高中化学必修一 3.2.1 铁合金 铝和铝合金练习 解析版）

3.2.1   铁合金 铝和铝合金 练习（解析版）

1．下列实验操作、现象和结论均正确的是 (       )

【答案】C

【详解】A．粉末由黑变红，该气体可能为氢气，不一定为CO，故A错误；

B．向某溶液中加入1～2滴KSCN溶液，溶液呈红色，说明溶液中含Fe3+，实验现象描述不合理，故B错误；

C．向Al（OH）3中加入HCl或NaOH溶液，氢氧化铝固体均溶解，说明Al（OH）3既能与酸反应又能与碱反应，属于两性氢氧化物，故C正确；

D．将氯气通入装有潮湿的有色布条的试剂瓶中，Cl2与水反应生成的HClO有强氧化性，能使有色布条褪色，HClO有漂白性，不是Cl2有漂白性，故D错误；答案为C。

2．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中错误的是

A.青铜是我国使用最早的合金，也是目前使用最广泛的合金

B.明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化

C.燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应

D.铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀

【答案】A

【详解】A、青铜是我国使用最早的合金，目前使用最广泛的合金是铁合金，故错误；

B、明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，具有吸附悬浮杂质的作用，可用于水的净化，故正确；

C、不同的金属，焰色反应不同，燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应，故正确；

D、铝的活泼性比铁强，铝的表面形成致密的氧化膜，可以保护铝不被进一步腐蚀，故正确；

故选:A。

3．将5.4 g Al投入到200 mL 2.0 mol·L－1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.NaOH溶液          B.Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D.HCl溶液

【答案】D

【详解】A项、由反应2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑可知，0.2molAl与0.4mol NaOH溶液反应时，碱过量，没有金属剩余，故A错误；

B项、由反应2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑可知，0.2molAl与0.4mol Ba(OH)2溶液反应时，碱过量，没有金属剩余，故B错误；

C项、由反应2Al+6H+＝2Al3++3H2↑可知，0.2molAl与0.4molH2SO4溶液反应，硫酸过量，没有金属剩余，故C错误；

D项、由反应2Al+6H+＝2Al3++3H2↑可知，0.2molAl与0.4molHCl溶液反应，Al过量，有金属剩余，故D正确；

故选D。

4．在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示，下列说法正确的是（      ）

A．铝球表面有气泡产生，溶液中有白色沉淀生成；杠杆不平衡

B．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出；溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉

C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡

D．右边球上出现红色，左边溶液的碱性增强

【答案】B

【详解】A．左烧杯中发生2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，不生成沉淀，故A错误；

B．左烧杯中发生2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，右烧杯中发生Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，观察到铝球表面有气泡产生，溶液澄清，而铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，由反应可知左烧杯中Al的质量变小，右烧杯中Fe球上生成Cu质量变大，杠杆右边下沉，故B正确；

C．由选项B的分析可知，反应后去掉两烧杯，杠杆不能平衡，故C错误；

D．右边球上生成Cu，球上出现红色，而左边溶液中消耗NaOH，则c(OH-)减小，碱性减弱，故D错误；

故选B。

5．下列有关金属及其合金的说法不正确的是

A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的

B．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用

C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹

D．生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加

【答案】D

【详解】A. 目前我国流通的硬币是由合金材料制成，A正确；

B. 制造照明弹就是利用了镁燃烧发出耀眼的白光， B正确；

C. 铝表面覆盖致密的氧化物薄膜，对金属起保护作用， C正确；

D. 生铁含碳量最高，普通钢次之，不锈钢最少，D错误；

综上所述，本题选D。

6．金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是（ ）。

A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B．Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3

C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4 D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3

【答案】D

【详解】A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl中反应方程式分别为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、2NaOH+CO2=Na2CO3 +H2O、Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl，所以能一步实现，故A不选；

B．Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3中反应分别是Fe和过量的硝酸反应生成Fe(NO3)3，Fe(NO3)3和氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)3，加热Fe(OH)3分解生成Fe2O3，所以能一步实现，故B不选；

C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4中反应方程式分别为：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、MgCl2+2NaOH= Mg(OH)2↓+2NaCl、Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O，所以能一步实现，故C不选；

D．氧化铝和水不反应，所以不能一步生成氢氧化铝，故D选。

答案选D。

7．天然氧化铝晶体俗称刚玉，常因含有杂质而呈各种色彩。下列叙述不正确的是（　　）

A．刚玉中混入微量的铬元素称为红宝石

B．刚玉中混入微量的钛元素或铁元素称为蓝宝石

C．蓝宝石和红宝石都是制作名贵首饰的材料

D．蓝宝石和红宝石都只能从自然界中来获得

【答案】D

【详解】红宝石、蓝宝石的主要成分都为氧化铝，因为其含有杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铬而呈红色，蓝宝石则含有氧化铁及氧化钛而呈蓝色。它们都是制作名贵首饰的材料，其微粒可制精密仪表和手表的轴承。除天然产外，工业上常用电熔法处理氧化铝而制成人造刚玉或电熔刚玉，故D不正确。故选D。

8．下列化学方程式与事实相符且书写正确的是（   ）

A．炼铁高炉中生成铁：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑

B．铝放入稀硫酸中：Al+H2SO4=AlSO4+H2↑

C．向氢氧化钠溶液中加入硫酸铜溶液：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4

D．向小苏打中滴加稀硫酸： Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑

【答案】C

【详解】A. 焦炭会把二氧化碳还原为一氧化碳，因此炼铁高炉中生成铁的反应方程式为3C+Fe2O32Fe+3CO↑，故A错误；

B. 铝放入稀硫酸中，生成的硫酸铝的化学式为Al2(SO4)3，反应的方程式为：2Al+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2↑，故B错误；

C. 向氢氧化钠溶液中加入硫酸铜溶液：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4，故C正确；

D. 小苏打是碳酸氢钠，向小苏打中滴加稀硫酸的化学方程式为 2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑，故D错误；

故答案选C。

9．铝土矿是冶炼金属铝的重要原料，其中主要成分为 Al2O3、Fe2O3 等。工业上可 NaOH 溶解 Al2O3 使 其与杂质分离：Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O

（1）找出上述反应中化合价为负值的元素，写出化合价_____。

（2）同温同压下，上述元素形成的气体密度最大的物质的分子式为_____。

（3）上述反应中两种金属元素对应单质的活泼性强弱关系为：____，从原子结构的角度分析其原因：_________。

（4）若根据化学性质进行物质分类，则 Al2O3 属于______氧化物，据此推测下列反应方程式正确的是______。

A．Al2O3+3H2O═2Al（OH）3

B.2Al（OH）3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O

C．Al（OH）3+NaOH═NaA1O2+2H2O

D NaAlO2+4HCl═AlCl3+2H2O

【答案】-2    O3    Na＞Al    两者电子层数相同，Na的质子数比Al的质子数小，较易失去最外层电子    两性    BCD   

【详解】（1）只有O为负2价

（2）同温同压下，上述元素形成的气体密度最大的物质的分子式为O3，故答案为：O3；

（3）上述反应中两种金属元素对应单质的活泼性强弱关系为Na＞Al；从原子结构的角度分析其原因为两者电子层数相同，Na的质子数比Al的质子数小，较易失去最外层电子，故答案为：Na＞Al；两者电子层数相同，Na的质子数比Al的质子数小，较易失去最外层电子；

（4）Al2O3可与酸、强碱反应生成盐和水，为两性氧化物；氧化铝与水不反应，氢氧化铝为两性氢氧化物，则BC中方程式合理，氢氧化铝可溶于盐酸，则D中合理，故答案为：两性；BCD。

10．某同学通过以下装置测定M样品（只含、、）中各成分的质量分数。取两份质量均为的M样品，按实验1（如图1）和实验2（如图2）进行实验，该同学顺利完成了实验并测得气体体积分别为和（已折算到标准状况下）。

（1）该实验中所用稀硫酸是用98％的浓硫酸配制的，则该浓硫酸的物质的量浓度是______。

（2）写出实验1中可能发生反应的离子方程式：____________________________________。

（3）对于实验2，平视读数前应依次进行的两种操作是：①____________，②____________。

（4）M样品中铜的质量分数的数学表达式为（用和表示）：________________________。

（5）该实验需要的溶液，请回答下列问题：

①配制时应称量______；

②配制溶液时，固体中含有杂质会导致所配溶液浓度______。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同）。

（6）若拆去实验2中导管a，使测得气体体积______；实验1进行实验前，B瓶中水没有装满，使测得气体体积______。

【答案】18.4    2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑    冷却到室温    调整BC液面相平    或    10.0    偏大    偏大    无影响   

【详解】（1）根据可得浓硫酸的物质的量浓度为；

（2）实验1中氢氧化钠溶液只与铝反应，反应的离子方程式为：2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；

（3）对于实验2，平视读数前应等到冷却到室温；并上下移动C量气管，使B、C液面相平，其目的是使B管收集的气体压强等于外界大气压，这样读得的读数才准确；

（4）根据V1结合铝与氢氧化钠的反应可知样品中铝的质量为，铁和铝都与酸反应生成氢气，所以根据V2-V1即为铁与盐酸反应生成的氢气，所以样品中铁的质量为，所以样品中铜的含量为=mg-，故铜的质量分数的表达式为：或；

（5）①要配制0.50mol•L﹣1的NaOH溶液480mL，所用容量瓶应为500mL，所以配制时应称量0.50mol•L﹣1×0.5L×40g/mol=10.0g NaOH；

②NaOH固体中含有Na2O杂质，相同质量时，氧化钠与水反应生成更多的氢氧化钠，使得溶液中氢氧化钠偏多，所以会导致所配溶液浓度偏大；

（6）若拆去实验2导管a，加入液体时，排出锥形瓶中部分空气，导致测定的气体体积偏大；如果实验1实验前B瓶液体没有装满水，不影响实验结果，因为理论上B管收集的气体体积等于排入C管里液体的体积。