1. 2023年10月26日搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F发射升空，宇航员们预计会在空间站驻留约6个月，开展空间科学与应用载荷在轨实验。下列说法中不正确的是（ ）。
A. “长征二号F”的推进剂液氢、液氧和，它们均为非电解质
B. 光束通过火箭中隔热保温材料纳米气凝胶时，可观察到丁达尔效应
C. 神舟号表面防热材料的组成成分含有金属合金，其熔点比纯金属低
D. “神舟十七号”中表面结构的主要材料是铝合金，其耐腐蚀性能强
【答案】A
【解析】液氢、液氧都是单质，既不是电解质又不是非电解质，A错误；胶体能产生丁达尔效应，B正确；合金得熔点比纯金属低，C正确；铝合金是一种拥有优异抗腐蚀性能的合金材料，D正确。
2. 下列有关金属及其合金的说法正确的是（ ）。
A. 钢的含碳量比生铁高
B. 不锈钢是一种合金钢，只含金属元素
C. 常温下，铝不易与空气中的氧气反应，因此日常用的铝制品不需要特殊保护
D. 储氢材料镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物
【答案】D
【解析】生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，钢是对含碳量在0.03%～2%之间的铁碳合金的统称，生铁的含碳量比钢高，A错误；不锈钢是一种合金钢，不锈钢中含碳量较低，最大不超过1.2%，除含有金属元素外，还含有非金属元素，B错误；铝为活泼金属，与氧气反应生成致密的氧化铝，保护内部铝不被腐蚀，日常生活中，不宜用钢丝球擦洗铝制品表面，C错误；储氢材料是一种能可逆地吸收和释放氢气的材料，镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，D正确。
3.化学在生产和日常生活中有着重要的应用，下列说法错误的是（ ）。
A.次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂
B.Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料
C.铝制品表面覆盖着致密的氧化铝薄膜，可以耐酸碱、抗腐蚀
D.储氢合金是一类能够与氢气结合成金属氢化物的新型合金材料
【答案】C
【解析】次氯酸的强氧化性还能使某些染料和有机色素褪色，因此，次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂，A正确；Fe2O3为红棕色，常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料，B正确；铝制品表面覆盖着致密的氧化铝薄膜为氧化铝，氧化铝与酸、碱反应，不耐酸碱，C错误；储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的新型合金材料，D正确。
4.下列各组转化关系，不能由一步反应实现的是（ ）。
A.Al→Al(OH)3 B.Fe(OH)2→Fe(OH)3
C.Cl2→NaClO D.Na2O2→Na2CO3
【答案】A
【解析】铝和盐酸反应生成氯化铝，氯化铝和氢氧化钠反应生成氢氧化铝，不能由一步反应实现，A符合题意；氢氧化亚铁、氧气和水反应生成氢氧化铁，可以由一步反应实现，B不符合题意；氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，可以由一步反应实现，C不符合题意；过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，可以由一步反应实现，D不符合题意。
5.某溶液能溶解氢氧化铝，则在其中一定可以大量存在的离子组是（ ）。
A.Na+、SO、Cl- B.K+、CO、NO
C.Mg2+、SO、Br- D.NH、NO、[ Al(OH)4]-
【答案】A
【解析】某溶液能溶解氢氧化铝，说明该溶液显酸性或碱性，据此分析解答。三种离子在酸性、碱性溶液中都能大量共存，A符合题意；CO在酸性溶液中生成水和二氧化碳，不能大量共存，B不符合题意；Mg2+在碱性溶液中生成氢氧化镁，不能大量共存，C不符合题意；NH在碱性溶液中生成氨气，[ Al(OH)4]-在酸性溶液中生成铝离子，不能大量共存，D不符合题意。
6.取两块大小一样的铝片，进行如下图的实验：
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
【答案】A
【解析】烧杯Ⅰ中铝的表面有氧化铝，氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠（Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]），A错误；烧杯Ⅰ中开始时，氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，一段时间后，铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气；烧杯Ⅱ中只有铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，B正确；烧杯Ⅰ中开始时，氧化铝和氢氧化钠反应，一段时间后，铝和氢氧化钠反应；烧杯Ⅱ中只有铝和氢氧化钠反应，两个烧杯中均发生反应：2Al+2OH-+4H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑，C正确；铝、氧化铝都能与碱反应，所以铝制餐具不宜长时间存放碱性食物，D正确。
7. 取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的添加顺序(浓度均为0.1 mol/L)，反应现象没有明显差别的是（ ）。
选项 试剂① 试剂②
A 溶液 稀盐酸
B 溶液 溶液
C 溶液 溶液
D NaOH溶液 溶液
【答案】B
【解析】将盐酸滴入碳酸钠溶液中，两者反应生成碳酸氢钠，开始无明显现象，随着盐酸的不断加入，碳酸钠全部转化为碳酸氢钠，此时再滴加盐酸，生成二氧化碳气体, 将碳酸钠滴入盐酸中，两者反应生成二氧化碳，立即就有气体生成，A不符合题意； 溶液和溶液无论怎样滴加都反应生成氢氧化铝沉淀，B符合题意；向Na2S溶液中滴加FeCl3溶液，开始时Na2S过量，溶液呈碱性，反应生成Fe2S3黑色沉淀，向FeCl3溶液加Na2S溶液，开始时FeCl3过量，先生成S单质黄色沉淀，然后生成FeS黑色沉淀，反应现象有明显差别，C不符合题意；氯化铝滴加入NaOH溶液中，反应生成Na[Al(OH)4]，开始时无沉淀生成，随着氯化铝的不断滴加，铝离子与[Al(OH)4]-反应生成氢氧化铝白色沉淀，而向氯化铝溶液中滴NaOH，一开始就会生成氢氧化铝沉淀，D不符合题意。
8.现有AlCl3和MgSO4的混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）。
A.OA段Al3+、Mg2+均沉淀
B.AB段发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
C.原溶液中Cl-与的物质的量之比为6∶1
D.B点溶液的溶质是NaCl和Na2SO4
【答案】D
【解析】采集图中信息可得出，Al3+、Mg2+与OH-反应完全转化为沉淀时，消耗 0.4L NaOH，Al(OH)3与NaOH完全反应转化为Na[Al(OH)4]时，消耗0.1 L NaOH。设NaOH的物质的量浓度为c mol/L，则n(AlCl3)=n[Al(OH)3]=n(NaOH)=0.1c mol，n(MgSO4)=（0.4c-0.3c）mol=0.05c mol。由图可知，在A点处，沉淀的物质的量最大，则OA段Al3+、Mg2+均沉淀，A正确；在AB段，Al(OH)3完全溶解，生成Na[Al(OH)4]和水，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-，B正确；原溶液中Cl-与的物质的量之比为0.1c mol×3:0.05c mol×1=6∶1，C正确；由分析可知，B点溶液的溶质是NaCl、Na2SO4和Na[Al(OH)4]，D错误。
9.一种带有多孔结构的镍铝合金对有较强的吸附性，其高催化活性和热稳定性使该镍铝合金被广泛用于工业生产和有机合成反应中。以镍黄铁矿(主要成分为NiS、FeS等)为原料制备该镍铝合金的工艺流程如图所示。
回答下列有关问题：
（1）在空气中“煅烧”镍黄铁矿生成Ni2O3、Fe2O3和一种有刺激性气味的气体，该气体为______(填化学式)。
（2）已知Ni(CO)4中C的化合价为＋2，则Ni的化合价为______，“”中发生的反应类型为____________。
（3）Ni、Al高温熔融时，通入Ar的主要作用是____________。高温熔融物冷却后，需要进行粉碎处理，粉碎的目的是____________。
（4）为增强镍铝合金对的吸附性，“碱浸”需溶解部分铝的主要目的是____________，主要反应的离子方程式为____________。
（5）“浸出液”中的铝元素可循环利用，回收铝元素并制备铝的流程为：
已知Al2O3的熔点高达。无色无味气体X的化学式是____________，加入冰晶石的作用是____________。
【答案】（1）SO2 （2）0 化合反应
（3）做保护气，防止Ni、Al被氧化 增大碱浸时与氢氧化钠溶液的接触面积，加快反应速率，使反应更充分
（4）铝溶解过程中会产生大量气体，可以使镍产生多孔结构，从而增强对H2的吸附性 2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
（5）CO2 降低Al2O3的熔点
【解析】在空气中“煅烧”镍黄铁矿生成Ni2O3和Fe2O3，Ni2O3和Fe2O3被还原为金属Fe、Ni单质混合物，通入CO，将Ni转化为Ni(CO)4，与铁分离，Ni(CO)4加热分解，转化为单质Ni，Ni和Al在Ar气作保护气的情况下，高温熔融转化为合金，合金粉碎后碱浸，合金中的Al与NaOH反应，得到带有多孔结构的镍铝合金。（1）镍黄铁矿的主要成分为NiS、FeS，在空气中“煅烧”产生的有刺激性气味的气体为SO2。（2）已知Ni(CO)4中C的化合价为＋2，氧的化合价为-2，根据整体化合价代数和为0，可推断则Ni的化合价为0价。“”中发生的反应：Ni+4CO=Ni(CO)4，属于化合反应。（3）Ni、Al高温熔融时容易被空气中的氧气氧化，故通入Ar做保护气，防止Ni、Al被氧化。高温熔融物冷却后容易结块，需要进行粉碎处理，粉碎的目的是增大碱浸时与氢氧化钠溶液的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。（4）“碱浸”过程中发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O
=2[Al(OH)4]-+3H2↑，铝溶解过程中会产生大量气体，可以使镍产生多孔结构，从而增强对H2的吸附性。（5）浸出液中存在的是[Al(OH)4]-与足量的CO2反应可生成Al(OH)3沉淀，该沉淀受热可分解生成Al2O3，加入冰晶石条件下，电解熔融的Al2O3可制备Al。但Al2O3的熔点高，加入冰晶石可以降低Al2O3的熔点。
10.铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，将一定量铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，设计了下列实验方案进行探究。填写下列空白：
（1）同学们拟选用下列实验装置完成实验：
你认为最简易的装置其连接顺序是A→_______→_______→_______；连接好装置首先应进行的操作是_____________________。
（2）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以上装置会引起较大误差。于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用除了__________________以外，从精确测量氢气体积的角度分析，还有一个作用是滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差。②已知金属与酸的反应是放热反应，为了较准确测量室温、一个标准大气压下氢气的体积，在读反应前后量气管乙中液面的读数求氢气体积的过程中，除视线平视外还应注意_______(填字母)。
A．冷却至室温再读数
B．乙管中液面不再上升时应该及时读数
C．读数时应上下移动量气管乙，使甲、乙中液面左右相平
D．读数时不必使甲、乙中液面左右相平
③若实验用铝镁合金的质量为，测得氢气体积为(已转换成标准状况)，则合金中铝的质量分数为_______(保留两位有效数字)。
（3）有同学提出把分液漏斗中的稀硫酸换成氢氧化钠溶液也可以测定铝镁合金中的铝的质量分数和铝的相对原子质量。
①实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
②实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b L(已换算为标准状况)，锥形瓶中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为_______。(用a、b、c表示)
【答案】（1）E D F 检查装置气密性 （2）平衡气压，使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下 AC 53% （3）①偏小 ②33.6
【解析】（1）合金与稀硫酸反应，可用排水量气法测定H2的体积，制备的氢气用浓硫酸干燥后，氢气从集气瓶的短导管进，从长导管出，排出的水进入量筒中，正确的连接顺序为A→E→D→F，连接好装置后应检查装置气密性；（2）①装置中导管a能保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，利于平衡压强，使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下；②为减小温度对气体体积读数带来的误差，应冷却后再读取H2的体积，A正确、B错误；读数时应上、下移动量气管乙，使甲、乙中液面左右相平，以保证甲中气体压强与大气压相等，C正确、D错误；故选AC；③设5.1 g铝镁合金中Mg的质量为x g，Al为y g，生成H2体积为5.6 L (已换算为标准状况)，即0.25 mol，根据化学方程式得：
，
即，解得，故合金中Al的质量分数为；（3）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则镁的质量偏大，故铝的质量分数减小；合金中只有Al与NaOH溶液反应生成H2，离子方程式为：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑，根据合金质量为a g和锥形瓶中剩余固体质量为c g，可计算出Al的质量为(a-c)g；设Al的相对原子质量为M，则摩尔质量为M g/mol，生成的，根据反应的离子方程式得，解得。第三章 铁 金属材料
第一节 金属材料
课时1 金属及其合金
1. 2023年10月26日搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F发射升空，宇航员们预计会在空间站驻留约6个月，开展空间科学与应用载荷在轨实验。下列说法中不正确的是（ ）。
A. “长征二号F”的推进剂液氢、液氧和，它们均为非电解质
B. 光束通过火箭中隔热保温材料纳米气凝胶时，可观察到丁达尔效应
C. 神舟号表面防热材料的组成成分含有金属合金，其熔点比纯金属低
D. “神舟十七号”中表面结构的主要材料是铝合金，其耐腐蚀性能强
2. 下列有关金属及其合金的说法正确的是（ ）。
A. 钢的含碳量比生铁高
B. 不锈钢是一种合金钢，只含金属元素
C. 常温下，铝不易与空气中的氧气反应，因此日常用的铝制品不需要特殊保护
D. 储氢材料镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物
3.化学在生产和日常生活中有着重要的应用，下列说法错误的是（ ）。
A.次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂
B.Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料
C.铝制品表面覆盖着致密的氧化铝薄膜，可以耐酸碱、抗腐蚀
D.储氢合金是一类能够与氢气结合成金属氢化物的新型合金材料
4.下列各组转化关系，不能由一步反应实现的是（ ）。
A.Al→Al(OH)3 B.Fe(OH)2→Fe(OH)3
C.Cl2→NaClO D.Na2O2→Na2CO3
5.某溶液能溶解氢氧化铝，则在其中一定可以大量存在的离子组是（ ）。
A.Na+、SO、Cl- B.K+、CO、NO
C.Mg2+、SO、Br- D.NH、NO、AlO
6.取两块大小一样的铝片，进行如下图的实验：
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. 取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的添加顺序(浓度均为0.1 mol/L)，反应现象没有明显差别的是（ ）。
选项 试剂① 试剂②
A 溶液 稀盐酸
B 溶液 溶液
C 溶液 溶液
D NaOH溶液 溶液
8.现有AlCl3和MgSO4的混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）。
A.OA段Al3+、Mg2+均沉淀
B.AB段发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
C.原溶液中Cl-与的物质的量之比为6∶1
D.B点溶液的溶质是NaCl和Na2SO4
9.一种带有多孔结构的镍铝合金对有较强的吸附性，其高催化活性和热稳定性使该镍铝合金被广泛用于工业生产和有机合成反应中。以镍黄铁矿(主要成分为NiS、FeS等)为原料制备该镍铝合金的工艺流程如图所示。
回答下列有关问题：
（1）在空气中“煅烧”镍黄铁矿生成Ni2O3、Fe2O3和一种有刺激性气味的气体，该气体为______(填化学式)。
（2）已知Ni(CO)4中C的化合价为＋2，则Ni的化合价为______，“”中发生的反应类型为____________。
（3）Ni、Al高温熔融时，通入Ar的主要作用是____________。高温熔融物冷却后，需要进行粉碎处理，粉碎的目的是____________。
（4）为增强镍铝合金对的吸附性，“碱浸”需溶解部分铝的主要目的是____________，主要反应的离子方程式为____________。
（5）“浸出液”中的铝元素可循环利用，回收铝元素并制备铝的流程为：
已知Al2O3的熔点高达。无色无味气体X的化学式是____________，加入冰晶石的作用是____________。
10.铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，将一定量铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，设计了下列实验方案进行探究。填写下列空白：
（1）同学们拟选用下列实验装置完成实验：
你认为最简易的装置其连接顺序是A→_______→_______→_______；连接好装置首先应进行的操作是_____________________。
（2）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以上装置会引起较大误差。于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用除了__________________以外，从精确测量氢气体积的角度分析，还有一个作用是滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差。②已知金属与酸的反应是放热反应，为了较准确测量室温、一个标准大气压下氢气的体积，在读反应前后量气管乙中液面的读数求氢气体积的过程中，除视线平视外还应注意_______(填字母)。
A．冷却至室温再读数
B．乙管中液面不再上升时应该及时读数
C．读数时应上下移动量气管乙，使甲、乙中液面左右相平
D．读数时不必使甲、乙中液面左右相平
③若实验用铝镁合金的质量为5.1 g，测得氢气体积为5.6 L(已转换成标准状况)，则合金中铝的质量分数为_______(保留两位有效数字)。
（3）有同学提出把分液漏斗中的稀硫酸换成氢氧化钠溶液也可以测定铝镁合金中的铝的质量分数和铝的相对原子质量。
①实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
②实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b L(已换算为标准状况)，锥形瓶中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为_______。(用a、b、c表示)
