第三章第二节金属材料 同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．分别向盛有100 g水、100 g一定浓度的盐酸、100 g一定浓度的NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入2.3 g金属Na。下列有关说法正确的是
A．三个烧杯中发生的离子反应均为2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．三个烧杯中钠均浮在液面上剧烈反应
C．Na在X烧杯中反应最剧烈
D．三个烧杯反应后，溶质的质量分数一定相同
2．取一定量的铁粉和硫粉的混合物隔绝空气加热，充分反应后冷却，再加入足量的稀盐酸，标准状况下生成2.24L气体，已知：FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑，下列说法正确的是
A．原混合物中一定含3.2g硫粉 B．生成的气体一定是纯净物
C．原混合物中一定含有5.6g铁粉 D．2.24L气体的质量可能大于3.4g
3．合金从古代到现代，从生活领域到工业领域都有着广泛应用。下列说法错误的是
A．铝合金大量用于高铁建设
B．“玉兔二号”钛合金筛网轮的主要成分是非金属材料
C．制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金
D．商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品
4．50mL溶液所含有的，与20mL的硝酸银溶液恰好完全反应，则原溶液的物质的量的浓度是
A． B． C． D．
5．将11.2g铁粉加入250mL2 的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是
A．铁有剩余，溶液呈浅绿色，浓度基本不变
B．往溶液中滴入KSCN溶液，不显红色
C．Fe2+与Fe3+的物质的量之比为6：1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：5
6．今有Na2O和Na2O2的混合物共7g，溶于水后恰好被含0.1molH2SO4的溶液中和，则混合物中Na2O和Na2O2的物质的量之比为
A．1﹕1 B．2﹕1 C．3﹕4 D．任意比
7．化学在生产、生活中起着重要的作用，以下化学用语中正确的是
A．补铁剂通常需要与维C共同使用，是为了增强药品中的效果
B．侯氏制碱法中利用各个物质溶解度的不同，可直接过滤获得纯碱
C．向冷的石灰乳中通入氯气，可制得漂白粉，有效成分为次氯酸钙
D．不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是锰和镍
8．铝合金是目前用途最广泛的合金之一，下列关于铝及其化合物说法错误的是
A．在我国使用最早的合金是铜
B．常温下，铝不与氧气反应
C．Al2O3是两性氧化物，所以铝制品不宜用来蒸煮碱性食物
D．偏铝酸钠的化学式可表示为：NaAlO2
9．氢能是最理想的能源，科学家们研制出一种能方便地储存、释放氢气的储氢材料，这种储氢材料是
A．合金 B．无机非金属 C．合成材料 D．复合材料
10．在调节好平衡的托盘天平的两个托盘上，各放一个等质量的烧杯，再加入等质量、等质量分数的盐酸，然后二边各放a克锌和铝，反应结束后，烧杯中剩余的铝比剩余的锌多，则此时天平
A．仍平衡 B．放锌的一边重 C．放铝的一边重 D．无法判断
11．在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，将两球分别浸没在溶液质量相等的稀溶液和溶液中一段时间，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，盛有溶液的烧杯中溶液蓝色变浅，杠杆右边上升
12．纯净铁的物理性质有
①光亮的银白色 ②黑色 ③在潮湿的空气中易被腐蚀 ④有延展性 ⑤能导电导热 ⑥硬而脆 ⑦能被磁铁吸引，易被磁化
A．①③④⑤⑦ B．①④⑤⑦ C．①③⑤⑦ D．全部
13．宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有关于银针验毒的记载，“银针验毒”的原理是，下列说法不正确的是
A．X的化学式为Ag2S B．银针验毒时，空气中氧气得到电子
C．反应中Ag和均是还原剂 D．每生成1molX，反应转移2mol
14．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
15．浓度均为1.0mol/LCuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液等体积混合(混合前后忽略溶液体积的变化)，向其中加入足量的铁粉充分反应，则反应后溶液中Fe2+的物质的量浓度
A．1.5mol/L B．2.0mol/L C．0.5mol/L D．1mol/L
二、实验题
16．某学习小组欲制备氯水和漂白粉，并利用所制溶液进行相关实验探究。实验装置如图所示。回答有关问题。
(1)装置A中生成氯气的离子方程式为 。
(2)装置B的作用是吸收氯气带出的HCl气体，所装的试剂为 。装置C装入的试剂是蒸馏水，用于制备氯水。装置D中盛有 ，可以在防止氯气泄露污染空气的同时制备漂白粉。
(3)若装置A中用8.7gMnO2与足量浓盐酸混合加热，当MnO2完全反应完，生成的氯气在标况下的体积为 L，则被氧化的HCl的质量是 g，反应中转移的电子为 mol。
(4)小组同学用上述实验中得到的氯水进行如下实验
实验序号 试剂和操作 实验现象 结论
i 在4mLNaBr溶液中加入1mL氯水 溶液变黄色 氯气的氧化性比溴强
ii 在4mLKI溶液中加入实验i所得黄色溶液 溶液变为棕黄色 溴的氧化性比碘强
iii 在滴有酚酞的NaOH溶液中滴加氯水 当氯水滴到一定量时，溶液红色突然褪去 氯水显酸性
根据该小组的实验报告，回答下列问题：
①实验i中发生反应的离子方程式为 。
②实验ii的结论是否严谨？ (填“是”或“否”)，理由是 。
③实验iii中溶液红色褪去的原因，除了酸碱中和反应外，还有一种可能： 。
如要证明到底是什么原因使溶液褪色，还需进一步设计实验验证。
17．如图所示：
为了测定钠的相对原子质量，将装置放在电子天平上，读出的数据为254.843g。加入一小块钠后读数为258.293g，加入水后每隔相同时间读得电子天平的数据(装置+水+煤油+试样的质量)如表：(不考虑煤油的挥发)
读数次数 1 2 3 4 5
质量/g 258.191 258.183 258.150 258.143 258.143
回答以下问题：
(1)写出钠与水反应的化学方程式： 。
(2)计算钠的相对原子质量必须用到的数据是 。不必进行第6次读数的原因是 。
(3)去掉干燥管后所测得的钠的相对原子质量可能 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)该实验与测定生成H2的体积来确定钠的相对原子质量的实验相比，其优点是 。
三、工业流程题
18．某合金废料主要含铁、铜、铝，为从合金废料中得到Fe2O3、Al2O3和金属Cu等产品，某化学兴趣小组按如图所示工艺流程进行实验(杂质不与稀硫酸反应)。(提示：Al3＋＋4OH-=)
请回答下列问题：
(1)固体A主要含有的物质是 。
(2)B到C发生反应的离子方程式为 ，溶液C中的阳离子主要有 。
(3)若D为NaOH，则溶液E中铝元素的存在形式是 (填化学式)。
(4)灼烧沉淀F时所用主要仪器之一是___________(填字母)。
A．蒸发皿 B．烧杯 C．坩埚 D．试管
19．铝和铝合金是一类重要的金属材料。回答下列问题：
(1)除去镁粉中混有少量铝粉，应加入的试剂为 ，然后经过滤、洗涤、干燥。
(2)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2在同温同压下的体积之比是 。
(3)某同学在实验室用铝土矿(含有Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质)制取金属铝的流程如下：
①Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式为 。
②滤液II中溶质的用途之一是 。
③电解熔融的Al2O3除得到金属铝之外，还可得到的气体产物是 (填化学式)。工业上在电解熔融的Al2O3时，还加入了冰晶石(Na3AlF6)作熔剂，其作用是降低Al2O3的熔点。冰晶石在物质的分类中属于 (填字母)。
a.酸 b.碱 c.盐 d.氧化物
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
【详解】A．钠与盐酸反应时钠先与H＋反应，离子反应为2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑，A错误；
B．三个烧杯中钠均浮在液面上剧烈反应，B正确；
C．三个烧杯中Y烧杯中H＋的浓度最大，反应最剧烈，C错误；
D．X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中溶质为NaCl或NaCl与NaOH，且Z烧杯中原溶质为NaOH，所以溶质的质量分数不相同，D错误；
故选B。
2．C
【详解】铁粉和硫粉反应后所得混合物有3种可能：全部是FeS，FeS和Fe的混合物，FeS和S的混合物。(1)当全部是FeS时，与足量盐酸反应产生2.24LH2S，其质量为3.4g，铁粉和硫粉分别为5.6g和3.2g；(2)当是FeS和Fe的混合物时，产生的2.24L气体为H2S和H2的混合物，其质量小于3.4g；此时混合物中铁粉的质量为5.6g，硫粉为3.2g；(3)当是FeS和S的混合物时，气体为H2S，其质量为3.4g，铁粉的质量为5.6g，硫粉的质量大于3.2g。
故选C。
3．B
【详解】A．铝合金具有质地轻、强度高、抗腐蚀能力强等特点，可用于制造高铁车厢等，A正确；
B．钛合金是金属材料，B错误；
C．不锈钢是铁与镍、铬等形成的合金，C正确；
D．后(司)母戊鼎为商代后期的青铜器，属于铜合金制品，D正确；
故选B。
4．D
【详解】，n(Cl-)=n(Ag+)==0.5mol/L0.02L=0.01mol，n(BaCl2)==0.005mol，故原溶液的物质的量的浓度，D正确；
故选D。
5．C
【分析】铁的物质的量为mol，氯化铁的物质的量为，二者反应的方程式为Fe+2FeCl3=3FeCl2，铁完全反应，消耗氯化铁的物质的量为0.4mol，剩余0.5-0.4=0.1mol，反应生成氯化亚铁的物质的量为0.6mol。
【详解】A． 铁没有剩余，故A错误；
B．溶液中有铁离子，往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，故B错误；
C． Fe2+和Fe3+的物质的量之比=0.6mol:0.1mol=6:1，故C正确；
D． 0.2mol铁发生氧化反应、0.4mol氯化铁发生还原反应，反应生成氯化亚铁，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，故D错误；
故选C。
6．A
【详解】设混合物中Na2O和Na2O2的物质的量分别是xmol、ymol，则62x+78y＝7，恰好反应后生成0.1mol硫酸钠，根据原子守恒可知2x+2y＝0.2，解得x＝y＝0.05，则混合物中Na2O和Na2O2的物质的量之比为1:1。
答案选A。
7．C
【详解】A．补铁剂的有效成分为，A错误；
B．侯氏制碱法过滤得到的是碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠受热分解才能制得纯碱，B错误；
C．工业上采用向冷的石灰乳中通入氯气的方法制漂白粉，且其有效成分为次氯酸钙，C正确；
D．不锈钢的合金元素主要是铬和镍，D错误；
故选C。
8．B
【详解】A．青铜是铜锡铅等合金，是我国使用最早的合金，故A正确；
B．Al是活泼金属，常温下，铝与氧气能反应生成氧化铝，故B错误；
C．Al2O3是两性氧化物，能与酸或碱反应，所以铝制品不宜用来蒸煮碱性食物，故C正确；
D．偏铝酸钠的化学式可表示为：NaAlO2，故D正确；
故选B。
9．A
【详解】镧镍合金是金属金属和金属形成的合金材料，目前可以解决氢气的储存和运输问题，故选A。
10．A
【详解】通过分析可知，等质量、等质量百分比浓度的盐酸中含有等质量的氢元素，反应结束后，烧杯中剩余的铝比剩余的锌多，说明金属有剩余，酸全部参加了反应，生成的氢气质量相等，所以天平仍然平衡，故选A。
11．B
【分析】左侧烧杯中Al和溶液反应生成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，即铁球质量增加，反应一段时间后杠杆不再平衡。
【详解】A．左侧烧杯中Al和溶液反应生成偏铝酸钠和H2使铝球质量减小，但不会生成沉淀，A错误；
B．左侧烧杯中Al和溶液反应生成偏铝酸钠和H2，溶液澄清，B正确；
C．根据分析，左侧铝球质量减少，右侧铁球质量增加，C错误；
D．右侧铁球质量增加，而使杠杆左边上升，D错误；
故选B。
12．B
【详解】纯净的铁为银白色固体，具有很强的抗腐蚀能力，具有延展性，能导电导热，能被磁铁吸引，易被磁化；只有①④⑤⑦符合题意，故答案选B。
13．C
【详解】A．根据元素守恒可知，X的化学式为Ag2S，故A正确；
B．由化学方程式可知，O中元素化合价降低，所以银针验毒时，空气中氧气得到电子，故B正确；
C．反应时，Ag化合价升高，所以Ag是还原剂，S元素化合价不变，不是还原剂，故C错误；
D．根据Ag元素的化合价变化，每生成1molAg2S，转移电子的物质的量为2mol，故D正确；
故答案选C。
14．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。
【详解】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。
15．B
【详解】设混合溶液的体积为2VL，加入足量铁粉发生的离子反应为：，初始浓度均为1.0mol/LCuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液等体积混合，故第一个离子反应生成Fe2+的物质的量为Vmol，第二个离子方程式中生成Fe2+的物质的量为3Vmol，故溶液中Fe2+的物质的量浓度为：，故选B。
16．(1)
(2) 饱和食盐水 石灰乳
(3) 2.24 7.3 0.2
(4) 否 实验i溶液中可能还有未反应完全的Cl2 强氧化性的HClO与酚酞发生反应
【分析】装置A为二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰和氯气，反应的离子方程式为：，由于浓盐酸会挥发，制取氯气中含有杂质气体HCl，用装置B中饱和食盐水吸收HCl,氯气密度比空气大，用装置C的向上排空气法收集氯气，最后用装置D中Ca(OH)2溶液吸收氯气并制取漂白粉。
【详解】（1）装置A为二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰和氯气，反应的离子方程式为：。
（2）装置B的作用是吸收氯气带出的HCl气体，所装的试剂为饱和食盐水；装置C用于制备氯水，应装入的试剂是蒸馏水，装置D中盛有石灰乳，含有溶质质量更大,氯气和Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2制取漂白粉，由于氯气有毒，可防止氯气泄露污染空气。
（3）若装置A中用8.7gMnO2与足量浓盐酸混合加热，MnO2的物质的量为=0.1mol，由方程式可知生成的氯气物质的量为0.1mol，在标况下的体积为2.24L，被氧化的HCl的质量是0.2mol，质量为0.2mol×36.5g/mol=7.3g，Cl元素化合价由-1价上升到0价，生成0.1molCl2，转移0.2mol电子。
（4）①由氧化性：Cl2>Br2，实验i中发生反应的离子方程式为；
②由于实验i溶液中可能还有未反应完全的Cl2，也可以氧化KI，则实验ii的结论不严谨；
③实验iii中溶液红色褪去的原因，有可能是：强氧化性的HClO与酚酞发生反应。
17．(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(2) 氢气的质量 第4、5次数据相同，说明反应已停止
(3)偏小
(4)准确度高
【分析】秤出加入钠块前后整体装置的质量，质量差即时钠块的质量，从分液漏斗放入水后，钠与沉到煤油底部的水反应，生成的氢气经CaCl2干燥后排出，通过电子天平上数据的减少值，可求出生成氢气的质量，通过氢气的物质的量求出钠的物质的量，结合钠的质量，即可求出钠的相对原子质量。
（1）
钠与水反应生成氢气，化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
（2）
据分析，计算钠的相对原子质量必须用到的数据是氢气的质量；第4、5次数据相同，说明反应已停止，故不必进行第6次读数。
（3）
据分析，去掉干燥管后，氢气可能带出水分或煤油，装置的质量减小更多，氢气质量增大，求得钠的物质的量增大，则所测得的钠的相对原子质量可能偏小。
（4）
该实验与测定生成H2的体积来确定钠的相对原子质量的实验相比，其优点是准确度高、操作简便。
18．(1)Cu(或铜)
(2) Cl2＋2Fe2+=2Cl-＋2Fe3+ Fe3+、Al3+和H+
(3)Na[Al(OH)4]
(4)C
【分析】合金废料主要含铁、铜、铝，加入过量稀硫酸溶解，Fe、Al反应生成FeSO4、Al2(SO4)3，Cu不反应，则固体A为铜。溶液B含有FeSO4、Al2(SO4)3、H2SO4，通入足量Cl2可将Fe2＋氧化成Fe3＋，故溶液C中阳离子主要有Fe3＋、Al3＋和H＋。加入过量NaOH溶液后，Al3+转化为Na[Al(OH)4]，Fe3+生成Fe(OH)3沉淀，经过一系列操作，可将铝元素转化为Al2O3；灼烧Fe(OH)3，可得到Fe2O3。
【详解】（1）由分析可知，固体A为Cu(或铜)；
（2）B到C时，Fe2+被Cl2氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为Cl2＋2Fe2+=2Cl-＋2Fe3+，而Al3+不发生反应，另外，溶液中还有过量的H+，所以溶液C中的阳离子主要有Fe3+、Al3+和H+；
（3）若D为NaOH，由于Al3＋＋4OH－=，故E中铝元素的存在形式是Na[Al(OH)4]；
（4）沉淀F是Fe(OH)3，灼烧时要在坩埚中进行，故选C。
【点睛】蒸发浓缩溶液时，在蒸发皿中进行；灼烧固体时，在坩埚中进行。
19． 氢氧化钠溶液 1:1 Al2O3+6H＋＝2Al3＋+3H2O 用作肥料 O2 c
【解析】铝土矿(含有Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质)用硫酸溶解，二氧化硅不反应，过滤分离，滤液主要含有硫酸铝，向滤液中加入氨水，反应生成氢氧化铝沉淀，过滤分离，滤液Ⅱ中主要含有硫酸铵，氢氧化铝烘干、灼烧分解生成氧化铝，电解熔融氧化铝生成铝单质与氧气，据此解答。
【详解】(1)铝和氢氧化钠溶液反应，镁不与氢氧化钠溶液反应，除去镁粉中混有的少量铝粉，应加入的试剂是氢氧化钠溶液。
(2)2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH＝2NaAlO2+3H2↑，通过化学方程式可以看出，等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，金属是不足的，所以生成氢气的物质的量相等，所得H2的体积之比是：1：1；
(3)①Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为Al2O3+6H＋＝2Al3＋+3H2O；
②滤液Ⅱ中主要含有硫酸铵，用途之一是：用作肥料；
③电解熔融氧化铝生成铝单质与氧气，冰晶石（Na3AlF6）是由钠离子和AlF组成，属于盐，故答案为c。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
