高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料综合训练题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料综合训练题，共5页。
课时作业15 金属材料


[学业达标]


1．下列说法不正确的是( )


A．我国有丰富的稀土资源，要合理开采


B．稀土金属在自然界中含量很少，只能用于生产合金


C．稀土金属用途广泛，被称为“冶金工业的维生素”


D．稀土元素的化学性质相似


2．下列说法中不正确的是( )


A．人类历史上使用最早的合金是青铜


B．钢属于铁合金


C．目前世界上使用量最大的合金是铝合金


D．目前世界上用途最广的是合金钢


3．下列关于合金的叙述中正确的是( )


A．合金是由两种或多种金属熔合而成的


B．日常生活中用到的五角硬币属于铜合金


C．合金在任何情况下都比单一金属性能优良


D．钢不属于合金


4．由于铝制品对大脑发育有不良影响，厨具中铝制品已逐步被不锈钢代替，不锈钢的组成是( )


A．含铁、锌、铜的合金 B．含铁、镁、铝的合金


C．含铁、铬、镍的合金 D．普通钢表面镀镍


5．纯铁的熔点为1 535 ℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在1 200 ℃左右就熔化了，这是因为( )


A．铁的纯度越高，熔点越低


B．合金的熔点比其成分物质的熔点高


C．形成了铁碳合金，所以熔点变低


D．在高炉中熔化的过程发生了化学反应


6．用于制造飞机的材料应具备高比强度(断裂强度/密度)，还应具备密度小、质地轻的特点。你认为下列材料中可用于飞机制造业的是( )


A．Mg­Al合金 B．黄铜(Cu­Zn合金)


C．Na­K合金 D．生铁(Fe­C合金)


7．除去镁粉中的少量铝粉，可选用( )


A．硫酸 B．氨水


C．盐酸 D．氢氧化钠溶液


8．足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是( )


A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸


C．盐酸 D．氢氧化钡溶液


9．等量镁铝合金粉末分别与足量下列四种物质充分反应，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


10．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．1.0 ml·L－1 B．2.0 ml·L－1


C．1.5 ml·L－1 D．3.0 ml·L－1


11．铝、钠混合物投入足量的水中，充分反应后，得到澄清溶液，并收集到4.48 L H2(标准状况)，若钠的物质的量为0.1 ml，则铝的物质的量为( )


A．0.2 ml B．0.1 ml


C．0.05 ml D．0.025 ml


12．将10 g铁碳合金放入O2中高温灼烧，反应后的气体通入到过量石灰水中得沉淀1.4 g。则此铁碳合金是( )


A．生铁 B．高碳钢


C．中碳钢 D．低碳钢


13．某金属(或合金)与盐酸反应时，生成H2的质量与消耗金属质量的关系如下图所示，此金属可能是( )





A．纯锌 B．纯铁


C．镁铝合金 D．铜铁合金


14．放在手心就能熔化的稀有金属镓，其沸点为2 403 ℃，更奇妙的是镓熔化后在－120 ℃仍不易凝固；在常温下几乎不与氧气和水反应，但能溶于强酸和强碱；与其他金属熔合可改善合金性能；与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。下列有关镓的性质和用途的叙述错误的是( )


A．镓的熔点高


B．镓的性质与铝类似


C．镓能够与盐酸反应生成气体


D．镓可与多种金属形成合金


15．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是( )


A．用来做保险丝


B．用于制造航天飞机


C．用来制造人造骨


D．用于家庭装修，做钛合金装饰门


16．根据你学过的有关金属的知识，回答下列问题(已知：铜、锌能与硝酸反应，而金不反应)：


(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，如图所示，铜常用于制造货币的原因可能是________(填字母)。





A．铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型


B．铜的性质不活泼，不易被腐蚀


C．我国较早地掌握了湿法冶炼铜的技术


D．自然界有大量的游离态的铜


(2)铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是________(填化学式，不同)，常见的铁的氧化物还有________、________。


(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为________________________________________________________________________


________________________________________________________________________。


(4)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是__________币，黑色物质是______________(填名称)，形成这种物质的化学方程式为________________________，绿色物质是________(填化学式)，这枚金属币的真面目为________色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是__________币，表面一直未被氧化的原因是________________________________________________________________________


________________________________________________________________________。


(5)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中能有效鉴别其真假的是________________(填字母)。


A．观察颜色


B．查看图案


C．用手掂量轻重


D．滴一滴硝酸在币的表面，观察现象





[等级突破]








17．某课外活动小组，收集了一种合金进行研究。


(1)外观暗灰色，表面光滑；


(2)在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色；合金片熔化，但不滴落；


(3)取刮去表皮的金属10.0 g，放入足量H2SO4中，收集到标准状况下的H2 9.96 L；


(4)另取刮去表皮的金属10.0 g，放入足量NaOH溶液中，也收集到标准状况下的H2 9.96 L。试据此判断，合金中一定含有的元素是________(写元素符号)；下列元素可能含有的是________(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，它们的质量比是________。


18．把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 ml·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 ml·L－1(溶液体积变化忽略不计)。求：


(1)反应中消耗HCl的物质的量；


(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
































课时作业15 金属材料


1．解析：稀土金属用途广泛，它既可单独使用，也可用于生产合金，B项错误。


答案：B


2．解析：目前世界上使用量最大的合金是铁合金。


答案：C


3．解析：合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的，A项错误；在机械加工时，合金的性能一般较单一金属优良，但并不是任何情况下都是，如纯铝导电性比铝合金要强，C项错误；钢是铁碳合金，D项错误。


答案：B


4．答案：C


5．解析：合金的熔点比成分金属的低。


答案：C


6．解析：黄铜、生铁密度较大，且生铁易断裂；Na­K合金熔点低，常温下为液体，选项B、C、D不正确。


答案：A


7．答案：D


8．解析：铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式分别为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑，即Al～3H＋，Al～OH－，可知1 ml Al需NaOH：1 ml，稀H2SO4：eq \f(3,2)ml，HCl：3 ml，Ba(OH)2：0.5 ml。故应选D。


答案：D


9．答案：B


10．答案：B


11．解析：0.1 ml Na产生H2的物质的量为0.05 ml，生成0.1 ml NaOH，而反应共释放H2为4.48 L/22.4 L·ml－1＝0.2 ml，因此Al与NaOH反应放出0.15 ml H2，


2Al ～ 3H2


2 3


x 0.15 ml


x＝0.1 ml。


答案：B


12．解析：n(CaCO3)＝eq \f(1.4 g,100 g·ml－1)＝0.014 ml，


由碳元素守恒，得铁碳合金中碳单质的物质的量也为0.014 ml，


m(C)＝0.014 ml×12 g·ml－1＝0.168 g，


故w(C)＝eq \f(0.168 g,10 g)×100%＝1.68%，


所以该铁碳合金属于高碳钢。


答案：B


13．解析：由题图可知，金属质量为30 g时，产生氢气的质量为1 g。用极值法：假设每一种金属的质量都为30 g，然后分别计算出产生氢气的质量。A项纯锌产生氢气的质量小于1 g；B项纯铁产生氢气的质量大于1 g；C项镁产生氢气的质量大于1 g，铝产生氢气的质量大于1 g，所以镁、铝按一定比例组成的合金产生氢气的质量不可能为1 g；D项铁产生氢气的质量大于1 g，铜不产生氢气，所以铜、铁按一定比例组成的合金产生氢气的质量可能为1 g。


答案：D


14．解析：从题给信息可知镓的熔点低但沸点很高，这说明它很易与其他金属熔合在一起形成合金。


答案：A


15．解析：由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排异反应，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，做钛合金装饰门，D正确；只有A错误，由于其熔点高，不适合做保险丝。


答案：A


16．解析：(1)铜钱作为货币，首先应易得，其次不容易被腐蚀。(2)铁锈的主要成分为Fe2O3·nH2O，常见的铁的氧化物还有FeO和Fe3O4。(3)Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。(4)Cu与O2反应生成黑色的CuO：2Cu＋O2===2CuO，Cu在空气中“生锈”的化学方程式为2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu(OH)2CO3(绿色)；Au的化学性质不活泼，不与空气中的O2反应。(5)有些假金币外形图案、颜色与Au相近，密度与真金币相当，用手掂量不出来，假金币中的Zn、Cu均可与HNO3反应产生大量气泡，而Au不与HNO3反应。


答案：(1)ABC (2)Fe2O3·nH2O FeO Fe3O4 (3)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O (4)铜 氧化铜 2Cu＋O2===2CuO Cu2(OH)2CO3 紫红 金 金的化学性质不活泼，不易被氧化 (5)D


17．解析：焰色反应呈绿色，表明此合金中含有铜。相等质量的合金分别与H2SO4溶液、NaOH溶液反应，放出等体积的H2，表明该合金中含有铝，且不含其他比铜活泼的金属，否则与酸反应放出H2多。


2Al ～ 3H2


54 g 67.2 L


m(Al) 9.96 L


m(Al)≈8.0 g，则m(Cu)＝10.0 g－8.0 g＝2.0 g


m(Cu)m(Al)＝14


答案：Cu、Al a m(Cu)m(Al)＝14


18．解析：(1)消耗HCl的物质的量：0.2 L×5 ml·L－1－0.2 L×4.6 ml·L－1＝0.08 ml。


(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。


2Al ＋ 6HCl===2AlCl3＋3H2↑


2 ml 6 ml


x 3x


Fe ＋ 2HCl===FeCl2＋H2↑


1 ml 2 ml


y 2y


eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(27g·ml－1×x＋56 g·ml－1×y＝1.1 g,3x＋2y＝0.08 ml))


解得：x＝0.02 ml，y＝0.01 ml


答案：(1)0.08 ml


(2)Al：0.02 ml；Fe：0.01 ml