2024-2025學年高中化學第3章第3節(jié)用途廣泛的金屬材料練習含解析新人教版必修1

PAGEPAGE8第三節(jié)用途廣泛的金屬材料一、基礎鞏固1.下列物質中,不屬于合金的是()A.硬鋁 B.水銀C.黃銅 D.鋼鐵解析:硬鋁是由鋁、銅、鎂和硅等組成的合金;黃銅是由銅、鋅及少量錫、鉛、鋁等形成的合金;鋼鐵是由鐵、碳等形成的鐵合金;水銀是金屬汞的俗稱,為純金屬,不屬于合金。答案:B2.日常生活中所用自來水管,你認為選用下面哪種水管既經(jīng)濟又耐用()A.一般鋼管 B.銅管C.不銹鋼管 D.鍍鋅管解析:一般鋼管耐腐蝕實力差,銅管和不銹鋼管成本太高,鍍鋅管既耐腐蝕成本又不高,符合題設要求。答案:D3.鋁鎂合金因堅硬、靈巧、美觀、干凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料,主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等。下列與這些用途無關的性質是()A.不易生銹 B.導電性好C.密度小 D.強度高解析:依據(jù)題目給定的信息可知作防護欄主要是利用了它的強度高,靈巧說明合金的密度較小,但與導電性無關。答案:B4.純鐵的熔點為1535℃,而高爐中煉鐵時生鐵(含碳量較高的鐵的合金)在1200℃左右就熔化了,這是因為()A.鐵的純度越高熔點越低B.合金的熔點比其成分金屬的熔點高C.因為形成了鐵碳合金,所以熔點變低D.生鐵在高爐內(nèi)熔化的過程中發(fā)生了化學反應解析:生鐵是鐵與碳形成的合金,合金的熔、沸點比成分金屬要低,所以生鐵的熔點比純鐵低,并不是發(fā)生化學變更的緣由。答案:C5.用銅鋅合金制成的黃銅制品常被誤認為是黃金,下列方法中不能區(qū)分其真?zhèn)蔚氖?)A.視察外觀 B.放入鹽酸中C.測定密度 D.高溫灼燒解析:銅鋅合金制成的黃銅放入鹽酸中,質量減輕,可以視察到合金溶解并且有氣泡冒出,而黃金不溶于鹽酸;黃金密度大,測定密度可以鑒別;高溫灼燒,黃金沒有變更,而銅鋅合金外觀上有變更。答案:A6.下列關于青銅性質的說法,不正確的是()A.熔點比純銅低 B.能夠導電C.能夠導熱 D.硬度比純銅小答案:D7.制造焊錫時,把鉛加入錫的主要緣由是()A.增加抗腐蝕實力 B.增加強度C.降低熔點 D.增加延展性解析:焊接主要用于連接不過分要求強度的小接頭,如電子儀器、儀表、家電電子線路的接頭。這就須要把錫熔化,而合金的熔點比成分金屬的熔點低,所以加入鉛是降低熔點的,以便更簡潔焊接。答案:C8.(1)選擇填空,將鋁的用途與性質對應起來(每個選項只能用一次)。A.密度小 B.延展性好C.易傳熱 D.易導電①太陽能熱水器:;②飛機:;③電纜:;④鋁箔:。

(2)佛山是有色金屬之鄉(xiāng),其中鋁合金材料的產(chǎn)量約占全國的一半。鋁合金材料屬于(填“純凈物”“混合物”或“單質”)。

答案:(1)①C②A③D④B(2)混合物9.已知合金A由兩種常見金屬組成。為測定其組成,某同學的試驗流程如圖所示:請回答:(1)過程②中分別C和E的試驗操作是。

(2)溶液H中所含的陽離子有(用離子符號表示)。

(3)已知活動性強的金屬可把比其活動性弱的金屬從其氧化物中置換出來,則合金A與D在高溫下反應的化學方程式為。

答案:(1)過濾(2)Al3+、H+(3)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe10.黃銅是銅與鋅及少量的錫、鉛、鋁等形成的合金,其外觀和黃金差不多,現(xiàn)有三種方法區(qū)分黃銅和黃金。方法一:依據(jù)黃銅的密度比黃金的密度小,用浮力定律進行區(qū)分。方法二:依據(jù)銅能與O2反應,而黃金不與O2反應,利用灼燒的方法加以區(qū)分。方法三:依據(jù)銅能與硝酸反應生成Cu(NO3)2,而黃金不與硝酸反應,利用硝酸加以區(qū)分。你認為哪種方法最簡潔?,理由是。

你還能找出其他的鑒別方法嗎?。

解析:方法一是一個定量試驗,試驗步驟煩瑣,方法三不僅試驗步驟困難,還會生成有污染的NO、NO2等氣體,所以方法二是最簡潔的;其他的鑒別方法可依據(jù)黃銅中有Zn、Al等金屬,能與稀鹽酸反應生成氣體,或依據(jù)其撞擊聲音的不同。答案:方法二方法一要通過稱量、排水等定量方法,操作比較煩瑣;方法三需用硝酸及其他儀器,不易獲得;方法二只需一個熱源黃銅中活潑金屬可與稀鹽酸反應生成H2,而黃金不與鹽酸反應(或黃銅的撞擊聲嘹亮,而黃金的撞擊聲比較低沉等)二、實力提升1.碲鋅鎘(Te-Zn-Cd)晶體可以用作紅外探測器的基礎材料,下列有關它的敘述中不正確的是()A.它是由Te、Zn、Cd按肯定比例混合而成的,無固定的熔、沸點B.它能導電、導熱,具有延展性C.它的熔、沸點比Zn的低D.它的硬度和強度比Cd的大解析:碲鋅鎘晶體是由Te、Zn、Cd按肯定比例熔合而成的具有金屬特性的合金,只要比例確定,其組成就固定,因而有固定的熔、沸點;合金具有比成分金屬低的熔、沸點,高的硬度和強度。答案:A2.放在手心就能熔化的稀有金屬鎵,其沸點為2403℃,更奇異的是鎵熔化后在-120℃仍不易凝固;在常溫下幾乎不與氧氣和水反應,但能溶于強酸和強堿;與其他金屬熔合可改善合金性能;與硫、硒等非金屬化合可生成優(yōu)良的半導體材料。下列有關鎵的性質和用途敘述錯誤的是()A.鎵的熔點高B.鎵的性質與鋁類似C.鎵能夠與鹽酸反應生成氣體D.鎵可與多種金屬形成合金解析:從題給信息可知鎵的熔點低但沸點很高,這說明它很易與其他金屬熔合在一起形成合金。答案:A3.鋼筆的筆頭是合金鋼,其筆頭尖端是用機器軋出的便于運用的圓珠體。為了變更筆頭的耐磨性能,在筆頭尖端點上銥金粒,通常叫做銥金筆。下列說法中錯誤的是()A.鋼筆的筆頭不易被氧化,抗腐蝕性能好B.銥金筆的耐磨性能比一般鋼筆要好C.銥金筆的筆頭和筆尖都是用純金屬制成的D.銥金筆經(jīng)久耐磨,書寫時彈性特殊好,是一種志向的硬筆解析:銥金筆的筆頭是合金鋼,而不是用純金屬制成。答案:C4.某合金與鐵物理性質的比較如下表所示:性質熔點密度硬度(金剛石為10)導電性(銀為100)某合金25003.007.42.3鐵15357.864.517還知該合金耐腐蝕、強度大。從以上性能看,該合金不適合用作()A.導線 B.門窗框 C.爐具 D.飛機外殼解析:由于該合金的強度和硬度均較大且耐腐蝕,所以可以用作門窗框、爐具和制造飛機的材料,但由于其導電性差,所以不用作導線。答案:A5.所謂合金,就是不同種金屬(也包括一些非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物,參考下列四種金屬的熔、沸點數(shù)據(jù):金屬NaCuAlFe熔點/℃97.510836601535沸點/℃883259522003000其中不能形成合金的是()A.Cu和Al B.Fe和CuC.Fe和Na D.Al和Na解析:兩種金屬的熔、沸點區(qū)域應當有重疊部分才能形成合金。C項不滿意條件。答案:C★6.現(xiàn)有一塊鋁鐵合金,欲測定其中鋁的質量分數(shù),切下Wg合金,溶于鹽酸中,再加入過量的NaOH溶液,濾出沉淀,將沉淀在空氣中充分灼燒,最終得到Wg紅棕色粉末。則此合金中鋁的質量分數(shù)為()A.20% B.30% C.70% D.80%解析:解答本題可按下面的流程圖來進行分析,Al、FeAlCl3FeCl2NaClNaAlO2Fe(OH)3Fe(OH)3Fe2O3合金中Al的質量等于Fe2O3中氧的質量3×16160×100%=30%答案:B★7.某課外活動小組收集了一種合金進行以下探究(已知銅元素的焰色反應呈綠色)。(1)外觀暗灰色,表皮光滑;(2)在酒精燈上灼燒,火焰呈綠色,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,收集到標準狀況下的H28.96L;(4)另取刮去表皮的合金10g,放入足量的NaOH溶液中,也收集到標準狀況下的H28.96L。試據(jù)此推斷,該合金中肯定含有的元素是(寫元素符號);可能含有的元素是(填選項編號)。

a.Ag b.Mg c.Na d.Fe假如該合金中只含2種元素,則兩者的質量比是。

解析:火焰呈綠色,說明有銅元素。等質量的合金與足量的稀硫酸或NaOH溶液反應放出H2的體積相同,說明肯定含有鋁,且不能再含有其他的活潑金屬Na、Mg、Fe等。且Na的熔、沸點太低,不能與Cu熔合形成合金,則還可能含有不與稀硫酸和NaOH反應的Ag。該合金假如只含2種元素,則為Cu、Al。2Al~3H22mol 3molm(m(Al)=0.8m(Cu)=10g-7.2g=2.8gm(Al)∶m(Cu)=7.2∶2.8=18∶7答案:Cu、Alam(Al)∶m(Cu)=18∶7★8.含鎂3%~5%的鋁鎂合金是輪船制造、化工生產(chǎn)、機械制造等行業(yè)的重要原料?，F(xiàn)有一塊質量為mg的鋁鎂合金,欲測定其中鎂的質量分數(shù),幾位同學設計了以下不同的試驗方案:方案1:鋁鎂合金與足量鹽酸反應,測定氣體在標準狀況下的體積(V1L)。方案2:鋁鎂合金與足量氫氧化鈉溶液反應,過濾、洗滌、烘干,測定剩余固體質量(W1g)。方案3:鋁鎂合金與過量的鹽酸反應,在溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液,過濾、洗滌、灼燒,測定固體的質量(W2g)。(1)某化學試驗小組利用如圖所示裝置,依據(jù)方案1進行了試驗。①裝置中儀器a、b的名稱分別是

;

②試驗裝置中有兩處明顯錯誤,請指出,并繪出正確的裝置圖。(2)方案2中的離子方程式為

。

(3)方案3中“過濾”操作中用到玻璃棒,玻璃棒的作用是,若按方案3進行試驗,測得的鎂的質量分數(shù)為。

(4)請你設計一個不同于上述方案的試驗方案,簡述試驗原理并繪制試驗裝置圖。解析:測定鎂鋁合金中鎂的質量分數(shù),可以利用金屬與酸或堿反應產(chǎn)生氫氣,測定氫氣體積,進而計算鎂的質量,也可以測定鎂鋁轉化成沉淀的質量,計算鎂的質量分數(shù)。選擇化學原理不同,試驗方案不同。(1)①a、b儀器名稱分別是分液漏斗、圓底燒瓶;②方案1利用排液法收集氣體,故進氣管短,排液管插到集氣瓶下部;測定氣體體積時,要使集氣瓶與量筒里液面相平,導管應插到量筒中下部,圖中導管在刻度線以上,不能調(diào)平液面。(2)鎂不能與氫氧化鈉溶液反應,只有鋁與氫氧化鈉溶液反應。化學方程式為2Al+2NaOH+2H2O2.NaAlO2+3H2↑。(3)在過濾操作中玻璃棒起引流作用,避開液體外濺。依據(jù)題意,方案3最終得到氧化鎂,m(Mg)=m(MgO)×Ar(Mg)M(4)上述方案分別測定氫氣體積和固體質量,可以設計另一種方案:測定反應前后裝置(