2024届高三化学一轮复习（小题训练）--金属材料

2024届高三化学一轮复习（小题训练）--金属材料

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列金属中，通常用电解法冶炼的是

A．Al B．Cu C．Hg D．Ag

2．野外焊接钢轨往往需要少量铁水。实际操作中为快速获得少量铁水、常采用的方法是

A．高温分解法 B．电解法 C．CO还原法 D．铝热法

3．地壳中含量最丰富的元素是

A．O B．Fe C．H D．Al

4．下列说法正确的是（    ）

A．硅是制造太阳能电池的材料

B．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆

C．AlCl3可用作冶炼金属铝

D．医学上常用碳酸钡作为内服造影剂“钡餐”

5．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（  ）

A．SO2既可以杀菌又具有还原性，在葡萄酒中可以微量添加

B．Na2SiO3易溶于水，可用于生产黏合剂和防火剂

C．Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料

D．Na2O2具有强氧化性，可用于饮用水消毒

6．下列物质性质与应用对应关系正确的是

A．铝合金熔点低，可用来制造门窗

B．二氧化氯具有强氧化性，可用来漂白织物

C．过氧化钠固体呈淡黄色，可用来做供氧剂

D．硫酸铜溶于水呈酸性，可用来做杀菌剂

7．下列有关金属的工业制法中，正确的是

A．以海水为原料制得精盐，再电解精盐的水溶液制取钠

B．用海水、石灰乳等原料制得氧化镁，再用 H2  还原氧化镁制得镁

C．用焦炭、空气、石灰石等原料，生产 CO 在高温下还原铁矿石制得铁

D．从铝土矿中获得氧化铝再制得氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝

8．工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等金属，其原因与下列无关的是

A．铝还原性较强 B．铝能形成多种合金

C．锰、钒熔点高 D．反应放出大量热

9．中国古书《本草图经》记载了水银的制作方法，现简化如下：

资料显示：汞能与表面无氧化层保护的金属发生“汞齐反应”

下列说法错误的是

A．“淘洗” 朱砂矿的目的是富集

B．磁铁除铁过程是物理变化

C．焙烧时宜选用金、铜等器皿

D．Hg蒸汽有毒，这一过程需要通风

10．下表中对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是(　　)

A．A B．B C．C D．D

11．化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中正确的是

A．“玉兔号”月球车帆板太阳能电池的材料是氮化硅或二氧化硅

B．新冠肺炎防疫期间，可用酒精消毒，酒精浓度越大消毒效果越好

C．古剑“沈卢”“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”，剂钢指的是铁的合金

D．汽车尾气中含有的氮氧化物是汽油不完全燃烧生成的

12．下列方案设计、现象和结论都正确的是

A．A B．B C．C D．D

13．下列反应的离子方程式书写正确的是

A．钠和冷水反应:Na +2H2O=Na++2OH－+H2↑

B．铝溶于氢氧化钠溶液:Al +2OH－=AlO2－+ H2↑

C．铝溶于盐酸:2Al+6H+=2Al3++3H2↑

D．铁和稀硫酸反应:Fe+2H+=Fe3++H2↑

14．8g硫与0.2 mol氧气充分反应后的气体总体积在标准状况下为

A．1.12 L B．2.24 L C．3.36 L D．4.48 L

15．将总物质的量为nmol的钠和铝的混合物(其中钠的物质的量分数为x)投入到一定量的水中充分反应，金属没有剩余，共收集到标准状况下的气体VL。下列关系式正确的是（    ）

A．x＝

B．0＜x<0.5

C．V＝33.6n(1－x)

D．11.2n<V≤22.4n

二、填空题

16．硅是重要的无机非金属材料。工业上用石英砂、焦炭为原料制粗硅，反应的化学高温方程式为SiO2+ 2C Si+ 2CO↑。

(1)作还原剂的物质是___________， 碳元素的化合价___________ (填 “升高”或“降低”)。

(2)反应中每生成1 mol Si，消耗SiO2的物质的量是___________ mol， 转移电子的物质的量是___________mol。

17．铝和铁是日常生活中两种常见的金属，铝和铁的化合物是中学化学中常见的基础物质。请回答下列有关问题:

(1)氧化铝是一种_____氧化物 (填“酸性”“碱性”或“两性” )；

(2)实验室制备氢氧化铝时，最好向铝盐溶液中加入_____。 (填“ 氨水”或“氢氧化钠溶液”)；

(3)还原铁粉与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)X+4H2，试推测X的化学式为_____。

18．简要回答下列问题。

（1）在生产生活中把金属铝制成铝合金，这样做的好处是______。

（2）实验室点燃可燃性气体前，需检验气体纯度的原因是_____。

（3）推广使用新能源汽车的目的是______。

19．用含有A1203、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。，工艺流程如下(部分操作和条件略)：

Ⅰ．向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤；

Ⅱ．向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；

Ⅲ．加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；

Ⅳ．加入MnSO4至紫红色消失，过滤；

Ⅴ．浓缩、结晶、分离，得到产品。

(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是_______________1；

(2)KMnO4-氧化Fe2+的离子方程式补充完整：______

1MnO+ Fe2++______= Mn2++Fe3++______

(3)已知：

生成氢氧化物沉淀的pH

注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1

根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：._________________；

(4)已知：一定条件下，MnO可与Mn2+反应生成MnO2，

①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCI并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是_____________；

②Ⅳ中加入MnSO4的目的是：______________；

20．化学是一门实用性很强的科学。根据题意，请按照要求填空：

(1)钠有多种化合物，其中俗称“小苏打”的是_______(填化学式)。

(2)铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性食物，但常温下铝制容器可以盛装_______(填“浓硫酸”或“浓盐酸”)。

(3)铁有多种氧化物，其中可用做颜料、油漆的是_______(填“化学式)。钢铁表面容易发生电化学腐蚀，为保护地下钢管不受腐蚀，可使它与直流电源的电极相连，该保护方法叫_______。

(4)我国5G通信技术处于世界领先地位，高速通信离不开光导纤维。用于制造光导纤维的基本原料是_______(填化学式)

(5)在汽车排气管上安装催化转化装置，可使尾气中的NO和CO反应转化为无污染的物质。请完成一定条件该反应的化学方程式_______。

(6)配制CuCl2溶液时，需要加入适量盐酸，其原因是_______(结合化学用语说明)，向CuCl2溶液中通入一定量的SO2，微热，一段时间后可得得CuCl白色沉淀。离子方程式为_______。

参考答案：

1．A

【分析】炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的Al2O3)制得；冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用还原剂有(C、CO、H2等)；冶炼不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得，据此分析解答。

【详解】A．Al是电解熔融的Al2O3的方法冶炼，故A符合题意；

B．Cu用热还原法冶炼，故B不符合题意；

C．Hg用热分解法冶炼，故C不符合题意；

D．Ag用热分解法冶炼，故D不符合题意；

答案选A。

2．D

【详解】铝热反应会放出大量热，使生成的铁熔化为铁水，常用来焊接铁轨，故答案选D。

3．A

【详解】已知地壳中含量较高的元素依次为O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg，故答案为：A。

4．A

【详解】A．硅可用作半导体材料，可制造太阳能电池的材料，A正确；

B．SO2具有漂泊性，可用于漂白纸浆，B错误；

C．AlCl3是共价化合物，不可用于冶炼金属铝，冶炼金属铝应选Al2O3，C错误；

D．医学上常用硫酸钡作为内服造影剂“钡餐”，D错误；

故选A。

5．A

【详解】A. SO2既可以杀菌又具有还原性，可抑制酒类中细菌生长，则在葡萄酒中微量添加，A正确；

B. Na2SiO3水溶液俗称水玻璃，可用于生产黏合剂和防火剂，但与水溶性无关，B错误；

C. Al2O3熔点高，可用作耐高温材料，与Al2O3是两性氧化物无关，C错误；

D. 过氧化钠与水反应，生成氧气，还会生成氢氧化钠，具有腐蚀性，不能用于饮用水消毒，D错误；

故答案为：A。

6．B

【详解】试题分析：A、铝合金制造门窗利用铝合金的硬度大、美观，故错误；B、ClO2具有强氧化性，利用其氧化性，把有色物质漂白，故正确；C、作供氧剂是利用Na2O2和水或CO2反应生成氧气，而不是过氧化钠显淡黄色，故错误；D、杀菌利用蛋白质遇到重金属离子而变性，不是溶液显酸性，故错误。

考点：考查物质的性质和应用等知识。

7．C

【详解】A．以海水为原料制得精盐，再电解熔融的NaCl制取钠，故A错误；

B．用海水、石灰乳、盐酸等原料制得氯化镁，再电解熔融氯化镁制得镁，故B错误；

C．用焦炭、空气、石灰石等原料，生产CO在高温下还原铁矿石制得铁，故C正确；

D．从铝土矿中获得氧化铝，电解熔融的氧化铝得到铝，故D错误。

综上所述，答案为C。

8．B

【详解】A．铝热反应中Al作还原剂，Al的还原性比锰、钒等金属的强，因此可以将Mn、V等金属置换出来，A不符合题意；

B．铝能形成多种合金和工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属无关，和铝本身的性质有关，B符合题意；

C．铝热反应放出大量的热，冶炼熔点高的金属有利于使高熔点金属熔化并流出，得到较纯的产物，C不符合题意；

D．铝热剂为铝和金属氧化物的混合物，反应在高温条件下发生氧化还原反应置换出金属单质，放出大量热，D不符合题意；

故选B。

9．C

【详解】A．“淘洗” 朱砂矿，洗去土滓，使矿石和土滓分离，这个过程属于富集，A正确；

B．磁铁除铁过程没有新物质生成，属于物理变化，B正确；

C．汞能与表面无氧化层保护的金、铜等金属发生“汞齐反应”，因此焙烧时不宜选用金、铜等器皿，C错误；

D．Hg蒸汽有毒，安全起见，这一过程需要通风，D正确；

故选C。

10．A

【详解】A．铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3，Cu2(OH)2CO3能与稀盐酸反应生成可溶性CuCl2，而Cu与稀盐酸不反应，所以可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿，故选A。

B．铜在常温下与浓硫酸几乎不反应，铜表面不会形成致密的氧化膜，陈述Ⅰ错误，故不选B；

C．银在自然界中的含量少，银的价格高于铜，所以导线一般用铜制而不用银制，故不选C；

D．CuSO4·5H2O是纯净物，加热转化为CuSO4和水，有新物质生成，属于化学变化，故不选D；

选A。

11．C

【详解】A．硅属于半导体材料，能够导电，“玉兔号”月球车帆板太阳能电池的材料应是单质硅，A错误；

B．酒精浓度增大时，会增强和加速蛋白质凝固的速率，就会让细菌外面的蛋白质迅速凝固，形成了一层保护层，阻止了酒精进一步进入细菌体内，起不到杀菌的作用，B错误；

C．铁中含碳量越高，硬度越大，含碳量越少，韧性越强，剂钢是铁与碳的合金，C正确；

D．汽车尾气排放的氮氧化物是在汽车发动机气缸内高温富氧环境下氮气和氧气的反应,汽油不含氮元素，不完全燃烧主要生成一氧化碳，D错误；

故选C。

12．D

【详解】A．铝的活泼性大于铜，取一段长铝条，伸入CuSO4溶液，铝条表面无明显变化，是因为铝表面有一层氧化膜，故A错误；

B．向2mL碘水中加入4mLCCl4，振荡后静置，形成碘的CCl4溶液的浓度比碘水的浓度还小，所以下层溶液不可能显紫红色，故B错误；

C．向碳酸钠溶液中加过量稀酸HA溶液，无明显气泡逸出，才能证明HA的酸性比碳酸的酸性弱，故C错误；

D．用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，表面马上会生成三氧化二铝，铝箔熔化但不滴落说明表面的三氧化二铝的熔点高于单质铝，故D正确；

故选D。

13．C

【详解】A.方程式没有配平，电荷不守恒，正确的离子反应为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，故A错误；

B.得失电子不守恒，同时铝失去的电子是被水中的氢得到，而不是碱中的氢，正确的离子反应为2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑，故B错误；

C.金属铝溶于盐酸的离子反应为2Al+6H+=2Al3++3H2↑，故C正确；

D.铁跟稀硫酸反应生成二价亚铁离子，离子反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑，故D错误；

故答案为C。

14．D

【详解】8g S的物质的量== 0.25mol，O2为0.2mol，

从反应中看出发生反应的氧气与生成的二氧化硫在相同状况下体积相等．所以无论氧气适量、不足量或过量．该反应后的气体总体积即为反应前氧气的体积．即为0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。

答案选D。

15．D

【分析】将总物质的量为n mol的钠和铝混合物投入一定量的水中充分反应，钠先与水反应生成氢氧化钠与氢气，铝再与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气。反应的化学方程式为：2Na＋2H2O═2NaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O═2NaAlO2＋3H2↑；金属没有剩余，铝不与水反应，说明反应2Al＋2NaOH＋2H2O═2NaAlO2＋3H2↑中铝与氢氧化钠恰好完全或氢氧化钠过量，以此进行计算。

【详解】金属没有剩余，说明反应2Al＋2NaOH＋2H2O═2NaAlO2＋3H2↑中铝与氢氧化钠恰好完全或氢氧化钠过量，否则剩下铝不与水反应；

若恰好反应，即钠与铝按1：1混合，x＝0.5，则有钠0.5nmol，铝0.5nmol，由方程式2Na＋2H2O═2NaOH＋H2↑可知，0.5nmol钠生成氢气0.25nmol；由方程式2Al＋2NaOH＋2H2O═2NaAlO2＋3H2↑可知，0.5nmol铝生成氢气0.75nmol，所以共生成氢气：0.25nmol＋0.75nmol＝nmol，氢气体积为22.4n L；

若Na过量，即1＞x＞0.5，则有钠nxmol，铝n(1−x)mol，由方程式2Na＋2H2O═2NaOH＋H2↑可知，nxmol钠生成氢气0.5nxmol；由方程式2Al＋2NaOH＋2H2O═2NaAlO2＋3H2↑可知，n(1−x)mol铝生成氢气1.5n(1−x)mol，所以共生成氢气：0.5nxmol＋1.5n(1−x)mol＝n(1.5−x)mol，氢气体积为：22.4n(1.5−x) L；

根据分析可知，Na越多气体总量越少，当即全是钠时，即x＝1，生成氢气体积为11.2n L；

所以生成氢气在标况下的体积为11.2n L＜VL≤22.4n L，

故答案选D。

16．(1)     C     升高

(2)     1     4

【解析】(1)

SiO2+ 2C Si+ 2CO↑中碳失电子，被氧化，作还原剂，碳元素的化合价升高，故答案为：C；升高；

(2)

根据硅原子守恒，反应中每生成1 mol Si，消耗SiO2的物质的量是1 mol， 硅由+4价降为0价，转移电子的物质的量是4mol，故答案为：1；4。

17．     两性     氨水     Fe3O4

【详解】(1)氧化铝既能与酸反应生成盐和水，也能与碱反应生成盐和水，是一种两性氧化物。答案为：两性；

(2)实验室制备氢氧化铝时，产生的氢氧化铝不溶于氨水，但能与强碱氢氧化钠反应而溶解，故最好向铝盐溶液中加入氨水。答案为：氨水；

(3)还原铁粉与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)X+4H2，根据质量守恒可推测X的化学式为Fe3O4。答案为：Fe3O4。

18．     增强抗腐蚀性(或增强可塑性，或更易于加工成型等)     防止点燃气体时发生爆炸(或防止实验不安全等)     减少产生汽车尾气(或防止造成环境污染，或保护环境等)

【详解】（1）单质铝，硬度小，熔点较低，质地较软，不易成型，易被氧化和腐蚀，在生产生活中把金属铝制成铝合金，这样做的好处是增强抗腐蚀性(或增强可塑性，或更易于加工成型等)。

（2）实验室点燃可燃性气体前，需检验气体纯度的原因是防止点燃气体时发生爆炸(或防止实验不安全等)。

（3）推广使用新能源汽车的目的是减少产生汽车尾气(或防止造成环境污染，或保护环境等)。

19．(1)A12O3+6H+=2A13++3H2O

(2)MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

(3)除去铁元素

(4)     浓盐酸与MnO2加热生成黄绿色气体Cl2即可判断MnO2是否存在     根据题目中信息MnO可与Mn2+反应生成MnO2，加入硫酸锰的目的是为了除去MnO

【解析】(1)

H2SO4溶解A12O3的离子方程式是：A12O3+6H+=2A13++3H2O；

(2)

在该反应中锰元素化合价由+7价降到+2价，铁元素化合价由+2价升高到+3价，根据元素守恒和得失电子守恒得：MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；

(3)

溶液中有杂质三价铁离子，根据表格中数据可知，pH=3时氢氧化铁完全沉淀，故调节溶液的pH约为3可以除去铁元素；

(4)

①浓盐酸与MnO2加热生成黄绿色气体Cl2，故能说明沉淀中存在MnO2的现象是浓盐酸与MnO2加热生成黄绿色气体Cl2即可判断MnO2是否存在；

②根据题中信息MnO可与Mn2+反应生成MnO2，加入硫酸锰的目的是为了除去MnO。

20．     NaHCO3     浓硫酸     Fe2O3     外加电流的阴极保护法     SiO2     2NO+2CO=N2+2CO2     Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+、加入盐酸抑制Cu2+的水解     2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO

【详解】(1)钠有多种化合物，其中俗称“小苏打”的是碳酸氢钠，化学式是NaHCO3。故答案为：NaHCO3；

(2)铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性食物，但常温下铝制容器可以盛装浓硫酸(填“浓硫酸”或“浓盐酸”)，铝在冷浓硫酸中产生钝化。故答案为：浓硫酸；

(3)铁有多种氧化物，其中可用做颜料、油漆的是Fe2O3(填“化学式)，是红棕色固体。钢铁表面容易发生电化学腐蚀，为保护地下钢管不受腐蚀，可使它与直流电源的负极相连，该保护方法叫外加电流的阴极保护法。故答案为：Fe2O3；外加电流的阴极保护法；

(4)用于制造光导纤维的基本原料是SiO2(填化学式)，故答案为：SiO2；

(5)在汽车排气管上安装催化转化装置，可使尾气中的NO和CO反应转化为无污染的物质，生成氮气和二氧化碳。一定条件该反应的化学方程式2NO+2CO=N2+2CO2。故答案为：2NO+2CO=N2+2CO2；

(6)配制CuCl2溶液时，需要加入适量盐酸，防止铜离子水解，其原因是Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+(结合化学用语说明)，加入盐酸抑制Cu2+的水解；向CuCl2溶液中通入一定量的SO2，微热，一段时间后可得得CuCl白色沉淀，同时生成盐酸和硫酸。离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO。故答案为：Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+，加入盐酸抑制Cu2+的水解；2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO。