3.2 金属材料 同步练习题（含解析） 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

3.2金属材料同步练习题一、选择题1．下列离子方程式书写正确的是A．向稀中滴加少量溶液：B．向中滴加稀盐酸：C．向溶液中通入少量：D．将打磨后的铝片放入NaOH溶液：2．铁是目前使用广泛的金属。下列关于铁及其化合物的说法正确的是A．铁单质中有金属阳离子B．生铁含碳量高，熔点比纯铁高C．常温下铁与水不反应，但红热的铁能与水蒸气发生反应，生成氧化铁和氢气D．胶体是一种分散系，向沸水中滴加5~6滴稀溶液，可制得胶体3．下列关于金属的说法正确的是A．在空气中，铝表面容易生成疏松的氧化铝保护膜B．Na在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体C．铁与氧气燃烧的产物是红色的Fe2O3D．铝制餐具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物4．常温下，将铝条插入下列溶液中无明显现象的是A．稀硝酸 B．浓盐酸 C．浓硫酸 D．氢氧化钠溶液5．下列关于合金的说法正确的是A．合金属于纯净物B．合金的硬度一般大于各成分金属C．合金中元素以化合物形式存在D．合金的熔点一般高于各成分金属6．铁粉与水蒸气在一定条件下可以反应，下列说法正确的是A．用火柴点燃前不需要检验气体的纯度B．火焰的颜色为黄色C．反应后试管中生成红棕色固体D．168g铁粉与足量水蒸气完全反应时，转移8mol电子7．瓷器的材质属于A．金属材料 B．无机非金属材料C．合成高分子材料 D．天然高分子材料8．日常生活中常用铝制炊具，它质轻且坚固耐用，其原因是A．铝制品表面涂有一层油，可以保护铝不受腐蚀B．铝很不活泼，不易与其他物质反应C．铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用D．铝虽然很活泼，但只有在高温下才能反应二、非选择题9．硫黄制硫酸时发生的反应有S＋O2SO2、2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O=H2SO4。(1)由硫黄制取硫酸的关系式是。(2)假设64g硫黄完全反应，可制取硫酸的质量是。10．Fe和Al是两种常用的金属，将它们按一定的质量比组成混合物。（1）取一定质量的该混合物，向其中加入足量的NaOH溶液，生成气体的体积在标准状况下为nL，则反应的离子方程式为:，混合物中的Al的物质的量为.（用含字母的数学式表示）（2）另取相同质量的该混合物，向其中加入足量的稀硫酸，固体全部溶解，生成气体的体积在标准状况下为mL，则反应中转移电子的物质的量为.混合物中Fe的质量为.（用含字母的数学式表示）（3）向（2）所得的溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，将产生的沉淀过滤出来，经洗涤、干燥、灼烧后得到一种固体,经称量发现该固体的质量和原混合物的质量恰好相等,则原混合物中铝的质量分数为.11．实验室用大理石和100mL稀盐酸制备CO2，若制备标准状况下的CO211.2L，则(1)至少需要大理石质量为。(2)需要盐酸的物质的量为。(3)所需盐酸的物质的量浓度为。12．某兴趣小组探究金属钠与水在不同实验装置中的反应情况。(1)钠与水反应的化学方程式是。(2)钠放入甲中水槽后的实验现象是。(3)按图乙所示方法收集钠与水反应产生的气体并进行定量计算。实验方法是：先在某金属箔纸上扎一些小孔，然后用此金属箔纸包住钠，将钠放入水中的同时用试管收集气体。为达到实验目的，金属箔纸应该是(填“铜箔”或“铝箔”)。(4)向丙中试管放入一小块钠，开始钠沉入煤油和水的交界处与水反应，而后又浮到煤油层，在煤油和水层界面之间上下跳动，持续进行直至钠消耗完全，解释产生上述现象的原因。【参考答案】一、选择题1．B解析：A．向稀中滴加少量溶液，生成硫酸钡和水，其离子方程式为，故A错误；B．向中滴加稀盐酸，生成氯化铁和水，其离子方程式为，故B正确；C．因还原性：，所以向溶液中通入少量，先与反应，其反应的离子方程式为，故C错误；D．将打磨后的铝片不含氧化铝，放入NaOH溶液中反应生成偏铝酸钠和氢气，其反应的离子方程式为，故D错误；故选B。2．A解析：A．铁单质为金属晶体，金属晶体由金属阳离子和自由电子组成，故单质铁中有金属阳离子，A正确；B．生铁为铁碳合金，含碳量较高，但是合金的熔点通常低于成分金属，生铁熔点比纯铁低，B错误；C．红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，C错误；D．制取氢氧化铁胶体时，需要向沸水中滴加5-6滴氯化铁饱和溶液并持续加热至溶液呈红褐色，D错误；故答案选A。3．D解析：A．在空气中，铝表面容易生成致密的氧化铝保护膜，故A错误；B．钠在空气中燃烧，火焰为黄色，生成过氧化钠固体，固体为淡黄色，故B错误；C．铁在氧气中燃烧的产物为Fe3O4，为黑色固体，故C错误；D．铝制餐具表面的氧化铝是两性氧化物，易与酸、碱反应，表面腐蚀后金属铝会继续和酸、碱反应，所以不宜用来盛装酸性、碱性较强的食物，故D正确；答案选D。4．C解析：A．铝条插入稀硝酸中，能发生反应：Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO↑+2H2O，有气体产生，故A不选；B．铝条插入浓盐酸中，能发生反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，有气体产生，故B不选；C．铝条浓硫酸中会形成致密的氧化膜而钝化，没有明显现象，故C选；D．铝条插入氢氧化钠溶液中，发生反应：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑，有气体产生，故D不选；故选C。5．B解析：A．合金为含有两种或两种以上金属与金属（或金属与非金属）的混合物，A错误；B．合金的硬度一般比原组分的金属单质要大，B正确；C．合金中元素以单质形式存在，仍然保持原本自身的性质，只是整体混合物的部分物理性质发生改变，C错误；D．合金的熔点一般比各组分低，D错误；故答案选B。6．D【分析】铁粉与水蒸气在一定条件下发生反应。解析：A．氢气是可燃性气体，与氧气混合点燃会爆炸，为防止爆炸，点燃前必须检验其纯度，故A错误；B．氢气在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，故B错误；C．铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁，四氧化三铁为黑色固体，不是红棕色，故C错误；D．168g铁的物质的量为，由反应的化学方程式可知，3mol铁与足量水蒸气完全反应时，转移电子，故D正确；答案选D。7．B解析：A．金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称，而瓷器的材料主要是各种硅酸盐，故A错误；B．无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，而瓷器的材料主要是各种硅酸盐，故B正确；C．相对分子质量在10000以上的有机化合物为高分子化合物，高分子化合物分为天然高分子化合物、合成高分子化合物，瓷器的材料主要是各种硅酸盐，不是合成高分子化合物，故C错误；D．相对分子质量在10000以上的有机化合物为高分子化合物，高分子化合物分为天然高分子化合物、合成高分子化合物，瓷器的材料主要是各种硅酸盐，不是天然高分子化合物，故D错误；故选：B。8．C解析：A．并不是所有的铝制品表面涂有一层油，且涂有油层的物品也不能长期保持金属不被腐蚀，A不合题意；B．铝是很活泼的金属，易于空气中的氧气等物质反应，B不合题意；C．铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，可以阻止内部金属继续被氧化，起保护作用，C符合题意；D．铝很活泼，常温下就能与氧气等物质反应，D不合题意；故答案为：C。二、非选择题9．(1)S～H2SO4(2)196g解析：（1）由S＋O2SO2、2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O=H2SO4，可知S～SO2～SO3～H2SO4，可得S～H2SO4；（2）64g硫黄物质的量为==2mol，由小问1可知S～H2SO4，n(H2SO4)=n(S)=2mol，制取硫酸的质量为m=nM=2mol×98g/mol=196g；10．2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑n/33.6molm/11.2mol56(m-n)/22.4g30%解析：试题分析：（1）铁和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子反应方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，设铝的物质的量为x，2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑2mol67.2LxnLx==混合物中Al的物质的量为。故答案为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；；（2）该反应中转移电子数等于氢离子得到的电子数=m/22.4×2=5m/56mol，相同质量的铝与足量稀硫酸或氢氧化钠反应生成的氢气体积相同，所以等质量的铝和稀硫酸反应生成氢气的体积是nL，则铁与稀硫酸反应生成氢气的体积=（m-n）L，设铁的质量是y，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑56g22.4Ly（m-n）Ly=2.5(m-n)g，即转移电子的物质的量是5m/56，铁的质量是2.5(m-n)g。故答案为5m/56；2.5(m-n)g；（3）向（2）所得的溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，将产生的沉淀过滤出来，经洗涤、干燥、灼烧后得到一种固体，经称量发现该固体的质量和原混合物的质量恰好相等，则氧化铁中氧的质量等于原混合物中Al的质量，所以Al的质量分数为16×3/160×100%=30%。故答案为30%。考点：考查有关混合物反应的计算【名师点睛】本题考查较综合，涉及金属的化学性质，离子方程式的书写及计算、质量分数的计算等，注意铝和氢氧化钠溶液反应而Fe不能，侧重学生计算能力的考查，题目难度中等，（3）中注意守恒法的应用为解答的关键。（1）铁和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，根据氢气和铝之间的关系式计算铝的物质的量；（2）该反应中稀硫酸作氧化剂，根据氢气和转移电子之间的关系式计算转移电子的物质的量，相同质量的铝与足量稀硫酸或氢氧化钠反应生成的氢气体积相同，再根据铁和氢气之间的关系式计算铁的质量；（3）经洗涤、干燥、灼烧后得到一种固体，经称量发现该固体的质量和原混合物的质量恰好相等，则氧化铁中氧元素的质量等于混合物中Al的质量，以此计算。11．g1mol10mol/L解析：(1)标准状况下的11.2LCO2的物质的量n==0.5mol，根据C原子守恒，可知需CaCO3的物质的量是0.5mol，其质量m(CaCO3)=0.5mol×100g/mol=50g；(2)根据反应方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑可知：每2molHCl反应产生1molCO2气体，现在反应产生了0.5mol的CO2气体，则需要消耗盐酸的物质的量为1mol；(3)根据(2)可知需要HCl的物质的量是1mol，其体积是0.1L，则该盐酸的物质的量浓度c==10mol/L。12．(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑(2)钠浮在水面上，熔成一个小球，在水面上不断的游动，发出嘶嘶的响声(3)铜箔(4)钠的密度比煤油大，比水的小，在煤油中下沉，当接触到水面时与水反应放出气体，气体带动钠块在煤油中上浮，当脱离水面时钠停止反应，不再生成气体，钠块下沉至水面继续反应，如此往复，直至钠反应完【分析】钠的密度比水小，则钠块浮在水面上；由于反应放热，且钠的熔点低，所以钠块熔化成钠球；由于反应产生气体的推动作用，所以钠球在水面上游动；钠与水剧烈反应，产生嘶嘶的响声。解析：（1）钠与水反应，生成氢氧化钠和氢气，化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；（2）由分析可知，钠放入甲中水槽后的实验现象是：钠浮在水面上，熔成一个小球，在水面上不断的游动，发出嘶嘶的响声。答案为：钠浮在水面上，熔成一个小球，在水面上不断的游动，发出嘶嘶的响声；（3）因为钠与水反应生成的氢氧化钠，能与铝反应生成氢气，会影响钠与水反应产生的气体并进行定量计算，所以不能使用铝箔，为达