人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料同步训练题

第二节　金属材料

第1课时　常见的合金及应用

一、铁合金

1．合金的概述

(1)合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

(2)特征

①合金是混合物，其有各成分金属的化学性质。

②合金的熔点一般低于各成分金属的熔点。

③合金的硬度一般高于各成分金属的硬度。

④合金的性能可通过所添加的合金元素的种类、含量及生成合金的条件等加以调节。

2．铁合金

(1)合金一定是由金属组成的混合物吗？

(2)合金比成分金属的硬度大，原因是什么？

二、铝和铝合金

1．铝、氧化铝的性质

(1)铝、氧化铝与稀盐酸反应

(2)铝、氧化铝与NaOH溶液反应

(3)实验结论：

①铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和氢气。

②氧化铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和水。

2．铝合金

铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，密度小，强度高，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。

(1)硬铝、钢铁、水银均属于合金(　　)

(2)镁铝熔合成合金的过程发生了化学变化(　　)

(3)铝与盐酸、NaOH溶液反应的产物相同(　　)

(4)等量的铝分别与足量盐酸和NaOH溶液反应时，产生H2的量相同(　　)

(5)铝与NaOH溶液反应，氧化剂是NaOH和H2O(　　)

(6)Al2O3溶于过量的氨水生成NH4AlO2(　　)

(1)铝是活泼金属，但在日常生活中铝制品却能稳定存在，原因是什么？

(2)结合Al2O3的性质，说明什么是两性氧化物。

三、新型合金

1．储氢合金：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni合金，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。

2．其他新型合金：钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。

3．用途广泛的稀土金属

(1)镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。

我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。

(2)稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为冶金工业的维生素。

(3)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。

随堂练习：

1.(2020浙江宁波镇海中学高一检测)马踏飞燕是我国的旅游标志,出土的马踏飞燕是由青铜制成的。下列有关该标志的叙述不正确的是(　　)

A.青铜硬度比纯铜的硬度小

B.青铜的主要成分是Cu、Sn、Pb等

C.青铜的熔点比纯铜的熔点低

D.青铜是我国使用最早的合金

2.等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应,放出氢气最多的是(　　)

A.NaOH溶液 B.稀硫酸

C.蔗糖溶液 D.NaCl溶液

3.用铜锌合金制成的黄铜制品常被误认为是黄金,下列方法中不能区分其真伪的是(　　)

A.观察外观 B.放入盐酸中

C.测定密度 D.高温灼烧

4.自然界里常见金属元素存在最多的是铝,其次是铁,铜的含量较少。然而人类冶炼金属获得成功最早的反而是含量较少的铜,含量最多的铝最迟被冶炼出来。金属是当今社会不可缺少的材料之一。下列有关金属的说法错误的是(　　)

A.铜比铝先获得成功冶炼的原因是铜矿较易被还原,铝矿很难被还原

B.目前已制得的纯金属只有几十种,但制得的合金已达几千种,大量使用的不是纯金属而是它们的合金

C.生铁易生锈不耐腐蚀,但纯铁具有耐腐蚀性,所以不锈钢应是最纯的铁

D.废弃铝制包装既浪费金属材料又造成环境污染

5.除去MgO中的Al2O3可选用的试剂是(　　)

A.NaOH溶液 B.硝酸

C.浓硫酸 D.稀盐酸

6.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:

还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合做(　　)

A.导线 B.门窗框

C.炉具 D.飞机外壳

7.铁和铝是生产、生活中应用最广泛的金属材料。

现有铁、铝的混合物进行如下实验:

(l)操作X的名称是　　　　　　　　　　　。 

(2)气体A是　　　　　　　。 

(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,生成　　　　　　(填化学式),A在该反应中作为　　　　　　　(填“氧化剂”或“还原剂”)。 

(4)溶液B中阴离子除OH-外还有　　　　　,溶液D中存在的金属离子为　　　　　　　。 

课后作业：

1.(双选)金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组在实验室探究Ti、Mg、Cu的活动性顺序。他们在相同温度下,取大小相同的三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如下:

下列有关三种金属的说法正确的是(　　)

A.三种金属的活动性由强到弱的顺序是Mg、Ti、Cu

B.若钛粉中混有Mg,提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg

C.用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径

D.Cu和稀盐酸不发生化学反应

2.铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道,目前已经能冶炼出纯度较高的铁。你估计这种“纯铁”不会具有的性质是(　　)

A.硬度比生铁小

B.熔、沸点比生铁高

C.能与Fe2(SO4)3溶液反应

D.不能与盐酸反应

3.在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉,反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L,该NaOH溶液的浓度为(　　)

A.1 mol·L-1 B.2 mol·L-1

C.1.5 mol·L-1 D.3 mol·L-1

4.下列说法不正确的是(　　)

A.钠和钾的合金可用于快中子反应堆做热交换剂

B.氧化镁(熔点2 800 ℃)是优良的耐高温材料

C.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可做储氢材料

D.2.4 g镁在足量的氧气中燃烧,转移的电子数为0.1NA

5.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:

其中不能形成合金的是(　　)

A.Cu和Al B.Fe和Cu

C.Fe和Na D.Al和Na

6.在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯,两个烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液,天平处于平衡状态,当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸和碱都是足量的)充分反应后,天平(　　)

A.保持平衡 B.左高右低

C.左低右高 D.无法确定

7.在一个铝制的易拉罐内充满CO2气体,然后往罐内注入足量的NaOH溶液,立即用胶布密封罐口。经过一段时间后,罐壁内凹而瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起来。

(1)罐壁内凹而瘪的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)罐再鼓起来的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　,离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

8.某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究(已知铜元素的焰色试验呈绿色)。

(1)外观暗灰色,表皮光滑;

(2)在酒精灯上灼烧,火焰呈绿色,合金片熔化,但不滴落;

(3)取刮去表皮的合金10 g,放入足量的稀硫酸中,收集到标准状况下的H2 8.96 L;

(4)另取刮去表皮的合金10 g,放入足量的NaOH溶液中,也收集到标准状况下的H2 8.96 L。

试据此判断,该合金中一定含有的元素是　　　　　　(写元素符号),可能含有的元素是　　　(填选项编号)。 

A.Ag B.Mg C.Na D.Fe

如果该合金中只含两种元素,则二者的质量比是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

9.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Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%,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　　　　　　(填序号)。 

a.Ⅰ、Ⅱ中的操作均包含过滤

b.溶液A中ZnSO4的质量大于CuSO4

c.溶液A的质量小于溶液B

d.溶液C中溶质的质量分数小于溶液B