Cu2++H2↑
4.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
5.反应可制备广谱消毒剂,装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是
A.按气流从左至右,装置中导管连接顺序为f→c→d→a→b→e
B.升高温度不利于装置A中产品的生成
C.当加入4mol NaOH时,最多消耗氰尿酸()1mol
D.装置D中橡皮管可平衡气压,便于浓盐酸顺利流下
6.下列关于元素及其化合物的性质和相应用途说法不正确的是
A.Al2O3熔点高,可耐高温材料
B.金属钠导热性好,可用作传热介质
C.NH4HCO3容易分解,可用作氮肥
D.Fe2O3呈红色,可用作颜料
7.氧化铝用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器,是利用了氧化铝
A.是白色固体 B.不溶于水
C.熔点很高 D.是金属氧化物
8.化学与生产和生活、军事、科研产品紧密相关,下列说法错误的是
A.家庭用的“”消毒液与洁厕灵不能同时混合使用,否则会生成对环境有害的气体
B.黄河入海口沙洲的形成与用卤水点豆腐,都体现了胶体聚沉的性质
C.铝是地壳里含量最多的金属元素,在常温下,铝不能与氧气反应
D.碳酸氢钠常用于治疗胃病
9.下列关于金属冶炼的说法不正确的是( )
A.金属冶炼的方法选择是由金属的活泼性决定的
B.工业上常用电解熔融氯化物的方法来冶炼钠、镁、铝
C.热还原法冶炼金属常用的还原剂有焦炭、一氧化碳和氢气
D.金属冶炼的本质是找到合适的还原剂(或还原手段)将金属属从其化合物中还原出来
10.将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入100mL 4.4mol L-1盐酸中,充分反应后产生896mLH2(标准状况),残留固体1.28g,过滤、滤液中的金属离子只有Fe2+。将滤液加水稀释到200mL,测得其中c(H+)为0.4mol L-1。则此时溶液中c(Fe2+)为
A.2mol L-1 B.1.8mol L-1 C.0.9mol L-1 D.0.3mol L-1
二、填空题
11.钠、铝和硫是中学化学常见的三种重要元素。请回答下列问题:
(1)钠在空气中燃烧生成 (填“”或“”);
(2)能溶于强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)加热时,浓硫酸可与木炭反应,请配平反应的化学方程式: 。
(浓)
12.根据图像中的信息先确定反应物和生成物,然后根据图像中各物质量的关系确定反应物和生成物的计量关系。如向密闭容器中加入0.2molH2S,反应在不同温度(900~1500℃)下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,则在此温度区间内,H2S热分解反应的化学方程式为 。
13.工业上以铝土矿(主要成分可表示为)为原料生产铝,主要包括下列过程:
①将粉碎、筛选后的铝土矿溶解在NaOH溶液中;
②通入过量,使①所得溶液中析出固体;
③使脱水生成;
④电解熔融生成铝。
请写出上述各有关反应的化学方程式,并推测哪一步转化过程消耗的能量最多,为什么?
14.某同学在实验室配制了一瓶浓度约为0.10mol/L的NaOH溶液。现欲测定其准确浓度,用准确称取的0.4080g邻苯二甲酸氢钾()溶于20mL水所得的溶液与该NaOH溶液反应,测得恰好完全反应时消耗该NaOH溶液的体积为18.20mL。试计算该溶液中NaOH的物质的量浓度 。(已知:)
15.按要求完成下列填空:
(1)①氮气在标准状况下的体积为 ,含有氮原子数目为 个。
②中阴、阳离子的个数比为 。
③现有标准状况下和混合气体,其质量为,则此混合气体中,和的物质的量之比是 。
④某金属氯化物中含有,则金属M的摩尔质量为 。
(2)目前很多自来水厂使用来消毒、杀菌。工业制取的反应:,该反应的还原剂为 ,若制得,转移电子的数目为 个。
16.金属铝在酸性或碱性溶液中均可与发生氧化还原反应,转化关系如下:
已知,气体D和F反应可生成盐,气体D和A溶液反应生成白色沉淀。请回答:
(1)C、E排入大气中会造成大气污染,在催化剂存在下,D可以将C或E转化为无毒的气态单质,写出C与D反应的化学方程式 。
(2)写出铝在碱性条件下与反应的离子方程式: 。
(3)除去气体C中的杂质气体E的化学方法(用化学方程式表示): 。
(4)Al与在酸性条件下反应,Al与被还原的的物质的量之比是 。
17.Ⅰ.某同学在实验室配制了一瓶500浓度约为0.1的溶液。现欲测定其准确浓度,用20.00浓度为0.1010的邻苯二甲酸氢钾()标准溶液与该溶液反应,测得恰好完全反应时平均消耗该溶液的体积为18.50。(已知:)
(1)溶液需要经过标准溶液测定后方可确定其准确浓度(排除操作因素),原因可能是
(2)经测定,该溶液的浓度为 (保留4位有效数字)。
(3)该实验大约需要800.1010的标准溶液。
①配制溶液时,不需要用到的仪器为 、 (选填序号)。
②配制该溶液过程中,下列操作可能引起所配溶液浓度偏高的是 (填序号)。
a.容量瓶未干燥,含有少量蒸馏水 b.转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面
c.溶液从烧杯转移到容量瓶后没有洗涤烧杯 d.定容时俯视刻度线
Ⅱ.欲配制2500.1的稀盐酸,实验室的浓盐酸密度为1.25,质量分数为36.5%。请回答下列问题:
(4)需要量取浓盐酸的体积为 。
(5)配制该溶液的操作顺序是:D→ →B(用字母符号表示,每个字母符号只用一次)。
A.用30蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒各2~3次,将洗涤液全部注入容量瓶中并轻轻摇动
B.将容量瓶盖紧,振满,摇匀
C.将已恢复至室温的盐酸沿玻璃棒注入所选用的容量瓶中
D.用量筒准确量取所需体积的浓盐酸,将其沿玻璃棒注入烧杯中,再向烧杯中加入少量蒸馏水(约30),用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
E.改用胶头滴管滴加蒸馏水,使溶液的凹液面恰好与容量瓶的刻度线相切
F.继续往容量瓶中小心地滴加蒸馏水,直到液面接近刻度线1~2处
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气,;铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气:;由方程式体现的关系可知,相同物质的量的镁和铝分别与足量的盐酸反应,镁和铝放出氢气物质的量之比为2:3,根据阿伏伽德罗定律可知,相同条件的体积之比是2:3;
故选B。
2.A
解析:不锈钢中添加的元素主要是Ni和Cr。Cr是防氧化元素,使不锈钢表面形成一层致密的氧化物保护膜,防止内部的Fe与外界物质接触;Ni是防腐蚀元素,使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性,答案为A。
3.A
解析:A.Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式正确,故A正确;
B.离子方程式的系数不正确,正确的离子方程式为:SO+2H++2OH-+Ba2+=2H2O+BaSO4↓,故B错误;
C.离子方程式的系数不正确,正确的离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,故C错误;
D.稀盐酸与铜片不反应,故D错误;
故选A。
4.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。
5.C
【分析】浓盐酸和反应生成,盐酸具有挥发性,所以生成的氯气中含有HCl,用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,氯气与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,和NaClO反应生成、NaOH和H2O,发生反应的化学方程式为。氯气有毒,多余的氯气需要用NaOH溶液吸收,防止污染环境。
解析:A.A为制取的装置、B为除去氯气中的HCl的装置、C为处理尾气装置、D为制取装置,所以完成上述实验,按气流从左至右,导管连接顺序为f→c→d→a→b→e,A正确;
B.升高温度,和NaOH溶液反应生成,生成NaClO浓度减小,不利于装置A中产品的生成,B正确;
C.由反应方程式:、,可得关系式:,加入4molNaOH时,可消耗1mol,由于产物也生成NaOH,则消耗氰尿酸大于1mol,C错误;
D.装置D是浓盐酸和反应生成,由于产生气体,装置D内压强较大,使用橡皮管可平衡气压,便于浓盐酸顺利流下,D正确;
答案选C。
6.C
解析:A.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料和防火材料,故A正确;
B.金属材料是良好的导热介质,金属钠导热性好,可用作传热介质,故B正确;
C.NH4HCO3含有植物需要的营养元素N元素,可用作氮肥,与其易分解的性质无关,故C错误;
D.Fe2O3呈红棕色,可用作颜料,故D正确;
故选:C。
7.C
解析:氧化铝俗称刚玉,具有很高的熔点,所以常用来用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器,故答案为C。
8.C
解析:A.84消毒液主要成分为次氯酸钙,洁厕灵主要成分为盐酸,两者混合可产生有毒的氯气,A正确;
B.海水中含有较多的电解质,河水遇到海水中的电解质可发生聚沉,豆浆中的蛋白质,可在卤水作用下发生聚沉,B正确;
C.常温下铝可与氧气生成致密的三氧化二铝薄膜,C错误;
D.碳酸氢钠可与胃液中的盐酸发生反应,治疗胃酸过多,D正确;
故选C。
9.B
解析:A.金属冶炼的方法选择是由金属的活泼性决定的,活泼的金属用电解的方法,比较活泼的可以用热还原法,不活泼的金属可以用热分解法,故正确;
B.工业上用电解熔融的氯化钠、氯化镁和氧化铝的方法得到钠、镁、铝金属,故错误;
C.利用还原剂把金属元素从化合态变为游离态,因此热还原法常用的还原剂有碳和一氧化碳和氢气等,故正确;
D.金属冶炼就是金属元素从化合态变为游离态,需要找到合适的还原剂或还原手段,故正确。
故选B。
10.C
解析:完全反应后滤液中的金属离子只有Fe2+,说明溶液中没有Cu2+、Fe3+,则溶液中阳离子有Fe2+和H+,溶质为FeCl2和HCl,根据电荷守恒得:2c(Fe2+)+c(H+)=c(Cl-),稀释后溶液中氯离子浓度为2.2mol/L,则c(Fe2+)=×[c(Cl-)-c(H+)]=×[2.2mol/L-0.4mol/L]=0.9mol/L。
故选C。
二、填空题
11.(1)
(2)两性
(3) 2
解析:(1)钠在空气中燃烧生成;
(2)既能溶于强酸,也能溶于强碱溶液生成盐和水,则是一种两性氧化物;
(3)C元素化合价从0价升高至+4价,S元素化合价从+6降低至+4价,由得失电子守恒,含S元素的物质系数配2,含C元素的配1,则配平化学方程式为。
12.2H2S2H2+S2
解析:图中纵轴表示各组分的体积分数,的分解反应为吸热反应,随着温度升高,体积分数减小的是反应物,体积分数增大的是生成物单质硫和氢气;选择时的数据进行分析,的体积分数为,此时生成的两种单质的体积分数分别为、,若将单质硫写为“”,则与氢气的体积分数应该相等,若将单质硫写为双原子分子“”,则氢气的体积分数为“”的两倍,故热分解反应的化学方程式为。
13.①;
②NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
③2Al(OH)3Al2O3+3H2O;
④2Al2O3(熔融)2Al+3O2↑;
第四步消耗能量最多,原因:前两步常温下就可以进行,第三步在高温条件下进行,而第四步中Al2O3熔点高,电解熔融的氧化铝需要消耗大量的电能
解析:①铝土矿主要成分为,铝土矿溶解在NaOH溶液中,发生的反应为:;
②NaAlO2溶液中通入过量的CO2,反应生成Al(OH)3和碳酸氢钠,反应的化学方程式为:
NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
③高温条件下脱水生成,化学反应方程式为:2Al(OH)3Al2O3+3H2O;
④电解熔融生成铝和氧气,化学反应方程式为:2Al2O3(熔融)2Al+3O2↑;
第四步消耗能量最多,前两步常温下就可以进行,第三步在高温条件下进行,而第四步中Al2O3熔点高,电解熔融的氧化铝需要消耗大量的电能。
14.1099mol/L
解析:0.4080g邻苯二甲酸氢钾的物质的量为,根据反应的原理可知,消耗的氢氧化钠的物质的量等于邻苯二甲酸氢钾(KHA表示)的物质的量,则有n(KHA) =c(NaOH) V(NaOH)可知,c(NaOH)= 。
15.(1) 44.8L 4NA或2.408×1023 1:2 2:1 64
(2) H2O2 0.5NA或3.01×1023
解析:(1)①氮气的物质的量为=2mol,则该氮气在标准状况下的体积为=44.8L;2mol氮气含的氮原子数目为=4NA;
②的物质的量为=0.5mol,则Na2O2中阴、阳离子的个数比为=1:2;
③现有标准状况下和混合气体,则混合气体的物质的量为,设混合气体中的物质的量为x,的物质的量为y,则x+y=0.3mol,44x+28y=11.6g,联立解得x=0.2mol,y=0.1mol,所以两者的物质的量之比为:0.2mol:0.1mol=2:1;40.5g某金属氯化物MCl2中含有0.6 mol Cl-,MCl2的物质的量为0.3mol,设MCl2的摩尔质量为a g/mol,,a=135,则金属M的摩尔质量为135g/mol-71g/mol=64g/mol。
(2)在中,H2O2中-1价O的化合价升高,发生氧化反应生成O2,则H2O2为还原剂;Cl的化合价从+5价降低到+4价,制得2mol ClO2(即135g),转移2mol电子,若制得 33.25 gClO2 ,转移电子的数目为0.5NA 或3.01×1023。
16.6NO+4NH35N2+6H2O 8Al+3+5OH +2H2O=8+3NH3↑ 3NO2+H2O=2HNO3+NO 1:1
【分析】金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3-发生氧化还原反应,由转化关系图可以知道,在酸性环境下,反应生成铝盐和一氧化氮,碱性环境下生成偏铝酸盐和氨气,氨气催化氧化可以生成一氧化氮和水,一氧化氮可以和氧气反应生成二氧化氮,故A为硝酸铝,B为偏铝酸盐,C为一氧化氮,D为氨气,E为二氧化氮,F为硝酸,然后结合元素化合物性质及化学用语来解答。
解析:(1)氨气可以和一氧化氮发生氧化还原反应生成无毒气体单质为氮气,与一氧化氮反应的化学方程式为:6NO+4NH35N2+6H2O;
(2)根据分析铝在碱性条件下与硝酸根离子反应生成偏铝酸根离子和氨气,离子方程式为:8Al+3+5OH +2H2O=8+3NH3↑;
(3)二氧化氮与水反应而一氧化氮与水不反应,除去气体NO中杂质气体NO2的化学方法用方程式表示为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(4)Al与在酸性条件下反应生成铝盐、NO,反应离子方程式为:Al++4H+=Al3++NO↑+2H2O,Al与被还原的的物质的量之比是1:1。
17.(1)固体易吸水潮解、吸收空气中而变质
(2)0.1092
(3) a f d
(4)2.0
(5)CAFE
解析:(1)NaOH具有强碱性和强烈的吸水性,露置在空气中很容易潮解,所以NaOH溶液需要经过标准溶液测定后方可确定其准确浓度(排除操作因素),原因可能是:NaOH固体易吸水潮解、吸收空气中 CO2而变质。答案为:固体易吸水潮解、吸收空气中而变质;
(2)由反应方程式可以得出,参加反应的NaOH与KHC8H4O4的物质的量相等,由此可求出c(NaOH)== 0.1092;
(3)①配制KHC8H4O4溶液时,不需要用到过滤用的漏斗和精确度低的托盘天平,故选a、f。答案为:a;f;
②a.容量瓶未干燥,含有少量蒸馏水,既不影响溶质的质量,也不影响溶液的体积,对所配溶液的浓度不产生影响;
b.转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面,则容量瓶内溶质的物质的量偏小,所配溶液的浓度偏低;
c.溶液从烧杯转移到容量瓶后没有洗涤烧杯,则容量瓶内溶质的物质的量偏小,所配溶液的浓度偏低;
d.定容时俯视刻度线,所配溶液的体积偏小,溶液的浓度偏高;
故选d;
(4)根据题目提供的数据,计算浓盐酸的浓度c==12.5mol L-1,通过稀释定律可得12.5mol/L×V(浓)= 250mL×0.1mol/L,可求出需要量取的浓盐酸的体积为2.0 mL;
(5)配制该溶液时,按照溶解、冷却、转移、洗涤并转移、加水定容、滴水定容、颠倒摇匀的操作顺序是:D→C→A→F→E→B。答案为:C;A;F;E