第三章铁金属材料第二节金属材料专题练 高一化学人教版（2019）必修第一册

第三章铁金属材料第二节金属材料专题练高一化学人教版（2019）必修第一册一、单选题（共16题）1．下列有关金属冶炼的说法中错误的是A．电解熔融氧化镁冶炼金属镁 B．氢气还原氧化铜得到金属铜C．用铝热法制备熔点较高的金属锰 D．加热氧化汞得到金属汞2．下列成语或谚语中蕴含着一定的化学知识或原理，下列有关说法不正确的是A．炉火纯青——通过观察火焰的颜色来判断炉内的温度B．水滴石穿——(以大理石为例)C．恨铁不成钢——钢的性能远优于铁D．真金不怕火炼——单质金的熔点很高3．化学与生活密切相关，下列说法错误的是A．二氧化硫具有漂白性，工业上常用SO2漂白纸浆、毛、丝和草帽辫等B．新冠肺炎期间，家庭中常用质量分数为95%的酒精进行杀菌消毒C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，可用作木材防火剂D．铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物4．下列实验装置或操作不符合实验要求的是ABCD

石油分馏灼烧干海带用CCl4提取碘水中的碘冶炼金属铁A．A B．B C．C D．D5．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是A．氧化铁粉末呈红色，可用于制取铁盐B．氧化铝熔点高，可用作耐高温材料C．NaHCO3受热分解，可用于中和过多的胃酸D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于水的消毒6．将5.4g铝投入40gNaOH溶液，待充分反应后收集到6.72L氢气(S。T。P)，则NaOH溶液的质量分数为A．大于等于20% B．等于20% C．10% D．13.3%7．下列有关金属及其化合物的不合理的是A．将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2B．铝中添加适量钾，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业C．盐碱地(含较多等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良D．无水CoCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水8．以镁铝复合氧化物(MgO-Al2O3)为载体的负载型镍铜双金属催化剂(Ni-Cu/MgO-Al2O3)是一种新型高效加氢或脱氢催化剂，其制备流程如下：已知加热时尿素[CO(NH2)2]在水中发生水解反应，放出两种气体。下列说法错误的是A．“晶化”过程中，需保持恒温60℃，可采用水浴加热B．“洗涤”过程中，可用氯化钡溶液检验滤饼是否洗净C．“焙烧”过程中，可使用蒸发皿或坩埚D．“还原”过程中，以M代表Ni或Cu，所发生的反应为MO+H2M+H2O9．无水氯化铝是常用的有机化工试剂，易水解、易升华。实验室用以下装置制取少量氯化铝，反应原理为。下列说法正确的是

A．圆底烧瓶中发生反应：NaCl+H2SO4(浓)HCl↑+NaHSO4B．粗导管d也可换成细导管C．e中试剂可选用碱石灰、无水氯化钙或五氧化二磷D．为了减少HCl的浪费，实验开始时先点燃b处酒精灯10．将0.3mol铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体11.2L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是A．1.2mol B．0.8mol C．1.1mol D．0.5mol11．下列说法不正确的是A．焰色反应时，先用稀硫酸洗涤铂丝，并在酒精灯火焰上灼烧至无色，然后再进行实验B．滴定管和移液管用蒸馏水洗净，润洗后方可使用C．预热试管中的液体时，应先来回移动试管，使液体均匀受热D．为准确配制0.10mol•L-1NaCl溶液，定容过程最后改用胶头滴管加水至刻度线12．下列物质不属于合金的是A．生铁 B．不锈钢 C．水银 D．铁锅13．在给定条件下，下列选项所示物质间转化均能实现的是A．AlH2 B．CuOCu(OH)2C．Cl2FeCl2 D．NaCl溶液单质Na14．在两个容积相同的容器中，一个盛有HCl气体，另一个盛有和的混合气体。在同温、同压下，两容器内的气体一定具有相同的是A．氢原子数 B．分子数 C．质量 D．密度15．将5.1g镁铝合金投入150mL4mol/LHCl中，合金全部溶解，向所得溶液中加入3mol/LNaOH溶液，要获得最大沉淀量，则加入的NaOH溶液的体积是A．125mL B．150mL C．200mL D．无法计算16．下列图像能正确反映其对应关系的是A．图1：加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物B．图2：向一定量氢氧化钠和硝酸钡的混合溶液中滴加稀硫酸C．图3：一定质量的镁条在空气中燃烧D．图4：高温加热一定量碳和氧化铁的混合物二、综合题（共4题）17．硫酸钙是一种用途非常广泛的产品。（1）25℃时，Ksp(CaSO4)=7.10×10-5。在1L0.1mol·L－1CaCl2溶液中加入1L0.2mol·L－1的Na2SO4溶液，充分反应后（假设混合后溶液的体积变化忽略不计）溶液中Ca2+物质的量的浓度为_______mol·L－1。（2）某校课外活动小组为测定已部分脱水的生石膏的组成(xCaSO4·yH2O)，做如下实验：将固体放在坩埚中加热，经测量剩余固体质量随时间变化如图所示。①x：y=_________。②②t2～t3时间段固体的化学式为__________。③t5～t6时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体，其中一种能使品红溶液褪色，则该时间段所发生反应的化学方程式为_____________________。18．实验室利用橄榄石尾矿(主要成分为MgO及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等)制备纯净氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)，实验流程如下：已知几种金属阳离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：Fe2+Fe3+Al3+Mg2+开始沉淀时7.62.74.29.6沉淀完全时9.63.75.411.1回答下列问题：（1）“浸取”步骤中，能加快浸取速率的方法有____（任写一种）。（2）滤渣1为Fe(OH)3，则调节pH的范围为____。（3）“一系列操作”主要包括加入足量盐酸，然后经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，即得到氯化镁晶体。加入足量盐酸的作用为①溶解滤渣2，②____。（4）准确称取2.000g氯化镁晶体产品于250mL锥形瓶中，加50mL蒸馏水使其完全溶解，在不断振荡下，调节pH并加入合适的指示剂，用0.5000mol/L的EDTA（在方程式中用Y4−表示）标准溶液进行滴定，其反应原理为Mg2+＋Y4−=MgY2−，滴定达到终点时消耗EDTA标准溶液的体积为19.00mL。①计算产品中MgCl2·6H2O的质量分数。____(写出计算过程，结果保留三位有效数字)。②下列滴定操作会导致测量结果偏高的是____(填字母)。a．滴定终点时仰视读数b．锥形瓶洗涤后没有干燥c．滴定时锥形瓶中有液体溅出d．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失19．下列各物质的转化关系如下图所示，其中A是一种高熔点固体，D是一种红棕色固体。回答下列问题：(1)A的化学式为___________；J的化学式为________；G的化学式为________；C的化学式为___________；D的化学式为_________(2)写出由A生成H的离子反应方程式：_________________________。20．铝土矿的主要成分是Al2O3，含有杂质SiO2、Fe2O3、MgO。工业上从铝土矿中提取铝可采用如图所示工艺流程：请回答下列问题：(1)图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是________(填操作名称)，需要用到的玻璃仪器________、________、________。(2)沉淀B的成分是__________(填化学式，下同)，沉淀C的成分是_______________、________________。(3)写出生成溶液D的离子方程式_______________________。(4)沉淀F转化为物质M的化学方程式为_____________；溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为______________。参考答案1．A【详解】A．活泼金属采用电解熔融盐或氧化物的方法冶炼，镁属于活泼金属，工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼，氧化镁的熔点太高，故A错误；B．铜属于较不活泼金属，氢气还原氧化铜得到金属铜，故B正确；C．V、Cr、Mn、W等高熔点金属可利用利用铝热反应产生的高温来冶炼，故C正确；D．不活泼金属可以采用加热分解法冶炼，Hg属于不活泼金属，直接加热氧化汞得到金属汞，故D正确；故选A。2．D【详解】A．道家炼丹时炉子里的火焰从红色转成纯青色的时候就认为炼丹成功，炼丹者通过观察炉火的火焰颜色判断炉内温度，A项正确；B．空气中的可与在水中缓慢反应生成可溶于水的，长时间的反应会使石头穿孔，B项正确；C．钢属于合金，其性能比铁好，C项正确；D．真金不怕火炼是指在高温下金也很难发生化学反应，是单质金的化学性质稳定，而不是单质金的熔点很高，D项错误；答案选D。3．B【详解】A．二氧化硫能与某些有色物质反应生成无色物质，具有漂白性，可用于漂白纸浆、毛、丝和草帽辫等，故A不符合题意；B．新冠肺炎期间，家庭中常用医用酒精进行杀菌消毒，医用酒精的体积分数为75%，酒精浓度过高，可使细菌细胞最外面的蛋白质变性而形成一个保护膜，使酒精不能完全进入细菌细胞内，达不到杀菌的目，故B符合题意；C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，不易燃烧，不支持燃烧，可用作木材防火剂，故C不符合题意；D．铝及氧化铝能和酸、强碱反应，并且氯离子还能促进表面的氧化膜溶解，使铝制品腐蚀，所以铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物，故D不符合题意；答案选B。4．A【详解】A．分馏时还需要温度计，A错误；B．灼烧干海带在坩埚中完成，装置正确，B正确；C．单质碘易溶于有机溶剂中，可用CCl4提取碘水中的碘，装置正确，C正确；D．可以用铝热反应冶炼金属铁，装置正确，D正确；答案选A。5．B【详解】A．氧化铁能与酸反应生成铁盐，制备铁盐与氧化铁的颜色无关，故A不选；B．具有高熔点的物质可以用作耐高温材料，氧化铝熔点高，可用作耐高温材料，故B选；C．小苏打能与胃液中的盐酸反应，所以小苏打可用于治疗胃酸过多，与碳酸氢钠的热稳定性无关，故C不选；D．明矾溶于水电离出铝离子，Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+，水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性，但不能消毒，故D不选；故选B。6．A【详解】n(Al)==0.2mol，n(H2)==0.3mol，根据2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑可知，Al完全反应。n(NaOH)=n(Al)=0.2mol，m(NaOH)=0.2mol×40g/mol=8g，Al完全反应说明NaOH至少有8g，因此NaOH溶液的质量分数≥=20%，故选A。7．C【详解】A．氯气能将铁和亚铁氧化，从而除去工业废气中的氯气，故A不选；B．根据铝合金的性质，具有密度低、强度高，应用于航空航天等工业，故B不选；C．Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH，产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，故C选；D．利用无水氯化钴和氯化钴晶体的颜色不同，判断硅胶中是否含水，故D不选；故选C。8．C【详解】A．恒温60℃可以用水浴加热来稳定温度，A项正确；B．取最后一次洗涤液，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则滤饼未洗涤干净，反之，洗涤干净，B项正确；C．焙烧过程温度较高，不能使用蒸发皿，应选用坩埚，C项错误；D．还原过程中，NiO+H2Ni+H2O；CuO+H2Cu+H2O，D项正确；答案选C。9．A【详解】A．实验室中，HCl的制备可采用NaCl固体与浓H2SO4在加热下制取，反应还可以为2NaCl+H2SO4(浓)2HCl↑+Na2SO4，A说法正确；B．AlCl3易升华，同样也容易凝华，可能在导管d处重新凝华为固体，产生堵塞现象，故应选用大导管，B说法错误；C．e处干燥管的作用有二，其一为防止多余的HCl气体进入空气而污染环境，其二为防止空气中的水蒸气进入收集装置而使氯化铝水解，C说法错误；D．装置内部的空气会与Al反应，产生杂质，故应先制取HCl并利用其排尽装置内的空气，D说法错误；答案为A。10．C【详解】铜与反应时，消耗的转变为和氮的氧化物（或NO）。由题意知，，，所以共耗的物质的量，故选C。11．A【详解】焰色反应时，先用稀盐酸洗涤铂丝，并在酒精灯火焰上灼烧至无色，然后再进行实验。因为H2SO4是难挥发性酸，会影响检验结果，A错误。12．C【详解】A．生铁是铁合金，A不符合题意；B．不锈钢是铁合金，B不符合题意；C．水银是金属Hg，是金属单质，不属于合金，C符合题意；D．铁锅主要成分是生铁，属于铁合金，D不符合题意；故合理选项是C。13．A【详解】A．Al能够与NaOH溶液反应生成H2，物质间转化能实现，故A选；B．CuO难溶于水，与水不反应，所以CuO与水不能反应生成Cu(OH)2，故B不选；C．铁在氯气中燃烧生成FeCl3，不生成FeCl2，故C不选；D．电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，得不到Na，电解熔融的氯化钠可以生成Na，故D不选；故选A。14．B【分析】据阿伏加德罗定律可知，在相同温度，相同压强下，相同体积的气体含有相同的分子数，注意三种气体的相对分子质量的关系。【详解】A．同温同压下，气体的Vm相同，则两个容器中气体的物质的量相同，分子数相同，但是氢气和氯气的物质的量不一定是1:1，故不一定相等，A项错误；B．同温同压下，气体的Vm相同，则两个容器中气体的物质的量相同，分子数相同，B项正确；C．同温同压下，气体的Vm相同，则两个容器中气体的物质的量相同，但两个容器中气体摩尔质量不一定相同，所以其质量不一定相同，C项错误；D．同温同压下，气体的Vm相同，则两个容器中气体的物质的量相同，但两个容器中气体摩尔质量不一定相同，所以其质量不一定相同，则其密度不一定相同，D项错误；答案选B。15．C【详解】当获得最大沉淀量时，溶液中溶质只有NaCl，所以就相当于NaOH和HCl恰好完全反应，V=（4×0.15）/3=0.2L=200ml，答案选C。16．C【详解】A．加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，随着反应的进行，氧气逸出，剩余固体的质量减少，二氧化锰的质量分数逐渐增大，至完全反应不再发生改变，A项错误；B．硫酸钠能与硝酸钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，一开始就产生沉淀，B项错误；C．一定质量的镁条在空气中燃烧，镁与氧气反应生成氧化镁，氧化镁的质量逐渐增加，至完全反应不再发生改变，C项正确；D．碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，随着反应的进行，二氧化碳逸出，固体的质量逐渐减少，但不可能减少至0，D项错误；答案选C。17．1.42×10-32:32CaSO4·H2O或CaSO4·H2O2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑【分析】（1）根据溶度积计算；

（2）在加热到t1时xCaSO4•yH2O开始分解，t1～t2时间段和t3～t4时间段个固体的质量变化比较少，而t5～t6时间段固体质量变化较大，原因是t1～t2时间段生石膏脱去部分水，t3～t4时间段完全脱水，在t4时完全生成CaSO4，在t5～t6时间段温度较高，CaSO4开始分解，质量变化较大。【详解】（1）1L0.1mol•L-1CaCl2溶液中加入1L0.2mol•L-1的Na2SO4溶液，充分反应后，Na2SO4过量，

反应后溶液中c（SO42-）==0.05mol/L，

又：Ksp（CaSO4）=c（Ca2+）×c（SO42-）=7.10×10-5，

c（Ca2+）=mol/L=1.42×10-3mol/L，

故答案为1.42×10-3；

（2）①在加热到t1时xCaSO4•yH2O开始分解，t1～t2时间段和t3～t4时间段个固体的质量变化比较少，而t5～t6时间段固体质量变化较大，原因是t1～t2时间段生石膏脱去部分水，t3～t4时间段完全脱水，

则m（H2O）=3.26g-2.72g=5.4g，m（CaSO4）=2.72g，

n（H2O）==0.3mol，n（CaSO4）==0.2mol，

所以n（CaSO4）：n（H2O）=x：y=0.2：0.3=2：3，

故答案为2：3；

②生石膏在加热条件下失去部分水生成熟石膏，熟石膏的主要成分为2CaSO4•H2O或CaSO4•H2O，

故答案为2CaSO4•H2O或CaSO4•H2O；

③在t4时完全生成CaSO4，在t5～t6时间段温度较高，CaSO4开始分解，产生了两种气体，其中一种能使品红溶液褪色，则该气体为二氧化硫，反应的方程式为2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑。18．将橄榄石尾矿粉碎、增大盐酸浓度、适当提高反应温度等（写一种即可）3.7—4.2将溶液调整为酸性，抑制Mg2+水解96.4%ad【分析】（1）“浸取”步骤中，能加快浸取速率的方法很多种。（2）根据铁离子沉淀完全，但不能沉淀铝离子得出答案。（3）由于镁离子要水解，因此将溶液调整为酸性。（4）现根据方程式建立关系，计算出氯化镁晶体的物质的量，再计算纯度；逐一分析滴定误差偏高还是其他。【详解】（1）“浸取”步骤中，能加快浸取速率的方法有将橄榄石尾矿粉碎、增大盐酸浓度、适当提高反应温度等，故答案为：将橄榄石尾矿粉碎、增大盐酸浓度、适当提高反应温度等（写一种即可）。（2）滤渣1为Fe(OH)3，要将铁离子沉淀完全，但不能沉淀铝离子，因此调节pH的范围为3.7—4.2，故答案为：3.7—4.2。（3）加入足量盐酸的作用为①溶解滤渣2，由于镁离子要水解，因此将溶液调整为酸性，抑制Mg2+水解，故答案为：将溶液调整为酸性，抑制Mg2+水解。（4）①Mg2+＋Y4−=MgY2−1mol1molxmol0.5000mol/L×0.019.00L解得x=9.5×10−3mol，故答案为96.4%。②a选项，滴定终点时仰视读数，读数偏高，测定结果偏高；b选项，锥形瓶洗涤后没有干燥，与结果无影响；c选项，滴定时锥形瓶中有液体溅出，待测液体减少，标准液减少，测定结果偏低；d选项，滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，标液读数偏大，测定结果偏高；故答案为ad。19．Al2O3Fe2(SO4)3Fe(OH)3AlFe2O3Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O【分析】A是一种高熔点固体，电解熔融的A得到B和C。D是一种红棕色固体能与C反应生成A与E，A与强酸或强碱均反应，这说明该反应是铝热反应，因此A是氧化铝，B是氧气，C是铝，D是氧化铁，E是铁。氧化铝与强碱反应生成H是偏铝酸盐，与稀酸反应生成I是铝盐。铁与稀酸反应生成F，F中加入氨水并通入氧气生成G，所以F是亚铁盐，G是氢氧化铁，热分解生成氧化铁，氧化铁与稀硫酸反应生成J是硫酸铁。【详解】(1)根据以上分析可知A的化学式为Al2O3；J的化学式为Fe2(SO4)3；G的化学式为Fe(OH)3；C的化学式为Al；D的化学式为Fe2O3；(2)由A生成H的离子反应方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。20．过滤烧杯玻璃棒漏斗SiO2Mg(OH)2Fe(OH)3Al3++4OH-=AlO2-+2H2O2Al(OH)3Al2O3+3H2OAlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)