3.2 金属材料 同步练习题
一、选择题
1．2022年10月，长征五号B运载火箭成功将“梦天”实验舱送入预定轨道。该火箭用到大量铝合金材料，下列性质与铝合金材料的航天应用无关的是
A．低密度 B．耐酸蚀 C．耐磨损 D．强韧性
2．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为
A．Fe6O7 B．Fe5O7
C．Fe4O5 D．Fe3O4
3．下列有关工业上金属冶炼的说法不正确的是
A．用电解熔融氯化镁法制镁 B．用一氧化碳高温还原氧化铁法制铁
C．用电解熔融氧化铝法制铝 D．用电解饱和食盐水法制钠
4．下列各项除杂试剂的选择正确的是
选项 主要物质(杂质) 除杂试剂
A
B 碱石灰
C NaOH溶液
D 溶液 稀盐酸
5．下列各组中的物质，不能发生化合反应的是
A．Na与Cl2 B．Na2O与H2O C．Al2O3与HCl D．FeO与O2
6．下列关于物质的用途说法不正确的是
A．工业上将氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉
B．铝制容器一般不能装酸性或碱性试剂
C．氯气溶于水能杀菌、消毒是因为与水反应生成了HClO
D．钠单质在空气中燃烧生成白色氧化钠固体
7．下列物质属于合金的是
A．铜 B．铝 C．钠 D．生铁
8．下列说法不正确的是
A．碳酸钠可用于焙制糕点 B．漂粉精可用于游泳池的消毒
C．氯化铁可用于制作印刷电路板 D．铝合金是制造飞机的材料
二、非选择题
9．写出下列反应的化学方程式
(1)氧化铝与氢氧化钠反应
(2)钠在空气中燃烧
(3)过氧化钠吸收二氧化碳
10．工业上过氧化氢(H2O2)可用于生产过硼酸钠(NaBO3)、过碳酸钠(xNa2CO3 yH2O2)、亚氯酸钠(NaClO2)等。
(1)NaBO3的摩尔质量是 。3molH2O2与 gNaBO3含有的氧原子数相等。
(2)过碳酸钠(xNa2CO3 yH2O2)具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质，取0.1mol过碳酸钠固体与足量稀盐酸反应产生8.8gCO2。
①x= 。
②若0.1mol过碳酸钠的质量是31.4g，则0.05mol过碳酸钠中含H原子的物质的量是 。
(3)现有一瓶浓度为5.3mol L-1的过氧化氢溶液，其密度是1.06g cm-3，则该过氧化氢溶液中H2O2的质量分数是 。
(4)在碱性环境中，可用亚氯酸钠溶液吸收大气中的NO，其反应的化学方程式为4NO+3NaClO2+4NaOH=4NaNO2+3NaCl+2H2O。
①NaClO2中Cl元素的化合价是 。
②用300mL1mol L-1NaClO2溶液能吸收NO(标准状况)的体积是 L。
11．碳酸氢铵，又称碳铵，是一种碳酸盐，含氮17.7%左右。可作为氮肥，由于其可分解为NH3、CO2和H2O三种气体而消失，故又称气肥。
在一定条件下，mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求填空。
(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体的物质的量为： 。NH4HCO3的摩尔质量为 (用含m、d的代数式表示)。
(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρg·L-1，则混合气体的平均摩尔质量为 (用含ρ的代数式表示)。
(3)若在该条件下，所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为 (用含a、b、c的代数式表示)。
12．已知某工业废水中含有大量 CuSO4，少量的 Ag+、Hg2+以及部分污泥，通过下述过程可从该废水中回收硫酸铜晶体及其它物质．
(1)步骤 1 的主要操作是 ，需用到的玻璃仪器除烧杯外有 、 ．
(2)步骤 2 中需加入某种试剂后再将混合物分离，该试剂是(填化学式) ，固体残渣的成分是(填化学式) ．
(3)如何证明该步骤 2 后的溶液 Ag+已除尽 。
(4)步骤 3 中涉及的操作是：蒸发浓缩、 、过滤、烘干。
(5)写出在硫酸铜溶液中加入烧碱溶液发生反应的化学方程式 。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．铝合金材料的密度比较小，用于航天应用可以减少能源的使用，因此与其低密度的性质有关，A不符合题意；
B．铝合金与空气及酸接触时，会在金属表面产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步氧化，因此具有一定的抗腐蚀能力，其用于制航天器与其耐酸蚀的性质无关，B符合题意；
C．铝合金材料比其成分金属具有强的抗腐蚀能力，因此该耐磨损的性质可用于航天事业，C不符合题意；
D．铝合金材料具有一定的韧性，抗应变能力强，其强韧性可应用于作航天器，D不符合题意；
故合理选项是B。
2．B
解析：由反应2FeCl2+Cl2=2FeCl3可知，吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则FeCl2的物质的量为0.05mol；依据题意，140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解，则生成FeCl3的物质的量为=0.2mol，所以原混合物中FeO、Fe2O3的物质的量之比为0.05mol:0.1mol=1:2，从而得出该样品可能的化学式为FeO (Fe2O3)2，即为Fe5O7，故选B。
3．D
解析：A．镁性质活泼，用电解熔融氯化镁法制镁，故A正确；
B．铁性质较不活泼，用热还原法制取，通常用一氧化碳高温还原氧化铁法制铁，故B正确；
C．铝性质活泼，用电解法制取，通常用电解熔融氧化铝法制铝，故C正确；
D．钠性质活泼，用电解熔融氯化钠方法制取，用电解饱和食盐水法得不到钠，故D错误；
故选：D。
4．C
解析：A．氯化氢极易溶于水，但氯气能与水反应，A错误；
B．碱石灰能与水反应，但二氧化碳也能与碱石灰反应，B错误；
C．氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，氧化铝为两性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，C正确；
D．碳酸钠能与稀盐酸反应，但碳酸氢钠也能与稀盐酸反应，D错误；
答案选C。
5．C
解析：A． Na与Cl2反应,是化合反应，故A不符合题意；
B． Na2O与H2O反应,是化合反应，故B不符合题意；
C． Al2O3与HCl反应,是复分解反应，故C符合题意；
D． FeO与O2反应，是化合反应，故D不符合题意；
故C符合题意
6．D
解析：A．工业上将氯气通入冷的石灰乳中反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，氯化钙、次氯酸钙是漂白粉的主要成分，故A正确；
B．铝与酸、碱均能反应，因此铝制容器一般不能装酸性或碱性试剂，故B正确；
C．氯气溶于水生成HClO，HClO具有强氧化性，能杀菌消毒，故C正确；
D．钠单质在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠固体，故D错误；
故答案选D。
7．D
【分析】
合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法熔合成的具有金属特性的物质，属于混合物，据此分析解答。
解析：A．铜是金属单质，属于纯净物，不属于合金，故A不符合题意；
B．铝是金属单质，属于纯净物，不属于合金，故B不符合题意；
C．钠是金属单质，属于纯净物，不属于合金，故C不符合题意；
D．生铁是铁和碳组成的合金，故D符合题意；
答案选D。
8．A
解析：A．碳酸钠的热稳性较好，受热不易分解，且碱性较强，不能用于焙制糕点，而应该用碳酸氢钠，故A说法正确；
B．漂白精的有效成分为次氯酸钙，会与空气中二氧化碳和水反应生成次氯酸，具有强氧化性，能杀菌消毒，故B说法正确
C．氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，故氯化铁可用于制作印刷电路板，故C说法正确；
D．铝合金密度小，硬度大，故可作制造飞机的材料，故D说法正确；
本题答案为D。
二、非选择题
9． Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 2Na+O2Na2O2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
解析：(1)氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；
(2)钠在空气中燃烧生成过氧化钠，化学方程式为2Na+O2Na2O2；
(3)过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
10．(1) 164
(2) 2 0.3mol
(3)17%
(4) +3 8.96
解析：（1）Na的相对原子质量为23，B的相对原子质量为11，O的相对原子质量为16，NaBO3的摩尔质量是；3molH2O2中含有6mol氧原子，所以2molNaBO3与3molH2O2含有的氧原子数相等，NaBO3的质量为；
故答案为，164；
（2）①0.1mol过碳酸钠(xNa2CO3 yH2O2)固体与足量稀盐酸反应产生8.8gCO2，，所以C元素物质的量为0.2mol，所以x为2；
故答案为2；
②碳酸钠分子式为2Na2CO3 yH2O2，0.1mol过碳酸钠的质量是31.4g，过碳酸钠的式量为314g/mol；所以，解得y=3；则0.05mol过碳酸钠中含H原子的物质的量是0.3mol；
故答案为0.3mol；
（3）设溶液体积为1L，5.3mol L-1的过氧化氢溶液含5.3mol，其密度是1.06g cm-3，所以该溶液质量为1060g，则该过氧化氢溶液中H2O2的质量分数是；
故答案为17%；
（4）①NaClO2中Na元素化合价为+1，O元素的化合价为-2，根据化合物中元素化合价代数和为0，可知Cl元素化合价为+3；
故答案为+3；
②300mL1mol L-1NaClO2溶液中，根据反应4NO+3NaClO2+4NaOH=4NaNO2+3NaCl+2H2O，，标准状况下的体积是；
故答案为8.96。
11．(1) mol 6dg·mol-1
(2)ρ×22.4g·mol-1
(3)17a%＋44b%＋18c%
解析：（1）NH4HCO3(s)NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g)，所得混合气体对H2的相对密度为d，M(混)=2d，则n(混)=mol，n(NH4HCO3)=mol，M(NH4HCO3)=mg÷mol=6dg·mol-1；
（2）若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρg·L-1，则混合气体的平均摩尔质量为ρ×22.4g·mol-1；
（3）n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)=a%∶b%∶c%，(混)=17a%＋44b%＋18c%。
12． 过滤 漏斗 玻璃棒 Cu Ag和Cu 取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸，不产生白色沉淀，证明Ag+已除尽 冷却结晶
【分析】（1）根据框图可知，步骤1应为过滤，过滤时需要的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（2）经过滤后的溶液中含有Cu2+、Ag+、Hg2+，根据题意结合金属活动顺序表知步骤2中加入的试剂应该是金属铜，铜将汞和银从溶液中置换出来，汞是液态，故固体残渣是金属银和过量的铜；
（3）从硫酸铜的溶液中得到CuSO4 5H2O，要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干几个过程；
（4）检验银离子，只需加入盐酸即可；
解析：（1）根据框图可知，步骤1应为过滤，过滤时需要的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：过滤；漏斗；玻璃棒；
（2）经过滤后的溶液中含有Cu2+、Ag+、Hg2+，根据题意结合金属活动顺序表知步骤2中加入的试剂应该是金属铜，铜将汞和银从溶液中置换出来，汞是液态，故固体残渣是金属银和过量的铜；故答案为：Cu；Ag、Cu；
（3）检验银离子只需加入稀盐酸即可，故答案为：取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸，不产生白色沉淀，证明Ag+已除尽；
（4）从硫酸铜的溶液中得到CuSO4 5H2O，要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干几个过程，故答案为：冷却结晶；
（5）在硫酸铜溶液中加入烧碱溶液发生反应的化学方程式为，故答案为：。
