第三章第二節第1課時A組·基礎達標1．下列關于鐵和鐵合金的有關說法錯誤的是()A．工業上用一氧化碳將鐵礦石中的鐵還原出來B．不銹鋼抗腐蝕性能好，長期使用絕對不會生銹C．制造鐵軌、船舶、橋梁的碳素鋼是鐵和碳的合金D．使用鐵鍋炒菜能為人體提供微量的鐵元素【答案】B【解析】一氧化碳具有還原性，可以將鐵礦石中的鐵還原出來，A正確；在相同條件和環境下，不銹鋼較碳素鋼而言不易生銹，并不是“絕對不會生銹”，B錯誤；碳素鋼是鐵和碳的合金，C正確；鐵是人體需要的微量元素，D正確。2．哈大齊高鐵的通車，標志我國高寒地區高鐵技術領先世界。高鐵車廂大部分采用鋁合金材料制造，這是因為鋁合金()A．質地輕，強度大，抗腐蝕能力比較強B．具有比較活潑的化學性質C．各種成分在自然界中含量豐富，容易獲取D．比純鋁熔點高，耐高溫【答案】A【解析】車廂大部分采用鋁合金材料制造，這是因為鋁合金具有質地輕、強度大、抗腐蝕能力比較強的優點，A正確；鋁合金的化學性質的確比較活潑，但與被用于制造高鐵車廂沒有必然聯系，B錯誤；鋁元素在地殼中含量居第三位，含量比較豐富，但因鋁性質活潑，只能采用電解法制取，成本較高，并不容易獲得，C錯誤；鋁合金的熔點比純鋁的低，D錯誤。3．馬踏飛燕是我國的旅游標志，出土的馬踏飛燕是由青銅制成的。下列有關敘述不正確的是()A．青銅硬度比純銅的硬度小B．青銅的主要成分是Cu、Sn、Pb等C．歷史上銅制品早于鐵制品出現D．青銅是我國使用最早的合金【答案】A【解析】一般合金的硬度比純金屬大，A錯誤。4．等量鎂鋁合金粉末分別與下列四種過量物質充分反應，放出氫氣最多的是()A．NaOH溶液 B．稀硫酸C．蔗糖溶液 D．NaCl溶液【答案】B【解析】Mg、Al與蔗糖溶液、NaCl溶液不反應，Mg與NaOH溶液不反應，Mg、Al與硫酸均發生反應放出氫氣。5．除去MgO中的Al2O3可選用的試劑是()A．NaOH溶液 B．硝酸C．濃硫酸 D．稀鹽酸【答案】A【解析】Al2O3為兩性氧化物，可溶于NaOH溶液中，而MgO不溶解，過濾即可得到MgO。6．下列說法正確的是()A．合金材料中不可能含有非金屬元素B．鐵是人類在生產、生活中最早使用的金屬C．合金中的金屬元素以化合態的形式存在D．用焦炭和空氣反應產生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物【答案】D7．(2020·廣東學業水平)合金材料的制造與使用在我國已有數千年歷史。下列文物不是由合金制作的是()A．秦兵馬俑 B．越王勾踐劍C．曾侯乙編鐘 D．馬踏飛燕青銅器【答案】A8．下列反應沒有氫氣生成的是()A．單質鈉投入水中B．鋁投入氫氧化鈉溶液中C．氧化鈉投入水中D．往鐵粉中通入水蒸氣，保持高溫【答案】C【解析】2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，A錯誤；2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，B錯誤；Na2O與H2O反應生成NaOH，C正確；3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2，D錯誤。9．合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質。(1)下列物質不屬于合金的是______(填字母，下同)。A．明礬 B．硬鋁C．生鐵 D．青銅(2)根據下表中四種金屬的熔、沸點，回答問題：金屬NaCuAlFe熔點/℃10836601535沸點/℃883256724672750其中不能形成合金的是______(填字母序號，下同)。①Cu與Na②Fe與Cu③Fe與Na④Al與NaA．①② B．①③C．①④ D．②④(3)鎂鋁合金與鹽酸完全反應后，加入過量的氫氧化鈉溶液，最后的結果是________。A．沒有沉淀物生成B．只有氫氧化鋁沉淀生成C．只有氫氧化鎂沉淀生成D．有氫氧化鋁和氫氧化鎂沉淀生成【答案】(1)A(2)B(3)C【解析】(1)明礬[KAl(SO4)2·12H2O]屬于化合物；硬鋁中含鋁、銅、鎂、錳、硅等，生鐵中主要含鐵、碳，青銅中含有銅、錫、鉛，它們都屬于合金。(2)當一種金屬的熔點超過另一種金屬的沸點時，它們就不可能熔合在一起形成合金。(3)Mg、Al都與鹽酸反應，Mg(OH)2不溶于NaOH溶液，而Al(OH)3溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O。10．銅是生命必需的元素，也是人類最早使用的金屬之一，銅的生產和使用對國計民生各個方面產生了深遠的影響。(1)在化學反應中，銅元素可表現為0、＋1、＋2價。在西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅[曾青(CuSO4)跟鐵反應就生成銅]。試寫出該反應的化學方程式：______________________________。(2)銅器表面有時會生成銅綠[Cu2(OH)2CO3]。這層銅綠可用化學方法除去。試寫出除去銅綠而不損傷器物的反應的化學方程式：______________________________________。(3)銅錢在歷史上曾經是一種廣泛流通的貨幣。試從物理性質和化學性質的角度分析為什么銅常用于制造貨幣(銅的熔點是1℃，鐵的熔點是1℃)______________________________________________________________。【答案】(1)CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu(2)Cu2(OH)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋CO2↑＋3H2O(3)銅的化學性質比較穩定，不易被腐蝕；銅的熔點較低，容易冶煉鑄造成型【解析】(1)由題給信息可得，發生的反應為鐵還原CuSO4得到單質銅。(2)因為銅綠(堿式碳酸銅)能與酸反應，生成可溶性鹽和氣體，故可用鹽酸除之。(3)銅在古代用于制造貨幣主要因為其熔點較低，易于鑄造，且不易被腐蝕。B組·能力提升11．g某金屬合金放入足量的稀鹽酸中，L(標準狀況)，則該金屬合金可能是()A．Mg-Al合金 B．Fe-Al合金C．Fe-Zn合金 D．Cu-Zn合金【答案】B【解析】由題意知，n(H2)＝eq\f(L·mol－1)gH2g，滿足此條件的要求是產生2gH2時，消耗一種金屬的質量大于50g，另一種金屬的質量小于50g。對于給出的金屬，產生2gH2時消耗金屬的質量分別為m(Mg)＝24g，m(Al)＝18g，m(Fe)＝56g，m(Zn)＝65g，Cu與稀鹽酸不反應，只有Fe-Al合金符合題意。12．儲氫合金是一類新型合金，如鐵系儲氫合金、鈦系儲氫合金。儲氫合金既能在一定條件下吸收H2，又能在一定條件下放出H2，該循環中發生變化：H22H。下列說法錯誤的是()A．儲氫合金的吸氫和放氫都是物理變化B．溫度和壓強都會影響儲氫合金的吸氫和放氫C．鐵系儲氫合金可以做成納米合金D．鐵系儲氫合金和鈦系儲氫合金可以用磁鐵進行鑒別【答案】A【解析】由H22H可知，儲氫合金的吸氫和放氫都是化學變化。13．鐵、鋁的混合物進行如下實驗：(1)操作X的名稱是____________。(2)氣體A是____________。(3)A與Cl2混合光照可能發生爆炸，生成_____________________________________(填化學式)，A在該反應中作為____________(填“氧化劑”或“還原劑”)。(4)溶液B中陰離子除OH－外還有____________，溶液D中存在的金屬離子為____________。【答案】(1)過濾(2)H2(或氫氣)(3)HCl還原劑(4)AlOeq\o\al(－,2)Fe2＋【解析】(1)加入足量NaOH溶解，Al溶解，Fe不溶解，操作X為過濾。(2)Al與氫氧化鈉溶液反應產生氫氣，氣體A為H2。(3)H2與Cl2反應生成HCl。(4)溶液B中陰離子有OH－、AlOeq\o\al(－,2)，溶液D中金屬離子為Fe2＋。14．某化學興趣小組按照如下流程進行“由鎂鋁合金制備硫酸鋁晶體”的實驗。(1)向鎂鋁合金中加NaOH溶液反應的離子方程式為____________________________，金屬X的原子結構示意圖為__________________，固體A的化學式為________。(2)寫出硫酸鋁在水中的電離方程式：__________________________________；操作②包含的步驟有蒸發濃縮、____________、過濾、洗滌、干燥。(3)該興趣小組為測定鎂鋁合金中各組分的質量分數，設計如圖裝置，則需要測定的數據有______________、______________。【答案】(1)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑Al(OH)3(2)Al2(SO4)3=2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)冷卻結晶(降溫結晶)(3)氫氣的體積鎂鋁合金的質量(兩空順序可顛倒)【解析】(1)向鎂鋁合金中加入足量NaOH溶液，Al和NaOH溶液反應生成可溶性的NaAlO2，鎂不反應，發生反應的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑；鎂的原子結構示意圖為；向濾液中加入稀硫酸調節溶液的pH，得到Al(OH)3固體。(2)Al2(SO4)3是強電解質，電離方程式為Al2(SO4)3=2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)。操作②包含的步驟有蒸發濃縮、冷卻結晶(降溫結晶)、過濾、洗滌、干燥。(3)根據裝置圖知，需測得氫氣體積，根據金屬和氫氣之間的關系式分析知，還需要測定鎂鋁合金的質量。15．無水AlCl3可用作有機合成的催化劑、食品膨松劑等。工業上可由鋁土礦(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制備，流程如下：已知：AlCl3、FeCl3分別在183℃、315℃時升華。(1)鋁離子的結構示意圖為________________，氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式：________________________________。(2)氯化爐中Al2O3、Cl2和焦炭在高溫下發生反應的化學方程式：______________________________________________________________；爐氣中殘余的少量Cl2，可用NaOH溶液吸收，其離子方程式：______________________________________________________________。(3)700℃時，升華器中物質經充分反應后需降溫實現FeCl3和AlCl3的分離。請選擇合適的溫度范圍________(填字母序號)。a．低于183℃b．介于183℃和315℃之間c．高于315℃【答案】(1)Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O(2)Al2O3＋3Cl2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2AlC