高中化学 3.3用途广泛的金属材料习题1 新人教版必修1.doc

用途广泛的金属材料（1）1、下列制作铅笔的材料与相应工业不对应的是( )a橡皮擦橡胶工业b铝合金片冶金工业c铅笔芯电镀工业d铅笔漆涂料工业【答案】c【解析】解：a橡皮擦主要由增塑剂和橡胶合成，橡胶工业，材料与相应工业对应，故a不选；b冶炼金属铝属于冶金工业，材料与相应工业对应，故b不选；c铅笔芯的主要成分是石墨，石墨比较软，刻画时容易留下痕迹，铅笔芯生产与电镀工业工业无关，材料与相应工业不对应，故c选；d铅笔漆属于涂料的一种，材料与相应工业对应，故d不选；故选c2、某复合材料是由碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的估计这种材料（）耐高温不耐热导电、导热不导电、不导热可用于飞机机翼可用于导弹的壳体a bc d【答案】a【解析】解：碳纤维为增强体、金属钛为基体的复合材料应具有增强体的优点和基体的优点碳纤维熔点高、硬度大，金属钛熔点高、导电、导热，二者的密度都较小因此该碳纤维增强金属基复合材料具有：耐高温；导电、导热；密度小的特点，可用于制造飞机和导弹故选a3、下列说法不正确的是（）a镁铝合金密度较小、强度高，常用作制造航天器的材料b能自发进行的化学反应，可能是h0、s0ccac2着火时可使用泡沫灭火器灭火d黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿【答案】c【解析】解：a合金的性质是：硬度大，熔点低，耐腐蚀等，可用作制造航天器的材料，故a正确； b化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当g=hts0时，反应能自发进行，当h0，s0时，g=hts0，一定能自发进行而h0，s0或h0，s0能否自发进行，取决于反应的温度，故b正确；c泡沫灭火器内有两个容器，分别盛放两种液体，它们是硫酸铝和碳酸氢钠溶液，两种溶液互不接触，不发生任何化学反应，当需要泡沫灭火器时，把灭火器倒立，两种溶液混合在一起，就会产生大量的二氧化碳气体：al2（so4）3+6nahco3=3na2so4+2al（oh）3+6co2，产生的二氧化碳中含有水，水和碳化钙反应cac2+2h2o=ca（oh）2+c2h2，且放热，乙炔和氧气混合易爆炸，故c错误；d黄铜（铜锌合金）制作的铜锣中，金属锌为负极，金属铜做正极，cu被保护，不易腐蚀，故d正确；故选c4、下列有关说法中，正确的是( )钢较纯铁不易生锈；冶炼铝和钠都可以用电解法；kscn溶液可以检验fe3离子；缺钙会引起骨质疏松，缺铁会引起贫血；青铜、不锈钢、硬铝都是合金a bc d【答案】b5、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，根据下列四种金属的熔沸点：物质nacualfe熔点（）97.510836601535沸点（）883259522003000其中不能形成合金的是（）acu和al bfe和cucfe和na dal和na【答案】c【解析】解：a铜的熔点低于铝的沸点，两种金属能够形成合金，故a错误； b铁的熔点低于铜的沸点，两种金属能够形成合金，故b错误；c铁的熔点高于钠的沸点，两种金属不能形成合金，故c正确；d铝的熔点低于钠的沸点，两种金属能够形成合金，故d错误故选c6、“轻轨电车”是近年新兴的一种交通工具（如图所示）当电车开动时，在电车与架空电线的接触点上，由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有现耐高温，能导电的性质，你认为该接触点上材料的应选用较为合适的是（）a金刚石 b铝c石墨 d铜【答案】c【解析】解：a、金刚石不导电，不能用作接触点上的材料故a错误；b、铝的熔点低，不耐高温，不能用作接触点上的材料故b错误；c、石墨具有耐高温，不易氧化，能导电的性质，可以用作接触点上的材料故c正确；d、铜在受热时容易被空气中的氧气氧化，不能用作接触点上的材料故d错误；故选c7、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，根据下列四种金属的熔沸点：nacualfe熔点（）97.510836601535沸点（）883259522003000你判断其中不能形成合金的是（ ）acu和al bfe和cucfe和na dal和na【答案】c【解析】合金是不同种金属在熔化状态下形成的一种熔合物，即两种金属都成为液态时进行混合；a铜的熔点低于铝的沸点，两种金属能够形成合金，故a错误；b铁的熔点低于铜的沸点，两种金属能够形成合金，故b错误；c由于金属钠的沸点较低，铁的熔点高于钠的沸点，在铁熔化时温度达1535，而此时金属钠已变成气态，无法完成液态时混合，故钠和铁不能形成合金，故c正确；d铝的熔点低于钠的沸点，两种金属能够形成合金，故d错误；故选c8、铜锌合金俗称黄铜下列不易鉴别黄铜与真金的方法是（）a测密度 b测熔点c灼烧 d看外观【答案】d【解析】a黄铜和金的密度不可能相同，所以测密度可行，故a正确； b合金的熔点较低，所以测熔点可行，故b正确；c黄铜合金的熔点较低，真金的熔点高，故c正确；d铜和金的颜色相同，故不可行，故d错误故选d9、把生铁冶炼成钢，目的是（）a改善性能，增大用途b除去硫、磷和过多的碳，调整合金元素的含量c副产磷肥、水泥等d用红棕色炉气制取水煤气【答案】a【解析】生铁与钢的主要区别是二者的含碳量不同，炼钢是用氧气将生铁中多余的碳氧化而除去，从而降低含碳量，达到改善性能、增大用途的作用，故a正确，故选a10、下列物质中，不属于合金的是（ ）a水银 b黄铜c钢铁 d生铁【答案】a【解析】a水银是单质，不属于合金，故a正确； b黄铜是铜锌合金，故b错误；c钢铁是铁与碳的合金，属于合金，故c错误；d生铁是铁与碳的合金，故d错误故选a11、下列有关金属及其化合物的用途中，说法错误的是（ ）a目前用量最大的合金是铝合金b氧化镁用作耐火材料c有机玻璃不是玻璃，是塑料d钢化玻璃不是合金，是玻璃【答案】a【解析】a目前用途最广、用量最大的合金是钢，故a错误； b氧化镁的熔点高，故常用作耐火材料，故b正确；c有机玻璃的成分是聚甲基丙烯酸甲酯，是塑料，故c正确；d钢化玻璃和普通玻璃的组成相同，不是合金，故d正确故选a12、“蛟龙”号外壳用特殊的钛合金材料制成，它可以在深海中承受700个大气压的压力已知金属钛的原子序数为22，化学性质与铝类似下列说法正确的是（）a钛属于主族元素b钛合金强度很大c蒸干ticl4溶液可得无水钛盐d在空气中将金属钛、铝混合后熔化可制得合金【答案】b【解析】a、金属钛的原子序数为22，位于第四周期第iib族，不是主族元素，故a错误；b、钛合金可以在深海中承受700个大气压的压力，钛合金强度很大，故b正确；c、ticl4是强酸弱碱盐，蒸干水解生成的氯化氢挥发，促进水解，得到氢氧化钛，得不到钛盐，故c错误；d、在空气中加热熔化，金属易与氧气发生反应，所以不能直接在空气中制备钛铝合金，故d错误；故选b13、从金属利用的历史看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的冶炼是近百年的事决定金属使用年代先后顺序的关键因素是（）a金属的活动性b金属的导电性c金属的延展性d地壳中金属元素的含量【答案】a【解析】金属的活动性越强，越容易与其它物质反应生成化合物，其化合物越不容易被还原，导致该金属的冶炼越难，所以决定金属使用年代的是金属的活动性，与金属的导电性、延展性、在地壳中的含量无关，故选a14、下列说法不正确的是（ ）a二氧化硅晶体是一种无色透明的固体，常用作光导纤维的材料 b臭氧是一种有特殊臭味、氧化性极强的淡蓝色气体，可用作餐具的消毒剂c铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝比铁更耐酸、碱的腐蚀d人造纤维可利用竹子、棉花、麻类的纤维材料制成，而合成纤维是利用自然界的非纤维材料（如石油、煤）通过化学合成方法得到【答案】c【解析】铝的性质比铁活泼，而且铝和氧化铝可与酸、碱反应，即铝比铁更容易被酸、碱腐蚀，c错误。15、化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是（ ）a处理废水时加入明矾作为消毒剂可以除去水中的杂质b为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质，常在包装中放入生石灰c金属汞一旦洒落在地面或桌面时，必须尽可能收集，并深埋处理d高铁车厢大部分材料采用铝合金，因铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀能力强【答案】d【解析】a、明矾净水的原理是加入水中形成的胶状物，对杂质的吸附使之沉淀，不是作为消毒剂，错误；b、生石灰是干燥剂，能吸水，但是不能吸收氧气，所以加入生石灰不能防止中秋月饼等富脂食品氧化变质，错误；c、金属汞一旦洒落在实验室地面或桌面时，应加入硫磺粉，错误；d、铝常温下能与空气中氧气反应，生成一层致密的氧化物保护膜，从而具有抗腐蚀性，铝合金材料的密度小，用以减轻列车质量，铝合金强度大，所以高铁车厢大部分材料采用铝合金，正确。16、金属钛(ti)因为具有许多神奇的性能越来越引起人们的关注，被誉为“未来金属”。常温下钛不和非金属、强酸反应，加热至红热时，能与常见的非金属反应。工业上由钒钛磁铁矿经“选矿”得到的钛铁矿(主要成分为fetio3)制取金属钛的主要工艺过程如下：(1)从金属矿石中提炼金属一般需要经过三个阶段，上述工艺溶度积中涉及的有矿石中金属元素的还原、矿石的富集、金属的精炼；没有涉及的一个阶段是_；生铁实际上属于铁_等元素形成的合金。若生产中碳的氧化产物主要为一种可燃性气体，请写出反应的化学方程式_。(2)生产中碳除了用还原剂还原还原金属矿物外，还有一个重要作用是_；反应是在氩气的环境中进行，目的是_，如何从反应后的固体中获得金属钛_。 (3)已知在氯化过程中还有一种副产物vocl3生成，实际生产中常在409k时用铜还原vocl3，得到不溶于ticl4的vocl2，当有1molcu参加反应时转移的电子数为na，试写出该反应的化学方程式为_。【答案】(1)碳；tio2+2cl2+2cticl4+2co (2)做燃料提供反应所需要的热能；防止钛、镁被空气氧化；向固体中加入足量盐酸(或稀硫酸)，充分反应后过滤，洗涤，干燥。(3)cu+vocl3 vocl2+cucl【解析】生铁属于铁碳合金；反应、中的可燃性气体是co，中除co外还有单质铁、tio2生成；中产物只有co、ticl4两种；因上述冶炼均需要在高温下进行，故碳的另一个作用就是燃烧，提供反应所需要的热能。反应结束后，固体物质为钛、镁、mgcl2的混合物，结合题目信息知加盐酸或稀硫酸后就可以溶解镁及mgcl2，然后过滤得到钛。铜在反应中，1molcu失去1mol电子，故得到的是cucl。【思维拓展】本模块试题通常情况下难度较小，解析中认真阅读题目提供的信息并从中找出有效信息(如变化的途径、类型、特征)是正确解题的知识基础；此外沉着细心、善于摒弃与解题无关的情景信息是正确解题的心理基础。17、铝镁合金已成为轮船制造和化工生产等行业的重要材料。一个研究性学习小组的同学，为了测定某不同品牌铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计了下列两种不同实验方案来进行探究。填写下列中的空白。探究一 实验方案：铝镁合金测定生成气体的体积实验装置如下图，问题讨论：（1）反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐渐减小，直至不变。气体体积减小的原因是 （仪器和实验操作的影响因素除外）。（2）为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题除了检查装置的气密性、加入足量盐酸使合金完全溶解和按（1）操作外，请再写出两点： （3）如果用分析天平准确称取0.51g镁铝合进行实验，测得生成气体体积为560 ml（已折算成标况下体积），请计算合金中镁的质量分数。（请写出计算过程）_。探究二 实验方案：称量bg另一品牌铝镁合金粉末放在如下图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。 问题讨论：（1）欲计算mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是 。（2）用本方案进行实验时，装置中至少要充入o2的物质的量 mol（用含b的最简式表示）。实验拓展 研究小组对某无色透明的溶液进行实验，发现该溶液跟铝反应时放出h2，试判断下列离子：mg2+、cu2+、ba2+、h+、ag+、so42、hco3、oh、no3，在下列两种情况下,可能存在于此溶液中的是：当与铝反应后生成al3+时，原溶液可能大量存在的离子 。当与铝反应后生成al(oh)4时，原溶液可能大量存在的离子是 。【答案】探究一（1）反应放热，气体温度较高，温度降低时，气体体积减小。 （2）调整量气管c的高度，使c中液面与b液面相平；读数时保证视线与凹液面的最低点相平；（3）471% 探究二（1）灼烧后固体的质量 （2）b/36 实验拓展 mg2+、so42、h+ ba2+、oh-、no3【解析】试题分析：探究一 （1）活泼金属与酸的反应是放热反应，故气体体积减小的原因是反应放热，气体温度较高，温度降低时，气体体积减小。（2）要使容器中的压强相等才能计量准确，即调整量气管c的高度，使c中液面与b液面相平；排除认为的原因，即读数时保证视线与凹液面的最低点相平。（3）560 ml即0.025mol，mgh2、al3/2 h2，24n(mg)+27n(al)=0.51、n(mg) +3/2 n(al)=0.025。解得n(al)=0.01mol，n(mg)=0.01mol。m(mg)= 24n(mg)=0.024(g)。合金中镁的质量分数为0.024g/0.51g*100%=47.1%。探究二 （1）欲计算镁的质量分数，该实验中还需测定的一种数据是：完全反应后生成的固体的质量。（2）如果合金全是铝，消耗氧气是最少的，关系式为al3/4o2,经计算得装置中至少要充入o2的物质的量为b/36mol。实验拓展 (1) 生成al3+，证明体系中存在h+能与h+共同存在的是ba2+，cu2+，mg2+，h+，so42-，no3-，cl-溶液无色，排除cu2+若存在no3-，则不与al反应产生h+，产生no或者no2，故而no3-不存在余下的ba2+和so42-不能同时存在故而体系中存在ba2+，mg2+，h+，cl-或者mg2+，h+，cl-，so42-，无论哪种情况ag+均不能存在，ag2so4和agcl均溶解度不好(2) 生成alo2-，证明体系含oh-2al + 2oh- + 2h2o = 2alo2- + 3h2含有oh-，则不能含有mg2+（否则mg(oh)2沉淀），不能有h+，不能有ag+，不能有cu2+，不能有hco3-剩余为ba2+，so42-，so32-，no3-，oh-和cl-溶液中必有阳离子，ba2+所以没有so32-和so42-只剩下：ba2+，no3-，oh-和cl-考点：探究物质的组成或测量物质的含量 镁的化学性质 铝的化学性质点评：主要考查物质含量的测定、对实验原理与装置的理解、实验方案设计等，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合考查，需要学生具有知识的基础与综合运用知识分析问题、解决问题的能力。18、镁是一种活泼金属，常用做脱硫剂。在电子工业中利用镁制取si的反应为：2mgsio22mgosi，但有副反应：2mgsimg2si。现按如下图所示装置进行实验：先关闭k，使a中反应进行；加热玻璃管c，可观察到c管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后，将c管中固体全部加入盐酸中，生成有臭鸡蛋气味的气体。(1)c中的mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁，这是因为_。(2)停止实验时，先打开k，再停止滴加浓h2so4并熄灭酒精灯，橡胶气胆b在实验中的作用是_。(3)c中全部固体生成物包括_、_、_。(填化学式)【答案】(1)在加热条件下，mg能与玻璃中的sio2反应(2)防止c管降温时，因气压减小，而引起d中溶液倒吸(3)mgosmgs【解析】本题主要依托mg的性质考查新知识新信息的应用。(1)玻璃中含有sio2，不能直接接触镁，高温下二者之间反应。(2)气胆b起到缓冲的作用，可防倒吸。(3)依据各颜色及现象确定产物中有s、mgs，按元素守恒推断产物中必然还有mgo。19、过氧化钙是一种安全无毒的物质，带有数量不等的结晶水（即其化学式中结晶水的个数可为非整数），通常还含有部分cao。（1）称取0.542g过氧化钙样品，灼热时发生如下反应：2cao2xh2o2caoo22xh2o，得到的o2在标准状况下体积为67.2ml，该样品中cao2的物质的量为 。（2）另取同一样品0.542g，溶于适量的稀盐酸中，然后加入足量的na2co3溶液，将溶液中ca2 全部转化为caco3沉淀，得到干燥的caco3 0.70g。试计算样品中cao的质量。试计算样品中cao2xh2o的x值。【答案】（1）0.006mol （2）n(cao2)0.006mol n(ca2)0.007molm(cao)0.056g m(h2o)=0.542g-0.006mol72g/mol-0.056g=0.054gn(h2o)0.003mol 0.0032 x0.003 x1/2 【解析】试题分析：过氧化钙是一种安全无毒的物质，带有数量不等的结晶水（即其化学式中结晶水的个数可为非整数），通常还含有部分cao。（1）称取0.542g过氧化钙样品，灼热时发生反应，得到的o2在标准状况下体积为67.2ml， 2cao2xh2o 2cao o2 2xh2o 2 22.4l x 0.0672ml 所以样品中cao2的物质的量为0.006mol。另取同一样品0.542g，溶于适量的稀盐酸中，然后加入足量的na2co3溶液，将溶液中ca2 全部转化为caco3沉淀，得到干燥的caco3 0.70g。根据钙原子守恒得：caco3 中的钙来源于cao和cao2，caco3 0.70g，其物质的量是0.007mol，所以同一样品0