合金(習(xí)題精煉)(解析版)(人教2019必修第一冊)

第3章鐵金屬材料3.2.1合金一、選擇題1．我國高鐵列車的車廂大部分采用鋁合金材料，其原因是鋁合金()A．化學(xué)性質(zhì)活潑B．比純鋁熔點(diǎn)高，耐高溫C．質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、有較好的抗腐蝕能力D．在自然界的含量豐富，容易獲得【答案】C【解析】A．化學(xué)性質(zhì)活潑，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不能做高鐵車廂，A不合題意；B．比純鋁熔點(diǎn)高、耐高溫的性質(zhì)，與做高鐵車廂不相干，B不合題意；C．質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、有較好的抗腐蝕能力，適宜做高鐵車廂，C符合題意；D．在自然界的含量豐富，但需采用電解法獲得，所以獲得困難，D不合題意；2．珠港澳大橋設(shè)計(jì)壽命120年，對橋體鋼構(gòu)件用多種防腐方法。下列分析錯誤的是（）A．防腐原理主要是避免發(fā)生反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2B．鋼構(gòu)件表面噴涂環(huán)氧樹脂涂層，是為了隔絕空氣、水等防止形成原電池C．采用外加電流的陰極保護(hù)時需直接在鋼構(gòu)件上綁上鋅塊D．鋼構(gòu)件可采用不銹鋼材料以減緩電化學(xué)腐蝕【答案】C【解析】A.大橋在海水中發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極上鐵失電子變成二價(jià)鐵離子，F(xiàn)e-2e-=Fe2+，正極上氧氣得電子變成氫氧根離子，O2+4e-+2H2O=4OH-，總反應(yīng)為2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，A項(xiàng)正確；B.鋼構(gòu)件表面噴涂環(huán)氧樹脂涂層，能隔絕空氣和水，B項(xiàng)正確；C.直接在鋼構(gòu)架上榜上鋅塊，采用的是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，C項(xiàng)錯誤；D.不銹鋼材料，耐腐蝕性比較好，可以減緩電化學(xué)腐蝕，D項(xiàng)正確；3．我國古代“藥金”的冶煉方法是：將爐甘石（ZnCO3）和赤銅礦（Cu2O）與木炭按一定的比例混合后加熱至800℃，即可煉出閃爍似金子般光澤的“藥金”。下列敘述正確的是（）A．“藥金”實(shí)質(zhì)上是銅鋅合金B(yǎng)．冶煉爐中爐甘石直接被木炭還原為鋅C．用王水可區(qū)別黃金和“藥金”D．用火焰灼燒不能區(qū)別黃金和藥金【答案】A【解析】A、冶煉“藥金”的相關(guān)反應(yīng)方程式為：ZnCO3ZnO＋CO2↑，2ZnO＋C2Zn＋CO2↑，2Cu2O＋C4Cu＋CO2↑，A項(xiàng)正確；B、根據(jù)A中分析可知B項(xiàng)錯誤；C、王水可以溶解黃金和“藥金”，故C項(xiàng)錯誤；D、用火焰灼燒可以區(qū)別黃金和“藥金”，因?yàn)楦邷叵曼S金跟空氣不反應(yīng)，而“藥金”可以與空氣反應(yīng)，生成的CuO是黑色的，ZnO是白色的，總之，灼燒后的“藥金”顏色有變化，故D項(xiàng)錯誤。4．下列常見金屬的冶煉原理中不合理的是()選項(xiàng)金屬冶煉原理AFeFe2O3＋3CO2Fe＋3CO2BHg2HgO2Hg＋O2↑CAl2AlCl32Al＋3Cl2↑DMgMgCl2Mg＋Cl2↑【答案】C【解析】A．鐵性質(zhì)較不活潑，用熱還原法冶煉，故A正確；B．汞性質(zhì)穩(wěn)定，用加熱分解氧化物的方法制備，故B正確；C．氯化鋁是分子晶體，通電時不能電離出陰陽離子，所以其熔融態(tài)不導(dǎo)電，工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法制得，故C錯誤；D．鎂為活潑金屬，用電解熔融氯化鎂的方法冶煉，故D正確；5．下圖表示人類使用不同金屬的大致年代。這個先后順序跟下列有關(guān)的是（）①地殼中金屬元素的含量；②金屬活動性順序；③金屬的導(dǎo)電性；④金屬冶煉的難易程度；⑤金屬的延展性；A．①③ B．②⑤ C．③⑤ D．②④【答案】D【解析】金屬越活潑，金屬性越強(qiáng)，金屬就越難冶煉。由于銅的金屬性弱于鐵的，而鐵的金屬性又弱于鋁的，因此最先是青銅器時代，而后是鐵器時代，所以答案選D。6．金屬和合金是生活中常用的材料。下列說法正確的是（）A．不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素B．鑭鎳（La-Ni）合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可作儲氫材料C．目前世界上使用量最大的合金是鋁合金D．常溫下，鐵粉可以和水發(fā)生置換反應(yīng)得到氫氣【答案】B【解析】A.不銹鋼中含碳元素，所以A選項(xiàng)錯誤；B.鑭合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，將這些金屬氫化物加熱，它們又會分解，將儲存在其中的氫釋放出來，可作儲氫材料，B選項(xiàng)正確；C.目前世界上使用量最大的合金是鋼鐵，C選項(xiàng)錯誤；D.鐵粉和水在高溫條件下才能發(fā)生置換反應(yīng)得到氫氣，D選項(xiàng)錯誤；7．中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化涉及很多化學(xué)知識。下列有關(guān)說法不正確的是()A．“火樹銀花合，星橋鐵鎖開”中的“火樹銀花”涉及金屬元素的焰色B．古劍沈盧“以劑鋼為刃，柔鐵為莖干，不爾則多斷折”中的“劑鋼”是鐵的合金C．“以曾青涂鐵，鐵赤色如銅”中的“曾青”是銅鹽D．《天工開物》中有“至于礬現(xiàn)五金色之形，硫?yàn)槿菏畬?，皆變化于烈火”，其中的“礬”指的是金屬硫化物【答案】D【解析】A．焰色是某些金屬元素的特征性質(zhì)，不同金屬元素的焰色不同，“火樹銀花”中的焰火顏色實(shí)質(zhì)上是金屬元素的焰色的體現(xiàn)，故A正確；B．合金的硬度一般大于其成分金屬的硬度，劍刃硬度較大，所以“劑鋼”為鐵碳合金，故B正確；C．“曾青涂鐵”是可溶性銅鹽溶液與金屬鐵發(fā)生置換反應(yīng)得到金屬銅的過程，“曾青”是可溶性銅鹽，故C正確；D．礬是各種金屬(如銅、鐵、鋅)的硫酸鹽，不是金屬硫化物，故D錯誤；8．下列說法正確的是()A．合金只能由金屬和金屬熔合而成 B．生石灰與水混合的過程只發(fā)生物理變化C．燃燒一定是氧化還原反應(yīng) D．是一種混合物【答案】C【解析】A．合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的混合物，即合金中一定有金屬，可能含有非金屬，A錯誤；B．生石灰是CaO，CaO與H2O反應(yīng)生成新物質(zhì)Ca(OH)2，CaO與Ca(OH)2是兩種不同的物質(zhì)，因此在此過程中發(fā)生了化學(xué)變化，B錯誤；C．燃燒是具有放熱、發(fā)光現(xiàn)象的劇烈的氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)過程中有元素化合價(jià)的變化，因此燃燒反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)，C正確；D．CuSO4·5H2O是化合物，屬于純凈物，不屬于混合物，D錯誤；9．某合金與鐵的物理性質(zhì)比較如下：硬度(金剛石為100)導(dǎo)電性(銀為100)其他性質(zhì)某合金25003.007.42.3耐腐蝕鐵15357.864.517純鐵耐腐蝕從以上性能看，該合金不適合制成（）A．導(dǎo)線 B．門窗C．爐具 D．飛機(jī)外殼【答案】A【解析】從表格中總結(jié)，該合金具有密度小、機(jī)械性能好的特點(diǎn)，所以適合制作飛機(jī)外殼、門窗框。由于熔點(diǎn)較高，所以適合制作爐具。但是導(dǎo)電性不好，所以不適宜制作導(dǎo)線。綜上所述答案選A。10．下列說法不正確的是（）A．鋁合金的硬度和強(qiáng)度均比鋁單質(zhì)的大B．鋁制器皿可長期盛放酸梅湯和堿水等C．鋁合金可用于制造汽車車輪的骨架等D．硬鋁是含有Al、Cu、Mg、Si、Mn等元素的鋁合金【答案】B【解析】A．根據(jù)合金的特性可知，鋁合金的硬度和強(qiáng)度均比純鋁的大，故A正確；B．因鋁和氧化鋁均能與酸或堿發(fā)生反應(yīng)，若用鋁制器皿長期盛放酸梅湯和堿水等會因發(fā)生反應(yīng)而使其腐蝕，故B錯誤；C．鋁合金質(zhì)輕，強(qiáng)度大且熱變形小，可廣泛用于制造汽車車輪的骨架和飛機(jī)骨架等，故C正確；D．硬鋁是含有Al、Cu、Mg、Si、Mn等元素的鋁合金，故D正確；11．下列說法正確的是（）A．用來制造儲存氫氣所用鋼瓶的合金是儲氫合金B(yǎng)．不銹鋼是最常見的新型合金C．新型合金主要應(yīng)用于航天航空﹑生物工程等領(lǐng)域D．碳纖維復(fù)合材料屬于新型合金材料【答案】C【解析】A．儲氫合金是指一類能夠大量吸收，并與結(jié)合成金屬氫化物的材料，故A錯誤；B．不銹鋼屬于鐵合金，故B錯誤；C．新型合金有質(zhì)量輕、耐腐蝕、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，是用于航空和艦艇的理想材料主要應(yīng)用于航天航空﹑生物工程等領(lǐng)域，故C正確；D．合金是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的混合物，碳是非金屬元素，碳纖維主要由碳元素組成，不屬于合金，故D錯誤；12．下列關(guān)于鐵和鐵合金的有關(guān)說法錯誤的是（）A．工業(yè)上用一氧化碳將鐵礦石中的鐵還原出來B．不銹鋼抗腐蝕性能好，長期使用絕對不會生銹C．制造鐵軌、船舶、橋梁的碳素鋼是鐵和碳的合金D．使用鐵鍋燒飯菜能為人體提供微量的鐵元素【答案】B【解析】A、一氧化碳具有還原性，可以用一氧化碳將鐵礦石中的鐵還原出來，A正確；B、不銹鋼不容易生銹，但不是絕對不生銹，只是在相同條件和環(huán)境中，較碳鋼而言不容易被腐蝕和生銹，B錯誤；C、制造鐵軌、船舶、橋梁的碳素鋼是鐵和碳的合金，C正確；D、鐵在人體中屬于微量元素，使用鐵鍋燒飯菜能為人體提供微量的鐵元素，D正確；13．鈦和鈦的合金具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”。根據(jù)它們的主要性能，下列用途不切合實(shí)際的是（）A．用來做保險(xiǎn)絲 B．用于制造航天飛機(jī)C．用來制造人造骨 D．用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門【答案】A【解析】A．保險(xiǎn)絲應(yīng)該用熔點(diǎn)比較低的金屬材料做，而鈦及其合金熔點(diǎn)高，不適合做保險(xiǎn)絲，故A錯誤；B．因?yàn)殁伜外伒暮辖鹈芏刃?、可塑性好、易于加工，所以可用于制造航天飛機(jī)，故B正確；C．因?yàn)殁伜辖鹋c人體有很好的“相容性”，所以可用來制造人造骨，故C正確；D．因?yàn)殁伜外伒暮辖鹈芏刃?、可塑性好、易于加工，所以可用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門，故D正確；14．下列有關(guān)合金的敘述正確的是（）A．合金的機(jī)械強(qiáng)度比各成分金屬的小 B．合金的抗腐蝕性能都很好C．合金沒有固定的熔點(diǎn) D．多數(shù)合金比各成分金屬的熔點(diǎn)低，硬度大【答案】D【解析】A．合金具有良好的物理、化學(xué)或機(jī)械性能，硬度一般比它的各成分金屬大，故A錯誤；B．不是所有合金抗腐蝕能力都強(qiáng)，如生鐵抗腐蝕能力弱于純鐵，是因?yàn)樯F合金中形成了原電池，加快了腐蝕，故B錯誤；C．不同于純凈金屬的是，多數(shù)合金沒有固定的熔點(diǎn)，溫度處在熔化溫度范圍間時，混合物為固液并存狀態(tài)，由此可知，少數(shù)合金是有固定的熔點(diǎn)，故C錯誤；D．合金具有良好的物理、化學(xué)或機(jī)械性能，硬度一般比它的各成分金屬大，熔點(diǎn)一般比它的各成分金屬低，故D正確；二、非選擇題15．合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。（1）下列物質(zhì)不屬于合金的是_____(填字母)。A．明礬B．硬鋁C．生鐵D．青銅（2）Na、Cu、Al、Fe四種金屬的熔、沸點(diǎn)如下：金屬NaCuAlFe熔點(diǎn)/℃97.810836601535沸點(diǎn)/℃883256724672750其中不能形成合金的是______(填字母)。①Cu與Na②Fe與Cu③Fe與Na④Al與NaA．①②B．①③C．①④D．②④【答案】AB【解析】（1）A．明礬是KAl(SO4)2·12H2O，是鹽，屬于化合物，不屬于合金，A符合題意；B．硬鋁中含鋁、鎂、銅等，屬于鋁合金，B不符合題意；C．生鐵中主要含鐵、碳等元素，屬于鐵合金，C不符合題意；D．青銅屬于銅合金，含有銅、錫、鉛等，D不符合題意；故答案為A。（2）當(dāng)一種金屬的熔點(diǎn)超過另一種金屬的沸點(diǎn)時，它們就不可能熔合在一起形成合金。①Na的沸點(diǎn)低于Cu的熔點(diǎn)，當(dāng)Na變?yōu)檎魵鈺r，Cu還沒有熔化，因此Cu與Na不能形成合金，①符合題意；②Fe的熔點(diǎn)低于Cu的沸點(diǎn)，二者能夠形成合金，②不符合題意；③Na的沸點(diǎn)低于Fe的熔點(diǎn)，當(dāng)Na變?yōu)檎魵鈺r，F(xiàn)e還沒有熔化，因此Fe與Na不能形成合金，③符合題意；④Al的熔點(diǎn)低于Na的沸點(diǎn)Na與Al能形成合金，④不符合題意；綜上所述可知：不能形成合金的物質(zhì)組合是①③，故答案為B。16．地球上的金屬礦物資源是有限的，應(yīng)合理開發(fā)利用。（1）金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是金屬離子被______(填“氧化”或“還原”)生成金屬單質(zhì)。（2）銅在自然界存在于多種礦石中，如：礦石名稱黃銅礦輝銅礦孔雀石主要成分CuFeS2Cu2SCu2(OH)2CO3請回答下列問題：①上表所列銅化合物中，推斷銅的質(zhì)量百分含量最高的是______。②CuFeS2其中Cu為+1價(jià)、Fe為+3價(jià)，高溫焙燒時發(fā)生的反應(yīng)是CuFeS2+O2SO2+FeS+Cu，焙燒過程中被還原的元素有______。③工業(yè)上以黃銅礦為原料，采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅，火法煉銅的反應(yīng)為：Cu2S+O22Cu+SO2，該反應(yīng)中氧化劑是______。④Cu2(OH)2CO3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為______?！敬鸢浮浚?）還原（2）①Cu2S②O、Cu、Fe③Cu2S和O2④CCu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O【解析】（1）金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是金屬陽離子轉(zhuǎn)變?yōu)閱钨|(zhì)，金屬元素的化合價(jià)降低，得電子，被還原，則金屬離子被還原生成金屬單質(zhì)；（2）①銅化合物中，銅的質(zhì)量百分含量=，黃銅礦中銅的含量=×100%=35%；輝銅礦中銅的含量=×100%=80%；孔雀石中銅的含量=×100%=58%，所以銅的質(zhì)量百分含量最高的是Cu2S；②CuFeS2其中Cu為+1價(jià)、Fe為+3價(jià)，根據(jù)化合物化合價(jià)之和為0，可得S元素的化合價(jià)為-2價(jià)，則反應(yīng)CuFeS2+