高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料同步练习题

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姓名：             班级                      第三章  铁  金属材料第二节  金属材料课时1  合金重点（1）认识合金的组成及特性，深入了解常见铁合金、铝合金、新型合金的组成及用途。（2）结合生活中铝制品的使用，认识氧化膜对铝制品的保护作用，通过实验探究认识金属铝及氧化铝与酸、碱溶液的反应，特别是对氧化铝两性的认识。1．（2021·广东忠信中学高一月考）下列说法不正确的是A．派克钢笔尖采用含有铱元素的合金钢制作，因为其性能极其耐磨损B．储氢合金是一类能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料C．硬铝密度小强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和飞船的理想材料D．合金中各组分不变，添加比例改变，合金的性能不变【答案】D【详解】A．含有铱元素的合金，硬度高，耐腐蚀，极其耐磨损，最早应用是作笔尖材料，则A说法正确；B．储氢合金是指利用合金与氢气反应，制成金属氢化物，能大量吸收氢气，则B说法正确；C．硬铝合金密度小，硬度大，强度高，具有较强的抗腐蚀性能，是制造飞机、飞船等理想材料，则C说法正确；D．合金的性能不仅取决于成分，还于成分比例有关，则D说法不正确；本题答案D。2．（2021·浙江高一月考）铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．不锈钢是铁合金，只含金属元素【答案】B【详解】A．合金的熔点比其组成金属的熔点要低，故纯铁的熔点高于铁合金，A错误；B．纯铁和铁合金中都含有金属，故都能导电、传热，B正确；C．合金的强度和硬度一般比组成金属的纯金属更高，故纯铁的硬度和强度都低于铁合金，C错误；D．不锈钢是铁合金，里面还有碳元素，D错误；故选B。3．（2021·山西高一期末）下列关于合金的说法中，正确的是A．在我国使用最早的合金是钢B．生铁的含碳量为0.03～0.2%C．储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成具有广阔前景的金属氢化物的材料D．稀土金属不能用于生产合金【答案】C【详解】A．我国是最早冶炼金属铜的国家，所以我国最早使用的合金是铜合金， A错误；B．生铁的含碳量为2~4.3%，B错误；C．储氢合金可以吸收大量的H2，H2与金属发生化学反应生成金属氢化物，储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢速率快，C正确；D．稀土金属可以用于生产合金，如钇-镁合金、钇-铝合金，均在自己的领域例发挥重要的作用，D错误；故答案选C。4．下列说法正确的是A．用来制造储存氢气所用钢瓶的合金是储氢合金B．不锈钢是最常见的新型合金C．新型合金主要应用于航天航空﹑生物工程等领域D．碳纤维复合材料属于新型合金材料【答案】C【详解】A．储氢合金是指一类能够大量吸收，并与结合成金属氢化物的材料，故A错误；B．不锈钢属于铁合金，故B错误；C．新型合金有质量轻、耐腐蚀、强度高等优点，是用于航空和舰艇的理想材料主要应用于航天航空﹑生物工程等领域，故C正确；D．合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物，碳是非金属元素，碳纤维主要由碳元素组成，不属于合金，故D错误；答案选C。5．2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行，其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀可用不锈钢制成。下列叙述错误的是A．不锈钢是最常见的一种合金钢B．不锈钢中常添加镍(Ni)和铬(Cr)元素，从而使其具有特殊性能C．不锈钢中只含有金属元素，不含有非金属元素D．不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大【答案】C【解析】A．不锈钢属于合金，是铁、铬、镍熔合而成具有金属特性的合金，故A正确；B．不锈钢中常添加镍(Ni)和铬(Cr)元素，使其具有抗腐蚀的性能，故B正确；C．钢是铁和碳的合金，不锈钢中含有金属元素，还含有非金属元素碳，故C错误；D．合金的硬度大于纯金属的硬度，不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大，故D正确；答案选C。6．（2020·江苏省镇江中学高一月考）下列关于金属铝的叙述中，不正确的是A．铝的化学性质很活泼，但在空气中不易锈蚀B．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧C．等质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应放出的气体物质的量相等D．铝的熔点比氧化铝低【答案】B【详解】A．铝的化学性质很活泼，在空气中表面会生成氧化铝薄膜，阻止进一步被氧化，则在空气中不易锈蚀，故A正确；B．铝箔在空气中受热可以熔化，但在表面生成致密的氧化铝薄膜，熔点较高，不会剧烈燃烧，故B错误；C．等质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应，根据得失电子守恒，放出的气体物质的量相等，故C正确；D．氧化铝的熔点很高，常作为耐高温材料，铝的熔点比氧化铝低，故D正确；故选B。7．（2021·六安市裕安区新安中学高一期末）下列物质既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应且都有气体生成的是A．Al B．Al2O3 C．Al(OH)3 D．NaHCO3【答案】A【详解】A．Al 能和稀盐酸、NaOH溶液反应生成盐和氢气，故A选；B．Al2O3与盐酸、氢氧化钠都能反应，但均无气体产生，故B不选； C．Al(OH)3 属于两性氢氧化物，能和稀盐酸、NaOH溶液反应生成盐和水，均无气体产生，故C不选； D．NaHCO3属于弱酸酸式盐，能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，与氢氧化钠反应没有气体产生，故D不选；故选A。8．（2020·四川高一期末）利用下图装置做铝热反应实验。下列说法不正确的是A．实验现象为火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出B．铝热反应原理可用于冶炼某些高熔点金属C．该反应的化学方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3D．铝热反应实验中不涉及的反应类型是化合反应【答案】D【详解】A．铝热反应放出大量的热，产生高温、发出强光，使生成的铁融化，因此实验现象为火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出，故A正确；B．铝热反应放出大量的热，产生高温，因此铝热反应原理可用于冶炼某些高熔点金属，故B正确；C．该反应的化学方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，故C正确；D．镁燃烧是化合反应，氯酸钾分解是分解反应，铝热反应是置换反应，因此铝热反应实验中不涉及的反应类型是复分解反应，故D错误；故选D。9．（2021·元氏县第四中学高一期末）除去镁粉中的少量铝粉，可以选用的试剂是A．氢氧化钠溶液 B．稀盐酸 C．蒸馏水 D．硫酸镁溶液【答案】A【详解】A．铝可以和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，而镁不和氢氧化钠溶液反应，因此可用氢氧化钠溶液除去镁粉中少量的铝粉，A项选；B．镁和铝均能和稀盐酸反应，B项不选；C．镁和铝均不和蒸馏水反应，C项不选；D．镁的金属性比铝的金属性强，因此Al不能从硫酸镁溶液置换出Mg，D项不选；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【答案】D【详解】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·天水市第一中学）某溶液与Al反应能放出H2，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是A．、Fe2+、Cl-、 B．Na+、K+、Cl-、C．Mg2+、H+、Cl-、 D．K+、Ca2+、、Cl-【答案】B【分析】某溶液与Al反应能放出H2，说明该溶液中含大量氢离子或氢氧根离子，据此根据离子反应的条件分析离子共存问题。【详解】根据上述分析可知，A．、Fe2+在碱性条件下会与氢氧根离子发生离子反应，不能大量共存，A不符合题意；B．该组离子在酸性和碱性条件下均不发生反应，能大量共存，B符合题意；C．Mg2+、H+在碱性条件下会与氢氧根离子发生离子反应，不能大量共存，C不符合题意；D．在酸性或碱性条件下均能发生离子反应，不能大量共存，D不符合题意；故选B。12．（2020·云南砚山县第三高级中学高一月考）根据你学过的有关金属的知识，回答下列问题(已知：铜、锌能与硝酸反应，而金不反应)：(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，如图所示，铜常用于制造货币的原因可能是___________(填字母)。A．铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型B．铜的性质不活泼，不易被腐蚀C．我国较早地掌握了湿法冶炼铜的技术D．自然界有大量的游离态的铜(2)铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是___________(填化学式，下同)，常见的铁的氧化物还有___________、___________。(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为___________。【答案】ABC    Fe2O3    FeO    Fe3O4    Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O    【分析】根据铜在自然界的存在和性质分析判断；铁常见的化合价有+2价和+3价，据此判断铁的氧化物；氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，据此分析解答。【详解】(1)A．铜的熔点不是太高，易于冶炼、铸造成型，可应用于制造货币，故A正确；B．铜的性质不活泼，不与空气中的水、氧气等反应，不易被腐蚀，故B正确；C．我国较早的掌握了湿法冶炼铜的技术，利用Fe与硫酸铜反应生成Cu，故C正确；D．自然界有大量铜矿，铜主要以化合态存在与自然界中，开采后提炼Cu，故D错误；故答案为：ABC；(2)铁制品易生锈，铁锈的主要成分是三氧化二铁；常见铁的氧化物还有FeO、Fe3O4，故答案为：Fe2O3；FeO；Fe3O4；(3)氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O，故答案为：Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O。13．（2020·贵州省大方县第一中学高一月考）按要求写出反应的化学方程式或离子方程式，属于离子反应的必须写离子方程式：(1)除去Na2CO3固体中的NaHCO3_______；(2)向NaAlO2溶液中通入过量的CO2_______；(3)向NaOH溶液中滴加少量的AlCl3_______；(4)铝与NaOH溶液反应_______；(5)AlCl3溶液与NaAlO2溶液混合_______；(6)Al2(SO4)3溶液中滴加过量氨水_______。【答案】2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑+H2O    AlO＋CO2(过量)＋ 2H2O=Al(OH)3↓+HCO    Al3＋＋4OH-=AlO＋2H2O    2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑    Al3＋＋3AlO＋6H2O=4Al(OH)3↓    Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH    【详解】(1)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，因此除去Na2CO3固体中的NaHCO3可用加热的方法，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑+H2O；(2)向NaAlO2溶液中通入过量的CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠，离子方程式为AlO＋CO2(过量)＋ 2H2O=Al(OH)3↓+HCO；(3)向NaOH溶液中滴加少量的AlCl3生成偏铝酸钠、氯化钠水，离子方程式为Al3＋＋4OH-=AlO＋2H2O；(4)铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑；(5)AlCl3溶液与NaAlO2溶液混合生成氢氧化铝和氯化钠，离子方程式为Al3＋＋3AlO＋6H2O=4Al(OH)3↓；(6)Al2(SO4)3溶液中滴加过量氨水生成氢氧化铝和硫酸铵，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH。14．（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    【详解】(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.。15．（2021·云南高一期末）已知A与D均为日常生活中常见的金属单质，B为有磁性的黑色晶体。各物质间的转化关系如下图所示，部分反应物和产物未全部注明。回答下列问题：(1)写出B的化学式_______，写出反应①的一种用途_______。(2)检验F中金属阳离子的试剂是_______，现象是_______。(3)写出反应③的化学方程式_______。(4)已知G为，写出反应⑤的离子方程式_______。【答案】Fe3O4    冶炼金属(合理即可)    KSCN溶液    溶液变为红色            【分析】B为有磁性的黑色晶体，则B为Fe3O4，A为Al，C为Al2O3，E为NaAlO2，D为Fe，F为Fe2(SO4)3，G为。【详解】(1)B的化学式为Fe3O4，铝热反应的用途：冶炼金属(合理即可)；(2)检验Fe3+的试剂是KSCN溶液，Fe3+遇KSCN溶液的现象是溶液变为红色；(3)Al与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：；(4)Fe2(SO4)3在碱性条件下被次氯酸钠氧化的离子方程式为：。16．（2021·贵州省瓮安第二中学高一月考）明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途，如饮用水的净化、造纸工业的施胶剂、食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO•xFe2O3)可制备明矾，工艺流程如图：回答下列问题：(1)“滤渣①”的主要成分是___________(填化学式)。(2)加入稀硫酸酸化后，再经“一系列操作”可得到明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O]，则“一系列操作”是___________、___________、___________、洗涤、干燥。(3)流程中加入H2O2的作用是___________，写出反应的离子方程式：___________。(4)若将铝灰投入过量的氢氧化钠溶液中，所得溶液的溶质除NaOH和NaAlO2外，还含有___________(填化学式)。写出生成气体的该反应的化学方程式：___________。【答案】SiO2    蒸发浓缩    冷却结晶    过滤    将氧化为        Na2SiO3        【分析】铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO•xFe2O3)中加入过量稀硫酸酸溶过滤，滤液为硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁，滤渣Ⅰ为二氧化硅和不溶性杂质，滤液A中加入稍过量双氧水溶液氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液pH使铁离子全部沉淀，铝离子不沉淀，滤液主要是硫酸铝溶液，加入硫酸钾和稀硫酸酸化蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤得到硫酸铝钾晶体，据此解答。【详解】(1)二氧化硅不溶于稀硫酸，根据以上分析可知“滤渣①”的主要成分是SiO2。(2)加入稀硫酸酸化后，再经“一系列操作”可得到明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O]，由于明矾难溶于水，则“一系列操作”是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(3)溶液中含有亚铁离子，由于氢氧化铁更难溶，则流程中加入H2O2的作用是将氧化为，该反应的离子方程式为。(4)若将铝灰投入过量的氢氧化钠溶液中，由于二氧化硅能溶于氢氧化钠溶液中，因此所得溶液的溶质除NaOH和NaAlO2外，还含有Na2SiO3。生成的气体是氢气，该反应的化学方程式为。