新教材2023版高中化學(xué)課時作業(yè)24金屬材料的性能及應(yīng)用蘇教版必修第二冊

課時作業(yè)24金屬材料的性能及應(yīng)用一、選擇題1.五年來，我國在探索太空，開發(fā)深海，建設(shè)世界第一流的高鐵、橋梁、碼頭，5G技術(shù)聯(lián)通世界等領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就。這些項(xiàng)目與化學(xué)有著密切聯(lián)系。下列說法正確的是（）A．大飛機(jī)C919采用大量先進(jìn)復(fù)合材料、鋁鋰合金等，鋁鋰合金屬于金屬材料B．為打造生態(tài)文明建設(shè)，我國近年來大力發(fā)展核電、光電、風(fēng)電、水電，電能屬于一次能源C．我國提出網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略，光纜線路總長超過三千萬公里，光纜的主要成分是晶體硅D．“神舟十一號”宇宙飛船返回艙外表面使用的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的主要成分是硅酸鹽2.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(shí)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)為正確的是（）A．它們的組成元素是相同的B．耐腐蝕的性能不同C．它們都屬于鋼，因此物理性質(zhì)是一樣的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3.平昌冬奧會“北京8分鐘”主創(chuàng)團(tuán)隊用石墨烯制作了－20℃能發(fā)熱4h的智能服飾；用鋁合金管材和碳纖維制作了高2.35m、重量僅為10kg的熊貓木偶，向世界展現(xiàn)了新時代的中國形象。下列說法中，不正確的是（）A．石墨烯是能導(dǎo)熱的非金屬材料B．鋁合金是密度較低的金屬材料C．碳纖維是耐低溫新型化合物D．新型材料種類多、用途廣4.下列有關(guān)金屬及其合金的說法不正確的是（）A．目前我國流通的硬幣是由合金材料制造的B．生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次增大C．鎂在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，可用于制作照明彈D．日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對內(nèi)部金屬起保護(hù)作用5.由中國社會科學(xué)院考古研究所、成都文物考古研究所、成都金沙遺址博物館共同舉辦的《殷墟寶藏展覽》展出了“司母辛鼎”，它是中國出土的第二大鼎。至今為止出土的國寶級青銅器中有些看上去仍然熠熠生輝。下列對其原因的分析中最可能的是（）A．它們的表面電鍍上了一層耐磨的黃金B(yǎng)．環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去C．銅屬于金屬活動性較弱的金屬，因此不被氧化D．它們是由含有一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金制成的6.中國傳統(tǒng)文化對人類文明貢獻(xiàn)巨大。下列古代文獻(xiàn)涉及的化學(xué)研究成果，對其說明不合理的是（）A．《天工開物·五金》中記載：“若造熟鐵，則生鐵流出時，相連數(shù)尺內(nèi)……眾人柳棍疾攪，即時炒成熟鐵?！背磋F是為了降低鐵水中的碳含量，且熟鐵比生鐵質(zhì)地更硬，延展性稍差B．《抱樸子·黃白》中“曾青涂鐵，鐵赤色如銅”主要發(fā)生了置換反應(yīng)C．《呂氏春秋·別類編》：“金（古代的‘金’往往指銅）柔錫柔，合兩柔則剛?！闭f明合金的硬度大于組成它的成分金屬的硬度D．《夢溪筆談》中“以劑鋼為刃，柔鐵為莖干，不爾則多斷折”中的劑鋼是指鐵的合金7.我國人民早在商代就已掌握青銅（銅、錫、鉛合金）冶鑄技術(shù)。在商代首都——河南安陽，曾經(jīng)出土多處煉銅遺址和大量青銅器件，其中有一件司母戊大鼎，高133cm、長110cm、寬78cm，重875kg，是迄今為止被發(fā)現(xiàn)的我國古代青銅器中最壯觀的一件珍品。下列有關(guān)說法不正確的是（）A．銅是人類歷史上使用最早的金屬材料B．青銅合金具有比銅單質(zhì)更好的機(jī)械性能C．青銅不易生銹是因?yàn)殂~的性質(zhì)不活潑D．銅被最早使用是因?yàn)殂~的性質(zhì)不活潑，易冶煉8.下列有關(guān)金屬的說法中，正確的是（）①不銹鋼抗腐蝕性較好②鈦合金可用于飛機(jī)、火箭的制造③后（司）母戊鼎是鐵合金④缺鈣會引起骨質(zhì)疏松，缺鐵會引起貧血⑤青銅、不銹鋼都是合金⑥形成合金時金屬與金屬之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)A．①②④⑤B．②③④⑤⑥C．①③④⑤D．①②③④⑤⑥9.“神八”與“天宮一號”的成功對接，標(biāo)志著中國的航空鋁材處于世界領(lǐng)先的行列。下列關(guān)于鋁合金的說法中錯誤的是（）A．鋁合金是一種混合物，它比純鋁的熔點(diǎn)低B．高溫鋁液易被氧化，鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉C．鎂鋁合金耐腐蝕，但能被燒堿（NaOH）腐蝕D．鎂鋁合金在鹽酸中無法溶解10.現(xiàn)代建筑的門窗框架，常用電解加工成古銅色的硬鋁。取硬鋁樣品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：eq\o(\s\up7(樣),\s\do5(品))eq\o(→,\s\up7(過量鹽酸))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(氣體,溶液,不溶物\o(→,\s\up7(過量),\s\do5(NaOH溶液))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(氣體,溶液,不溶物\o(→,\s\up7(過量),\s\do5(鹽酸))不溶解))))（硅可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑）由此推知硬鋁的組成是（）A．Al、Mg、Si、ZnB．Al、Cu、Mg、SiC．Al、Fe、C、CuD．Al、Si、Zn、Na11．某金屬(或合金)與鹽酸反應(yīng)時，生成H2的質(zhì)量與消耗金屬質(zhì)量的關(guān)系如下圖所示，此金屬可能是()A.純鋅 B．純鐵C．鎂鋁合金 D．銅鐵合金12．放在手心就能熔化的稀有金屬鎵，其沸點(diǎn)為2403℃，更奇妙的是鎵熔化后在－120℃仍不易凝固；在常溫下幾乎不與氧氣和水反應(yīng)，但能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿；與其他金屬熔合可改善合金性能；與硫、硒等非金屬化合可生成優(yōu)質(zhì)的半導(dǎo)體材料。下列有關(guān)鎵的性質(zhì)和用途的敘述錯誤的是()A．鎵的熔點(diǎn)高B．鎵的化學(xué)性質(zhì)與鋁類似C．鎵能夠與鹽酸反應(yīng)生成氣體D．鎵可與多種金屬形成合金二、非選擇題13．根據(jù)你學(xué)過的有關(guān)金屬的知識，回答下列問題(已知：銅、鋅能與硝酸反應(yīng)，而金不反應(yīng))：(1)銅錢在我國歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣，如圖所示，銅常用于制造貨幣的原因可能是________(填字母)。A.銅的熔點(diǎn)不是太高，易于冶煉，易于鑄造成型B．銅的性質(zhì)不活潑，不易被腐蝕C．我國較早地掌握了濕法冶煉銅的技術(shù)D．自然界有大量的游離態(tài)的銅(2)鐵制品的使用更為廣泛，但是鐵制品易生銹，鐵銹的主要成分是________(填化學(xué)式，不同)，常見的鐵的氧化物還有________、________。(3)鋁制品因?yàn)楸砻嬉仔纬芍旅艿难趸X薄膜而經(jīng)久耐用，但該氧化膜易被酸、堿破壞，若使氧化鋁與氫氧化鈉溶液作用，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量綠色銹狀物的貨幣，這肯定是________幣，黑色物質(zhì)是______________(填名稱)，形成這種物質(zhì)的化學(xué)方程式為______________________，綠色物質(zhì)是______(填化學(xué)式)，這枚金屬幣的真面目為________色。另外一枚是閃閃發(fā)光的黃色金屬幣，它肯定是__________幣，表面一直未被氧化的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)不法分子有時用銅鋅合金制成假金幣行騙。下列方法中能有效鑒別其真假的是________(填字母)。A．觀察顏色B．查看圖案C．用手掂量輕重D．滴一滴硝酸在幣的表面，觀察現(xiàn)象14．含鎂3%～5%的鋁鎂合金是輪船制造、化工生產(chǎn)、機(jī)械制造等行業(yè)的重要原料?，F(xiàn)有一塊質(zhì)量為mg的鋁鎂合金，欲測定其中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，幾位同學(xué)設(shè)計了以下不同的實(shí)驗(yàn)方案：方案1：鋁鎂合金與足量鹽酸反應(yīng)，測定氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積(V1L)。方案2：鋁鎂合金與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，測定剩余固體質(zhì)量(W1g)。方案3：鋁鎂合金與過量的鹽酸反應(yīng)，在溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液，過濾、洗滌、灼燒，測定固體的質(zhì)量(W2g)。(1)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置，按照方案1進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。①裝置中儀器a、b的名稱分別是________、________；②實(shí)驗(yàn)裝置中有兩處明顯錯誤，請指出，并繪出正確的裝置圖。(2)方案2中的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)方案3中“過濾”操作中用到玻璃棒，玻璃棒的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，若按方案3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得的鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。請你設(shè)計一個不同于上述方案的實(shí)驗(yàn)方案，簡述實(shí)驗(yàn)原理并繪制實(shí)驗(yàn)裝置圖。課時作業(yè)24金屬材料的性能及應(yīng)用1．答案：A2．答案：B3．解析：石墨烯屬于非金屬材料，故A正確；鋁的密度較小，因此鋁合金是密度較低的金屬材料，故B正確；根據(jù)信息，用石墨烯制作了－20℃能發(fā)熱4h的智能服飾，碳纖維是由碳單質(zhì)構(gòu)成的，碳纖維是耐低溫的無機(jī)非金屬材料，故C錯誤；新型材料包括合金材料、合成材料、無機(jī)非金屬材料等，用途廣泛，如涉及軍事、信息等領(lǐng)域，故D正確。答案：C4．解析：選項(xiàng)B中生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量應(yīng)依次減小。答案：B5．解析：古代沒有電鍍技術(shù)，有些國家級青銅器至今看上去仍然熠熠生輝，其材料應(yīng)是抗腐蝕性強(qiáng)的銅合金。答案：D6．解析：鐵的合金含碳量越低，其硬度越小、延展性越好，故熟鐵比生鐵硬度小、延展性好，A錯誤；《抱樸子·黃白》中“曾青涂鐵，鐵赤色如銅”發(fā)生的反應(yīng)是Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，屬于置換反應(yīng)，B正確；金（即銅）“柔錫柔，合兩柔則剛”體現(xiàn)了合金硬度大于成分金屬硬度，C正確；合金的硬度比其成分金屬大，劍刃硬度要大，劑鋼為鐵的合金，D正確。答案：A7．答案：C8．解析：不銹鋼是由鐵、鉻、鎳制成的，具有強(qiáng)的抗腐蝕性能，①正確；鈦是一種具有許多優(yōu)良性能的較為昂貴的金屬，鈦合金可用于飛機(jī)、火箭的制造，②正確；后（司）母戊鼎是世界上現(xiàn)存最大的青銅器，③錯誤；鈣是組成骨骼的重要元素，缺鈣會引起骨質(zhì)疏松，血紅蛋白中含有鐵元素，缺鐵會引起貧血，④正確；青銅為銅錫鉛的合金、不銹鋼為鐵鎳合金，都是合金，⑤正確；形成合金為在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬，形成具有金屬特性的物質(zhì)，形成合金時金屬與金屬之間未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，⑥錯誤。答案：A9．答案：D10．解析：樣品加入過量鹽酸，比氫活潑的金屬（如Al、Mg、Zn、Na）全部溶解。向不溶物中加入過量的NaOH溶液，有氣體生成，說明樣品中含有Si，再向不溶物中加入過量鹽酸，仍有不溶物，說明含有Cu或C等。答案：B11．解析：由題圖可知，金屬質(zhì)量為30g時，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為1g。用極值法：假設(shè)每一種金屬的質(zhì)量都為30g，然后分別計算出產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量。A項(xiàng)純鋅產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量小于1g；B項(xiàng)純鐵產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量大于1g；C項(xiàng)鎂產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量大于1g，鋁產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量大于1g，所以鎂、鋁按一定比例組成的合金產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量不可能為1g；D項(xiàng)鐵產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量大于1g，銅不產(chǎn)生氫氣，所以銅、鐵按一定比例組成的合金產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量可能為1g。答案：D12．解析：從題給信息可知鎵的熔點(diǎn)低但沸點(diǎn)很高，這說明它很易與其他金屬熔合在一起形成合金。答案：A13．解析：（1）銅錢作為貨幣，首先應(yīng)易得，其次不容易被腐蝕。（2）鐵銹的主要成分為Fe2O3·nH2O，常見的鐵的氧化物還有FeO和Fe3O4。（3）Al2O3與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2O：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O。（4）Cu與O2反應(yīng)生成黑色的CuO：2Cu＋O2=2CuO，Cu在空氣中“生銹”的化學(xué)方程式為2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2（OH）2CO3（綠色）；Au的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不與空氣中的O2反應(yīng)。（5）有些假金幣外形圖案、顏色與Au相近，密度與真金幣相當(dāng)，用手掂量不出來，假金幣中的Zn、Cu均可與HNO3反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡，而Au不與HNO3反應(yīng)。答案：（1）ABC（2）Fe2O3·nH2OFeOFe3O4（3）Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O（4）銅氧化銅2Cu＋O2=2CuOCu2（OH）2CO3紫紅金金的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不易被氧化（5）D14．解析：測定鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以利用金屬與酸或堿反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，測定氫氣體積，進(jìn)而計算鎂的質(zhì)量，也可以測定鎂鋁轉(zhuǎn)化成沉淀的質(zhì)量，計算鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。選擇化學(xué)原理不同，實(shí)驗(yàn)方案不同。（1）①a、b儀器名稱分別是分液漏斗