高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料巩固练习
展开一、选择题
1.工业上制一元弱酸——硼酸常采用硼镁矿(含、及少量、)经溶液溶浸后通过一系列反应制得。下列有关反应及离子方程式均正确的是
A.硼酸的解离反应方程式:
B.用溶液检验溶浸后溶液是否含有:
C.溶于溶液:
D.溶于溶液:
2.2019年12月17日,我国第一艘国产航空母舰——山东舰在海南三亚某军港交付海军,它宣告了中国海军的国产航母时代正式来临。据报道,该舰艇的“超级甲板”采用了大量新型铝锂合金和铝镁合金等航天材料,真正实现了“浴千度火仍无恙”。下列关于两种合金的说法不正确的是
A.铝锂合金是铝与锂熔合形成的一种新型化合物
B.铝锂合金的硬度比铝大,化学及机械性能好
C.铝镁合金能溶解于稀盐酸中
D.铝镁合金焊接前可用NaOH溶液处理氧化铝膜
3.下列物质中可用于净水的盐是
A.纯碱B.明矾C.活性炭D.氯水
4.关于生铁和钢的区别正确的是
A.生铁属于纯净物,钢属于混合物B.生铁比钢的含碳量更高
C.生铁比钢弹性更好D.生铁属于铁-碳合金,钢也是合金但不含碳
5.常温下,下列各组粒子在指定溶液中能大量共存的是
A.强酸性溶液:、、、
B.无色透明溶液:、、、
C.使酚酞变红的溶液:、、、
D.加入铝粉放出的溶液:、、、
6.某学习小组辨析以下说法①粗盐和酸雨都是混合物;②冰和干冰都是化合物;③非金属氧化物CO是酸性氧化物;④金属氧化物Al2O3是碱性氧化物;⑤磷酸和醋酸都是多元酸;⑥纯碱和小苏打水溶液都呈碱性。其中正确的是
A.②③⑥B.①②④C.①②⑥D.③④⑤
7.化学在生产和日常生活中有重要的应用.下列说法不正确的是( )
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
C.燃放的五彩烟花是利用了某些金属元素的焰色试验
D.铝比铁活泼,但在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀
8.下列离子方程式书写正确的是
A.往澄清石灰水中通入过量二氧化碳:
B.氧化铜和盐酸反应:
C.AlCl3溶液中滴入过量稀氨水:
D.氢氧化铝可用于治疗胃酸过多:
二、非选择题
9.现有下列9种物质:① ②淀粉液 ③ ④ ⑤ ⑥Al ⑦纯醋酸 ⑧NaOH溶液 ⑨ ⑩,根据所学知识回答下列问题:
(1)以上物质属于电解质的是 (填写序号)。
(2)标准状况下,若④和⑤混合气体相对于氢气的密度为14.5,则④和⑤物质的量之比为 。标准状况下,VL 溶入100mL (1g/mL)中,溶液密度为g/mL,则氨水物质的量浓度表达式为 ml/L。
(3)物质⑥对应的氧化物为 (填“酸”、“碱”或“两性”)性氧化物,其与⑧反应的化学方程式为 。
(4)根据世界环保联盟的要求,⑩将逐渐取代成为水的消毒剂。工业上常用和溶液混合并加入稀酸化后制得,反应的离子方程式为: 。
______。
10.Na、Mg、Al、Fe、Cu、Zn是中学常见的金属率质,其合金在生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)实验室保存在煤油中的金属是 。在潮湿空气中久置会生成绿色锈的金属是 。
(2)铝合金广泛用于门窗,其耐腐蚀的主要原因是 。
(3)一包钠铝合金与水恰好完全反应,收集到8960mLH₂(标准状况)。则这包合金中钠的物质的量为 ,铝的质量为 。写出上述过程中涉及的两个反应的离子方程式: 、 。
(4)现有10g两种金属组成的合金与足量的稀硫酸反应产生11.2LH₂(标准状况)。则合金组成可能是___________(填字母)。
A.Mg和CuB.Al和FeC.Mg和ZnD.Al和Cu
(5)等质量的镁、铝、锌与足量相同浓度的盐酸反应,产生H₂体积与时间关系如图所示。根据图像推知a、b、c曲线代表的金属依次是 (填元素符号)。
11.计算并填空
(1)5.75g Na与水反应,得到200mL溶液。在标准状况下,生成的氢气的体积为 ;得到溶液的物质的量浓度为 。
(2)已知,11.6g CO和的混合物的总物质的量为0.3ml。
①计算混合气体的平均摩尔质量为 (小数点后保留一位有效数字);
② 。
③将此混合气体通入溶液中,若恰好得到溶液,需要的NaOH溶液体积为 L。
12.某同学在实验室采用如图所示装置探究CO和的反应,并检验部分产物。已知草酸()在浓硫酸存在时加热分解为、CO和,装置E中的ZnO/CuO仅作催化剂,实验完毕,装置F中收集到纯净液体1.536 g,装置G中收集到的气体体积为89.6 mL(已折算成标准状况,不包括通入的氦气)。请回答下列问题:
(1)装置B中盛放的试剂为 。
(2)装置C中发生反应的离子方程式为 。
(3)该实验中分两次通入氦气,第二次通入氦气的作用是 。
(4)下列有关装置G的操作叙述正确的是 (填标号,后同)。
A.添加药品完毕,立即调整装置G中两液面相平,记录量气管的初始读数
B.当装置G中两液面差不再变化时,立即调整装置G中两液面相平,记录量气管的最终读数
C.初始读数时仰视,最终读数时俯视,导致测得气体体积偏大
(5)下列有关酒精灯操作的叙述正确的是_______。
A.先点燃装置A处酒精灯,后点燃装置E处酒精灯
B.先点燃装置E处酒精灯,后点燃装置A处酒精灯
C.先撤装置A处酒精灯,后撤装置E处酒精灯
D.先撤装置E处酒精灯,后撤装置A处酒精灯
(6)向装置F中的液体中投入金属钠,有气泡产生,通过其他实验测得装置F中液体为纯净物,且其相对分子质量为32,则装置E中反应的化学方程式为 。
(7)综合实验中的数据,反应完毕,剩余 ml。【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.B与Al为同主族相邻元素,性质相似,都为一元弱酸,解离方程式类似,硼酸的解离反应方程式:,A正确;
B.与的反应为可逆反应,应用可逆符号表示,B错误;
C.会与氨水反应生成和,由此可推测难溶于溶液,C错误;
D.B为非金属元素,不存在,应为,D错误;
故答案选A。
2.A
解析:A、铝锂合金是金属铝与锂形成的混合物,故A说法错误;
B、合金与各组成金属相比,合金的硬度比它的各成分金属的大,机械性能好,有些合金具有较强的抗腐蚀性,因此铝锂合金的硬度比铝大,化学及机械性能好,故B说法正确;
C、此合金的主要成分是镁和铝,均能与稀盐酸反应,能全部溶解于稀盐酸中,故C说法正确;
D、氧化铝可以与NaOH溶液发生反应,故可用NaOH溶液处理氧化铝膜,故D说法正确;
故答案为A。
3.B
解析:A.纯碱属于盐,不能净水,故A错误;
B.明矾属于盐,明矾溶于水电离出的铝离子能水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附性,能吸附水中悬浮的难溶性杂质沉降净水,故B正确;
C.活性炭不是盐,故C错误;
D.氯水不是盐,故D错误;
故选B。
4.B
解析:A.生铁也是混合物,且含碳量更高,A错误;
B.生铁比钢的含碳量更高(生铁:>2%,钢:0.03-2%),B正确;
C.钢弹性更好,C错误;
D.钢中含碳,D错误。
故选B。
5.C
解析:A.会催化分解,两者不能大量共存,A不符合题意;
B.和会发生歧化反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.使酚䣭变红的溶液显碱性,碱性溶液中、、、之间不反应,且均不与反应,能大量共存,符合题意;
D.加入铝粉放出的溶液可能为酸性,也可能为碱性,酸性溶液中有一般不生成氢气,碱性溶液中不能大量存在,不符合题意;
故选C。
6.C
解析:①粗盐和酸雨都含有多种组分,是混合物,①正确;
②冰的化学式为H2O,干冰的化学式为CO2,都是含有多种元素的纯净物,是化合物,②正确;
③非金属氧化物CO不能和碱反应,不是酸性氧化物,③错误;
④金属氧化物Al2O3既能与酸反应也能与碱反应,为两性氧化物,④错误;
⑤一个醋酸分子只能电离出1个氢离子,是一元酸,⑤错误;
⑥纯碱和小苏打都是盐,其水溶液能发生水解,使溶液呈碱性,⑥正确;
综上,①②⑥正确,故选C。
7.B
解析:A.目前我国流通的硬币一般是在铁表面镀镍,为合金材料,故A正确;
B.生铁含碳量高,易脆,普通钢含碳量在0.06%~0.38%范围,不锈钢含碳量在0.03%左右,故B错误;
C.燃放烟花产生不同的颜色是利用了不同金属的焰色试验不同,故C正确;
D.空气中,铝表面易形成一层致密的氧化膜,而不易被腐蚀,故D正确;
故选B。
8.D
解析:A.往澄清石灰水中通入过量二氧化碳,碳酸钙溶解生成可溶性碳酸氢钙,故A错误;
B.氧化铜属于氧化物,不能拆,故B错误;
C.氨水碱性比较弱,不能溶解氢氧化铝,AlCl3溶液中滴入过量稀氨水的离子方程式为,故C错误;
D.氢氧化铝能与胃酸的主要成分盐酸反应,其离子方程式为,故D正确;
故选D。
二、非选择题
9.(1)①③⑦⑨
(2) 4:5
(3) 两性
(4)
解析:(1)①是盐,属于电解质;②淀粉液是混合物,不是电解质也不是非电解质;③属于盐,是电解质;④是非金属性氧化物,属于非电解质;⑤是非酸性气态氢化物,属于非电解质;⑥Al是单质,既不是电解质也不是非电解质;⑦纯醋酸是酸,属于电解质;⑧NaOH溶液是电解质溶液,不属于电解质;⑨是盐,属于电解质;⑩是非金属性氧化物,属于非电解质,则属于电解质的是①③⑦⑨;故答案为:①③⑦⑨。
(2)标准状况下,若④和⑤混合气体相对于氢气的密度为14.5,其平均摩尔质量等于14.5×2g∙ml−1=29 g∙ml−1,设二氧化碳物质的量为xml,氨气物质的量为yml,,解得,则④和⑤物质的量之比为4:5。标准状况下,VL (物质的量为)溶入100mL (1g/mL)中,溶液密度为g/mL,则氨水物质的量浓度表达式为;故答案为:4:5;。
(3)物质⑥对应的氧化物是氧化铝,氧化铝为两性性氧化物,氧化铝与⑧(NaOH)反应生成偏铝酸钠和水,其反应的化学方程式为;故答案为:两性;。
(4)工业上常用和溶液混合并加入稀酸化后制得,中氯化合价降低1个价态,亚硫酸根化合价升高2个价态,根据化合价升降守恒得到氯酸根系数配2,亚硫酸根系数配1,根据质量守恒ClO2系数为2,硫酸根系数为1,根据前面差氢元素,在根据电荷守恒,则前面应该添加正电荷即氢离子,氢离子系数为2,则水系数为1,则反应的离子方程式为:;故答案为:。
10.(1) Na Cu
(2)铝合金表面覆盖着一层致密氧化膜
(3) 0.2 5.4g 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
(4)BD
(5)Zn、Mg、Al
解析:(1)Na很活泼,能与空气中氧气、水蒸气反应,故保存于煤油或石蜡油中;铜生锈生成碱式碳酸铜,呈绿色;
(2)铝合金材料表面覆盖着一层致密的氧化铝薄膜,具有抗腐蚀性;
(3)钠铝合金投入水中恰好生成NaAlO2和H2,离子方程式为Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑和2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑,总方程式为Na+Al+2H2O=Na++AlO+2H2↑,收集到H2的物质的量为,由总方程式,可知:,,Al的质量;
(4)10g两种金属组成的合金与足量的稀硫酸反应产生11.2LH₂(标准状况),则,转移电子,即转移1ml电子消耗合金质量为10g,
A.Mg失去1ml电子消耗的质量为12g,铜不与稀硫酸反应,转移1ml电子消耗合金质量大于10g,A错误;
B.Al失去1ml电子消耗的质量为9g,Fe失去1ml电子消耗的质量为28g,转移1ml电子消耗合金质量为9g28g之间,B正确;
C.Mg失去1ml电子消耗的质量为12g,Zn失去1ml电子消耗的质量为32.5g,转移1ml电子消耗合金质量大于10g,C错误;
D.Al失去1ml电子消耗的质量为9g,铜不与稀硫酸反应,转移1ml电子消耗合金质量可能等于10g,D正确;
故答案为:BD;
(5)比较铝、锌、镁三种金属,镁最活泼反应最快,反应完时消耗时间最短,相同质量的铝产生氢气最多,故a、b、c曲线代表的金属依次是Zn、Mg、Al。
11.(1) 2.8L
(2) 1∶2 0.4
解析:(1),5.75g Na为0.25ml,与水反应,得到200mL溶液,在标准状况下,生成的氢气为0.125ml,体积为2.8L;得到溶液的物质的量浓度为0.25ml÷0.2L=;
(2)设一氧化碳、二氧化碳的物质的量分别为a、0.3ml-a,则28g/ml×a+44g/ml×(0.3ml-a)=11.6g,则a=0.1ml;
①混合气体的平均摩尔质量为;
②0.1:0.2=1:2;
③一氧化碳和氢氧化钠不反应,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,根据二氧化碳中碳元素守恒可知,需要的NaOH溶液体积为0.2ml×2÷1ml/L=0.4L。
12.(1)碱石灰
(2)
(3)将反应器中残留的CO和全部赶至装置E处
(4)C
(5)BC
(6)、
(7)0.003
【分析】利用氦气排去装置中的空气,在装置A中利用草酸()在浓硫酸存在时加热分解为、CO和,装置B中碱石灰除水及二氧化碳后CO进入装置E;装置C中稀硫酸与锌反应制氢气, 干燥后氢气进行装置E;装置E中的ZnO/CuO仅作催化剂,反应得到甲醇和甲醛;
解析:(1)A中生成CO2、CO和H2O,E中是CO和H2反应,且干燥管中盛放固体,所以B中盛放的试剂为碱石灰;
(2)C中发生Zn与稀硫酸反应制备氢气,其离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑;
(3)向F中液体投入钠块,有气泡产生,且相对分子质量为32,则该物质是甲醇,所以E中反应的化学方程式为,根据实验数据,初始n(CO)=0.05 ml,初始n(H2)=0.1 ml,生成n(CH3OH)=0.048 ml,剩余CO和H2共0.004 ml,如果CO和H2反应只生成CH3OH,应该剩余CO和H2共0.006 ml,减少的0.002 ml气体是发生了,且产物甲醛极易溶于水,故答案为:;;
(4)A.添加药品完毕,调整装置G中两液面相平之前,应先通入氦气赶走反应装置内的空气,避免发生爆炸,选项A错误;
B.当装置G中两液面差不再变化时,应等气体恢复到室温时,再调整装置G中两液面相平,记录量气管的最终读数,选项B错误;
C.初始读数时仰视,最终读数时俯视,则两次读数差偏大,导致测得气体体积偏大,选项C正确;
答案选C;
(5)先点燃装置E处酒精灯,后点燃装置A处酒精灯,让生成的CO和立即反应;先撤装置A处酒精灯,后撤装置E处酒精灯,因为第二次通入氨气的目的是将反应器中残留的CO和赶到装置E处反应,不能没有加热条件;答案选BC;
(6)初始 ml,初始 ml,CO和发生反应,生成 ml,消耗0.048 ml CO和0.096 ml ,应剩余0.006 ml CO和的混合气体,而装置G中收集到气体的物质的量为 ml,故推测CO和还发生反应,而产物甲醛易溶于水,则有0.002 ml CO和的混合气体发生该反应生成0.001 ml HCHO;
(7)反应生成0.048 ml 消耗0.096 ml 生成0.001 ml HCHO消耗0.001 ml ,共消耗0.097 ml ,剩余 ml。
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