3.2 金属材料 同步练习题
一、选择题
1．甲、乙两烧杯各盛有200 mL 3 mol·L的盐酸和氢氧化钠溶液，向烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙，则加入铝粉的质量为
A．3.6 g B．5.4 g C．7.2 g D．10.8 g
2．下列离子方程式书写正确的是
A．铝粉投入氢氧化钠溶液中：Al+4OH-=AlO+2H2O
B．氢氧化钡溶液中通入过量SO2气体：Ba2++2OH-+SO2=BaSO3↓+H2O
C．常温下，将氯气通入氢氧化钠溶液制备漂白液：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
D．向FeBr2溶液中通入少量的Cl2：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
3．下列物质中，既能与强酸反应，又能与强碱反应的是
①Na2CO3 ②Al ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤NaHCO3
A．②③④ B．②③④⑤ C．①③④⑤ D．①②③④⑤
4．下列适合制作不锈钢用具的铁合金是（ ）
A．低碳钢 B．中碳钢 C．高碳钢 D．合金钢
5．下列离子方程式正确的是
A．铝溶于NaOH溶液：2Al＋2OH-＋H2O=2AlO＋3H2↑
B．向NaAlO2溶液中加入少量盐酸：AlO＋4H＋=Al3＋＋2H2O
C．向Al(OH)3沉淀中加入足量盐酸：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O
D．氧化铝溶于足量NaOH溶液：Al2O3＋OH-=AlO＋H2O
6．衡量一个国家基础工业发展水平的重要标志的是
A．煤炭工业 B．石油工业 C．钢铁工业 D．化学工业
7．下列变化主要不属于化学变化的是
A．煤的气化、液化 B．石油的分馏
C．氧气转化为臭氧 D．浓硝酸使铁、铝钝化
8．铝的生产中，“回收铝制品→铝锭”的能耗仅为“铝土矿→铝锭”的3~5%。下列行为或观点中，符合铝循环利用理念的是
A．随意丢弃铝制包装材料 B．建立相关制度，鼓励铝制品回收利用
C．过度开采铝土矿冶炼铝 D．我国铝储量丰富，无需循环回收利用
二、非选择题
9．既可以与 反应，又可以与 反应，它是 氧化物。
10．将一只铝制的易拉罐内充满二氧化碳，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布密封罐口，经过一段时间后，罐壁凹瘪，又过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来。
(1)罐壁凹瘪的原因是 ，反应的化学方程式是：
(2)瘪罐重新鼓起来的原因是 ，反应的离子方程式是 。
11．1774年，瑞典化学家舍勒发现软锰矿(主要成分是MnO2)和浓盐酸混合加热能制取氯气：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。现将含MnO2的质量为17.4g的软锰矿石与足量浓盐酸完全反应(杂质不参加反应)。计算：
(1)生成的Cl2的体积 (标准状况下)。
(2)参加反应的浓盐酸中被氧化HCl的物质的量 。
12．现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用如图的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水)
回答下列问题：
(1)装置A中液体试剂选用稀盐酸而不选用稀硫酸，理由是 。
(2)装置C的作用是 ，装置E中碱石灰的作用是 。
(3)装置D中发生反应的化学方程式是 。
(4)若开始时测得样品的质量为2.0g，反应结束后测得气体体积为250mL，该条件下此气体密度为0.00128g/mL。则Na2O2试样的纯度为 。
(5)现有7.8Na2O2，试计算完全与CO2反应转移的电子数目 。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：Al与HCl和NaOH反应的化学方程式分别为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑和2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，若酸和碱足量，则生成氢气体积应相同，现生成气体体积比为3：4，说明盐酸不足，则0.6molHCl完全反应生成氢气0.3mol，因此铝与NaOH反应生成氢气0.4mol，氢氧化钠过量，铝的物质的量为质量为7.2g，故答案选C。
2．C
解析：略
3．D
解析：①Na2CO3属于弱酸强碱盐，能与酸反应生成CO2气体，能与强碱氢氧化钡和氢氧化钙反应，故①正确；
②金属铝与酸反应生成Al3+和氢气，与碱反应生成偏铝酸根和氢气，故②正确；
③Al2O3属于两性氧化物，既能与酸反应生成Al3+离子，又能与碱反应生成偏铝酸根离子，故③正确；
④Al(OH)3属于两性氢氧化物，既能与酸反应生成Al3+离子，又能与碱反应生成偏铝酸根离子，故④正确；
⑤NaHCO3属于弱酸强碱盐，既能与酸反应生成CO2气体，又能与碱反应生成盐，故⑤正确；
故选D。
4．D
【分析】生铁的含碳量为2%-4.3%，低碳钢的含碳量＜0.3%，中碳钢的含碳量0.3%-0.6%，高碳钢的含碳量＞0.6%，合金钢是由铁和其他的金属或非金属经过加热熔合而制成的混合物，不锈钢是由铁、铬、镍制成的合金钢，据此分析解答。
解析：不锈钢由于其抗腐蚀性好，在生产和生活中有许多用途，若含有碳元素，易形成电化学腐蚀，低碳钢、中碳钢、高碳钢都含有碳，属于不适宜于制作不锈钢用具的钢，不锈钢中含有的主要金属是镍和铬铁，是这三种元素为主制成的合金钢，D符合题意。
答案选D。
5．C
解析：A．H、O元素质量不守恒，正确的写法为：2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑，A项错误；
B．向NaAlO2溶液中加入少量盐酸应生成Al(OH)3沉淀，即AlO＋H2O＋H＋=Al(OH)3↓，B项错误；
C．向Al(OH)3沉淀中加入足量盐酸，生成氯化铝和水，离子方程式为：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，C项正确；
D．Al2O3与足量NaOH溶液反应，其离子方程式为：Al2O3＋2OH-=2AlO＋H2O，D项错误；
答案选C。
6．C
解析：钢铁工业是衡量一个国家综合经济实力的重要标志，也是衡量一个国家基础工业发展水平标志之一的工业部门，故答案为：钢铁工业。
7．B
解析：A．煤的气化指煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H2、CO等气体的过程；煤的液化指煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料，煤的气化和煤的液化都是化学变化，故A不符合题意；
B．石油分馏是将石油中几种不同沸点的混合物分离的一种方法，属于物理变化，故B符合题意；
C．氧气转化为臭氧过程中有新物质生成，属于化学变化，故C不符合题意；
D．铁、铝遇到浓硫酸或浓硝酸，表面生成一层致密的氧化膜，称为钝化，生成了新的物质，属于化学变化，故D不符合题意；
答案选B。
8．B
解析：A．铝制包装材料可以回收利用，随意丢弃铝制包装材料，不符合铝循环利用理念，A不符合题意；
B．建立相关制度，鼓励铝制品回收利用，符合铝循环利用理念，B符合题意；
C．过度开采铝土矿冶炼铝，不符合铝循环利用理念，C不符合题意；
D．我国铝储量丰富，但是需要循环回收利用铝制材料，以节约资源，促进实现铝循环利用理念，D不符合题意；
故选B。
二、非选择题
9．酸 碱 两性
解析：能与酸反应生成盐和水的氧化物是碱性氧化物，能与碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物。
Al2O3既可以与强酸反应，又可以与强碱反应，它是两性氧化物。
10．(1) CO2与NaOH反应，罐内气体减少，压强减小 CO2+2NaOH= Na2CO3+ H2O
(2) 铝与NaOH溶液反应放出氢气，罐内气体增多，压强增大 2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
解析：（1）罐壁凹瘪的原因是罐内气体减少，压强减小，说明二氧化碳气体被吸收，反应的化学方程式是CO2+2NaOH= Na2CO3+ H2O。
（2）瘪罐重新鼓起来说明有气体生成，压强增大，生成的气体是铝与氢氧化钠溶液反应生成的氢气，反应的离子方程式是2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑。
11．(1)4.48L (2)0.4mol
解析：(1)17.4gMnO2的物质的量是17.4g÷87g/mol=0.2mol，根据方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O可知生成0.2mol氯气，在标况下的体积是0.2mol×22.4L/mol＝4.48L；
(2)被氧化的氯化氢转化为氯气，则根据氯原子守恒可知参加反应的浓盐酸中被氧化的HCl的物质的量为0.2mol×2＝0.4mol。
12．(1)生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3固体表面，使反应不能持续进行
(2) 干燥二氧化碳气体 吸收装置D中反应剩余的CO2
(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、Na2O+CO2=Na2CO3
(4)78%
(5)0.1NA
【分析】实验的目的是测定Na2O2试样的纯度，其中杂质为Na2O；根据所给装置，本实验中是要通过测定二氧化碳与Na2O2反应生成氧气的量来确定样品中过氧化钠的量，所以首先在装置A中利用碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳，用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中混有的HCl气体，再用浓硫酸进行干燥，然后在装置D中CO2和Na2O2反应生成氧气，用碱石灰吸收未反应的CO2，氧气不易溶于水，可以用排水法测定生成氧气的体积，进而计算出样品中过氧化钠的量。
解析：（1）装置A的目的是制取二氧化碳，若使用稀硫酸与碳酸钙反应制取二氧化碳，反应中生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3固体表面，使反应不能持续进行，所以一般用稀盐酸和碳酸钙反应制取二氧化碳；
（2）浓硫酸具有吸水性，所以装置C的作用是干燥二氧化碳气体；装置E中的碱石灰用于吸收装置D中反应剩余的CO2，避免对氧气体积的测定产生影响；
（3）装置D中发生的是CO2和Na2O2反应生成碳酸钠和氧气、和Na2O反应生成碳酸钠，化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、Na2O+CO2=Na2CO3；
（4）反应结束后测得气体体积(即氧气体积)为250mL，该条件下此气体密度为0.00128g/mL，则氧气的物质的量为：=0.01mol，根据反应方程式可知样品中Na2O2的物质的量为0.02mol，所以样品的纯度为：×100%=78%。
（5）7.8Na2O2的物质的量为0.1mol，由方程式体现的关系可知，完全与CO2反应转移的电子的物质的量为0.1mol，则转移电子的数目为0.1NA
