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【创新设计】2013高考化学总复习 第4章 第3讲 金属材料 复合材料一卷冲关的课后练案一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1下列关于合金性质的说法中，错误的是()a合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高b合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低c合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质不同d合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质不同解析：合金的化学性质一般与各成分金属的化学性质相同。答案：d2下列叙述正确的是()a碳纤维增强复合材料可用于人体组织中韧带的制作b钢化玻璃是新型无机非金属材料c银、铜、铁都是有色金属材料d碳化硅陶瓷具有压电效应解析：钢化玻璃是由普通玻璃熔化后急速冷却而成，成分与普通玻璃完全相同，仍属传统无机非金属材料；铁为黑色金属材料，银、铜皆为有色金属材料；压电陶瓷具有压电效应，其主要成分是钛酸钡和钛酸铅等。答案：a3(2011长春调研)下列有关金属的说法中，不正确的是()a青铜、不锈钢、硬铝都是合金b铜表面易形成致密的氧化膜c工业上用电解熔融mgcl2的方法制取金属镁d铝是活泼金属，但在空气中耐腐蚀解析：青铜是铜、锡和铅的合金，不锈钢是铁、碳、硅、锰等的合金，硬铝是铝、铜、镁、锰和硅的合金，a正确；铜在空气中容易与co2、o2、h2o发生反应生成铜绿cu2(oh)2co3，b错误；镁的金属活动性强，利用电解熔融mgcl2的方法制取镁，c正确；铝是活泼金属，在空气中与氧气反应，在其表面形成致密的氧化膜，阻止其内部进一步被氧化，d正确。答案：b4(2011大连模拟)下列金属的冶炼方法与钠相同的是()a银b铝c铁 d铜解析：冶炼钠用电解法；冶炼银用热分解法；冶炼铝用电解法；冶炼铁、铜用热还原法。答案：b5元素的性质包含金属性和非金属性，其强弱可以通过该元素对应的某些化学性质体现出来。某同学认为铝元素是金属元素，但是有一定的非金属性。下列化学反应中，你认为能证明铝有非金属性的是()a铝片与盐酸反应生成氢气b氢氧化铝溶于强碱溶液c氢氧化铝溶于强酸溶液d铝热反应解析：非金属元素可以形成含氧酸，al(oh3)与强碱反应，相当于酸的性质，从而证明al具有非金属性。答案：b6(2011常州质检)用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的cuo制成单质铜，有人设计以下两种方案：feh2cucuocuso4cu若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量的比较中，正确的是()a多 b多c相等 d无法判断解析：从关系式上看，二者应该相等，但在实际操作中，中h2还原cuo时要先通入一段时间的h2，那么制得的h2不能完全用来还原cuo，制得的cu的量就比少。答案：b7根据下列金属的熔沸点：金属nacualfe熔点()97.51 0836601 535沸点()8832 5952 2003 000其中不能形成合金的是()acu与al bfe与cucfe与na dal与na解析：合金是金属在熔化状态时相互溶解或相互混合形成的，熔化时的温度需达到两种金属中最高的金属的熔点，但又不能超出成分中金属沸点的最低温度。选项中fena不符合合金要求。答案：c8当燃烧镁和某金属组成的合金时，所形成的氧化物的质量为反应前合金质量的2倍，则另一种金属可能是()a铜 b铍c钠 d铝解析：mgo的质量比反应前合金的质量的2倍小，另一种金属的氧化物一定比反应前合金的质量的2倍大。答案：b9cus和cu2s都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，以下鉴别cus和cu2s两种黑色粉末的方法合理的是()a将两种样品分别溶于硝酸，区别所产生的气体b将两种样品分别溶于硝酸，区别溶液的颜色c取两种同质量的样品分别高温灼烧，区别残留固体的质量d取两种同质量的样品分别高温灼烧，区别残留固体的颜色解析：由于hno3具有强氧化性，cus和cu2s溶于hno3的产物都是cu(no3)2、so2和氮的氧化物，a、b错误。由2cus3o22cuo2so2、cu2s2o22cuoso2知等质量两种样品加热时固体产物一样，但质量变化不相等，故c正确，d错误。答案：c10(2011深圳模拟)下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是()选项陈述陈述判断a铜绿的主要成分是碱式碳酸铜可用稀盐酸除铜器表面的铜绿对；对；有b铜表面易形成致密的氧化膜铜容器可以盛放浓硫酸对；对；有c铁比铜活泼在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈对；对；有d蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是化学变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂错；对；无解析：b项陈述、均错误，铜表面不易形成致密氧化膜，而al、fe可以，故常用铝或铁制容器盛放浓h2so4；c项陈述正确，错误，铁钉在潮湿空气中易发生电化腐蚀而生锈；d项陈述正确，判断错误。答案：a二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(8分)钛(ti)是一种活泼金属，其作为金属材料，具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等优良的性能，有“未来金属”之称。工业上常用硫酸分解钛铁矿石(fetio3)的方法来制取二氧化钛(tio2)，再由二氧化钛制金属钛，主要有以下五个反应：fetio32h2so4=tioso4feso42h2o；tioso42h2o=h2tio3h2so4；h2tio3tio2h2o；tio22c2cl2ticl42co；ticl42mg=2mgcl2ti。(1)针对以上五个化学反应，下列叙述错误的是_(填序号)。a反应是非氧化还原反应b反应生成了两种酸c反应中的tio2是氧化剂d反应表现了金属镁比金属钛还原性强(2)钛具有很强的耐腐蚀性，以下对其原因的分析中正确的是_(填序号)。钛是像金、铂一样不活泼的金属金属钛的表面易形成致密的氧化膜钛与氧气、酸等腐蚀剂不发生化学反应解析：(1)在反应中没有元素化合价发生变化，其中钛元素的化合价保持4；在反应中，h2tio3符合酸的一般化学式，它是钛酸的化学式；在反应中钛元素的化合价保持4，cl2是氧化剂，c是还原剂；在反应中，mg是还原剂，ti是还原产物，所以还原性mgti。(2)“钛(ti)是一种活泼金属，钛具有很强的耐腐蚀性”，活泼的金属应容易与氧气、酸等腐蚀剂发生化学反应，但因为钛表面易形成致密的氧化膜而耐腐蚀。答案：(1)c(2)12(12分)am为中学化学的常见物质，它们之间的转化关系如图所示，部分生成物和反应条件省略。已知c、d是由元素x、y、z中的两种组成的化合物，x、y、z的原子序数依次增大，在周期表中x的原子半径最小，y、z原子最外层电子数之和为10。d为无色气体且不能燃烧，g为黄绿色单质气体，j、m为金属，i有漂白作用，反应常用于制作印刷电路板。请回答下列问题： (1)写出a的化学式：_。(2)比较y与z的原子半径大小：_(填元素符号)。(3)检验l溶液中金属阳离子的方法是_。(4)已知f溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，放出无色气体。请写出该反应的化学方程式：_。解析：本题的“题眼”是“l为棕黄色溶液”推出l中含有fe3；“k为浅绿色溶液”推出k中含有fe2，再根据“g为黄绿色单质气体”推出g为氯气，故l为fecl3，k为fecl2(进而推出j为铁)；根据“反应常用于制作印刷电路板”知道m为cu，b为cucl2，e为cu(oh)2。因为cl2(g)和c生成h，h与fe(j)生成k(fecl2)，故h为hcl；又因“i有漂白作用”，所以为hclo，c为h2o；最后综合分析知d为二氧化碳，a为cuco3、cu2(oh)2co3或cu(oh)2cuco3。答案：(1)cuco3、cu2(oh)2co3或cu(oh)2cuco3(2)co(3)取少量l溶液于试管，滴加kscn溶液，如溶液呈血红色，证明溶液含fe3(或其他合理答案均可)(4)3cu2o14hno3(稀)=6cu(no3)22no7h2o13(12分)某课外研究小组用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为： (1)铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于_上(用以下所给仪器的编号填入，下同)，灼烧后的坩埚应放在_上，不能直接放在桌面上。实验所用仪器：a.蒸发皿b石棉网c泥三角d表面皿e坩埚钳f试管夹(2)通过途径实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_、冷却结晶、_、自然干燥。写出该途径中铜转化为硫酸铜的化学方程式：_。(3)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径相比，途径有明显的两个优点是：_、_。(4)在测定所得胆矾(cuso4xh2o)中结晶水x值的实验过程中：称量操作至少进行_次。(5)若测定结果x值偏高，可能的原因是_。a加热温度过高b胆矾晶体的颗粒较大c加热后放在空气中冷却 d胆矾晶体部分风化解析：用坩埚灼烧固体的仪器有酒精灯、泥三角、坩埚、坩埚钳、玻璃棒。制硫酸铜溶液用的是途径。因为途径原料利用率低，且产生污染性气体so2。测定所得胆矾(cuso4xh2o)中结晶水x值的实验过程中至少称量4次：坩埚质量、坩埚样品质量、加热失水后坩埚样品质量(这一操作至少进行两次，两次质量误差不超过0.1 g)。答案：(1)cb(2)蒸发过滤2cuo22h2so42cuso42h2o(3)产生等量胆矾途径消耗硫酸少途径不会产生污染大气的气体(4)4(5)a14(18分)某校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的硫酸铝溶液、绿矾晶体(feso47h2o)和胆矾晶体(cuso45h2o)，其实验方案如下： 请回答下列问题：(1)过滤用的玻璃仪器有_。(2)写出由沉淀转化为硫酸铝溶液的离子方程式_；滤液c转化成沉淀时，硫酸的用量不易控制，可改用_。(3)小组成员经过检测，发现制得的绿矾不纯，试分析原因_，要想由沉淀最终制得纯度较高的绿矾，应如何改进_。(4)兴趣小组提出以下两种方案将滤渣b转化成胆矾晶体，你认为哪种方案更合适_。用浓硫酸与cu在加热条件下反应生成硫酸铜在空气中加热铜生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜。小组成员从资料中获知h2o2是一种绿色氧化剂，在滤渣b中加入稀硫酸和h2o2来制备胆矾晶体，则该反应的总化学方程式为_。(5)有同学提出可将方案中最初溶解合金的硫酸改用烧碱，重新设计方案，也能最终制得三种物质，你认为改进后的方案相对于原方案_(填“更合理”或“不合理”)，理由是_。解析：(2)滤液c中加入硫酸可以生成al(oh)3沉淀，而al(oh)3能和过量的硫酸反应，因此硫酸的用量不易控制，此时可改用向滤液c中通入co2气体的方法，因为co2也可以与滤液中的naal(oh)4反应生成al(oh)3，但al(oh)3不能和co2发生反应；(3)绿矾中之所以有杂质只能是fe2转化成fe3，而将fe3转化成fe2且不引入其他杂质可加入足量的铁粉将fe3还原成fe2；(5)首先用naoh溶液溶解合金，则得到绿矾时不用再消耗na