3.2 金属材料 同步练习题
一、选择题
1．某溶液中可能含有以下离子中的若干种：现取体积为的溶液平均分为两等份进行如下实验：
①向一份溶液中加入足量浓溶液并充分加热，收集到标准状况下气体。
②向另一份溶液中加入足量溶液，得到沉淀，再加入足量盐酸充分反应后，过滤、洗涤、干燥，剩余沉淀
根据上述实验，以下关于原溶液的结论一定正确的是
A． B．一定只含有：
C．一定不含和 D．
2．实验室下列做法正确的是
A．金属钠着火立即用水扑灭 B．用二硫化碳清洗试管壁附着的硫
C．氢氧化钠溶液保存在玻璃塞试剂瓶中 D．隔绝空气密封保存日常所用铝条
3．设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A．2.0g和的混合物中含有的电子数为
B．120g由和组成的混合固体中数目小于
C．5.6g中未成对电子数为0.4
D．0.1molNa和0.1molAl分别投入足量NaOH溶液中，均消耗氧化剂0.1
4．“神八”与“天宫一号”的成功对接，标志着中国的航空铝材处于世界领先的行列。下列关于铝合金的说法中错误的是
A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的硬度大
B．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼
C．镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱(NaOH)腐蚀
D．镁铝合金在盐酸中无法溶解
5．下列离子方程式正确的是
A．铝溶于NaOH溶液：2Al＋2OH-＋H2O=2AlO＋3H2↑
B．向NaAlO2溶液中加入少量盐酸：AlO＋4H＋=Al3＋＋2H2O
C．向Al(OH)3沉淀中加入足量盐酸：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O
D．氧化铝溶于足量NaOH溶液：Al2O3＋OH-=AlO＋H2O
6．铝的表面容易生成一层稳定的氧化膜，下列关于此氧化膜的叙述不正确的是
A．氧化膜的主要成分为Al2O3
B．氧化膜可以保护金属铝，防止铝继续被氧化
C．铝表面疏松的氧化膜使金属铝具有耐磨性和抗腐蚀性
D．氧化膜使性质活泼的金属铝成为了一种应用广泛的金属
7．下列关于金属性质的叙述中正确的是
A．Na加入到过量FeCl3溶液中可得Fe
B．金属单质参与反应时，金属一定失电子
C．铁丝不论在空气中还是纯氧中都不会燃烧
D．铝不易被氧化
8．2020年6月1日，湖北省人大常委会审议通过《湖北省城乡生活垃圾分类管理条例》。下列分类错误的是
A．鱼骨菜叶——厨余垃圾
B．装过食用油的塑料瓶——可回收垃圾
C．消毒剂及其包装物——有害垃圾
D．踩扁的易拉罐——其他垃圾
二、非选择题
9．回答下列问题：
(1)Al与Fe2O3发生铝热反应的化学方程式为 ，该反应中氧化剂是 ，还原剂是 。(用化学式表示)
(2)工业上电解冶炼铝的化学方程式为 ，若电路中通过1 mol电子，可以得到Al g。
10．根据图像中的信息先确定反应物和生成物，然后根据图像中各物质量的关系确定反应物和生成物的计量关系。如向密闭容器中加入0.2molH2S，反应在不同温度(900～1500℃)下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图所示，则在此温度区间内，H2S热分解反应的化学方程式为 。
11．Ⅰ.2.7gAl与的稀盐酸充分反应，试计算：
(1)在标准状况下生成氢气的体积为 L。
(2)用6.0mol/L盐酸配制盐酸，需要量取6.0mol/L盐酸的体积 mL。
Ⅱ．现有和的混合溶液，将其分为两等份，向其中一份中加入溶液，至恰好不再产生沉淀，消耗50mL，将沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为mg；向另一份溶液加入铁片，充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干，称其质量比原来减轻了0.56g。试计算：
(1)m= 。
(2)则原溶液中K+的物质的量浓度为 mol/L(写出计算过程)。
12．二氧化锰(MnO2)与浓盐酸混合加热可得到氯气，如图是制取Cl2，并探究Cl2化学性质的装置图。
(1)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为
(2)若要得到干燥纯净的气体，则B中应盛放的试剂是 ，作用是 ；C中应盛放的试剂是 ，作用是 。
(3)E中若装有淀粉碘化钾溶液，能观察到的实验现象是 。
(4)G中的试剂可为
(5)甲同学用含有73 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，结果制得Cl2的质量小于35.5 g，这是由反应过程中盐酸的浓度变小造成的。请说明导致盐酸浓度变小的原因： 。
【参考答案】
一、选择题
1．A
【分析】①向一份溶液中加入足量浓溶液并充分加热，收集到标准状况下气体，该气体为NH3，说明溶液中含有，n()=n(NH3)= =0.06mol；
②向另一份溶液中加入足量溶液，得到沉淀，再加入足量盐酸充分反应后，过滤、洗涤、干燥，剩余沉淀，该沉淀为BaCO3和BaSO4的混合固体，说明溶液中含有，没有，其中n()=n(BaSO4)==0.02mol，n()=n(BaCO3)==0.02mol；根据电荷守恒可知，溶液中一定存在K+，无法确定是否含有Cl-，若不存在Cl-，n(K+)+ n()=2n()+2n()，n(K+)=0.02mol，若存在Cl-，n(K+)>0.02mol，以此解答。
解析：A．由分析可知，溶液中n(K+)>0.02mol，，故A正确；
B．由分析可知，溶液中一定含有：、K+，故B错误；
C．由分析可知，无法确定溶液中是否含有，故C错误；
D．由分析可知，溶液中，故D错误；
故选A。
2．B
解析：A．金属钠燃烧产生过氧化钠，过氧化钠与水反应生成氧气，因此金属钠着火不能用水扑灭，A错误；
B．硫难溶于水，易溶于二硫化碳，因此可以用二硫化碳清洗试管壁附着的硫，B正确；
C．氢氧化钠会与玻璃中的二氧化硅反应生成有粘性的硅酸钠，时间长了，玻璃塞容易打不开，因此氢氧化钠溶液不能保存在玻璃塞试剂瓶中，C错误；
D．铝能与空气中的氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝与氧气进一步反应，因此不需要隔绝空气保存，D错误；
答案选B。
3．D
解析：A．D216O和14ND3的摩尔质量均为20g/mol，2.0gD216O和14ND3的混合物的物质的量为0.1mol，D216O和14ND3的分子中含电子数都为10，则含有的电子数为NA，A项正确；
B．硫酸氢钠固体含有钠离子和硫酸氢根离子，不含硫酸根离子，120g由和组成的混合固体的物质的量为1mol，故数目小于，B项正确；
C．Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d6，则5.6gFe2+中未成对电子数为，C项正确；
D．Al和氢氧化钠溶液反应的方程式为2Al+2H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2↑，可以认为分两步进行，第一步为2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑，0.1molAl反应消耗氧化剂为0.3，第二步为Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2 H2O ，D项错误；
答案选D。
4．D
解析：A．合金是混合物，合金要比组成其纯金属的熔点低、硬度大，铝合金是一种混合物，它比纯铝的硬度大，A正确；
B．铝易被氧化，铝合金应在溶剂层覆盖下熔炼，可隔绝空气，防止高温铝液被氧化，B正确；
C．镁铝合金中的铝能与氢氧化钠溶液反应，C正确；
D．镁、铝都能与盐酸反应，镁铝合金在盐酸中能溶解，D错误；
答案选D。
5．C
解析：A．H、O元素质量不守恒，正确的写法为：2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑，A项错误；
B．向NaAlO2溶液中加入少量盐酸应生成Al(OH)3沉淀，即AlO＋H2O＋H＋=Al(OH)3↓，B项错误；
C．向Al(OH)3沉淀中加入足量盐酸，生成氯化铝和水，离子方程式为：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，C项正确；
D．Al2O3与足量NaOH溶液反应，其离子方程式为：Al2O3＋2OH-=2AlO＋H2O，D项错误；
答案选C。
6．C
解析：A．铝容易和空气中氧气生成致密的氧化铝薄膜，氧化膜的主要成分为Al2O3，A正确；
B．铝容易和空气中氧气生成致密的氧化铝薄膜，故氧化膜可以保护金属铝，防止铝继续被氧化，B正确；
C．生成致密的氧化铝薄膜，C错误；
D．氧化膜使性质活泼的金属铝具有良好的抗腐蚀性，从而成为了一种应用广泛的金属，D正确。
故选C。
7．B
解析：A. Na加入到过量FeCl3溶液中，首先是和水反应，而不是和FeCl3发生置换反应，故A错误；
B. 由于金属原子最外层电子小于4，在反应中容易失去电子，故金属单质参与反应时，金属一定失电子,故B正确；
C. 铁丝在氧气中能燃烧生成四氧化三铁，在空气中不能燃烧，故C错误；
D. 铝是活泼金属，容易被氧化，故D错误；
本题答案 B 。
8．D
解析：A．鱼骨菜叶属于厨余垃圾，A正确；
B．塑料瓶为塑料制品，为可回收垃圾，B正确；
C．消毒剂及其包装物可能含有病菌，为有害垃圾，C正确；
D．易拉罐为金属制品，属于可回收垃圾，D错误；
故选D。
二、非选择题
9．(1) 2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe Fe2O3 Al
(2) 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 9
解析：（1）Al与Fe2O3发生铝热反应生成Al2O3与Fe，化学方程式为2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe，该反应中铝元素从0价升高到+3价、铁元素从+3价降低到0价，则氧化剂是Fe2O3，还原剂是Al。
（2）工业上电解熔融Al2O3来冶炼铝，化学方程式为2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，反应中铝元素从+3价升高到0价、氧元素从-2价升高到0价，则每生成1molAl即27gAl、转移3mol电子，若电路中通过1 mol电子，可以得到Al=9g。
10．2H2S2H2+S2
解析：图中纵轴表示各组分的体积分数，的分解反应为吸热反应，随着温度升高，体积分数减小的是反应物，体积分数增大的是生成物单质硫和氢气；选择时的数据进行分析，的体积分数为，此时生成的两种单质的体积分数分别为、，若将单质硫写为“”，则与氢气的体积分数应该相等，若将单质硫写为双原子分子“”，则氢气的体积分数为“”的两倍，故热分解反应的化学方程式为。
11．36 100 11.65 0.2
【分析】Ⅰ.2.7gAl与的稀盐酸充分反应的计算，要根据化学方程式分析反应是否是恰好反应，然后才可以把相关数据代入计算。
Ⅱ根据溶液的均一性，分成两等份的溶液和原溶液成分是一样的，然后根据加入的BaCl2溶液的量可以求出生成沉淀BaSO4的量，进而求出其质量；第二份溶液中加入铁片，能和铁片反应的是Fe2(SO4)3，则可根据消耗的铁片的质量求出Fe2(SO4)3的量，从而求出其含有的的量，然后根据总共的物质的量则可求出K2SO4含有的物质的量，进而求出K+的浓度，据此解答。
解析：Ⅰ.2.7gAl与的稀盐酸充分反应，2.7g Al的物质的量为0.1mol，的稀盐酸含溶质HCl的物质的量为0.6mol，根据反应的关系式2Al~6HCl~3H2，可知盐酸是足量的，2 molAl和足量盐酸反应生成3 molH2，则0.1molAl和足量盐酸反应生成氢气n(H2)=0.15mol ，其在标准状况下生成氢气的体积为22.40.15mol=3.36L。
(2)用6.0mol/L盐酸配制盐酸，根据稀释规律，c(浓溶液),，可得6mol/L=3mol/LmL ，则=100mL，则需要量取6.0mol/L盐酸的体积为100 mL。
Ⅱ. (1)将和混合液分为两等份,则其中一份体积是200mL，与50mL 溶液恰好反应生成沉淀mg，则沉淀是BaSO4，根据关系式BaCl2~ BaSO4，可知n(BaSO4)=n(BaCl2)=0.05L1mol/L=0.05 mol，则其质量为m(BaSO4)= 0.05 mol233g/mol=11.65g。
(2) 向另一份溶液加入铁片，则发生的离子反应是Fe+2Fe3+=3 Fe2+，充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干，称其质量比原来减轻了0.56g，也就是减少了0.01molFe ，根据离子方程式，可求出参加反应的Fe3+是0.02mol，根据关系式2Fe3+~3Fe2(SO4)3，可知一份溶液中Fe2(SO4)3含有的为0.03mol，经过(1)的计算，可知一份溶液中总共含有为0.05mol，则可知一份溶液中含有K2SO4的物质的量为0.02 mol，则n (K+)=0.04 mol，则c(K+)==0.2mol/L，每份溶液和原混合液浓度是一样的，因此原溶液中K+的物质的量浓度为0.2mol/L。
12．(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2) 饱和食盐水 吸收混合气体中的HCl 浓硫酸 吸收混合气体中的水蒸气
(3)溶液变蓝
(4)NaOH溶液
(5)反应消耗HCl；氯化氢挥发；反应生成水
【分析】在装置A的烧瓶中MnO2与浓盐酸混合加热发生反应制取Cl2，反应方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。由于浓盐酸具有挥发性，挥发的HCl与Cl2及水蒸气导入装置B中盛有饱和食盐水的洗气瓶中，以除去杂质HCl；然后在装置C中通过浓硫酸干燥洗气得到纯净Cl2；Cl2的密度比空气大，可以使用向上排空气的方法收集；Cl2具有强氧化性，会将E装置的KI氧化为I2单质，使淀粉溶液变为蓝色，据此检验氯气；装置F的作用是安全瓶，可以防止倒吸；氯气是有毒气体，不能随意排入大气，可根据氯气能够与碱反应的性质，多余的Cl2用NaOH溶液进行吸收，防止污染大气。
解析：（1）在圆底烧瓶中MnO2与浓盐酸混合加热发生反应制取Cl2，反应方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（2）若要得到干燥纯净的气体，则B中应盛放的试剂是饱和食盐水，其作用是除去Cl2中的杂质HCl；C中应盛放的试剂是浓硫酸，作用是干燥Cl2；
（3）装置E中若装有淀粉碘化钾溶液，Cl2与KI在溶液中发生反应：Cl2+2KI=2KCl+I2，I2使淀粉溶液变为蓝色，故能观察到的实验现象是溶液变蓝色；
（4）Cl2是大气污染物，可根据Cl2能够与碱反应的性质，用NaOH溶液进行尾气处理，故G中的试剂可以是NaOH溶液；
（5）73 g HCl的物质的量n(HCl)=，根据方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中物质反应转化关系可知：2 mol HCl若完全发生上述反应，理论上应该产生0.5 mol Cl2，其质量是35.5 g，但结果制得Cl2的质量小于35.5 g，这是由反应过程中盐酸的浓度变小造成的，导致盐酸浓度变小的原因有：反应消耗HCl；浓盐酸中HCl的挥发；反应生成水对溶液的稀释作用。
