2025人教版高中化学必修第一册同步练习题--第1课时 合金（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025人教版高中化学必修第一册同步练习题--第1课时 合金（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 427.3KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-19 12:24:21 | ||
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文档简介
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2025人教版高中化学必修第一册
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
第1课时 合金
基础过关练
题组一 合金的性质及用途
1.(2024广东广州白云中学期末)合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是 ( )
甲 乙
丙 丁
A.图甲:滑雪杖(铝、镁等)
B.图乙:地铁阻燃橡胶地板
C.图丙:航母甲板(钢)
D.图丁:潜水器外壳(钛、铝等)
2.(2023四川广安期末)社会的进步与时代的发展充满了人类智慧的结晶。下列有关说法中错误的是 ( )
A.合金为纯净物,具有许多优良的物理、化学或机械性能
B.不锈钢是最常见的一种合金钢,不容易生锈
C.硬铝是一种铝合金,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
D.近年来,人们又设计和合成了许多新型合金,如储氢合金、钛合金等
3.(教材习题改编)下列有关合金的说法中,正确的是( )
①合金材料中不可能含有非金属元素
②铝合金的熔点比纯铝的低
③我国最早使用的合金是钢
④改变原料的配比及生成合金的条件,可得到具有不同性能的合金
⑤合金中金属元素都以化合态存在
⑥碳素钢和生铁的主要成分相同,但二者性能不同
A.②③⑥ B.②④⑥
C.①②⑤ D.①③④
题组二 铁合金
4.(2024黑龙江牡丹江一中月考)金属材料的使用见证了人类文明发展过程,历史上人类冶炼部分金属的大致年代如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.由图可知最早冶炼的金属为Au
B.人类最早使用的合金为铁合金
C.铝是地壳中含量最高的金属元素,但铝的冶炼时间较晚
D.铁、铁合金、铁的氧化物都为金属材料
5.(经典题)(2023辽宁铁岭六校期末)《天工开物·五金》中记载:“若造熟铁,则生铁流出时,相连数尺内,低下数寸,筑一方塘,短墙抵之。其铁流入塘内……众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是 ( )
A.碳素钢与生铁的组成元素相同
B.生铁比熟铁质地更硬,延展性稍差
C.炒铁是为了提高铁水中碳的含量
D.该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工
题组三 铝和氧化铝的性质
6.(2024广东广州南武中学期末)取两块大小一样的铝片,进行如图实验:
根据该实验,下列说法不正确的是 ( )
A.氧化铝有保护作用,因此烧杯Ⅰ中没有反应发生
B.烧杯Ⅰ中开始没有气泡,一段时间后才产生气泡;烧杯Ⅱ中立即产生气泡
C.两个烧杯中均发生反应:2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑
D.铝制餐具不宜长时间存放碱性食物
7.(2023黑龙江哈六中期中)用铁、铝的混合物进行如下实验:
(1)操作X的名称是 。
(2)气体A是 。
(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,生成 (填化学式),A在该反应中是 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)溶液B中阴离子除OH-外还有 ,溶液D中存在的金属离子为 。
题组四 铝合金
8.(2024河南驻马店联考)2023年5月28日,国产C919大飞机首次商业飞行圆满成功,开启了中国人自己的大飞机时代。C919使用了大量自主生产的高精尖铝合金材料,我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中,不正确的是 ( )
A.常温下,铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼
B.铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物
C.铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域
D.工业上可以用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜
9.(2023山东师大附中月考)镁铝合金(Mg17Al12)有储氢性能,它在一定条件下完全吸氢的反应为Mg17Al12+17H2 17MgH2+12Al,得到的混合物Y(MgH2、Al)能与酸反应释放出大量氢气。下列说法正确的是 ( )
A.在空气中,将一定比例的Mg、Al单质熔炼成镁、铝合金
B.Mg17Al12是化合物,其中铝元素呈正价
C.1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的Y与盐酸完全反应放出H2在标准状况下的体积为1 164.8 L
D.合金的熔点高于金属镁、金属铝的熔点
题组五 新型合金
10.下列关于新型合金材料说法不正确的是 ( )
A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料
B.钛合金生物相容性好,强度大,可作人造骨骼
C.形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状
D.利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金
11.(2024辽宁沈阳期末)金属材料对于促进生产发展、改善人类生活具有重要作用。下列说法中错误的是 ( )
A.通过增加合金内原子层之间的相对滑动难度,使合金的硬度大于纯金属
B.储氢合金属于新型合金,可用于制造以氢气为燃料的汽车
C.纯铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点,常用于制造飞机外壳
D.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性
能力提升练
题组 铝和氧化铝性质的综合考查
1.(2024天津新华中学月考)在杠杆的两端分别挂着质量相等的铝球和铁球,此时杠杆平衡,将两球分别浸没在溶液质量相等的稀NaOH溶液和CuSO4溶液中一段时间,如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.铝球表面有气泡产生,且有白色沉淀生成,杠杆不平衡
B.铝球表面有气泡产生,盛有稀NaOH溶液的烧杯中溶液澄清
C.反应后去掉两烧杯,杠杆仍平衡
D.铁球表面有红色物质析出,盛有CuSO4溶液的烧杯中溶液蓝色变浅,杠杆右边上升
2.(2024湖北孝感开学考)已知铝在空气中会生成一层致密的氧化膜(Al2O3),该氧化膜可与稀盐酸发生反应:Al2O3+6HCl 2AlCl3+3H2O。实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中,用传感器探究反应过程中温度和压强的变化,结果如图。下列说法不正确的是 ( )
A.反应过程中有热量放出
B.0~50 s,发生稀盐酸与Al2O3的反应
C.50 s时,溶液中溶质只有AlCl3
D.100~140 s,压强减小是因为温度降低
3.一位同学在复习时遇到这样一道习题:某无色溶液中可能含有H+、OH-、Na+、N,加入铝粉后,产生的气体只有H2,问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。已知:铝与稀硝酸反应时,生成的气体为NO,NO在空气中会进一步被氧化为红棕色气体NO2。
(1)未开始实验前, (填“能”或“不能”)确定溶液的酸碱性;加入铝粉产生H2,说明铝具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
该同学分析:若H+大量存在,则N不能大量存在。设计实验如下:
装置 现象
ⅰ.实验初始,未见明显现象 ⅱ.过一会儿,出现气泡,液面上方呈浅棕色 ⅲ.试管变热,溶液沸腾
(2)盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是 。
(3)根据现象ⅱ,推测溶液中产生了NO,将生成NO的离子方程式补充完整: Al+ N+ Al3++ NO↑+ 。
再假设:若OH-大量存在,N也可能大量存在。重新设计实验如下:
装置 现象
ⅰ.实验初始,未见明显现象 ⅱ.过一会儿,出现气泡,有刺激性气味,经检验产生的气体中含NH3
(4)在NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成,其化学方程式是 ,该反应的氧化剂为 。
(5)由上述实验得出:该溶液的溶质为 。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.B 2.A 3.B 4.C 5.C 6.A 8.A 9.C
10.D 11.C
1.B 地铁阻燃橡胶地板是有机合成材料,不属于合金。
2.A 合金是混合物,具有许多优良的物理、化学或机械性能。
3.B 合金材料中可以含有非金属元素,如生铁为铁、碳合金,①错误;铝合金的熔点比纯铝的低,②正确;我国最早使用的合金是青铜,不是钢,③错误;改变原料的配比和生成合金的条件等,可得到性能不同的合金,④正确;合金中金属元素不都以化合态存在,如生铁中铁以游离态存在,⑤错误;碳素钢和生铁含碳量不同,两者的性能也不同,⑥正确。
4.C 据题图可知最早冶炼的金属为Cu,A错误;人类最早使用的合金为铜合金,B错误;铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,是地壳中含量最高的金属元素,人类直到19世纪才掌握了冶炼铝的技术,C正确;金属材料包括纯金属和它们的合金,D错误。
5.C 碳素钢与生铁都是铁碳合金,组成元素相同,只是碳的含量不同,A正确;熟铁比生铁质地更软,且延展性好,B正确;炒铁过程中降低了铁水中碳的含量,从而将生铁转化成熟铁,C不正确;题中冶炼方法和近代往生铁水中吹空气炼钢,都是利用空气中的氧气氧化碳元素,其原理基本相同,D正确。
6.A NaOH溶液能和Al2O3反应,Al2O3不能起保护作用,A错误;NaOH溶液与Al2O3反应生成Na[Al(OH)4],Al和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2,故烧杯Ⅰ中开始没有气泡,一段时间后才产生气泡,而烧杯Ⅱ中立即产生气泡,B正确;结合B项分析可知两烧杯中均发生反应:2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑,C正确;Al、Al2O3都能和强碱反应,故铝制餐具不宜长时间存放碱性食物,D正确。
7.答案 (1)过滤 (2)H2(或氢气)
(3)HCl 还原剂 (4)[Al(OH)4]- Fe2+
解析 (1)加入足量NaOH溶液,Al溶解,Fe不溶解,操作X为过滤。(2)Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气,气体A为H2。(3)H2与Cl2反应生成HCl,在该反应中H2为还原剂。(4)溶液B中阴离子有OH-、[Al(OH)4]-,溶液D中金属离子为Fe2+。
8.A 铝是活泼金属,在空气中易与氧气反应生成致密的氧化物薄膜,保护金属铝不被腐蚀,铝制品耐腐蚀不是因为铝不活泼。
9.C Mg、Al能与空气中的O2等反应,熔炼Mg、Al合金时应隔绝空气,A错误;该合金是金属的混合物,B错误;1 mol Mg17Al12相当于
17 mol镁和12 mol铝,吸收17 mol氢气得到混合物Y,1 mol Mg17Al12和盐酸反应生成的氢气为17 mol+18 mol=35 mol,则总共产生的氢气为35 mol+17 mol=52 mol,其标准状况下的体积为52 mol×22.4 L·mol-1=1 164.8 L,C正确;合金的熔点低于各成分金属的熔点,D错误。
10.D 镧镍合金能大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物,金属氢化物稍稍加热又容易分解,故可用作储氢材料,A正确;钛合金有生物相容性好、强度大等优异性能,常用作人造骨骼,B正确;形状记忆合金具有记忆功能,可在使形状记忆合金发生形变的作用力消失后恢复原状,C正确;耐热合金的熔点很高,D错误。
11.C 合金的硬度大于纯金属的硬度,合金通过增加原子层之间的相对滑动难度,使合金的硬度变大,A正确;储氢合金属于新型合金,B正确;纯铝质软,不能用于制造飞机外壳,硬铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点,常用于制造飞机外壳,C错误;稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,其加入钢中后可增加钢的韧性、耐磨性、耐热性、抗氧化性和耐腐蚀性等,D正确。
能力提升练
1.B 左侧烧杯中Al和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2,使铝球质量减小,右侧烧杯中Fe与CuSO4溶液反应,铁球表面析出铜,Fe+Cu2+ Cu+Fe2+,生成Cu的质量大于消耗Fe的质量,铁球质量增加,反应一段时间后杠杆左边上升,A、C、D项错误,B项正确。
2.C 据题图可知,反应过程中温度升高,即反应过程中放出热量,A正确;Al2O3覆盖在铝的表面,据题图可知,0~50 s压强未增大,即反应中没有产生气体,是Al2O3和稀盐酸发生反应,B正确;50 s时盐酸未反应完,溶液中溶质为AlCl3和HCl,C错误;100~140 s反应停止了,温度降低导致压强减小,D正确。
3.答案 (1)能 还原性 (2)Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O (3)1 1 4H+ 1 1 2H2O (4)2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑ H2O (5)NaOH
解析 (1)无色溶液中可能含有H+、OH-、Na+、N,加入铝粉后,产生的气体只有H2,因Al与稀硝酸反应生成NO气体,则H+与N不能同时存在,又H+与OH-不能同时存在,所以无色溶液中不含H+,一定含有OH-,实验前能确定溶液呈碱性。(2)盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水,离子方程式为6H++Al2O3 2Al3++3H2O。(3)Al与H+、N发生氧化还原反应生成Al3+、NO和水,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得到反应的离子方程式为Al+N+4H+ Al3++NO↑+2H2O。(4)NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成,即反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,反应为2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑;反应中H2O中H元素化合价降低,得电子,H2O为氧化剂。(5)若同时存在OH-和N,则会生成氨气,题述溶液中加入铝粉后,只产生H2,说明是铝和氢氧化钠溶液反应,则溶质为NaOH。
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第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
第1课时 合金
基础过关练
题组一 合金的性质及用途
1.(2024广东广州白云中学期末)合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是 ( )
甲 乙
丙 丁
A.图甲:滑雪杖(铝、镁等)
B.图乙:地铁阻燃橡胶地板
C.图丙:航母甲板(钢)
D.图丁:潜水器外壳(钛、铝等)
2.(2023四川广安期末)社会的进步与时代的发展充满了人类智慧的结晶。下列有关说法中错误的是 ( )
A.合金为纯净物,具有许多优良的物理、化学或机械性能
B.不锈钢是最常见的一种合金钢,不容易生锈
C.硬铝是一种铝合金,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
D.近年来,人们又设计和合成了许多新型合金,如储氢合金、钛合金等
3.(教材习题改编)下列有关合金的说法中,正确的是( )
①合金材料中不可能含有非金属元素
②铝合金的熔点比纯铝的低
③我国最早使用的合金是钢
④改变原料的配比及生成合金的条件,可得到具有不同性能的合金
⑤合金中金属元素都以化合态存在
⑥碳素钢和生铁的主要成分相同,但二者性能不同
A.②③⑥ B.②④⑥
C.①②⑤ D.①③④
题组二 铁合金
4.(2024黑龙江牡丹江一中月考)金属材料的使用见证了人类文明发展过程,历史上人类冶炼部分金属的大致年代如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.由图可知最早冶炼的金属为Au
B.人类最早使用的合金为铁合金
C.铝是地壳中含量最高的金属元素,但铝的冶炼时间较晚
D.铁、铁合金、铁的氧化物都为金属材料
5.(经典题)(2023辽宁铁岭六校期末)《天工开物·五金》中记载:“若造熟铁,则生铁流出时,相连数尺内,低下数寸,筑一方塘,短墙抵之。其铁流入塘内……众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是 ( )
A.碳素钢与生铁的组成元素相同
B.生铁比熟铁质地更硬,延展性稍差
C.炒铁是为了提高铁水中碳的含量
D.该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工
题组三 铝和氧化铝的性质
6.(2024广东广州南武中学期末)取两块大小一样的铝片,进行如图实验:
根据该实验,下列说法不正确的是 ( )
A.氧化铝有保护作用,因此烧杯Ⅰ中没有反应发生
B.烧杯Ⅰ中开始没有气泡,一段时间后才产生气泡;烧杯Ⅱ中立即产生气泡
C.两个烧杯中均发生反应:2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑
D.铝制餐具不宜长时间存放碱性食物
7.(2023黑龙江哈六中期中)用铁、铝的混合物进行如下实验:
(1)操作X的名称是 。
(2)气体A是 。
(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,生成 (填化学式),A在该反应中是 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)溶液B中阴离子除OH-外还有 ,溶液D中存在的金属离子为 。
题组四 铝合金
8.(2024河南驻马店联考)2023年5月28日,国产C919大飞机首次商业飞行圆满成功,开启了中国人自己的大飞机时代。C919使用了大量自主生产的高精尖铝合金材料,我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中,不正确的是 ( )
A.常温下,铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼
B.铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物
C.铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域
D.工业上可以用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜
9.(2023山东师大附中月考)镁铝合金(Mg17Al12)有储氢性能,它在一定条件下完全吸氢的反应为Mg17Al12+17H2 17MgH2+12Al,得到的混合物Y(MgH2、Al)能与酸反应释放出大量氢气。下列说法正确的是 ( )
A.在空气中,将一定比例的Mg、Al单质熔炼成镁、铝合金
B.Mg17Al12是化合物,其中铝元素呈正价
C.1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的Y与盐酸完全反应放出H2在标准状况下的体积为1 164.8 L
D.合金的熔点高于金属镁、金属铝的熔点
题组五 新型合金
10.下列关于新型合金材料说法不正确的是 ( )
A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料
B.钛合金生物相容性好,强度大,可作人造骨骼
C.形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状
D.利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金
11.(2024辽宁沈阳期末)金属材料对于促进生产发展、改善人类生活具有重要作用。下列说法中错误的是 ( )
A.通过增加合金内原子层之间的相对滑动难度,使合金的硬度大于纯金属
B.储氢合金属于新型合金,可用于制造以氢气为燃料的汽车
C.纯铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点,常用于制造飞机外壳
D.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性
能力提升练
题组 铝和氧化铝性质的综合考查
1.(2024天津新华中学月考)在杠杆的两端分别挂着质量相等的铝球和铁球,此时杠杆平衡,将两球分别浸没在溶液质量相等的稀NaOH溶液和CuSO4溶液中一段时间,如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.铝球表面有气泡产生,且有白色沉淀生成,杠杆不平衡
B.铝球表面有气泡产生,盛有稀NaOH溶液的烧杯中溶液澄清
C.反应后去掉两烧杯,杠杆仍平衡
D.铁球表面有红色物质析出,盛有CuSO4溶液的烧杯中溶液蓝色变浅,杠杆右边上升
2.(2024湖北孝感开学考)已知铝在空气中会生成一层致密的氧化膜(Al2O3),该氧化膜可与稀盐酸发生反应:Al2O3+6HCl 2AlCl3+3H2O。实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中,用传感器探究反应过程中温度和压强的变化,结果如图。下列说法不正确的是 ( )
A.反应过程中有热量放出
B.0~50 s,发生稀盐酸与Al2O3的反应
C.50 s时,溶液中溶质只有AlCl3
D.100~140 s,压强减小是因为温度降低
3.一位同学在复习时遇到这样一道习题:某无色溶液中可能含有H+、OH-、Na+、N,加入铝粉后,产生的气体只有H2,问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。已知:铝与稀硝酸反应时,生成的气体为NO,NO在空气中会进一步被氧化为红棕色气体NO2。
(1)未开始实验前, (填“能”或“不能”)确定溶液的酸碱性;加入铝粉产生H2,说明铝具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
该同学分析:若H+大量存在,则N不能大量存在。设计实验如下:
装置 现象
ⅰ.实验初始,未见明显现象 ⅱ.过一会儿,出现气泡,液面上方呈浅棕色 ⅲ.试管变热,溶液沸腾
(2)盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是 。
(3)根据现象ⅱ,推测溶液中产生了NO,将生成NO的离子方程式补充完整: Al+ N+ Al3++ NO↑+ 。
再假设:若OH-大量存在,N也可能大量存在。重新设计实验如下:
装置 现象
ⅰ.实验初始,未见明显现象 ⅱ.过一会儿,出现气泡,有刺激性气味,经检验产生的气体中含NH3
(4)在NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成,其化学方程式是 ,该反应的氧化剂为 。
(5)由上述实验得出:该溶液的溶质为 。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.B 2.A 3.B 4.C 5.C 6.A 8.A 9.C
10.D 11.C
1.B 地铁阻燃橡胶地板是有机合成材料,不属于合金。
2.A 合金是混合物,具有许多优良的物理、化学或机械性能。
3.B 合金材料中可以含有非金属元素,如生铁为铁、碳合金,①错误;铝合金的熔点比纯铝的低,②正确;我国最早使用的合金是青铜,不是钢,③错误;改变原料的配比和生成合金的条件等,可得到性能不同的合金,④正确;合金中金属元素不都以化合态存在,如生铁中铁以游离态存在,⑤错误;碳素钢和生铁含碳量不同,两者的性能也不同,⑥正确。
4.C 据题图可知最早冶炼的金属为Cu,A错误;人类最早使用的合金为铜合金,B错误;铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,是地壳中含量最高的金属元素,人类直到19世纪才掌握了冶炼铝的技术,C正确;金属材料包括纯金属和它们的合金,D错误。
5.C 碳素钢与生铁都是铁碳合金,组成元素相同,只是碳的含量不同,A正确;熟铁比生铁质地更软,且延展性好,B正确;炒铁过程中降低了铁水中碳的含量,从而将生铁转化成熟铁,C不正确;题中冶炼方法和近代往生铁水中吹空气炼钢,都是利用空气中的氧气氧化碳元素,其原理基本相同,D正确。
6.A NaOH溶液能和Al2O3反应,Al2O3不能起保护作用,A错误;NaOH溶液与Al2O3反应生成Na[Al(OH)4],Al和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2,故烧杯Ⅰ中开始没有气泡,一段时间后才产生气泡,而烧杯Ⅱ中立即产生气泡,B正确;结合B项分析可知两烧杯中均发生反应:2Al+2OH-+6H2O 2[Al(OH)4]-+3H2↑,C正确;Al、Al2O3都能和强碱反应,故铝制餐具不宜长时间存放碱性食物,D正确。
7.答案 (1)过滤 (2)H2(或氢气)
(3)HCl 还原剂 (4)[Al(OH)4]- Fe2+
解析 (1)加入足量NaOH溶液,Al溶解,Fe不溶解,操作X为过滤。(2)Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气,气体A为H2。(3)H2与Cl2反应生成HCl,在该反应中H2为还原剂。(4)溶液B中阴离子有OH-、[Al(OH)4]-,溶液D中金属离子为Fe2+。
8.A 铝是活泼金属,在空气中易与氧气反应生成致密的氧化物薄膜,保护金属铝不被腐蚀,铝制品耐腐蚀不是因为铝不活泼。
9.C Mg、Al能与空气中的O2等反应,熔炼Mg、Al合金时应隔绝空气,A错误;该合金是金属的混合物,B错误;1 mol Mg17Al12相当于
17 mol镁和12 mol铝,吸收17 mol氢气得到混合物Y,1 mol Mg17Al12和盐酸反应生成的氢气为17 mol+18 mol=35 mol,则总共产生的氢气为35 mol+17 mol=52 mol,其标准状况下的体积为52 mol×22.4 L·mol-1=1 164.8 L,C正确;合金的熔点低于各成分金属的熔点,D错误。
10.D 镧镍合金能大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物,金属氢化物稍稍加热又容易分解,故可用作储氢材料,A正确;钛合金有生物相容性好、强度大等优异性能,常用作人造骨骼,B正确;形状记忆合金具有记忆功能,可在使形状记忆合金发生形变的作用力消失后恢复原状,C正确;耐热合金的熔点很高,D错误。
11.C 合金的硬度大于纯金属的硬度,合金通过增加原子层之间的相对滑动难度,使合金的硬度变大,A正确;储氢合金属于新型合金,B正确;纯铝质软,不能用于制造飞机外壳,硬铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点,常用于制造飞机外壳,C错误;稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,其加入钢中后可增加钢的韧性、耐磨性、耐热性、抗氧化性和耐腐蚀性等,D正确。
能力提升练
1.B 左侧烧杯中Al和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2,使铝球质量减小,右侧烧杯中Fe与CuSO4溶液反应,铁球表面析出铜,Fe+Cu2+ Cu+Fe2+,生成Cu的质量大于消耗Fe的质量,铁球质量增加,反应一段时间后杠杆左边上升,A、C、D项错误,B项正确。
2.C 据题图可知,反应过程中温度升高,即反应过程中放出热量,A正确;Al2O3覆盖在铝的表面,据题图可知,0~50 s压强未增大,即反应中没有产生气体,是Al2O3和稀盐酸发生反应,B正确;50 s时盐酸未反应完,溶液中溶质为AlCl3和HCl,C错误;100~140 s反应停止了,温度降低导致压强减小,D正确。
3.答案 (1)能 还原性 (2)Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O (3)1 1 4H+ 1 1 2H2O (4)2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑ H2O (5)NaOH
解析 (1)无色溶液中可能含有H+、OH-、Na+、N,加入铝粉后,产生的气体只有H2,因Al与稀硝酸反应生成NO气体,则H+与N不能同时存在,又H+与OH-不能同时存在,所以无色溶液中不含H+,一定含有OH-,实验前能确定溶液呈碱性。(2)盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水,离子方程式为6H++Al2O3 2Al3++3H2O。(3)Al与H+、N发生氧化还原反应生成Al3+、NO和水,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得到反应的离子方程式为Al+N+4H+ Al3++NO↑+2H2O。(4)NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成,即反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,反应为2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑;反应中H2O中H元素化合价降低,得电子,H2O为氧化剂。(5)若同时存在OH-和N,则会生成氨气,题述溶液中加入铝粉后,只产生H2,说明是铝和氢氧化钠溶液反应,则溶质为NaOH。
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