2021-2022高中化学人教版必修1第三章第3节用途广泛的金属材料（系列二）WORD版含解析

用途广泛的金属材料(时间45分钟，满分100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)1．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．硬铝解析：在生产、生活中用量最大，用途最广的合金是钢．答案：C2．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．强度高解析：由题目的描述可得上述的装潢材料与导电性无关．答案：B3．纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1200A．铁的纯度越高熔点越低B．合金的熔点比其成分物质的熔点高C．因为形成了铁碳合金，所以熔点变低D．生铁在高炉内熔化的过程中发生了化学反应解析：生铁是铁与碳形成的合金，它的熔点低于各组分的熔点，故C项正确．答案：C4．所谓合金就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物或冷却后的固体．下表中金属难与表中其他金属形成二元合金的元素是()FeCuZnAgAuW熔点/5960.810633380沸点/℃27502595907221227075627A．Fe B．ZnC．Ag D．W解析：若形成合金则需要两种金属有共同的熔化状态．而B的沸点过低，D的熔点过高，难以与其他金属形成共熔物(即合金)．答案：BD5．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解析：普通钢是指碳素钢，含碳量比生铁要低，而不锈钢属于合金钢，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，故B项错误．答案：B6．将10g铁碳合金放入O2中高温灼烧，将反应后的气体通入到过量石灰水中得沉淀1.4g．则此铁碳合金是()A．生铁 B．高碳钢C．中碳钢 D．低碳钢解析：由C～CO2～CaCO3知：碳的质量为：eq\f(1.4g×12,100)＝0.168g．合金中碳的质量分数为1.68%，含碳量高于0.6%，属于高碳钢．答案：B7．汞合金是目前使用较多的补牙材料．英国《新科学家》杂志最近发表了一篇文章，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，易导热导电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：合金是金属与金属或非金属熔合成的具有金属特性的物质，所以A正确；合金一般比成分金属的强度和硬度都大，所以B正确；而长期使用中未见中毒现象，说明了它比汞的毒性要低；只有C不正确，补牙的结果是得到强度较大的固体，所以汞合金应不是呈液态，即其熔点不会比汞的低．答案：C8．铜锌合金制成的假元宝欺骗行人的事件屡有发生．不能用于区别其真伪的方法是()A．测定密度 B．放入稀硫酸中C．放入盐酸中 D．观察外观解析：铜、锌的密度较小，其合金的密度也较小，金的密度较大，因此测定密度可以区别其真伪；锌能溶于稀硫酸和盐酸中并放出气体，但金不溶于盐酸，所以稀硫酸和盐酸都可以区别其真伪；铜锌合金又称为黄铜，有金黄色光泽，不易与黄金的金黄色区别．答案：D二、非选择题(本题包括5小题，共52分)9．(10分)(1)选择填空：将铝的用途与性质搭配起来(每个选项只选用一次)．A．质轻B．延展性好C．易传热D．易导电E．氧化时放热①太阳能热水器：________；②飞机：________；③焊接铁轨：________；④电缆：________；⑤铝箔：________.(2)佛山是有色金属之乡，其中铝合金材料的产量约占全国的一半．铝合金材料属于________(填“纯净物”、“混合物”或“单质”)答案：(1)①C②A③E④D⑤B(2)混合物10．(8分)古代的药金外观与金相似，常被误认为是金子，冶炼的方法如下：将碳酸锌、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热到800℃(1)药金的主要成分是______________________________________________________．(2)冶炼时发生反应的化学方程式为___________________________________________．解析：高温下，碳酸锌分解生成氧化锌和二氧化碳，木炭在高温下将氧化亚铜和氧化锌还原为金属铜和锌，在这种高温下铜锌形成合金而呈金黄色．答案：(1)铜锌合金(2)ZnCO3eq\o(=,\s\up7(高温))ZnO＋CO2↑；2Cu2O＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))4Cu＋CO2↑；2ZnO＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))2Zn＋CO2↑11．(10分)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____________________________________________．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，所以将其放入到稀酸，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氧气等反应，所以保持原样．答案：(1)铜氧化铜2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuOCu2(OH)2CO32Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3稀酸CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2OCu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O红(2)金金不活泼，不易与空气中O2反应12．(9分)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称金红石(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．________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.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＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高温))TiCl4＋2CO炭粉(1)TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(高温))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↑13．(15分)铜器长期暴露在潮湿空气中，它的表层往往含有“铜绿”(碱式碳酸铜)，它受热易分解．为了从铜绿中制得铜，并测定铜绿在混合物中质量分数，把铜绿样品放在试管中，与通入的纯净氢气在加热条件下发生反应，实验装置如图．请回答下列有关问题：(1)A处应选用下列装置中的________(填写序号)(铁架台已省去)．选用的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)反应开始前，对整个实验装置必须进行的操作是______________；反应进行时，应该先________后________，反应完毕后，若不改变原装置的连接，应先________________，后________，待试管稍冷却后，再______________，这样做的理由是____________．实验过程中观察到试管底部的现象是__________________________．(3)要测定铜绿在混合物中的质量分数，除需知道样品质量外还需测定的实验数据是____________________．解析：实验原理是，Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋CO2↑＋H2O，CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O.(1)A处给固体加热，又要用氢气还原氧化铜，将两个实验合二为一，选择丙；理由为：一是加热固体有水生成，试管口必须向下倾斜；二是氢气还原氧化铜，氢气要通入试管底部，便于排尽装置内空气．(2)反应前要检验装置气密性．反应进行时，要先通气，后加热．反应完毕后，要先将B中的导气管升高至离开液面，再熄灭酒精灯，以防止液体倒流．继续通入氢气至试管冷却，防止赤热铜被氧化生成氧化铜．该过程中可以观察到：试管内固体由绿色变成黑色，最后变成亮红色．(3)要测定样品中铜绿的质量分数，需要测定样品质量，和D装置实验前和实验后质量，D溶液净增质量等于吸收的二氧化碳质量，根据二氧化碳质量求铜绿质