2024新教材高中化学第三章第二节第一课时铁合金铝和铝合金课时作业含解析新人教版必修第一册

PAGE6-铁合金铝和铝合金A篇·学问对点训练学问点1合金及其特点、用途1.合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是()①合金的硬度一般比它的各成分金属的大'②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低'③变更原料的配比、变更生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金'④合金比纯金属的导电性能更强'⑤合金比纯金属的应用范围更广泛A.①②③⑤ B．②③④C.①②④ D．①②④⑤答案A解析一般状况下纯金属的导电性比合金的导电性好，④错误。2.在生活、生产中，目前用量最大、用途最广的合金是()A.钛合金 B．铜C.钢 D．硬铝答案C3.下列说法不正确的是()A.青铜是我国运用最早的合金B.生铁是合金，钢是纯铁C.生铁的熔点比纯铁低D.合金的硬度一般比它各成分金属的硬度大答案B解析钢是铁的合金。4.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。关于钛和钛的合金的用途中，不切合实际的是()A.用来作保险丝B.用于制造航天飞机C.用来制造人造骨D.用于家庭装修，作钛合金装饰门答案A解析依据题给信息，钛和钛的合金熔点高，故不能作保险丝；密度小、可塑性好、易加工，故为制造飞机及家庭装饰的好材料；钛的“生物相容性”说明人体对钛排异性小，是制造人造骨的好材料。5.经探讨发觉，含有95%的铝和5%的镓、铟及锡组成的新型合金与水能快速反应制得氢气，整个反应中只消耗铝，而反应生成的Al2O3可回收再利用，这样不仅降低了制氢气的成本，而且便利快捷，这一发觉将燃氢汽车的研发推向新的里程碑。下列有关说法不正确的是()A.此合金肯定比纯铝松软B.铝作为还原剂，有资源丰富的优势C.合金与水反应的总反应式为2Al＋3H2O=Al2O3＋3H2↑D.合金中的镓、铟及锡对铝与水的反应可能起催化作用答案A解析合金的硬度一般比组成合金的各材料的硬度大，A错误；铝是地壳中含量最高的金属元素，B正确；由题中信息和纯铝在常温下与水不反应知C、D正确。学问点2铝与氧化铝6.下列关于Al2O3的说法正确的是()A.Al2O3是金属氧化物，也是两性氧化物B.Al2O3加热分解为铝和氧气C.Al2O3结构致密，所以可用铝制容器盛盐酸和NaOH溶液等D.擦去表面氧化铝的铝条，在酒精灯上灼烧时，熔化的铝滴落下来答案A解析Al2O3属于两性氧化物，A正确；Al2O3性质稳定，加热也不分解，B错误；Al2O3既可以与盐酸反应，又能和NaOH反应，C错误；铝会很快与O2反应生成Al2O3，Al2O3熔点很高，使熔化的铝不会滴落下来，D错误。7.下列变更不行能通过一步试验干脆完成的是()A.Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3C.Al→AlOeq\o\al(－,2) D．Al3＋→Al(OH)3答案B解析Al(OH)3加热分解可干脆得Al2O3，Al与强碱溶液反应可得AlOeq\o\al(－,2)，Al3＋遇碱可干脆得Al(OH)3，Al2O3难溶于水，不能通过一步反应得Al(OH)3，应将Al2O3与酸或碱反应得Al3＋或AlOeq\o\al(－,2)，再与碱或酸反应，才能得Al(OH)3。8.下列说法正确的是()A.Al2O3难溶于水，不与水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物C.Al2O3能与全部的酸、碱溶液反应D.Al2O3能与强酸、强碱溶液反应答案D解析Al2O3虽然难溶于水，但是2Al(OH)3eq\o(=,\s\up15(△))Al2O3＋3H2O，Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同，所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物，A项错误。金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念，二者没有必定的联系，B项错误。Al2O3是两性氧化物，能与强酸、强碱溶液反应，与弱碱溶液不反应，C项错误，D项正确。9.将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100mL2mol·L－1的盐酸反应，试验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示，则下列说法错误的是()A.反应时，Na、Mg、Al均过量B.x＝2.24C.钠的物质的量为0.2molD.曲线b表示Mg与盐酸的反应答案A解析分析图像知，等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100mL2mol·L－1的盐酸反应，最终生成氢气的体积在标准状况下相同，则三种金属置换出的氢气量相等，即三种金属失电子的物质的量相等。若盐酸过量，等物质的量的三种金属失电子的物质的量之比是1∶2∶3，故盐酸不行能过量；反应时，Na不行能过量，假如过量会与溶剂水反应，生成的氢气量会比Mg、Al生成的氢气量多，应当是HCl和Na恰好反应完全，而Mg、Al还有剩余，A错误。由于酸不足，所以生成氢气的量为n(H2)＝0.5n(HCl)＝0.1mol，所以标准状况下的体积为2.24L，即x＝2.24，B正确；生成0.1mol的氢气需0.2mol的钠，C正确；依据金属活动性依次：Na>Mg>Al，可知反应速率：Na>Mg>Al，故曲线b表示Mg与盐酸的反应，D正确。10.某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A中试剂为________。(2)B中发生反应的化学方程式为_______。(3)若试验用铝镁合金的质量为ag，测得反应生成氢气体积为bmL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子质量为________。(4)试验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。答案(1)NaOH溶液(2)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(3)eq\f(33600a－c,b)(4)偏小解析(1)铝镁合金中铝和镁都与强酸反应，但铝和NaOH溶液反应而镁和NaOH溶液不反应，所以A中的试剂应选择NaOH溶液。(3)测得反应生成H2的体积为bmL，其物质的量为eq\f(b×10－3L,22.4L·mol－1)，由2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，可知Al的物质的量为eq\f(b,33600)mol，则Al的摩尔质量为eq\f(a－cg,\f(b,33600)mol)＝eq\f(33600a－c,b)g·mol－1，所以铝的相对原子质量为eq\f(33600a－c,b)。(4)假如在试验过程中未洗涤固体，则残留物的质量偏大，铝的质量偏小，导致测得的铝的质量分数偏小。B篇·综合提升训练11.碲锌镉(Te­Zn­Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关叙述中不正确的是()A.它是由Te、Zn、Cd按肯定比例形成的化合物B.它易导电、导热，具有延展性C.它的熔沸点比Zn的低D.它的硬度和强度比Cd的大答案A解析碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按肯定比例熔合而成的具有金属特性的合金，合金是混合物，一般合金具有比成分金属低的熔沸点、高的硬度和强度。12.金属Ti(钛)是一种具有很多优良性能的较为昂贵的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学爱好小组在试验室探究Ti、Mg、Cu的活动性依次。他们在相同温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，视察现象如下：下列有关三种金属的说法正确的是()A.三种金属的活动性由强到弱的依次是Ti、Mg、CuB.若钛粉中混有Mg，提纯Ti时可用稀盐酸除去MgC.用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径D.Cu和稀盐酸不发生化学反应答案D解析Ti在盐酸中比Mg放出气泡的速率小，说明Ti的金属活动性比Mg弱，A不正确；由于Ti、Mg均能与稀盐酸反应，故不能用此法提纯金属钛，B不正确；Ti是较为昂贵的金属，用Ti制取Cu成本太高，C不正确；Cu在金属活动性依次表中排在H的后面，所以Cu不与稀盐酸发生反应，D正确。13.某无色溶液中加入铝粉可以生成H2，则在该溶液中肯定能大量存在的离子组是()A.K＋、Cu2＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－B.K＋、Na＋、Br－、Cl－C.K＋、Ca2＋、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－D.Na＋、Mg2＋、Br－、SOeq\o\al(2－,4)答案B解析该无色溶液中可能存在大量H＋，也可能存在大量OH－。A项，Cu2＋显蓝色，不符合题意；B项，全部离子与H＋和OH－均不反应，符合题意；C项，HCOeq\o\al(－,3)与H＋和OH－均反应，不符合题意；D项，Mg2＋与OH－不能大量共存，不符合题意。14.在一个铝制的易拉罐内充溢CO2气体，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，马上用胶布密封罐口。经过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来。(1)罐壁内凹而瘪的缘由是_____________________，离子方程式为_____________________。(2)罐再鼓起来的缘由是_________________，离子方程式为________________________。答案(1)CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，使得罐内气体压强小于外界大气压强2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2O(2)过量的NaOH与铝罐反应生成H2，使罐内气体压强等于或大于外界大气压强2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑解析在易拉罐内充入CO2后加入NaOH溶液，会发生反应2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O，而使罐内气体压强减小，所以易拉罐在外界大气压强的作用下而变瘪；而后过量的NaOH溶液会与易拉罐中的铝发生反应生成H2：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，所以罐内气体压强会变大，易拉罐又会重新鼓起来。15.工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3·H2O、Al2O3·3H2O以及少量Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料。(提示：SiO2为酸性氧化物)提取的操作过程可用以下流程图表示：(1)写出滤液A中一种溶质与过量NaOH溶液反应进入滤液B中的离子方程式：___________________。(2)若步骤①中没有过滤操作而干脆进入步骤②，对后