人教版 (新课标)选修1 化学与生活第一节 合金练习

这是一份人教版 (新课标)选修1 化学与生活第一节 合金练习，共7页。试卷主要包含了常温时可用铝制容器盛装的是等内容，欢迎下载使用。
第1课时 铁合金 铝和铝合金 新型合金
培优第一阶——基础过关练
1．（2022·河北廊坊期末）下列家庭常用物质的主要材料，不属于金属材料的是
A．炒菜用铁锅B．香樟砧板
C．锰钢防盗门D．微波炉用锡箔纸
【答案】B
【解析】A项，铁锅为金属材料，不符合题意；B项，香樟砧板不是金属材料，符合题意；C项，锰钢为金属材料，不符合题意；D项，锡箔时金属材料，不符合题意。
2．（2022·北京朝阳）合金在生产及科研中具有广泛的应用。下列物质不属于合金的是
A．金刚石B．硬铝C．不锈钢D．青铜
【答案】A
【解析】合金是指金属与金属或金属与非金属高温熔化融合形成的金属特性的固体产物。
A项，金刚石为碳元素形成的一种单质，不属于合金，正确；B项，硬铝是以金属铝为主要元素，还含有少量Cu、Mg、Si等元素的合金，错误；C项，不锈钢是以金属铁为主要元素，还含有少量Cr、C等元素的合金，错误；D项，青铜是在纯铜中加入锡或铅的合金，错误。
3．（2022·吉林吉林期末）合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是
【答案】B
【解析】A项，狗头兽首铜像属于合金，错误；B项，柔性显示屏（基础材料：石墨烯）不属于合金，正确；C项，流通硬币属于合金，错误；D项，潜水器外壳（钛、铝等）属于合金，错误。
4．（2022·北京朝阳）常温时可用铝制容器盛装的是
A．浓盐酸B．稀硝酸C．浓硫酸D．氢氧化钠溶液
【答案】C
【解析】A项，铝与浓盐酸反应生成氯化铝与氢气，铝被腐蚀，故不能用铝制容器盛装浓盐酸，不符合题意；B项，铝和稀硝酸能反应，铝被腐蚀，故不能用铝制容器盛装稀硝酸，不符合题意；C项，浓硫酸具有强氧化性，常温下铝遇浓硫酸可以在铝制容器表面形成一层致密的氧化物薄膜阻止浓硫酸和铝的继续反应，故可以用铝制容器盛装浓硫酸，符合题意；D项，铝能够和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铝被腐蚀，故铝制容器不能盛放NaOH溶液，不符合题意。
5．（2021·河北卷）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是
A．钢是以铁为主的含碳合金
B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
【答案】C
【解析】A项，钢是含碳量低的铁合金，正确；B项，钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，正确；C项，由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，错误；D项，赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，正确。
6．（2022·浙江宁波中学期中）中国航空铝材处于世界领先行列，下列关于铝合金的说法不正确的是
A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点低
B．镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱溶液腐蚀
C．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼
D．镁铝合金在盐酸中无法溶解
【答案】D
【解析】A项，镁铝合金是合金，合金比各成分熔点低，所以比纯铝的熔点低，正确；B项，镁铝合金中的铝能与NaOH溶液反应而被腐蚀，正确；C项，铝易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼，可隔绝空气，防止高温铝液被O2氧化，正确；D项，镁铝都能与盐酸反应，能完全溶解，不正确。
7．（2022·江苏江阴期末）合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，广泛应用于交通工具、航空航天等领域。下列有关合金的说法不正确的是
A．硬铝可用于制造飞机的外壳
B．钛合金可用于制造“蛟龙”号的耐压球壳
C．不锈钢可用于制造地铁列车的车体
D．钠钾合金可用于制造飞机的发动机叶片
【答案】D
【解析】A项，硬铝为铝合金，密度小，硬度大，可用于制造飞机的外壳，正确；B项，钛合金硬度大，我国“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的，正确；C项，不锈钢硬度大，耐腐蚀，可用于制造地铁列车的车体，正确；D项，钠钾合金常温下液体，不能用于制造飞机的发动机叶片，错误。
8．（2022·浙江宁波中学期中）合金就是不同种金属(也包括一些非金属单质)在熔化状态下形成的一种熔合物，表格为四种金属的熔沸点，根据数据判断其中不能形成合金的是
A．Cu和AlB．Fe和CuC．Al和NaD．Fe和Na
【答案】D
【解析】由合金的形成可知，两种金属若能够形成合金，则熔点较高的金属的熔点不能大于熔点较低的金属的沸点。
A项，铜的熔点低于铝的沸点，两种金属能够形成合金，不符合题意；B项，铁的熔点低于铜的沸点，两种金属能够形成合金，不符合题意；C项，铝的熔点低于钠的沸点，两种金属能够形成合金，不符合题意；D项，铁的熔点高于钠的沸点，两种金属不能形成合金，符合题意。
9．（2022·广西桂林期末）Al分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应，产生的H2在相同状态下体积相等时，消耗Al的质量比为
A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．3∶1
【答案】A
【解析】Al分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑，根据方程式可知，产生的H2在相同状态下体积相等(即物质的量相等)时，消耗的Al的物质的量相同，则消耗Al的质量比为1∶1，A项正确。
10．（2022·山西太原期末）2021年10月16日，载有三名航天员的神舟十三号载人飞船顺利进入太空。运载火箭和载人飞船使用了大量铝材，实现了多项科技创新。
（1）运载火箭和载人飞船上使用的铝材属于____________(填“纯铝”或“铝合金”)，其优点是______________(写一条)。
（2）生产铝材时，可用NaOH溶液除去铝材表面的天然氧化膜，反应的化学方程式是____________________________________。
（3）区分铝合金与铁合金的一种简单方法是___________________。
【答案】（1）①铝合金 ②密度小 （2）Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O （3）用磁铁吸引
【解析】（1）铝材属于铝合金，具有密度小、质量轻、强度高、抗腐蚀等优点(任写一条)；（2）铝的氧化膜为氧化铝，故反应方程式为Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O；（3）简单区分铝合金与铁合金的方法是用磁铁吸引。
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·甘肃张掖期末）下列变化不可能通过一步实验直接完成的是
A．Al(OH)3→Al2O3B．Al2O3 →Al(OH)3
C．Al→AlO2－D．Al3＋→Al(OH)3
【答案】B
【解析】A项，氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，可以一步完成，不符合题意；B项，Al2O3不溶于水，不能直接与水反应生成Al(OH)3，应先将Al2O3变成Al3＋或AlO2－后，然后加入弱碱或弱酸反应生成Al(OH)3，不可以一步完成，符合题意；C项，铝可以和强碱溶液反应生成偏铝酸盐和氢气，可以一步完成，不符合题意；D项，铝盐可以和碱反应可以直接反应生成氢氧化铝沉淀，可以一步完成，不符合题意。
12．（2022·北京人大附中期末）甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeCl2、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生。据此可推断丙物质是
A．Al2(SO4)3B．NaOHC．BaCl2D．FeCl2
【答案】D
【解析】将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，说明乙为硫酸铝，丁为氢氧化钠，硫酸铝和少量的氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀，加入过量的氢氧化钠，氢氧化铝溶解。丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生，说明甲为氯化钡，则丙为氯化亚铁。故选D项。
13．（2022年湖北省部分市州期末联合调研）歼－20飞机某铁铝合金零件取8.0 g，溶于足量的稀硝酸中，金属无剩余。产生的气体在标准状况下为4.23 L。向溶液中加过量的氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀，且部分溶解，小心收集沉淀洗涤干净称重10.7 g，加热分解至衡重，得固体质量为8.0 g。求合金中Fe与Al的物质的量之比
A．10∶9B．9∶8C．8∶7D．7∶6
【答案】B
【解析】铁铝合金溶于稀硝酸后分别变为铁离子和铝离子，加入过量氢氧化钠溶液，铝离子会转化为偏铝酸钠，铁离子会转化为氢氧化铁沉淀，氢氧化铁的质量为10.7 g，则氢氧化铁的物质的量为 EQ \f(10.7 g,107 g·ml－1)＝0.1 ml，依据原子守恒，单质铁的物质的量为0.1 ml，质量为5.6 g，则铝的质量为8.0 g－5.6 g＝2.4 g，铝的物质的量为 EQ \f(2.4 g,27 g·ml－1)＝ EQ \f(8,90) ml，则合金中Fe与Al的物质的量之比为0.1∶ EQ \f(8,90)＝9∶8，答案选B项。
14．（2022·江苏天一中学期末）某同学研究铝及其化合物性质时设计了如下两个实验方案。
方案①：2.7 g Aleq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(100 mL HCl),\s\d 4(——————→))),\s\d 6())X溶液eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(NaOH),\s\d 4(——→))),\s\d 6())Al(OH)3沉淀
方案②：2.7 g Aleq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(100 mLNaOH),\s\d 4(——————→))),\s\d 6())Y溶液eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(HCl),\s\d 4(——→))),\s\d 6())Al(OH)3沉淀
NaOH和HCl的浓度均是3 ml·L－1，如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系，下列说法不正确的是
A．b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液
B．在O点时两方案中所得溶液浓度相等
C．a、b曲线表示的反应都是非氧化还原反应
D．X溶液是ACl3溶液，Y溶液显碱性
【答案】A
【解析】n(HCl)＝3 ml·L－1×0.1 L＝0.3 ml，n(NaOH)＝3 ml·L－1×0.1 L＝0.3 ml，n(Al)＝2.7 g÷27 g·ml－1＝0.1 ml；2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑、2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑，根据方程式知，Al和HCl完全反应需要n(HCl)＝3n(Al)＝0.3 ml，所以Al和HCl恰好完全反应生成氯化铝；根据方程式知，Al和NaOH完全反应需要n(NaOH)＝n(Al)＝0.1 ml＜0.3 ml，所以NaOH有剩余。
A项，加入溶液后先没有生成沉淀，则溶液中还发生其它反应，则该溶液应该是Y溶液，先发生酸碱中和反应，所以b曲线表示的是向Y溶液中加入HCl溶液，错误；B项，在O点时沉淀的物质的量相等，溶液中的溶质都是NaCl，根据最初的钠原子和Cl原子守恒知，两方案中所得溶液浓度相等，正确；C项，a、b曲线中没有电子转移，不属于氧化还原反应，正确；D项，根据以上分析知，X溶液中溶质是AlCl3，Y溶液溶质为NaAlO2、NaOH，溶液显碱性，正确。
15．（2021·山西省期末）铝是地壳中含量最多的金属元素，铝及其化合物在生产和生活中有广泛的用途，请回答下列问题：
（1）我们知道，铝是一种活泼的金属，在常温下就能与空气中的氧气反应，但在日常生活中铝制品却司空见惯，原因是______________________________________________，铝制器皿无论盛放酸性或碱性溶液，均会被腐蚀，请写出铝与烧碱溶液发生反应的离子方程式：___________________________________。
（2）高纯氧化铝常被用作荧光粉基体材料，制备高纯氧化铝要用化学方法，其中一种方法是将Al2(SO4)3溶液中的铝沉淀出来，再将生成的沉淀经脱水制得氧化铝。为完全沉淀Al2(SO4)3溶液中的铝元素，可采用的方法是___________________。
（3）胃舒平的有效成分是氢氧化铝，是治疗胃酸(盐酸)过多的常用药物，胃舒平治疗胃酸过多的原理是________________________________(用离子方程式表示)，小苏打片也可以治疗胃酸过多，小苏打片发挥功效的离子方程式为_____________________________。
【答案】（1）铝制品表面在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，防止内部金属继续被氧化 2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑ （2）加入过量的氨水 （3）Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O
【解析】（1）铝与空气中O2反应生成一层致密的氧化铝薄膜，防止内部金属继续被氧化，故铝制品在日常生活中很常见；Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，其离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑；（2）由于Al(OH)3溶于NaOH溶液，故由Al2(SO4)3制备Al(OH)3时，常用弱碱NH3·H2O；（3）Al(OH)3与盐酸反应实质是Al(OH)3与H＋的反应，其离子方程式为Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O；NaHCO3与盐酸反应，实质是HCO3－与H＋的反应，其离子方程式为HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O。
16．（2022·广东省广州市海珠区期末）明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图：
已知：不同温度KAl(SO4)2·12H2O的溶解度：
回答下列问题：
（1）“酸溶”中溶液中主要的金属离子有______、Fe2＋、Fe3＋。
（2）“转化”中Fe2＋转化为Fe3＋，反应的离子方程式为____________________________________。
（3）“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是Fe(OH)3，“调pH”的目的是______________________________________。
（4）“沉铝”中加入NaHCO3目的是将Al3＋转化为Al(OH)3，补全该反应的离子方程式。
Al3＋＋HCO3－＝Al(OH)3↓＋CO2↑
（5）“操作”包括___________________、__________________、过滤、洗涤、干燥可得到明矾晶体。
（6）某工厂用m1 kg废易拉罐(含Al 5.4%)制备KAl(SO4)2·12H2O(相对分子质量为474)，最终得到产品m2 kg，产率为_____________。
【答案】（1）Al3＋ （2）2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O （3）将溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3除去 （4）Al3＋＋3HCO3－＝Al(OH)3↓＋3CO2↑ （5）蒸发浓缩 冷却结晶 （6） EQ \f(94.8 m1,m2)%
【解析】（1）“酸溶”时，铝与硫酸反应生成硫酸铝，因此还有Al3＋；（2）过氧化氢有氧化性，亚铁离子有还原性，两者发生氧化还原反应，离子方程式为：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O；（3）滤渣②的主要成分是Fe(OH)3，因此“调pH”的目的是：将溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3除去；（4）铝离子与碳酸氢根离子发生反应生成氢氧化铝和二氧化碳，根据电荷守恒Al3＋配1，HCO3－配3，则离子方程式为Al3＋＋3HCO3－＝Al(OH)3↓＋3CO2↑；（5）将溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体；（6）m1 kg废易拉罐中含铝m1 kg×0.054＝0.054m1 kg，所以理论上应该产生明矾 EQ \f(0.054m1 kg,27 g·ml－1)×474 g·ml－1＝0.948 m1 kg，而实际产生m2 kg，因此明矾的产率为 EQ \f(0.948 m1 kg,m2 kg)×100%＝ EQ \f(94.8 m1,m2)%。A．狗头兽首铜像
B．柔性显示屏
(基础材料：石墨烯)
C．流通硬币
D．潜水器外壳
(钛、铝等)
Na
Cu
Al
Fe
熔点(℃)
97.5
1083
660
1535
沸点(℃)
883
2595
2467
2750
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
KAl(SO4)2·12H2O/g
3.00
3.99
5.90
8.39
11.7
24.8
71.0
109