高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料课后作业题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料课后作业题，共13页。试卷主要包含了2 金属材料 同步练习题，4 gB．4，48L，求，4g等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到11.2 L H2(标准状况)，该合金中，镁的质量为
A．5.4 gB．4.8 gC．7.2 gD．3.0 g
2．铝在空气中能够稳定存在的原因是
A．表面形成致密的氧化膜B．密度小
C．不与氧气反应D．不活泼
3．我国科技事业成果显著，下列成果所涉及的材料不属于金属材料的是
A．“C919”飞机的主体材料——铝合金
B．航天员宇航服的材料——聚酯纤维
C．我国第一艘航空母舰的主体材料——合金钢
D．“奋斗者”号深潜器载人舱的外壳——钛合金
4．下列关于铝说法不正确的是
A．铝是地壳中含量最多的金属元素
B．铝既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，都产生氢气，表现还原性
C．铝箔在空气中受热可以熔化，且剧烈燃烧
D．铝箔在空气中受热可以熔化，但由于氧化膜存在，熔化的铝并不掉落
5．下列变化不可能通过一步反应直接完成的是
A．B．C．D．
6．含有相同物质的量的HCl和NaOH溶液中加入足量的铝粉，放出的氢气在同温同压下的体积比为
A．1∶6B．1∶3C．2∶3D．3∶2
7．工业上冶炼金属铜通常采用的方法是
A．热分解法B．热还原法
C．物理富集法D．电解法
8．下列“实验操作、现象”与“结论”不相符的一组是
A．AB．BC．CD．D
9．安全意识对我们的生产生活非常重要。下列操作没有危害或安全隐患的是
A．金属钠着火用干燥的沙土扑灭
B．用铝制餐具蒸煮酸性食物
C．洁厕灵和漂白液混合能增强漂白效果
D．新制氯水存放在带橡胶塞的无色玻璃试剂瓶中保存
10．向一铝质易拉罐中充满，然后往罐中注入足量的浓溶液，立即用胶布封严罐口。一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪；再过一会儿又鼓起来恢复原样。下列说法正确的是
A．易拉罐先变瘪的原因为与溶液反应生成了
B．属于酸性氧化物且其相对分子质量为44
C．再过一会儿又鼓起来的原因是生成的分解重新生成了
D．上述反应中，每消耗0.2ml，同时消耗的体积为2.24L
二、填空题
11．由CO2、H2O(g)组成的混合气体共a ml，其中CO2的物质的量分数为x。将该混合气体慢慢通过装有lml Na2O2的真空管，充分反应后，维持120° C、1.01×105Pa，收集所得气体，冷却、称量，真空管中固体质量增加yg。
(1)若a=2， x=0.5时，反应后所得气体的成分是 。
(2)若a=2， y=28时，x的取值范围 。
(3)若a=1.25，试作出y与x的关系曲线图像，并在y轴标明曲线起点和终点数值 。
12．CH4和H2是两种重要的气体燃料
（1）标准状况下，5.6L的CH4的质量为 。
（2）4gH2在标准状况下的体积为 ，所含的氢原子数约为 。
（3）相同质量的CH4和H2，所含的原子数之比为 。
（4）含6.02×1023个电子的CH4在标准状况下的体积为 。
（5）0.5mlH2完全燃烧，生成的水的质量为 。
13．Ⅰ、铝土矿(主要成分为Al2O3，含有少量杂质)是提取铝的原料。提取铝的工艺流程如下：
(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应： 。
(2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式： 。
(3)若第①步加入的是盐酸，则发生反应的离子方程式为 。
Ⅱ、下图为几种物质的转化关系，其中A为金属，B为淡黄色固体粉末，每一物质均含有A元素。
(4)写出下列物质的化学式：
B ，C ，E ，F 。
(5)写出下列各步反应的化学方程式：
C→E ；
C→F ；
F→C 。
14．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 。
15．把10.2g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到11.2LH2（标准状况下）。
试计算：
（1）该合金中镁的质量分数。
（2）该合金溶于足量的烧碱溶液中，产生H2的体积（标准状况下）是多少？
16．已知A为淡黄色固体，T、R为两种常见的用途很广的金属单质，D是具有磁性的黑色晶体，C是无色无味的气体，H是白色沉淀，W溶液中加入KSCN出现血红色。
（1）写出下列物质的化学式：A： ；E： 。
（2）B与E混和得到H并在潮湿空气中变成M的过程中，可能观察到的现象： 。
（3）按要求写方程式：B和R反应生成N的离子方程式： ；M→W的离子方程式： 。
17．某同学用不同长度的光亮镁条分别与4.0mL5%的稀盐酸反应，实验现象如下：
[提出问题]灰白色沉淀是什么？实验中为什么出现了灰白色沉淀？
[查阅资料]氢氧化镁难溶于水，Mg(OH)2MgO+H2O。
[猜想与假设]I.灰白色沉淀可能是析出的MgCl2
II.灰白色沉淀可能是生成的Mg(OH)2
[进行实验]
[解释与结论]
(1)试管A中，镁与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(2)[猜想与假设]I不成立，其原因是 。
(3)根据上述实验能得出的结论是 (填序号)。
A．灰白色固体不是氢氧化镁
B．镁条的用量偏多导致沉淀产生
C．灰白色固体受热产生碱性物质
(4)经过进一步实验测定，灰白色沉淀中含有镁、氯、氢、氧四种元素。实验3中产生灰白色沉淀是因为镁与反应生成的 。选项
实验操作和现象
结论
A
将钠放入热坩埚中加热燃烧，生成淡黄色固体
反应有Na2O2生成
B
将Al2O3固体加入盐酸中，固体溶解得到无色溶液
Al2O3是碱性氧化物
C
向KI－淀粉溶液中滴加氯水，溶液变成蓝色
氧化性：Cl2＞I2
D
向某溶液中加入H2O2，然后再加入KSCN溶液变红色
不能确定原溶液中是否含有Fe2+
试管
A
B
C
D
镁条长度
1cm
2cm
3cm
4cm
实验现象
产生大量气泡，镁条溶解。
无沉淀
少量灰白色沉淀
多量灰白色沉淀
大量灰白色沉淀
实验
实验操作
实验现象
1
①取一定量上述实验中灰白色沉淀放入试管中，然后加入5mL蒸馏水，振荡、静置；
②取等量氯化镁固体放入另一支试管中，加5mL蒸馏水，振荡、静置。
①中固体量未减少
②中固体全部溶解得到澄清溶液
2
取上述实验中灰白色沉淀，用蒸馏水洗涤、室温晾干，放入试管中进行加热，试管口用浸有紫色石蕊试液的滤纸检验。
滤纸变红
3
①在1支试管中放入一小段光亮的镁条，5mL蒸馏水；
②向上述试管中加入几滴饱和的氯化镁溶液。
①中无明显现象。
②中镁条表面立即产生细小气泡并不断溶解，一段时间后镁条全部溶解，试管中生成大量灰白色沉淀。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：n（H2）=11.2L÷22.4L/ml=0.5ml。设10.2g合金中含有xmlMg、ymlAl，由Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，可得：24x+27y＝10.2、x+1.5y＝0.5，解得：x=0.2，y=0.2，则m（Mg）=0.2ml×24g/ml=4.8g。
答案选B。
2．A
解析：A．铝在空气中能稳定存在是因为铝很活泼，在空气中会被空气中的氧气迅速氧化成致密的氧化膜覆盖在铝的表面，阻止了铝进一步被氧化，故A选；
B．铝在空气中能稳定存在和铝的密度无关，故B不选；
C．铝很活泼，能与空气中氧气反应，故C不选；
D．铝是活泼金属，故D不选；
故选A。
3．B
解析：A．“C919”飞机的主体材料——铝合金，铝合金为金属铝、镁形成的合金，属于金属材料，A与题意不符；
B．航天员宇航服的材料——聚酯纤维为由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，属于有机高分子材料，B符合题意；
C．我国第一艘航空母舰的主体材料——合金钢，为铁、碳合金，属于金属材料，C与题意不符；
D．“奋斗者”号深潜器载人舱的外壳——钛合金，为钛与其他金属制成的合金金属，属于金属材料，D与题意不符；
答案为B。
4．C
解析：A．地壳中的元素含量前四位的排序是氧、硅、铝、铁，其中铝是含量最多的金属，故A正确；
B．铝与盐酸发生反应：；铝与氢氧化钠反应：，两反应中铝均作还原剂，表现还原性，产生氢气，故B正确；
C．铝箔在空气中受热熔化，但是同时会迅速氧化 在铝外面形成一层致密的氧化铝包在熔化的铝外面，所以熔化的铝并不会剧烈燃烧，故C错误；
D．铝箔在空气中受热熔化时会迅速氧化，在铝外面形成一层致密的氧化铝包在熔化的铝外面，使得熔化后的铝不能掉落，故D正确；
故选：C。
5．B
解析：A．Al与氢氧化钠溶液反应可以一步生成，其方程式为，A不符合题意；
B．Al无法一步生成氢氧化铝，B符合题意；
C．氢氧化铝受热分解即可生成氧化铝，其方程式为，C不符合题意；
D．铝离子和过量的氢氧根离子反应可一步反应生成偏铝酸根离子，其方程式为，D不符合题意；
故选B。
6．B
解析：、，相同物质的量的酸和碱对应放出的氢气的量的关系，、，故相同物质的量的酸和碱对应放出的氢气的量为1∶3；
故答案为：B。
7．B
【分析】根据金属的金属性的强弱利用不同的方法进行制取，活泼的金属利用电解法，比如钾、钙、钠、镁、铝；较活泼的就金属利用热还原法，如铁、铜，不活泼的金属利用热分解，如银，最不活泼的金属，在自然界以单质形式存在的利用物理富集法；
解析：A．热分解主要制取银和汞金属；故不符合题意；
B．铁、铜的制取根据热还原法进行制取；故B符合题意；
C．金和铂利用物理富集法制取，故C不符合题意；
D．电解法注意制取活泼的金属制取，故D不符合题意；
故选答案B。
【点睛】此题考查金属的制备，根据金属的性质及在自然界中存在形式，选择不同的方法。
8．B
解析：A．金属钠在加热与氧气反应生成Na2O2，Na2O2为淡黄色固体，故A正确；
B．氧化铝是两性氧化物，故B错误；
C．溶液变成蓝色，表明发生反应2KI+Cl2=2KCl+I2，则氧化性Cl2＞I2，故C正确；
D．向某溶液中滴加H2O2，然后再滴加KSCN溶液后溶液显红色，说明溶液中含有Fe3+，不能确定原溶液中是否含有Fe2+，故D正确；
选B。
9．A
解析：A．金属钠着火不能用水灭火，钠要与水发生反应生成，也不能用泡沫灭火器灭火，二氧化碳要与过氧化钠反应生成，同时泡沫中还是有水，故应用沙土扑灭，A正确；
B．铝单质以及氧化铝都能与酸反应，不能用铝制餐具蒸煮酸性食物，B错误；
C．洁厕灵主要成分为，漂白液主要成分为，二者混合使用会产生有毒气体，所以二者不能混合使用，C错误；
D．新制氯水具有强氧化性，会腐蚀橡胶塞，D错误；
故选A。
10．B
【分析】铝质易拉罐中充满，然后往罐中注入足量的浓溶液，立即用胶布封严罐口，氢氧化钠吸收二氧化碳，气体减小、压强减小，易拉罐变瘪；氢氧化钠和铝反应生成偏铝酸钠和氢气，气体增多、压强变大，易拉罐又鼓起来；
解析：A．氢氧化钠过量，易拉罐先变瘪的原因为与溶液反应生成了，A错误；
B．与碱生成盐和水属于酸性氧化物，且其相对分子质量为44，B正确；
C．再过一会儿又鼓起来的原因是氢氧化钠和铝反应生成偏铝酸钠和氢气，C错误；
D．没有标况，不能计算消耗二氧化碳的体积，D错误；
故选B。
二、填空题
11．(1)氧气、水蒸气
(2)0.5≤x＜1
(3)
解析：（1）由反应2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑可知，气体与过氧化钠都按1：1反应，a=2，x=0.5时，n(CO2)=1ml，二氧化碳与过氧化钠恰好反应，水不反应，从Na2O2的真空管出来的气体有氧气、水蒸气；
（2）a=2，y=28时，若x≥0.5，水不参加反应，根据过氧化钠计算增重为y=28n（Na2O2）=28，故0.5≤x＜1，固体增重28g；若＜0.5，二氧化碳完全反应，参加反应的水为[1-n（CO2）]ml，所以固体增重为y=28n（CO2）+2[1-n（CO2）]=28×2x+2（1-2x）=28，解得x=2，不符合题意，故答案为：0.5≤x＜1；
（3）当a=1.25时，若x≥0.8，水不参加反应，根据过氧化钠计算增重为y=28n(Na2O2)=28；若x＜0.8，二氧化碳完全反应，参加反应的水为[1-n(CO2)]ml，所以固体增重为y=28n(CO2)+2[1-n(CO2)]=28×1.25x+2（1-1.25x）=32.5x+2，当x=0时只有水蒸气，且反应后水蒸气过量，过氧化钠全部反应，y=2，所以y与x的关系曲线图为 。
12． 4g 44.8L 2.408×1024 5:16 2.24L 9g
【分析】根据物质的量相关的公式n=、推导公式及物质的构成分析解答。
解析：（1）根据n=可知，标准状况下，5.6L的CH4的物质的量为=0.25ml，则其质量为=4g，故答案为：4g；
（2）根据n=可知4g H2在标准状况下的体积V=nVm===44.8L，根据n=结合物质的构成可知，4g H2所含的氢原子数约为=2.408×1024，故答案为：44.8L；2.408×1024；
（3）根据n=可知，相同质量的CH4和H2的物质的量之比为，则两者所含的原子数之比为=5:16，故答案为：5：16；
（4）1个CH4中含10个电子，则含6.02×1023个电子的CH4的物质的量为=0.1ml，则根据V=nVm可知，CH4在标准状况下的体积为=2.24L，故答案为：2.24L；
（5）氢气燃烧的化学方程式为，则0.5ml H2完全燃烧，生成的水的物质的量为0.5ml，根据m=nM可知，其质量为0.5ml18g/ml=9g，故答案为：9g。
13．(1)Al2O3＋2OH-=2＋H2O
(2)NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3
(3)Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O
(4) Na2O2 Na2CO3 NaOH(或NaCl) NaHCO3
(5) Na2CO3＋Ba(OH)2=BaCO3↓＋2NaOH(或Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O)(答案合理即可) Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
解析：（1）铝土矿的主要成分为Al2O3，为两性氧化物，与氢氧化钠反应离子方程式为：Al2O3＋2OH-=2＋H2O；
（2）为保证把偏铝酸钠溶液种的铝元素完全转化为氢氧化铝沉淀，应通入足量二氧化碳气体，发生的化学反应为：NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3；
（3）铝土矿的主要成分为Al2O3，为两性氧化物，即可与氢氧化钠反应又可与盐酸反应，故若第①步加入的是盐酸，则发生反应的离子方程式：Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O；
（4）根据A为金属，B为淡黄色固体粉末，可知A为Na，B为Na2O2，前后联系，可知D、E分别为Na2O、NaCl、NaOH中的一种，由Na2O2的性质可知，C必为Na2CO3,则F为NaHCO3，由Na2CO3→E可知，E为NaOH或NaCl，由D→C知，E为NaOH时，D只能为Na2O；当E为NaCl时，D可以为Na2O或NaOH；
（5）根据小问（4）可知，C为Na2CO3、E为NaOH或NaCl，故 C→E 反应方程式为：Na2CO3＋Ba(OH)2=BaCO3↓＋2NaOH(或Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O)(答案合理即可)；F为NaHCO3，故C→F反应方程式为：Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3；F→C反应方程式为：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
14．2ml 17.4g
解析：(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=0.2ml；由公式计算可知，所需的二氧化锰质量至少为：。
15． 47% 6.72L
【分析】10.2g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到11.2LH2，氢气的物质的量为0.5ml，设镁的物质的量为x，铝的物质的量为y，则
24x+27y=10.2
2x+3y=0.5×2
解得x=0.2，y=0.2。据此解答。
解析：(1)由分析可知，镁的物质的量为0.2ml，则镁的质量为0.2ml×24g/ml=4.8g，所以该合金中镁的质量分数==47%，故答案为：47%；
(2)该合金溶于足量的烧碱溶液中，只有铝能反应产生氢气，根据2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑可知，0.2ml铝能产生0.3ml氢气，故生成的氢气的体积为0.3ml×22.4L/ml=6.72L，故答案为：6.72L；
16．Na2O2 FeCl2 溶液中出现白色沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；
【分析】A为淡黄色固体且能与水反应判断为Na2O2，D是具有磁性的黑色晶体判断为Fe3O4，C是无色无味的气体是过氧化钠与水反应生成的氧气，B为NaOH，W溶液中加入KSCN出现血红色，说明W含有三价铁离子；T、R为两种常见的用途很广的金属单质，T在C中燃烧生成D为四氧化三铁，溶于盐酸生成溶液中含有亚铁离子和三价铁离子，加入过量铁反应生成亚铁离子，证明T为Fe；E为FeCl2，H为Fe（OH）2，M为Fe（OH）3，W为FeCl3；金属R与B氢氧化钠反应说明R金属为Al，N为NaAlO2，Q为Al2O3；
解析：（1）依据判断得到A、E的化学式分别为：A为 Na2O2，E为FeCl2，故答案为：Na2O2；FeCl2；
（2）B与E混和得到H为白色氢氧化亚铁沉淀，在潮湿空气中变成红褐色氢氧化铁沉淀的过程中，可能观察到的现象是：溶液中出现白色沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，故答案为：溶液中出现白色沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；
（3）B（NaOH）和R（Al）反应生成N（NaAlO2）的离子方程式为；M（Fe（OH）3）和盐酸反应生成W（FeCl3）反应的离子方程式为；
故答案为：；。
【点睛】解决此类问题要对一些常见物质的特殊性质有所了解，例如常见的淡黄色固体有过氧化钠和硫单质，常见的有色气体有：氟气（淡黄绿色） 氯气（黄绿色） 碘蒸汽（紫色） 溴蒸汽（红棕色） 二氧化氮（红棕色）。常见的有气刺激性气味的气体有：二氧化硫，氨气，氯气等。
17．(1)Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
(2)灰白色固体难溶于水，但氯化镁能溶于水
(3)AB
(4)氯化镁溶液(或氯化镁和水)
【分析】本实验的目的是探究镁与稀盐酸反应过程中所得产物的成分，先查阅资料，提出猜想，设计实验进行验证猜想，实验1可以推翻猜想I，由于氯化镁易溶于水，而灰白色固体难溶于水，实验3说明灰白色固体不是镁和水反应的产物，而是镁和氯化镁溶液反应产生的碱式氯化镁，据此分析解题。
解析：（1）镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，化学方程式为：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，故答案为：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；
（2）氯化镁溶于水，灰白色固体难溶于水，所以灰白色沉淀不可能是析出的氯化镁，故答案为：灰白色固体难溶于水，但氯化镁能溶于水；
（3）A．氢氧化镁是白色沉淀，所以灰白色固体不是氢氧化镁，A正确；
B．镁难溶于水，镁条的用量偏多可能导致沉淀产生，B正确
C．由实验中浸有紫色石蕊试液的滤纸变红，说明灰白色固体受热产生酸性物质，C错误；
故答案为：AB；
（4）化学反应前后，元素种类不变，所以经过进一步实验，灰白色沉淀中含有镁、氯、氢、氧四种元素，实验3中产生灰白色沉淀是因为镁与氯化镁溶液反应生成的，故答案为：氯化镁溶液(或氯化镁和水)。