高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料课后作业题

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学业测评
1．（2021·广东·深圳第二外国语学校高一期末）下列关于铝及其化合物的性质、用途的说法不正确的是
A．铝粉和氢氧化钠混合物可用作下水道疏通剂
B．可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3
C．铝的氧化膜致密且熔点高，从而能保护内部金属
D．铝制品廉价易得，适用于厨房制作和长期存放各类食物
【答案】D
【解析】A．铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内的气压，利于疏通，所以铝粉和氢氧化钠混合物可用作下水道疏通剂，故A正确；
B．Al2O3和NaOH溶液反应生成可溶性偏铝酸钠，所以可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3，故B正确；
C．铝和氧气反应生成的氧化膜致密且熔点高，从而能保护内部金属，故C正确；
D．铝能够与酸、碱发生反应，铝制品不能长期存放酸性或碱性较强的食物，故D错误；
选D。
2．下列关于金属铝及其化合物的叙述不正确的是
A．Al2O3不能跟所有的酸碱溶液反应
B．铝是活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性
C．铝箔徃空气中用酒精灯加热可以融化，且发生剧烈燃烧
D．铝箔在空气中用酒精灯加热可以观察到铝融化了但并不滴落
【答案】C
【解析】A．氧化铝和强酸、强碱反应，不能和弱酸弱碱反应，A正确；
B．铝是比较活泼的金属，最外层有3个电子，在化学反应中易失去3个电子而达8电子的稳定结构，表现还原性，B正确；
C．加热时铝和氧气会反应生成熔点很高的氧化铝，将内部熔化的铝包裹住，铝熔化了但是不会滴落，不会出现发生剧烈的燃烧，C错误；
D．加热时铝和氧气会反应生成熔点很高的氧化铝，将内部熔化的铝包裹住，铝熔化了但是不会滴落，D正确；
故选C。
3．现有MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO混合物，如果只用一种试剂把Al2O3分离出来，应选用试剂
A．氨水B．浓NaOH溶液C．NaCl溶液D．稀H2SO4
【答案】B
【解析】A．MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO与氨水都不反应，故A不符合题意；
B．Al2O3能与浓NaOH溶液反应溶解，MgO、Fe2O3、CuO与NaOH溶液都不反应，可以把Al2O3分离出来，故B符合题意；
C．MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO与NaCl溶液都不反应，故C不符合题意；
D．MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO与稀H2SO4都反应，故D不符合题意；
故答案为B。
4．下列实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的物质的量(X)之间的关系正确的是
A．甲向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡
B．乙向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡
C．丙向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量
D．丁向NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入CO2至过量
【答案】C
【解析】A．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡，先产生氢氧化铝沉淀：AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl，继续滴加NaOH溶液，Al(OH)3和NaOH溶液反应，生成偏铝酸钠，沉淀溶解：NaOH+ Al(OH)3===NaAlO2+2H2O，所以沉淀量达到最大消耗NaOH和沉淀溶解消耗NaOH的比为3：1，A错误；B．向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸，立刻产生白色氢氧化铝沉淀，发生反应：AlO2−+H++H2O===Al(OH)3↓，随着盐酸的逐滴加入，开始形成的沉淀又逐渐溶解，发生反应：Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O，所以沉淀量达到最大消耗的盐酸和沉淀完全溶解消耗的盐酸的物质的量之比是1：3，B错误；C．向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，开始滴加NaOH发生反应为Al3++3OH−=== Al(OH)3↓，先产生氢氧化铝沉淀，当Al3+沉淀完全后，然后发生反应NH4++OH−===NH3•H2O；此时沉淀氢氧化铝的量不变，最后继续滴加NaOH，发生反应Al(OH)3+OH−===AlO2−+2H2O，氢氧化铝沉淀溶解，沉淀量达到最大消耗NaOH、沉淀量不变和沉淀溶解消耗NaOH的比为3：1：1，C正确；D．向NaOH、Ba(OH)2、NaA1O2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳至过量，首先发生反应：Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O，产生白色沉淀，然后发生：CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O，此时沉淀的量不变，再发生反应2NaAlO2+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+Na2CO3，产生沉淀，又发生反应：CO32−+H2O+CO2===2HCO3−，BaCO3+H2O+CO2===Ba(HCO3)2，CO32−+H2O+CO2===2HCO3−，BaCO3+H2O+CO2===Ba(HCO3)2，Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3沉淀量不变，最后发生反应：BaCO3+2H2O+2CO2===Ba(HCO3)2，沉淀部分溶解，D错误；故合理选项是C。
5．（2021·伊宁市第四中学高一期末）(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________；在AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________，写出该现象的离子反应方程式___________。
(2)铝制易拉罐中充满CO2，然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪；再过一会儿易拉罐又恢复原样，请根据现象填空。
①易拉罐变瘪是因为___________，写出反应的化学方程式___________；
②易拉罐恢复原样原因是___________，写出反应的化学方程式___________；
(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4.将它们分别与H2SO4作用，A产生白色沉淀，B产生无色气体，C中无明显现象。则A是 ___________，B是 ___________，C是___________。
【答案】有白色沉淀生成 先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解 Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-=+2H2O； 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，使得罐内气体的压强减小 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 铝制的易拉罐与氢氧化钠溶液反应产生氢气，导致罐内气体压强又增大 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 BaCl2 K2CO3 Na2SO4
【解析】(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液，反应生成氢氧化镁沉淀，观察到有白色沉淀生成；在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先生成氢氧化铝沉淀，氢氧化钠溶液过量，氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液，沉淀又溶解，观察到的现象为先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解；反应的离子方程式为：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-= +2H2O；
(2)①铝制易拉罐中充满CO2，然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，二氧化碳被吸收，使得罐内气体的压强减小，外界大气将易拉罐压瘪；反应的化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
②金属铝能够氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铝制的易拉罐与氢氧化钠溶液反应产生氢气，导致罐内气体压强又增大，易拉罐又鼓起来；反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；
(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4，将它们分别与H2SO4作用，氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀，所以A为BaCl2；碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水，所以B为K2CO3；硫酸与硫酸钠不反应，C中无明显现象，所以C为Na2SO4.。
6．（2021·内蒙古集宁一中高一月考）A是一种红棕色金属氧化物，B、D是金属单质，J是一种难溶于水的白色化合物，受热后容易发生分解。
(1)写出下列物质的化学式：A_______、E_______、J_______、G_______。
(2)按要求写方程式：
①A＋B→C＋D的化学方程式：_______；
②F→G的化学方程式：_______；
③C→I的离子方程式：_______；
④B与过量NaOH溶液反应的离子方程式：_______；
⑤向E溶液中通入Cl2的离子方程式：_______
【答案】Fe2O3 FeCl2 Al(OH)3 Fe(OH)3 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Al2O3+2OH-=2+H2O 2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【分析】是一种红棕色金属氧化物，所以是三氧化二铁，和金属B在高温下发生铝热反应，生成的C为铝的氧化物，既能和酸反应又能和碱反应，白色沉淀在空气中变成红褐色沉淀，一定是氢氧化亚铁和氢氧化铁之间的转换，所以G是氢氧化铁，F是氢氧化亚铁，根据物质的性质可推断得，E是氯化亚铁，D是金属铁，J是一种难溶于水的白色化合物为氢氧化铝，则金属B是铝，H是氯化铝，I是偏铝酸钠，E在酸性条件与双氧水反应得K为氯化铁，根据铁及化合物以及铝及化合物的有关性质来回答。
【解析】(1)由分析可知，A为Fe2O3，E为FeCl2，J为Al(OH)3，G为Fe(OH)3，故答案为：Fe2O3；FeCl2；Al(OH)3；Fe(OH)3；
(2)①Fe2O3和铝发生铝热反应生成Fe和Al2O3，方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；故答案为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；
②氢氧化亚铁可以被氧气氧化生成氢氧化铁，方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
③氧化铝能够和NaOH反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al2O3+2OH-=2+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-=2+H2O；
④铝与过量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑，故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑；
⑤FeCl2可以被氯气氧化成FeCl3，离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
7．有一无色溶液，其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、Ba2+、K+、Cl−、等离子中的几种，为分析其成分，取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如下：
第③个实验中，生成白色沉淀的量与加入NaOH的量有如图所示的相互关系。据此可知：
(1)在原溶液中一定存在的离子有________________；一定不存在的离子有________；不能确定是否存在的离子有________。
(2)写出第③个实验中发生反应的离子方程式：__________________________。
【答案】(1)Al3+、Mg2+、K+、 Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ba2+ Cl−
(2)Mg2++2OH−===Mg(OH)2↓、Al3++3OH−===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH−===+2H2O
【解析】由题意，溶液无色，则Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、Cu2+(蓝色)一定不存在；焰色反应显紫色，说明一定有K+；实验②说明一定有，则Ba2+一定不存在；由实验③以及图像可知一定有Mg2+、Al3+，而Cl−通过上述四个实验无法确定。
考能提升
8．下列叙述中正确的是
A．Al、Fe、Cu三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B．向污水中投放明矾，能生成凝聚悬浮物的Al(OH)3胶体，起到净水的作用
C．向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO
D．加入铝粉能产生H2的溶液中，一定存在大量的Na+、Ba2+、AlO、Cl-
【答案】B
【解析】A．氧化铝能和酸、碱反应生成盐和水，为两性氧化物，A错误；
B．明矾溶于水电离产生铝离子，铝离子水解可以生成凝聚悬浮物的Al(OH)3胶体，起到净水的作用，B正确；
C．二氧化碳过量会生成碳酸氢钠，离子方程式为AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO，C错误；
D．加入Al能放出H2的溶液，为强酸或强碱溶液，强酸性条件下AlO不会大量存在，D错误；
综上所述答案为B。
9．（2021·江苏省苏州第十中学校高一月考）下列关于铝单质的叙述中，正确的是有
A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应
B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定
C．铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐
D．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低
【答案】A
【解析】A．铝能和酸或碱反应，故不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水，A项正确；
B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝表面形成致密的氧化膜，B项错误；
C．铝不管和多少的氢氧化钠反应都会生成偏铝酸钠和氢气，C项错误；
D．打磨后的铝箔在酒精灯上加热，其表面会生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，D项错误；
答案选A。
10．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。为确定铝合金中金属的成分，现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案、现象与结论均正确的是
【答案】D
【解析】A．因铝、铁、镁都能和盐酸反应产生气体，故不能确定含有铝、铁、镁三种金属，A项错误；
B．铝、铁镁中只有铝可与溶液反应生成无色气体，不能证明含有，B项错误；
C．加入盐酸后，向所得溶液中再加入少量溶液产生白色沉淀，则合金中可能含有镁，也可能含有铝，C项错误；
D．铁单质与盐酸反应生成亚铁离子，在空气中放置一会儿，亚铁离子易被氧化为铁离子，在溶液中滴加溶液，溶液呈血红色，D项正确；
综上所述，答案为D。
11．（2021·湖南·高一期中）铝制易拉罐集满CO2，然后加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，可以观察到易拉罐渐渐凹瘪；但过一段时间后，罐壁又重新凸起。已知部分物质的转化关系如下图：
上述过程中已经发生且正确的离子方程式是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】A．CO2与NaOH溶液反应，产生Na2CO3和H2O，罐内气体减少，导致压强减小，小于外界大气压强，因而使易拉罐渐渐凹瘪，该反应的离子方程式为：，A符合题意；
B．铝表面的Al2O3与氢氧化钠溶液反应，产生可溶性NaAlO2和水，离子方程式为：，B不符合题意；
C．铝和氢氧化钠反应产生氢气，产生的H2使罐内气体压强增大，导致罐壁又重新凸起，题目方程式中电子不守恒、原子不守恒，发生反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，离子方程式应该为：，C不符合题意；
D．题干叙述中没有发生Al3+与过量NaOH的反应，因此不存在该离子反应，D不符合题意；
故合理选项是A。
12．（2021·河北省隆化存瑞中学高一月考）用相同的铝片、6 ml·L-1稀盐酸、3 ml·L-1稀硫酸、6 ml·L-1氢氧化钠溶液、试管等分别进行表中实验：
对上述实验的相关说法不正确的是
A．对比(1)、(2)、(3)中Al2O3参与的反应可得出：Al2O3既有碱性氧化物的某些性质，又有酸性氧化物的某些性质
B．对比(1)、(2)、(3)中气体产生现象和酸碱挥发性可得出：实验(3)最适宜于实验室制备H2
C．对比实验(1)、(2)后来产生气泡的现象，可得出：c(H+)浓度对气泡产生的多少无影响
D．对比实验(1)、(2)后来产生气泡的现象，可得出：对Al与H+的反应可能有阻碍作
【答案】D
【分析】Al的表面只氧化膜，其成分是Al2O3，Al2O3能与酸反应、也能与强碱反应，Al与酸、强碱反应均能生成氢气，据此结合题中信息分析。
【解析】A．对比(1)、(2)、(3) 中反应可知：Al2O3能与酸反应、也能与强碱反应，既有碱性氧化物的某些性质，又有酸性氧化物的某些性质，A正确；
B．(1)和(3)反应生成氢气的速率较快，但是(1)中HCl易挥发，所以实验(3 )最适宜于实验室制备H2，B正确；
C．实验(1)、(2)中氢离子的浓度相同，不能根据c(H+)越判断相同时间内产生气泡的多少，C正确；
D．实验(1)、(2)中氢离子浓度相同，阴离子不同，而生成氢气的速率不同，可能是对Al与H+的反应可能有阻碍作用;或者Cl-对Al与H+的反应可能有促进作用，D错误；
故合理选项是D。
13．将一定量的A12O3固体加入100mLNaOH溶液中，固体全部溶解，向所得溶液中逐滴加入1.0 ml•L−1盐酸，所得沉淀的物质的量与加入盐酸体积的关系如图所示(不考虑溶液体积的变化)，则下列说法正确的是
A．原NaOH溶液的浓度为1.0ml/L
B．原A12O3的质量为0.51g
C．V0的数值为35
D．沉淀量达到最大时，溶液的溶质有两种
【答案】B
【解析】A、沉淀量最大时是氯化钠的水溶液，n(HCl)=1.0 ml•L−1×0.05 L=0.05 ml，所以n(NaOH)=n(HCl)=0.05 ml，则NaOH溶液的物质的量浓度是0.05 ml÷0.1 L=0.5 ml/L，A错误；B、50 mL→80 mL发生反应：
Al(OH)3 + 3H+===Al3++3H2O
1 ml 3 ml
n[Al(OH)3] 0.03 ml
所以n[Al(OH)3]=0.01 ml，则n(Al2O3)=1/2×0.01=0.005 ml，所以m(Al2O3)=0.005 ml×102 g/ml=0.51g，B正确；C、偏铝酸钠与盐酸生成氢氧化铝消耗的盐酸是氢氧化铝与盐酸反应消耗的盐酸的1/3，所以V0→50的体积为10 mL，则V0=40 mL，C错误；D、沉淀量达到最大时，是氯化钠的水溶液，而不是两种溶质，D错误；答案选B。
选项
实验方案
现象与结论
A
加入盐酸
产生无色气体，含铝、铁、镁三种金属
B
加入NaOH溶液
有无色气体产生，含有镁、铝两种金属
C
加入盐酸后，向所得溶液中再加入少量NaOH溶液
产生白色沉淀，一定只含有镁
D
用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液
溶液呈血红色，含有铁
实验方案
实验现象
实验原理(化学方程式)
(1)铝片与足量盐酸反应
铝片开始无现象，一段时间后逐渐溶解，并有大量气泡产生
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(2)铝片与足量硫酸反应
铝片开始无现象，一段时间后反应缓慢，铝片表面有少量气泡产生
Al2O3+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2O
2Al+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2↑
(3)铝片与足量氢氧化钠溶液反应
铝片开始无现象，一段时间后铝片逐渐溶解，并有大量气泡产生
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑