2021年新教材高中化学 第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料作业（含解析）新人教版必修第一册.docx

1、第二节 金属材料【基础巩固】1.下列文物的材质属于合金的是( )A.新石器彩陶缸B.商代青铜四羊方尊C.战国水晶杯D.西汉素纱衣解析:青铜属于铜合金。答案:B2.下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )A.K B.NaC.Fe D.Al答案:D3.镁铝合金被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中正确的是( )A.此合金的熔点比镁和铝的熔点都高B.此合金能全部溶解于稀盐酸中C.此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中D.此合金不能全部溶于过量FeCl3溶液中答案:B4.中国银行发行的中国航天普通纪念币,面额为10元,直径为27毫米,材质为双色

2、铜合金。下列关于合金的叙述不正确的是( )A.铜合金和单质铜一样,具有良好的导电性、导热性和延展性B.铜合金的硬度比单质铜大C.铜合金的熔点比单质铜低D.该纪念币能完全溶解于稀硫酸中答案:D5.纯铁的熔点为1 535 ,而在高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1 200 左右就熔化了,这是因为( )A.铁的纯度越高,熔点越低B.合金的熔点比其成分物质的熔点高C.形成了铁碳合金,所以熔点变低D.生铁在高炉内熔化的过程中发生了化学反应解析:合金的熔点低于其成分物质的熔点,纯铁熔点较高,所以高炉中炼铁时,生铁在1 200 左右就熔化了;熔化没有新物质生成,是物理变化。答案:C6.若1.8 g某

3、金属与足量盐酸反应,放出2.24 L H2(标准状况),则该金属是( )A.Al B.MgC.Fe D.Zn解析:解答本题的难点在于该金属的价态不明确,若知道该金属在化合物中的价态,由H2的物质的量便可得该金属的物质的量,从而得摩尔质量,最终得该金属的相对原子质量,便可解决问题。由此我们假设金属为R,反应后生成的化合物中R元素的化合价分别为+1价、+2价、+3价,当化合价为+1价时,M(R)=9 gmol-1;当化合价为+2价时,M(R)=18 gmol-1;当化合价为+3价时,M(R)=27 gmol-1,综合考虑,正确的只有当化合价为+3价时,R为Al时合适。答案:A【拓展提高】7.等体积

4、、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加入等质量的铝,生成氢气的体积比为56,则甲、乙烧杯中的反应情况可能分别是( )A.甲、乙中都是铝过量B.甲中铝过量,乙中碱过量C.甲中酸过量,乙中铝过量D.甲中酸过量,乙中碱过量解析:发生的反应有:2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2;2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2,讨论:(1)若酸、碱均过量,则产生的氢气取决于铝,铝的质量相同,氢气的体积比为11。(2)若酸、碱均不足,产生的氢气取决于酸、碱,根据化学方程式可知,氢气的体积比为23。(3)现在的比值是56,处于 23和11之间,由于等物质的量的铝消耗

5、硫酸的物质的量大于碱的物质的量,此时铝对于酸过量而对于碱不足。答案:B8.现代建筑的门窗架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行以下实验(每一步试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成可能为(已知硅与氢氧化钠反应放出氢气)( )样品A.Al、Mg、Si、Zn B.Al、Fe、Zn、NaC.Al、Na、Cu、FeD.Al、Cu、Mg、Si解析:硬铝中一定含有Al,样品加入足量稀盐酸后有难溶物存在,说明有金属活动性在H之后的金属或非金属存在,再加入浓氢氧化钠溶液后有气体生成和难溶物存在,根据题目信息可知硬铝样品中含有Si,最终的难溶物为Cu,D项正确。答案:D9. 把1.1 g铁、铝混合物溶于

6、200 mL 5 molL-1盐酸中,反应后盐酸中HCl的物质的量浓度变为4.6 molL-1(溶液体积变化忽略不计)。求:(1)反应中消耗HCl的物质的量。(2)该混合物中铝、铁的物质的量。解析: (1)消耗HCl的物质的量:0.2 L5 molL-1-0.2 L4.6 molL-1=0.08 mol。(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al+6HCl2AlCl3+3H22 mol6 molx3xFe+2HClFeCl2+H21 mol 2 moly 2y27 gmol-1x+56 gmol-1y=1.1 g,3x+2y=0.08mol,解得x=0.02 mol,y=0.01 mol

7、。答案: (1)0.08 mol(2)Al:0.02 molFe:0.01 mol【挑战创新】10.某课外兴趣小组为探究某种铝合金(合金元素为Mg、Al)是否符合国家质量标准(国家规定其中铝含量不能低于78%),设计下图装置进行实验。(1)如何检验该装置的气密性: 。(2)合金样品固体M与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。(3)倾斜左边装置使氢氧化钠溶液(足量)与质量为a的合金粉末(固体M)充分反应,待反应停止后,进入量气管的气体的体积为V(已折算成标准状况),若量气管最大量程为50 mL,则固体M中铝的质量m(Al)范围为 。(4)若将装置中的氢氧化钠溶液替换为足量的盐酸,则反应停止后量气管

8、内气体体积 (填“”“”或“=”)V。解析: (1)利用压强差法检查装置的气密性。(2)Mg、Al中只有Al可与NaOH反应:2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2。(3)量气管最大量程为50 mL,即产生H2的体积最大为50 mL,设产生50 mL H2需要Al的质量为x。2Al3H254 g 3 molx 5010-3L22.4 Lmol-154 gx=3mol5010-3L22.4 Lmol-1,x0.04 g。产生气体的体积不能超过量气管的最大量程,故0m(Al)0.04 g。(4)若换为盐酸,则Mg与盐酸反应也产生H2,所以大于使用氢氧化钠溶液产生的气体体积。答案: (1)安装好装置并在量气管内加入水,向下或向上移动水准管,静置片刻,若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差,说明装置气密性良好(2)2OH-+2Al+2H2O2AlO2-+3H2(3)0m(Al)0.04 g或m(Al)