金属材料（含解析） 课后练习 2026-2027学年高一化学上册人教版必修第一册

3.2金属材料课后练习

一、单选题

1.与钢相比，生铁的含碳量（）

A.较多B.较少C.一样多D.不能确定

2.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.铝B.钠C.钙D.铁

3.某溶液中只含有K+、Cu2\CHSO：四种离子，已知前三种离子的个数比为3：2：1,则溶液中K+

和SO：的离子个数比为（）

A.1：1B,3：4C,2：3D.5：2

4.下列所用材料•不♦属♦于合金的是

A.AB.BC.CD.D

5.合金具有许多优良的性能。下列物质属于合金的是（）

A.氧化铜B.硬铝C.水银D.钠

6.下列关于铝的说法中，正确的是

A.铝的化学性质不活泼

B.铝不与酸、碱反应

C.常温下铝不与氧气反应

D.铝表面容易牛.成一层致密的氧化铝保护膜

7.一个一氧化氮分子的质量为ag,一个二氧化氮分子的质量为bg,N,\表示阿伏加德罗常数，则氯原子

的摩尔质量为（）

-11

A.（a—6）NAg-molB.（b—a）NAgmol

C.（a—b）NAgD.（b—a）NAg

8.用等质量的金属钠进行下列实验，产生氢气最多的是（)

A.揩钠放入足量的稀盐酸中

B.将钠放入足量的稀硫酸中

C.将钠放入足量的氯化钠溶液中

D.将钠用铝箔包好，并刺一些小孔，放入足量的水中

9.下列说法中正确的是（）

A.Imol任何物质都含有约6.02x1023个原子

B.物质的量既表示物质的数量又表示物质的质量

C.阿伏加德罗常数是12kgmc中含有的碳原子数目

D.物质的量是含有一定数目粒子的集合体

10,已知15gA物质和10.5gB物质恰好完全反应生成7.2gC、L8gD和0.3molE,则E物质的摩尔质量是

（）

A.I00g/molB.11lg/molC.55g/molD.55g

11.等质量的CH4和NH3相比较，卜列结论错误的是（）

A.它们的分子个数比为17：16

B.它们的原子个数比为17：16

C.它们的氢原子个数比为17：12

D.它们所含氢元素的质量比为17：12

12.有五种化合物：①Mg（HSO.3）2,@Al（OHh（3）Na[Al（OH）4],@（NH4）2CO3,⑤AI2O3。跟盐

酸和NaOH溶液都反应的是（）

A.②④B.①②③

C.①②④⑤D.③④⑤

13.下列物质中既能跟稀H2s04反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是（）

①NaHCCh②AL03③Al（OH）3④A1⑤NaHSO』⑥A1CL⑦NaAlCh.

A.①⑤B.②③④⑥⑦C.①②③④D.全部

14.铝制品不宜长期盛放酸性食品和碱性食品是因为铝制品表层物质属于（）

A.金属铝B.碱性氧化物C.酸性氧化物D.两性氧化物

15.下列叙述中，正确的是（）

A.摩尔是国际单位制七个基本物理量之一

B.在标况下，Imol任何物质的体积都约是22.4L

C.25℃和101KP的条件下，气体的摩尔体积约为24.5L/mol

D.22.4L气体所含的分子数一定大于11.2L气体所含的分子数

16.目前世界上用量最大，用途最广的合金是（)

A.铝合金B.青铜C.钢铁D.塑钢

二、综合题

17.根据要求完成下列化学方程式或离子方程式

（1）金属铝与氢氧化钠溶液反应___________________________________

（2）工业用焦炭与二氧化硅制粗硅

（3）金属铝与氧化铁的铝热反应_______________________________

（4）NazCh与水反应的离子方程式________________________________

（5）氯化亚铁溶液与氯气反应的离子方程式.

18.将2.56gCu加入20mLiOmol/L的浓硝酸中，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，

当Cu反应完毕时，共收集到气体1.12L（标准状况）。

（1）反应中消耗HNO3的物质的量为mol。

（2）待反应结束,气体全部逸出.向溶液中加入2moi/LNaOH溶液,当溶液中CM+完全沉淀时.消

耗NaOH溶液体积为Lo

19.物质的量是高中化学常用的物理量之一，请完成以下问题：

（1）某气体氧化物的化学式为R。？，在标准状况下，L28g该氧化物的体积为448mL,则R的相对

原子质量为。

（2）在标准状况下，l5gC0与COa的混合气体体积为11.2L,则CO?与CO的体积比是。

（3）把100mL含有MgSO.和K2so4的混合溶液分成两等份，一份加入含bniolNaOH的溶液，恰好

使镁离子沉淀完全；另一份加入含amolBaQ2的溶液，恰好使硫酸根离子沉淀完全。则原混合溶液中钾

离子的浓度为o

（4）实验室中需要0.2mol/L的CuSOq溶液480mL,现配制该溶液，用到的玻璃仪器有量筒、玻璃

棒、烧杯，还缺少（填仪器名称）。用托盘天平称取CuSQ'.SH?。晶体的质

量是go转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容，最终会使所配得的溶液浓度

（填“偏大"偏小''或"无影响”，下同）；若在容量瓶中定容时俯视刻度线，最终会使配得的溶液浓

度o

20.

（1）等质量的NO?和NzCh所含分子个数比为,氧原子个数比为,bgNCh和N2O4

的混合物中氮元素的质量分数为°（保留一位小数）

（2）等温等压下，等体积的02和03所含分子个数比为,质子数之比为,质量比

为o

21.向含Fe(NCh)3、CU(NO3)2、HNO3的稀溶液中逐渐加入铁粉，c(Fe?+)的变化如图所示。

(1)横坐标0~1段反应的离子方程式为：

(2)忽略溶液体积的变化，则原溶液c(NCK)为o

答案解析部分

1.【答案】A

【解析】【解答】解：生铁是含碳量为2%〜4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%〜2%的铁合金，生铁和

钢主要成分都是铁，主要区别是含碳量不同，与钢相比，生铁的含碳量较多，

故选A.

【分析】生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳的合金，生铁的含碳量高，钢的含碳量低，根据它们的组成

分析.

2.【答案】A

【解析】【解答】四种金属中只有铝形成的氧化铝为致密的结构，由表面自然形成的氧化层能保护内层金

属不被空气氧化，可保护内层金属，而Ca、Na、Fe的氧化物均不是致密的结构，不能保护内层金属不

被空气氧化。

故答案为：A

【分析】铝的表面能形成氧化相薄膜，阻止进•步氧化。

3.【答案】A

N

【解析】【解答】根据1】二2,微粒个数之比等于物质的量之比，即前三种离子物质的量之比为3：2：

I,根据溶液呈现电中性，n(K4)+2n(Cu2+)=n(Cl)+2n(SO;),代入数值，解得n(SO：)=3mol,因此

K;和SO；离子个数比为1：1,

故答案为：Ao

【分析】利用电荷守恒进行计算，阳离子所带所以正电荷等于阴离子所带负电荷。

4.【答案】A

【解析】【解答】青花瓷罐属于陶瓷，是无机非金属材料，不属于合金；青铜器、飞机外壳(硬铝)、不锈

钢手术器械都属于合金，故A符合题意；

故答案为：Ao

【分析】合金材料是指一类金属和另一类或几类金属又或是非金属，通过混合熔化冷却且凝固后制成的

固体物品，制成后的物品有金属特性，青花瓷罐属于陶瓷，是无机非金属材料。

5.【答案】B

【解析】【解答】A.氧化铜是纯净物，不属于合金，故A不符合题意；

B.硬铝是镁铝的合金，故B符合题意；

C.水银是金属单质，属于纯净物，不属于合金，故C不符合题意；

D.钠是金属单质，属于纯净物，不属于合金，故D不符合题意；

故答案为：Bo

【分析】合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，合金具有以

下特点：①一定是混合物，②合金中各成分都是以单质形式存在，③合金中至少有一种金屈，据此分

析解答。

6.【答案】D

【解析】【解答】A.铝是活泼性金属，化学性质活泼，故A不符合题意；

B.铝是活泼金属，能与酸反应，A1能与碱反应，如与NaOH溶液反应：2A1+2OH4-2H20=2A102+

3H2],故B不符合题意；

C.铝是活泼金属，常温卜氧气能与A1反应生成氧化铝，故C不符合题意；

D.铝是活泼金属，铝表面能被氧气氧化生成一层致密氧化灌膜，能够阻碍内部铝被氧化，故D符合题

意：

故答案为：Do

【分析】A、铝为活泼金属；

B、铝可以和酸、碱反应；

C、铝常温下就可以和氧气反应；

D、铝表面可以形成致密的氧化膜。

7.【答案】B

【解析】【解答】一个NO分子的质量为a克，一个NO?分子质量为b克，1个氧原子的质量为：(b-a)g,

根据摩尔质量的概念：Imol物质具有的质量，所以Imol氧原「的质量：NA(b-a),即氧原子的摩尔质量

为[b-a)NAg/mol；

故答案为：Bo

【分析】一个二氧化氮分子的质量减去一个一氧化氮分子的质量就是一个氯原子的质量，一个氯原子的

质量再乘上阿伏加德罗常数就是氧原子的摩尔质量。

8.【答案】D

【解析】【解答】将等质量的钠投入到稀盐酸、稀硫酸、硫酸铝钾溶液中，发生反应本质为钠与氢离子反

应生成氢气，由于Na的质量相同，所以三者放出的氢气的量相等；，性蚀用铝箔包好并刺一些小孔，再放

入足量的水中，首先是钠与水反应生成NaOH和氢气，铝与NaOH溶液反应生成氢气，故生成氢气要比

上述三种情况多，故D项中生成氢气最多；

故答案为：Do

【分析】等质量的金属钠，若只有纳失去电子，则得到氢气的两项等，但钠与水反应生成的氢氧化钠可

以与金属铝反应产生氢气，据此进行分析即可。

9.【答案】D

【解析】【解答】A.构成物质的微粒有原子、分子、离子等，Imol物质不一定含有6.02x1023个原子，如

ImolCh中含有2moi原子，即含有2x6.02x1()23个原子，故A不符合题意；

B.物质的量是表示微粒数目集合体的物理量，不表示物质的质量，故B不符合题意；

C.阿伏加德罗常数等于12kgl2c所含的碳原子数，说法不准确，应：是0.012千克me中包含的12c的

原子的数量.故C不符合题意；

D.物质的量是含有一定数目粒子的集合体，符合定义，故D符合题意；

故答案为：Do

【分析】物质的量是表示微粒数目集合体的物理量，其单位是摩尔，每摩尔微粒含有阿伏加德罗常数个

微粒，12gl2c含有的C原子数为阿伏加德罗常数。注意物质的量只使用微观粒子，使用物质的量必须指

明具体的物质或化学式

10.【答案】C

【解析】【解答】15gA物质和10.5gB物质完全反应，生成7.2gC物质，L8gD物质和0.3mo旧物质，由

质量守恒定律可知,反应前后的物质的质量和相等,则E的质量为15g+10.5g-7.2g-l.8g=16.5g,E的物质

的量为0.3moL则E的摩尔质量为「=55g/mol,

0.3mol

故答案为：Co

【分析】根据质量守恒定律计算E的质量，再根据计算E的摩尔质量。

1L【答案】B

IP1

【解析】【解答】解：令CH4和NH3的质量都为lg,CH」的物质的量为~~7=—mol,N%的

16g/mol16

以11

物质的量为而7商=万mo1

A、分子数目之比等于物质的量之比，等质量的CK和NH3分子数之比为—mol：—mol=17：16,

1617

故A正确；

B、每个CH4分子含有5个原子，IgCH4含有原子的物质的量为5x4mol,每个NH3分子含有4个原

16

子，IgN%含有的原子物质的量为4x—mol,所以等质量的CH4和NH3含有原子数目之比为5xJ

1716

mol：4x—mol=85：64,故B错误；

17

C、每个CH,分子含有4个H原子，IgCH,含有H原子的物质的量为4x4mol,每个NH3分子含有3

16

个H原子，IgNH，含有H的原子物质的量为3xgmol,所以等质量的CH4和NH3含有H原子数目之

比为4x—mol：3x—mol=17：12,故C正确；

1617

D、氢元素质量之比等于氢原子物质的量之比，由C可知等质量的CFU和NH3含有H氢元素质量之比为

4x—mol：3x—mol=i7：12,故D正确.

1617

故选：B.

【分析】令CH」和NH3的质量都为1g,根据2—计算CHj和NH3的物质的量.

A、分子数目之比等于物质的量之比.

B、每个CK分子含有5个原子，每个NH3分子含有4个原子，计算二者含有的原子的物质的量，据此

判断.

C、每个CH,分子含有4个H原子，每个NH3分子含有3个H原子，计算二者含有的H原子的物质的

量，据此判断.

D、每个CH,分子含有4个H原子，每个NH3分子含有3个H原子，计算二者含有的H原子的物质的

量，氢元素质量之比等于氢原子物质的量之比.

12.【答案】C

【解析】【解答】五种物质中Na[Al(OH)j只能与盐酸反应，与氢氧化钠溶液不反应，其余四种物质跟盐

酸和NaOH溶液都反应，

故答案为：Co

【分析】该题考查既能与强酸反应又能与强碱的反应的物质，重点掌握铝及其化合物的两性、酸式盐、

碱式盐、铁根离子与弱酸的酸根离子组成的盐等都能与酸反应也能与碱反应

13.【答案】C

【解析】【解答】解.：①NaHCCh属于弱酸酸式盐，能与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳与水，能与氢氧

化钠反应生成碳酸钠与水，故①符合；

②Ah03是两性氧化物，能与硫酸反应生成硫酸铝与水，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，故②符

合；

③Al(0H)3是两性氢氧化物，能与硫酸反应生成硫酸铝与水，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，故

③符合；

④A1与硫酸反应生成硫酸铝与氢气，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气，故④符合；

⑤硫酸氢钠属于强酸酸式盐，能与氢氧化钠反应生成硫酸钠，不能与硫酸反应，故⑤不符合，

⑥AICL能与氢氧化钠反应，但不能与硫酸反应，故⑥不符合；

⑦NaAKh能与硫酸反应，但不能与氢氧化钠反应，故⑦不符合，

故选C.

【分析】根据物质的性质解答，中学常见的既能与酸反应乂能与碱反应的物质主要有：蛋白质、氨基

酸、A1、两性氧化物、两性氢氧化物、弱酸的酸式盐、弱酸的钱盐等.

14.【答案】D

【解析】【解答】解：A1放置在空气中被氧化为氧化铝，

氧化铝与酸性食品和碱性食品均能反应生成盐和水，

则氧化铝为两性氧化性，

故选D.

【分析】A1放置在空气中被氧化为氧化铝，氧化铝具有两性，既能与酸反应又能与碱反应，以此来解

答.

15.【答案】C

【解析】【解答】A.物质的量是国际单位制七个基本物理量之一，摩尔为物质的量的单位，A不符合题

意：

B.标况下Imol气体的体积约为22.4L,非气体不能使用标况下的气体摩尔体积计算，B不符合题意；

C.25c和1O1KP时的温度大于标况下的温度，其气体摩尔体积大于22.4L/L,故气体的摩尔体积约为

245L/mol,C符合题意；

D.没有告诉气体摩尔体积，无法比较两种气体的物质的量及含有分子数，D不符合题意；

故答案为C.

【分析】本题考查了气体摩尔体积、物质的量的相关计算。解答本题的关键是理解气体摩尔体积适用的

条件。

16.【答案】C

【解析】【解答】解：目前世界上用量最大的合金是铁合金，即钢材，故选：C.

【分析】目前世界上用帚最大的合金是铁合金.

17.【答案】(1)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2t

(2)2C+SQ高温Si+2C0T

(3)2Al+Fe2O3高温2Fe+AI2O3

+

(4)2Na2O2+2H2O=4Na+4OH+O2f

2+3+

(5)2Fe+Cl2=2Fe+2Cl

【解析】【解答】解：(1)Al和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为

2AI+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3H2T,故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAK)2+3H2T；(2)工业用焦炭与

二氧化硅反应生成硅与一氧化碳，反应的化学方程式为：2C+SiCh幽Si+2COt，故答案为：2C+SiO2

高温Si+2COT；(3)金属铝与氧化铁的铝热反应生成氧化铝和单质铁，反应的化学方程式为：

2Al+Fe20a高温2Fe+ALO3,故答案为：2Al+Fe2Ch高温2Fe+Al2O3；(4)NazCh与水反应生成氢氧化钠

+

和氧气,反应的离子方程式为：2Na2O2+2H?O=4Na++4OH+0?3故答案为：2Na2O2+2H2O=4Na+4OH

2+

+O2T：(5)氯化亚铁溶液与氯气反应生成氯化铁，反应的离子方程式为：2Fe4-CI2=2Fe^+2Cl,故答案

为：2Fe2++Ch=2Fe3++2Cr.

【分析】(1)A1和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；(2)工业用焦炭与二氧化硅反应生成硅与一氧

化碳；(3)金属铝与氧化铁的铝热反应生成氧化铝和单质铁：(4)NazO?与水反应生成氢氧化钠和氧气；

(5)氯化亚铁溶液与氯气反应生成氯化铁.

18•【答案】＜1)0.13

(2)().115

【解析】【解答】(1)山题意可知，铜与浓硝酸反应得到硝酸铜和硝酸的混合溶液，收集到的气体为二氧化

氮和一氧化氮的混合气体，由氮原子个数守恒可知，反应消耗硝酸的物质的量为就+

1.12L

=0.013mol,故答案为：0.13；

22.4L/mol

⑵硝酸铜和硝酸的混合溶液与氢氧化钠溶液反应得到氢氧化铜沉淀和硝酸钠，由(1)可知，反应后的混

25601|21

合溶液中硝酸铜的物质的量为7—、=。0411］。1,硝酸的物质的量为l()mol/Lx().()2L——^―--

64g/mol22.4L/mol

=0.15mol,则向混合溶液中加入2moi/L氢氧化钠溶液，当铜离子完全沉淀时消耗氢氧化钠溶液的体积为

0.04molx2+0.15mol

=0.115L,故答案为：0.115。

2mol/L

【分析】(1)依据氮原子个数守恒计算;

⑵依据硝酸铜和硝酸的混合溶液与氢氧化钠溶液反应得到氢氧化铜沉淀和硝酸钠进行分析计算。

19.【答案】（1）32

（2）1：7

（3）20（2a-b）mol/L

（4）500mL容量瓶和胶头滴管；25.0；偏小；偏大

（）448L

【解析】【解答】（1）标准状况下，448mLRO,的物质的量为:==0.02mol,则该氧化物的摩尔

~22.4L/mol

质量为RO,的摩尔质量在数值上与相对分子质量相等，则R的相对原子质量为

0.02mol

（64-32）=32。

V11.2LV,

（2）在标准状况下，混合气体体积为IE,混合气体的物质的量“心五罚⑺皿*混合

气体的质量为15g,同温、同压下，CO2与CO的体积之比等于CO?与CO的物质的量之比，设CO?的

1

x=—

y=0.5

物质的量为xmol,CO的物质的量为ymoL则有，〃oo口，解得则CO?与co的体积

44五+28>=15

y=­

16

17

之比是上：一=1：7。

1616

（3）把100mL含有MgSO」和KzSOj的混合溶液分成两等份，一份加入含bmolNaOH的溶液，恰好使

镁离子完全沉淀为氢氧化镁，所以溶液中含有0.5bmolMg2',则原混合液中含有bmolMg"；另一份加

入含amolBaCl?的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钢，所以溶液含有amolSO：,则原混合液中

含有2amolSO3根据电荷守恒可得：/?（K+）+2n（Mg2+）=2n（SOf）,n（K^）+2^mol=46/mol,

n（K+）=（4a-2Z?）mol,c（K+）==20（2〃-〃）mol•「。

（4）该实验是用固体溶质配制48（）mL一定物质的量浓度的溶液，故需要用到的玻璃仪器有量筒、玻璃

棒、烧杯，还缺少500mL容量瓶和胶头滴管；所需CuSO…SH。的物质的量为0.5Lx02moi/L=

0.1mol,CuSO「5Hq的质量为0.1molx250g/mol=25.0g；转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒就直接

定容，会导致n减小，溶液浓度偏小；在容量瓶中进行定容时，俯视刻度线，会导致溶液体积偏小，浓

度偏大。

【分析】（1）结合公式n=m/M和公式n=V/Vm判断：

(2)涉及混合物的计算，要结合二元一次方程组进行判断；

(3)根据原子守恒进行判断；

(4)配制溶液的仪器有钥匙、托盘天平(或量筒)、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管；结果偏大：祛

码生锈，溶解后没有恢复到室温，读数时俯视刻线；

结果偏小：烧杯没有洗涤，读数时仰视刻线，摇匀后发现液面低于刻线继续加水，定容后发现液面超过

刻线吸掉多余的部分，转移时由部分液体溅出；

无影响：容量瓶没有干燥。

20.【答案】(1)2:1；1:1；30.4%

(2)1:1；2:3；2:3

【解析】【解答】(1)设NO?和NzOj的质量都为m,根据的—,NO?和N2O4的物质的量之比为

M