【步步高】高考化学大一轮复习 第四章 第三讲 金属材料 复合材料配套试题（含解析）鲁科版(1).docVIP

第三讲 金属材料 复合材料一、选择题1所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物。根据下列四种金属的熔、沸点，判断其中不能形成合金的是 ()。nacualfe熔点/97.51 0836601 535沸点/8832 5952 2003 000acu和al bfe和cucfe和na dal和na解析分析数据得出，铁的熔点(1 535 )高于na的沸点(883 )，无法制得合金。答案c2下列有关金属的工业制法中正确的是()a制钛：用金属钠置换氯化钛(ticl4)水溶液中的钛b炼铁：用焦炭和空气反应产生的co在高温下还原铁矿石中的铁c制钠：以海水为原料制得精盐，再电解纯净的nacl溶液d炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜解析 钠与四氯化钛水溶液中的水优先发生反应，无法得到钛，应该用钠置换熔融状态下四氯化钛中的钛，a选项错误；工业上电解熔融氯化钠制钠，电解氯化钠水溶液得到的是氢氧化钠、氯气和氢气，c选项错误。答案 b3合金比纯金属制成的金属材料的优点是 ()。合金的硬度一般比它的各成分金属的大一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金合金比纯金属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛a b c d解析合金的机械性能比各成分金属的大，故正确；根据教材知识，是正确的；合金的电阻率比纯金属要大，故是错误的；合金由于性能好而应用更广泛，是正确的。答案a4铜锈是一种绿色化合物，它的成分为碱式碳酸铜，兼有氢氧化铜和碳酸铜的性质。试推测：铜锈在高温灼烧条件下充分反应后的固体物质是()a黑色的氧化铜b红色的氧化亚铜c蓝色的氢氧化铜和碳酸铜d黑色的氧化亚铜解析 cu2(oh)2co3受热分解：cu2(oh)2co22cuoco2h2o，而cuo在高温下分解：4cuo2cu2oo2答案 b5某研究小组通过实验探究cu及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是 ()。a将铜丝插入浓硫酸中加热，反应后把水加入反应器中，观察硫酸铜溶液的颜色b常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察cucl2的生成c将cucl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水cucl2固体d将表面有铜绿cu2(oh)2co3的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿解析a项反应后应将反应后液体倒入盛水的烧杯中；b项应将铜丝在空气中加热到红热后伸入盛装氯气的集气瓶中；cucl2水解生成的盐酸易挥发，加热蒸干cucl2溶液得不到无水cucl2固体。答案d6硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：将铜溶于硝酸中、先将铜与o2反应生成cuo，再溶于硝酸中、将铜溶于n2o4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。下列认识或判断错误的是 ()。a方法是最经济和环保的b方法中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好c方法需要消耗能源，对环境不产生污染d方法中n2o4既是氧化剂又是还原剂解析、都生成污染性气体，不生成污染性气体且hno3全部转化为cu(no3)2。答案a7为了比较铁和铜金属活动性强弱，某研究小组的同学设计了如下一些方案，并将实验结果记录如下：方案现象或产物将铁片置于cuso4溶液中铁片上有亮红色物质析出将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧产物分别为fecl3和cucl2将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中产物分别为fe2(so4)3和cuso4将铁片和铜片分别置于稀硫酸溶液中铁片上有气泡，铜片上不产生气泡将铁片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接铁片溶解，铜片上有气泡产生能根据以上各种现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有 ()。a2种 b3种 c4种 d5种解析铁能置换出铜，证明铁比铜活泼；不能证明；不能证明；铁能置换出稀硫酸中的氢，铜不能，证明铁比铜活泼；铁与铜形成原电池，铁作负极，铜作正极，证明铁比铜活泼，共有3种方案，选项b正确。答案b二、非选择题8美国航天飞机“哥伦比亚号”爆炸，是震惊世界的航天惨案。专家推测“哥伦比亚”航天飞机的失事原因之一是覆盖在航天飞机外层的一片微不足道的隔热瓦脱离，引起飞机外表金属温度迅速升高而熔化解体。(1)其中照片显示，在“哥伦比亚号”机翼下方有几片小瓷片脱落，引起了科学家的注意，这是一种覆盖在航天飞机表面的特殊的陶瓷片，其主要作用是_。a增加航天飞机的强度，防止流星和太空垃圾撞击而损坏航天飞机b将太阳能转化为电能供航天飞机使用c便于雷达跟踪，接受地面指挥中心的指令d在返回大气层时，陶瓷耐高温隔热，有效地保护航天飞机平安返回地面(2)隔热瓦是一种金属陶瓷，金属陶瓷是由陶瓷和黏结金属组成的非匀质的复合材料。陶瓷主要是al2o3、zro2等耐高温氧化物，黏结金属主要是cr、mo、w、ti等高熔点金属。下列关于复合材料的说法不正确的是_。a由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的物质叫复合材料b复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合 性能上超过了单一材料c玻璃钢是以玻璃纤维和树脂组成的复合材料，它可做船体、汽车车身等，也可做印刷电路板d复合材料的熔、沸点一般比它的各组成成分的熔、沸点低(3)将陶瓷和黏结金属研磨，混合均匀，成型后在不活泼气氛中烧结，就可制得金属陶瓷。金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点，其密度小、硬度高、耐磨、导热性好，不会因为骤冷或骤热而脆裂。实验室有一金属陶瓷制成的容器，可用来盛放下列哪些物质_。anaoh溶液 bkno3溶液c氢氟酸 d盐酸解析(1)从题干信息看出，特殊陶瓷片的主要作用是隔热、防止机体与空气摩擦产生高温而熔化。故d正确。(2)复合材料是由基体和增强体组合而成。a项叙述的物质是合金而不是复合材料。复合材料一般具有各成分的性质，又比各成分的性能优良，强度高、密度小、耐高温、耐腐蚀等。故a、d错。(3)金属陶瓷具有金属的性质和硅酸盐的性质，所以不能用来盛放酸性或碱性物质。答案(1)d(2)ad(3)b9氯化亚铜(cucl)是白色粉末，不溶于水、乙醇及稀硫酸，熔点422 ，沸点1366 ，在空气中迅速被氧化成绿色，常用作有机合成工业中的催化剂。以粗盐水(含ca2、mg2、so等杂质)、cu、稀硫酸、so2等为原料合成cucl的工艺流程如下：(1)a的化学式为_。(2)写出反应的化学方程式_。(3)写出反应的离子方程式_。(4)本工艺中可以循环利用的物质是(用化学式表示)_。(5)反应后，过滤得到cucl沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀，在真空干燥机内于70 干燥2小时，冷却，密封包装即得产品。于70 真空干燥的目的是_。解析 制备过程会涉及到分离提纯的实验，要注意结合流程综合考虑。为了使杂质尽量除尽，一般加入的除杂试剂需要过量，过量的除杂试剂在后边的操作中被除去。答案 (1)na2co3(2)2cuo22h2so4=2cuso42h2o(3)2cu22clso22h2o=2cucl4hso(4)naoh、h2so4(5)加快乙醇和水的蒸发，防止cucl被空气氧化10随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂(含有v2o5、voso4及不溶性残渣)，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。部分含钒物质在水中的溶解性如表所示：物质voso4v2o5nh4vo3(vo2)2so4溶解性可溶难溶难溶易溶该工艺的主要流程如下。请回答下列问题：(1)请写出加入na2so3溶液发生反应的离子方程式_。(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(v2o5)能加快二氧化硫的氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体(如图1)。其中a、c两步的化学方程式可表示为_，_。(3)该工艺中沉钒率是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液ph影响外，还需要控制氯化铵的系数(nh4cl加入质量与料液中v2o5的质量比)和温度。根据图2和图3，试建议控制氯化铵系数和温度的适宜值分别为_、_。解析(1)根据表格信息，v2o5难溶于水，被亚硫酸钠还原成可溶于水的voso4，离子方程式为v2o5so324h=2vo2so422h2o。(2)v2o5是催化剂，反应前后质量和化学性质不变。依题意和物质转化图知，a反应：五氧化二钒与二氧化硫反应生成三氧化硫和四氧化二钒；c反应：voso4在氧气作用下生成v2o5和so3。(3)根据图像知，加氯化铵系数为4、温度为80 时沉钒率最大。答案(1)v2o5so324h=2vo2so422h2o(2)so2v2o5so3v2o44voso4o22v2o54so3(3)480 11埋藏在地下的青铜器锈蚀过程可以表示为：cucuclcu2ox，x由两种物质x1和x2组成，且都由四种元素构成，定性实验表明：x1热分解的产物能使澄清石灰水变浑浊，而x2热分解的产物不能使澄清石灰水变浑浊，但两者均有水珠产生。为了定量测定x1和x2组成，某兴趣小组用如图实验装置对x1和x2分别做热分解实验(夹持装置已省去)，实验结束后，硬质玻璃管内均残留黑色固体，分别称重，装置b和c中的质量均增加。试回答下列问题：(1)青铜器出土后防止青铜器继续锈蚀的关键是_。(2)利用上述装置进行热分解实验时，对判断a装置中反应是否完全进行带来困难，为解决此问题，要对b装置进行改装。b应改为内装有_(填试剂名称)的洗气瓶，判断反应完全的现象为_。用经改装的装置，某同学进行正确操作，最终得出的测定结果仍有误差，原因是_(回答一点即可)。(3)在实验装置和实验操作正确的前提下，重做x1的热分解实验，测得装置b和c中质量增重之比m(b)m(c)922，_(填“能”或“否”)求出x1的化学式，若能求出x1的化学式，则化学式为_(若不能求出x1的化学式，此空不填)。(4)若测得x2中铜元素的质量分数为59.5%(铜元素的相对原子质量为63.5)，则x2的化学式为_。x2热分解的化学方程式为_。解析先通过定性实验判断x1和x2的元素组成，加热分解均有水珠生成，说明都是碱式盐，x1受热分解产生co2气体，说明x1中含有co32，因此x1的组成可表示为cuz(oh)x(co3)y，x2(由4种元素构成)受热分解无co2气体生成，根据题中铜腐蚀过程变化示意图，可推测x2中含有的另一元素为cl，x2的组成可表示为cum(oh)nclp。(3)根据m(b)m(c)922m(h2o)m(co2)，推出n(oh)n(co32)21，根据化合价代数和等于0可得出x1的化学式为cu2(oh)2co3。(4)x2的组