高一化学用途广泛的金属材料.docx
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高一化学用途广泛的金属材料
课时作业（十八） 用途广泛的金属材料
合金的组成、性质
1．根据下列金属的熔、沸点：
金属
Na
Cu
Al
Fe
熔点/℃
97.5
1083
660
1535
沸点/℃
883
2595
2200
3000
其中不能形成合金的是（）
A．Cu与NaB．Fe与Cu
C．Fe与AlD．Al与Na
解析：
合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到两种金属中最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中的最低沸点，选项中的Cu与Na不符合合金要求。
答案：
A
2．下列关于合金的说法错误的是（）
A．合金是由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
B．镁铝合金的熔点比镁和铝都高
C．在合金中加入适量的稀土金属能大大改善其性能
D．青铜、硬铝、钢都是合金
解析：
A.合金是由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，故正确；B.镁铝合金的熔点比镁和铝都低，故错误；C.在合金中加入适量稀土金属或稀土金属的化合物，就能大大改善合金的性能，故正确；D.青铜、硬铝、钢都是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起形成的具有金属特性的物质，属于合金，故正确。
答案：
B
3．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
答案：
A
4．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、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．用于制造飞机
C．用来制造人造骨
D．用于家庭装修，做钛合金装饰门
解析：
由于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；由于钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排异反应，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，做钛合金装饰门，D正确；由于其熔点高，不适合做保险丝，A错误。
答案：
A
5．铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。
下列与这些用途无关的性质是（）
A．不易生锈B．导电性好
C．密度小D．强度高
解析：
根据铝镁合金的性质是坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工，所以主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等；A、C、D都符合这些特点，只有B不符合。
答案：
B
6．根据你学过的有关金属的知识，回答下列问题：
（1）铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，铜常用于制造货币的原因可能是________（填序号）。
A．铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型
B．铜的性质不活泼，不易被腐蚀
C．我国较早的掌握了湿法冶炼铜的技术
D．自然界有大量的游离态的铜
（2）钢铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是________（填名称），铁的氧化物常见的还有________、________。
（填化学式）
（3）铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但是该氧化膜易被酸、碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为_________________________________________。
（4）一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是________币，黑色物质是________（填名称），形成这种物质的化学方程式为________，绿色物质是________（填化学式），这枚金属币的真面目为________色。
另外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___________。
答案：
（1）ABC
（2）氧化铁FeO Fe3O4
（3）Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
（4）铜 氧化铜2Cu＋O2===2CuO Cu2（OH）2CO3紫红金金不活泼，不易被氧化
合金成分的检验
7．现代建筑的门窗框架，常用电解加工成古铜色的硬铝。
取硬铝样品进行如下实验：
（提示：
硅可与氢氧化钠溶液反应，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑）
由此推知硬铝的组成是（ ）
A．Al、Mg、Si、ZnB．Al、Cu、Mg、Si
C．Al、Fe、C、CuD．Al、Si、Zn、Na
解析：
样品中加入过量盐酸，比H活泼的金属（如Al、Mg、Zn、Na）全部溶解；向不溶物中加入过量NaOH溶液，有气体生成，说明样品中含有Si；再向不溶物中加入过量盐酸，不溶物不再溶解，说明含Cu或C等；C项中加酸后的不溶物再加NaOH溶液无气体生成，则符合条件的是B。
答案：
B
8．“镁、铝、锌、铁、铜”是常见的重要金属，取其中的两种分别记作M、N，取等质量的M、N与足量的稀硫酸反应，生成的气体体积与反应时间的关系如图所示，则M、N的组合有（ ）
A．3种B．4种
C．5种D．6种
解析：
金属与酸反应生成气体的速率越快，金属越活泼，等质量的金属与酸反应生成的氢气越多，转移的电子越多，摩尔电子质量越小。
由图像可知，M的活动性强于N，M的摩尔电子质量小于N，因此可能的组合有四种，分别为镁锌、镁铁、铝锌、铝铁。
答案：
B
9．将ag镁铝合金投入足量的NaOH溶液中，充分反应后将残余固体洗净，然后将残余固体在足量的纯氧中加热，最终得到ag固体，则镁铝合金中铝的质量分数为（ ）
A．40%B．47%
C．53%D．60%
解析：
题中反应关系：
合金（Mg、Al）
Mg
MgO，最终固体的质量和镁铝合金的质量相等，说明增加的氧元素的质量等于减少的铝元素的质量，所以MgO中氧元素的质量分数等于镁铝合金中铝的质量分数，为
×100%＝40%。
答案：
A
10．某MgAl合金放入足量盐酸中，生成H2的体积在标准状况下是2240mL；同质量该MgAl合金放入足量NaOH溶液中，生成H2的体积在标准状况下是2016mL，则合金中Mg、Al的质量之比是（ ）
A．1∶1B．6∶1
C．1∶6D．4∶27
解析：
因为Mg、Al均能与盐酸反应放出H2，而只有Al能与NaOH溶液反应放出H2，因此，先根据Al与NaOH溶液的反应：
2Al～3H2，求出Al的质量为1.62g。
再根据Mg与HCl溶液的反应：
Mg～H2，求出Mg的质量为0.24g，最后求得合金中Mg、Al质量之比为4∶27。
答案：
D
11．现有44gMg、Al、Zn、Fe等活泼金属粉末的混合物，与体积为1L质量分数为20%的硫酸恰好完全反应，经处理后得到无水硫酸盐140g。
则下列说法中，正确的是（ ）
A．生成标准状况下气体的体积为22.4L
B．H2SO4的物质的量浓度为2.0mol/L
C．硫酸的质量为540g
D．无法进行A、B、C项的计算
解析：
金属粉末变为无水硫酸盐，固体增加的质量为
的质量：
＝140g－44g＝96g，则SO2－4的物质的量
＝
＝1mol，可得该硫酸中H＋的物质的量为2mol。
由2H＋→H2，可得标准状况下生成氢气的体积为22.4L，A正确；H2SO4的物质的量浓度c（H2SO4）＝
＝1mol/L，B错误；该硫酸的质量为
＝490g，C错误；综上所述，D错误。
答案：
A
12．某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅（硅与盐酸不反应），为了测定该合金中铝的含量，设计如下实验方案，请回答有关问题：
（1）称取样品ag，称量时应该使用的仪器名称是__________________。
（2）将样品溶于足量的稀盐酸，过滤，溶液中主要含有________，滤渣中含有________。
（3）滤液中加入过量的NaOH溶液、过滤。
所得滤渣的化学式为________。
（4）往步骤（3）的滤液中通入足量的CO2气体，过滤。
反应的离子方程式为_________________________________________。
（5）步骤（4）过滤所得的滤渣用蒸馏水洗涤3次，烘干后高温灼烧至质量不再减小为止，称得其质量为bg，则原样品中铝的质量分数为________（用a、b表示）。
解析：
由题意可知，用托盘天平称取的ag样品在实验操作中完成了如下转换关系：
所以样品中Al的质量分数为：
×100%＝
×100%。
答案：
（1）托盘天平
（2）MgCl2、AlCl3、HCl Cu、Si
（3）Mg（OH）2
（4）AlO
＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO
（5）
×100%
13．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的化学实验基本操作是________。
（2）溶液H中所含的阳离子有________（用离子符号表示）。
（3）为测定合金的组成，需要称量沉淀F的质量，则F需要洗涤，如何证明沉淀F是否洗涤干净？
_____________________________________________________________________________________________________________________。
（4）根据实验流程图中的数据计算合金A中两种金属的质量分数分别是________、________。
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）若沉淀F未洗涤干净，则表明会有沾附的氯离子，可向最后一次洗涤液中加入少量硝酸银溶液进行检验。
（4）两种金属分别为Fe和Al
答案：
（1）过滤
（2）Al3＋、H＋
（3）取最后一次洗涤液，加入少量AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则沉淀没有洗涤干净，若无沉淀产生，则表明沉淀已经洗涤干净
（4）Al：
30%Fe：
70%
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