2020高中化学 第三章 第三节 用途广泛的金属材料同步练习1

第三节用途广泛的金属材料[A篇知识对点训练]知识点1 合金1．合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是( )①合金的硬度一般比它的各成分金属的大'②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低'③改变原料的配比、改变生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金'④合金比纯金属的导电性能更强'⑤合金比纯金属的应用范围更广泛A．①②③⑤ B．②③④C．①②④ D．①②④⑤答案 A解析一般情况下纯金属的导电性比合金的导电性好，①②③⑤正确。

2．在生活、生产中，目前用量最大、用途最广的合金是( )A．钛合金 B．铜 C．钢 D．硬铝答案 C解析目前在生产、生活中用量最大，用途最广的合金是钢。

3．下列说法不正确的是( )A．青铜是我国使用最早的合金B．生铁是合金，钢是纯铁C．生铁的熔点比纯铁低D．合金的硬度一般比它各成分金属的硬度大答案 B解析钢是铁的合金。

4．下列关于合金的说法不正确的是( )A．青铜是一种铜的合金B．合金中可以含有非金属元素C．硬铝比纯铝的硬度低D．储氢合金是一类能大量吸收H2的材料答案 C解析合金的硬度一般比成分金属硬度大，C错误。

5．铁是人类较早使用的金属之一。

据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁。

纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。

钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。

以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是 ( )A．它们的组成元素是相同的B．耐腐蚀的性能不同C．它们都属于钢，因此物理性质是一样的D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同答案 B解析不锈钢是在普通钢的基础上，加入Ni、Cr等多种元素炼制成的钢材，它在空气中能保持金属光泽，也就是具有不生锈的特性。

铬元素的加入使不锈钢表面形成致密且坚固的氧化膜，防止内部铁与外部物质接触。

镍元素的加入，使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。

综上所述，不锈钢具有优良的性能，在很多方面不同于普通钢，故B项正确。

知识点2 正确选用金属材料6．下列适合于制作不锈钢用具的铁合金是( )A．低碳钢 B．中碳钢 C．高碳钢 D．合金钢答案 D解析低碳钢、中碳钢和高碳钢都属于碳素钢，是普通钢。

合金钢是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的结构发生变化，从而使钢具有各种不同的特殊性能，合金钢用途广泛，可用于制作不锈钢。

7．物质的性质决定了物质的用途，下面关于金属性质与用途的说法错误的是 ( )A．利用铝的延展性将铝锭制成铝箔B．利用铝具有金属光泽将铝制成高压铝锅C．利用铁的还原性用铁粉回收照相废液中的银D．利用铜的导电性制电线答案 B解析将Al制成高压锅利用铝的导热性和延展性。

8．铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、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．强度高答案 B解析导电性与铝镁合金的这些用途无关。

9．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”。

关于钛和钛的合金的用途中，不切合实际的是 ( )A．用来作保险丝B．用于制造航天飞机C．用来制造人造骨D．用于家庭装修，作钛合金装饰门答案 A解析根据题给信息，钛和钛的合金熔点高，故不能作保险丝；密度小、可塑性好、易加工，故为制造飞机及家庭装饰的好材料；钛的“生物相容性”说明人体对钛排异性小，是制造人造骨的好材料。

[B篇综合提升训练]10．经研究发现，含有95%的铝和5%的镓、铟及锡组成的新型合金与水能快速反应制得氢气，整个反应中只消耗铝，而反应生成的Al2O3可回收再利用，这样不仅降低了制氢气的成本，而且方便快捷，这一发现将燃氢汽车的研发推向新的里程碑。

下列有关说法不正确的是( )A．此合金一定比纯铝柔软B．铝作为还原剂，有资源丰富的优势C．合金与水反应的总反应式为2Al＋3H2O===Al2O3＋3H2↑D．合金中的镓、铟及锡对铝与水的反应可能起催化作用答案 A解析合金的硬度一般比组成合金的各材料的硬度大，A错误；铝是地壳中含量最高的金属元素，B正确；由题中信息和纯铝在常温下与水不反应知C、D正确。

11．碲锌镉(Te­Zn­Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关叙述中不正确的是( ) A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例形成的化合物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的大答案 A解析碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金，合金是混合物，合金具有比成分金属低的熔沸点、高的硬度和强度。

12．由Na、Mg、Al、Fe四种金属单质中的两种组成的混合物共12 g，跟足量盐酸反应，产生5.6 L H2(标准状况下)，由此可判断混合物中必定含有( )A．Fe B．Na C．Mg D．Al答案 A解析由以上关系可知产生5.6 L H2，只有Fe的质量大于12 g，一定含有Fe。

13．将镁和铝的混合物a g投入到足量的氢氧化钠溶液中，充分反应后将残余固体洗净，然后使残余固体在足量的纯氧中加热，最终得到a g固体，则镁铝混合物中铝的质量分数为( )A．40% B．47% C．53% D．60%答案 A解析溶于过量NaOH溶液后Al完全溶解，所得固体全部为Mg，再与O2反应仍为a g，可知Al的质量等于MgO中氧的质量，故合金中铝的质量分数等于MgO中氧的质量分数，为1616＋24×100%＝40%。

14．某镁铝合金共21 g，将其加入到1 L 5 mol·L－1的盐酸中，共收集到标准状况下的气体22.4 L。

(1)关于合金的下列说法正确的有________。

a．合金只能由两种或两种以上的金属组成b．合金的硬度一般比其组成成分金属的硬度大c．镁铝熔成合金的过程是一个化学过程d．合金的熔点一般比其组成成分的熔点低e．合金具备金属的特性(2)该合金中镁、铝的质量分别为________、________。

(3)反应中共消耗5 mol·L－1的盐酸________L。

(4)向反应后的溶液中逐滴加入 5 mol·L－1的NaOH溶液，若要使沉淀恰好达到最大值，需要加入NaOH________L。

(5)再加入NaOH溶液至足量，沉淀减少________g。

最后剩余的沉淀是________，其质量是________g。

答案(1)bde (2)12 g 9 g (3)0.4 (4)1(5)26 Mg(OH)2 29解析 (1)合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，a 错误，e 正确；合金的硬度一般大于其成分金属，b 正确；合金的形成过程中没有新物质生成，是物理变化，c 错误；合金的熔点一般低于其成分金属，d 正确。

(2)设合金中含有Mg 的物质的量为x ，含有Al 的物质的量为y 。

Mg ＋ 2HCl===MgCl 2＋H 2↑ 1 mol 2 mol 22.4 Lx 2x 22.4x L2Al ＋ 6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑ 2 mol 6 mol 67.2 Ly 3y 33.6y L⎩⎪⎨⎪⎧24x ＋27y ＝2122.4x ＋33.6y ＝22.4x ＝12mol y ＝13molm (Mg)＝12 mol×24 g·mol －1＝12 g m (Al)＝13mol×27 g·mol －1＝9 g 。

(3)消耗n (HCl)＝2x ＋3y ＝2×12 mol ＋3×13 mol ＝2 mol ，V (HCl)＝ 2 mol 5 mol·L－1＝0.4 L 。

(4)当沉淀达到最大值时，n (NaOH)＝n (HCl)＝1 L×5 mol·L －1＝5 mol ，V (NaOH)＝ 5 mol 5 mol·L －1＝1 L 。

(5)加入足量NaOH 溶液时，Al(OH)3溶解，m [Al(OH)3]＝n [Al(OH)3]×78 g·mol －1＝13 mol×78 g·mol－1＝26 g ，沉淀减少26 g ，剩余的沉淀是Mg(OH)2，m [Mg(OH)2]＝n [Mg(OH)2]×58 g·mol －1＝12mol×58 g·mol－1＝29 g 。

15．某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅(硅不与盐酸反应)，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 ，称量时应该使用的主要仪器的名称是__________________________。

(2)将样品溶解于过量的稀盐酸中，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______________。

(3)滤液中加过量氢氧化钠溶液、过滤，有关的离子方程式是__________________。

(4)向步骤(3)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________________。

(5)步骤(4)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次，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________。

(6)若步骤(3)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(5)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________。

答案 (1)托盘天平(2)MgCl 2、AlCl 3、HCl Cu 、Si 烧杯、玻璃棒、漏斗(3)Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓，Al 3＋＋4OH －===AlO －2＋2H 2O ，H ＋＋OH －===H 2O(4)AlO －2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －3(5)2Al(OH)3=====△Al 2O 3＋3H 2O 900b17a% (6)偏低 偏高 偏高解析 (2)合金中Al 、Mg 可与盐酸反应生成AlCl 3、MgCl 2和H 2，而Cu 、Si 不溶于盐酸，故样品溶于过量的盐酸后过滤，滤液中含有AlCl 3、MgCl 2、HCl ，滤渣中含有Cu 、Si ，溶解、过滤所用的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗。