新人教高中化学第3章第3节课时练习用途广泛的金属材料文档格式.docx
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B.环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
C.铜的金属活动性比氢小,因此不易被氧化
D.它们是含有一定比例金、银、锡、锌等金属的铜合金
9.由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下的体积为11.2L,则混合物中一定含有的金属是( )
A.锌B.铁C.铝D.镁
10.下列各金属的混合物2.5g和足量的盐酸反应,放出的H2在标准状况下的体积为2.24L,其中可能是( )
A.Zn和FeB.Mg和ZnC.Al和MgD.Cu和Fe
11.在生活、生产中,目前用量最大,用途最广的合金是( )
A.钛合金B.铜C.钢D.硬铝
12.下列说法正确的是( )
A.青铜是我国使用最早的合金,也是目前使用最广泛的合金
B.不管哪种铜合金都含有铜元素,所以它们的性质也和金属铜一样
C.我们日常生活中用到的铜合金制品主要是黄铜制的
D.各种铜合金都有良好的导电、导热性
13.合金是不同种金属(也包括非金属)在熔化状态下形成的一种具有金属特性的熔合物,下表中金属难与表中其他金属形成二元合金的元素是( 双选 )
Fe
Cu
Zn
Ag
Au
W
熔点/℃
1535
1083
419.5
960.8
1063
3380
沸点/℃
3000
2595
907
2212
2707
5627
A.FeB.ZnC.AgD.W
14.汞合金是目前使用较多的补牙材料。
英国《新科学家》杂志发表了一篇文章,对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。
汞合金补牙材料中除了水银外,还含有锌、锡、铜等金属。
下列有关汞合金的说法不正确的是( )
A.汞合金是一种具有金属特性的物质
B.汞合金的强度和硬度比锡的大
C.汞合金的熔点比汞的低
D.汞合金的毒性远低于汞的毒性
15.(2009年高考广东理基卷)下列有关金属及其合金的说法不正确的是( )
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹
D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用
二、非选择题:
16.金币、银币、铜币等金属货币在我国历史上曾发挥过重要的作用,其中的一些被收藏爱好者珍藏着,在一位收藏家的家中,陈列了很多金属货币。
(1)其中有些货币表面是黑色,且有少量的绿色锈状物,则这肯定是________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。
若要除去这些物质应选用________,发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
充分反应后,这枚金属币的真面目为________色。
(2)其中有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__________________________________
________________________________________________________________________。
17.钛因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,常温下钛不和非金属、强酸反应,红热时,却可与常见非金属单质反应。
钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。
地壳中含钛矿石之一为金红石(TiO2),目前大规模生产Ti的方法是:
第一步:
金红石、炭粉混合物在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。
该反应的化学方程式为____________________,该反应的还原剂为________。
第二步:
在氩气的气氛中,用过量的Mg在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
(1)写出此反应的化学方程式:
____________________________。
(2)如何由上述所得的产物中获取金属钛?
简述实验步骤并写出有关的化学方程式。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
18.某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计如下方案检验:
(1)取样品ag,称取时使用的仪器名称为________。
(2)将样品溶于足量的稀盐酸中,过滤,滤液中主要含有________离子,滤渣中含有________,在溶解过滤时使用的仪器有________。
(3)在滤液中加入过量的氢氧化钠溶液,过滤,写出该步操作中有关反应的化学方程式为________________________________________
19.根据你的生活经验和表所提供的信息,分析并回答下列问题。
物理性质
物理性质比较
导电性(以银为100)
银 铜 金 铝 锌 铁 铅
100 99 74 61 27 17 7.9
密度
(g/cm3)
金 铅 银 钢 铁 锌 铝
19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70
熔点(℃)
钨 铁 铜 金 银 铝 锡
3410 1535 1083 1064962 660 232
硬度(以金刚石为10)
铬 铁 银 铜 金 铝 铅
9 4~5 2.5~4 2.5~3 2.5~3 2~2.9 1.5
(1)为什么菜刀、锤子等通常用铁制而不用铅制?
(2)银的导电性比铜好,为什么导线一般用铜制而不用银制?
(3)为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?
解析:
在确定金属的用途时,要考虑其硬度、熔点、导电性等多种性质,有时还要考虑价格、资源、是否便利、是否有毒、是否利于回收等因素。
正确解答本题还要会读题,充分利用题中所给信息进行比较解题。
化学是来源于生活同时又是服务于生活的一门。
通过金属性质的学习,要进一步了解金属在实际生活中的运用。
16.欲测定某铝铜合金的组成,进行了如下实验:
称取粉末状样品1.0g,量取某浓度的盐酸20mL,第一次往样品中加入盐酸10mL,收集到标准状况下的气体224mL;
然后,再往样品中加入盐酸10mL,又收集到标准状况下的气体112mL。
试求:
(1)所取盐酸的物质的量浓度;
(2)样品中铝的质量分数。
第三章第三节课时练习(用途广泛的金属材料)详解
1、解析:
选B。
合金的熔点一般比组分金属的熔点都要低,生铁是铁碳合金,其熔点应比碳和铁的熔点低。
2、解析:
选D。
硬铝是铝、铜、镁、锰等形成的合金;
黄铜是铜锌合金;
钢是铁碳合金;
而水银是纯净的汞单质。
3、解析:
合金一般是由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,其熔点一般低于成分金属,硬度高于成分金属。
4、解析:
选A。
制造飞机所用的材料强度越高、密度越小越好。
铝的密度只有2.7g/cm3,是典型的轻金属。
铝合金轻而坚韧可作制造汽车、飞机、火箭的材料。
5、解析:
由题目的描述可得上述的装潢材料与导电性无关。
6、解析:
铝是食品污染源之一,所以其主要是从口入,所以只要可能与人口腔有关的就不能,所以A、C都需控制,而儿童玩具经常会放入口中,所以也需控制。
7、解析:
选C。
2.1g镁铝合金完全溶于足量盐酸,生成氢气2.24L(标准状况下),由得到的氯化镁、氯化铝中的氯离子即为0.2mol,所以全部转变成沉淀时,相当于氯离子全部被OH-代替,所以析出的沉淀中OH-的物质的量为0.2mol,所以得到的沉淀质量为2.1g+0.2mol×
17g/mol=5.5g。
8、解析:
铜铸国宝是240年前制成的,当时没有使用电,更不可能有电镀工艺,所以A不可能。
酸可以与铜绿反应,但文物一般放入室内,也不可能,所以B不正确;
铜虽然金属性比氢小,但铜合金中铜在干燥的空气中不易被氧化,应被保护,所以D最有可能。
9、解析:
设四种金属均为+2价金属,平均相对原子质量为x,则
R ~ H2↑
xg 22.4L
10g 11.2L
解得x=20g
锌、铁、镁的相对原子质量均大于20,只有铝,若转化为二价金属,其相对原子质量(18)小于20,所以混合物中一定含有的金属是铝。
10、解析:
此题如果逐个将答案代入计算显然非常繁琐,用摩尔电子质量平均值法极为方便。
n(e-)=
×
2=0.2mol·
e-
=
=12.5g·
mol-1·
e-。
则必有一种金属的摩尔电子质量大于12.5g·
e-,另一种金属的摩尔电子质量小于12.5g·
11、解析:
目前在生产、生活中用量最大,用途最广的合金是钢。
12、解析:
我们目前使用最广泛的合金是铁合金,A错。
合金因其构成元素及配比的不同,性质各异,B错。
黄铜的性质使其宜于制造日用品,C对。
白铜的导电、导热性很差,D错。
13、解析:
选BD。
形成合金的二种金属必须在某一温度范围时都呈液态,这是熔合的基本条件。
表中锌的沸点低于其他金属的熔点,在其他金属熔化时,锌已成气态。
而金属W的熔点比其他金属的沸点都高,当W熔化时,其他金属也已成为气态。
14、解析:
合金是指由两种以上的金属与金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,所以A正确;
合金一般比各成分金属的强度和硬度都大,所以B正确;
补牙的结果是得到强度较大的固体,所以汞合金应不是液态,即其熔点不会比汞的低,C不正确;
而长期使用中未见中毒现象,说明它比汞的毒性要低。
15、解析:
普通钢的含碳量比生铁要低,而合金钢是在普通钢中掺入其他金属,故其含碳量比普通钢更低。
16、解析:
铜在铜、银、金中比较活泼,能与空气中氧气发生反应生成氧化铜,也能与空气中氧气、水及CO2一起发生反应而得到铜锈;
氧化铜和碱式碳酸铜都可溶于强酸,所以将其放入稀酸中,如稀盐酸或硫酸中即可恢复原貌;
而银和金都不活泼,很难与空气中的氧气等反应,所以保持原样。
答案:
(1)铜 氧化铜 2Cu+O2
2CuO
Cu2(OH)2CO3
2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3
稀酸 CuO+2H+===Cu2++H2O,
Cu2(OH)2CO3+4H+===2Cu2++CO2↑+3H2O 红
(2)金 金不活泼,不易与空气中的O2反应
17、解析:
由反应物金红石、炭粉及Cl2和产物之一的TiCl4,可知另一产物为碳的氧化物,又知该气体可燃,故为CO。
显然Ti元素的化合价不变,而Cl元素的化合价降低,化合价升高的元素为碳元素,因而反应物炭粉为还原剂。
利用上述思路可得镁与TiCl4反应的产物为Ti和MgCl2。
因反应中镁是过量的,故在反应所得的混合物中提取钛必须除去镁粉和MgCl2,加足量的盐酸可除去镁,之后过滤,将滤渣用水洗涤可得钛。
TiO2+2C+2Cl2
TiCl4+2CO 炭粉
(1)TiCl4+2Mg
Ti+2MgCl2
(2)实验步骤:
在反应后的混合物中加入足量的盐酸除去剩余的镁,过滤,并用蒸馏水洗涤固体即得金属钛。
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
18、(4)在第(3)步的滤液中通入足量CO2,过滤,将沉淀用蒸馏水洗涤数次后,烘干并灼烧至质量不再减少为止,冷却后称量,质量为bg。
计算该样品中铝的质量分数________。
将样品溶于盐酸发生的反应为Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑;
铜、硅与盐酸不反应,所以过滤后所得滤液中含有Mg2+、Al3+,滤渣中含有铜和硅;
滤液中加入过量的NaOH时,发生的反应是MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl;
AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O;
所以得到的滤液中铝元素以偏铝酸根离子存在,所以可知在通入CO2时会反应而得到Al(OH)3沉淀,然后将Al(OH)3加热灼烧后得到氧化铝。
所以氧化铝的质量为bg,其中铝的质量为
g,即为合金中铝的质量,所以合金中铝的质量分数为
100%。
(1)托盘天平
(2)Mg2+、Al3+ 铜和硅 漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台(带铁圈)、滤纸
(3)MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl;
AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O
(4)
100%
19、答案:
(1)因为铁的硬度比铅大,且铅有毒,故常用铁而不用铅做菜刀、锤子。
(2)银和铜导电性相近,但银比铜贵得多,且电线用量大,所以用铜不用银。
(3)因为钨的熔点高(3410℃),而锡的熔点(232℃)太低,通电时锡就熔化了,所以用钨丝而不用锡丝做灯泡的灯丝。
20、解析:
由题意,当加入10mL盐酸时,生成224mLH2(0.01mol),此时盐酸完全反应,因此盐酸的浓度为:
=2.0mol·
L-1;
当再加10mL盐酸时,只生成112mLH2(0.005mol),说明铝完全反应,根据反应2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,生成0.015molH2,需用n(Al)=0.01mol,w(Al)=
100%=27%。
(1)2.0mol·
L-1
(2)27%