届鲁科版 用途广泛的金属材料 练习题.docx
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届鲁科版用途广泛的金属材料练习题
用途广泛的金属材料
1、2017年诺贝尔化学奖授予了JacquesDubochet，JoachimFrank和RichardHenderson，以表彰他们研发出对生命分子进行三维成像的冷冻电子显微镜技术。
化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。
下列说法正确的是（ ）
A.气象环境报告中的“PM2.5”是对一种新分子的描述
B.“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。
丝绸的主要成分是天然纤维素，属于高分子化合物
C.高铁车厢大部分材料是铝合金，铝合金材料具有强度大、质量轻、抗腐蚀能力强等优点
D.“可燃冰”是一种有待开发的新能源，是一种会产生温室效应的气体
2、下列成分组成的物质一定不是合金的是（）
A.Fe、CB.C、SiC.Cu、ZnD.Al、Cu
3、下列物质的名称与其中主要成分的化学式对应正确的是（）
A.生石灰—Ca（OH）2B.明矾晶体—KAl（SO4）2
C.水煤气—CO2和H2D.钡餐—BaSO4
4、《神农本草经》说“水银……熔化（加热）还复为丹”。
《黄帝九鼎神丹经》中的“柔丹”“伏丹”都是在土釜中加热Hg制得的，这里的“丹”是指（ ）
A．氯化物 B．合金
C．硫化物D．氧化物
5、化学与科学、技术、社会、环境密切相关，下列说法正确的是（ ）
A.碘酒可用于伤口消毒，其原理是I2和酒精都有强氧化性使蛋白质变性
B.高铁车厢采用铝合金材料，是利用其具有强度大、质量轻、抗腐蚀能力强等优点
C.人体摄入膳食纤维，膳食纤维在人体内可水解为葡萄糖
D.去除家用天然气中的有特殊臭味的气体,可减少环境污染
6、下列关于金属材料的说法中，不正确的是（）
A.钢是用量最大、用途最广的合金B.合金只含金属元素
C.铝制饮料罐应回收利用D.青铜是铜合金中的一种
7、某同学采用工业大理石（含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质）制取CaCl2·6H2O，设计了如下流程：
下列说法不正确的是（ ）
A．固体Ⅰ中含有SiO2，固体Ⅱ中含有Fe（OH）3
B．使用石灰水时，要控制pH，防止固体Ⅱ中Al（OH）3转化为AlO
C．试剂a选用盐酸，从溶液Ⅲ得到CaCl2·6H2O产品的过程中，须控制条件防止其分解
D．若改变实验方案，在溶液Ⅰ中直接加氨水至沉淀完全，滤去沉淀，其溶液经蒸发浓缩、冷却结晶也可得到纯净的CaCl2·6H2O
8、北京大学教授，著名的化学家和教育家徐光宪教授，是我国理论化学和稀土化学的奠基人之一，2008年获得“国家最高科学技术奖”，以表彰他在稀土理论方面作出的贡献。
稀土铈（Ce）元素主要存在于独居石中，金属铈在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应并产生气体。
已知：
铈常见的化合价为＋3和＋4，且Ce4＋＋Fe2＋=Ce3＋＋Fe3＋。
下列说法正确的是（）
A.用Pt作阴极，Fe作阳极，电解熔融CeO2，可在阳极获得铈
B.将少量碘化亚铁溶液滴加到Ce（SO4）2溶液中，离子方程式为：
Ce4＋＋Fe2＋=Ce3＋＋Fe3＋
C.金属铈着火，可采用普通的泡沫灭火器灭火
D.金属铈可浸于煤油中保存，储存在阴凉、通风的地方，要远离火种和热源
9、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.汞合金和汞的化学性质相同
D.汞合金的毒性远低于汞的毒性
10、下列用途主要体现铝的物理性质的是（ ）
①家用铝锅 ②制盛浓硝酸的容器 ③制导线
④焊接钢轨 ⑤制包装铝箔 ⑥作防锈油漆
⑦制成合金作制造飞机的材料
A.①②③④
B.②⑤⑥⑦
C.①③⑤⑦
D.②④⑤⑥
11、下列有关金属元素特征的叙述中,正确的是（ ）
A.金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性
B.金属元素在化合物中一定显正价
C.金属元素在不同化合物中的化合价均不同
D.金属元素的单质在常温下均为固体
12、将5.0g某合金放入足量的稀盐酸中,共收集氢气的体积（标准状况下）为2.24L,则该合金可能是（ ）
A.Mg-Al合金B.Fe-Al合金
C.Fe-Zn合金D.Cu-Zn合金
13、地壳中铝元素比铜元素含量高很多,但人们冶炼出铜比铝早很多年。
合理的解释是（ ）
A.铜矿较易还原,铝矿很难还原
B.铜矿颜色较深,易发现;铝矿颜色较浅,不易发现
C.矿石在地下埋藏,铜矿最浅,容易开发,铝矿埋得深,难开发
D.铜比铝的相对原子质量大
14、最不适宜于制造炊事用具的金属是（ ）
A.FeB.PbC.AlD.Cu
15、下列金属中属于黑色金属的是（ ）
A.铁B.金
C.银D.铜
16、不锈钢通常不与酸、碱、盐反应,是下列哪种元素加入的结果（ ）
A.NiB.CrC.AuD.Pt
17、将下列合金与其用途连线。
①青铜 A.不锈钢
②铬镍合金B.后母戊鼎
③低碳钢C.门窗框架
④铝合金D.钢丝、钢管
18、钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”,它们具有很多优良性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等,尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。
根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是（ ）
A.用来做保险丝
B.用于制造航天飞机
C.用于制造人造骨
D.用于家庭装修,做钛合金装饰门
19、适宜于制作不锈钢用具的钢是（ ）
A.低碳钢B.中碳钢
C.高碳钢D.合金钢
20、下列说法中不正确的是（ ）
A.人类历史上使用最早的合金是青铜
B.后母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器
C.目前世界上使用量最大的合金是铝合金
D.目前世界上用途最广的合金是钢
21、合金有许多特点,如Na-K合金为液体,而Na和K的单质均为固体。
据此试推测生铁、纯铁、碳三种物质熔点最低的是（ ）
A.纯铁B.生铁
C.碳D.无法确定
22、《天工开物》中记载：
凡铜供世用，出山与出炉只有赤铜。
以炉甘石或倭铅参合，转色为黄铜，以砒霜等药制炼为白铜，矾、硝等药制炼为青铜。
其中涉及的物质中熔点最高的是（ ）
A.青铜B.黄铜C.赤铜D.白铜
23、《天工开物》中记载:
凡铜供世用，出山与出炉只有赤铜。
以炉甘石或倭铅参和，转色为黄铜，以砒霜等药制炼为白铜，矾、硝等药制炼为青铜。
其中涉及的物质中熔点最高的是（ ）
A.青铜B.黄铜C.赤铜D.白铜
24、合金是指两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
分析下表数据，不能形成合金的是（ ）
Na
Cu
A1
Fe
熔点/℃
97.8
1083
660
1535
沸点/℃
883
2567
2467
2750
A.Cu和A1B.Fe和NaC.Fe和CuD.A1和Na
25、“琴棋书画”被誉为中国古代文人修身养性、陶冶情操的四大“雅好”。
从化学角度对下列事实的解释不正确的是（ ）
选项
事实
化学解释
A
古琴在制作时需要对木材进行火烧处理
表面生成的碳在常温下化学性质稳定
B
唐代的“宝应象棋”以金铜合金造型，内灌铅芯
合金的熔沸点一般低于成分金属，利于造型
C
古时写字用黄纸，书写时“有误字，以雌黄灭之”
雌黄为橙黄色矿物，可作颜料或者褪色剂
D
宣纸为古典书画用纸，“始于唐代、产于径县”
造纸过程只有物理变化,没发生化学反应
26、硫酸锌是一种重要的工业原料，广泛用于农业、化工、电镀、水处理等行业。
用炼锌厂废渣（含ZnO、FeO、CuO）回收生产一水硫酸锌的工艺流程如图所示：
已知：
某温度下，Ksp[Zn（OH）2]＝1.2×10－17，Ksp[Fe（OH）2]＝8.0×10－16，Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×10－38。
（1）酸浸时，为提高浸出速率，可采取的措施是____________________（填两种）。
（2）氧化、中和时，需要用NaOH溶液调节pH为4.5～5.0，原因是____________________。
（3）氧化、中和时用漂白粉作氧化剂，此时发生反应的化学方程式为____________________________________________________________________；实际操作中通入空气的作用是_________________________________________。
（4）操作X的名称为________________。
（5）第三次操作X后，得到成品的步骤为________，过滤，洗涤，加热脱水。
（6）已知：
向漂白粉中加入稀硫酸会有氯气生成。
某含氯废水（pH约为9）中可能存在Cl－、ClO－中的一种或两种。
请设计检验含氯废水中是否存在Cl－、ClO－的实验方案：
____________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
实验中可供选择的试剂：
稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸、品红溶液、AgNO3溶液。
27、锰的用途非常广泛，在钢铁工业中，锰的用量仅次于铁，90%的锰消耗于钢铁工业，10%的锰消耗于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门。
以碳酸锰矿（主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质）为原料生产金属锰的工艺流程如下：
已知25℃，部分物质的溶度积常数如下：
物质
Mn（OH）2
Co（OH）2
Ni（OH）2
MnS
CoS
NiS
Ksp
2.1×
10－13
3.0×
10－16
5.0×
10－16
1.0×
10－11
5.0×
10－22
1.0×
10－22
（1）步骤Ⅰ中，MnCO3与硫酸反应的化学方程式是_____________________________
______________________________________________________________________。
（2）步骤Ⅰ中需要加入稍过量的硫酸，其目的有3点：
①使矿物中的物质充分反应；②提供第Ⅱ步氧化时所需要的酸性环境；
③_________________________________________。
（3）步骤Ⅱ中，MnO2在酸性条件下可将Fe2＋氧化为Fe3＋，该反应的离子方程式是_____________________________；加氨水调节溶液的pH为5.0～6.0，以除去Fe3＋。
（4）步骤Ⅲ中，需要用到的玻璃仪器除玻璃棒、漏斗外，还有________；滤渣2的主要成分是__________________________________________________________。
（5）电解后的废水中还含有Mn2＋，常用石灰乳进行一级沉降得到Mn（OH）2沉淀，过滤后再向滤液中加入适量Na2S，进行二级沉降。
欲使溶液中c（Mn2＋）≤1.0×10－5mol·L－1，则应保持溶液中c（S2－）≥_____mol·L－1。
28、我国每年产生的废旧铅蓄电池约330万吨。
从含铅废料（PbSO4、PbO2、PbO等）中回收铅，实现铅的再生，意义重大。
一种回收铅的工作流程如下：
（1）铅蓄电池放电时，PbO2作________极。
铅蓄电池充电时，阳极附近溶液pH的变化是________（填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）过程Ⅰ，已知：
PbSO4、PbCO3的溶解度（20℃）见图1；Na2SO4、Na2CO3的溶解度见图2。
①根据图1写出过程Ⅰ的离子方程式：
______________________________。
②生产过程中的温度应保持在40℃，若温度降低，PbSO4的转化速率下降。
根据图2，解释可能原因：
ⅰ.温度降低，反应速率降低；
ⅱ.__________________（请你提出一种合理解释）。
③若生产过程中温度低于40℃，所得固体中，含有较多的Na2SO4杂质，结合必要的化学用语和文字说明原因：
_________________________________________。
（3）过程Ⅱ，发生反应2PbO2＋H2C2O4===2PbO＋H2O2＋2CO2↑。
实验中检测到有大量O2放出，推测PbO2氧化了H2O2，通过实验证实了这一推测，实验方案是________________________________。
（已知：
PbO2为棕黑色固体；PbO为橙黄色固体）
（4）过程Ⅲ，将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液，生成Pb，如图3。
①阴极的电极反应式是________________________________。
②电解一段时间后，PbCl
浓度极大下降，为了恢复其浓度且实现物质的循环利用，阴极区采取的方法是________________________。
29、高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。
以工业级氧化锌（含Fe2＋、Mn2＋、Cu2＋、Ni2＋、Cd2＋等）为原料，用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下：
已知Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×10－38。
回答下列问题：
（1）浸出时，为了提高浸出效率可采取的措施有（写两种）：
______________________
______________________________________________________________________。
（2）氧化时，加入KMnO4溶液是为了除去浸出液中的Fe2＋和Mn2＋（溶液中Mn元素全部转化为MnO2），请配平下列除去Fe2＋的离子方程式：
MnO
＋
Fe2＋＋
________===
MnO2↓＋
Fe（OH）3↓＋
H＋
（3）加入锌粉的目的是
______________________________________________________________________。
（4）已知H2SO4浸出液中，c（Fe2＋）＝5.04mg·L－1、c（Mn2＋）＝1.65mg·L－1。
①加入KMnO4溶液反应一段时间后，溶液中c（Fe3＋）＝0.56mg·L－1，若溶液pH＝3，则此时Fe3＋________（填“能”或“不能”）生成沉淀。
②若要除尽1m3上述浸出液中的Fe2＋和Mn2＋，需加入________gKMnO4。
30、二硫化钨（WS2，WS2中W的化合价为＋4）可用作润滑剂及石油化工领域中的催化剂。
由钨铁矿（其主要成分是FeWO4，还含少量Al2O3）制备二硫化钨的工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）已知：
W元素的原子序数是74，请写出W元素在周期表中的位置：
_________________
（2）操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有________________________________
（3）写出FeWO4在碱熔过程中发生反应的化学方程式：
_________________________________
（4）滤渣Ⅰ中主要成分的形成可用离子方程式表示为：
_________________________________
（5）钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发而使灯丝变细，加入碘单质可以延长使用寿命，其原理为：
W（s）+2I2（g）
WI4（g）下列说法正确的有_______
A.灯管内的I2可以循环使用
B.WI4在灯丝上分解，产生的W又在灯丝上沉积
C.温度升高时，WI4的分解速率加快，而W和I2的合成速率减慢
D.WI4在灯管壁上分解，使灯管寿命延长
（6）已知常温下，Ksp（CaWO4）=1×10－10，浓度为xmol/L的Na2WO4溶液与浓度为1×10－4mol/L的CaCl2溶液按体积比2:
1混合，产生CaWO4沉淀，则x≥___________
（7）已知生成二硫化钨的化学方程式为：
2（NH4）2WS4＋3O2
2WS2＋4NH3＋2S＋2SO2＋2H2O，若生成124克WS2，则反应所转移的电子数目为________________
31、Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。
由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为____________________________。
（2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式____________________。
（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示：
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2·xH2O转化率/%
92
95
97
93
88
分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因_______________________________。
（4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为___________。
（5）若“滤液②”中c（Mg2+）=0.02mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c（Fe3+）=1.0×10-5mol/L，此时是否有Mg3（PO4）2沉淀生成______________（列式计算）。
FePO4、Mg3（PO4）2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式____________。
32、醋酸镍[（CH3COO）2Ni]是一种重要的化工原料。
一种以含镍废料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）为原料，制取醋酸镍的工艺流程图如下：
相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表：
金属离子
开始沉淀时的pH
沉淀完全时的pH
物质
20℃时溶解性（H2O）
Fe3+
1.1
3.2
CaSO4
微溶
Fe2+
5.8
8.8
NiF
可溶
Al3+
3.0
5.0
CaF2
难溶
Ni2+
6.7
9.5
NiCO3
Ksp=1.0×10-5
（1）将含镍废料粉碎的目的是________________________________________。
（2）“酸浸”实验中，镍的浸出率结果如图所示，从能量损耗和成本角度考虑，若要使镍的浸出效果最佳，选择的最好温度和时间分别为______℃、______min。
（3）实验过程中，滤渣1主要成分的化学式为________、________。
（4）调节pH步骤中，溶液pH的调节范围是_____～______。
选择此范围的目的是__________________________________。
（5）酸浸过程中，lmolNiS失去6NA个电子，同时生成两种无色有毒气体。
写出该反应的化学方程式：
______________________________。
（6）沉镍过程中,若c（Ni2+）＝4.0mol·L－1，欲使100mL该滤液中的Ni2＋沉淀完全[c（Ni2+）≤10－5mol·L－1]，则需要加入Na2CO3固体的质量最少为_____g。
（保留小数点后1位有效数字）
33、钼酸钠晶体（Na2MoO4·2H2O）是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂，由钼精矿（主要成分是MoS2，含少量PbS等）制备钼酸钠晶体的部分流程如图所示：
（1）Na2MoO4·2H2O中钼元素的化合价为______；
（2）焙烧时为了使钼精矿充分反应，可采取的措施是_______（答出一条即可）；
（3）试配平焙烧过程中钼精矿发生的主要反应的化学方程式
为__MoS2+__O2
__MoO3+___SO2，该反应中氧化产物是________（填化学式）
（4）碱浸时，MoO3与Na2CO3溶液反应的离子方程式为___________；
（5）下图是碳钢在3种不同介质中的腐蚀速率实验结果：
①碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异，其原因可能是____。
②空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成FeMoO4—Fe2O3保护膜。
密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀，除需加入钼酸盐外还需加入NaNO2。
则NaNO2的作用是_。
（6）锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为：
xLi+nMoS2
Lix（MoS2）n。
则电池放电时的正极反应式是：
__________________。
34、金属钛（Ti）被誉为21世纪金属，其单质和化合物具有广泛的应用价值．请回答下列问题：
（1）Ti的基态原子价电子排布式为______。
（2）纳米TiO2常用作下述反应的催化剂。
化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有______个，化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为______。
（3）含Ti3+的配合物的化学式为[TiCl（H2O）5]Cl2？
H2O，其配离子中含有的化学键类型是______，1mol该配合物中含有的σ键数目是______。
（4）通过X﹣射线探知KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似。
且知三种离子晶体的晶格能数据如表：
离子晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/kJ？
mol﹣1
786
715
3401
KCl、MgO、CaO、TiN四种离子晶体熔点由高到低的顺序为______。
（5）某种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有______个：
Ti原子的配位数为______；此配位原子构成的空间构型为______；该晶胞中N、Ti原子之间的最近距离为anm．则该氮化钛晶体的密度为______g？
cm﹣3、NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式）。
35、废旧电池若不进行回收利用，将对水体产生严重污染。
某兴趣小组对废旧镍电池正极材料[由Ni（OH）2、碳粉、Fe2O3等涂覆在铝箔上制成]进行回收研究，设计实验流程如下图所示：
已知：
①NiCl2易溶于水，Fe3+不能氧化Ni2+,Cl2能氧化Ni2+为Ni3+;
②NiO+2HCl=NiCl2+H2O;
③Fe3+、Al3+、Ni3+以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示：
离子
Fe3+
Al3+
Ni2+
开始沉淀时的pH
1.5
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