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第三章� 第 2节 金属材料课时作业2022-2023学年高中化
学人教版（2019）必修第一册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关物质用途的说法正确的是
A．氯气可用于自来水消毒 B．甲醛可用作食品防腐剂
C．碳酸钠可用来治疗胃酸过多 D．铝制容器可长期存放碱性物质
2．下列说法正确的是
A．高碳钢的含碳量大于2% B．生铁既可铸造也可锻造
C．生铁和钢都属于铁合金 D．生铁是用途最广的合金
3．许多成语蕴含了化学知识。下列成语违背化学理论或化学观念的是
A．煽风点火 B．点石成金 C．滴水穿石 D．百炼成钢
4．将NaOH固体加热融化，可以使用下列哪种材质的坩埚
A．石英坩埚 B．氧化铝坩埚 C．瓷坩埚 D．铁坩埚
5．下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A． 具有强氧化性，可用作漂白剂 B． 能与碱反应，可用作抗酸药
C． 具有两性，可制作耐高温陶瓷 D． 易溶于水，可用于饮用水消
毒
6．生铁的熔点是1100～1200℃，则可推断纯铁的熔点是
A．1085℃ B．1160℃ C．1200℃ D．1535℃
7．中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献及诗句中涉及的化学研究成果，
对其说明合理的是
A．李白诗句“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川”，“紫烟”指“香炉”中碘升华
的现象
B．“墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中的“墨滴”的分散质粒子直径在
之间，具有胶体的性质
C．“南朝四百八十寺，多少楼台烟雨中”中的“烟雨”指悬浮在空中的固体颗粒
D．《天工开物·五金》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，众人柳棍
疾搅，即时炒成熟铁。”炒铁是为了降低铁水中的碳含量，且熟铁比生铁质地更硬，
延展性稍差
8．下列说法不正确的是（ ）A．电解熔融氯化铝可制取金属铝
B．CO高温条件下还原氧化铁可制铁
C．生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和石英砂
D．用SiO 和C高温条件下制粗硅
2
9．从铝土矿中提取铝的工艺流程如图所示，下列说法正确的是
A．上述流程中涉及的反应均为非氧化还原反应
B．反应②中过量CO 可以用过量HCl代替
2
C．实验室中完成反应③应在蒸发皿中进行
D．反应①中的主要反应为Al O+2OH-=2AlO +H O
2 3 2
10．打磨过的铝箔用酒精灯加热会被氧化，形成一层兜着液体的薄膜，该薄膜的主要
化学成分是
A．Al B．Al O C．AlN D．Al(OH)
2 3 3
11．下列反应，若改变反应物的量或浓度，产物不会有变化的是
A．A1片和硫酸 B．A1 O 和盐酸
2 3
C．AlCl 溶液和氢氧化钠溶液 D．HS在空气中燃烧
3 2
12．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 2 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别
加入一定量的铝粉，反应结束后生成的气体的体积比为2：3时，加入铝粉的质量
A．2.7克 B．1.8克 C．4.5克 D．5.4克
二、填空题
13．阅读材料，回答下列问题。
近年来，科研人员研究得到一种新型材料-泡沫铝。它是把发泡剂加到熔融铝合金中制
成的，其优点是硬度大，密度小(为0.16~0.5 g/cm3)，比木材还轻，可浮于水面，又有
很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料。
(1)中国人民最早使用的合金是_______(填字母序号，下同)。
A．黄铜 B．生铁 C．青铜 D．陨铁
(2)下列关于泡沫铝的说法中错误的是_______ 。
A．泡沫铝是铝单质泡沫 B．泡沫铝是一种合金
试卷第2页，共3页C．泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料D．泡沫铝可用于飞机制造
(3)铝制成铝箔用于食品包装，是利用它的_______。
A．金属光泽 B．延展性 C．导电性 D．导热性
(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入
等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为甲∶乙=1∶2，则加入铝粉质量
为
A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g
(5)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜而对内部铝起保护作用，但这层氧化膜
遇到强酸或强碱溶液都会溶解，请写出：
①氧化膜与盐酸反应的离子方程式：_______。
②氧化膜与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_______。
14．已知在某温度T℃时，某稀硫酸和盐酸混合液中，c(H+)=10﹣amol•L﹣1，c(OH﹣)=10
﹣bmol•L﹣1，已知a+b=12．向20mL该混合酸溶液中逐滴加入pH=11Ba(OH) 溶液，生
2
成BaSO 的质量与加入的Ba(OH) 溶液体积关系如图所示，当加入60mL Ba(OH) 溶液
4 2 2
时，C点溶液的pH=6(体积变化忽略不计)，试计算：
(1)最初混合酸溶液中c(HCl)=_______；
(2)图中______点BaSO 就已被完全沉淀，质量为______克；
4
(3)B点pH=______(第(3)步要求写出计算过程)(已知lg3=0．48)。
三、实验题
15．为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用含有铝、铁
和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO ·7H O)和胆矾晶体。
4 2请回答下列问题：
(1)写出步骤Ⅰ反应的离子方程式：___________________________________。
(2)试剂X是________。
(3)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是__________； 操作要用到的玻璃仪器主要
有_______、_______、_______。
(4)写出步骤Ⅱ的化学反应方程式：___________________________________。
(5)固体F是________(填化学式)；CuSO 溶液经过_________、_________、过滤、洗涤、
4
烘干等一系列操作得到胆矾。
四、有机推断题
16．铝土矿的主要成分是Al O，含有杂质SiO、Fe O、MgO。工业上从铝土矿中提
2 3 2 2 3
取铝可采用如图所示工艺流程：
请回答下列问题：
(1)图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是________(填操作名称)，需要用到的玻璃仪
器 ________、 ________、 ________。
(2)沉淀B的成分是__________(填化学式，下同)，沉淀C的成分是 _______________、
________________。
(3)写出生成溶液D的离子方程式_______________________。
(4)沉淀F转化为物质M的化学方程式为_____________；溶液D中通入过量CO 生成
2
沉淀F的离子方程式为______________。
试卷第4页，共3页参考答案：
1．A
【详解】A．氯气溶于水生成的次氯酸具有强氧化性，可用于自来水消毒，A正确；
B．甲醛有毒，不可用作食品防腐剂，B错误；
C．碳酸氢钠可用来治疗胃酸过多，C错误；
D．铝、氧化铝均既能与酸反应，也能与碱反应，因此铝制容器不可长期存放碱性物质，D
错误，
答案选A。
2．C
【详解】A．高碳钢属于钢中的碳素钢，钢的含碳量0.03%~2%，小于2%，故A错误；
B．生铁可铸但不可锻，故B错误；
C．铁合金通常包括生铁和钢两大类，故C正确；
D．钢是用途最广的合金，故D错误；
答案选C。
3．B
【详解】A．煽风点火，促进空气的流通，为燃烧补充氧气，使燃烧更旺，A不合题意；
B．根据元素守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以化学反应不能改变元素种类，
点石成金违背了上述化学理论和观念，B符合题意；
C．“滴水穿石”中包含化学反应原理：CaCO +H O+CO=Ca(HCO )，Ca(HCO ) 易溶于水，
3 2 2 3 2 3 2
石头在水滴的长时间作用下，就会形成小孔，C不合题意；
D．百炼成钢是将铁中过量的碳除去，发生了化学反应，且铁、碳元素的化合价发生变化，
则属于氧化还原反应，D不合题意；
故答案为：B。
4．D
【详解】陶瓷坩埚、石英坩埚以及普通玻璃坩埚中都含有二氧化硅，在高温下都能与氢氧
化钠反应而使坩埚炸裂，不能用于熔融氢氧化钠固体；氧化铝能与氢氧化钠反应而使坩埚
炸裂，只能用铁坩埚，故答案为D。
5．A
【详解】A． 用作漂白剂利用的是强氧化性，A正确；
B． 用作抗酸药利用的是与酸反应的性质，B错误；C． 制作耐高温陶瓷利用的是耐高温的性质，C错误；
D． 用于饮用水消毒利用的是强氧化性，D错误；
故选A。
6．D
【分析】合金的熔点通常比其成分金属低。
【详解】生铁的熔点是1100～1200℃，生铁是铁和碳的合金，合金的熔点比纯铁的熔点
低，所以铁的熔点高于1200℃，选D。
7．B
【详解】A． “日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川”， “紫烟”是水产生的雾气，不是
碘升华的现象，故A错误；
B．“墨滴”的分散质粒子直径在 之间，形成胶体，具有胶体的性质，故B正
确；
C．“南朝四百八十寺，多少楼台烟雨中”中的“烟雨”指悬浮在空中的小液滴，故C错
误；
D．炒铁是为了降低铁水中的碳含量，熟铁比生铁质地更软，延展性更好，故D错误；
选B。
8．A
【详解】A错误，氯化铝是共价化合物，通电时AlCl 不会电离产生Al3+，故电解AlCl 得
3 3
不到Al，应该电解Al O；故选A。
2 3
【点睛】AlCl 是共价化合物，这是课本上所没有提到的，需要考生在平时的练习中自己积
3
累；也正是因为AlCl 是共价化合物，工业上冶炼铝往往电解熔融的Al O。
3 2 3
9．D
【分析】铝土矿中氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠和过量二氧化
碳反应生成氢氧化铝沉淀，分解为氧化铝，电解得到铝单质。
【详解】A．①②③中均无元素的化合价变化，为非氧化还原反应， 为氧化还原反应，
故A错误；
B．反应 中过量 不能用过量 代替，因氢氧化铝溶于盐酸，故B错误；
答案第2页，共2页C．反应 应在坩埚中进行，加热固体分解，故C错误；
D．氧化铝与 反应，则反应 中的主要反应为 ，故D
正确；
故选： 。
10．B
【详解】打磨除去表面的氧化铝，剩余单质铝，加热使其熔化，与氧气反应生成氧化铝保
护膜，氧化铝熔点高，使其无法滴落，
故选：B。
11．B
【详解】A．A1片和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，但和浓硫酸会产生钝化现象浓硫酸显
强氧化性，生成二氧化硫，故A不符；
B． A1 O 和浓、稀盐酸均生成氯化铝和水，故B符合；
2 3
C． AlCl 溶液和少量氢氧化钠溶液生成氢氧化铝沉淀，与浓氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠，
3
故C不符；
D． HS在空气中燃烧，氧气不足时生成硫单质，氧气充足时生成二氧化硫，故D不符；
2
故选B。
12．A
【分析】由2Al+6HCl═2AlCl +3H ↑、2Al+2NaOH+2H O═2NaAlO+3H ↑可知，酸碱足量，
3 2 2 2 2
Al不足，生成气体相同；金属足量，酸碱不足，生成气体为1：3，由铝的质量相同，盐酸
和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，反应结束后测得生成的气体体积比为甲：乙=2：
3，由化学反应方程式可知，酸与金属反应时酸不过量，Al过量，碱与金属反应时碱过量，
Al不足，来计算解答。
【详解】盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1L×2mol/L=0.2mol，又两烧杯中分
别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲：乙=2：3，设铝与酸反应时
酸完全反应，生成的氢气的物质的量为x，则 ，解得
x=0.1mol，一定条件下，气体的物质的量之比等于体积之比，根据气体体积比为甲：乙=2：3，则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.1mol× =0.15mol，碱与金属铝反应
时铝完全反应，设与碱反应的铝的物质的量为y，则
，解得y=0.1mol，则Al的质量为
m(Al)=0.1mol×27g/mol=2.7g；答案为A。
13．(1)C
(2)A
(3)B
(4)A
(5) Al O+6H +=2Al3+ +3 H O Al O +2OH-=2 AlO +H O
2 3 2 2 3 2
【详解】（1）中国人民最早使用的合金是青铜合金，故选C；
（2）A．泡沫铝中含有Al、发泡剂等，所以是一种合金，A错误；
B．泡沫铝中含有Al、发泡剂等，所以是一种合金，B正确；
C．泡沫铝硬度高、密度小、刚性大，且隔音、保温，所以一种良好的建筑材料和轻质材
料，C正确；
D．泡沫铝硬度高、密度小、刚性大，且隔音、保温，所以一种良好的建筑材料和轻质材
料，可用于飞机制造，D正确；
故选A；
（3）铝制成铝箔作食品包装，是利用了铝的延展性，故选B；
（4）其反应原理分别为2Al＋6HCl=2AlCl ＋3H↑，2Al＋2NaOH＋2HO=2NaAlO ＋
3 2 2 2
3H↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H 的体积比是1：3，
2 2
而题设条件体积比为1：2，说明此题中投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来
说是不足的， ，氢离子完全反应，故生成氢气的物质的量为
答案第4页，共2页，则Al与NaOH反应生成的H 为0.15 mol×2＝0.3mol，根据关
2
系式： ，消耗Al的质量为 ，故选A。
（5）①氧化铝和盐酸反应生成盐和水，离子反应方程式为：Al O+6H+=2Al3++3H O；
2 3 2
②氧化铝和强碱反应生成盐和水，离子反应方程式为：Al O+2OH-=2 AlO +H O。
2 3 2
14．(1)0.2mol/L
(2) A 0.233
(3)1.48
【详解】（1）该温度下，K =10﹣a×10﹣b=10﹣(a+b)=10﹣12，pH=11的Ba(OH) 溶液中c(OH
w 2
﹣)=0.1mol/L，c(Ba2+)= c(OH﹣)=0.05mol/L，加入20mLBa(OH) 溶液时，沉淀量达最大，
2
钡离子与硫酸根离子恰好反应，该阶段消耗的n(Ba2+)=0.02L×0.05mol/L=0.001mol，由离子
守恒可知n(H SO )=n(BaSO )=0.001mol，加入60mLBa(OH) 溶液时，溶液的pH=6，呈中性，
2 4 4 2
氢离子与氢氧根离子恰好反应，故混合溶液中n(H+)=n(OH﹣)=0.06L×0.1mol/L=0.006mol，
溶液中n(HCl)=0.006mol﹣2×0.001mol=0.004mol，故原混合溶液中c(HCl)=
=0.2mol/L；
（2）A点沉淀量达最大，硫酸与氢氧化钡恰好反应，由离子守恒可知
n(H SO )=n(BaSO )=0.001mol，质量为0.233g；
2 4 4
（3）B点加入的氢氧化钡溶液中氢氧根离子物质的量为0.04L×0.1mol/L=0.004mol，故参加
反应的氢离子为=0.004mol，溶液中剩余氢离子为0.006mol﹣0.004=0.002，氢离子浓度为
= mol/L，此时溶液pH=﹣lg =1.48。
15． 2Al＋2OH－＋2HO＝2 ＋3H↑ 稀硫酸 过滤 漏
2 2
斗 烧杯 玻璃棒 NaAlO + CO +2H O＝Al(OH) ↓ +
2 2 2 3
NaHCO Cu 蒸发浓缩 冷却结晶
3
【分析】铝、铁和铜的合金中只有金属铝可以和氢氧化钠反应，过滤后，得到溶液A含有NaAlO ，固体B为Cu和Fe。溶液A中通入过量的二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀与碳酸
2
氢钠，过滤分离，得到C为Al(OH) ，D为NaHCO 溶液，氢氧化铝用盐酸溶解得到氯化铝
3 3
溶液，在HCl条件下蒸发、结晶、洗涤、干燥得到氯化铝。固体B用试剂X反应，过滤分
离得到溶液E，溶液E蒸发浓缩、冷却结晶可以获得绿矾晶体，可知试剂X为稀硫酸，E
为FeSO ，F为Cu，Cu转化得到硫酸铜，CuSO 溶液、FeSO 溶液分别经过蒸发浓缩、冷
4 4 4
却结晶、过滤、洗涤、干燥可以获得胆矾、绿矾。据此解答。
【详解】（1）步骤Ⅰ中铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应离子方程式为
2Al＋2OH－＋2HO＝2 ＋3H↑；
2 2
（2）由上述分析可知，试剂X为稀硫酸；
（3）步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是将固体和液体的分离操作，应该是过滤，过滤操作要用到的玻璃
仪器主要有漏斗、烧杯、玻璃棒；
（4）步骤Ⅱ中通入足量的二氧化碳，因此反应的化学反应方程式为NaAlO + CO +2H O
2 2 2
＝Al(OH) ↓ + NaHCO；
3 3
（5）根据以上分析可知固体F是Cu，硫酸铜易溶于水，因此CuSO 溶液经过蒸发浓缩、
4
冷却结晶、过滤、洗涤、烘干等一系列操作得到胆矾。
16． 过滤 烧杯 玻璃棒 漏斗 SiO
2
Mg(OH) Fe(OH) Al3++4OH-=AlO -+2H O 2Al(OH) Al O+3H O AlO-
2 3 2 2 3 2 3 2 2
+CO +2H O=Al(OH) ↓+HCO-
2 2 3 3
【分析】铝土矿主要成分是Al O，其中含有杂质SiO、Fe O、MgO，向加入过量盐酸，
2 3 2 2 3
Al O、MgO、Fe O 与盐酸反应，产生溶液A中含有AlCl 、FeCl 、MgCl 及过量的盐酸，
2 3 2 3 3 3 2
而SiO 与盐酸不反应，所以沉淀B为SiO，向溶液A加入过量烧碱，FeCl 、MgCl 反应产
2 2 3 2
生Fe(OH) 和Mg(OH) 沉淀，所以沉淀C为Fe(OH) 和Mg(OH) ，而AlCl 与过量NaOH溶
3 2 3 2 3
液反应产生NaAlO ，所以溶液D为NaAlO 、NaOH的混合物，向溶液D中通入过量CO
2 2 2
气体，NaAlO 反应产生Al(OH) 沉淀，同时得到NaHCO ，则溶液E为NaHCO ，沉淀F为
2 3 3 3
Al(OH) 。加热Al(OH) ，分解得到M为Al O，经电解可得到Al，据此分析解答。
3 3 2 3
【详解】经上述分析可知A为AlCl 、FeCl 、MgCl 、HCl的混合物；B为SiO，C为
3 3 2 2
Fe(OH) 和Mg(OH) ，D为NaAlO 、NaOH的混合物，E为NaHCO ，沉淀F为Al(OH) ，
3 2 2 3 3
M为Al O。
2 3
答案第6页，共2页(1)图中分离溶液与沉淀的实验方法是过滤；需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；
(2)根据上述分析可知：沉淀B的成分是SiO；沉淀C的成分是Mg(OH) 、Fe(OH) ；
2 2 3
(3)向含有Al3+的溶液中加入过量NaOH溶液，Al3+会反应转化为AlO-，则生成NaAlO 反应
2 2
的离子方程式为：Al3++4OH-=AlO -+2H O；
2 2
(4)沉淀F是Al(OH) ，该物质不稳定，加热分解产生Al O 和 HO，因此沉淀F转化为M
3 2 3 2
的化学方程式为：2Al(OH) Al O+3H O；
3 2 3 2
溶液D为NaAlO 和NaOH的混合物，向其中通入过量CO，NaAlO 与CO2及溶液中的水
2 2 2
反应生成Al(OH) 沉淀，该反应的离子方程式为AlO-+CO +2H O=Al(OH) ↓+HCO-。
3 2 2 2 3 3
【点睛】本题以推断题的形式，考查了元素及化合物的性质，特别是金属铝及其化合物的
相关性质，解题的关键在于熟练掌握“铝三角”的相关反应，题目同时考查了化学方程式
和离子方程式的书写。答案第8页，共2页
