金属材料(A级基础练)(人教版2019必修第一册)(解析版)

第三章铁金属材料第二节金属材料（限时：30分钟）一、选择题1．下列关于材料促进社会进步的说法不正确的是A．原始社会，人类利用铁质刀具分割食物B．奴隶社会，青铜类金属材料用于制造武器C．封建社会，金属冶炼技术大发展促进了农耕文明D．近代工业发展中，熔融电解法炼铝的发明使铝合金材料得以普及【答案】A【解析】A.原始社会是没有铁质刀具的，当时不具备炼铁的技术条件，最多是使用铜器所谓铜器时代，石器时代；其次当时人们的技术水平和活动范围都很有限，不会发现蕴藏量丰富的铁矿，故A错误；B.奴隶社会，青铜类金属材料用于制造武器、劳动工具和装饰品，因此得到了广泛的应用，故B正确；C.封建社会，铁质生产工具的出现促进了农耕文明，有赖于金属冶炼技术的发展，故C正确；D.铝是非常活泼的金属，工业上采用电解的方法冶炼铝，使铝合金材料得以普及，故D正确。故选A。2．我国古代的湿法冶金术是世界闻名的，我国在世界上最先应用湿法冶金的金属是()A．铁B．铜C．银D．汞【答案】B【解析】【分析】湿法冶金以水溶液中的化学反应冶炼金属，根据金属活泼性分析。【详解】铁是较活泼金属，应用高温冶炼；铁与硫酸铜溶液反应冶炼铜；银、汞是不活泼金属，用热分解法冶炼。本题选B。3．下列与合金相关的叙述正确的有（）①合金的硬度一般比它的成分金属的硬度都大②合金的熔点一般比它的成分金属的熔点都低③改变原料的配比、变更制造合金的工艺，可得到不同性能的合金④合金的导电性比纯金属的更强⑤合金的应用范围比纯金属更广A．仅①②⑤ B．仅①②③⑤ C．仅②③④ D．仅①②④【答案】B【解析】①合金的硬度一般比其各成分金属的硬度大，正确；②合金的熔点一般低于各成分金属的熔点，正确，③改变原料的配比和工艺，可以得到不同性能的合金，正确；④合金的导电性比纯金属的更弱，错误；⑤合金的应用更广泛，正确；①②③⑤均正确。答案选B。4．下列有关铁及铁合金的说法正确的是（）A．生铁是铁碳合金，而钢则为纯铁B．生铁的硬度比纯铁的硬度小C．减少生铁中的碳、硅、锰等元素可得到钢D．铁的应用，经历了“铁—普通钢—不锈钢等特种钢”的演变过程【答案】D【解析】A．生铁和钢都是合金，A项错误；B．生铁的硬度比纯铁的硬度大，B项错误；C．炼钢虽减少生铁中的碳元素，增加硅、锰等元素，C项错误；D．随着文明和技术的进步，铁的应用，经历了“铁—普通钢—不锈钢等特种钢”的演变过程，故D正确。答案选D。5．下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是（）A．飞机窝扇用的是耐高温的合金材料B．蛟龙号载人舱是用钛合金制的C．不锈钢盆D．新能源汽车储氢材料【答案】C【解析】A.飞机窝扇用的耐高温的合金材料是钛合金，属于新型合金，A不合题意；B．由于钛合金的硬度大、耐酸碱的腐蚀，因此可用于蛟龙号载人舱的舱体材料等，属于新型合金，B不合题意；C．不锈钢在19世纪末20世纪初的研制、投产，是一种由铁和碳元素形成的传统合金，还添加了少量的铬、镍等金属，不属于新型合金，C符合题意；D．新能源汽车储氢材料，有LaNi5、Mg2Cu、Mg2Ni等，属于新型合金，D不合题意。故选C。6．（2020·辽宁高一月考）2022年北京冬奥会速滑比赛将在国家速滑馆举行。运动员比赛用速滑冰刀由不锈钢制成，不锈钢含有的最主要元素是（）A．铁 B．碳 C．硅 D．铝【答案】A【解析】不锈钢含有Fe、Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素，最主要元素是铁。答案选A。7．（2020·中宁县中宁中学高一期末）在自然界中，既有以化合态存在，又有以游离态存在的元素是（）A．碳 B．钠 C．镁 D．铝【答案】A【解析】A．碳化学性质稳定，既可以以游离态存在（金刚石、石墨等），也可以以化合态存在（空气中的二氧化碳、碳酸盐等），故A正确；B．钠最外层电子少，易失去，性质活泼，只能以化合态存在，故B错误；C．因镁最外层电子少，易失去，易被还原，从而性质活泼，只能以化合态存在，故C错误；D．因铝最外层电子少，易失去，易被还原，从而性质活泼，只能以化合态存在，故D错误；答案选A。8．（2020·广东云浮高一期末）铝比铁活泼，但在空气中铁制品更易被锈蚀，其原因是（）A．铁的密度比铝的密度大B．铝不能与氧气发生反应C．铝在空气中易与氧气形成一层致密的氧化膜D．铁的相对原子质量比铝的大【答案】C【解析】【分析】铝制品比铁制品在空气中不易被锈蚀，因Al被氧化后生成致密的氧化物阻止反应的进行，所以不易被锈蚀，以此来解答。【详解】由于铝是活泼的金属，其表面极易被氧化生成一层致密的氧化膜，从而阻止内部的金属铝被氧化，所以铝制品是耐腐蚀的；与密度和相对原子质量无关。答案选C。9．（2020·陆良县联办高级中学高一期末）厦钨股份公司拟生产用于汽车贮氢的钨合金，此合金()A．熔点比钨高 B．不能导电 C．具有金属特性 D．是一种不可回收物【答案】C【解析】A.合金的熔点比它的成分金属低，A错误；B.合金仍能导电，B错误；C.合金具有金属特性，C正确；D.合金是一种可回收物，D错误。故选C。10．日常生活中使用的钥匙是由铝合金制成的，而不是由纯铝所制，这主要是因为铝合金的（）A．熔点低 B．耐腐蚀性强 C．硬度大 D．密度小【答案】C【解析】单质铝的硬度较小，而作为钥匙的材料，需要硬度较大，所以铝合金代替纯铝制作钥匙主要是因为铝合金的硬度大，故答案为C。11．（2020·河南濮阳高一期末）某合金耐腐蚀、强度大，它与铁的一些物理性质的比较如下表所示：熔点/℃密度硬度（金刚石为10）导电性（银为100）某合金250078铁153517从以上信息可知，该合金不适合作A．保险丝 B．门窗框 C．耐火材料 D．导弹外壳【答案】A【解析】A．某合金的熔点比铁高，铁不适宜作保险丝，则该合金更不适宜作保险丝，A正确；B．某合金的密度较小，则相同体积时质量小，硬度又大，则适合作门窗框，B错误；C．某合金的熔点比铁高，加热时不变形，适宜作耐火材料，C错误；D．某合金的熔点比铁高，硬度大，密度小，导弹外壳与空气摩擦产生的热量不能使其变形或融化，适宜作导弹外壳，D错误；答案为A。12．（2020·福建省建瓯市芝华中学高一月考）铝既能与硫酸溶液反应，又能与烧碱溶液反应，下列说法不正确的是（）A．两个反应都是氧化还原反应B．铝与硫酸反应时，硫酸作氧化剂C．铝与烧碱溶液反应时，氢氧化钠作氧化剂D．两个反应都有气体生成【答案】C【解析】【分析】铝既能与硫酸溶液反应化学方程式为：2Al+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2↑铝能与烧碱溶液反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，根据氧化还原反应的规律和具体反应作答。【详解】根据上述分析可知：A.两个反应都是氧化还原反应，A项正确；B.铝与硫酸反应时，硫酸转化为氢气，其中H元素化合价从+1价降低到0价，被还原，作氧化剂，B项正确；C.铝与烧碱溶液反应时，可理解为铝先与水反应生成氢氧化铝与氢气，生成的氢氧化铝再与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，因此水作氧化剂，C项错误；D.两个反应都有氢气生成，D项正确；答案选C。【点睛】C项是本题的难点，学生要理解铝与氢氧化钠反应的实质。13．（2020·马关县第一中学校高一期末）下列转化过程不能一步实现的是A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3C．Al→AlCl3 D．Al→NaAlO2【答案】B【解析】A、Al(OH)3加热分解Al2O3，可一步实现转化，A错误；B、氧化铝不溶于水,不能一步转化生成Al(OH)3，B正确；C、金属铝与盐酸或氯气反应均生成AlCl3，可一步转化，C错误；D、Al与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，可一步实现转化，D错误；答案选B。14．（2020·深圳市龙岗区科城实验学校高一月考）下列各组反应中能得到Al(OH)3的是()A．Al2O3加到热水中B．向NaAlO2溶液中加入过量盐酸C．将Na投入NaAlO2溶液中D．向AlCl3溶液中加入几滴NaOH溶液【答案】D【解析】A．Al2O3不与水反应，不能得到氢氧化铝，故A不选；B．NaAlO2与过量的盐酸反应生成氯化铝、氯化钠和水，不能得到氢氧化铝，故B不选；C．Na与H2O反应生成NaOH，NaOH不与NaAlO2反应，故C不选；D．少量的NaOH溶液能够与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3和NaCl，故选D；答案选D。15．（2020·安徽宣城高一期末）有些物质既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应，下列物质不具有此类性质的是A．四氧化三铁 B．碳酸氢钠 C．铝 D．氢氧化铝【答案】A【解析】A．四氧化三铁可以和强酸反应生成铁盐和亚铁盐，不能和强碱反应，故A符合题意；B．NaHCO3与盐酸反应生成氯化钠和水、二氧化碳，与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故B不符合题意；C．铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故C不符合题意；D．氢氧化铝与强碱溶液反应生成和水偏铝酸盐，与强酸反应生成盐和水，故D不符合题意；【点睛】常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质主要有：①两性物质：Al2O3、ZnO、Al(OH)3、Zn(OH)2、氨基酸、蛋白质等；②多元弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等；③弱酸的铵盐及其酸式盐：(NH4)2S、NH4HS、(NH4)2CO3、NH4HCO3、CH3COONH4等；④某些具有两性的金属：Zn、Al等。16．（2020·伊美区第二中学高一月考）下列制取CO2、通过CO2和NaAlO2溶液制取Al(OH)3、分离并加热Al(OH)3制Al2O3的装置和原理能达到实验目的的是()A．制取CO2 B． C．分离氢氧化铝 D．制氧化铝【答案】D【解析】A.浓硫酸与CaCO3反应生成CaSO4，CaSO4微溶于水，覆盖在CaCO3表面阻止反应进行，应选用稀盐酸，故A不能达到实验目的；B.该装置中通CO2的导管没有长进短出，这样操作二氧化碳不易与偏铝酸钠溶液发生反应，且易把偏铝酸钠溶液排出，故B不能达到实验目的；C.过滤时漏斗下端应贴着烧杯内壁，故C不能达到实验目的；D.Al(OH)3受热分解生成Al2O3，故D能达到实验目的。故选D。17．下列物质中既能跟稀H2SO4反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是①NaHCO3

②Al2O3

③Al(OH)3

④Al⑤(NH4)2CO3A．③④ B．②③④ C．①③④ D．全部【答案】D【解析】①NaHCO3属于弱酸酸式盐，能与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳与水，能与氢氧化钠反应生成碳酸钠与水，故①符合；②Al2O3是两性氧化物，能与硫酸反应生成硫酸铝与水，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，故②符合；③Al(OH)3是两性氢氧化物，能与硫酸反应生成硫酸铝与水，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，故③符合；④Al与硫酸反应生成硫酸铝与氢气，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气，故④符合；⑤(NH4)2CO3，加热条件下能与氢氧化钠反应生成碳酸钠、氨气和水，能与硫酸反应生成硫酸铵、二氧化碳和水，故⑤符合。答案选D。18．（2019·南昌市新建一中高一月考）由铁、锌、镁、铝四种金属中的两种组成的10g混合物与足量的盐酸反应，反应后生成的氢气在标准状况下体积为11.2L．则混合物中一定含有的金属是（）A．锌 B．铁 C．镁 D．铝【答案】D【解析】产生标准状况下11.2LH2，理论上需要锌32.5g、铁28g、镁12g、铝9g，根据平均值思想，混合物中的两种金属需要量应分别小于和大于10g，而小于混合物10g的只有铝，故一定有铝，故选D。二、非选择题19．我国高铁、航空航天、手机制造等都已经跻身世界一流水平，根据下列材料的应用回答问题。应用“复兴号”高铁车轮“鲲龙”水陆两栖飞机零部件华为折叠手机屏幕用到的材料高速钢钛合金、铝合金聚酰亚胺塑料（1）上述材料中属于有机合成材料的是______，属于金属材料的是______（写一种即可）。（2）飞机外壳用钛合金、铝合金的优点是______。（3）在对高铁钢轨中的缝隙进行焊接时，常用铝和氧化铁在高温条件下反应生成熔融状态下的铁和另一种氧化物。写出该反应的化学方程式为______，反应基本类型是______。【答案】（1）聚酰亚胺塑料高速钢或钛合金或铝合金（2）耐腐蚀、轻、硬度大等（3）置换反应【解析】【分析】高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，又称高速工具钢或锋钢，它含有钨、钼、铬、钒、钴等元素；最早的钛合金的成分为Ti-6Al-4V；常见的铝合金为硬铝合金Al—Cu—Mg系。【详解】(1)上述材料中属于有机合成材料的是聚酰亚胺塑料。属于金属材料的是高速钢或钛合金或铝合金。(2)飞机外壳用钛合金、铝合金的优点是耐腐蚀、密度小、硬度大等。(3)在对高铁钢轨中的缝隙进行焊接时，常用铝和氧化铁在高温条件下反应生成熔融状态下的铁和另一种氧化物。该反应的化学方程式为，反应基本类型是置换反应。20．为了检验市场上常见两种金属饮料瓶的主要成分，某小组取甲、乙两种饮料瓶,分别剪成小片制成样品甲和乙，并按下述步骤进行实验：I.分别取少量样品于试管中，加入盐酸，充分反应后过滤。II.分别取少量滤液于试管中，向其中滴加氢氧化钠溶液。步骤II的实验现象如下：样品甲先生成白色沉淀，后沉淀消失样品乙生成白色沉淀，并迅速变为灰绿色，最终变为红褐色（1）样品甲中金属的主要成分是__，白色沉淀消失反应的离子方程式是__。（2）样品乙进行步骤I后所得滤液中一定含有的金属离子是__，白色沉淀变为红褐色沉淀反应的化学方程式是__。【答案】（1）AlAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O（2）Fe2+4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】根据滤液甲中滴加氢氧化钠溶液，生成白色沉淀，继续滴加氢氧化钠溶液，沉淀消失，则白色沉淀为氢氧化铝；生成