3.2 金属材料 同步检验
一、单选题
1．铝合金用途广泛，可用于制造飞机，铝合金一般具有的性质是（ ）
A．高强度、高密度 B．低强度、高密度
C．高强度、低密度 D．低强度、低密度
2．下列叙述不正确的是（ ）
A．我国流通的硬币材质是金属单质
B．青铜是我国使用最早的合金
C．合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。合金的硬度可以大于它的纯金属成分
D．钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分可分为：碳素钢和合金钢
3．2022年2月4日，第24届冬奥会将在中国北京和张家口举行。滑雪是冬奥会的主要项目之一，下列滑雪用品涉及的材料中，属于合金的是（ ）
A．滑雪板底板——塑料 B．滑雪手套——聚乙烯
C．滑雪服面料——尼龙 D．滑雪杖杆——铝材(铝、镁)
4．合金在生产及科研中具有广泛的应用．下列物质属于合金的是（ ）
A．水银 B．石墨 C．硅晶体 D．不锈钢
5．下列关于金属的说法正确的是（ ）
A．铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧
B． 在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体
C．铁与水蒸气反应的产物是黑色的
D．铝制餐具不宜用来盛装酸性、碱性较强的食物
6．下列物质既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应的是（ ）
①Al ②Al2O3 ③ Al(OH)3④NaHCO3
A．①② B．②③ C．①②③ D．①②③④
7．向含HCl和AlCl3的混合液中不断滴加NaOH溶液，下列图象中能正确表示上述反应的是（ ）
A． B．
C． D．
8．在一密闭气缸内，用不漏气的可滑动的活塞隔成两室，左边充有氮气，右边充有氢气和氧气的混合气体，如下图所示。在室温下，将右边的混合气体点燃，反应后冷却到室温，活塞最终静止在气缸的中点。则原混合气体中氢气与氧气的体积比可能是（ ）
A．2：7 B．7：2 C．5：4 D．8：1
9．如图表示1g O2与1g X气体在相同容积的密闭容器中压强（P）与温度（T）的关系，则X气体可能是（ ）
A．C2H4 B．CO2 C．CH4 D．NO
10．下列说法正确的是（ ）
A．等物质的量的乙烯和乙醇充分燃烧，乙醇消耗的氧气更多
B．可用酸性高锰酸钾溶液来除去甲烷中混有的少量乙烯
C．甲烷和乙烯均可以燃烧，所以两者不能用燃烧法鉴别
D．1mol乙烯与Cl2完全加成后，最多还可以与4molCl2发生取代反应
11．下列各组物质中，所含分子数一定相同的是（ ）
A．1 g H2和8 g O2
B．常温常压下，28 g CO和6.02×1022个CO分子
C．0.1 mol HCl和2.24 L He
D．150℃、1.01×105 Pa时，18 L H2O和18 L CO2
12．常温下，2 L 0.5 mol·L-1的K2SO4溶液含有（ ）
A．0.5 mol K+ B．1.0 mol K+
C．1.0 mol S2- D．1.0 mol SO
13．下列关于摩尔质量的说法正确的是（ ）
A．水的摩尔质量是18g
B．2mol水的摩尔质量是1mol水摩尔质量的2倍
C．任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量或相对原子质量
D．水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍
14．在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体13.44L，其质量为24g，此混合气体中C和O两种原子的物质的量之比是（ ）
A．3：7 B．3：4 C．4：7 D．1：3
15．下列关于物质的量浓度表述正确的是（ ）
A．在标准状况下，VL氨气溶于1L水配成密度为ρg/cm3的氨水，该氨水的物质的量浓度为 mol/L
B．实验室使用的浓盐酸的溶质质量分数为36.5％，密度为1.19g/cm3，则该浓盐酸物质的量浓度是11.9mol/L
C．将40g氢氧化钠固体溶于1L水中，物质的量浓度为1mol/L
D．0.3mol/L硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子总物质的量为0.9mol
16．把一小块金属钠放入过量的AlCl3溶液中，所得产物是（ ）
A．Al(OH)3、NaAlO2和H2 B．NaAlO2和H2
C．Al(OH)3、NaCl和H2 D．Al、NaCl和H2
二、综合题
17．
（1）将2.4gNaOH溶于水配成300 mL的溶液，它的物质的量浓度为 mol/L，取出该溶液30mL，它的物质的量浓度为 mol/L，取出的溶液中含氢氧化钠 mol,把取出的溶液稀释到120mL，稀释后溶液的物质的量浓度为 mol/L，若用0.1 mol/L的硫酸中和稀释后的NaOH溶液，需用去硫酸 mL。
（2）电解水的实验中，标准状况下产生氢气5.6L，其物质的量 mol,有 g水分解。
18．根据问题填空：
（1）相同物质的量的O2和O3的质量比为 ，分子个数比为 ，所含氧原子的个数比为 ，同条件下密度比 ．
（2）下列物质中：①Cl2mL②NH3③BaSO4④NaOH ⑤稀硝酸属于电解质的是 ，属于非电解质的是 ．
①和④反应的离子方程式 ．
19．根据要求计算
（1）0.5mol H2SO4 的质量是 g，其中含有 mol S， 个O．
（2）同温同压下，等体积的CO和CO2的物质的量之比 ，质量比 ，所含氧元素的质量比 ．
20．简要回答下列问题．
（1）铝制器具不宜存放酸、碱溶液的原因是 ．
（2）实验室常用35%～40%的甲醛溶液（俗称福尔马林）保存动物标本的原因是
（3）可降解塑料在环境中可以降解为小分子物质或被微生物分解．研制生产可降解塑料的目的是 ．
21．回答下列问题
（1）8.4g N2与9.6g某单质Rx所含原子个数相同，且分子数之比为3：2，则R的相对原子质量是 ，x值为 ．
（2）4.5g水与 g硫酸所含的分子数相等，它们所含氧原子数之比是 ，其中氢原子数之比是 ．
（3）如图所示，分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气（已知空气体积占整个容器容积的1/4）、H2和O2的混合气体，在标准状况下，若将H2、O2的混合气体点燃引爆．活塞先左弹，恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央．则原来H2、O2的体积之比可能为 ．
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】铝合金具有高强度、低密度、抗腐蚀能力强等特点，可以用于制造飞机，故答案为：C
【分析】制造飞机的合金需要有以下特点：高强度，抗压能力强；低密度，机身轻便；抗腐蚀能力强，防止机身生锈。
2．【答案】A
【解析】【解答】硬币所用的材质是合金，A符合题意；
故答案为：A
【分析】硬币所用的材质是合金。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．塑料为高分子化合物，属于有机高分子材料，故A不符合题意；
B．聚乙烯为高分子化合物，属于有机高分子材料，故B不符合题意；
C．尼龙为高分子化合物，属于有机高分子材料，故C不符合题意；
D．铝材是由铝、镁形成铝合金，属于合金材料，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】合金是由金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质。
4．【答案】D
【解析】【解答】解：A．水银为金属汞单质，不属于合金，故A错误；
B．石墨为碳单质，不属于合金，故B错误；
C．硅晶体为硅单质，不属于合金，故C错误；
D．不锈钢中含有铁、铬、碳，属于合金，故D正确；
故选：D．
【分析】合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，据此解答．
5．【答案】D
【解析】【解答】A.铝和氧气反应生成氧化铝，因氧化铝的熔点高于铝的熔点，而氧化铝在铝的表面，所以加热铝箔的时候不会剧烈燃烧，故A不符合题意；
B.钠在空气中燃烧，火焰为黄色，生成过氧化钠固体，固体为淡黄色，故B不符合题意；
C.铁与水蒸气在高温条件下反应产生氢气和四氧化三铁：3Fe+4H2O（g） 4H2+Fe3O4，Fe3O4为黑色固体，故C不符合题意；
D.铝制餐具表面的氧化铝是两性氧化物，易与强酸、强碱反应，表面腐蚀后金属铝会继续和酸、强碱反应，所以不宜用来盛装酸性、碱性较强的食物，故D符合题意，
故答案为：D。
【分析】A.铝与空气中的氧气反应生成高熔点的氧化铝，阻止内部金属的继续反应；
B.钠在空气中燃烧生成黄色过氧化钠；
C.铁与水蒸气反应生成四氧化三铁。
6．【答案】D
【解析】【解答】①Al既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，①符合题意；
②Al2O3是两性氧化物，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，②符合题意；
③Al(OH)3是两性氢氧化物，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，③符合题意；
④NaHCO3弱酸酸式盐，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，④符合题意；D符合题意
故答案为：D
【分析】①2Al + 2H2O + 2NaOH = 2NaAlO2 + 3H2↑， 2Al +6HCl = 2AlCl+ 3H2↑ ；
② Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O ，Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，；
③NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O ，Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O；
④ NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 ↑ 。
7．【答案】D
【解析】【解答】解：向含HCl和AlCl3的混合液中不断滴加NaOH溶液，NaOH先和HCl反应，生成NaOH和水，无沉淀生成，排除A、B选项，继续滴加NaOH溶液，NaOH和AlCl3反应生成氢氧化铝沉淀，AlCl3+3NaOH=Al（OH）3+3NaCl，生成沉淀的量最多后再滴加NaOH，NaOH和Al（OH）3沉淀反应，使沉淀溶解：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，由两反应方程式可知：生成沉淀和沉淀溶解消耗NaOH的溶液比为3：1，只有D符合，
故选D．
【分析】向含HCl和AlCl3的混合液中不断滴加NaOH溶液，NaOH先和HCl反应，再和AlCl3反应生成氢氧化铝，继续滴加NaOH溶液，生成的氢氧化铝溶解．
8．【答案】B
【解析】【解答】左右压强相等，气体的物质的量之比等于体积之比，设氮气的物质的量为1mol，则开始时氢气、氧气总物质的量为3mol，引燃氢、氧混合气体，反应后恢复至原来的温度，活塞正好停留在容器的中间，说明反应后左右气体的物质的量相等，即右室剩余气体为1mol，
若右室剩余气体为氧气，参加反应的氧气、氢气总为3mol-1mol=2mol，由2H2+O2 2H2O，可知氢气为2mol× = mol，则氧气为3mol- mol= mol，故反应前氢气与氧气的体积比为 mol: mol=4:5；
若右室剩余气体为氢气，参加反应的氧气、氢气总为3mol-1mol=2mol，由2H2+O2 2H2O，可知氧气为2mol× = mol，则氢气为3mol- mol= mol，故反应前氢气与氧气的体积比为 mol: mol=7:2，故B符合；
故答案为：B。
【分析】左右压强相等，气体的物质的量之比等于体积之比；设氮气的物质的量为1mol，则开始时氢气、氧气总物质的量为3mol，引燃氢、氧混合气体，反应后恢复至原来的温度，活塞正好停留在容器的中间，说明反应后左右气体的物质的量相等；反应后左右气体的物质的量相等说明右室剩余气体为1mol，可能为氧气，也可能为氢气，结合化学方程式计算解答。
9．【答案】B
【解析】【解答】由图可知，等质量的O2与X气体在相同容积的密闭容器中，当温度相同时，盛有氧气的容器压强较大，则说明氧气的物质的量比X气体的大，所以X气体的摩尔质量比氧气的大，氧气的摩尔质量为32g mol-1；选项A～D中气体的摩尔质量分别为（g mol-1）28、44、16、30，所以符合条件的是二氧化碳，B符合题意。
故答案为：B
【分析】根据图像信息，相同温度时，O2的压强大于X的压强，因为容器体积相同，说明O2的体积较大，物质的量大，说明X的摩尔质量大于O2的摩尔质量，据此分析解答。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．若物质的量均为1mol，乙烯、乙醇完全燃烧均消耗3mol氧气，则等物质的量的乙烯和乙醇完全燃烧消耗氧气的量相等，故A不符合题意；
B．乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳，引入新杂质，故B不符合题意；
C．甲烷、乙烯的含碳量不等，燃烧时甲烷产生蓝色火焰，乙烯火焰明亮、并有少量黑烟，利用燃烧可鉴别，故C不符合题意；
D．乙烯分子中含4个H，则1 mol乙烯与Cl2完全加成后，能够与4molCl2发生取代反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据方程式即可计算
B.一般应选溴水、洗气除杂
C.含碳量不同，燃烧的现象不同
D.根据含有的氢原子个数即可判断取代时的物质
11．【答案】D
【解析】【解答】解：A.1 g H2分子数为 ×NA=0.5NA，8 g O2分子数为 ×NA=0.25NA，二者分子数不相等，故A错误；
B.28 g CO含有分子数为； ×6.02×1023mol﹣1=6.02×1023，与6.02×1022个CO分子数不相等，故B错误；
C．气体状况未知，无法计算He的物质的量和分子数，故C错误；
D.150℃、1.01×105 Pa时，水与二氧化碳都是气体，二者体积相同，则具有相同的分子数，故D正确；
故选：D．
【分析】A．依据N= ×NA计算解答；
B．依据N= ×6.02×1023mol﹣1计算；
C．气体状况未知；
D．同温同压下，相同体积的气体具有相同分子数．
12．【答案】D
【解析】【解答】在2 L 0.5 mol·L-1的K2SO4溶液中，K+的物质的量为：2L×0.5 mol·L-1×2=2.0mol，SO 的物质的量为：2L×0.5 mol·L-1×1=1.0mol，溶液中不含S2-；
故答案为：D。
【分析】依据n=cV并且注意底数，注意的是 K2SO4强电解质，完全电离出 K+ 、SO4 2-，即 K2SO4=2 K+SO4 2-，不含 S2-.
13．【答案】D
【解析】【解答】
A、水的摩尔质量是18g/mol，单位不符合题意，选项A不符合题意；
B、2mol水的摩尔质量是1mol水摩尔质量相等，均是18g/mol，选项B不符合题意；
C、物质的摩尔质量和它的式量（相对分子质量）在数值上相等，单位不同，选项C不符合题意；
D、水的摩尔质量是18g/mol，氢气摩尔质量是2g/mol，水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】
摩尔质量在数值上等于相对分子或原子质量，单位是g/mol。
14．【答案】C
【解析】【解答】解：标况下CO和CO2组成的混合气体13.44L，它们总物质的量为 =0.6mol，
则混合物中n（C）=n（CO）+n（CO2）=0.6mol，
则混合物中氧元素质量为24g﹣0.6mol×12g/mol=16.8，则n（O）= =1.05mol，
故混合物中C和O两种原子的物质的量之比为0.6mol：1.05mol=4：7，
故选：C．
【分析】根据n= 计算混合气体总物质的量，结合分子式可知n（C）=n（CO）+n（CO2），根据总质量计算O元素质量，再根据n= 计算O原子物质的量．
15．【答案】B
【解析】【解答】A. 标况下VL氨气的物质的量为n= mol，溶液的体积V液= ，c= mol/L，故A不符合题意；
B. 根据公式 ，故B符合题意；
C. 氢氧化钠固体溶于1L水中，溶液的体积会发生改变，体积不再是1L，物质的量浓度不是1mol/L，故C不符合题意；
D. 硫酸钠溶液物质的量浓度已知，但溶液体积未知，不能计算离子物质的量，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、由于氨气溶于水的过程中溶液的体积与水的体积不等，需要用溶质、溶剂的质量计算溶液的质量，再用密度计算溶液的体积，根据c=n/V计算浓度；
B、题中告诉溶液的密度，质量分数可根据计算溶液的浓度；
C、根据氢氧化钠固体溶于水的过程中，溶液的体积与水的体积不等解答；
D、根据 0.3mol/L硫酸钠溶液，由于体积未知，不能计算浓度解答；
16．【答案】C
【解析】【解答】把一小块金属钠放入过量的AlCl3溶液中会发生如下两个化学反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，由于AlCl3过量，则不会有偏铝酸根生成，故所得产物是Al(OH)3、NaCl和H2。
故答案为：C。
【分析】考虑到金属钠会和溶液中的水发生反应，生成强碱NaOH，会和 AlCl3溶液反应，再考虑AlCl3溶液过量问题进而解答该题。
17．【答案】（1）0.2；0.2；0.006；0.05；30
（2）0.25；4.5
【解析】【解答】解：（1）2.4g氢氧化钠的物质的量n= =0.06mol，故所得物质的量浓度c= = =0.2mol/L；
因为溶液是均一稳定的，故所取出的30mL溶液的浓度和所取的体积无关，即仍然是0.2mol/L；
但因为所取出的溶液的体积是原体积的 故所取出的30mL溶液中含有的氢氧化钠的质量也是原来的 ，即含有氢氧化钠的物质的量为：0.06mol× =0.006mol；
将30mL溶液加水稀释至120mL，溶液体积变为原来的4倍,则浓度变为原来的四分之一,即稀释后溶液的浓度变为0.2mol/L× =0.05mol/L；
若用0.1 mol/L的硫酸中和稀释后的NaOH溶液，n(H2SO4)= n(NaOH)= 0.006mol=0.003mol，需用去硫酸的体积： =0.03L=30mL。
因此，本题正确答案是： 0.2； 0.2 ； 0.006 ； 0.05 ； 30 。
（2）氢气的物质的量n= =0.25mol，根据反应2H2O 2H2↑+O2↑，分解的水的质量为：0.25mol×18g/mol=4.5g。
因此，本题正确答案是：0.25 ； 4.5。
【分析】（1）根据计算氢氧化钠溶液的物质的量浓度，结合溶液的均一性判断取出溶液的浓度和溶质的物质的量，结合中和反应计算消耗硫酸的体积；
（2）根据气体摩尔体积计算氢气的物质的量，然后根据电解方程式计算分解水的质量。
18．【答案】（1）2：3；1：1；2：3；2：3
（2）③④；②；Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O
【解析】【解答】解：（1）根据m=nM可知，相同物质的量的O2和O3的质量之比=32g/mol：48g/mol=2：3，由N=nNA可知，分子数目之比等于物质的量之比=1：1；氧气所含氧原子数目为氧气分子2倍，臭氧所含氧原子数目为臭氧分子的3倍，故相同物质的量的O2和O3含有氧原子数目之比=1×2：1×3=2：3，同条件下密度比等于摩尔质量之比，即为2：3；
故答案为：2：3；1：1； 2：3；2：3；（2）③BaSO4④NaOH是在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物，属于电解质，②NH3是在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物，属于非电解质，①和④反应的离子方程式为：Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O，
故答案为：③④；②；Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O．
【分析】（1）根据m=nM计算二者质量之比，由N=nNA可知，分子数目之比等于物质的量之比；氧气所含氧原子数目为氧气分子2倍，臭氧所含氧原子数目为臭氧分子的3倍；同条件下密度比等于摩尔质量之比；（2）在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质，包括酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水；非电解质是在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物，包括一些非金属氧化物、氨气、大多数有机物（如蔗糖、酒精等），氯气和强碱反应生成两种盐和水．
19．【答案】（1）49；0.5；2NA
（2）1:7；7:11；1:2
【解析】【解答】解：（1）0.5mol H2SO4 的质量是0.5mol×98g/mol=49g，其中含有 0.5mol S，2NA个O，故答案为：49；0.5；2NA；（2）由V=nVm可知，同温同压下，等体积的CO和CO2的物质的量之比1：1，质量比等于摩尔质量之比，为28：44=7：11；所含氧元素的质量比1：2，
故答案为：1：1；7：11；1：2．
【分析】根据n= = 结合物质的构成计算该题．
20．【答案】（1）金属铝可以和酸、碱之间反应
（2）甲醛能使蛋白质变性
（3）减少白色污染
【解析】【解答】解：（1）金属铝可以和酸、碱之间反应，铝制器具不宜存放酸、碱溶液，故答案为：金属铝可以和酸、碱之间反应；（2）甲醛能使蛋白质变性，实验室常用35%～40%的甲醛溶液（俗称福尔马林）保存动物标本，故答案为：甲醛能使蛋白质变性；（3）塑料能形成白色污染，所以研制生产可降解塑料代替塑料可以减少白色污染，故答案为：减少白色污染．
【分析】（1）金属铝可以和酸、碱之间反应，据此回答；（2）甲醛能使蛋白质变性，用来保存保存动物标本；（3）根据塑料能形成白色污染来回答．
21．【答案】（1）16；3
（2）24.5；1：4；1：1
（3）7：2 或4：5
【解析】【解答】解：（1.）n（N2）= =0.3mol，N原子的物质的量为0.6mol，8.4gN2与9.6g某单质R所含的原子个数相同，则9.6g某单质Rx中所含原子个数为0.6NA，
分子数之比为3：2，所以N2与RX相对分子质量之比 ： =7：12，
而N2相对分子质量为28，所以Rx相对分子质量=28× =48，
又因为两者所含原子个数相同，即3×2=2x，
得x=3，
所以R的相对原子质量= =16，
故答案为：16；3；
（2.）水与硫酸分子数相等，则二者物质的量相等： = =0.25mol，解得m（H2SO4）=24.5g；
含有氧原子数之比为：0.25mol×1：0.25mol×4=1：4；含有氢原子数之比为：0.25mol×2：0.25mol×2=1：1；
故答案为：24.5；1：4；1：1；
（3.）令空气的物质的量为1mol，反应前，左右两室的体积之比为1：3，反应前右室的物质的量为3mol，反应后，活塞处于中央，两室体积相等，则两室中气体的物质的量相等，反应后右室气体物质的量为1mol，发生反应2H2+O2 2H2O，
设H2、O2的物质的量分别为xmol、ymol，
若氢气过量，则：x﹣2y=1，x+y=3，解得x：y=7：2，
若氧气过量，则：y﹣0.5x=1，x+y=3，解得x：y=4：5，
故答案为：7：2 或4：5．
【分析】（1）先根据分子数之比为3：2，则N2与RX相对分子质量之比 ： =7：12，利用N2相对分子质量求出Rx相对分子质量，再根据分子数目、分子组成与原子数目之间的关系求出x和R的相对原子质量；（2）依据n= = 结合水、硫酸分子结构组成解答；（3）反应前，左右两室的体积之比为1：3，则左右两室中气体物质的量之比为1：3，反应后，活塞处于中央，两室体积相等，则两室中气体的物质的量相等，令空气的物质的量为1mol，设H2、O2的物质的量分别为xmol、ymol，讨论氢气或氧气过量计算解答．
