-新教材高中化學(xué)課時檢測16金屬材料含解析新人教版必修第一冊

PAGEPAGE8金屬材料1．合金的應(yīng)用極大地促進(jìn)了人類社會的發(fā)展。下列不屬于合金的是()A.狗頭獸首銅像B.柔性顯示屏(基礎(chǔ)材料：石墨烯)C.流通硬幣D.潛水器外殼(鈦、鋁等)解析：選BA項，狗頭獸首銅像屬于合金，不符合題意；B項，柔性顯示屏(基礎(chǔ)材料：石墨烯)不屬于合金，符合題意；C項，流通硬幣屬于合金，不符合題意；D項，潛水器外殼(鈦、鋁等)屬于合金，D不符合題意。2．在我國使用最早的合金是()A．青銅器 B．不銹鋼制品C．鐵制品 D．鋁合金解析：選A我國使用最早的合金是青銅器。3．高鐵車廂大部分采用鋁合金材料制造，這是因為鋁合金()A．比純鋁熔點高B．具有比較活潑的化學(xué)性質(zhì)C．質(zhì)量輕，強(qiáng)度大，抗腐蝕性能強(qiáng)D．各種成分在自然界中含量豐富，容易獲取解析：選C大部分車廂采用鋁合金材料制造，這是因為鋁合金具有質(zhì)量輕，強(qiáng)度大，抗腐蝕性能強(qiáng)等優(yōu)點，C項符合題意。4．下列物質(zhì)中，既溶于氫氧化鈉溶液，又溶于鹽酸的化合物是()A．鋁 B．鎂C．氧化鎂 D．氧化鋁解析：選D鋁、氧化鋁既能溶于氫氧化鈉溶液，又能溶于鹽酸，但鋁是單質(zhì)，不是化合物。5．鎂鋁合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是()A．不易生銹 B．導(dǎo)電性好C．密度小 D．強(qiáng)度高解析：選B根據(jù)鎂鋁合金的特點：堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工，所以主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等；A、C、D項都符合這些特點，只有B項不符合。6．我國短道速滑隊在索契冬奧會取得了驕人的成績。速滑冰刀可用特種不銹鋼制成，不銹鋼含有的主要元素是()A．鐵 B．碳C．銅 D．鋁解析：選A鋼的含碳量是0.03%～2%，不銹鋼含有鐵、碳、鉻、鎳等，故不銹鋼含有的主要元素是鐵元素。7．下列轉(zhuǎn)化過程不能一步實現(xiàn)的是()A．Fe(OH)3→Fe2O3 B．Al→Al(OH)3C．Al→NaAlO2 D．Fe→FeCl3解析：選BFe(OH)3在加熱的條件下反應(yīng)生成Fe2O3和水，可以一步實現(xiàn)，故A不符合題意；Al和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣，氯化鋁和氨水反應(yīng)能生成Al(OH)3，故B符合題意；Al和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO2和氫氣，可以一步實現(xiàn)，故C不符合題意；Fe和氯氣在點燃的條件下反應(yīng)生成FeCl3，可以一步實現(xiàn)，故D不符合題意。8．下列關(guān)于金屬材料的說法中，不正確的是()A．合金只含金屬元素B．鋼鐵是用量最大、用途最廣的合金C．鋁合金一般比純鋁的硬度大D．生鐵的含碳量為2%～4.3%解析：選AA項，合金中一定含金屬元素，可能含有非金屬元素，錯誤；B項，鋼鐵是用量最大、用途最廣的合金，正確；C項，鋁合金一般比純鋁的硬度大，正確；D項，生鐵的含碳量為2%～4.3%，正確。9．形狀記憶合金是一種在加熱升溫后能完全消除其在較低的溫度下發(fā)生的變形，恢復(fù)其變形前原始形狀的合金材料，即擁有記憶效應(yīng)的合金。下列變化不是利用合金記憶效應(yīng)的是()A．脊柱側(cè)彎矯形采用的哈倫頓棒，如果矯形棒的矯正力有變化，把溫度升高到比體溫約高5℃，就能恢復(fù)足夠的矯正力B．合金在高溫環(huán)境下制作好天線，再在低溫下把它壓縮成一個小鐵球，運上太空中，太陽的強(qiáng)烈的輻射使它恢復(fù)原來的形狀C．用合金制造的精密儀器或精密車床，一旦由于震動、碰撞等原因變形，只需加熱即可排除故障D．汽車受損變形后，利用鈑金噴漆整形解析：選D汽車受損變形后，利用鈑金噴漆整形，不是利用了記憶合金的記憶效應(yīng)，A、B、C項均是利用了記憶合金的記憶效應(yīng)。10．載人潛水器的外殼是耐超高壓的鈦合金。下列有關(guān)合金的說法中正確的是()A．鈦合金是一種新型的金屬單質(zhì)B．鈦合金的熔點比成分金屬的低，硬度大C．鈦合金的化學(xué)性質(zhì)與鈦單質(zhì)相同D．青銅、碳素鋼、合金鋼和水銀均是合金解析：選B合金指兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，不屬于新型金屬單質(zhì)，A錯誤；合金的熔點一般比成分金屬的熔點低但硬度大，B正確；合金的化學(xué)性質(zhì)與其成分金屬的化學(xué)性質(zhì)是相同的，鈦合金除具備鈦單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)外，還具有其他成分的化學(xué)性質(zhì)，C錯誤；水銀是單質(zhì)，是純凈物，D錯誤。11．英國《新科學(xué)家》雜志發(fā)表了一篇文章，對汞合金補牙材料的安全性提出了質(zhì)疑。汞合金補牙材料中除了水銀外，還含有鋅、錫、銅等金屬。下列有關(guān)汞合金的說法不正確的是()A．汞合金是一種具有金屬特性的物質(zhì)B．汞合金的強(qiáng)度和硬度比錫的大C．汞合金和汞的化學(xué)性質(zhì)相同D．汞合金的毒性遠(yuǎn)低于汞的毒性答案：C12．碲鋅鎘(Te-Zn-Cd)晶體可以用于制造紅外探測器的基礎(chǔ)材料，下列有關(guān)它的敘述中錯誤的是()A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的，無固定的熔、沸點B．它易導(dǎo)電、導(dǎo)熱，具有延展性C．它的熔、沸點比Zn的低D．它的硬度和強(qiáng)度比Cd的大解析：選A碲鋅鎘晶體是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金屬特性的合金，只要比例確定，其組成就固定，因而有固定的熔、沸點；合金一般具有比成分金屬低的熔、沸點，高的硬度和強(qiáng)度。13．我國自主研制的C919大型客機(jī)的機(jī)身大量采用第三代鋁鋰合金減重并提高剛度。某鋁鋰合金成分(質(zhì)量百分比)如下(Bal指剩余的百分含量)：成分SiFeCuMnMgZnTiLiAl含量0.080.12.9～3．50.50.25～0．80.250.10.8～1．1Bal為了使合金具有高耐腐性能，通常先用酸腐蝕除去鋁鋰合金表面的氧化層，再進(jìn)行氧化處理，并進(jìn)行適當(dāng)封閉，以提高合金表面的耐腐蝕性能。仔細(xì)閱讀上述信息，回答下列問題：(1)鋁鋰合金可用于制造飛機(jī)，你認(rèn)為鋁鋰合金材料的主要特點是________________________________________________________________________。(2)鋁鋰合金組成元素中含量最高的是________。(3)先用酸腐蝕除去鋁鋰合金表面的氧化層，請寫出酸腐蝕發(fā)生的化學(xué)方程式(寫一個即可)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)合金后期也采用堿腐蝕工藝，具體做法是采用40～60g/L的NaOH溶液，在40～55℃下處理0.5～2min。寫出堿腐蝕主要反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________(寫一個即可)。(5)鋼鐵、鋁合金、銅合金三種合金具有廣泛的用途，下列說法正確的是________(填字母)。A．碳鋼與生鐵的主要成分相同，所以性能相同B．鎂鋁合金可用于制造飛機(jī)、汽車等部件C．銅合金具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，但耐腐蝕能力較差D．鋁鐵合金具有很高的熔點，能用于制造火箭外層材料解析：(1)第三代鋁鋰合金可用來減重并提高剛度，其特點是輕、堅固(或硬)。(2)由信息可知，鋁鋰合金組成元素中除Al外銅的含量最高。(3)酸可以溶解氧化銅、三氧化二鐵等。(4)堿可溶解氧化鋁，其化學(xué)方程式為2NaOH＋Al2O3=2NaAlO2＋H2O。(5)碳鋼和生鐵都是鐵碳合金，二者含碳量不同，所以性能差異很大，A項錯誤；鎂鋁合金具有質(zhì)地輕、硬度大、耐腐蝕等性能，決定了其能用于制造飛機(jī)、汽車等部件，B項正確；銅是不活潑金屬，其合金性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕能力很強(qiáng)，C項錯誤；一般合金的熔點比各成分金屬的低，鋁鐵合金的熔點低于單質(zhì)鐵的熔點，不能用于制造火箭外層材料，D項錯誤。答案：(1)輕、堅固(或硬)(2)銅(3)CuO＋2HCl=CuCl2＋H2O(合理即可)(4)2NaOH＋Al2O3=2NaAlO2＋H2O(5)B14．合金是重要的金屬材料。(1)下列物品所使用的主要材料屬于合金的是________(填字母)。A．青花瓷瓶 B．橡膠充氣艇C．不銹鋼鍋(2)生鐵是常用的合金，生鐵屬于________(填“純凈物”或“混合物”)。(3)黃銅是銅鋅合金，將純銅片和黃銅片互相刻畫(如圖所示)，純銅片上留下明顯的劃痕，說明：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)黃銅渣中約含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%，其余為雜質(zhì)。處理黃銅渣可得到硫酸鋅，其主要流程如下(雜質(zhì)不溶于水、不參與反應(yīng))：已知：ZnO＋H2SO4=ZnSO4＋H2O；CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O。①Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________________________________。②下列說法正確的是________(填字母)。a．Ⅰ、Ⅱ中的操作均包含過濾b．溶液A中ZnSO4的質(zhì)量大于CuSO4解析：(1)青花瓷瓶使用的主要材料屬于無機(jī)非金屬材料；橡膠充氣艇使用的主要材料屬于有機(jī)高分子材料；不銹鋼鍋使用的主要材料屬于合金。(2)生鐵是常用的合金，合金屬于混合物。(3)將純銅片和黃銅片互相刻畫，純銅片上留下明顯的劃痕，說明黃銅的硬度比純銅的硬度大。(4)①由于鋅排在氫和銅的前面，故鋅既可以與硫酸反應(yīng)，也可以與硫酸銅反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu。②由題中流程可知，操作Ⅰ過濾除去銅和雜質(zhì)，操作Ⅱ過濾是除去鋅和置換出的銅。因氧化鋅的質(zhì)量大于氧化銅，且鋅也能和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅，而銅和硫酸不反應(yīng)，故溶液A中硫酸鋅的質(zhì)量大于硫酸銅的。答案：(1)C(2)混合物(3)黃銅的硬度比純銅的硬度大(4)①Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu②ab15．鐵是人類較早使用的金屬之一。據(jù)有關(guān)報道，目前已能冶煉出純度高達(dá)99.9999%的鐵。純鐵的實際使用范圍有限，人們大量使用的是鐵的合金。鋼鐵是鐵碳合金的總稱，其強(qiáng)度高、價格便宜、應(yīng)用廣泛。以下關(guān)于不銹鋼和普通鋼的認(rèn)識中，你認(rèn)為不正確的是()A．它們的組成元素是不同的B．耐腐蝕的性能不同C．它們都屬于鋼，但是物理性質(zhì)不同D．構(gòu)成普通鋼和不銹鋼的主要元素都是鐵，因此它們的化學(xué)性質(zhì)完全相同解析：選D不銹鋼是在普通鋼的基礎(chǔ)上，加入Ni、Cr等多種元素?zé)捴瞥傻匿摬?，它在空氣中能保持金屬光澤，也就是具有不生銹的特性。鉻元素的加入使不銹鋼表面形成致密且堅固的氧化膜，防止內(nèi)部鐵與外部物質(zhì)接觸。鎳元素的加入，使不銹鋼在多種酸、堿、鹽的水溶液中也能具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性。綜上所述，不銹鋼具有優(yōu)良的性能，在很多方面不同于普通鋼，故A、B、C項正確。16．將5.0g某合金放入足量的稀鹽酸中，共收集氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為2.24L，則該合金可能是()A．Mg-Al合金 B．Fe-Al合金C．Fe-Zn合金 D．Cu-Zn合金解析：選B由題意知，n(H2)＝0.1mol，即產(chǎn)生0.1molH2消耗該合金5.0g，則產(chǎn)生1molH2消耗該合金50g，滿足此條件的合金的要求是產(chǎn)生1molH2時消耗一種成分金屬的質(zhì)量大于50g，另一種成分金屬的質(zhì)量小于50g。對于給出的金屬，產(chǎn)生1molH2時消耗各金屬的質(zhì)量分別為m(Mg)＝24g，m(Al)＝18g，m(Fe)＝56g，m(Zn)＝65g，Cu與稀鹽酸不反應(yīng)。故選B。17．金屬鈦(Ti)和鈦的合金被譽為“21世紀(jì)最有發(fā)展前景的金屬材料”，它們具有很多優(yōu)良性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蝕等。常溫下鈦不和非金屬、強(qiáng)酸反應(yīng)，加熱至紅熱時，能與常見的非金屬反應(yīng)。工業(yè)上由釩鈦磁鐵礦經(jīng)“選礦”得到的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)制取金屬鈦的主要工藝過程如圖：(1)生鐵實際上屬于鐵、________等元素形成的合金。若生產(chǎn)中碳的氧化產(chǎn)物主要為一種可燃性氣體，請寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式：_________________________________。(2)生產(chǎn)中碳除了用作還原劑還原金屬礦物外，還有一個重要作用是____________________________；反應(yīng)③是在氬氣的環(huán)境中進(jìn)行，目的是__________________________，如何從反應(yīng)③后的固體中獲得金屬鈦：________________。(3)已知在氯化過程中還有一種副產(chǎn)物VOCl3生成，實際生產(chǎn)中常在409K時用銅還原VOCl3，得到不溶于TiCl4的VOCl2，當(dāng)有1molCu參加反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。解析：(1)生鐵屬于鐵碳合金；反應(yīng)①②中的可燃性氣體是CO，①中除CO外還有單質(zhì)鐵、TiO2生成；②中產(chǎn)物只有CO、TiCl4兩種。(2)因題述冶煉均需要在高溫下進(jìn)行，故碳的另一個作用就是燃燒，提供反應(yīng)所需要的熱能。反應(yīng)③結(jié)束后，固體物質(zhì)為鈦、鎂、MgCl2的混合物，結(jié)合題目信息可知，加鹽酸或稀硫酸后就可以溶解鎂及MgCl2，然后過濾得到鈦。(3)在反應(yīng)中，1molCu失去1mol電子，故得到的是CuCl。答案：(1)碳TiO2＋2Cl2＋2Ceq\o(=,\s\up7(△))TiCl4＋2CO(2)做燃料，提供反應(yīng)所需要的熱能防止鈦、鎂被空氣氧化向固體中加入足量鹽酸(或稀硫酸)，充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥(3)Cu＋VOCl3eq\o(=,\s\up7(△))VOCl2＋CuCl18．已知某合金的粉末中，含有鐵、鋁中的一種或兩種，所含金屬的量都在5%以上。請設(shè)計合理的實驗來探究該混合金屬粉末中鐵、鋁元素的存在。僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、藥匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。[已知：稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，能將Fe2＋氧化成Fe3＋]完成以下實驗探究過程：(1)提出假設(shè)假設(shè)1：該合金粉末中可能含有________元素；假設(shè)2：該合金粉末中可能含有________元素；假設(shè)3：該合金粉末中含有Fe、Al元素。(2)設(shè)計實驗方案基于假設(shè)3，設(shè)計出實驗方案。