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.docx

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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

第三章第三节课时练习（用途广泛的金属材料）

一、选择题：

1．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、碳三种物质中，熔点最低的是（　　）

A．纯铁B．生铁C．碳D．无法确定

2．下列物质中，不属于合金的是（　　）

A．硬铝B．黄铜C．钢铁D．水银

3．下列关于合金的叙述正确的是（　　）

①具有金属的特性　②通过熔合而成　③含有两种或两种以上金属或金属跟非金属　④一般来说，合金的熔点比各组分的熔点低

A．①②B．③④C．②③④D．全部

4．用于飞机制造业的重要材料是（　　）

A．Mg—Al合金B．Cu—Sn合金C．Al—Si合金D．不锈钢

5．镁铝合金因坚硬、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

6．铝在人体中积累可使人慢性中毒，世界卫生组织将铝确定为食品污染源之一而加以控制。

铝在下列使用场合中，不必要加以控制的是（　　）

A．制造炊具B．制儿童玩具油漆C．制牙膏皮D．炼铝厂制造铝锭

7．2.1g镁铝合金完全溶于足量盐酸，生成氢气2.24L（标准状况下），再向溶液中加入氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量最大的是（　　）

A．2.9gB．4.6gC．5.5gD．6.9g

8．2009年2月25日，流失海外的圆明园兽首鼠首和兔首铜像被中国商人拍得。

普通铜器时间长容易出现铜绿，其主要成分是Cu2（OH）2CO3。

这两件1760年铜铸的国宝在240年后看上去依然熠熠生辉，最可能的原因是（　　）

A．它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金

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

一、选择题：

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：

选D。

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：

选B。

由题目的描述可得上述的装潢材料与导电性无关。

6、解析：

选D。

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：

选D。

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：

选C。

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：

选B。

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·mol－1·e－，另一种金属的摩尔电子质量小于12.5g·mol－1·e－。

11、解析：

选C。

目前在生产、生活中用量最大，用途最广的合金是钢。

12、解析：

选C。

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：

选C。

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：

选B。

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。

二、非选择题：

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。

答案：

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________。

解析：

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%。

答案：

（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%。

答案：

（1）2.0mol·L－1　

（2）27%