2019年高中化学第三章金属及其化合物3.3用途广泛的金属材料练习新人教版必修1.docx

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1、第三节用途广泛的金属材料基础巩固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.普通钢管B.铜管C.不锈钢管D.镀锌管解析普通钢管耐腐蚀能力差,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、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

2、易生锈B.导电性好C.密度小D.强度高解析根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,轻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1 535 ,而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1 200 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,并不是发生化学变化的原因。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.观察外观B.放入

3、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,可以观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,黄金没有变化,而铜锌合金外观上有变化。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,把铅加入锡的主要原因是()A.增强抗腐蚀能力B.增强强度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。这就需要把锡熔化,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,以便更容易焊接。答案C8(1)选择填

4、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.易导电太阳能热水器:;飞机:;电缆:;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)CADB(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,某同学的实验流程如图所示:请回答:(1)过程中分离C和E的实验操作是。(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)Al+Fe

5、2O3Al2O3+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,现有三种方法区别黄铜和黄金。方法一:根据黄铜的密度比黄金的密度小,用浮力定律进行区别。方法二:根据铜能与O2反应,而黄金不与O2反应,利用灼烧的方法加以区别。方法三:根据铜能与硝酸反应生成Cu(NO3)2,而黄金不与硝酸反应,利用硝酸加以区别。你认为哪种方法最简单?,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实验,实验步骤烦琐,方法三不仅实验步骤复杂,还会生成有污染的NO、NO2等气体,所以方法二是最简单的;其他的鉴别方法可根据黄铜中有Zn、Al等金属,能与稀盐酸反应生成气体,或根据其撞

6、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(或黄铜的撞击声清脆,而黄金的撞击声比较低沉等)能力提升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按一定比例混合而成的,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按一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

7、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2 403 ,更奇妙的是镓熔化后在-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使用的圆珠体。为了改变笔头的耐磨性能,在笔头尖端点上铱金粒

8、,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普通钢笔要好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,书写时弹性特别好,是一种理想的硬笔解析铱金笔的笔头是用黄金的合金、笔尖是用铱的合金制成的,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:熔点密度(gcm-3)硬度(金刚石为10)导电性(银为100)某合金2 5003.007.42.3铁1 5357.864.517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

9、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:NaCuAlFe熔点/97.51 0836601 535沸点/8832 5952 2003 000其中不能形成合金的是()A.Cu和AlB.Fe和CuC.Fe和NaD.Al和Na答案C6现有一块铝铁合金,欲测定其中铝的质量分数,切下W g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,最后得到W g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

10、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316160100%=30%答案B7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10 g,放入足量的稀硫酸中,收集到标准状况下的H2 8.96 L;(4)另取刮去表皮的合金10 g,放入足量的NaOH溶液中,也收集到标准状况下的H2 8.96 L。试据此判断,该合金中一定含有的元素是(写元素符号);可能

11、含有的元素是(填选项编号)。a.Agb.Mgc.Nad.Fe如果该合金中只含2种元素,则二者的质量比是。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,说明一定含有铝,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。该合金如果只含2种元素,则为Cu、Al。2Al3H22 mol3 molm(Al)27 gmol-18.96 L22.4 Lmol-1=0.4 molm(Al)=0.83 mol27 gmol-1=7.2 gm(Cu)=10 g-7.2 g=2.8

12、gm(Al)m(Cu)=7.22.8=187答案Cu、Alam(Al)m(Cu)=1878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m g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实验方案: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(V1 L)。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(W1 g)。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(W2 g)。(1)某化学实验小组利用如图所示装置,按照方案1进行了实验。装置中仪器a、b的

13、名称分别是;实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进行实验,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实验方案,简述实验原理并绘制实验装置图。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,实验方案不同。(1)a、b仪器名称分别是分液漏斗、圆底烧瓶;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

14、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+2H2O2NaAlO2+3H2。(3)在过滤操作中玻璃棒起引流作用,避免液体外溅。根据题意,方案3最终得到氧化镁,m(Mg)=m(MgO)Ar(Mg)Mr(MgO)=W2 g2440=3W25 g,w(Mg)=m(Mg)mg100%=3W25m100%。(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(含药品)总质量,利用质量差计算氢气质量,由氢气质量计算镁的质量分数。答案(1)分液漏斗、圆底烧瓶收集气体的集气瓶中进气管插入液面下,出气管在液面以上;导管末端在量筒刻度线以上。正确装置如图所示。 (2)2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2(3)引流,避免液体外溅w(Mg)=3W25m100%(4)实验原理:镁铝合金与足量的氢氧化钠溶液反应,测定反应前后装置与药品总质量,质量之差等于铝与氢氧化钠产生的氢气质量,根据氢气质量计算铝的质量,进而计算镁的质量分数。装置如图所示。8