用途广泛的金属材料
A卷
（时间：45分钟 满分：100分）
一、选择题（本题包括16小题，每小题4分，共64分。每小题有一个或两个选项符合题意）
1．下列物质中不属于合金的是（ ）。
A．硬铝 B．钢C．水银D．黄铜
2．有关合金的叙述正确的是（ ）。
A．合金的密度比各成分金属小
B．合金的抗腐蚀性能都很好
C．合金的导电性比成分金属强
D．多数合金比成分金属熔点低，硬度大
3．人类历史上大量生产和使用铝、钛、铁、铜四种金属单质的时间顺序是（ ）。
A．铜、铁、铝、钛B．铁、铝、铜、钛
C．铜、铁、钛、铝D．铁、铜、铝、钛
4．联合国卫生组织认为我国的铁锅是一种理想的炊具而向世界推广。其主要原因是（ ）。
A．升热慢，退热也慢，保温效果好
B．烹饪的食物中含有丰富的“铁质”
C．生产过程简单，价格便宜
D．生铁中含有碳元素，因而含有对人体有益的有机物
5．用于飞机制造的材料应具备高比强度（断裂强度/密度），还应具备密度小，质地轻的特点。以波音747为例，机身每减轻1kg，因耗油减少，一年可获利2000美元。你认为下列材料中哪种可用于飞机制造业（ ）。
A．Mg―Al合金B．黄铜（Cu―Zn合金）
C．Na―K合金D．生铁（Fe―C合金）
6．近年来，科学家正在探索利用铝粉作燃料的可能性，以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为错误的选项是（ ）。
A．铝质轻，便于运输、贮存，且安全
B．铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效的控制
C．在地球上，铝矿资源丰富
D．现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础
7．下列关于铝的叙述正确的是（ ）。
A．铝是地壳里含量最多的元素
B．铝是热和电的良导体
C．铝能溶解于冷浓硝酸中，生成硝酸铝
D．铝硅合金的熔点比纯铝或硅的熔点低
8．把铝粉和氧化亚铁粉配成混合物，分成两等份，一份在高温下恰好完全反应，然后再与足量的稀盐酸反应；另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应，前后两种情况下生成的气体质量比是（ ）。
A．3∶2 B．2∶3 C．1∶1D．28∶9
9．下列列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是（ ）。
A．加热分解NH4HCO3 B．熔化K2O C． 熔化烧碱 D．加热NaCl
10．由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成化合物10 g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标况下为11.2L。则化合物中一定含有的金属是（ ）。
A． 锌 B． 铁 C．铝 D．镁
11．某无色透明的溶液中加入铝粉能放出氢气，此溶液中可能大量共存的离子组是（ ）。
A．H+、Cu2+、C1-、SO42- B．HCO3-、NO3-、SO42-、Na+
C．Cl-、SO42- 、K+、Na+ D．Na+、SO42-、CO32-、C1-
12．将m g钠、铝混合物，放入n g足量的水中，反应停止后，还有沉淀物a g，则溶液中溶质为（ ）。
A．NaOH B．NaAlO2 C．NaOH和NaAlO2 D．无法确定
13．铁、镁、铝三种金属，分别和同体积同浓度的盐酸反应，同温同压下，产生相同体积的氢气，则参加反应的金属（ ）。
A．所失去的电子数目相等 B．质量相等
C．物质的量相等 D．质量比是28∶12∶9
14．把a g铁、铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色的粉末质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为（ ）。
A．70% B．52.4% C．47.6% D．30%
15．铝在人体中积累可使人慢性中毒1989年世界卫生组织正式将铝确定为“食品污染之一”而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是（ ）。
①制铝锭；②制易拉罐；③制电线电缆；④制牙膏皮；⑤用明矾净水；⑥制炊具；⑦用明矾和苏打食物膨化剂；⑧用A1(OH)3制成药片治胃病；⑨制防锈油漆
A．①②③④⑤ B．②④⑤⑥⑦⑧
C．②④⑤⑥⑦⑧⑨ D．①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
16．甲、乙、丙、丁分别是A12(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生，据此可判断丙物质是（ ）。
A．Al2(SO4)3 B．NaOH C．BaCl2 D．FeSO4
二、填空题（本题包括4小题，共36分）
17．（8分）某固体化合物A，按下图所示发生系列变化，已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色。
写出上述变化中各步反应的化学方程式：
① ；
② ；
③ ；
④ 。
18．（12分）某混合物A，含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：
据此回答下列问题：
（1）I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是 。
（2）根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式：
沉淀固体B ；C ；沉淀D ；溶液E 。
（3）写出①、②、③、④四个反应方程式：
① ；② ；
③ ；④ 。
19．（8分）有一瓶存放时间较长的硫酸亚铁，外观上并无明显变化，但某学生怀疑其有部分因氧化而变质，请你设计一个检验硫酸亚铁是否变质的实验方案： 。如果有变质，当配制硫酸亚铁溶液时，应如何除去变质的杂质？ 。
20．（8分）用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
（1）由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是：a．有氧气生成；b． 。Na2O2和H2O反应的化学方程式是 。
（2）某研究性学习小组拟用右图套管装置进行实验，以证明上述结论。
①用以验证结论a的实验方法是 。
②用以验证结论b的实验方法及现象是 。
（3）实验（2）往试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后，取出试管，往试管中滴入酚酞试液，发现溶液变红，振荡后，红色消褪。为探究此现象，该小组同学从查阅有关资料中得知：Na2O2与水反应可生成H2O2，H2O2具有强氧化性和漂白性。试设计一个简单的实验证明上述观点；（可选用试剂有：Na2SO3、Na2S、FeSO4、MnO2）Na2O2和足量的H2O充分反应后溶液中有H2O2存在（只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象）。可选用的试剂是 ；实验现象为 。
B卷
（ 时间：20分钟 满分：30分）
一、学科间综合题(共12分)
1．某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题：
（1）称取样品ag，称量时应该使用的主要仪器的名称是 。
（2）将样品溶解于足量的稀盐酸，过滤。滤液中主要含有 ，滤渣中含有 ，溶解、过滤用到的玻璃仪器是 ，如果这一实验在月球上完成，它比在地球上做要 （填“容易”或“难”）。
（3）滤液中加过量的氢氧化钠溶液，过滤，有关反应的离子方程式为 。
（4）向步骤（3）的滤液中通入足量的二氧化碳气体，过滤，有关反应的离子方程式为 。
（5）步骤（4）过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次，烘干并灼烧至恒重，冷却后称重，其质量为b g，原样品中铝的质量分数是 。
（6）若步骤（3）中加入氢氧化钠的量不足，则实验结果 （填“偏高”、“偏低”或“不影响”，下同）；若步骤（5）中滤渣没有洗涤，则实验结果 ，若滤渣灼烧不充分，则实验结果 。
二、开放性试题（共12分）
2．锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2+。回答下列问题：
（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为 （用化学式表示）。
（2）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是
①Al2(SO4)3和NaOH ②Al2(SO4)3和NH3•H2O ③ZnSO4和NaOH ④ZnSO4和NH3•H2O
（3）写出可溶性铝盐AlCl3与氨水反应的化学方程式 。试解释在实验室不适宜用可溶性的锌盐与氨水制备氢氧化锌的原因 。
三、信息给予题（共6分）
3．古代的药金外观与黄金相似，常被误认为是金子。其冶炼的方法是：将炉甘石（碳酸锌）、赤铜（Cu2O）、和过量的木炭混合加热到800℃，即得金光闪闪的“药金”。请回答下列问题：
（1）用上述方法制得的“药金”不可能是黄金，理由是 ；
（2）药金的主要成分是 ；
（3）区别药金与黄金的化学方法是 。
C卷
（时间：10分钟 满分：20分）
氧化铝有两种变体，一种是α-Al2O3，另一种是γ-Al2O3。γ-Al2O3可用Al(OH)3在723 K时加热制得，它不耐酸。α-Al2O3是天然刚玉的主要成分，硬度大，且对酸有极强的稳定性。α-Al2O3可以用γ-Al2O3于高温煅烧制得。已知氧化铝可用铝铵明矾加热制得。铝铵明矾[NH4Al(SO4)2•12H2O]受热分解的产物为Al2O3、NH3、N2、SO2、SO3和H2O。
（1）写出铝铵明矾受热分解的化学方程式 。氧化产物是 ，还原产物是 ，它们的物质的量之比是 。
（2）在含1mol铝铵明矾的溶液中，需加入 mol Ba(OH)2，所得沉淀的物质的量最大，离子方程式为 。
（3）将上述反应中的Al2O3加入适量氯化铬，在氢氧焰上加强热，熔融后使结晶，可以制成红宝石，可用于做激光器材和装饰品。所得人造红宝石是哪种变体？ ，怎样用简便的方法说明它确实是该种Al2O3变体
参考答案
A卷
1～5．C D A B A 6～10．D B C BC C 11～16．CD B AD A B D
17．① 2Fe(OH)3＝Fe2O3+3H2O② Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O③2FeCl3+Fe＝3FeCl2
④ FeCl2+2NH3•H2O＝Fe(OH)2↓+2NH4Cl、4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3
提示：含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3的物质A溶于水后，KAl（SO4）2溶于水，而Al2O3和Fe2O3不溶，加氢氧化钠溶液后，由于Al2O3是两性氧化物，故它可溶解，不溶的是Fe2O3
18．（1）过滤
（2）Al2O3；Al2O3和Fe2O3； Fe2O3；K2SO4和（NH4）2SO4
（3）①Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O②Al3+＋3NH3•H2O＝Al(OH) 3↓＋3NH4+
③NaAlO2＋HCl＋H2O＝Al(OH) 3↓＋NaCl④2Al(OH) 3 Al2O3＋3H2O
19．取少量硫酸亚铁样品盛于试管，加蒸馏水使之溶解，滴入几滴KSCN溶液，若溶液呈血红色，说明样品有变质，若溶液不呈红色，则未变质；配制硫酸亚铁溶液时，在溶液中加入少量还原铁粉
20．（1）Na2O2和H2O反应是放热反应；2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑
（2）①在P处放一带火星的木条，如复燃，则说明有O2生成
②把q导管伸入到带有水的水槽中，如有气泡产生说明反应放热
（3）Na2S或MnO2；有淡黄色沉淀或有气泡产生
B卷
1．（1）托盘天平
（2）MgCl2、AlCl3；Cu、Si；烧杯、玻璃棒、普通漏斗
（3）Mg2++2OH-＝Mg(OH)2↓、Al3++4OH-＝AlO2-+2H2O
（4）AlO2-+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3-
（5）
（6）偏低；偏高；偏高
2．（1）NaAlO2（2）①③④（3）AlCl3+3NH3•H2O＝Al(OH)3↓+3NH4Cl，过量的氨水会将氢氧化锌溶解，不易控制氨水的用量，往往会降低氢氧化锌的产率。
3．（1）反应物中均不含金元素
（2）铜锌合金
（3）取样品加入浓盐酸，溶解的是药金，不溶的是黄金
C卷
（1）6 NH4Al(SO4)2•12H2O 3Al2O3+4 NH3+N2+3SO2+9SO3+78H2O；N2；SO2；1∶3
（2）2；NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-＝Al（OH）3↓+NH3•H2O+2BaSO4↓
（3）α-Al2O3；加酸，若不溶，则为α-Al2O3，若溶解，则为γ-Al2O3