人教版高中化学必修第一册第3章铁金属材料分层作业17常见的合金及应用含答案

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分层作业17常见的合金及应用A级必备知识基础练题组1.合金铁合金1.(2024·湖北随州高一检测)金属材料的应用促进了人类社会的发展。下列物品的主要成分不属于金属材料的是()A.三星堆青铜面具B.中国空间站上的半刚性砷化镓电池板C.国产大飞机C919外壳(铝锂合金)D.不锈钢手术器械2.(2024·江西宜春高一检测)北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价:“世间锻铁所谓钢铁者,用柔铁屈盘之,乃以‘生铁’陷其间,泥封炼之,锻令相入,谓之‘团钢’,亦谓之‘灌钢’。此乃伪钢耳……”,下列说法正确的是()A.生铁和钢都是铁的含碳合金,钢中碳的含量较高B.通过炼制和锻打,可以调节生铁中元素的组成、元素的含量等来改变生铁的性能C.高碳钢的韧性较好,低碳钢的硬度较大D.不锈钢是一种常见的合金钢,它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si)3.(2024·黑龙江齐齐哈尔高一检测)新材料的使用体现了化学科技,彰显了中国力量。以下关于合金的说法不正确的是()A.通过增加原子层之间的相对滑动难度,使合金的硬度变大B.不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素后,不容易生锈,具有很强的抗腐蚀能力C.硬铝用于制造飞机外壳,主要利用其熔点高D.储氢合金属于新型合金,可用于以氢气为燃料的汽车题组2.铝合金新型合金4.形状记忆合金是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形,恢复其变形前原始形状的合金材料,即拥有“记忆”效应的合金。下列变化不是利用合金记忆效应的是()A.脊柱侧弯矫形采用的哈伦顿棒,如果矫形棒的矫正力有变化,把温度升高到比体温约高5℃,就能恢复足够的矫正力B.合金在高温环境下制作好天线,再在低温下把它压缩成一个小铁球,运上太空中,太阳的强烈的辐射使它恢复原来的形状C.用合金制造的精密仪器或精密车床,一旦由于震动、碰撞等原因变形,只需加热即可排除故障D.汽车受损变形后,利用钣金喷漆整形5.(2024·江苏扬州高一检测)“神舟十三号”与“天和号”核心舱的成功对接,标志着中国的航空铝材处于世界领先的行列。下列关于铝合金的说法错误的是()A.铝合金是一种混合物,它比纯铝的熔点低B.高温铝液易被氧化,铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼C.镁铝合金耐腐蚀,但能被烧碱(NaOH)腐蚀D.镁铝合金在盐酸中无法溶解题组3.铝、氧化铝的性质6.(2024·陕西宝鸡高一检测)将一块铝箔用砂纸仔细打磨后,用坩埚钳夹住放在酒精灯火焰上加热至熔化,发现熔化的铝并不燃烧,也不滴落,移去酒精灯,待固体冷却后将其投入氢氧化钠溶液,固体最终消失并有气体生成。关于这一实验的下列叙述正确的是()A.该实验说明金属铝密度小、熔点低,化学性质稳定B.加热不燃烧说明铝制品性质稳定,可长期存放各种物质C.不滴落是因为Al表面生成了Al2O3,Al2O3熔点远高于金属铝,可做耐火材料D.Al2O3可以和酸反应,所以Al2O3是碱性氧化物7.下列说法正确的是()A.Al2O3难溶于水,不与水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应D.Al2O3能跟强的酸碱溶液反应8.(2024·贵州毕节高一检测)下列说法错误的是()A.两份铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应,若产生气体的量相同,则两份铝的质量一定相同B.等体积等浓度的盐酸、NaOH溶液与过量Al反应,产生H2的物质的量相等C.用3g铝箔包裹着2.3g金属钠投入足量水中,理论上可以收集到氢气的物质的量为0.2molD.硬铝是一种常见铝合金,硬度大、强度高,可用于飞机制造业B级关键能力提升练9.已知NaOH+Al(OH)3Na[Al(OH)4]。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是()A.CO2+2OH-CO32-+HB.Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-C.2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑D.Al3++4OH-[Al(OH)4]-10.(2024·湖南浏阳高一检测)取两块大小一样的铝片,进行如下图的实验:根据该实验,下列说法不正确的是()A.氧化铝有保护作用,因此烧杯Ⅰ中没有反应发生B.烧杯Ⅰ中开始没有气泡,一段时间后才产生气泡;烧杯Ⅱ中立即产生气泡C.两个烧杯中均发生反应:2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑D.铝制餐具不宜长时间存放碱性食物11.(2024·湖南长沙一中高一检测)某核潜艇上的核反应堆使用了液态铝钠合金作载热介质,有关说法不恰当的是()A.铝钠合金的熔点低于铝的熔点B.钠、铝在常温下都可以与空气中的氧气反应C.将mg不同组成的铝钠合金分别投入足量盐酸中,放出H2越多,则合金中铝的质量分数越小D.将含0.1mol钠和0.2mol铝组成的合金投入足量的水中,充分反应,产生氢气4.48L(标准状况)12.(2024·江苏扬州高一检测)我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水,钛(Ti)在常温下与酸、碱均不反应,但高温下能被空气氧化,由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的主要工艺流程如图。下列说法错误的是()A.步骤Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应B.步骤Ⅰ、Ⅱ中碳元素的化合价均升高C.步骤Ⅲ中反应可在氩气环境中进行,也可在空气中进行D.可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质C级学科素养拔高练13.(2024·辽宁大连高一检测)合金是重要的金属材料。(1)下列物品所使用的主要材料属于合金的是(填字母)。

A.青花瓷瓶B.橡胶充气艇C.不锈钢锅(2)生铁是常用的合金,生铁属于(填“纯净物”或“混合物”)。

(3)黄铜是铜锌合金,将纯铜片和黄铜片互相刻划(如图所示),纯铜片上留下明显的划痕,说明

。

(4)黄铜渣中约含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%,其余为不溶性杂质。处理黄铜渣可得到硫酸锌,其主要流程如下(杂质不溶于水、不参与反应):①Ⅱ中反应的化学方程式为

。

②下列说法正确的是(填字母)。

a.Ⅰ、Ⅱ中的操作均包含过滤b.溶液A中ZnSO4的质量大于CuSO4c.溶液A的质量小于溶液Bd.溶液C中溶质的质量分数小于溶液B

参考答案分层作业17常见的合金及应用1.B解析青铜是合金,属于金属材料,A不符合题意;砷化镓属于化合物,是半导体材料,不属于金属材料,B符合题意;铝锂合金属于金属材料,C不符合题意;不锈钢属于金属材料,D不符合题意。2.B解析生铁和钢都是铁的含碳合金,钢中碳的含量在0.03%~2%之间,生铁中碳的含量在2%~4.3%之间,所以生铁的含碳量高于钢的含碳量,故A错误;通过炼制和锻打,可以降低生铁中的含碳量,除去生铁中有害元素,调整生铁中某些元素的含量,使铁有韧性、可锻轧、可延压,故B正确;根据含碳量的不同,碳素钢可分为高碳钢、中碳钢、低碳钢,其中高碳钢硬度较大,韧性较差,低碳钢硬度较小,韧性较强,故C错误;不锈钢是一种常见的合金钢,它的合金元素主要是铬(Cr)、镍(Ni),故D错误。3.C解析合金的硬度大于纯金属的硬度,是通过增加原子层之间相对滑动的难度,使合金的硬度变大,A正确;不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素后,不容易生锈,具有很强的抗腐蚀能力,B正确;硬铝用于制造飞机外壳,主要利用其密度小、强度高、耐腐蚀性强的性质,C错误;储氢合金属于新型合金,在一定条件下可以释放出氢气,可用于以氢气为燃料的汽车,D正确。4.D解析汽车受损变形后,利用钣金喷漆整形,不是利用了记忆合金的记忆效应,A、B、C项均是利用了记忆合金的记忆效应。5.D解析A项,合金均为混合物,一般来说,合金的熔点比成分金属的熔点低;B项,在熔剂层覆盖下熔炼,可隔绝空气,防止高温铝液被O2氧化;C项,镁铝合金中的铝能与NaOH溶液反应;D项,合金中的Mg、Al均能与盐酸反应。6.C解析铝是活泼的金属,故A错误;加热时铝更易被氧化生成氧化铝,故B错误;由于氧化铝的熔点高,所以铝熔化但不易滴落,可做耐火材料,故C正确;Al2O3可以和酸反应,也可以和氢氧化钠溶液反应,Al2O3具有两性,Al2O3不是碱性氧化物,故D错误。7.D解析虽然Al2O3难溶于水,但是加热Al(OH)3可生成Al2O3:2Al(OH)3Al2O3+3H2O,Al2O3和Al(OH)3中Al元素的化合价相同,所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物。金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念,二者没有因果联系。Al2O3是两性氧化物,能与强酸、强碱反应。8.B解析酸、碱均足量,则Al完全反应,生成氢气的量相同,则两反应中转移的电子数相同,可知Al失去的电子数也相同,即参加反应的Al的量相同,两份铝片的质量之比为1∶1,A正确;根据反应方程式2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,等体积等浓度的盐酸、NaOH溶液与过量Al反应,产生H2的量之比为1∶3,B错误;2.3g金属钠的物质的量为0.1mol,根据反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑,生成的氢气的物质的量为0.05mol、生成NaOH的物质的量为0.1mol,生成的NaOH和铝箔发生反应2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,铝过量,此时0.1molNaOH可以生成0.15molH2,所以生成的H2总物质的量为0.2mol,C正确;硬铝是一种常见铝合金,密度小、硬度大、强度高,可用于飞机制造业,D正确。9.D解析向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠浓溶液,首先CO2与氢氧化钠发生反应:CO2+2OH-CO32-+H2O,表现为铝罐变瘪,故A不符合题意;铝罐表面有氧化膜Al2O3,发生反应Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-,故B不符合题意;铝罐表面氧化膜溶解后,接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应:2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑,罐壁又重新凸起,故C不符合题意;该实验中没有发生铝离子与氢氧根的反应,故D符合题意。10.A解析烧杯Ⅰ中铝的表面有氧化铝,氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠,故A错误。烧杯Ⅰ中开始时,氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和水,一段时间后,铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气;烧杯Ⅱ中只有铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,故B正确。烧杯Ⅰ中开始时,氧化铝和氢氧化钠反应,一段时间后,铝和氢氧化钠反应;烧杯Ⅱ中只有铝和氢氧化钠反应,两个烧杯中均发生反应:2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑,故C正确。铝、氧化铝都能与碱反应,所以铝制餐具不宜长时间存放碱性食物,故D正确。11.C解析合金的熔点一般低于其成分金属的熔点,铝钠合金的熔点低于铝的熔点,故A不符合题意;铝在常温下与氧气反应生成氧化铝,钠与氧气在常温下反应生成氧化钠,钠、铝在常温下都可以与空气中的氧气反应,故B不符合题意;根据金属钠和金属铝与酸反应生成氢气量的关系可知:2Al~3H2↑,2Na~H2↑,等质量的金属钠和金属铝,金属铝产生的氢气量多,所以放出的H2越多,铝的质量分数越大,故C符合题意;含0.1mol钠和0.2mol铝组成的合金投入足量的水中,钠和水反应生成氢氧化钠,根据2Na+2H2O2NaOH+H2↑,0.1mol钠生成0.1mol氢氧化钠和0.05mol氢气,铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,根据2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,0.2mol铝和0.1mol氢氧化钠反应时,铝会剩余,氢氧化钠完全反应,则生成氢气的物质的量为0.15mol,共产生氢气的物质的量为0.05mol+0.15mol=0.2mol,则生成气体的体积为0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L,故D不符合题意。12.C解析步骤Ⅰ为钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高温下发生氧化还原反应生成铁和一氧化碳,步骤Ⅱ为二氧化钛与碳、氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳,步骤Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应,碳元素的化合价均升高,故A、B正确;步骤Ⅲ为四氯化钛和足量镁粉在高温下发生置换反应生成氯化镁和钛,镁是活泼的金属,钛在高温下能被空气氧化,所以步骤Ⅲ需在氩气环境中进行,防止金属被空气氧化,故C错误;钛在常温下与酸、碱均不反应,镁与稀硫酸反应,可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质,故D正确。13.答案(1)C(2)混合物(3)黄铜的硬度比纯铜的硬度大(4)①Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4ZnSO4+Cu②abc解析(1)青花瓷瓶使用的主要材料属于无机非金属材料,橡胶充气艇使用的主要材料属于有机高分子材料,不锈钢锅使用的主要材料属于合金。(2)生铁是常用的合金,合金属于混合物。(3)将纯铜片和黄铜片互相刻划,纯铜片上留下明显的划痕,说明黄铜的硬度比纯铜大。(4)①Ⅱ中,加入的Zn与过量的稀硫酸及生成的CuSO4反应,化学方程式分别为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4ZnSO4+Cu。②由题中流程可知,操作Ⅰ中过滤是为了除去铜和其余杂质,操作