第三章第二节金属材料能力提升- 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

金属材料能力提升一、单选题（共20题，每题2分，共40分）1．下列物质中，可用于治疗胃酸过多的是A．碳酸钠 B．氢氧化铝 C．氧化钙 D．氢氧化钠2．16.8g由Na2CO3和NaOH组成的混合物与200g质量分数为7.3%的盐酸恰好反应，蒸干反应后的溶液，最终得到的固体质量为A．8g B．15.5g C．11.7g D．23.4g3．已知2Fe3++Fe=3Fe2+，将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe2+和Fe3+个数相等，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的个数之比是A．2：3 B．3：2 C．1：2 D．1：14．已知常温下发生反应：NO2+SO2=NO+SO3。向某密闭容器中先后充入xmolNO2和ymolSO2，充分反应后容器中O原子和N原子的物质的量之比为A． B． C． D．5．有一反应，由X与Y化合生成Z，其反应为2X+3Y=2Z，反应物X与生成物Z的质量关系如图所示。下列说法不正确的是A．有4g的Z生成时消耗2gYB．X、Y、Z的摩尔质量之比为1∶1∶2C．2molX的质量与3molY的质量之和等于2molZ的质量D．有4.8gX完全反应，消耗0.3molY，则X的摩尔质量为24g·mol-16．某废液中只含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三种溶质，为了回收金属、保护环境，小科设计了如图所示方案(所加试剂均过量)。下列判断正确的是A．固体a是铜B．X一定是Na2SO4C．溶液B中含有的盐有Ba(NO3)2、NaNO3D．若回收到6.4g铜，则加入的铁屑质量为5.6g7．纳米氧化亚铜(Cu2O，颗粒直径1~100nm)具有特殊的光学、光电和催化性能，采用化学沉淀法制备晶型结构完整、粒度分布均匀的纳米Cu2O(在潮湿空气中会慢慢氧化生成CuO)的合成路线如图所示。下列说法正确的是A．反应Ⅰ为化合反应B．操作X为过滤C．反应Ⅱ中，每生成22.4L(标准状况)N2，转移4mol电子D．“洗涤”时，无水乙醇可用蒸馏水代替8．已知D是生活中常见的紫红色金属，B、G为单质，C和F为氧化物，且H遇KSCN溶液显红色，它们之间的转化关系如下图所示(反应生成的水已省略)。下列说法错误的是A．反应①可以设计成原电池，实现化学能转化为电能B．反应②常用于野外焊接钢轨C．F属于金属氧化物，也属于碱性氧化物D．H中含有Fe3+，C的化学式可能为Fe3O4。9．把2.3gNa投入18g水中，则溶液中水分子和的物质的量之比是A．1:10 B．9:1 C．10:1 D．100:110．化学中常用类比的方法可预测许多物质的性质．有些类比是正确的，然而有些类比是错误的，下列各组类比正确的是选项已知推测A钠与水反应生成NaOH和所有金属与水反应都生成碱和BFe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+2HNO3=Fe(NO3)2+H2↑C铝和硫直接化合能得到Al2S3铁和硫直接化合也能得到Fe2S3DNa2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑Na2SO3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2↑A．A B．B C．C D．D11．青花瓷，俗称青花，是中国瓷器的主流品种之一、某同学利用如下方法来粗略测定青花瓷瓶的容积，把32.76gNaCl晶体放入到500mL烧杯中，加入200mL蒸馏水，待NaCl完全溶解后，将溶液(包括洗涤液)全部转移到该瓶中，用蒸馏水稀释至完全充满容器。从中取出100mL溶液，该溶液恰好能与10mL0.100mol·L-1的AgNO3溶液完全反应。则下列说法正确的是A．该青花瓷瓶的容积约为5.6LB．常温下，该青花瓷瓶几乎能容纳56kgH2OC．常温常压下，该青花瓷瓶能容纳70gN2D．若要检验溶液中是否含Cl-，可加入稀盐酸酸化的硝酸银溶液12．下列四个坐标图分别表示实验过程中某些量的变化，其中正确的是A．图A是向一定体积的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸B．图B是向硫酸和硫酸铜的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液C．图C是一定温度下，向不饱和的硝酸钾溶液中加入硝酸钾D．图D是等质量的锌粉和铁粉与足量同浓度的稀盐酸反应13．下列除杂方案错误的是选项物质杂质除杂试剂除杂方法A溶液溶解，过滤B过量铁粉过滤C——蒸发浓缩、冷却结晶D饱和溶液洗气A．A B．B C．C D．D14．某无色溶液能与Al反应放出H2，下列离子一定能在该溶液中大量共存的是A．H+、NH、NO、Fe2+ B．Na+、SO、K+、Cl-C．Ba2+、OH-、AlO、SO D．Al3+、Mg2+、CO、ClO-15．工业精炼铜的溶液中含有、等离子，分离出并制取胆矾的流程如图所示，已知与的反应与类似。下列说法正确的是A．“操作①”用到的玻璃仪器只有烧杯、玻璃棒、分液漏斗B．“滤液1”与过量稀硫酸反应的离子方程式为C．“系列操作②”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥D．胆矾有吸水性，常用作干燥剂16．有两种金属混合物3.4g，与足量的盐酸反应放出H20.2g，这两种金属可能是A．铜和铁 B．镁和铝 C．锌和铝 D．锌和铁17．向质量为的和的混合物中加入一定量稀恰使混合物完全溶解，放出(标准状况)，所得溶液中再滴加溶液，无红色出现。若用相同质量的上述混合物分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液充分反应，所得到的气体在标准状况下的体积比为A． B． C． D．18．下列有关物质应用的说法正确的是A．生石灰用作食品抗氧剂B．氯气有毒，不可作自来水消毒剂C．铝罐可久盛食醋D．氯和氧的化合物可作自来水消毒剂19．解释下列实验现象的离子方程式正确的是A．硫酸镁溶液与氢氧化钡反应：+Ba2+=BaSO4↓B．FeI2溶液中通入少量Cl2时：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-C．金属铝溶于氢氧化钠溶液：Al+2OH-=+H2↑D．碳酸银溶于过量硝酸中：Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2↑20．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和的混合气体，这些气体与(标准状况下)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入溶液至恰好完全沉淀。则消耗溶液的体积是A． B． C． D．二、综合题（共6题，每题10分，共60分）21．向200mLNaOH溶液中投入5.4g的铝，二者恰好完全反应，计算：(1)铝的物质的量是______？(2)参加反应的氢氧化钠的物质的量是______？(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度是______？22．实验室常用二氧化锰固体和浓盐酸混合加热制备氯气，其反应原理为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。若需要制备标准状况下的氯气4.48L，求：(1)所需氯气的物质的量_______。(2)至少需要称取二氧化锰的质量_______。23．将6.4g铜投入到足量的浓硫酸中加热完全反应，计算：(1)标状下产生气体的体积_____(2)被还原的浓硫酸的物质的量是多少_____24．将0.46g金属钠加入足量水中充分反应，测得反应后溶液的体积为200mL。试计算：(1)反应所得NaOH溶液的物质的量浓度是_______？(2)反应生成的氢气在标准状况下的体积为_______毫升？25．将50g铁粉和氧化铁的混合物中加入200mL的稀硫酸，恰好完全反应，放出氢气4.48L(标准状况)，反应后的溶液中滴加KSCN不显红色，且无固体剩余物。求：(1)发生的化学反应中有一个属于化合反应，写出其离子方程式__________________________。(2)混合物中氧化铁是_________g。(3)原稀硫酸的物质的量浓度____________mol/L。26．把7.80g镁铝合金的粉末放入200mL某浓度的盐酸中，恰好完全反应，共得到8.96LH2(标准状况)。试计算：(1)该盐酸的浓度为____mol•L-1。(2)该合金中镁与铝的物质的量之比n(Mg)：n(Al)为____。(3)向反应后所得溶液中加入2.00mol•L-1NaOH溶液，当沉淀量达最大时，所加入NaOH溶液的体积为___mL。参考答案1．B【详解】A．碳酸钠的碱性强，具有腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，A不符合；B．氢氧化铝能与酸反应，可用于治疗胃酸过多，B符合；C．氧化钙具有腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，C不符合；D．氢氧化钠是强碱，腐蚀性强，不能用于治疗胃酸过多，D不符合；答案选B。2．D【详解】16.8g由Na2CO3和NaOH组成的混合物与200g质量分数为7.3%的盐酸恰好反应，所得溶液的溶质为NaCl；蒸干反应后的溶液，得到固体为NaCl，根据氯原子守恒可知：n(NaCl)=n(HCl)，盐酸中氯化氢的溶质的量为：n(HCl)==0.4mol，所以m(NaCl)=0.4mol×58.5g/mol=23.4g；故选D。3．A【详解】将适量铁粉放入FeCl3溶液中，发生2Fe3++Fe=3Fe2+，设参加反应的Fe3+为x个，则反应生成Fe2+为1.5x个，已知溶液中的Fe2+和Fe3+个数相等，则溶液中的Fe3+个数为1.5x，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的个数之比是，则A满足；答案选A。4．B【详解】反应前：n(NO2)=xmol，n(SO2)=ymol，则n(N)=n(NO2)=xmol，n(O)=2n(NO2)+2n(SO2)=(2x+2y)mol，化学反应过程中，原子的种类和个数不变，则反应后容器中：，故本题答案B。5．B【详解】A．由图可知，生成Z的质量为消耗X质量的两倍，有4g的Z生成时，消耗X2g，根据质量守恒可知消耗Y2g，故A正确；B．右图可知生成20gZ时，消耗10gX，根据质量守恒可知消耗10gY，根据物质的量之比等于化学计量数之比计算摩尔质量之比可得：：：=2：2：3，因此MX：MY：MZ=3：2：6，故B错误；C．方程式2X+3Y=2Z遵循质量守恒，根据方程式的意义可知，2molX质量与3molY质量之和等于2molZ的质量，故C正确；D．由反应方程式可知，有4.8gX完全反应，消耗0.3molY，则消耗0.2molX，则X的摩尔质量为=24g·mol-1，故D正确；故选B。6．C【分析】某废液中只含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三种溶质，为了回收金属、加过量铁，则固体a是铜、铁混合物，溶液A含有Fe(NO3)2、Ba(NO3)2二种溶质，溶液A中加入氢氧化钠溶液，得沉淀b为Fe(OH)2，溶液B含有的盐有NaNO3、Ba(NO3)2，溶液B中加入X溶液，X溶液应使钡离子沉淀，据此回答。【详解】A．固体a是铜和铁混合物，A错误；B．X溶液应使钡离子沉淀，不一定是Na2SO4，可以是碳酸钠，B错误；C．据分析，溶液B中含有的盐有Ba(NO3)2、NaNO3，C正确；D．若回收到6.4g固体Cu，根据Fe+Cu2+=Cu+Fe2+可知实际消耗的铁质量为5.6g，为了充分回收金属、需加过量铁，加入的铁屑质量大于5.6g，D错误；答案选C。7．C【分析】由流程可知，反应I为CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4，反应II为4Cu(OH)2+N2H4∙H2O=N2+2Cu2O+7H2O，然后得到纳米Cu2O悬浊液，离心分离并用乙醇除去表面的杂质，干燥即可得到纳米Cu2O，据此分析解题。【详解】A．由分析可知，反应Ⅰ为CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4，属于复分解反应，A错误；B．由分析可知，操作X为干燥，B错误；C．由分析可知，反应Ⅱ为4Cu(OH)2+N2H4∙H2O=N2+2Cu2O+7H2O，每生成22.4L(标准状况)即=1molN2，转移4mol电子，C正确；D．由题干信息可知，纳米Cu2O在潮湿空气中会慢慢氧化生成CuO，故“洗涤”时，无水乙醇不可用蒸馏水代替，D错误；故答案为：C。8．C【分析】由D是生活中常见的紫红色金属，可知D为Cu。C和F为氧化物，且H遇KSCN溶液显红色，可知C中含有三价铁，故G为铁，B与C高温下反应生成铁，则B为Al，进一步判断出F为Al2O3，E为AlCl3；A和Al反应生成AlCl3和Cu，则A是CuCl2；【详解】A．反应①为Al和CuCl2的置换反应，是自发进行的氧化还原反应，可设计成原电池，故A正确；B．反应②为铝热反应，常用于野外焊接钢轨，B正确；C．F为Al2O3，属于两性氧化物，故C错误；D．H遇KSCN溶液显红色，可知C是含有三价铁的氧化物，物质C可能是Fe2O3或Fe3O4，故D正确；选C。9．B【详解】2.3gNa的物质的量为=0.1mol，根据2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑可知，消耗的n(H2O)=n(Na)=0.1mol，剩余的n(H2O)=-0.1mol=0.9mol，生成的n(NaOH)=n(Na)=0.1mol，故n(Na+)=0.1mol，溶液中水分子和Na+的物质的量之比是0.9mol:0.1mol=9:1；故选B。10．D【详解】A．活泼金属与水反应才生成碱和，如Ag和水不反应，故A错误；B．HNO3具有强氧化性，与Fe反应生成氮的氧化物等，不会产生氢气，故B错误；C．铁的还原性弱，故铁和硫直接化合得到FeS，故C错误；D．两个反应都是强酸制弱酸，故D正确；故选D。11．B【详解】A．设NaCl的物质的量浓度为x，由溶液恰好能与10mL0.100mol/L的AgNO3溶液完全反应，则0.1L×x=0.01L×0.100mol/L，解得x=0.0100mol/L，设青花瓷瓶的容积为V，则V×0.0100mol/L==0.56mol，解得V=56L，A项错误；B．因常温下，56L水的质量为56×1000mL×1g/mL=56kg，则该青花瓷瓶几乎能容纳56kgH2O，B项正确；C．因在常温下无法计算出氮气的体积，则不能确定该青花瓷瓶能否容纳70gN2，C项错误；D．若要检验溶液中是否含Cl-，可加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，D项错误；答案选B。12．B【详解】A．向一定体积的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸，氢氧化钠溶液呈碱性，起初溶液的pH大于7，随着反应进行，氢氧化钠减少，碱性减弱，pH降低，恰好完全反应时pH=7，盐酸过量时pH小于7，该选项对应关系不正确，故A错误；B．向硫酸和硫酸铜的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液，氢氧化钠先和硫酸反应生成硫酸钠和水，即H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，后和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠，即CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4，完全反应后沉淀质量不再变化，该选项对应关系正确，故B正确；C．一定温度下，不饱和的硝酸钾溶液质量不能是0，该选项对应关系不正确，故C错误；D．等质量的锌粉和铁粉与足量同浓度的稀盐酸反应，锌比铁活泼，反应速率快，需要时间短，最终铁和盐酸反应生成氢气多，该选项对应关系不正确，故D错误；答案为B。13．D【详解】A．Al2O3是两性氧化物，可溶于NaOH溶液中：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，而氧化铁不溶，所以可以加入过量的NaOH溶液，然后过滤，滤渣即为氧化铁，故A正确；B．氯化铁和铁反应生成氯化亚铁：2FeCl3+Fe=3FeCl2，加入过量的铁粉，过滤，滤液即为FeCl2溶液，故B正确；C．KNO3的溶解度随温度降低而减小，NaCl的溶解度随温度变化不大，所以除去KNO3溶液中的NaCl，可以采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法，过滤出的固体即为比较纯净的KNO3，故C正确；D．CO2也能和Na2CO3溶液反应：CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3，所以不能用饱和碳酸钠溶液除去CO2中的HCl，应该用饱和NaHCO3溶液，故D错误；故选D。14．B【分析】无色溶液能与Al反应放出H2，说明该溶液显酸性或碱性，据此解答。【详解】A．碱性溶液中NH、Fe2+不能大量共存，酸性溶液中H+、NO、Fe2+不能大量共存，且在酸性溶液中硝酸和铝反应不能形成氢气，A不选；B．Na+、SO、K+、Cl-在酸性或碱性溶液中均可以大量共存，B选；C．酸性溶液中OH-、AlO、SO均不能大量共存，C不选；D．碱性溶液中Al3+、Mg2+不能大量共存，酸性溶液中CO、ClO-不能大量共存，且次氯酸根离子在酸性溶液中和金属反应不能产生氢气，D不选；答案选B。15．B【分析】电解精炼铜的溶液中含有Zn2+、Cu2+等离子，加入过量氢氧化钠溶液，过滤，滤液1中含有，加入过量稀硫酸生成Zn2+，滤渣1为氢氧化铜，加入过量稀硫酸生成硫酸铜，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可得到胆矾。【详解】A．“操作①”为过滤，用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗等，故A错误；B．Zn2+与NaOH反应生成，则滤液1中含有，加入过量稀硫酸生成Zn2+，反应的离子方程式为，故B正确；C．“系列操作②”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，因为胆矾含有结晶水，故不能使用蒸发结晶，故C错误；D．胆矾自身含有结晶水，不具有吸水性，不能用作干燥剂，故D错误；答案选B。16．C【分析】铜与盐酸不反应，3.4g铜放出氢气的质量是0g；铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，3.4g铁放出氢气的质量是0.12g；镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，3.4g镁放出氢气的质量是0.28g；铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，3.4g铝放出氢气的质量是0.38g；锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，3.4g锌放出氢气的质量是0.10g；【详解】A．3.4g铜、3.4g铁与盐酸反应放出的氢气质量都小于0.2g，所以这两种金属不可能是铜和铁，故不选A；B．3.4g镁、3.4g铝与盐酸反应放出的氢气质量都大于0.2g，所以这两种金属不可能是镁和铝，故不选B；C．3.4g锌与盐酸反应放出的氢气质量小于0.2g，3.4g铝与盐酸反应放出的氢气质量大于0.2g，所以这两种金属可能是锌和铝，故选C；D．3.4g锌、3.4g铁与盐酸反应放出的氢气质量都小于0.2g，所以这两种金属不可能是锌和铁，故不选D；选C。17．C【详解】所得溶液中再滴加溶液，无红色出现，说明铁全部转化为亚铁离子，设Al和Fe物质的量分别为xmol、ymol，则27x+56y=16.5，根据得失电子守恒得：xmol×3+ymol×2=÷22.4L/mol×3，联立方程式解得x=0.3，y=0.15，相同质量的述混合物分别与足量的稀硫酸，Al和Fe均放出氢气的物质的量为(0.45+0.15)mol=0.6mol，与足量的氢氧化钠溶液充分反应，则只有铝反应放出氢气为0.45mol，所得到的气体在标准状况下的体积比为等于物质的量之比，即0.6mol：0.45mol=4：3，故C正确；答案选C。18．D【详解】氧化钙不具有还原性，则生石灰不能用作食品抗氧剂，故A错误；B．氯气与水反应生成具有强氧化性的次氯酸能起到杀菌消毒的作用，在国标范围内，氯气是可以用作自来水消毒剂，故B错误；C．铝是活泼金属，能与醋酸反应而被腐蚀，所以不能用铝罐存储食醋，故C错误；D．二氧化氯具有强的氧化性，能够起到杀菌消毒的作用，常作自来水消毒剂，故D正确；故选19．D【详解】A．二者反应除产生BaSO4沉淀外，还形成了Mg(OH)2沉淀，离子方程式应该为：Mg2+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+Mg(OH)2↓，A错误；B．由于还原性：I-＞Fe2+，所以通入少量Cl2时，离子反应应该为：2I-+Cl2=I2+2Cl-，B错误；C．反应物中还有水参加，离子方程式应该为：2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑，C错误；D．反应符合事实，遵循物质的拆分原则，D正确；故合理选项是D。20．C【详解】从题叙述可以看出，铜还原硝酸得到的气体，恰好又与1.68LO2完全反应，所以可以使用电子得失守恒先求n(Cu)，即n(Cu)×2＝n(O2)×4，得n(Cu)＝2n(O2)＝2×＝0.15mol，所以这些铜对应的铜离子恰好沉淀所需n(NaOH)应为0.3mol，所需V(NaOH)应为60mL，答案选C。21．0.2mol0.2mol1mol/L【详解】(1)5.4g铝的物质的量是；(2)设5.4gAl完全反应需要NaOH的物质的量为nmol，反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，则由关系式，解得n=0.2mol；(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度是。22．0.2mol17.4g【详解】(1)由公式计算可知，；(2)由反应方程式可知，生成的Cl2的物质的量与消耗的MnO2的物质的量相同，所以至少需要MnO2的n=0.2mol；由公式计算可知，所需的二氧化锰质量至少为：。23．2.24L0.1mol【详解】(1)6.4g铜的物质的量为0.1mol。根据铜和浓硫酸反应的化学方程式：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，1molCu参加反应，生成1molSO2，则0.1molCu参加反应，生成0.1molSO2，在标准状况下的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L。(2)根据铜和浓硫酸反应的化学方程式：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，当有1mol铜参加反应时，消耗2mol硫酸，其中只有1mol硫酸被还原为SO2，所以当0.1molCu参加反应，被还原的浓硫酸的物质的量是0.1mol。24．0.1mol/L224