2024新教材高中化學第三章第二節(jié)第一課時鐵合金鋁和鋁合金課時作業(yè)含解析新人教版必修第一冊

PAGE6-鐵合金鋁和鋁合金A篇·學問對點訓練學問點1合金及其特點、用途1.合金與純金屬制成的金屬材料相比，優(yōu)點是()①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大'②一般地，合金的熔點比它的各成分金屬的更低'③變更原料的配比、變更生成合金的條件，可以得到具有不同性能的合金'④合金比純金屬的導電性能更強'⑤合金比純金屬的應用范圍更廣泛A.①②③⑤ B．②③④C.①②④ D．①②④⑤答案A解析一般狀況下純金屬的導電性比合金的導電性好，④錯誤。2.在生活、生產(chǎn)中，目前用量最大、用途最廣的合金是()A.鈦合金 B．銅C.鋼 D．硬鋁答案C3.下列說法不正確的是()A.青銅是我國運用最早的合金B(yǎng).生鐵是合金，鋼是純鐵C.生鐵的熔點比純鐵低D.合金的硬度一般比它各成分金屬的硬度大答案B解析鋼是鐵的合金。4.鈦和鈦的合金被譽為“21世紀最有發(fā)展前景的金屬材料”，它們具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”。關于鈦和鈦的合金的用途中，不切合實際的是()A.用來作保險絲B.用于制造航天飛機C.用來制造人造骨D.用于家庭裝修，作鈦合金裝飾門答案A解析依據(jù)題給信息，鈦和鈦的合金熔點高，故不能作保險絲；密度小、可塑性好、易加工，故為制造飛機及家庭裝飾的好材料；鈦的“生物相容性”說明人體對鈦排異性小，是制造人造骨的好材料。5.經(jīng)探討發(fā)覺，含有95%的鋁和5%的鎵、銦及錫組成的新型合金與水能快速反應制得氫氣，整個反應中只消耗鋁，而反應生成的Al2O3可回收再利用，這樣不僅降低了制氫氣的成本，而且便利快捷，這一發(fā)覺將燃氫汽車的研發(fā)推向新的里程碑。下列有關說法不正確的是()A.此合金肯定比純鋁松軟B.鋁作為還原劑，有資源豐富的優(yōu)勢C.合金與水反應的總反應式為2Al＋3H2O=Al2O3＋3H2↑D.合金中的鎵、銦及錫對鋁與水的反應可能起催化作用答案A解析合金的硬度一般比組成合金的各材料的硬度大，A錯誤；鋁是地殼中含量最高的金屬元素，B正確；由題中信息和純鋁在常溫下與水不反應知C、D正確。學問點2鋁與氧化鋁6.下列關于Al2O3的說法正確的是()A.Al2O3是金屬氧化物，也是兩性氧化物B.Al2O3加熱分解為鋁和氧氣C.Al2O3結(jié)構(gòu)致密，所以可用鋁制容器盛鹽酸和NaOH溶液等D.擦去表面氧化鋁的鋁條，在酒精燈上灼燒時，熔化的鋁滴落下來答案A解析Al2O3屬于兩性氧化物，A正確；Al2O3性質(zhì)穩(wěn)定，加熱也不分解，B錯誤；Al2O3既可以與鹽酸反應，又能和NaOH反應，C錯誤；鋁會很快與O2反應生成Al2O3，Al2O3熔點很高，使熔化的鋁不會滴落下來，D錯誤。7.下列變更不行能通過一步試驗干脆完成的是()A.Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3C.Al→AlOeq\o\al(－,2) D．Al3＋→Al(OH)3答案B解析Al(OH)3加熱分解可干脆得Al2O3，Al與強堿溶液反應可得AlOeq\o\al(－,2)，Al3＋遇堿可干脆得Al(OH)3，Al2O3難溶于水，不能通過一步反應得Al(OH)3，應將Al2O3與酸或堿反應得Al3＋或AlOeq\o\al(－,2)，再與堿或酸反應，才能得Al(OH)3。8.下列說法正確的是()A.Al2O3難溶于水，不與水反應，所以它不是Al(OH)3對應的氧化物B.因為Al2O3是金屬氧化物，所以它是堿性氧化物C.Al2O3能與全部的酸、堿溶液反應D.Al2O3能與強酸、強堿溶液反應答案D解析Al2O3雖然難溶于水，但是2Al(OH)3eq\o(=,\s\up15(△))Al2O3＋3H2O，Al2O3和Al(OH)3中Al的化合價相同，所以Al2O3是Al(OH)3對應的氧化物，A項錯誤。金屬氧化物與堿性氧化物是兩個不同的概念，二者沒有必定的聯(lián)系，B項錯誤。Al2O3是兩性氧化物，能與強酸、強堿溶液反應，與弱堿溶液不反應，C項錯誤，D項正確。9.將等物質(zhì)的量的金屬Na、Mg、Al分別與100mL2mol·L－1的鹽酸反應，試驗測得生成氣體的體積V(已折合為標準狀況)與時間t的關系如圖所示，則下列說法錯誤的是()A.反應時，Na、Mg、Al均過量B.x＝2.24C.鈉的物質(zhì)的量為0.2molD.曲線b表示Mg與鹽酸的反應答案A解析分析圖像知，等物質(zhì)的量的金屬Na、Mg、Al分別與100mL2mol·L－1的鹽酸反應，最終生成氫氣的體積在標準狀況下相同，則三種金屬置換出的氫氣量相等，即三種金屬失電子的物質(zhì)的量相等。若鹽酸過量，等物質(zhì)的量的三種金屬失電子的物質(zhì)的量之比是1∶2∶3，故鹽酸不行能過量；反應時，Na不行能過量，假如過量會與溶劑水反應，生成的氫氣量會比Mg、Al生成的氫氣量多，應當是HCl和Na恰好反應完全，而Mg、Al還有剩余，A錯誤。由于酸不足，所以生成氫氣的量為n(H2)＝0.5n(HCl)＝0.1mol，所以標準狀況下的體積為2.24L，即x＝2.24，B正確；生成0.1mol的氫氣需0.2mol的鈉，C正確；依據(jù)金屬活動性依次：Na>Mg>Al，可知反應速率：Na>Mg>Al，故曲線b表示Mg與鹽酸的反應，D正確。10.某學習小組用如圖所示裝置測定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)和鋁的相對原子質(zhì)量。(1)A中試劑為________。(2)B中發(fā)生反應的化學方程式為_______。(3)若試驗用鋁鎂合金的質(zhì)量為ag，測得反應生成氫氣體積為bmL(已換算為標準狀況)，B中剩余固體的質(zhì)量為cg，則鋁的相對原子質(zhì)量為________。(4)試驗過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，則測得鋁的質(zhì)量分數(shù)將________(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)。答案(1)NaOH溶液(2)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(3)eq\f(33600a－c,b)(4)偏小解析(1)鋁鎂合金中鋁和鎂都與強酸反應，但鋁和NaOH溶液反應而鎂和NaOH溶液不反應，所以A中的試劑應選擇NaOH溶液。(3)測得反應生成H2的體積為bmL，其物質(zhì)的量為eq\f(b×10－3L,22.4L·mol－1)，由2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，可知Al的物質(zhì)的量為eq\f(b,33600)mol，則Al的摩爾質(zhì)量為eq\f(a－cg,\f(b,33600)mol)＝eq\f(33600a－c,b)g·mol－1，所以鋁的相對原子質(zhì)量為eq\f(33600a－c,b)。(4)假如在試驗過程中未洗滌固體，則殘留物的質(zhì)量偏大，鋁的質(zhì)量偏小，導致測得的鋁的質(zhì)量分數(shù)偏小。B篇·綜合提升訓練11.碲鋅鎘(Te-Zn-Cd)晶體可以用于制造紅外探測器的基礎材料，下列有關敘述中不正確的是()A.它是由Te、Zn、Cd按肯定比例形成的化合物B.它易導電、導熱，具有延展性C.它的熔沸點比Zn的低D.它的硬度和強度比Cd的大答案A解析碲鋅鎘晶體是由Te、Zn、Cd按肯定比例熔合而成的具有金屬特性的合金，合金是混合物，一般合金具有比成分金屬低的熔沸點、高的硬度和強度。12.金屬Ti(鈦)是一種具有很多優(yōu)良性能的較為昂貴的金屬，鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料。某化學愛好小組在試驗室探究Ti、Mg、Cu的活動性依次。他們在相同溫度下，取大小相同的三種金屬薄片，分別投入等體積等濃度的足量稀鹽酸中，視察現(xiàn)象如下：下列有關三種金屬的說法正確的是()A.三種金屬的活動性由強到弱的依次是Ti、Mg、CuB.若鈦粉中混有Mg，提純Ti時可用稀鹽酸除去MgC.用Ti從CuSO4溶液中置換出Cu是工業(yè)制取Cu的很好途徑D.Cu和稀鹽酸不發(fā)生化學反應答案D解析Ti在鹽酸中比Mg放出氣泡的速率小，說明Ti的金屬活動性比Mg弱，A不正確；由于Ti、Mg均能與稀鹽酸反應，故不能用此法提純金屬鈦，B不正確；Ti是較為昂貴的金屬，用Ti制取Cu成本太高，C不正確；Cu在金屬活動性依次表中排在H的后面，所以Cu不與稀鹽酸發(fā)生反應，D正確。13.某無色溶液中加入鋁粉可以生成H2，則在該溶液中肯定能大量存在的離子組是()A.K＋、Cu2＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－B.K＋、Na＋、Br－、Cl－C.K＋、Ca2＋、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－D.Na＋、Mg2＋、Br－、SOeq\o\al(2－,4)答案B解析該無色溶液中可能存在大量H＋，也可能存在大量OH－。A項，Cu2＋顯藍色，不符合題意；B項，全部離子與H＋和OH－均不反應，符合題意；C項，HCOeq\o\al(－,3)與H＋和OH－均反應，不符合題意；D項，Mg2＋與OH－不能大量共存，不符合題意。14.在一個鋁制的易拉罐內(nèi)充溢CO2氣體，然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH溶液，馬上用膠布密封罐口。經(jīng)過一段時間后，罐壁內(nèi)凹而癟，再過一段時間后，癟了的罐壁重新鼓起來。(1)罐壁內(nèi)凹而癟的緣由是_____________________，離子方程式為_____________________。(2)罐再鼓起來的緣由是_________________，離子方程式為________________________。答案(1)CO2與NaOH溶液反應生成Na2CO3，使得罐內(nèi)氣體壓強小于外界大氣壓強2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2O(2)過量的NaOH與鋁罐反應生成H2，使罐內(nèi)氣體壓強等于或大于外界大氣壓強2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑解析在易拉罐內(nèi)充入CO2后加入NaOH溶液，會發(fā)生反應2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O，而使罐內(nèi)氣體壓強減小，所以易拉罐在外界大氣壓強的作用下而變癟；而后過量的NaOH溶液會與易拉罐中的鋁發(fā)生反應生成H2：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，所以罐內(nèi)氣體壓強會變大，易拉罐又會重新鼓起來。15.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分是Al2O3·H2O、Al2O3·3H2O以及少量Fe2O3、SiO2等)提取純Al2O3作冶煉鋁的原料。(提示：SiO2為酸性氧化物)提取的操作過程可用以下流程圖表示：(1)寫出濾液A中一種溶質(zhì)與過量NaOH溶液反應進入濾液B中的離子方程式：___________________。(2)若步驟①中沒有過濾操作而干脆進入步驟②，對后