3-2-2常见的合金及应用课时跟踪检测十六2022-2023学年高一上学期化学人教版必修第一册

课时跟踪检测（十六）常见的合金及应用1．合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是()A.狗头兽首铜像B.柔性显示屏(基础材料：石墨烯)C.流通硬币D.潜水器外壳(钛、铝等)2．在我国使用最早的合金是()A．青铜器 B．不锈钢制品C．铁制品 D．铝合金3．高铁车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金()A．比纯铝熔点高B．具有比较活泼的化学性质C．质量轻，强度大，抗腐蚀性能强D．各种成分在自然界中含量丰富，容易获取4．下列物质中，既溶于氢氧化钠溶液，又溶于盐酸的化合物是()A．铝 B．镁C．氧化镁 D．氧化铝5．镁铝合金因坚硬、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．不易生锈 B．导电性好C．密度小 D．强度高6．我国短道速滑队在索契冬奥会取得了骄人的成绩。速滑冰刀可用特种不锈钢制成，不锈钢含有的主要元素是()A．铁 B．碳C．铜 D．铝7．第二架国产大型客机C919在2017年12月底实现首飞。C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是()A．铝锂合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝，熔点低于锂单质B．改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金C．铝锂合金具有金属光泽，可导电导热D．铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同8．下列关于金属材料的说法中，不正确的是()A．合金只含金属元素B．钢铁是用量最大、用途最广的合金C．铝合金一般比纯铝的硬度大D．青铜是最早使用的合金9．小华的妈妈买了一个黄金手镯，小华想通过实验来证实这个手镯是不是用铜锌合金制成的仿制品，他不能选用的试剂是()A．MgCl2 B．H2SO4C．AgNO3 D．CuSO410．(不定项)载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金。下列有关合金的说法中正确的是()A．钛合金是一种新型的金属单质B．钛合金的熔点比成分金属的低，硬度大C．钛合金的化学性质与钛单质相同D．青铜、碳素钢、合金钢和硬铝均是合金11．(不定项)汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《新科学家》杂志发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法不正确的是()A．汞合金是一种具有金属特性的物质B．汞合金的强度和硬度比锡的大C．汞合金和汞的化学性质相同D．汞合金的毒性远低于汞的毒性12．(不定项)碲锌镉(Te­Zn­Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关它的叙述中错误的是()A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的，无固定的熔、沸点B．它易导电、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13．(1)铝是以“贵族的身份”作为金属材料开始使用的。一百多年前，为了表彰门捷列夫对化学作出的杰出贡献，英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重的奖杯——铝杯，赠送给门捷列夫。铝开始作为金属材料之所以贵于黄金，其原因是________(填字母，下同)。A．铝是稀有金属B．铝矿开采困难C．缺乏廉价的铝冶炼技术D．铝熔点高，作为材料不易加工(2)铝在轿车上的应用已经大获成功，这是无可争辩的事实。比较钢而言，再生铝(回收利用)作为金属材料在汽车上应用的优点是________(多选)。A．汽车重量减轻 B．铝的导电性能好C．降低成本 D．铝的冶炼比铁容易(3)目前市场上某些品牌笔记本电脑(如神舟电脑、IBM电脑等)的外壳一改以往的有机合成材料，而使用铝合金材料(有钛铝合金、镁铝合金等)，有些甚至还掺入碳纤维材料，使整体硬度得到进一步加强。铝合金材料在电脑上代替有机合成材料的目的是________(多选)。A．增强导电性 B．增强美观C．增加强度 D．增加运算速度14．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画(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)：已知：ZnO＋H2SO4=ZnSO4＋H2O；CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O。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CuSO415．(不定项)铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是()A．它们的组成元素是相同的B．耐腐蚀的性能不同C．它们都属于钢，但是物理性质不同D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同16．(不定项)将5.0g某合金放入足量的稀盐酸中，共收集氢气的体积(标准状况下)为2.24L，则该合金可能是()A．Mg­Al合金 B．Fe­Al合金C．Fe­Zn合金 D．Cu­Zn合金17．金属钛(Ti)和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等。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图：(1)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②的化学方程式____________________。(2)生产中碳除了用作还原剂还原金属矿物外，还有一个重要作用是______________________________；反应③是在氩气的环境中进行，目的是________________，如何从反应③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________________________________。18．已知某合金的粉末中，含有铁、铝中的一种或者两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理的实验来探究该混合金属粉末中铁、铝元素的存在。仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol/L硫酸、2mol/L的硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。[已知：稀硝酸有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋]完成以下实验探究过程：(1)提出假设假设1：该合金粉末中可能含有________元素；假设2：该合金粉末中可能含有________元素；假设3：该合金粉末中含有Fe、Al元素。(2)设计实验方案基于假设3，设计出实验方案。(3)实验过程根据(2)的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。[提示]Ⅰ.注意前后内容对应；Ⅱ.注意文字简洁。编号实验操作预期现象与结论①用药匙取少许样品，加入试管A中，再用滴管取过量NaOH溶液并滴加到试管A中，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用②往试管A的剩余固体中加过量稀硫酸，充分反应后，静置；取上层清液于试管B中，加入少许稀硝酸，再滴加KSCN溶液(4)实验①中反应的离子方程式__________________，实验②中Fe3＋与SCN－反应的离子方程式____________________。课时跟踪检测（十六）常见的合金及应用答案1．合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是()A.狗头兽首铜像B.柔性显示屏(基础材料：石墨烯)C.流通硬币D.潜水器外壳(钛、铝等)解析：选BA项，狗头兽首铜像属于合金，错误；B项，柔性显示屏(基础材料：石墨烯)不属于合金，正确；C项，流通硬币属于合金，错误；D项，潜水器外壳(钛、铝等)属于合金，D错误。2．在我国使用最早的合金是()A．青铜器 B．不锈钢制品C．铁制品 D．铝合金解析：选A我国使用最早的合金是青铜器。3．高铁车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金()A．比纯铝熔点高B．具有比较活泼的化学性质C．质量轻，强度大，抗腐蚀性能强D．各种成分在自然界中含量丰富，容易获取解析：选C大部分车厢采用铝合金材料制造，这是因为铝合金具有质量轻，强度大，抗腐蚀性能强等优点，C项符合题意。4．下列物质中，既溶于氢氧化钠溶液，又溶于盐酸的化合物是()A．铝 B．镁C．氧化镁 D．氧化铝解析：选D铝、氧化铝既能溶于氢氧化钠溶液，又能溶于盐酸，但铝是单质，不是化合物。5．镁铝合金因坚硬、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．不易生锈 B．导电性好C．密度小 D．强度高解析：选B根据镁铝合金的特点：坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工，所以主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等；A、C、D项都符合这些特点，只有B项不符合。6．我国短道速滑队在索契冬奥会取得了骄人的成绩。速滑冰刀可用特种不锈钢制成，不锈钢含有的主要元素是()A．铁 B．碳C．铜 D．铝解析：选A钢的含碳量是0.03%～2%，不锈钢含有铁、碳、铬、镍等，故不锈钢含有的主要元素是铁元素。7．第二架国产大型客机C919在2017年12月底实现首飞。C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是()A．铝锂合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝，熔点低于锂单质B．改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金C．铝锂合金具有金属光泽，可导电导热D．铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同解析：选D一般合金的熔点低于其成分金属，硬度大于其成分金属，故A正确；合金的性质与成分的含量有关，所以改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金，故B正确；铝锂合金具有金属材料的一些通性，有金属光泽，可导电导热，故C正确；铝锂合金的性质与各成分金属的性质有相同之处也有不同之处，故D错误。8．下列关于金属材料的说法中，不正确的是()A．合金只含金属元素B．钢铁是用量最大、用途最广的合金C．铝合金一般比纯铝的硬度大D．青铜是最早使用的合金解析：选AA项，合金中一定含金属元素，可能含有非金属元素，错误；B项，钢铁是用量最大、用途最广的合金，正确；C项，铝合金一般比纯铝的硬度大，正确；D项，青铜是最早使用的合金，正确。9．小华的妈妈买了一个黄金手镯，小华想通过实验来证实这个手镯是不是用铜锌合金制成的仿制品，他不能选用的试剂是()A．MgCl2 B．H2SO4C．AgNO3 D．CuSO4解析：选A锌、铜的金属活动性比镁弱，故锌、铜都不能与MgCl2溶液反应，无法证明。10．(不定项)载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金。下列有关合金的说法中正确的是()A．钛合金是一种新型的金属单质B．钛合金的熔点比成分金属的低，硬度大C．钛合金的化学性质与钛单质相同D．青铜、碳素钢、合金钢和硬铝均是合金解析：选BD合金是指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，不属于新型金属单质，A错误；合金的熔点一般比成分金属的熔点低但硬度大，B正确；合金的化学性质与其成分金属的化学性质是相同的，钛合金除具备钛单质的化学性质外，还具有其他成分的化学性质，C错误。11．(不定项)汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《新科学家》杂志发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法不正确的是()A．汞合金是一种具有金属特性的物质B．汞合金的强度和硬度比锡的大C．汞合金和汞的化学性质相同D．汞合金的毒性远低于汞的毒性答案：C12．(不定项)碲锌镉(Te­Zn­Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关它的叙述中错误的是()A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的，无固定的熔、沸点B．它易导电、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：选A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、沸点；合金一般具有比成分金属低的熔、沸点，高的硬度和强度。13．(1)铝是以“贵族的身份”作为金属材料开始使用的。一百多年前，为了表彰门捷列夫对化学作出的杰出贡献，英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重的奖杯——铝杯，赠送给门捷列夫。铝开始作为金属材料之所以贵于黄金，其原因是________(填字母，下同)。A．铝是稀有金属B．铝矿开采困难C．缺乏廉价的铝冶炼技术D．铝熔点高，作为材料不易加工(2)铝在轿车上的应用已经大获成功，这是无可争辩的事实。比较钢而言，再生铝(回收利用)作为金属材料在汽车上应用的优点是________(多选)。A．汽车重量减轻 B．铝的导电性能好C．降低成本 D．铝的冶炼比铁容易(3)目前市场上某些品牌笔记本电脑(如神舟电脑、IBM电脑等)的外壳一改以往的有机合成材料，而使用铝合金材料(有钛铝合金、镁铝合金等)，有些甚至还掺入碳纤维材料，使整体硬度得到进一步加强。铝合金材料在电脑上代替有机合成材料的目的是________(多选)。A．增强导电性 B．增强美观C．增加强度 D．增加运算速度解析：铝是一种较活泼的金属，很难被还原，当电解法冶炼铝技术被应用于生产时，生产成本降低，且铝又具有密度小，易形成性能优良的合金等特点，使铝被广泛应用。答案：(1)C(2)AC(3)BC14．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画(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)：已知：ZnO＋H2SO4=ZnSO4＋H2O；CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O。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CuSO4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画，纯铜片上留下明显的划痕，说明黄铜的硬度比纯铜大。(4)①由于锌排在氢和铜的前面，故锌既可以与酸反应，也可以与硫酸铜反应，反应的化学方程式分别为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu。②由题中流程可知，操作Ⅰ过滤除去铜和杂质，操作Ⅱ过滤是除去锌和置换出的铜。因氧化锌的质量大于氧化铜，且锌也能和硫酸反应生成硫酸锌，而铜和硫酸不反应，故溶液A中硫酸锌的质量大于硫酸铜。答案：(1)C(2)混合物(3)黄铜的硬度比纯铜的硬度大(4)①Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu②ab15．(不定项)铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是()A．它们的组成元素是相同的B．耐腐蚀的性能不同C．它们都属于钢，但是物理性质不同D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同解析：选BC不锈钢是在普通钢的基础上，加入Ni、Cr等多种元素炼制成的钢材，它在空气中能保持金属光泽，也就是具有不生锈的特性。铬元素的加入使不锈钢表面形成致密且坚固的氧化膜，防止内部铁与外部物质接触。镍元素的加入，使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。综上所述，不锈钢具有优良的性能，在很多方面不同于普通钢，故B、C项正确。16．(不定项)将5.0g某合金放入足量的稀盐酸中，共收集氢气的体积(标准状况下)为2.24L，则该合金可能是()A．Mg­Al合金 B．Fe­Al合金C．Fe­Zn合金 D．Cu­Zn合金解析：选B由题意知，n(H2)＝0.1mol，即产生0.1molH2消耗该合金5.0g，则产生1molH2消耗该合金50g，满足此条件的合金的要求是产生1molH2时消耗一种成分金属的质量大于50g，另一种成分金属的质量小于50g。对于给出的金属，产生1molH2时消耗各金属的质量分别为m(Mg)＝24g，m(Al)＝18g，m(Fe)＝56g，m(Zn)＝65g，Cu与稀盐酸不反应；故选B。17．金属钛(Ti)和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等。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图：(1)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②的化学方程式____________________。(2)生产中碳除了用作还原剂还原金属矿物外，还有一个重要作用是______________________________；反应③是在氩气的环境中进行，目的是________________，如何从反应③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________________________________。解析：生铁属于铁碳合金；反应①、②中的可燃性气体是CO，①中除CO外还有单质铁、TiO2生成；②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③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。答案：(1)碳TiO2＋2Cl2＋2Ceq\o(=,\s\up7(△))TiCl4＋2CO(2)