高中人教版化学必修一第三章《金属及其化合物》十八 用途广泛的金属材料 含答案.docx
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高中人教版化学必修一第三章《金属及其化合物》十八用途广泛的金属材料含答案
课时跟踪检测(十八)用途广泛的金属材料
1.下列关于合金的叙述中正确的是( )
A.合金是由两种或多种金属熔合而成的
B.日常生活中用到的五角硬币属于铜合金
C.合金在任何情况都比单一金属性能优良
D.钢不属于合金
解析:
选B 合金是金属与金属或金属与非金属熔合形成的,A项错误;在机械加工时,合金的性能一般较单一金属优良,但并不是任何情况下都是,如纯铝导电性比铝合金要强等,C项错误;钢是铁碳合金,D项错误。
2.用于飞机制造业的重要材料是( )
A.MgAl B.CuSn合金
C.AlSi合金D.不锈钢
解析:
选A 飞机制造所用的材料强度越高、密度越小越好。
3.不锈钢是在普通钢中加入了( )
A.碳、硫B.硅、锰
C.镍、铬D.硅、铬
解析:
选C 不锈钢是在普通钢中加入镍、铬以增强其化学稳定性和抗腐蚀性。
4.有关合金的叙述正确的是( )
A.合金的导电性比成分金属强
B.合金的抗腐蚀性能都很好
C.合金的机械强度比各成分金属小
D.多数合金比成分金属熔点低,硬度大
解析:
选D A项,合金的导电性一般比成分金属弱,错误;B项,合金的抗腐蚀性不一定都很好,如生铁的抗腐蚀性不如纯铁,错误;C项,合金的机械强度一般比各成分金属大,错误;D项,多数合金比成分金属的熔点低,硬度大,正确。
5.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.合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低
C.合金中不一定含有金属
D.目前世界上用途最广泛的合金是钢
解析:
选C A项,人类历史上使用最早的合金是青铜,正确;B项,合金的熔点比它的各成分金属的熔点低,正确;C项,合金中一定含有金属,错误;D项,目前世界上用途最广泛的合金是钢,正确。
6.我国人民早在商代就已掌握青铜(铜、锡、铅合金)冶铸技术。
在商代首都——河南安阳,曾经出土多处炼铜遗址和大量青铜器件,其中有一件司母戊大鼎,高133cm、长
110cm、宽78cm,重875kg,是迄今为止被发现的我国古代青铜器中最壮观的一件珍品。
下列有关说法不正确的是( )
A.铜是人类历史上使用最早的金属材料
B.青铜合金具有比铜单质更好的机械性能
C.青铜不易生锈是因为铜的性质不活泼
D.铜被最早使用是因为铜的性质不活泼,易冶炼
解析:
选C 铜的化学性质不活泼,易于冶炼为单质,故A、D正确;合金比纯金属具有更优良的物理、化学和机械性能,故青铜比铜单质的机械性能好,且提高了其抗腐蚀性能,故B项正确,C项错误。
7.下列有关金属的说法中,正确的是( )
①纯铁不容易生锈 ②钠着火用水扑灭 ③KSCN溶液可以检验Fe3+ ④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血 ⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金
A.①③④B.②③④⑤
C.①③④⑤D.①②⑤
解析:
选C ①纯铁是银白色金属,不易生锈,正确;②钠燃烧生成过氧化钠,过氧化钠与水反应生成氧气,因此钠着火不能用水扑灭,错误;③KSCN溶液可以检验Fe3+,正确;④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血,正确;⑤青铜是铜锡合金,不锈钢是铁、铬、镍合金,硬铝是铝、硅、镁等形成的合金,正确。
8.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,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.用来作保险丝
B.用于制造航天飞机
C.用来制造人造骨
D.用于家庭装修,作钛合金装饰门
解析:
选A 钛和钛的合金密度小,可塑性好,因此可用于航天领域,B正确;由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”,因此可以用来制造人造骨,C正确;由于其密度小、可塑性好、易于加工,因此可用于家庭装修,作钛合金装饰门,D正确;由于其熔点高,不适合作保险丝,A错误。
9.
(1)选择填空,将铝的用途与性质对应起来(每个选项只能用一次)。
A.质轻B.延展性好 C.易传热 D.易导电
①太阳能热水器:
________;②飞机:
________;③电缆:
________;④铝箔:
________。
(2)佛山是有色金属之乡,其中铝合金材料的产量约占全国的一半。
铝合金材料属于________(填“纯净物”、“混合物”或“单质”)。
解析:
(1)铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好。
铝合金硬度大质量轻,是制造飞机的良好材料,铝用作电缆和铝箔则分别是由于其导电性和延展性。
(2)合金是由一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质,因此是混合物。
答案:
(1)①C ②A ③D ④B
(2)混合物
10.已知合金A由两种常见金属组成。
为测定其组成,某同学的实验流程如图所示:
请回答:
(1)过程②中分离C和E的实验操作是___________________________________。
(2)溶液H中所含的阳离子有________________(用离子符号表示)。
(3)已知活泼金属可把比其活泼性差的金属从其氧化物中置换出来,则合金A与D在高温下反应的化学方程式为_________________________________________________。
解析:
(1)分离固体与溶液采用过滤的方法。
(2)溶液H中加入过量氨水生成沉淀F,说明F是氢氧化物沉淀,再由E加适量盐酸生成F,F在过量盐酸中不沉淀而生成溶液H,说明F是Al(OH)3,F溶于过量盐酸,所得溶液中的阳离子是Al3+和H+。
(3)由沉淀C的颜色知C为Fe(OH)3,则D是Fe2O3,合金是FeAl合金,Al在高温下可置换出Fe(铝热反应)。
答案:
(1)过滤
(2)Al3+、H+
(3)2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe
1.下列金属中属于黑色金属的是( )
A.铁B.金
C.银D.铜
解析:
选A 铁属于黑色金属。
2.青铜是我国使用最早的合金。
下列关于青铜性质的说法,不正确的是( )
A.熔点比纯铜低B.能够导电
C.能够导热D.硬度比纯铜小
解析:
选D A项,青铜是合金,合金熔点一般比成分金属的熔点低,正确;B、C项,合金能够导电,合金的导电性、导热性比各成分金属差,正确;D项,合金的硬度一般比成分金属的硬度大,错误。
3.合金有许多特点,如钠钾合金为液体,而Na和K的单质均为固体。
试推断:
生铁、纯铁、碳三种物质中,熔点最低的是( )
A.纯铁B.生铁
C.碳D.无法确定
解析:
选B 多数合金的熔点比各成分金属的熔点低,生铁是铁碳合金,其熔点要低于纯铁和碳。
4.下列有关金属的说法正确的是( )
A.生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质,而钢不含碳
B.铜在自然界中的含量高,所以铜是人类最早使用的金属
C.黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物
D.金属一般都具有导电性、导热性、延展性
解析:
选D A项,生铁与钢的区别在于生铁含碳量较高,而钢中含碳量较低,错误;B项,铜在自然界中的含量高且容易冶炼,所以铜是人类最早使用的金属,错误;C项,黑色金属材料包括铁、铬、锰及其合金,错误;D项,金属一般具有导电性、导热性、延展性,正确。
5.将10g铁碳合金放入O2中高温灼烧,反应后的气体通入过量石灰水中得沉淀1.4g,则此铁碳合金是( )
A.生铁B.高碳钢
C.中碳钢D.低碳钢
解析:
选B 由C~CO2~CaCO3知,碳的质量=
×12g·mol-1=0.168g,合金中碳的质量分数为1.68%。
含碳质量分数低于0.3%的为低碳钢,0.3%~0.6%的为中碳钢,高于0.6%的为高碳钢。
6.碲锌镉(TeZnCd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料,下列有关它的叙述中不正确的是( )
A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的,无固定的熔沸点
B.它易导电、导热,具有延展性
C.它的熔沸点比Zn的低
D.它的硬度和强度比Cd的大
解析:
选A 碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金,只要比例确定,其组成就固定,因而有固定的熔沸点;合金具有比成分金属低的熔沸点,比成分金属高的硬度和强度。
7.制取合金常用的方法是将两种或多种金属(或金属与非金属)加热到某一温度,使其全部熔化,再冷却得到合金。
根据下表中数据判断(其他条件均满足),下列合金不易采取这种方法制取的是( )
金属
Na
Mg
Al
Fe
熔点/°C
97.5
649
660
1535
沸点/°C
883
1090
2467
2750
A.FeAl合金B.NaAl合金
C.NaFe合金D.MgAl合金
解析:
选C 要形成合金,必须满足各成分都要有共同的液态温度范围,即合金中一种金属的熔点要高于另一种金属的熔点而低于它的沸点,这样才能熔合在一起。
当铁熔化时,钠已变为气态,所以铁和钠用加热熔化的方法不能形成合金。
8.两种+1价金属形成的合金7.8g,与足量水反应后生成0.2g氢气,此合金可能是( )
A.Li-Na合金B.Na-K合金
C.Li-K合金D.Li-Rb合金
解析:
选D 设此合金为R,其相对原子质量为M。
2R+2H2O===2ROH+H2↑
2M2
7.80.2
M=39,所以此合金中一种成分的相对原子质量大于39,另一种小于39。
9.某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究(已知铜元素的焰色反应呈绿色)。
①外观暗灰色,表皮光滑;
②在酒精灯上灼烧,火焰呈绿色,合金片熔化,但不滴落;
③取刮去表皮的合金10g,放入足量的稀硫酸中,收集到标准状况下的H28.96L;
④另取刮去表皮的合金10g,放入足量的NaOH溶液中,也收集到标准状况下的
H28.96L。
(1)试据此判断,该合金中一定含有的元素是__________(写元素符号);可能含有的下列元素是__________(填选项编号)。
a.Ag b.Mg c.Na d.Fe
(2)如果该合金中只含2种元素,则二者的质量比是____________________________。
解析:
火焰呈绿色,说明有铜元素。
等质量的合金与足量的稀硫酸或NaOH溶液反应放出H2的体积相同,说明一定含有铝,且不能再含有其他的活泼金属Na、Mg、Fe等。
且Na的熔沸点太低,不能与Cu熔合形成合金,则还可能含有不与稀硫酸和NaOH溶液反应的Ag。
该合金如果只含2种元素,则为Cu、Al
2Al ~ 3H2
2mol 3mol
=0.4mol
m(Al)=
mol×27g·mol-1=7.2g
m(Cu)=10g-7.2g=2.8g
m(Al)∶m(Cu)=7.2∶2.8=18∶7。
答案:
(1)Cu、Al a
(2)m(Al)∶m(Cu)=18∶7
10.某铝合金中含有元素铝、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(精确到0.1g),称量时通常使用的主要仪器的名称是________。
(2)将样品溶解于足量的稀盐酸,过滤并洗涤滤渣。
滤液中主要含有________,滤渣为________,溶解、过滤用到的玻璃仪器是________________。
(3)向滤液中加过量的氢氧化钠溶液,过滤并洗涤滤渣。
有关的离子方程式是________________________________________________________________________。
(4)向步骤(3)的滤液中通入足量的二氧化碳气体,过滤并洗涤滤渣。
有关的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)将步骤(4)中所得的滤渣烘干并灼烧至恒重、冷却后称量,其质量为bg。
有关反应的化学方程式是____________________________________________________________
________________________________________________________________________,
原样品中铝的质量分数是__________。
解析:
(1)称取ag样品使用的主要仪器为托盘天平。
(2)合金中Al、Mg可与盐酸反应生成AlCl3、MgCl2和H2,而Cu、Si不溶于盐酸,故样品溶于盐酸后过滤可得Cu、Si,滤液中主要含AlCl3和MgCl2。
(3)向
(2)的滤液中加过量NaOH溶液,发生的反应为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、
Al3++4OH-===AlO
+2H2O,过滤后滤液中含AlO
、OH-。
(4)向含AlO
、OH-的滤液中通入足量CO2,发生的反应为OH-+CO2===HCO
、AlO
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
,过滤可得Al(OH)3。
(5)所得bg固体为Al2O3,故合金中含Al的质量分数为
×100%=
%。
答案:
(1)托盘天平
(2)MgCl2、AlCl3 Cu、Si 烧杯、玻璃棒、漏斗
(3)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,
Al3++4OH-===AlO
+2H2O
(4)OH-+CO2===HCO
,
AlO
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
(5)2Al(OH)3
Al2O3+3H2O
%