高中化学 3.1 应用广泛的金属材料试题1 苏教版选修1.doc

应用广泛的金属材料一、选择题1.所谓合金必须是()通过熔合而成；由两种或两种以上金属或金属与非金属组成；耐腐蚀；耐高温；具有金属的特性；铸造性能良好a.b.c.d.【解析】选c。合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金一般由各组分熔合成均匀的液体，再经冷凝制得。合金的基本元素是金属，故具有金属的特征。不同的合金其性能不相同，用途也不一样。2.(2015许昌高二检测)某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：熔点密度硬度导电性某合金3 2003.20 gcm-37.53.5铁1 5357.86 gcm-34.517(注：硬度以金刚石为10作标准，导电性以银的100为标准)已知该合金耐腐蚀、强度大，从性能看，该合金不适合制作()a.门窗框b.炉具c.电源线d.飞机外壳【解析】选c。该合金耐腐蚀、强度大、熔点高、密度小、硬度大所以可以用来制作门窗框、炉具、飞机外壳，但该合金导电性差，不适合制作电源线。3.高功率ni/mh(m表示储氢合金材料)电池已经用于混合动力汽车，其放电时的反应为niooh+mhm+ni(oh)2，下列有关说法不正确的是()a.储氢合金是一种新型合金b.储氢合金的一大重要特点是吸收h2的能力强c.此电池工作时，储氢合金中的h2释放出来参与反应d.此电池工作时，释放出的h2在原电池的负极上发生失电子的还原反应【解析】选d。工作时储氢合金释放出的h2在负极上发生失电子的氧化反应。4.(2015青岛高二检测)高温合金是一种能够在600以上及一定应力条件下长期工作的金属材料，是涡轮发动机热端部件下不可替代的关键材料。下列有关高温合金的说法错误的是()a.高温合金可能由多种金属(或金属与非金属)组成b.高温合金耐腐蚀、耐高温，具有金属特性c.高温合金的熔点比其成分金属熔点更高d.高温合金硬度大、密度小，适合制造发动机【解析】选c。合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金的硬度大，但熔点比其成分金属低。结合题目信息a项、b项、d项正确，c项错误。【易错提醒】(1)合金物理性质、机械性能等优于成分金属，但合金中各成分金属的化学性质并未改变。(2)合金是混合物，但其成分均一，性质稳定具有固定的熔点、沸点。【补偿训练】(2015杭州高二检测)有关合金的性质叙述不正确的是()a.合金的熔点比它的各成分金属的熔点低b.合金一定是金属熔合而成的c.合金的硬度和强度一般比组成该合金成分金属高d.硬铝、黄铜、钢均为合金【解析】选b。合金是由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金一般硬度和强度比成分金属高，熔点比成分金属低。5.关于化学腐蚀与电化学腐蚀的比较正确的是()a.金属的化学腐蚀和电化学腐蚀都是金属与电解质溶液直接接触b.化学腐蚀时无电子转移，电化学腐蚀时，有电子转移c.化学腐蚀与电化学腐蚀都是失电子被氧化的过程d.化学腐蚀反应速率快，电化学腐蚀反应速率慢【解析】选c。a项金属发生化学腐蚀是金属与氧化剂直接反应，电化学腐蚀是与电解质溶液接触形成原电池，a错；b项化学腐蚀与电化学腐蚀都有电子转移，b错；c项金属腐蚀的实质是金属失电子被氧化的过程，c正确；d项电化学腐蚀的反应速率大于化学腐蚀的反应速率，d错。6.下列做法不利于金属防护的是()a.菜刀切咸菜后不洗净就放回刀架b.将钢铁制成不锈钢c.在铁塔的表面喷油漆d.埋在地下的钢管与锌块连接【解析】选a。菜刀是铁、碳合金，如果用菜刀切咸菜后不洗净，则在菜刀的表面会覆盖一层电解质，容易发生电化学腐蚀，a错；将钢铁制成不锈钢，则金属不易生锈，b对；在铁塔的表面喷油漆，则可防止金属发生腐蚀，c对；埋在地下的钢管与锌块相连，因为锌比铁活泼，锌腐蚀而钢管不被腐蚀，d对。【方法规律】金属的防护措施7.(2015漳州高二检测)下列事实与电化学腐蚀无关的是()a.埋在潮湿土壤中的铁管比干燥土壤中的更易被腐蚀b.为保护海轮的船壳，常在船壳外面镶上锌块c.在空气中金属银的表面生成一层黑色物质d.镀银的铁制品，镀层破损后，露出的铁更易被腐蚀【解析】选c。金属在潮湿土壤中易发生电化学腐蚀，而在干燥土壤中难发生，a与电化学腐蚀有关。b中所述船壳是钢铁与较活泼的zn组成原电池，zn作负极被腐蚀而fe被保护，b与电化学腐蚀有关。镀银的铁制品，镀层破损后形成“fe-ag”原电池，其中fe作负极被腐蚀。c选项为银被空气中的氧气氧化为氧化银，属于化学腐蚀。8.如图液面上浮着一个空心铁球，数天后可观察到的现象是()铁球表面出现红棕色锈斑铁球表面出现黑色锈斑量筒内水位下降量筒内水位上升a.b.c.d.【解析】选b。量筒中的空气、食盐溶液和铁碳合金(铁球)组成原电池，发生了吸氧腐蚀，铁球表面出现红棕色(fe2o3nh2o)锈斑，因不断消耗o2导致量筒内气体压强小于外界大气压，量筒内水位上升。9.(2015安庆高二检测)下列有关金属腐蚀的叙述正确的是()a.金属化学腐蚀的实质是m-ne-mn+，电子直接由氧化剂提供b.金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是m+nh2om(oh)n+n/2h2c.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行，以析出h2为主d.在潮湿的强酸性环境下，金属的电化学腐蚀主要以正极上析出h2为主【解析】选d。金属的化学腐蚀是金属直接与氧化剂接触，金属提供电子，a项错误；在碱性或中性环境中，金属主要发生的是吸氧腐蚀，酸性环境中，金属主要发生析氢腐蚀，b、c项错误。10.(2015扬州高二检测)下列关于铁制品腐蚀或保护措施的说法中不正确的是()a.在如图所示环境，铁被腐蚀速率：b.军事演习期间给坦克的履带上刷上油漆以防止生锈c.在海轮的外壳上常焊有锌块，且定期更新d.将不锈钢制成刀具和餐具，有的刀具还进行烧蓝处理【解析】选b。a项中铁作原电池负极，腐蚀速率加快，中铁作原电池正极被保护。腐蚀速率减慢，所以铁被腐蚀速率：；b项军事演习期间给坦克的履带上刷上油漆，油漆会很快脱落起不到保护作用，b项错误；c项锌作负极保护海轮，正确；d项保护措施正确。【补偿训练】下列事实不能用原电池原理解释的是()a.铝片不需要特殊的保护方法b.炒过菜的铁锅未清洗易生锈c.轮船吃水线以下的船壳上镶锌块d.镀锌铁比镀锡铁更耐腐蚀【解析】选a。铝片不需要特殊的保护是因为铝的表面形成一层致密的氧化膜，阻止铝与氧气进一步反应，发生了化学腐蚀，未发生原电池反应，a错；炒过菜的铁锅未清洗易生锈、在轮船吃水线以下的船壳上镶锌块和镀锌铁比镀锡铁更耐腐蚀都是发生了原电池反应，腐蚀或保护金属，b、c、d对。二、非选择题11.(2015淮南高二检测)某研究小组对铁生锈进行研究。(1)甲同学设计了a、b、c一组实验(如图)，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是a中铁钉生锈；b中铁钉不生锈；c中铁钉不生锈。通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是 。由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于，正极电极反应式为 。实验b所用的水要经过处理；植物油的作用是。实验c中碱石灰的作用是 。(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验d(如图)，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是，该实验(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。【解析】铁内部一般含有碳，铁和碳是铁发生电化学腐蚀时的两个电极，如果再有电解质溶液和氧气即可发生腐蚀；a中的铁钉发生的是吸氧腐蚀，所以正极上是氧气得到电子；水中往往溶有一定量的氧气，所以做实验前要先将水煮沸。答案：(1)有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)吸氧腐蚀o2+4e-+2h2o4oh-煮沸(或“除去氧气”)隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”)吸收水蒸气(或“干燥”“保持试管内干燥环境”)(2)铁的腐蚀要吸收o2，使气体体积减小不能12.合金是生活中常用的材料，请回答下列问题：(1)生铁和钢是含碳量不同的铁碳合金，含碳量在2%4%的称为。不锈钢在空气中比较稳定，不易生锈，有较强的抗腐蚀能力，其合金元素主要是。(2)金属的腐蚀给社会造成的损失是巨大的，所以采取各种措施防止金属的腐蚀是十分必要的。现有汽车机器上的齿轮门把手锯条铁洗脸盆等常见铁制品，为了防止它们生锈，通常适合采用下面哪一种方法。(填序号)a.在表面喷漆；b.在表面涂油；c.在表面镀一层其他金属；d.在表面烧制搪瓷；e.使其表面形成致密的氧化物保护膜。(3)青铜的主要合金元素为，黄铜的主要合金元素为。(4)电工操作中规定，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路，原因是。【解析】 (1)含碳量在2%4%的铁碳合金称为生铁；不锈钢主要是在钢中加入了铬、镍。(2)根据生活常识可知，汽车表面可采用喷漆的方法防止生锈；机器上的齿轮可以涂抹润滑油防止生锈；门把手上通常采用电镀的方法在表面镀一层其他金属；锯条通常采用烤蓝的方法防腐；铁洗脸盆通常采用在表面烧制搪瓷进行保护。(3)青铜主要是铜、锡合金，所以主要合金元素是锡；黄铜主要是铜、锌合金，故主要合金元素是锌。(4)因为铜线和铝线拧在一起，在潮湿的环境中易形成原电池，加速铝线的腐蚀。答案：(1)生铁铬、镍(2)a.b.c.d.e.(3)sn(锡)zn(锌)(4)铝线与铜线在潮湿的环境中易形成原电池，加速铝线的腐蚀13.全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界钢铁年产量的1/4。某学生想探究铁生锈的条件，他将干净的铁钉分别同时放入a、b、c三支试管中进行研究。(1)请你帮助该学生完成下列实验设计的内容：编号操作方法实验目的a探究铁在干燥空气中的生锈情况b放入铁钉，注入蒸馏水浸没铁钉，并用植物油液封c探究铁在有空气和水时的生锈情况(2)一周后，编号为的试管中的铁钉最易生锈。(3)用相同材料制作，经过相同时间防锈处理的铁栏杆，安装在南方比安装在北方更易生锈，其原因是 。(4)在焊接铁管时，为了使接口更加牢固，常用稀盐酸清洗接口处的铁锈，该反应的化学方程式为 。下列物质的用途，利用氧化还原反应原理解释的是。a.用明矾净水b.用稀盐酸除去热水瓶胆壁上的水垢c.水厂用氯气消毒自来水d.用酵母蒸馒头【解析】通过对比实验，探究铁生锈的条件：(1)与空气接触；(2)与电解质溶液接触。南方空气湿度大且雨水多，故钢铁比干燥的北方更易生锈。用盐酸清洗铁锈是fe2o3与盐酸的反应。自来水消毒过程是cl2与水反应生成的hclo具有强氧化性可消毒、杀菌。答案：(1)把铁钉放入干燥环境中探究铁钉在有水无空气时的生锈情况放入铁钉，注入少量蒸馏水(2)c(3)南方多雨，潮湿空气里铁更易生锈(4)fe2o3+6hcl2fecl3+3h2oc【方法规律】金属的其他防护方法：(1)改变金属的内部结构例如：把铬、镍等加