2023-2024学年高中化学人教版2019必修1课后习题 第三章　铁　金属材料 第二节　第1课时　铁合金　铝和铝合金　新型合金

第二节金属材料第1课时铁合金铝和铝合金新型合金课后训练·巩固提升会应用必备知识基础练1.(2021北京第一次合格考)2020年10月,我国大飞机C919亮相飞行大会。下列关于C919飞机所用的材料中,主要成分属于金属材料的是(D)A.风挡——玻璃B.轮胎——橡胶C.尾翼主盒——碳纤维D.座椅滑轨——铝锂合金解析玻璃属于无机非金属材料,橡胶属于有机高分子材料,碳纤维属于无机非金属材料,都不是金属材料;铝锂合金属于金属材料,D正确。2.(2022辽宁抚顺高一期末)东汉晚期的青铜奔马(马踏飞燕)充分体现了我国光辉灿烂的古代科技,已成为我国的旅游标志。下列说法错误的是(A)A.青铜的机械性能优良,硬度和熔点均高于纯铜B.铜器表面的铜绿是盐C.青铜是我国使用最早的合金,含铜、锡、铅等元素D.“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应解析青铜属于合金,其硬度大于纯铜,但熔点低于纯铜,A错误;铜器表面的铜绿是Cu2(OH)2CO3,属于碱式碳酸盐,B正确;“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”发生反应:Fe+CuSO4FeSO4+Cu,属于置换反应,D正确。3.(2022辽宁营口高一期末)铝合金在日常生活、航空航天和汽车制造等方面均有广泛用途。下列关于铝的说法正确的是(D)A.铝合金是用途最广泛的合金B.常温下不与任何酸、碱反应C.铝元素在地壳中的含量高、储量丰富,仅次于铁D.铝的表面容易形成致密的氧化膜,抗腐蚀性能好解析用途最广泛的合金是钢,A错误;铝合金中铝是活泼金属,不耐酸、碱腐蚀,常温下可与酸、碱溶液发生反应,B错误;铝元素在地壳中含量高、储量丰富,仅次于氧、硅,处于第三位,C错误;铝在空气中被O2氧化,表面形成致密氧化物,保护内层金属铝,故铝的抗腐蚀性能好,D正确。4.(2022北京顺义区高一期末)我国“蛟龙”号载人潜水器已成功下潜至海中7062.68m处。“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金,有关钛合金的说法正确的是(B)A.钛合金是纯净物B.钛合金是混合物C.钛合金的硬度与钛单质相同D.钛合金熔点比钛单质高解析钛合金是钛与其他金属形成的合金,属于混合物,A错误,B正确;钛合金的硬度比组分金属钛的硬度大,但其熔点比钛的熔点低,C、D错误。5.(2022江苏连云港高一期末)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑可用来疏通下水管道。下列说法错误的是(D)A.Al是还原剂,发生氧化反应B.每生成1molH2,转移2mol电子C.可用NaOH溶液除去镁粉中混有的少量Al粉D.等量的铝与足量NaOH溶液反应生成的H2比与足量盐酸的多解析Al元素由0价升高到+3价,则Al是还原剂,发生氧化反应,A正确;H元素由+1价降低到0价,则生成1molH2,转移2mol电子,B正确;Al可与NaOH溶液反应,Mg不与NaOH溶液反应,故可用NaOH溶液除去镁粉中混有的少量Al粉,C正确;等量铝与足量NaOH溶液、足量盐酸反应生成H2,均存在关系:2Al~3H2,则生成H2的量相等,D错误。6.(2022广东中山高一期末)我国科学家参与研制的镁—镍—钛新型合金材料可提高阻尼减震性能,广泛应用在航天航空领域。下列有关叙述不正确的是(D)A.形成合金,其结构发生改变,使合金的性能与纯金属有很大差异B.具有延展性C.熔点比镁低D.强度和硬度比镁小解析镁—镍—钛新型合金材料,其结构发生改变,使合金的性能与纯金属有很大差异,在阻尼减震性能、硬度等方面均有提高,A正确,D错误;合金的熔点一般比其成分金属的熔点低,C正确;镁—镍—钛新型合金由三种金属形成,具有延展性,B正确。7.(2022吉林长春外国语学校高一期末)将5.4gAl投入200mL2.0mol·L1的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余,该溶液可能为(A)A.HCl溶液 B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液 D.NaOH溶液解析铝与酸、碱溶液分别发生反应:2Al+6H+2Al3++3H2↑、2Al+2OH+2H2O2AlO2-+3H2↑。5.4gAl为0.2mol,若完全反应则消耗0.6molH+或0.2molOH,但充分反应后有金属剩余,说明酸中H+小于0.6mol,或碱中OH小于0.2mol。200mL2.0mol·L1的某溶液中含溶质为0.2L×2.0mol·L1=0.4mol,若为HCl、H2SO4溶液,则含H+分别为0.4mol、0.8mol,A正确,C错误。若为Ba(OH)2、NaOH溶液,则含OH分别为0.8mol、0.4mol,均大于0.2mol,B、D均错误。关键能力提升练以下选择题有1~2个选项符合题意。8.(2022湖北襄阳高一期末)我国第一艘国产航空母舰“山东舰”的舰艇“超级甲板”采用了大量新型铝锂合金和铝镁合金等航天材料,真正实现了“浴千度火仍无恙”。下列关于两种合金的说法正确的是(CD)A.铝锂合金是铝与锂形成的新型化合物B.铝锂合金的硬度比铝大,熔、沸点比铝高C.铝镁合金不能全部溶解于NaOH溶液中D.铝镁合金焊接前可用NaOH溶液处理氧化铝膜解析铝锂合金是铝与锂在高温下熔合而形成的一种混合物,并未发生化学反应,不是化合物,A错误。铝锂合金的硬度比铝大,但其熔、沸点比组分金属铝的低,B错误。铝镁合金中Al能与NaOH溶液反应,Mg则不能,故不能完全溶解于NaOH溶液中,C正确。Al2O3是两性氧化物,可与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O,故铝镁合金焊接前可用NaOH溶液处理氧化铝膜,D正确。9.(2022辽宁锦州高一期末)将0.5mol金属钠、镁、铝分别放入100mL1mol·L1稀硫酸中,产生的气体在相同条件下体积最大的是(A)A.钠 B.镁C.铝 D.无法确定解析0.5mol金属Na、Mg、Al分别与硫酸完全反应,消耗n(H2SO4)分别为0.25mol、0.5mol、0.75mol。100mL1mol·L1稀硫酸中含有0.1molH2SO4,与三种金属反应时,H2SO4均不足量,Mg、Al均剩余,均生成0.1molH2,但剩余的Na还能与水反应生成H2,故钠产生的氢气最多。10.(2022河北石家庄高一期末)下列关于Na、Al、Fe三种金属单质的叙述正确的是(CD)A.常温下,钠能被O2氧化,Al、Fe则不能B.钠能与冷水剧烈反应,Al、Fe能与沸水反应C.将三种金属单质分别投入CuSO4溶液中,Al、Fe能置换出单质铜D.等质量的三种金属与足量稀硫酸反应,铝放出H2最多解析常温下,Al、Fe能被空气中O2氧化分别生成Al2O3、Fe2O3,A错误;Fe与沸水不反应,与水蒸气在高温下反应,B错误;Al、Fe能与CuSO4溶液发生置换反应生成Cu,Na不能,C正确;三种金属与稀硫酸反应生成1molH2需要Na、Al、Fe的质量分别为46g、18g、56g,故等质量的三种金属与足量稀硫酸反应,铝放出H2最多,D正确。11.(2022江西上饶高一期末)将铝粉与FeO粉末配制成铝热剂,分成三等份(气体体积均已折算成标准状况下)。①一份直接放入足量烧碱溶液中,充分反应后放出的气体的体积为V1;②一份直接放入足量盐酸中,充分反应后放出的气体的体积为V2;③一份在高温下反应(2Al+3FeO3Fe+Al2O3)恰好完全,反应后的混合物与足量盐酸反应,放出的气体的体积为V3。下列说法正确的是(D)A.V2>V1=V3 B.V1=V3>V2C.V1=V2>V3 D.V1=V2=V3解析③中Al和FeO恰好完全反应,可假设有2molAl和3molFeO参与反应。①中2molAl与足量NaOH溶液反应生成3molH2,②中2molAl与6molHCl反应生成3molH2;③中2molAl和3molFeO恰好完全反应生成3molFe,3molFe与足量盐酸反应生成3molH2,故①~③中均生成3molH2,在相同温度和压强下,生成氢气的体积相等。12.(2022湖北武汉部分校高一联考)有两份铝屑,第一份与足量的稀盐酸反应,第二份与足量的NaOH溶液反应,产生氢气的体积(相同温度和压强)之比为1∶2,第一份铝屑与第二份铝屑的质量之比为(A)A.1∶2 B.1∶1C.1∶3 D.2∶1解析涉及反应:2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,可得关系式:2Al~3H2↑。两份铝屑反应产生氢气的体积(相同温度和压强)之比为1∶2,则n(H2)之比为1∶2,故第一份铝屑与第二份铝屑的质量之比为1∶2。学科素养拔高练13.(2022黑龙江大庆中学高一期末)某课外兴趣小组为探究某种铝合金(合金元素Mg、Al)是否符合国家质量标准(国家规定其中铝含量不能低于78%),设计如图装置进行实验。(1)检验该装置气密性的方法是

。

(2)合金样品固体M与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为

。

(3)倾斜左边装置使氢氧化钠溶液(足量)与质量为a的合金粉末充分反应,待反应停止后,读取量气管液面之前进行的操作是。

进入量气管气体的体积为V(已折算成标准状况),若量气管最大量程为50mL,则固体M中铝的质量范围为。此实验所采用的氢氧化钠溶液为0.1mol·L1,若要配制450mL氢氧化钠溶液,称量氢氧化钠的操作是先,待天平平衡后,再2g砝码,在左盘慢慢加入氢氧化钠固体直至天平平衡。

(4)若将装置中的氢氧化钠溶液替换为足量的盐酸,则反应停止后量气管内气体体积(填“>”“<”或“=”)V。

(5)若a=38mg,V=44.8mL(标准状况),该合金(填“符合”或“不符合”)国家标准。

答案(1)连接好装置,向水准管中注水,向下移动水准管,静置片刻。若水准管中液面与量气管中液面维持一定的高度差,说明装置气密性良好(2)2Al+2OH+2H2O2AlO2-+3H2(3)冷却至室温,量气管与水准管中液面相平小于等于0.04g在托盘天平左盘上放置一个小烧杯,称量小烧杯的质量在托盘天平右盘上放置(4)>(5)符合解析(1)采用“压强差法”检验装置的气密性:向水准管中注入水,向下移动水准管,静置片刻,若水准管中液面与量气管中液面维持一定的高度差,说明装置的气密性良好。(2)铝合金中合金元素为Mg、Al,合金样品中Al与NaOH溶液反应,离子方程式为2Al+2OH+2H2O2AlO2-+3H2↑(