2020版高中化学 第三章 金属及其化合物 第3节 用途广泛的金属材料练习 新人教版必修1

第三节用途广泛的金属材料课后提能层级练1我国人民早在商代就已掌握青铜(铜、锡、铅合金)冶铸技术。在商代首都河南安阳，曾经发现多处炼铜遗址和大量青铜器件，其中有一件司母戊鼎，高133 cm、长110 cm、宽78 cm、重875 kg，是迄今被发现的我国古代青铜器中最壮观的一件珍品。下列有关说法不正确的是()a铜是人类历史上使用最早的金属材料b青铜合金具有比铜单质更好的机械性能c青铜不易生锈是因为铜的性质不活泼d铜被最早使用是因为铜的性质不活泼，易冶炼解析：选c铜的化学性质不活泼，易冶炼，是最早被使用的金属，故a、d项正确；合金比纯金属具有更优良的物理、化学和机械性能，青铜比铜单质的机械性能好，且提高了其耐腐蚀性能，故b项正确，c项错误。2只含有下列成分的物质一定不是合金的是()afe、cbcu、zncal、cu dc、si解析：选d合金必须要含有金属，是两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合在一起所形成的具有金属特性的物质。3选用金属材料时，以下方面需要考虑的是()主要用途物理性质、化学性质价格加工难度日常维护对环境的影响a bc d解析：选d在选用材料时要综合考虑所选材料的性能、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等因素，从众多材料中选取合适者。4碲锌镉(tezncd)晶体可以用于制造红外探测器，下列有关它的叙述中不正确的是()a它是由te、zn、cd按一定比例混合而成的，无固定的熔、沸点b它易导电、导热，具有延展性c它的熔、沸点比zn的低d它的硬度和强度比cd的大解析：选a碲锌镉晶体是由te、zn、cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金，只要比例确定，其组成就固定，因而有固定的熔、沸点；合金具有比其各成分金属低的熔、沸点，具有较高的硬度和强度。5纯铁的熔点为1 535 ，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在1 200 左右就熔化了，这是因为()a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形成了铁碳合金，所以熔点变低d在高炉中熔化的过程发生了化学反应解析：选c合金的熔点比成分金属低。6现代建筑的门窗框架，常用电解加工成古铜色的硬铝。取硬铝样品进行如下实验： (硅可与氢氧化钠溶液反应：si2naohh2o=na2sio32h2)由此推知硬铝的组成是()aal、mg、si、zn bal、cu、mg、sical、fe、c、cu dal、si、zn、na解析：选b样品加入过量盐酸，比氢活泼的金属(如al、mg、zn、na)全部溶解。向不溶物中加入过量的naoh溶液，有气体生成，说明样品中含有si，再向不溶物中加入过量盐酸，仍有不溶物，说明含有cu或c等。7历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。(1)金、银、铜常被作为钱币流通，从化学角度来看，主要是利用它们的_。a硬度适中b密度适中c在自然界里都可得到纯净的单质d不活泼性(2)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的铜币，黑色物质是_，绿色物质是_，这枚金属币的真面目为_色。解析：(1)金、银、铜都属于不活泼金属，易加工，因此，在历史上都曾经用作货币。(2)铜稳定性略微差一些，容易与氧气等物质反应而“生锈”。答案：(1)d(2)cuo cu2(oh)2co3红8(2019四川成都外国语学校月考)mgo、al2o3都是常用的耐火材料，某研究小组取100 kg含60%al的报废汽车的镁铝合金材料来制备mgo、al2o3，其中物质甲可由溶液b转化再生，其工艺流程如图所示。请回答下列问题：(1)下列说法正确的是_(填字母)。a合金是金属与金属熔合而成的混合物b合金的熔点比成分金属更高c合金的硬度等机械性能优于成分金属d氧化铝熔点高，故可以用氧化铝坩埚熔融氢氧化钠(2)物质甲是_，产品a是_。(3)操作为_。(4)足量物质乙与溶液a发生反应的离子方程式为_。(5)假设不计损耗，可得产品b的质量为_kg。(保留一位小数)解析：镁铝合金材料经过物质甲溶液后，得到沉淀和溶液，所以甲是氢氧化钠溶液，沉淀a是镁，溶液a是氢氧化钠和偏铝酸钠的混合溶液，所以产品a是氧化镁，物质乙是二氧化碳，过量二氧化碳与混合液反应生成碳酸氢钠溶液，则溶液b是碳酸氢钠溶液，沉淀b是氢氧化铝，所以产品b是氧化铝，据此分析即可。(1)合金不一定是金属和金属的混合物，a错误；合金的熔点比成分金属的熔点低，b错误；合金的硬度等机械性能一般优于成分金属，c正确；氧化铝的熔点高，可作为坩埚，但氧化铝能与强碱反应，不能用于熔融氢氧化钠，d错误。(2)al与naoh溶液反应，而mg不与naoh溶液反应，将镁铝合金投入naoh溶液中，完全反应后过滤得到固体mg和naalo2溶液，沉淀a为mg，mg与酸反应得mg2，mg2与碱溶液反应生成mg(oh)2，加热mg(oh)2得产品a(mgo)。沉淀b为al(oh)3，加热al(oh)3得到产品b(al2o3)。(3)操作为固液不相溶分离，故该操作为过滤。(4)向naalo2溶液中通入过量的co2，得到al(oh)3沉淀和nahco3，其反应的离子方程式为aloco22h2o=al(oh3)hco。(5)100 kg合金中含有60 kg al，根据铝元素守恒，最终可得al2o3的质量(60 kg102 g/mol)(227 g/mol)113.3 kg。答案：(1)c(2)naohmgo(3)过滤(4)aloco22h2o=al(oh)3hco(5)113.39下列关于合金的叙述正确的是()a大多数合金的熔点比它的各成分金属的高b生铁和钢都是铁的合金，生铁的含碳量低于钢c日常生活中使用更多的是纯金属而不是合金d青铜是我国使用最早的合金解析：选d合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，a项错误；生铁的含碳量高于钢，b项错误；日常生活中使用更多的是合金，c项错误；铜的化学性质不活泼，易冶炼，青铜是我国最早使用的合金，d项正确。10汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国新科学家杂志发表了一篇文章，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错误的是()a汞合金是一种具有金属特性的物质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：选c合金是指由两种以上的金属与金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，a正确；合金一般比各成分金属的强度和硬度都大，b正确；补牙的结果是得到强度较大的固体，所以汞合金应不是液态，即其熔点不会比汞的低，c错误；在长期使用中未见中毒现象，说明贡合金比汞的毒性要低，d正确。11“神八”与“天宫一号”的成功对接，标志着中国的航空铝材处于世界领先的行列。下列关于铝合金的说法中错误的是()a铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点低b高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼c镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱(naoh)腐蚀d镁铝合金在盐酸中无法溶解解析：选da项，合金均为混合物，一般来说，合金的熔点比成分金属的熔点低；b项，在熔剂层覆盖下熔炼，可隔绝空气，防止高温铝液被o2氧化；c项，镁铝合金中的铝能与naoh溶液反应；d项，合金中的mg、al均能与盐酸反应。12两种1价金属形成的合金7.8 g，与足量水反应后生成0.2 g氢气，此合金可能是()alina合金 bnak合金clik合金 dlirb合金解析：选d设此合金为r，其相对原子质量为m。2r2h2o=2rohh22 m 278 0.2m39，所以此合金中一种成分的相对原子质量大于39，另一种小于39。13(2019河南十校联考)据央视新闻报道，考古人员在江西发掘一座距今2 000多年、迄今保存最完好的西汉古墓。在古墓中有10余吨西汉铜钱。这些铜钱锈迹斑斑，铜锈的主要成分可表示为cu2h2co5。下列有关判断正确的是()a铜锈中cu和c的化合价均为2b铜质文物表面的铜锈可用稀硝酸除去c铜锈易溶于水d32 g铜生成铜锈转移1 mol电子解析：选d铜锈中cu为2价，c为4价，a项错误；稀硝酸能够溶解铜锈，也能溶解铜，除去铜质文物表面的铜锈应用稀硫酸或稀盐酸，b项错误；铜锈难溶于水，c项错误；铜生成铜锈时，铜由0价变为2价，32 g(0.5 mol)铜生成铜锈时，转移1 mol电子，d项正确。14(1)试样x由氧化亚铁和氧化铜组成。取质量相等的两份试样，按如图所示进行实验：请写出步骤中所发生的全部反应的离子方程式：_。若全部的溶液y和全部的粉末z充分反应后，生成不溶物w的质量是m，则每份试样x中氧化铜的质量为_。(2)金属材料的应用有力地推动了社会生产力的发展。下列金属cu、fe、al、zn、ti、ag中，人类使用最早的金属是_(填序号，下同)；使用最广泛、用量最大的金属是_；在自然界中分布最广、含量最多的金属是_；在空气中能形成致密氧化物保护膜的有_；用于制取黄铜的是_；在自然界中含量居第10位，外观像钢，被誉为“未来钢铁”的是_；导电、导热性能最好的金属是_。解析：(1)首先判断溶液y和粉末z的组成。溶液y由氧化亚铁和氧化铜与过量盐酸反应所得，其组成为fecl2、cucl2及hcl。由于题设y与z反应后得酸性溶液(不含cu2)、气体和不溶物w，可推测y溶液中原有的cu2全部与z中的铁粉发生离子反应：fecu2=fe2cu；铁粉与酸发生反应：fe2h=fe2h2；粉末z中只含有铁粉和铜粉：feocofeco2，cuococuco2。不溶物w为两份试样中的cu，它来自于溶液y中(cucl2全部转化为cu)及粉末z中，因此每份试样x中含cu元素的质量应为m/2，含氧化铜的质量应为：0.625m。答案：(1)fecu2=fe2cu，fe2h=fe2h20.625m(2)15某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题：(1)称取样品a g，将其溶解于足量的稀盐酸中，过滤。滤液中主要含有_，滤渣中含有_，溶解、过滤用到的玻璃仪器是_。(2)滤液中加过量氢氧化钠溶液、过滤，有关的离子方程式是_。(3)向步骤(2)的滤液中通入足量二氧化碳气体，过滤，有关的离子方程式是_。(4)步骤(3)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤23次，烘干并灼烧至恒重，冷却后称重，其质量为b g，有关的化学方程式是_，原样品中铝的质量分数是_。(5)若步骤(2)中加入氢氧化钠的量不足，则实验结果_(填“偏高”“偏低”或“不影响”，下同)；若步骤(4)中滤渣没有洗涤，则实验结果_；若滤渣灼烧不充分，则实验结果_。解析：(1)合金中能与盐酸反应的只有mg、al，mg2hcl=mgcl2h2，2al6hcl=2alcl33h2。(2)据滤液中主要含有的溶质，即可写出相应的离子方程式。(3)通入co2时，co2可与alo反应，因co2过量，产物必须写成hco的形式。(4)氢氧化铝灼烧：2al(oh)3al2o33h2o。做实验取样品a g，实验后得氧化铝b g，设b g氧化铝中含铝的质量为x。al2o32al10254b g x10254b gx，x g g，样品中铝的质量分数：100%100%。(5)当加入naoh不足时，有一部分al(oh)3未转化为alo而被过滤除去，使al的质量减少，所以测定结果偏低；若(4)中未