2024-2025学年高中化学第3章第3节用途广泛的金属材料练习含解析新人教版必修1

PAGEPAGE8第三节用途广泛的金属材料一、基础巩固1.下列物质中,不属于合金的是()A.硬铝 B.水银C.黄铜 D.钢铁解析:硬铝是由铝、铜、镁和硅等组成的合金;黄铜是由铜、锌及少量锡、铅、铝等形成的合金;钢铁是由铁、碳等形成的铁合金;水银是金属汞的俗称,为纯金属,不属于合金。答案:B2.日常生活中所用自来水管,你认为选用下面哪种水管既经济又耐用()A.一般钢管 B.铜管C.不锈钢管 D.镀锌管解析:一般钢管耐腐蚀实力差,铜管和不锈钢管成本太高,镀锌管既耐腐蚀成本又不高,符合题设要求。答案:D3.铝镁合金因坚硬、灵巧、美观、干净、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:依据题目给定的信息可知作防护栏主要是利用了它的强度高,灵巧说明合金的密度较小,但与导电性无关。答案:B4.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金属的熔点高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,合金的熔、沸点比成分金属要低,所以生铁的熔点比纯铁低,并不是发生化学变更的缘由。答案:C5.用铜锌合金制成的黄铜制品常被误认为是黄金,下列方法中不能区分其真伪的是()A.视察外观 B.放入盐酸中C.测定密度 D.高温灼烧解析:铜锌合金制成的黄铜放入盐酸中,质量减轻,可以视察到合金溶解并且有气泡冒出,而黄金不溶于盐酸;黄金密度大,测定密度可以鉴别;高温灼烧,黄金没有变更,而铜锌合金外观上有变更。答案:A6.下列关于青铜性质的说法,不正确的是()A.熔点比纯铜低 B.能够导电C.能够导热 D.硬度比纯铜小答案:D7.制造焊锡时,把铅加入锡的主要缘由是()A.增加抗腐蚀实力 B.增加强度C.降低熔点 D.增加延展性解析:焊接主要用于连接不过分要求强度的小接头,如电子仪器、仪表、家电电子线路的接头。这就须要把锡熔化,而合金的熔点比成分金属的熔点低,所以加入铅是降低熔点的,以便更简洁焊接。答案:C8.(1)选择填空,将铝的用途与性质对应起来(每个选项只能用一次)。A.密度小 B.延展性好C.易传热 D.易导电①太阳能热水器:;②飞机:;③电缆:;④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)①C②A③D④B(2)混合物9.已知合金A由两种常见金属组成。为测定其组成,某同学的试验流程如图所示:请回答:(1)过程②中分别C和E的试验操作是。

(2)溶液H中所含的阳离子有(用离子符号表示)。

(3)已知活动性强的金属可把比其活动性弱的金属从其氧化物中置换出来,则合金A与D在高温下反应的化学方程式为。

答案:(1)过滤(2)Al3+、H+(3)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe10.黄铜是铜与锌及少量的锡、铅、铝等形成的合金,其外观和黄金差不多,现有三种方法区分黄铜和黄金。方法一:依据黄铜的密度比黄金的密度小,用浮力定律进行区分。方法二:依据铜能与O2反应,而黄金不与O2反应,利用灼烧的方法加以区分。方法三:依据铜能与硝酸反应生成Cu(NO3)2,而黄金不与硝酸反应,利用硝酸加以区分。你认为哪种方法最简洁?,理由是。

你还能找出其他的鉴别方法吗?。

解析:方法一是一个定量试验,试验步骤烦琐,方法三不仅试验步骤困难,还会生成有污染的NO、NO2等气体,所以方法二是最简洁的;其他的鉴别方法可依据黄铜中有Zn、Al等金属,能与稀盐酸反应生成气体,或依据其撞击声音的不同。答案:方法二方法一要通过称量、排水等定量方法,操作比较烦琐;方法三需用硝酸及其他仪器,不易获得;方法二只需一个热源黄铜中活泼金属可与稀盐酸反应生成H2,而黄金不与盐酸反应(或黄铜的撞击声嘹亮,而黄金的撞击声比较低沉等)二、实力提升1.碲锌镉(Te-Zn-Cd)晶体可以用作红外探测器的基础材料,下列有关它的叙述中不正确的是()A.它是由Te、Zn、Cd按肯定比例混合而成的,无固定的熔、沸点B.它能导电、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:碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按肯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;合金具有比成分金属低的熔、沸点,高的硬度和强度。答案:A2.放在手心就能熔化的稀有金属镓,其沸点为2403℃,更奇异的是镓熔化后在-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良的半导体材料。下列有关镓的性质和用途叙述错误的是()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:A3.钢笔的笔头是合金钢,其笔头尖端是用机器轧出的便于运用的圆珠体。为了变更笔头的耐磨性能,在笔头尖端点上铱金粒,通常叫做铱金笔。下列说法中错误的是()A.钢笔的笔头不易被氧化,抗腐蚀性能好B.铱金笔的耐磨性能比一般钢笔要好C.铱金笔的笔头和笔尖都是用纯金属制成的D.铱金笔经久耐磨,书写时弹性特殊好,是一种志向的硬笔解析:铱金笔的笔头是合金钢,而不是用纯金属制成。答案:C4.某合金与铁物理性质的比较如下表所示:性质熔点密度硬度(金刚石为10)导电性(银为100)某合金25003.007.42.3铁15357.864.517还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合用作()A.导线 B.门窗框 C.炉具 D.飞机外壳解析:由于该合金的强度和硬度均较大且耐腐蚀,所以可以用作门窗框、炉具和制造飞机的材料,但由于其导电性差,所以不用作导线。答案:A5.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,参考下列四种金属的熔、沸点数据:金属NaCuAlFe熔点/℃97.510836601535沸点/℃883259522003000其中不能形成合金的是()A.Cu和Al B.Fe和CuC.Fe和Na D.Al和Na解析:两种金属的熔、沸点区域应当有重叠部分才能形成合金。C项不满意条件。答案:C★6.现有一块铝铁合金,欲测定其中铝的质量分数,切下Wg合金,溶于盐酸中,再加入过量的NaOH溶液,滤出沉淀,将沉淀在空气中充分灼烧,最终得到Wg红棕色粉末。则此合金中铝的质量分数为()A.20% B.30% C.70% D.80%解析:解答本题可按下面的流程图来进行分析,Al、FeAlCl3FeCl2NaClNaAlO2Fe(OH)3Fe(OH)3Fe2O3合金中Al的质量等于Fe2O3中氧的质量3×16160×100%=30%答案:B★7.某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究(已知铜元素的焰色反应呈绿色)。(1)外观暗灰色,表皮光滑;(2)在酒精灯上灼烧,火焰呈绿色,合金片熔化,但不滴落;(3)取刮去表皮的合金10g,放入足量的稀硫酸中,收集到标准状况下的H28.96L;(4)另取刮去表皮的合金10g,放入足量的NaOH溶液中,也收集到标准状况下的H28.96L。试据此推断,该合金中肯定含有的元素是(写元素符号);可能含有的元素是(填选项编号)。

a.Ag b.Mg c.Na d.Fe假如该合金中只含2种元素,则两者的质量比是。

解析:火焰呈绿色,说明有铜元素。等质量的合金与足量的稀硫酸或NaOH溶液反应放出H2的体积相同,说明肯定含有铝,且不能再含有其他的活泼金属Na、Mg、Fe等。且Na的熔、沸点太低,不能与Cu熔合形成合金,则还可能含有不与稀硫酸和NaOH反应的Ag。该合金假如只含2种元素,则为Cu、Al。2Al~3H22mol 3molm(m(Al)=0.8m(Cu)=10g-7.2g=2.8gm(Al)∶m(Cu)=7.2∶2.8=18∶7答案:Cu、Alam(Al)∶m(Cu)=18∶7★8.含镁3%~5%的铝镁合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原料。现有一块质量为mg的铝镁合金,欲测定其中镁的质量分数,几位同学设计了以下不同的试验方案:方案1:铝镁合金与足量盐酸反应,测定气体在标准状况下的体积(V1L)。方案2:铝镁合金与足量氢氧化钠溶液反应,过滤、洗涤、烘干,测定剩余固体质量(W1g)。方案3:铝镁合金与过量的盐酸反应,在溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,过滤、洗涤、灼烧,测定固体的质量(W2g)。(1)某化学试验小组利用如图所示装置,依据方案1进行了试验。①装置中仪器a、b的名称分别是

;

②试验装置中有两处明显错误,请指出,并绘出正确的装置图。(2)方案2中的离子方程式为

。

(3)方案3中“过滤”操作中用到玻璃棒,玻璃棒的作用是,若按方案3进行试验,测得的镁的质量分数为。

(4)请你设计一个不同于上述方案的试验方案,简述试验原理并绘制试验装置图。解析:测定镁铝合金中镁的质量分数,可以利用金属与酸或碱反应产生氢气,测定氢气体积,进而计算镁的质量,也可以测定镁铝转化成沉淀的质量,计算镁的质量分数。选择化学原理不同,试验方案不同。(1)①a、b仪器名称分别是分液漏斗、圆底烧瓶;②方案1利用排液法收集气体,故进气管短,排液管插到集气瓶下部;测定气体体积时,要使集气瓶与量筒里液面相平,导管应插到量筒中下部,图中导管在刻度线以上,不能调平液面。(2)镁不能与氢氧化钠溶液反应,只有铝与氢氧化钠溶液反应。化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2.NaAlO2+3H2↑。(3)在过滤操作中玻璃棒起引流作用,避开液体外溅。依据题意,方案3最终得到氧化镁,m(Mg)=m(MgO)×Ar(Mg)M(4)上述方案分别测定氢气体积和固体质量,可以设计另一种方案:测定反应前后装置(