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1、7 化学必修一第三章 第三节 用途广泛的金属材料练习第三节用途广泛的金属材料1.了解合金的定义及优良性能。2.认识铜合金、钢的分类及用途。3.了解正确选用金属材料的意义。1常见合金的重要应用(1)合金的定义合金是指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。(2)合金的部分性质熔点：一般情况下合金的熔点低于它的成分金属。硬度：一般情况下合金的硬度和强度大于它的纯金属成分。(3)常见的合金铜合金钢用量最大、用途最广的合金2正确选用金属材料(1)金属材料的分类金属材料(2)正确选用金属材料的几个方面1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)合金中只含有金属元素。()

2、(2)合金是混合物，具有金属的特性。()(3)我国最早使用的合金是生铁。()(4)生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高。()(5)镁铝熔合成合金的过程是化学变化。()(6)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。()(7)铁是黑色金属，故铁是黑色的。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2有关合金的叙述正确的是()A合金的密度比各成分金属小B合金的抗腐蚀性能都很好C合金的导电性能比成分金属强D多数合金比成分金属熔点低，硬度大解析：选D。合金的硬度一般比成分金属大，密度无法比较，机械性能优良，而抗腐蚀性能有的较差，导电性有的减弱，熔点比各成分金属低。3选用金属材料时，以下方面需要考

3、虑的是()主要用途物理性质、化学性质价格加工难度日常维护对环境的影响A BC D解析：选D。在选用材料时要综合考虑所选材料的主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等因素，从众多材料中选取合适者。常见合金的成分及其重要应用1铜合金合金主要成分主要性能主要用途青铜铜、锡、铅强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀机械零件，如轴承、齿轮等黄铜铜、锌强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀机械零件、仪表、日用品白铜铜、镍、锌光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银作饰品2.合金钢名称主要合金元素主要特性主要用途锰钢锰韧性好，硬度大钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲不锈钢铬、镍抗腐

4、蚀性好医疗器械、容器、反应釜、炊具硅钢硅导磁性好变压器、发电机和电动机中的铁芯钨钢钨耐高温、硬度大刀具3.铝合金成分元素主要特性主要用途Al、Mg、Cu、Si等密度小，强度大用于汽车、飞机、火箭、船舶制造等4.钛合金钛的合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温等优点，主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等领域。铁合金与钢的区别(1)含碳量是生铁和钢区别的主要标志。(2)生铁无塑性，不易变形，无法进行加工。(3)碳素钢又称普通钢，含碳量越低，钢的韧性越大；含碳量越大，钢的硬度越大。合金是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。(1)下列物质不属于合金的是_。A明

5、矾 B硬铝C生铁 D青铜(2)根据下表中四种金属的熔、沸点：金属NaCuAlFe熔点/ 97.81 0836601 535沸点/8832 5672 4672 750其中不能形成合金的是_。Cu与NaFe与CuFe与NaAl与NaA BC D(3)镁铝合金与盐酸完全反应后，加入过量的氢氧化钠溶液，最后的结果是_。A没有沉淀物生成B只有氢氧化铝沉淀生成C只有氢氧化镁沉淀生成D有氢氧化铝和氢氧化镁沉淀生成解析(1)明矾属于化合物；硬铝中含铝、铜、镁、硅等，生铁中主要含铁、碳，青铜中含有铜、锡、铅，它们都属于合金。(2)当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时，它们就不可能熔合在一起而形成合金。(3)M

6、g、Al都与盐酸反应，Mg(OH)2不溶于NaOH溶液；而Al(OH)3溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O。答案(1)A(2)B(3)C(1)例题中第一小题C项生铁除了铁元素还含有什么元素？你可由此得出什么结论？(2)例题中第二小题表明合金的熔合过程属于_(填“物理”或“化学”)变化。(3)例题中第三小题镁铝合金中Mg、Al的化学性质变了吗？答案：(1)还含有碳元素。结论：合金属于混合物，一定含金属，可能含有非金属。(2)物理(3)合金中各成分的化学性质不变。合金及其性质1下列关于合金的说法不正确的是()A合金的硬度一般大于组成它的纯金属的硬度B合金的熔点一般高于组成它的纯金属的熔点C在

7、金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得具有金属特征的合金D钢、不锈钢都是合金解析：选B。合金的熔点一般比其成分金属都低。22015年11月26日，中国银行发行的中国航天普通纪念币，面额为10元，直径为27毫米，材质为双色铜合金。下列关于合金的叙述不正确的是()A铜合金和单质铜一样，具有良好的导电性、导热性和延展性B铜合金的硬度比单质铜大C铜合金的熔点比单质铜低D该纪念币能完全溶解于稀硫酸中解析：选D。合金有别于各成分金属的特性是熔点低、硬度大，共性是具有金属的物理通性，但是化学性质没有改变，故D项错误。金属材料的选用3(2017南平高一检测)用于制造飞机的材料应具备高比强度(断裂强度/密度)，

8、还应具备密度小、质地轻的特点。以波音747为例，机身每减轻1 kg，因耗油减少，一年可获利2 000美元。你认为下列材料中可用于飞机制造业的是()AMgAl合金 B黄铜(CuZn合金)CNaK合金 D生铁(FeC合金)解析：选A。黄铜、生铁密度较大，且生铁易断裂，NaK合金熔点低，常温下为液体，选项B、C、D不正确。4用于制造火箭发动机、航天飞机制动闸的金属要求有良好的热学性能，比如熔点高、比热容高、热导率高、适宜的热膨胀系数等优异性能。根据下表，可选择出最佳金属材料为()选项金属熔点比热容热导率热膨胀系数(25 )J/(gK)W/(mK)a(106)/AFe1 5350.10675.3711

9、.76BMg6490.243153.6624.3CAl6600.215221.9123.6DBe1 2830.436146.511.6解析：选D。用于制造火箭发动机、航天飞机制动闸的金属要求熔点高、比热容高、热导率高、适宜的热膨胀系数等特点，综合比较选D。重难易错提炼1.合金中的“最”(1)使用最早的合金是青铜。(2)用量最大、用途最广的合金是钢。2.合金的两个重要性质(1)硬度一般大于它的各成分金属。(2)熔点一般低于它的各成分金属。3.几个重要的数字(1)生铁的含碳量为2%4.3%；(2)钢的含碳量低于2%；(3)低碳钢的含碳量低于0.3%；(4)中碳钢的含碳量为0.3%0.6%；(5)高

10、碳钢的含碳量高于0.6%，但低于2%。课后达标检测基础巩固1下列有关合金的说法中不正确的是()A生铁属于合金B合金可以由金属和非金属元素组成C合金的化学性质与各成分金属的化学性质不同D改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金答案：C2下列物质中，不属于合金的是()A白铜 B黄铜C钢 D水银解析：选D。白铜是铜、镍、锌及少量的锰等形成的合金；黄铜是铜锌合金；钢是铁碳合金；而水银是汞单质。3下列金属属于黑色金属的是()AAl BFeCPb DCu解析：选B。 Fe、Cr、Mn属于黑色金属；除黑色金属之外的其他各种金属属于有色金属。4合金有许多特点，如NaK合金为液体，而Na和K的

11、单质均为固体。据此推测生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是()A纯铁 B生铁C碳 D无法确定解析：选B。合金的熔点一般比各成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。5制造金属货币，应该根据下列哪些性质而选材()A从化学性质来看，金属材料化学性质应稳定B从物理性质来看，金属材料应有较高的熔点C从物理性质来看，金属材料应对强度、硬度无要求D制造货币的金属本身的价值应高于货币的面值解析：选A。制造货币的金属材料，应满足性质稳定，易于铸造、分割、等值等要求。6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

12、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用作保险丝B用于制造航天飞机C用于制造人造骨D用于家庭装修，作钛合金装饰门解析：选A。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；由于钛和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，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。7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

13、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：选B。由题目的描述可得上述装潢材料与导电性无关。8钢笔的笔头是合金钢，其笔头尖端是用机器轧出的便于使用的圆珠体。为了改变笔头的耐磨性能，在笔头尖端点上铱金粒，为区别钢笔而叫铱金笔，铱金笔是笔头用黄金的合金、笔尖用铱的合金制成的高级自来水笔。下列说法中错误的是()A钢笔的笔头不易被氧化，抗腐蚀性能好B铱金笔的耐磨性能比钢笔要好C铱金笔的笔头和笔尖都是用纯金属制成的D铱金笔经久耐磨，书写时弹性特别好，是一种理想的硬笔解析：选C。钢笔的笔头是合金钢，不易被氧化，抗腐蚀性能好，A正确；为了改变笔头的耐磨性，在笔头尖端点上铱金粒的铱金笔更耐

14、磨，B、D正确；铱金笔笔尖上的铱金粒和笔头上的黄金合金都不是纯金属，C错误。9汞合金是目前使用较多的补牙材料，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解析：选C。合金是指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，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，所以C不正确；长期使用汞合金补牙未见中毒现象，说明它比汞的毒性要低

15、，所以D正确。10物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质：导热性导电性还原性延展性具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号。(1)用铝锭制成包装用的铝箔。_(2)用铝制成的高压铝锅。_(3)用铁粉回收照相业废液中的银。_(4)电信业中大量使用的铜丝、金属电缆。_答案：(1)(2)(3)(4)11历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。(1)金、银、铜常被作为钱币流通，从化学角度来看，主要是利用它们的_。A硬度适中B密度适中C在自然界里都可得到纯净的单质D不活泼性(2)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_，

16、形成这种物质的化学方程式为_，绿色物质是_，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_。(3)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中能有效鉴别其真假的是_。A观察颜色B查看图案C用手掂量轻重D滴一滴稀硝酸在币的表面，观察现象解析：(1)金、银、铜都属于不活泼金属，易加工，因此，在历史上都曾经用作货币。(2)铜稳定性略微差一些，容易与氧气等物质反应而“生锈”。金的化学性质最不活泼，在空气中更稳定。(3)有些假金币外形逼真，看上去也是“金光闪闪”，密度和真金币差不太多，手不太容易掂出来，假金币中的Zn、Cu均可与稀硝酸反应产生大量气

17、泡，而Au不与稀硝酸反应。答案：(1)D(2)铜氧化铜(或CuO)2CuO2=2CuOCu2(OH)2CO3(或碱式碳酸铜)红金金不活泼，不易被氧化(3)D能力提升12下列有关金属或合金的说法正确的是()合金中至少含两种金属合金中的元素以化合物形式存在合金中一定含有金属黄金具有非常好的延展性，但由于非常稀缺，所以不可能大量应用于产品包装合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高，抗腐蚀性能等也可能更好常温下汞是液体，所以汞应该属于非金属A BC D解析：选D。对合金概念的理解，应注意以下几点：合金是金属与金属(或金属与非金属)熔合形成的，所以一定是混合物；合金中至少含有一种金属，同时也可能含有非

18、金属；合金具有金属通性，且有许多优良的性能，在某些方面优于纯金属。由于黄金非常稀缺，故不可能大量应用于产品包装；常温下汞虽然为液体，但具有金属的通性，故汞属于金属。13现代建筑的门窗框架常用电镀加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如图所示的实验(每一步试剂均过量)，由此可推知，硬铝的组成为()(已知：Si2OHH2O=SiO2H2)样品AAl，Cu，Mg，Si BAl，Mg，Si，ZnCAl，Fe，C，Cu DAl，Si，Zn，Na解析：选A。根据硬铝样品反应图示，硬铝中存在与稀盐酸反应的成分(Al)，反应不溶物(Si)能与NaOH溶液反应生成H2，还有不溶物(Cu)。14(2017杭州高一

19、检测)将5.0 g某金属合金放入足量的稀盐酸中，共收集氢气(标准状况)的体积为2.24 L，则该金属合金可能是()AMgAl合金 BFeAl合金CFeZn合金 DCuZn合金解析：选B。由题意知，n(H2)0.1 mol，即产生0.1 mol H2消耗金属合金为5.0 g，产生1 mol H2消耗金属合金为50 g，满足此条件的要求是产生1 mol H2时消耗一种金属质量大于50 g，另一种金属质量小于50 g。对于给出的金属，产生1 mol H2时消耗金属的质量分别为m(Mg)24 g，m(Al)18 g，m(Fe)56 g，m(Zn)65 g，Cu与稀盐酸不反应。故选B。15(2017云南

20、高一检测)某金属与盐酸反应时，生成H2的质量与消耗金属质量的关系如图所示，此金属可能是()A纯锌 B纯铁C镁铝合金 D铜铁合金解析：选D。首先由图可知，消耗金属质量为30 g时，产生氢气的质量为1 g，即0.5 mol。用极值法：假设每一种金属都与酸反应产生0.5 mol H2，然后分别计算出消耗金属的质量。A项需32.5 g，B项需28 g，C项需912 g，D项大于28 g。故选D。16(2017淄博高一检测)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)。外观暗灰色，表皮光滑；在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色，合金片熔化，但不滴落；取刮去表皮的合金10 g，放入足量的稀

21、硫酸中，收集到标准状况下的H2 8.96 L；另取刮去表皮的合金10 g，放入足量的NaOH溶液中，也收集到标准状况下的H2 8.96 L。(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)。AAg BMgCNa DFe(2)如果该合金中只含两种元素，则二者的质量比是_。解析：(1)火焰呈绿色，说明含有铜元素。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，如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。(2)该合金如果只含

22、两种元素，则为Cu、Al。由Al与稀硫酸或氢氧化钠溶液反应的方程式可得关系式：2Al3H2 2 mol 3 mol 0.4 molm(Al)mol27 gmol17.2 g，m(Cu)10 g7.2 g2.8 g，则m(Al)m(Cu)7.22.8187。答案：(1)Cu、AlA(2)m(Al)m(Cu)187章末过关检测(三)(时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1“马踏飞燕”是我国的旅游标志，出土的“马踏飞燕”是由青铜制成。下列有关该标志的叙述不正确的是()A青铜硬度比纯铜的硬度小B青铜的主要成分是Cu、Sn、Pb等C青铜的熔点比纯铜的熔点低

23、D青铜是我国使用最早的合金解析：选A。合金有别于各成分金属的特性是硬度大、熔点低，A不正确，C正确。青铜的主要成分是Cu、Sn、Pb等，B正确。因为青铜的性质比较不活泼，且熔点较低，历史上发现应用较早，D正确。2做焰色反应实验时所用的铂丝，每次用完后都要()A用滤纸擦干净后才能使用B用水多洗几次C用稀盐酸洗涤后，再灼烧到无颜色时为止D先用稀盐酸洗涤，后用水洗涤解析：选C。做焰色反应实验时所用的铂丝，每次用完后都要用稀盐酸洗涤，再灼烧到无颜色时为止，防止对其他物质的检验产生干扰。3下列各组的两物质相互反应时，改变反应条件(温度、反应物用量比等)，反应的产物并不改变的是()ANa和O2 BNaOH

24、溶液和CO2CNa2O2和CO2 D木炭(C)和O2解析：选C。A项，与反应条件有关，4NaO2=2Na2O、2NaO2Na2O2；B项，与反应物用量比有关，2NaOHCO2(少量)=Na2CO3H2O、NaOHCO2(过量)=NaHCO3；C项，2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，与反应条件无关；D项，与反应物用量比有关，2CO2(少量) 2CO、CO2(足量) CO2。4能使铁溶解，但不能生成沉淀的溶液是()AAgNO3溶液 BFeCl3溶液CCuSO4溶液 DFeSO4溶液解析：选B。A、C项虽能溶解铁，但同时会析出Ag和Cu，D项不能使铁溶解，符合题意的是B项。5将一小块钠投入盛

25、有5 mL饱和澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是()A钠熔成小球并在液面上游动B有气体生成C试管底部有银白色物质生成D溶液变浑浊解析：选C。钠投入到Ca(OH)2饱和溶液中，是钠与水反应，消耗水生成NaOH，从而有 Ca(OH)2固体析出。6钡和钠相似，也能形成含O的过氧化物。下列叙述中不正确的是()A过氧化钡的化学式是BaO2BBaO2属于碱性氧化物C1 mol Na2O2或BaO2跟足量的水反应都生成0.5 mol O2D过氧化钠和过氧化钡都是强氧化剂解析：选B。BaO2同Na2O2一样与酸反应除生成盐和水外，还有O2生成，为过氧化物。7下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成

26、的是()金属钠投入到FeCl3溶液中过量NaOH溶液和明矾溶液混合少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中向NaAlO2溶液中滴入少量盐酸向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2A BC D解析：选D。金属钠投入到FeCl3溶液中发生两个化学反应：2Na2H2O=2NaOHH2，3NaOHFeCl3=Fe(OH)33NaCl，产生的氢氧化铁是红褐色沉淀；过量NaOH溶液和明矾溶液混合时，发生的反应是KAl(SO4)24NaOH=KAlO22Na2SO42H2O，无沉淀产生；Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中发生的反应是Ca(OH)22NaHCO3=CaCO3Na2CO32H2O，产生白

27、色沉淀；向NaAlO2溶液中滴入少量盐酸，发生的反应是NaAlO2H2OHCl=NaClAl(OH)3，产生白色沉淀；向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，发生的反应是Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，因反应消耗水且生成的碳酸氢钠的溶解度比Na2CO3小，故有碳酸氢钠晶体析出，故选D。8(2017衡阳高一检测)下列叙述正确的是()A等物质的量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积不相同B向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为12C等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同DNaHCO3和Na2CO3溶液的焰色反应均为黄色解析：选D。A项，等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，产生CO2体积相同；B项，Na2CO3与等物质的量的盐酸反应生成NaHCO3，无CO2生成；C项，等质量的NaHCO3 和Na2CO3分别与盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多。9下列各组反应中最终肯定不生成白色沉淀的是()AAlCl3溶液中加入过量的氨水BMgCl2溶液中加入过量的氨水CAl2(SO4)3溶液中加入过量的KOH溶液DMgSO4溶液中加入过量的KOH溶液答案：C10下列实验方法正确的是()A用丁达尔效应鉴别