鐵合金-鋁和鋁合金-新型合金(精準(zhǔn)練習(xí))(人教版2019必修第一冊(cè))(解析版)

2021-2022學(xué)年高一化學(xué)同步學(xué)習(xí)高效學(xué)與練（精準(zhǔn)練習(xí)）第三章鐵金屬材料第二節(jié)金屬材料第1課時(shí)鐵合金鋁和鋁合金新型合金1．（2021·云南麗江市·高一期末）合金在生產(chǎn)生活中有廣泛的用途，下列所用材料不屬于合金的是A．家用的鋁窗 B．溫度計(jì)用的水銀C．鑄造用的黃銅 D．建筑用的鋼筋【答案】B【詳解】A．家用的鋁窗含有的元素有鋁、銅、硅、鎂、鋅、錳等，所以是合金，故A不選；B．水銀是單質(zhì)，所以溫度計(jì)用的水銀不是合金，故B選；C．黃銅中含有銅和鋅，所以鑄造用的黃銅是合金，故C不選；D．鋼筋中含有鐵、碳等元素，所以建筑用的鋼筋是合金，故D不選；故選：B。2．（2021·珠海市藝術(shù)高級(jí)中學(xué)高一期中）我國(guó)最早使用的合金是A．鋼鐵 B．黃銅 C．白銅 D．青銅【答案】D【詳解】人類對(duì)金屬材料的使用、跟金屬的活潑性息息相關(guān)，金屬越不活潑人類越早使用。A．鋼鐵為鐵碳合金、鐵比銅活潑；B．黃銅為銅鋅合金；C．白銅中含有鋅、鋁鐵等等；D．青銅為銅錫合金，鋅比錫活潑，則D滿足；答案選D。3．鐵和鐵合金是生活中常見的材料，下列說法正確的是A．純鐵的熔點(diǎn)低于鐵合金 B．純鐵和鐵合金都能導(dǎo)電、傳熱C．純鐵的硬度和強(qiáng)度都高于鐵合金 D．不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素【答案】B【詳解】A．合金的熔點(diǎn)比其組成金屬的熔點(diǎn)要低，故純鐵的熔點(diǎn)高于鐵合金，A錯(cuò)誤；B．純鐵和鐵合金中都含有金屬，故都能導(dǎo)電、傳熱，B正確；C．合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成金屬的純金屬更高，故純鐵的硬度和強(qiáng)度都低于鐵合金，C錯(cuò)誤；D．不銹鋼是鐵合金，里面還有碳元素，D錯(cuò)誤；故選B。4．（2021·云南高一期末）下列關(guān)于合金的說法正確的是①合金只能由兩種或兩種以上的金屬組成②合金具有金屬特性③碳鋼和生鐵的主要成分相同，故性能相同④改變?cè)系呐浔燃吧珊辖鸬臈l件，可得到具有不同性能的合金A．②③ B．②④ C．①② D．①④【答案】B【詳解】①合金可由兩種或兩種以上的金屬或者金屬與非金屬熔合而成，故錯(cuò)誤；②合金是指在一種金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬而形成的具有金屬特性的物質(zhì)，故正確；③碳鋼和生鐵含碳量不同，含碳量越高，硬度越大，因此兩者的性能不同，故錯(cuò)誤；④合金的性質(zhì)與合金的原料配比以及制造工藝有關(guān)，所以改變?cè)系呐浔?、變更制造合金的工藝，可以制得具有不同性能的合金，故正確；故選：B；5．（2021·河北高一期末）下列有關(guān)金屬的用途與相應(yīng)性質(zhì)不對(duì)應(yīng)的是A．用金做飾物是因?yàn)榻鸬幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不褪色B．用鎢做白熾燈燈絲是因?yàn)槠淙埸c(diǎn)高、導(dǎo)電性好C．用鎂合金做汽車部件是因?yàn)殒V的密度小，化學(xué)性質(zhì)活潑D．用鋁做包裝用的鋁箔是因?yàn)槠溲诱剐院?，表面有鈍化膜【答案】C【詳解】A．用金做飾物是因?yàn)榻鸹瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不褪色，A正確；B．鎢熔點(diǎn)高、導(dǎo)電性好，所以用作燈絲，B正確；C．用鎂合金做汽車部件是因?yàn)楹辖鸬拿芏刃。瑥?qiáng)度高，與鎂的化學(xué)性質(zhì)活潑沒有關(guān)系，C錯(cuò)誤；D．用鋁做包裝用的鋁箔是因?yàn)槠溲诱剐院?，且鋁表面易被氧化為一層致密的鈍化膜，D正確；故選C。6．（2021·浙江高一月考）下列有關(guān)物質(zhì)用途說法不正確的是A．純鋁用來制造機(jī)器零件B．碳酸鈉可作為食品添加劑C．氮化硅的熔點(diǎn)高、硬度大，可以用于制作坩堝、高溫軸承、切削刀具等D．用于制造“后母戊鼎”的青銅以及舉世轟動(dòng)的“超級(jí)鋼”均應(yīng)屬于合金【答案】A【詳解】A．純鋁質(zhì)軟，鋁合金硬度大、密度小、耐腐蝕性好，常用來制造機(jī)器零件，故A錯(cuò)誤；B．碳酸鈉俗名純堿，水解呈酸性，且與酸性物質(zhì)反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w，可作為食品添加劑，故B正確；C．氮化硅的熔點(diǎn)高、硬度大，可以用于制作坩堝、高溫軸承、切削刀具等，屬于新型陶瓷材料，故C正確；D．用于制造“后母戊鼎”的青銅屬于銅合金，舉世轟動(dòng)的“超級(jí)鋼”屬于鐵合金，故D正確。故選A。7．（2021·廣東忠信中學(xué)高一月考）下列說法不正確的是A．派克鋼筆尖采用含有銥元素的合金鋼制作，因?yàn)槠湫阅軜O其耐磨損B．儲(chǔ)氫合金是一類能大量吸收H2，并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料C．硬鋁密度小強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，是制造飛機(jī)和飛船的理想材料D．合金中各組分不變，添加比例改變，合金的性能不變【答案】D【詳解】A．含有銥元素的合金，硬度高，耐腐蝕，極其耐磨損，最早應(yīng)用是作筆尖材料，則A說法正確；B．儲(chǔ)氫合金是指利用合金與氫氣反應(yīng)，制成金屬氫化物，能大量吸收氫氣，則B說法正確；C．硬鋁合金密度小，硬度大，強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能，是制造飛機(jī)、飛船等理想材料，則C說法正確；D．合金的性能不僅取決于成分，還于成分比例有關(guān)，則D說法不正確；本題答案D。8．下列關(guān)于金屬鋁的敘述中，不正確的是A．鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑，但在空氣中不易銹蝕B．鋁箔在空氣中受熱可以熔化，且發(fā)生劇烈燃燒C．等質(zhì)量的鋁分別與足量鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出的氣體物質(zhì)的量相等D．鋁的熔點(diǎn)比氧化鋁低【答案】B【詳解】A．鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑，在空氣中表面會(huì)生成氧化鋁薄膜，阻止進(jìn)一步被氧化，則在空氣中不易銹蝕，故A正確；B．鋁箔在空氣中受熱可以熔化，但在表面生成致密的氧化鋁薄膜，熔點(diǎn)較高，不會(huì)劇烈燃燒，故B錯(cuò)誤；C．等質(zhì)量的鋁分別與足量鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒，放出的氣體物質(zhì)的量相等，故C正確；D．氧化鋁的熔點(diǎn)很高，常作為耐高溫材料，鋁的熔點(diǎn)比氧化鋁低，故D正確；故選B。9．（2020·四川達(dá)州市·高一期末）利用下圖裝置做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是A．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為火星四濺，漏斗下方有紅熱熔融物流出B．鋁熱反應(yīng)原理可用于冶煉某些高熔點(diǎn)金屬C．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3D．鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中不涉及的反應(yīng)類型是化合反應(yīng)【答案】D【詳解】A．鋁熱反應(yīng)放出大量的熱，產(chǎn)生高溫、發(fā)出強(qiáng)光，使生成的鐵融化，因此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為火星四濺，漏斗下方有紅熱熔融物流出，故A正確；B．鋁熱反應(yīng)放出大量的熱，產(chǎn)生高溫，因此鋁熱反應(yīng)原理可用于冶煉某些高熔點(diǎn)金屬，故B正確；C．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，故C正確；D．鎂燃燒是化合反應(yīng)，氯酸鉀分解是分解反應(yīng)，鋁熱反應(yīng)是置換反應(yīng)，因此鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中不涉及的反應(yīng)類型是復(fù)分解反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選D。10．（2021·六安市裕安區(qū)新安中學(xué)高一期末）下列物質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)且都有氣體生成的是A．Al B．Al2O3 C．Al(OH)3 D．NaHCO3【答案】A【詳解】A．Al

能和稀鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和氫氣，故A選；B．Al2O3與鹽酸、氫氧化鈉都能反應(yīng)，但均無氣體產(chǎn)生，故B不選；C．Al(OH)3

屬于兩性氫氧化物，能和稀鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水，均無氣體產(chǎn)生，故C不選；D．NaHCO3屬于弱酸酸式鹽，能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，能和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，與氫氧化鈉反應(yīng)沒有氣體產(chǎn)生，故D不選；故選A。11．（2021·淮北市樹人高級(jí)中學(xué)高一開學(xué)考試）某課外活動(dòng)小組收集了一種合金進(jìn)行研究。(1)外觀暗灰色，表皮光滑。(2)在酒精燈上灼燒，火焰呈綠色；合金片熔化，但不滴落。(3)取刮去表皮的金屬10.0g，放入足量稀硫酸中，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H29.96L。(4)另取刮去表皮的金屬10.0g，放入足量NaOH(aq)中，也收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H29.96L。試據(jù)此判斷，合金中一定含有的元素是A．Zn、Mg B．Al、Cu C．Al、K D．Fe、Cu【答案】B【詳解】合金的焰色反應(yīng)呈綠色，表明此合金中含有銅；相等質(zhì)量的合金分別與稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，放出等體積的氫氣，表明該合金中含有鋁，且不含有比銅活潑的金屬，否則與硫酸反應(yīng)放出的氫氣多，所以合金中一定含有Al、Cu，故選B。12．（2020·安徽華星學(xué)校高一月考）質(zhì)量相同的兩份鋁粉，第一份中加入足量的NaOH溶液，第二份中加入足量的鹽酸，在同溫同壓下放出氣體的體積比是A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．2∶3【答案】A【詳解】根據(jù)反應(yīng)方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知：在相同外界條件下等質(zhì)量的Al反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的體積相同，故合理選項(xiàng)是A。13．（2020·天津一中高一期末）已知NaOH＋Al(OH)3=NaAlO2＋2H2O。向集滿CO2的鋁制易拉罐中加入過量NaOH濃溶液，立即封閉罐口，易拉罐漸漸凹癟；再過一段時(shí)間，罐壁又重新凸起。上述實(shí)驗(yàn)過程中沒有發(fā)生的離子反應(yīng)是()A．CO2＋2OH－=CO32-＋H2OB．Al2O3＋2OH－=2AlO2-＋H2OC．2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑D．Al3＋＋4OH－=AlO2-＋2H2O【答案】D【解析】A．向集滿CO2的鋁罐中加入過量氫氧化鈉，首先CO2與氫氧化鈉反應(yīng)，CO2＋2OH－=CO32-＋H2O，表現(xiàn)為鋁罐變癟，故A不選；B．鋁罐表面有氧化膜Al2O3，發(fā)生Al2O3＋2OH－=2AlO2-＋H2O，故B不選；C．鋁罐表面有氧化膜溶解后，接著過量的氫氧化鈉再與鋁罐反應(yīng)，2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑，罐壁又重新凸起，故C不選；D．溶液中沒有鋁離子，故D選。故選D。14．（2021·平頂山市第一中學(xué)高一月考）用鋁箔包裹0.2mol金屬鈉，用針扎出一些小孔，放入水中，完全反應(yīng)后用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體，則收集到的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為A．22.4LH2 B．1.12LH2C．小于1.12LH2 D．大于2.24LH2【答案】D【詳解】Na與H2O會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，0.2molNa反應(yīng)產(chǎn)生0.1mol的H2；反應(yīng)產(chǎn)生的NaOH在溶液中與鋁箔會(huì)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，使產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量比0.1mol多，因此收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積大于2.24L，故合理選項(xiàng)是D。15．（2021·紅河縣第一中學(xué)高一月考）某同學(xué)對(duì)“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒”；“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。由化學(xué)手冊(cè)查閱得有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表。物質(zhì)AlAl2O3FeFe2O3熔點(diǎn)/℃660205415351460沸點(diǎn)/℃246729802750(1)該同學(xué)推測(cè)，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。理由是該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點(diǎn)比鐵的低，此時(shí)液態(tài)的鐵和鋁熔合成鐵鋁合金，你認(rèn)為他的解釋是否合理___________(填“合理”或“不合理”)。(2)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實(shí)驗(yàn)所用試劑是___________，反應(yīng)的離子方程式為___________。(3)實(shí)驗(yàn)室溶解該熔融物，下列試劑中最好的是___________(填序號(hào))，并說明理由：___________。A．濃硫酸B．稀硫酸C．稀硝酸D．氫氧化鈉溶液【答案】合理NaOH溶液2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑B若用A、C溶解樣品會(huì)產(chǎn)生SO2、NO等有毒氣體，用D，則Fe不會(huì)與NaOH溶液反應(yīng)，而用B既能將樣品全部溶解，又不會(huì)生成有害氣體?！驹斀狻?1)由表中數(shù)據(jù)可知，鋁的熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鐵。則反應(yīng)的高溫條件是鋁未反應(yīng)的鋁熔化，與鐵水熔在一起，故解釋合理。(2)檢驗(yàn)鐵鋁合金中是否含有鋁，可以利用鋁能與堿溶液反應(yīng)，而鐵不能來檢驗(yàn)，故實(shí)驗(yàn)所用的試劑是NaOH溶液，鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑。(3)若用A、C溶解樣品會(huì)產(chǎn)生SO2、NO等有毒氣體，用D，則Fe不會(huì)與NaOH溶液反應(yīng)，而用B既能將樣品全部溶解，又不會(huì)生成有害氣體，故選B。16．（2020·云南硯山縣第三高級(jí)中學(xué)高一月考）根據(jù)你學(xué)過的有關(guān)金屬的知識(shí)，回答下列問題(已知：銅、鋅能與硝酸反應(yīng)，而金不反應(yīng))：(1)銅錢在我國(guó)歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣，如圖所示，銅常用于制造貨幣的原因可能是___________(填字母)。A．銅的熔點(diǎn)不是太高，易于冶煉，易于鑄造成型B．銅的性質(zhì)不活潑，不易被腐蝕C．我國(guó)較早地掌握了濕法冶煉銅的技術(shù)D．自然界有大量的游離態(tài)的銅(2)鐵制品的使用更為廣泛，但是鐵制品易生銹，鐵銹的主要成分是___________(填化學(xué)式，下同)，常見的鐵的氧化物還有___________、___________。(3)鋁制品因?yàn)楸砻嬉仔纬芍旅艿难趸X薄膜而經(jīng)久耐用，但該氧化膜易被酸、堿破壞，若使氧化鋁與氫氧化鈉溶液作用，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________?！敬鸢浮緼BCFe2O3FeOFe3O4Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O【分析】根據(jù)銅在自然界的存在和性質(zhì)分析判斷；鐵常見的化合價(jià)有+2價(jià)和+3價(jià)，據(jù)此判斷鐵的氧化物；氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，據(jù)此分析解答?！驹斀狻?1)A．銅的熔點(diǎn)不是太高，易于冶煉、鑄造成型，可應(yīng)用于制造貨幣，故A正確；B．銅的性質(zhì)不活潑，不與空氣中的水、氧氣等反應(yīng)，不易被腐蝕，故B正確；C．我國(guó)較早的掌握了濕法冶煉銅的技術(shù)，利用Fe與硫酸銅反應(yīng)生成Cu，故C正確；D．自然界有大量銅礦，銅主要以化合態(tài)存在與自然界中，開采后提煉Cu，故D錯(cuò)誤；故答案為：ABC；(2)鐵制品易生銹，鐵銹的主要成分是三氧化二鐵；常見鐵的氧化物還有FeO、Fe3O4，故答案為：Fe2O3；FeO；Fe3O4；(3)氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O，故答案為：Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O。17．（2020·貴州省大方縣第一中學(xué)高一月考）按要求寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式，屬于離子反應(yīng)的必須寫離子方程式：(1)除去Na2CO3固體中的NaHCO3_______；(2)向NaAlO2溶液中通入過量的CO2_______；(3)向NaOH溶液中滴加少量的AlCl3_______；(4)鋁與NaOH溶液反應(yīng)_______；(5)AlCl3溶液與NaAlO2溶液混合_______；(6)Al2(SO4)3溶液中滴加過量氨水_______?！敬鸢浮?NaHCO3Na2CO3＋CO2↑+H2OAlO＋CO2(過量)＋2H2O=Al(OH)3↓+HCOAl3＋＋4OH-=AlO＋2H2O2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑Al3＋＋3AlO＋6H2O=4Al(OH)3↓Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH【詳解】(1)碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，因此除去Na2CO3固體中的NaHCO3可用加熱的方法，化學(xué)方程式為2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑+H2O；(2)向NaAlO2溶液中通入過量的CO2生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，離子方程式為AlO＋CO2(過量)＋2H2O=Al(OH)3↓+HCO；(3)向NaOH溶液中滴加少量的AlCl3生成偏鋁酸鈉、氯化鈉水，離子方程式為Al3＋＋4OH-=AlO＋2H2O；(4)鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子方程式為2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑；(5)AlCl3溶液與NaAlO2溶液混合生成氫氧化鋁和氯化鈉，離子方程式為Al3＋＋3AlO＋6H2O=4Al(OH)3↓；(6)Al2(SO4)3溶液中滴加過量氨水生成氫氧化鋁和硫酸銨，離子方程式為Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH。18．（2021·太原市行知宏實(shí)驗(yàn)中學(xué)校高一期末）某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置測(cè)定鋁鎂合金(不含其他雜質(zhì))中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋁的相對(duì)原子質(zhì)量。(1)A中試劑為____。(2)實(shí)驗(yàn)前，先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是____。(3)檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，需進(jìn)行的操作還有：①記錄C的液面位置；②將B中剩余固體過濾，洗滌，干燥，稱重；③待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后，記錄C的液面位置；④由A向B中滴加足量試劑；上述操作的順序是_____(填序號(hào))；記錄C的液面位置時(shí)，除視線平視外，還應(yīng)____。(4)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式