第3章第2节金属材料作业 高一化学人教版（2019）必修第一册

金属材料1．下列说法不正确的是()A．我国有丰富的稀土资源，要合理开采B．稀土金属在自然界中含量很少，只能用于生产合金C．稀土金属用途广泛，被称为“冶金工业的维生素”D．稀土元素的化学性质相似2．下列说法中不正确的是()A．人类历史上使用最早的合金是青铜B．钢属于铁合金C．目前世界上使用量最大的合金是铝合金D．目前世界上用途最广的是合金钢3．下列关于合金的叙述中正确的是()A．合金是由两种或多种金属熔合而成的B．日常生活中用到的五角硬币属于铜合金C．合金在任何情况下都比单一金属性能优良D．钢不属于合金4．由于铝制品对大脑发育有不良影响，厨具中铝制品已逐步被不锈钢代替，不锈钢的组成是()A．含铁、锌、铜的合金 B．含铁、镁、铝的合金C．含铁、铬、镍的合金 D．普通钢表面镀镍5．纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在1200℃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6．在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示，下列说法正确的是()A．铝球表面有气泡产生，溶液中有白色沉淀生成；杠杆不平衡B．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出；溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡D．右边球上出现红色，左边溶液的碱性增强7．除去镁粉中的少量铝粉，可选用()A．硫酸B．氨水C．盐酸D．氢氧化钠溶液8．足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸C．盐酸 D．氢氧化钡溶液9．在500mLNaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6L，该NaOH溶液的浓度为()A．1.0mol·L－1 B．2.0mol·L－1C．1.5mol·L－1 D．3.0mol·L－110．铝、钠混合物投入足量的水中，充分反应后，得到澄清溶液，并收集到4.48LH2(标准状况)，若钠的物质的量为0.1mol，则铝的物质的量为()A．0.2mol B．0.1molC．0.05mol D．0.025mol11．将10g铁碳合金放入O2中高温灼烧，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12．某金属(或合金)与盐酸反应时，生成H2的质量与消耗金属质量的关系如下图所示，此金属可能是()A．纯锌 B．纯铁C．镁铝合金 D．铜铁合金13．放在手心就能熔化的稀有金属镓，其沸点为2403℃，更奇妙的是镓熔化后在－120℃仍不易凝固；在常温下几乎不与氧气和水反应，但能溶于强酸和强碱；与其他金属熔合可改善合金性能；与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。下列有关镓的性质和用途的叙述错误的是()A．镓的熔点高B．镓的性质与铝类似C．镓能够与盐酸反应生成气体D．镓可与多种金属形成合金14．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是()A．用来做保险丝B．用于制造航天飞机C．用来制造人造骨D．用于家庭装修，做钛合金装饰门15．根据你学过的有关金属的知识，回答下列问题(已知：铜、锌能与硝酸反应，而金不反应)：(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，如图所示，铜常用于制造货币的原因可能是________(填字母)。A．铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型B．铜的性质不活泼，不易被腐蚀C．我国较早地掌握了湿法冶炼铜的技术D．自然界有大量的游离态的铜(2)铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是________(填化学式，下同)，常见的铁的氧化物还有________、________。(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是__________币，黑色物质是______________(填名称)，形成这种物质的化学方程式为________________________，绿色物质是________(填化学式)，这枚金属币的真面目为________色。另外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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中能有效鉴别其真假的是________________(填字母)。A．观察颜色B．查看图案C．用手掂量轻重D．滴一滴硝酸在币的表面，观察现象能力达标16．某课外活动小组，收集了一种合金进行研究。(1)外观暗灰色，表面光滑；(2)在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色；合金片熔化，但不滴落；(3)取刮去表皮的金属10.0g，放入足量H2SO4中，收集到标准状况下的H29.96L；(4)另取刮去表皮的金属10.0g，放入足量NaOH溶液中，也收集到标准状况下的H29.96L。试据此判断，合金中一定含有的元素是________(写元素符号)；下列元素可能含有的是________(填选项编号)。a.Ag b.Mgc.Na d.Fe如果该合金中，只含两种元素，它们的质量比是________。17．我国高铁、航空航天、手机制造等都已经跻身世界一流水平，根据下列材料的应用回答问题：应用“复兴号”高铁车轮“鲲龙”水陆两栖飞机外壳某品牌折叠手机屏幕用到的材料高速钢钛合金、铝合金聚酰亚胺塑料(1)上述材料中属于有机合成材料的是________，属于金属材料的是________(写一种即可)。(2)飞机外壳用钛合金、铝合金的优点是________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在对高铁钢轨中的缝隙进行焊接时，常用铝和氧化铁在高温条件下反应生成熔融状态下的铁和另一种氧化物，写出该反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________，反应基本类型是___________________________________________。18．把1.1g铁、铝混合物溶于200mL5mol·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。求：(1)反应中消耗HCl的物质的量；(2)该混合物中铝、铁的物质的量。1．解析：稀土金属用途广泛，它既可单独使用，也可用于生产合金，B项错误。答案：B2．解析：目前世界上使用量最大的合金是铁合金。答案：C3．解析：合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的，A项错误；在机械加工时，合金的性能一般较单一金属优良，但并不是任何情况下都是，如纯铝导电性比铝合金要强，C项错误；钢是铁碳合金，D项错误。答案：B4．答案：C5．解析：合金的熔点比成分金属的低。答案：C6．解析：左烧杯中发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，铝球表面有气泡产生，溶液澄清，不生成沉淀；右烧杯中发生反应Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4，铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，由反应可知左烧杯中Al球质量变小，右烧杯中Fe球上生成Cu，质量变大，杠杆右边下沉，故A错误、B正确；由以上分析可知，反应后去掉两烧杯，杠杆不能平衡，故C错误；右边球上生成Cu，出现红色，而左边反应消耗溶液中NaOH，c(OH－)减小，碱性减弱，故D错误。答案：B7．答案：D8．解析：铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式分别为2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，即Al～3H＋，Al～OH－，可知1molAl需NaOH：1mol，稀H2SO4：eq\f(3,2)mol，HCl：3mol，Ba(OH)2：0.5mol。故应选D。答案：D9．答案：B10．解析：0.1molNa产生H2的物质的量为0.05mol，生成0.1molNaOH，而反应共释放H2为4.48L/22.4L·mol－1＝0.2mol，因此Al与NaOH反应放出0.15molH2，2Al～3H223x0.15molx＝0.1mol。答案：B11．解析：n(CaCO3)＝eq\f(1.4g,100g·mol－1)＝0.014mol，由碳元素守恒，得铁碳合金中碳单质的物质的量也为0.014mol，m(C)＝0.014mol×12g·mol－1＝0.168g，故w(C)＝eq\f(0.168g,10g)×100%＝1.68%，所以该铁碳合金属于高碳钢。答案：B12．解析：由题图可知，金属质量为30g时，产生氢气的质量为1g。用极值法：假设每一种金属的质量都为30g，然后分别计算出产生氢气的质量。A项纯锌产生氢气的质量小于1g；B项纯铁产生氢气的质量大于1g；C项镁产生氢气的质量大于1g，铝产生氢气的质量大于1g，所以镁、铝按一定比例组成的合金产生氢气的质量不可能为1g；D项铁产生氢气的质量大于1g，铜不产生氢气，所以铜、铁按一定比例组成的合金产生氢气的质量可能为1g。答案：D13．解析：从题给信息可知镓的熔点低但沸点很高，这说明它很易与其他金属熔合在一起形成合金。答案：A14．解析：由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排异反应，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，做钛合金装饰门，D正确；只有A错误，由于其熔点高，不适合做保险丝。答案：A15．解析：(1)铜钱作为货币，首先应易得，其次不容易被腐蚀。(2)铁锈的主要成分为Fe2O3·nH2O，常见的铁的氧化物还有FeO和Fe3O4。(3)Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O。(4)Cu与O2反应生成黑色的CuO：2Cu＋O2=2CuO，Cu在空气中“生锈”的化学方程式为2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu(OH)2CO3(绿色)；Au的化学性质不活泼，不与空气中的O2反应。(5)有些假金币外形图案、颜色与Au相近，密度与真金币相当，用手掂量不出来，假金币中的Zn、Cu均可与HNO3反应产生大量气泡，而Au不与HNO3反应。答案：(1)ABC(2)Fe2O3·nH2OFeOFe3O4(3)Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O(4)铜氧化铜2Cu＋O2=2CuOCu2(OH)2CO3紫红金金的化学性质不活泼，不易被氧化(5)D16．解析：焰色试验呈绿色，表明此合金中含有铜。相等质量的合金分别与H2SO4溶液、NaOH溶液反应，放出等体积的H2，表明该合金中含有铝，且不含其他比铜活泼的金属，否则与酸反应放出H2多。2Al～3H254g67.2Lm(Al)9.96Lm(Al)≈8.0g，则m(Cu)＝10.0g－8.0g＝2.0gm(Cu):m(Al)＝1:4答案：Cu、Alam(Cu):m(Al)＝1:417．解析：(1)题述材料中属于有机合成材料的是聚酰亚胺塑料，属于金属材料的是高速钢(或钛合金或铝合金)。(2)飞机外壳用钛合金、铝合金的优点是耐腐蚀、密度小、硬度大等。(3)在对高铁钢轨中的缝隙进行焊接时，常用铝和氧化铁在高温条件下反应生成熔融状态下的铁和另一种氧化物。该反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3，反应基本类型是置换反应。答案：(1)聚酰亚胺塑料高速钢(或钛合金或铝合金)(2)耐腐蚀、密度小、硬度大等(3)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3置换反应18．解析：(1)消耗