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第二单元金属材料一、单项选择题1．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中错误的是()A．MgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属B．明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化C．燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应D．铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀解析：选A。MgO的熔点很高，通常电解熔点较低的MgCl2制备Mg，A错误；Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物，因而可用于水的净化，B正确；在空气中，Al的表面形成致密的氧化膜，可以保护Al不被进一步腐蚀，D正确。2．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是()A．Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料B．Al2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料C．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作净水剂，也可用作消毒剂D．Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐解析：选C。A项，金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B项，电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C项，明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3＋能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，错误；D项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。3．下列除去杂质的方法不正确的是()A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO解析：选B。Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。4．(2020·泰州模拟)实验室用铝土矿制铝，需经过NaOH溶液溶解、过滤、通入CO2气体、过滤、灼烧、电解等步骤，下列图示能达到实验目的的是()解析：选B。A.用分液漏斗盛稀盐酸，而不能用长颈漏斗，A错误；B.用过滤的方法可以除去不溶性杂质，装置图正确，B正确；C.应该在坩埚中灼烧Al(OH)3固体，C错误；D.电解熔融Al2O3，阳极应该用惰性电极材料，而不能用活性电极材料铁，D错误。5．(2020·邢台高三检测)相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱的量最多的是()A．AlB．Al(OH)3C．AlCl3D．Al2O3解析：选A。体系中均无固体物质时，发生的反应分别为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑、Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O、AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋2H2O＋3NaCl、Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，四种物质都得到NaAlO2溶液。从化学方程式可以看出，当它们的质量相同时，铝单质消耗碱的量最多。6．将镁、铝、锌、铁四种金属分别与足量的稀硫酸反应，如图中各直线表示的是消耗金属的质量[m(X)]与产生氢气的质量[m(H2)]之间的关系，其中能代表Al与H2质量关系的是()A．aB．bC．cD．d解析：选A。产生1gH2所需金属的质量分别为m(镁)＝24g2＝12g，m(铝)＝27g3＝9g，m(锌)＝65g2＝32.5g，m(铁)＝56g2＝28g，所以产生相同质量的H2，Al的用量最少，对应直线斜率最大。7．(2020·常州高三检测)《天工开物》中记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷淀，毁罐取出……即倭铅也。”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)下列说法不正确的是()A．“倭铅”指金属锌和铅的混合物B．煤炭中起作用的主要成分是CC．冶炼Zn的化学方程式：ZnCO3＋2C=====高温Zn＋3CO↑D．该冶炼锌的方法属于热还原法解析：选A。由题意可知，“倭铅”指金属锌，不是锌和铅的混合物，故A错误；煤炭的主要成分是碳，反应中碳做还原剂，故B、C、D均正确。二、不定项选择题8.(2020·宿迁高三质检)利用如图装置做铝热反应实验。下列说法不正确的是()A．该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3B．该反应会产生高温，发出强光C．根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属D．若反应中转移3mol电子，消耗氧化剂的物质的量是1mol解析：选D。反应中转移3mol电子，即1molAl参加反应，则消耗氧化剂Fe2O3的物质的量为0.5mol。9．不同的金属在冶炼方法上也有所不同。下列说法正确的是()A．钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制B．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质D．炼铁时加入的焦炭除了用来制造还原剂一氧化碳外，还提供热量解析：选D。A项，铁用CO还原法炼制，错误；B项，铝及其合金被广泛使用是因为铝及其合金有良好的性能，错误；C项，氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解氧化铝的方法制取铝，错误；D项，高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，正确。10．某溶液中可能含有H＋、NH＋4、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO2－3、SO2－4、NO－3中的几种。①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是()A．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋B．溶液中n(NH＋4)＝0.2molC．溶液中一定不含CO2－3，可能含有SO2－4和NO－3D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝2∶2∶1解析：选BD。由①知溶液中一定含有H＋，一定没有CO2－3、NO－3，由②知溶液中一定含有Mg2＋、Al3＋，由图像可知溶液中还一定含有NH＋4，且n(NH＋4)＝0.7mol－0.5mol＝0.2mol，n(H＋)＝0.1mol，n(Al3＋)＝0.8mol－0.7mol＝0.1mol，沉淀Al3＋、Mg2＋共消耗0.4molOH－，其中沉淀Al3＋消耗0.3molOH－，沉淀Mg2＋消耗0.1molOH－，根据Mg2＋～2OH－，可得n(Mg2＋)＝0.05mol，选项B、D正确。三、非选择题11．历史上金、银、铜主要作为货币或装饰品被应用。(1)金、银、铜常被作为钱币流通，从化学角度来看，主要是利用它的________(填字母)。A．硬度适中B．密度适中C．在自然界都可得到纯净的单质D．不活泼性(2)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是________币，黑色物质是________，形成这种物质的化学方程式为________________________________________________________________________，绿色物质是____________，形成这种物质的化学方程式为________________________，这枚金属币的真面目为________色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是________币，表面一直未被氧化的原因是_________________________________________。(3)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中能有效鉴别其真假的是________(填字母)。A．观察颜色B．查看图案C．用手掂量轻重D．滴一滴硝酸在币的表面，观察现象解析：(1)金、银、铜都属于不活泼金属，易加工，因此，在历史上都曾经用作货币。(2)铜稳定性略差一些，容易与氧气等物质反应而“生锈”。金的化学性质最不活泼，在空气中很稳定。(3)有些假金币外形逼真，看上去也是“金光闪闪”，密度和真金币差不太多，手不太容易掂出来。假金币中有Zn、Cu，均可与硝酸反应产生大量气泡，而Au不与硝酸反应。答案：(1)D(2)铜氧化铜2Cu＋O2===2CuOCu2(OH)2CO32Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3紫红金金不活泼，不易被氧化(3)D12．A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A的溶液为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，取A的溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。(1)写出化学式：A________，B________，C________，D________，E________。(2)写出下列反应的离子方程式：A→B____________________________________________________________；A→D____________________________________________________________。解析：在短周期元素形成的化合物中，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质必为两性物质，又因为B受热时转化为C，故可知C为Al2O3，B为Al(OH)3，由此推出D是AlCl3，A与过量CO2反应生成Al(OH)3，且A的溶液的焰色反应为浅紫色，则A为KAlO2，E为NaAlO2。答案：(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2(2)AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2O13．KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：易拉罐――→试剂①微热，过滤＋2H2O②96%(5)在HCl气流中加热脱去结晶水