第3章第3節(jié)用途廣泛的金屬材料作業(yè)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第3節(jié)用途廣泛的金屬材料一、選擇題1．下列說法中不正確的是（)A．人類歷史上使用最早的合金是青銅B．鋼屬于鐵合金C．目前世界上使用量最大的合金是鋁合金D．目前世界上用途最廣的是合金鋼【解析】目前世界上使用量最大的合金是鐵合金?！敬鸢浮緾2．純鐵的熔點(diǎn)為1535℃，而高爐中煉鐵時(shí)生鐵（含碳量較高的鐵合金）在1200℃左右就熔化了,這是因?yàn)椋ǎ〢．鐵的純度越高，熔點(diǎn)越低B．合金的熔點(diǎn)比其成分物質(zhì)的熔點(diǎn)高C．形成了鐵碳合金，所以熔點(diǎn)變低D．在高爐中熔化的過程發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)【解析】合金的熔點(diǎn)比成分金屬的低.【答案】C3．鋁硅合金（Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.5％）在凝固時(shí)收縮率很小,因而這種合金適合鑄造。有下列三種晶體：①鋁,②硅,③鋁硅合金,它們的熔點(diǎn)由低到高的順序是（)A．①③②B．③①②C．③②①D．②①③【解析】合金的熔點(diǎn)一般比其各成分金屬的熔點(diǎn)都要低，所以最低的是鋁硅合金。硅晶體是熔點(diǎn)極高的晶體.【答案】B4．為了避免青銅器生成銅綠，下列說法中不正確的是（)A．將青銅器密封在玻璃容器中B．將青銅器保存在干燥的環(huán)境中C．將青銅器保存在潮濕的空氣中D．在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜【解析】銅綠是生活中的常見現(xiàn)象，其反應(yīng)原理為2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH）2CO3，故青銅器生成銅綠需要與空氣接觸、有水參與.【答案】C5．不銹鋼通常不與酸、堿、鹽反應(yīng)，是因?yàn)榧尤肓耍ǎ〢．Ni和CrB．Ni和AuC．Cr和AuD．Cr和Pt【解析】不銹鋼中添加的合金元素主要是Ni和Cr，Ni、Cr元素的加入使不銹鋼在多種酸、堿、鹽溶液中也能具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性?！敬鸢浮緼6．將10g鐵碳合金放入O2中高溫灼燒，反應(yīng)后的氣體通入到過量石灰水中得沉淀1。4g。則此鐵碳合金是（)A．生鐵B．高碳鋼C．中碳鋼D．低碳鋼【解析】n(CaCO3）＝eq\f（1.4g，100g·mol－1)＝0.014mol，由碳元素守恒，得鐵碳合金中碳單質(zhì)的物質(zhì)的量也為0.014mol，m（C)＝0.014mol×12g·mol－1＝0.168g，故w（C）＝eq\f(0.168g,10g)×100％＝1。68%，所以該鐵碳合金屬于高碳鋼。【答案】B7．制取合金常用的方法是將兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）加熱到某一溫度,使其全部熔化，再冷卻成為合金。根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷（其他條件均滿足)，下列合金不宜采用這種方法制取的是（)金屬NaMgAlFe熔點(diǎn)/℃97.56496601535沸點(diǎn)/℃883109022003000A。Fe－Al合金B(yǎng)．Na－Al合金C．Mg－Fe合金D．Mg－Al合金【解析】由題意知，C項(xiàng)的合金不宜采用題給方法制取，原因是鎂的沸點(diǎn)(1090℃）比鐵的熔點(diǎn)(1535℃）低,當(dāng)溫度升高到大于1090℃而小于1535℃時(shí)，鎂已經(jīng)變成氣體,而鐵還沒有熔化.【答案】C8．將5.0g某金屬合金放入足量的稀鹽酸中，共收集氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L，則該金屬合金可能是()A．Mg－Al合金B(yǎng)．Fe－Al合金C．Fe－Zn合金D．Cu－Zn合金【解析】由題意知,n（H2）＝eq\f(2。24L,22。4L·mol－1）＝0。1mol，即產(chǎn)生0。1molH2消耗金屬合金為5.0g，產(chǎn)生1molH2消耗金屬合金為50g，滿足此條件的要求是產(chǎn)生1molH2時(shí)消耗一種金屬質(zhì)量大于50g，一種金屬質(zhì)量小于50g。對于給出的金屬,產(chǎn)生1molH2時(shí)消耗金屬的質(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?！敬鸢浮緽9．某金屬（或合金)與鹽酸反應(yīng)時(shí),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【解析】由題圖可知，金屬質(zhì)量為30g時(shí)，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(jì)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?！敬鸢浮緿10．選用金屬材料時(shí),以下方面需要考慮的是（）①主要用途②物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)③價(jià)格④加工難度⑤日常維護(hù)⑥對環(huán)境的影響A．①②③B．③④⑤C．①⑤⑥D(zhuǎn)．①②③④⑤⑥【解析】本題錯(cuò)選A、B、C的原因是對金屬材料的選用要考慮的問題了解不全面.在選用材料時(shí)要綜合考慮所選材料的性能、價(jià)格、加工難度、日常維護(hù)、對環(huán)境的影響等因素，從眾多材料中選取合適者?！敬鸢浮緾11．鈦和鈦的合金被譽(yù)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)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”。根據(jù)它們的主要性能，下列用途不切合實(shí)際的是()A．用來做保險(xiǎn)絲B．用于制造航天飛機(jī)C．用來制造人造骨D．用于家庭裝修,做鈦合金裝飾門【解析】由于鈦和鈦的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天領(lǐng)域，B正確；由于鈦和鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”，可與人體的組織相容，不引起排異反應(yīng),因此可以用來制造人造骨，C正確；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門，D正確；只有A錯(cuò)誤，由于其熔點(diǎn)高,不適合做保險(xiǎn)絲?！敬鸢浮緼二、非選擇題12．某課外活動(dòng)小組,收集了一種合金進(jìn)行研究。（1)外觀暗灰色,表面光滑；(2)在酒精燈上灼燒，火焰呈綠色；合金片熔化,但不滴落；(3）取刮去表皮的金屬10。0g，放入足量H2SO4中,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H29。96L；（4)另取刮去表皮的金屬10.0g,放入足量NaOH溶液中，也收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H29.96L.試據(jù)此判斷，合金中一定含有的元素是________(寫元素符號）;下列元素可能含有的是________（填選項(xiàng)編號)。a。Agb.Mgc.Nad.Fe如果該合金中，只含兩種元素，它們的質(zhì)量比是________?！窘馕觥垦嫔磻?yīng)呈綠色,表明此合金中含有銅。相等質(zhì)量的合金分別與H2SO4溶液、NaOH溶液反應(yīng)，放出等體積的H2，表明該合金中含有鋁,且不含其他比銅活潑的金屬，否則與酸反應(yīng)放出H2多.2Al~3H254g67.2Lm（Al)9.96Lm(Al)≈8。0g，則m(Cu)＝10。0g－8。0g＝2.0gm（Cu）:m（Al）＝1:4【答案】（4)Cu、Alam（Cu)：m(Al)＝1：413．已知合金A由兩種常見金屬組成。為測定其組成，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)流程如圖所示請回答：（1)過程②中分離C和E的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2)溶液H中所含的陽離子有________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用離子符號表示)。(3）為測定合金的組成，若需要稱量沉淀F的質(zhì)量，則F需要洗滌，如何證明沉淀F是否洗滌干凈？________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?1)分離固體與溶液采用過濾的方法。（2)溶液H中加入過量氨水生成沉淀F,說明F是氫氧化物沉淀，再由E加適量鹽酸生成F，F(xiàn)在過量鹽酸中不沉淀而生成溶液H，說明F是Al（OH）3，F(xiàn)溶于過量鹽酸，所得溶液中的陽離子是Al3＋和H＋。（3)若沉淀F未洗滌干凈，則表明會(huì)有沾附的氯離子，可向最后一次洗滌液中加入少量硝酸銀溶液進(jìn)行檢驗(yàn).【答案】（1）過濾（2)Al3＋、H＋(3）取最后一次洗滌液，加入少量硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則沉淀沒有洗滌干凈,若無沉淀產(chǎn)生，則表明沉淀已經(jīng)洗滌干凈14．某鋁合金中含有合金元素鎂、銅、硅,為了測定該合金中鋁的含量，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請回答有關(guān)問題：(1）稱取樣品ag，將其溶解于足量的稀鹽酸中，過濾。濾液中主要含有________，濾渣中含有________，溶解、過濾用到的玻璃儀器是________。(2）濾液中加過量氫氧化鈉溶液、過濾，有關(guān)的離子方程式是________________________________________________________________________.（3)向步驟（2)的濾液中通入足量二氧化碳?xì)怏w，過濾，有關(guān)的離子方程式是________________________________________________。（4）步驟（3)過濾后的濾渣用蒸餾水洗滌2~3次,烘干并灼燒至恒重，冷卻后稱重，其質(zhì)量為bg，有關(guān)的化學(xué)方程式是_______________________________________________________________________________________________，原樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______________________________。(5）若步驟(2）中加入氫氧化鈉的量不足，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果________（填“偏高”、“偏低”或“不影響”，下同）;若步驟(4)中濾渣沒有洗滌,則實(shí)驗(yàn)結(jié)果__________________________________________；若濾渣灼燒不充分，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果_____________________________________________________________________________________________?！窘馕觥浚?）合金中能與鹽酸反應(yīng)的只有Mg、Al,Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑，2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑。（2)據(jù)濾液中主要含有的溶質(zhì)，即可寫出相應(yīng)的離子方程式。（3)通入CO2時(shí)，CO2可與AlOeq\o\al(－,2）反應(yīng)，因CO2過量必須寫成HCOeq\o\al(－,3）的形式.(4)氫氧化鋁灼燒：2Al（OH)3eq\o(=,\s\up7（△))Al2O3＋3H2O。做實(shí)驗(yàn)取樣品ag,實(shí)驗(yàn)后得氧化鋁bg，設(shè)bg氧化鋁中含鋁的質(zhì)量為x。Al2O3~2Al10254bgx102：54＝bg:x，x＝eq\f(54×b，102）g＝eq\f(9b,17）g樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：eq\f（\f（9b,17）g,ag)×100％＝eq\f（9b,17a）×100％。(5)當(dāng)加入NaOH不足時(shí)，有一部分Al(OH)3未轉(zhuǎn)化為AlOeq\o\al(－,2）而被過濾除去，使Al的質(zhì)量減少，所以測定結(jié)果偏低；若（4）中未洗滌濾渣,則濾渣中附有溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量被當(dāng)作Al2O3的質(zhì)量，使Al2O3的質(zhì)量增大，即Al的質(zhì)量增大,因而測得的結(jié)果偏高;若濾渣灼燒不充分,則使Al2O3的質(zhì)量增大,即Al的質(zhì)量增大,因而實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高?！敬鸢浮浚?)MgCl2、AlCl3、HClCu、Si燒杯、玻璃棒、普通漏斗（2）H＋＋OH－=H2O，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH）2↓,Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O（3)CO2＋OH－=HCOeq\o\al（－，3)，AlOeq\o\al（－,2）＋CO2＋2H2O=Al(OH）3↓＋HCOeq\o\al(－,3）（4)2Al（OH）3eq\o(=，\s\up7（△））Al2O3＋3H2Oeq\f(900b,17a）％(5）偏低偏高偏高[教材習(xí)題解答］1．物理化學(xué)機(jī)械大低原料配比工藝2．青銅3．答案鋼碳素鋼合金鋼提示鋼是一種鐵合金，可分為碳素鋼和合金鋼。4．某種金屬能否成為一種應(yīng)用廣泛的材料，往往取決于下列因素：儲(chǔ)量是否豐富，開采、冶煉的難易程度和成本，金屬的物理、化