人教版 (2019)第二节 金属材料精品第二课时练习题

这是一份人教版 (2019)第二节 金属材料精品第二课时练习题，共8页。试卷主要包含了2 g B．10，2 g D．4，将钠、镁、铝各0，1 g B．6等内容，欢迎下载使用。
A篇·知识对点训练


1.一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8 g，将其投入100 g水中，产生H2 0.2 g，则被氧化的钠的质量为( )


A.9.2 g B．10.6 g


C．6.2 g D．4.6 g


答案 D


解析 由于钠块放入水中发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，由产生H2的体积可求出Na的质量，进而可求出钠块中Na2O的质量，最后根据关系式：Na2O～2Na＋可求出“原来被氧化的钠”的质量。


2.将钠、镁、铝各0.3 ml分别放入100 mL 1 ml·L－1的盐酸中，同温同压下产生的气体的体积比是( )


A.1∶2∶3 B．6∶3∶2


C.3∶1∶1 D．1∶1∶1


答案 C


解析 金属均为0.3 ml，均过量，与盐酸反应生成氢气的量由盐酸的量决定，都是0.05 ml，但剩下的钠还可与水反应生成0.1 ml H2，故三者产生气体的体积之比为3∶1∶1。


3.将a ml钠和a ml铝一同投入m g足量水中，所得溶液密度为d g·mL－1，该溶液中溶质的质量分数为( )


A.eq \f(82a,46a＋m)% B．eq \f(8200a,46a＋2m)%


C.eq \f(8200a,46a＋m)% D．eq \f(8200a,69a＋m)%


答案 C


解析 本题既考查了Na与H2O的反应，又考查了Al与NaOH溶液的反应，应注意用关系式法来进行计算。


2Na ～ 2NaOH ～ H2↑


a ml a ml eq \f(a,2) ml


2Al ～ 2NaOH ～ 2NaAlO2 ～ 3H2↑


a ml a ml a ml eq \f(3a,2) ml


所得溶液的质量为23a g＋27a g＋m g－eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a,2) ml＋\f(3,2)a ml))×2 g·ml－1＝(46a＋m) g，溶液中的溶质为NaAlO2，质量为a ml×82 g·ml－1＝82a g，所以w(NaAlO2)＝eq \f(82a g,46a＋m g)×100%＝eq \f(8200a,46a＋m)%。


4.将铁加入到100 mL某浓度的盐酸中恰好完全反应，反应后生成的气体体积为V L(标准状况下，下同)，将铝加入到100 mL 2 ml·L－1 NaOH溶液中恰好完全反应，充分反应后生成的气体体积为3V L。下列说法正确的是( )


A.原铁和铝的物质的量相等


B.原盐酸的浓度为2 ml·L－1


C.铁加入盐酸中发生反应的离子方程式为2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑


D.盐酸与NaOH溶液的物质的量浓度之比为1∶3


答案 B


解析 Al与NaOH溶液的反应为


2Al ＋ 2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑


2 ml 2 ml 3 ml


n(Al) 0.1 L×2 ml·L－1 n(H2)


eq \f(2 ml,0.1 L×2 ml·L－1)＝eq \f(3 ml,nH2)，解得n(H2)＝0.3 ml，


eq \f(2 ml,0.1 L×2 ml·L－1)＝eq \f(2 ml,nAl)，解得n(Al)＝0.2 ml，


由Al与NaOH溶液反应生成的气体为3V L，得eq \f(3V L,22.4 L·ml－1)＝0.3 ml，解得V＝2.24。再根据Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，生成的气体体积为V L，可求出Fe的物质的量为0.1 ml, HCl的物质的量为0.2 ml，则c(HCl)＝eq \f(0.2 ml,0.1 L)＝2 ml·L－1，B正确；由上述数据分析知铁、铝的物质的量不相等，A错误；Fe与盐酸反应生成Fe2＋，C错误；盐酸与NaOH溶液的物质的量浓度之比为1∶1，D错误。


5.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为( )


A.1∶1 B．2∶1


C.3∶1 D．1∶3


答案 C


解析 根据铝与盐酸以及铝与NaOH反应的化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可直接得到答案：n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。


6.等体积的硫酸锌、硫酸铝溶液分别与足量的氯化钡溶液反应，若生成的硫酸钡沉淀的质量之比为2∶3，则两种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比为( )


A.2∶1 B．2∶3


C.1∶3 D．3∶2


答案 A


解析 根据题意：生成BaSO4的质量之比为2∶3，可推知ZnSO4、Al2(SO4)3两种溶液中所含SOeq \\al(2－,4)的物质的量之比为2∶3，所以ZnSO4、Al2(SO4)3两溶液的物质的量浓度之比为2∶1。


7.在两个烧杯中分别盛有100 mL 3.0 ml·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两个烧杯中分别加入等质量的铝粉，在相同状况下生成的气体的体积比为2∶5，则加入的铝粉的质量为( )


A.8.1 g B．6.75 g


C.5.4 g D．2.7 g


答案 B


解析 根据反应的离子方程式：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑。若铝均不足，则生成氢气的体积比为1∶1；若铝均过量，则生成氢气的体积比为1∶3。根据生成氢气的体积比为2∶5，则说明铝和盐酸的反应中铝是过量的，则应以盐酸作为标准计算；而铝和烧碱溶液的反应中，铝是不足量的，则以铝作为标准计算。铝投入盐酸中产生的氢气的物质的量为n(H2)＝eq \f(1,2)n(HCl)＝0.15 ml；铝投入氢氧化钠溶液中产生的氢气的物质的量为n(H2)＝eq \f(3,2)n(Al)；则eq \f(0.15 ml,\f(3,2)nAl)＝eq \f(2,5)，n(Al)＝0.25 ml，m(Al)＝0.25 ml×27 g·ml－1＝6.75 g。


8.将一定质量的锌片放入500 mL CuSO4溶液中，待充分反应后取出锌片，洗净后称量，发现锌片比原来减轻了0.5 g，则该CuSO4溶液的物质的量浓度为( )


A.0.5 ml·L－1 B．1 ml·L－1


C.1.5 ml·L－1 D．2 ml·L－1


答案 B


解析 根据差量法进行计算：


Zn ＋ CuSO4===Cu＋ZnSO4 固体质量减轻Δm


65 g 1 ml 64 g 1 g


n(CuSO4) 0.5 g


n(CuSO4)＝eq \f(1 ml×0.5 g,1 g)＝0.5 ml


c(CuSO4)＝eq \f(nCuSO4,V)＝eq \f(0.5 ml,0.5 L)＝1 ml·L－1，B正确。


9.在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当向两个烧杯中分别加入0.1 ml两种金属充分反应后，需在某一端要再放一个0.2 g砝码，天平才能平衡，则这两种金属是( )


A.Mg和Al B．Al和Fe


C.Fe和Cu D．Na和Mg


答案 A


解析 由于在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当加入两种不同金属反应后溶液质量相差0.2 g，加入0.1 ml镁时会使溶液增重2.4 g－0.2 g＝2.2 g；加入0.1 ml铝时会使溶液增重2.7 g－0.3 g＝2.4 g，两盘相差0.2 g，所以A符合题意；加入0.1 ml Na时会使溶液增重2.3 g－0.1 g＝2.2 g，加入0.1 ml Fe时会使溶液增重5.6 g－0.2 g＝5.4 g，加入0.1 ml Cu时会使溶液增重6.4 g，故B、C、D都不符合题意。


10.铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)溶液反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：


(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，相同条件下所得H2的体积之比是________。


(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，相同条件下产生H2的体积之比是________。


(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。


(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 ml·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，相同条件下测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为________(填序号)。


A.5.4 g B．3.6 g


C.2.7 g D．1.8 g


答案 (1)1∶1 (2)1∶3 (3)3∶1 (4)A


解析 已知2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。


(1)通过化学方程式可以看出，等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，生成氢气的物质的量相等，相同条件下所得H2的体积之比是1∶1。


(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，氢氧化钠和盐酸是不足量的，通过化学方程式可以看出，1 ml HCl会生成0.5 ml氢气，1 ml氢氧化钠会生成1.5 ml氢气，所以相同条件下产生H2的体积之比是1∶3。


(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的盐酸、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，通过化学方程式可以看出，生成1 ml氢气需要2 ml HCl，需要eq \f(2,3) ml氢氧化钠，所以HCl和NaOH的物质的量浓度之比是3∶1。


(4)盐酸和NaOH溶液中溶质的物质的量均为100×10－3 L×3 ml·L－1＝0.3 ml，相同条件下测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，即生成的氢气的物质的量之比是1∶2，铝的质量相等，若HCl与NaOH完全消耗则生成H2的物质的量之比为1∶3＜1∶2，故HCl完全消耗，NaOH有剩余。设铝与酸完全反应时，生成的氢气的物质的量为x ml，


2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑


6 3


0.3 ml x ml


则eq \f(6,0.3 ml)＝eq \f(3,x ml)，解得x＝0.15。


一定条件下气体的物质的量之比等于体积之比，所以氢氧化钠和铝反应生成的氢气的物质的量为0.15 ml×2＝0.3 ml。


设与NaOH反应的金属铝的物质的量为y ml，


2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑


2 3


y ml 0.3 ml


则eq \f(2,y ml)＝eq \f(3,0.3 ml)，解得y＝0.2。


所以铝的质量为0.2 ml×27 g·ml－1＝5.4 g。


B篇·综合提升训练


11.将4.6 g金属钠投入到足量水中，得a g溶液；将4.8 g金属镁投入到足量盐酸中，得b g溶液，假设水的质量与盐酸的质量相等，则反应后两溶液的质量关系式为( )


A.a＝b B．a＞b


C.a＜b D．无法判断


答案 A


解析 Na与H2O反应生成的H2逸出溶液，Mg与足量盐酸反应生成的H2逸出溶液，


2Na ～ H2↑ Mg ～ H2↑


46 g 2 g 24 g 2 g


4.6 g 0.2 g 4.8 g 0.4 g


所以a g＝4.6 g＋m(H2O)－0.2 g＝4.4 g＋m(H2O)，b g＝4.8 g＋m(盐酸)－0.4 g＝4.4 g＋m(HCl)，因为m(H2O)＝m(盐酸)，所以a＝b。





12.由钠、镁、铝、锌四种金属单质中的两种组成的合金共12 g，跟足量的盐酸反应产生5.6 L氢气(标准状况)，那么此合金中一定含有的金属是( )


A.Zn B．Mg


C．Al D．Na


答案 A


解析 标准状况下5.6 L氢气的物质的量为


eq \f(5.6 L,22.4 L·ml－1)＝0.25 ml，故12 g金属提供的电子为0.25 ml×2＝0.5 ml。提供0.5 ml电子，需要消耗Na、Mg、Al、Zn的质量分别为11.5 g、6 g、4.5 g、16.25 g，只有Zn的质量大于12 g，故金属混合物中一定有Zn，A正确。


13.将11.5 g钠、9 g铝、28 g铁分别投入200 mL 1 ml/L盐酸中，结果正确的是( )


A.钠与盐酸反应最剧烈，产生的气体最多


B.铝与盐酸反应的速率仅次于钠，但产生的气体最多


C.铁与盐酸反应产生的气体比钠多


D.反应结束时产生的气体一样多


答案 A


解析 反应的剧烈程度由金属的活泼性决定，即钠最剧烈，其次是铝，钠、铝、铁的物质的量分别为eq \f(1,2) ml、eq \f(1,3) ml、eq \f(1,2) ml，HCl的物质的量均为0.2 ml，三组反应中盐酸均不足，所以铝、铁与盐酸反应生成的氢气一样多，均为0.1 ml，但钠消耗完盐酸后还可以与水反应生成氢气，所以钠反应产生的气体最多，反应最剧烈，A项符合题意。


14.将铁、铝的混合物加入到足量氢氧化钠溶液中，充分反应后过滤，再将过滤得到的固体加入到足量的硫酸铜溶液中，充分反应后过滤得到的固体质量正好与原固体质量相等，则原固体中铝的质量分数为( )


A.14.3% B．12.5%


C.87.5% D．无法计算


答案 B


解析 混合物中的铝与氢氧化钠溶液反应，剩余固体为铁，铁再与硫酸铜反应，得到的固体是铜，得到的铜的质量与原混合物的质量相等，即相当于铁置换出铜时的质量差即为铝的质量，所以当铁的质量为56 g时，生成铜的质量为64 g，增加了8 g，即相当于原混合物中铝的质量为8 g，所以铝的质量分数为eq \f(8 g,56 g＋8 g)×100%＝12.5%。


15.将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定物质的量浓度的盐酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 ml/L的NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入的氢氧化钠溶液的体积关系如图所示。回答下列问题：





(1)当沉淀量达到最大值时，Al(OH)3的物质的量为________。


(2)原合金中Mg的质量为________。


(3)盐酸的物质的量浓度为________。


答案 (1)0.05 ml (2)2.4 g (3)4 ml/L


解析 分析题图可知，加入10 mL氢氧化钠溶液时，没有产生沉淀，此段是盐酸与氢氧化钠发生中和反应；当氢氧化钠继续加入时，沉淀不断增加，此时沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝，直到加入80 mL氢氧化钠溶液时沉淀量达到最大；继续滴加氢氧化钠溶液，则氢氧化铝参与反应，生成偏铝酸钠，故最终剩余的5.8 g沉淀是氢氧化镁，氢氧化铝的质量为9.7 g－5.8 g＝3.9 g。


(1)氢氧化镁沉淀的质量为5.8 g，氢氧化铝沉淀的质量为3.9 g，Al(OH)3的物质的量为eq \f(3.9 g,78 g·ml－1)＝0.05 ml。


(2)根据Mg原子守恒可知，n(Mg)＝n[Mg(OH)2]＝eq \f(5.8 g,58 g·ml－1)＝0.1 ml，故镁的质量为0.1 ml×24 g/ml＝2.4 g。


(3)当氢氧化钠溶液加入量为80 mL时，溶质为NaCl，根据原子守恒可知，n(HCl)＝n(Cl－)＝n(NaOH)＝0.08 L×5 ml/L＝0.4 ml，则该盐酸的物质的量浓度为eq \f(0.4 ml,0.1 L)＝4 ml/L。