高中化学必修第一册（人教版2019）第三章铁金属材料第二节金属材料课时练习

高中化学必修第一册（人教版 2019）第三章铁金属材料第二节金属材料课 时练习 一、单选题 1．由锌、铁、铝、镁 4 种金属中的两种组成的混合物 10g，与足量的盐酸反应，产生的氢气在标准状况下 的体积为 11.2L，则混合物中一定含有的金属是 A．锌 B．铁 C．铝 D．镁 2．将物质的量均为 0.3mol 的钠、镁、铝分别放入 100mL 11 mol L 的盐酸中，相同条件下产生气体的体积 比是（ ） A．1：2：3 B．6：3：2 C．3：1：1 D．1：1：1 3．向 500 mL 2 mol·L−1 的 CuSO4 溶液中插入一铁片，反应片刻后取出铁片，洗涤、烘干，称其质量比原来 增加 2.0 g。下列说法错误的是(设反应后溶液的体积不变) A．参加反应的铁的质量是 14 g B．析出的铜的物质的量是 0.25 mol C．反应后溶液中 c(CuSO4)=1.5 mol·L−1 D．反应后溶液中 c(FeSO4)=1.5 mol·L−1 4．用质量为3 g 的铝箔包住 2.3 g 金属钠，用针在铝箔上扎一些小孔，放入水中，用排水集气法收集产生 的气体，反应完全后，收集到的气体是( ) A． 20.2 mol H B． 20.5 mol H C． 20.075 mol H D． 20.15 mol H 5．下列物质不能与 NaOH 溶液反应的是( ) A．Al B． 2 3Fe O C．  3 2Ca HCO D． 2 3Al O 6．Al、Fe、Cu 都是重要的金属元素，下列说法正确的是（ ） A．三者的单质长期放置在空气中均只生成氧化物 B．航天飞机用钢铁作防护片 C．三者的单质在一定条件下都能与水反应生成 H2 D．将用砂纸打磨过的铝箔在酒精灯外焰上加热，发现铝箔发红蜷缩，变暗失去光泽，铝箔熔化但不滴落， 说明氧化铝致密且熔点高 7．将一个预先做好的“ICE”形状的镍钛合金，破坏形状后，只要在热水中浸泡，其便会恢复原来形状。下 列说法正确的是 A．记忆合金的形状变化属于化学变化 B．合金的熔点一般比各组分金属高，硬度比各组分金属小 C．形状记忆合金在医疗上可用来接断骨等，在日常生活中可制眼镜框架等 D．钛合金的化学性质与钛单质完全相同 8．新型镁铝合金(Mg17Al12)有储氢性能，下列说法正确的是 A．该合金应在氮气保护下，将一定比例的 Mg、Al 单质熔炼而成 B．1mol Mg17Al12 与足量盐酸完全反应放出氢气的物质的量为 35mol C．该合金中存在 Mg2+ D．等质量的镁、铝和镁铝合金分别与足量的盐酸反应生成氢气的体积（同温同压）由大到小的顺序为      Mg >V > AlV V合金 9．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． 3 2 3NaHCO (s) Na CO (s) NaOH(s)    饱和石灰水 B． NaOH(aq) HCl(aq) 2 3Al(s) NaAlO (aq) Al(OH) (s)  过量 C．Fe 2Cl  点燃 FeCl2 NaOH(aq) Fe(OH)2 D． HCl(aq) 2 3 3Al Fe O (s) Fe(s) FeCl (aq)  高温 10．Mg、Al 组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气 4.48 L，下列推断中不正确的是( ) A．参加反应的 Mg、Al 共 0.2 mol B．参加反应的 HCl 为 0.4 mol C．Mg、Al 在反应中共失去 0.4 mol 电子 D．若与足量的稀硫酸反应能产生 0.2 mol H2 11．某混合物由 0.56gFe、0.24gMg 及 0.32gCu 组成，向其中加入足量稀盐酸充分反应。下列说法正确的是 A．混合物全部溶解 B．反应后得到无色溶液 C．反应过程中共产生 0.04molH2 D．反应后经过滤、洗涤、干燥，滤渣在氧气流中充分灼烧，可得到 0.4g 黑色粉末 12．下列实验不能达到目的的是（ ） A．向 NaOH 溶液中滴加酚酞，溶液变红 B．向 HClO溶液中通入 2SO 生成 2 4H SO ，证明 HClO的酸性比 2 4H SO 的强 C．铝箔在酒精灯火焰上加热，铝箔熔化但不滴落，证明氧化铝熔点高于铝 D．将氯水滴到蓝色石蕊试纸上试纸先变红后褪色，证明氯水有酸性和漂白性 13．将含 2O 和 4CH 的混合气体充入装有 23.4 g 2 2Na O 的密闭容器中点燃，反应结束后，容器温度为 150℃， 压强为 0 Pa ，将残留物溶于水无气体逸出。下列叙述正确的是（ ） A．原混合气体中 2O 和 4CH 的体积比为 2∶1 B．原混合气体中 2O 和 4CH 的体积比为 1∶2 C．残留固体中有 2 3Na CO 和 2 2Na O 、 NaOH D．残留固体中只有 2 3Na CO 14．将 17.6 克 Fe2O3 和 Cu 的混合物溶解于足量的稀盐酸中，再加铁粉 9.8 克，待铁粉溶解后，溶液中无 Fe3+， 此过程共产生 2.24 升 H2(标况)，则下列判断正确的是 A．混合物中 Cu 全部被氧化为 Cu2+以后，Cu2+又全部被还原 B．混合物中 Cu 全部被氧化为 Cu2+以后，Cu2+又部分被还原 C．混合物中 Cu 部分被氧化为 Cu2+以后，Cu2+又全部被还原 D．混合物中 Cu 部分被氧化为 Cu2+以后，Cu2+又部分被还原 15．某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验： (1)将镁粉投入冷水中，未见任何现象； (2)将镁粉投入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐褪色； (3)将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象； (4)向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。 则下列关于镁粉与溴水的反应机理的论述正确的是（ ） A．镁粉直接与溴水中的溴反应 B．镁粉只与溴水中的酸反应 C．产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到 D．镁粉在水的催化下与溴发生反应 二、填空题 16．写出下列反应的化学方程式。 （1）Na2O2 与 CO2 反应：___。 （2）将氯气与通入冷的消石灰中反应制漂白粉：___。 （3）将铜粉溶解在浓 FeCl3 溶液中：___ 。 （4）向 FeCl3 溶液中滴加氨水：___。 17．图中所示装置为铝热反应的实验装置，请回答下列问题： 该实验中还缺_________________；引发铝热反应的操作为_______________。 18．计算填空： （1）4.5 g 水与____ g 硫酸所含的分子数相等，它们所含氧原子数之比是____，氢原子数之比是____。 （2）已知 8 g A 能与 32 g B 恰好完全反应，生成 22 g C 和一定量的 D，现将 16 g A 与 70 g B 的混合物充分 反应后，生成 2 mol D 和一定量的 C，则 D 的摩尔质量是____。 19．下列是五种物质的化学式，请按要求选择合适的番号填空： A．NaHCO3 B．Na2CO3 C．Fe2O3 D．Ca(ClO)2 E. KAl(SO4)2·12H2O （1）俗称铁红的物质_________________________； （2）漂白粉的有效成分___________________________； （3）一种常见净水剂_____________________________； （4）常用于焙制糕点的小苏打_______________________； （5）制普通玻璃的原料是石英、石灰石和___________________。 三、实验题 20．盐泥是氯碱工业中的废渣，主要成分是镁的硅酸盐和碳酸盐（含少量铁、铝、钙的盐）。实验室以盐泥 为原料制取 MgSO4•7H2O 的实验过程如下： 已知：①室温下 Ksp[Mg（OH）2]=6.0×10﹣12．②在溶液中，Fe2+、Fe3+、Al3+从开始沉淀到沉淀完全的 pH 范 围依次为 7.1～9.6、2.0～3.7、3.1～4.7．③三种化合物的溶解度（S）随温度变化的曲线如图所示． （1）在盐泥中加入稀硫酸调 pH 为 1～2 以及煮沸的目的是___________________； （2）若室温下的溶液中 Mg2+的浓度为 6.0mol•L﹣1，则溶液 pH≥___________才可能产生 Mg（OH）2 沉淀； （3）由滤液Ⅰ到滤液Ⅱ需先加入 NaClO 调溶液 pH 约为 5，再趁热过滤，则趁热过滤的目的是 _______________，滤渣的主要成分是_________________； （4）从滤液Ⅱ中获得 MgSO4•7H2O 晶体的实验步骤依次为①向滤液Ⅱ中加入_________；②过滤，得沉淀； ③_____________；④蒸发浓缩，降温结晶；⑤过滤、洗涤得产品； （5）若获得的 MgSO4•7H2O 的质量为 24.6g，则该盐泥中镁[以 Mg（OH）2 计]的百分含量约为_______ （MgSO4•7H2O 的相对分子质量为 246）； 21．某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。 (1)表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分： 实验步骤 实验现象 将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的 CuCl2 溶液 中 产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无 色 反应结束后分离出溶液备用 红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中 一段时间后固体由红色变为绿色 ①按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)： 置换反应________________________，化合反应________________________． ②用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡，持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察 到的现象是________________________，解释此现象的离子方程式是____________________。 (2)探究氧化铜性质 ①取 A、B 两支试管，向 A 中先加入适量 CuO 粉末，再分别向 A 和 B 中加入等体积的 3% H2O2 溶液，只 观察到 A 中有大量气泡．实验结论是___________________。 ②用收集气体并测定其体积的方法探究试管 A 中反应的速率，必需的实验仪器有：______________。 22．铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学为测定某含镁 3%~5%的铝镁合金（不含其他元素）中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空 白。 探究一 实验方案：铝镁合金 测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是__。 实验步骤： （1）称取 5.4g 铝镁合金粉末样品，投入体积为 V 浓度为 2.0mol•L-1 的 NaOH 溶液中，充分反应。为保证合 金充分反应，NaOH 溶液的体积 V≥__。 （2）过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将__（填“偏大”或“偏小”）。 探究二 实验方案：铝镁合金 测定生成气体的体积（实验装置如图所示）。 （1）某同学提出该实验装置不够完善，应在 A、B 之间添加一个除酸雾的装置。你的意见是__（填“需要” 或“不需要”）。 （2）为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有（写出两点）： ①__， ②___。 探究三 实验方案：称量 xg 铝镁合金粉末，放入装有足量氧气的容器中使其充分灼烧。 （1）欲计算镁的质量分数，该实验中还需测定的数据是__。 （2）若用空气代替 O2 进行实验，对测定结果是否有影响？__（填“是”或“否”）。 23．以 Al 和不同铜盐溶液间的反应为实验对象，探索 Al 与不同铜盐溶液反应的多样性。向盛有 Al 片(经打 磨)的试管中分别加入 2 mL 下列溶液，产生现象如表： 实验 现象 实验Ⅰ：加入 0.5 mol/L CuCl2(aq) 15 s：大量气泡且有红色物质析出 60 s：反应进一步加快且反应剧烈放热，液体几乎沸腾 120 s：铝片反应完，试管中析出大量蓬松的红色物质 实验Ⅱ：加入 0.5 mol/L CuSO4(aq) 15 s：无明显现象 60 s：铝片表面有极少气泡 120 s：有少量气泡溢出，铝片边缘有很少红色物质生成 (1)对实验Ⅰ进行研究 ①实验Ⅰ中生成红色物质的离子方程式是________________________。 ②请写出 60 s 后反应进一步加快可能的原因(写出一条)________________________。 (2)对实验Ⅱ进行研究 实验Ⅱ反应明显比实验Ⅰ绶慢，说明 Al 与不同的铜盐溶液反应呈现多样性，其原因可能有： 假设一： 2- 4SO 对 Al 与 Cu2+的置换反应存在一定的抑制作用。 假设二：________________________。 (3)为进一步研究上述假设，再向盛有 Al 片(经打磨)的试管中分别加入下列试剂： 实验 现象 实验Ⅲ：2 mL 0.5 mol/L CuCl2(aq)+1 g Na2SO4(s) 加入 Na2SO4 固体后速率几乎不变，仍有大量 气泡产坐，生成红色物质，剧烈放热，铝片反 应完全，溶液沸腾 实验Ⅳ：2 mL 0.5 mol/L CuCl2(aq)+5 g Na2SO4(s) 加入 Na2SO4 固体后速率几乎不变，仍有大量 气泡产生，红色物质生成且剧烈放热，铝片反 应完全，溶液沸腾 实验Ⅴ：2 mL 0.5 mol/L CuCl2(aq)+0.02 mol NaCl(s) 未加入 NaCl 固体前几乎没现象，加入后，铝 片表面迅速产生大量气体和红色物质，溶液温 度上升至沸腾，铝反应完全 实验Ⅵ：2 mL 0.5 mol/L CuSO4(aq)+NH4Cl(s) 未加入 NH4Cl 固体前几乎没现象，加入后，铝 片表面迅速产生大量气体和红色物质，溶液温 度上升至沸腾，铝反应完全 ①实验Ⅵ中 NH4Cl 固体的物质的量是________________________。 ②实验Ⅵ的设计目的是________________________。 ③其中，实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ作对比，结论为________________________。 ④其中，实验Ⅱ与实验Ⅴ、Ⅵ作对比，结论为________________________。 参考答案 1．C2．C3．D4．A5．B6．D7．C8．B9．A10．A11．D12．B13．B14．C15．D 16．2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Ca（OH）2+2Cl2=CaCl2+Ca（ClO)2+2H2O Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 FeCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl 17．镁条和氯酸钾 在混合物上面加少量氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条，点燃镁条 18．24.5 1∶4 1∶1 18 g·mol－1 19．C D E A B 20．提高 Mg2+的浸取率 8 温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底（或高温下 CaSO4•2H2O 溶解度小等 合理答案均可） Al(OH)3 、Fe(OH)3、CaSO4•2H2O NaOH 溶液 向沉淀中加足量稀硫酸 20.0% 21．2Al+6H+═2Al3++3H2↑或 2Al+3Cu2+═2Al3++3Cu 2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2(OH)2CO3 有白色沉淀生 成，后沉淀逐渐溶解至消失 Al3++3OH﹣═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH﹣═ - 2AlO +2H2O CuO 对 H2O2 的分 解有催化作用 水槽(或集气瓶)、导管、量筒、秒表(计时器)． 22．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 97mL 偏大 不需要 冷却至室温再读数 读数时， 使量气管左右液面相平 充分灼烧后固体粉末的质量 是 23．2Al+3Cu2+＝2Al3++3Cu Cu 和 Al 在酸性条件下形成原电池；反应放热，温度升高速率加快 Cl﹣ 对 Al 与 Cu2+的置换反应存在促进作用 0.02 mol 对照实验，排除 Na+的干扰，证明 Na+对该反应不造 成影响 2- 4SO 对 Al 与 Cu2+的置换反应没有抑制作用 Cl﹣对 Al 与 Cu2+的置换反应存在促进作用。