高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 金属材料的性能及应用达标测试

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 金属材料的性能及应用达标测试，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
专题9第三单元金属材料的性能及应用同步练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题1．关于废旧金属处理的下列说法中不正确的是A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用B．重金属对人体有害，对废旧重金属材料的处理方法是填埋C．废旧钢铁可用于炼钢，废铁屑可用于制铁盐D．照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银2．下列说法不正确的是A．陶瓷是以黏土为主要原料，经高温烧结而成B．普通玻璃以火碱、石灰和石英砂为原料，发生复杂的物理和化学变化制得C．普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料D．向水泥中加入适量的石膏可以调节水泥硬化速率3．生铁的熔点是1100～1200℃，纯铁的熔点可能是A．1055℃ B．1100℃ C．1200℃ D．高于1200℃4．一定质量的Fe和Cu的混合物中加入少量稀硝酸，若充分反应后剩余固体质量为mg，再向其中加入少量稀硫酸，充分反应后剩余固体质量为ng，则下列判断正确的是A．加入稀硫酸前，溶液中一定有 B．m可能等于nC．m一定大于n D．最终溶液中可能有5．钛和钛合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，他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良好的“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．用于家庭装修，作钛合金装饰门 B．用于制造航天飞机C．用来制造人造骨 D．用来作保险丝6．氢能是最理想的能源，科学家们研制出一种能方便地储存、释放氢气的储氢材料，这种储氢材料是A．合金 B．无机非金属 C．合成材料 D．复合材料7．下列有关物质的性质与用途的描述错误的是A．镁铝合金能全部溶解于稀盐酸中B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料C．均能与酸、碱反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物D．硬铝具有较强的抗腐蚀能力8．据报道，某核潜艇上的核反应堆使用了液态铝钠合金作热介质。下列有关说法不恰当的是A．铝钠合金的熔点低于铝的熔点B．若将铝钠合金投入一定量的水中可得到无色澄清溶液，则合金中C．将不同组成的铝钠合金分别投入足量盐酸中，若放出越多，则合金中铝的质量分数越大D．将铝钠合金投入足量溶液中肯定有沉淀生成，不可能有铜析出9．中国传统文化对人类文化贡献巨大。在很多古代文献中都涉及到丰富的化学知识，对其理解不合理的是A．《抱朴子·黄白》中“曾青涂铁， 铁赤色如铜”主要发生了置换反应B．《浪淘沙》中“吹尽狂沙始到金”，说明金在自然界中以游离态形式存在C．《梦溪笔谈》中“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”中的剂钢是指铁的合金D．《天工开物·五金》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”炒铁是为了降低铁水中的碳含量，且熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差10．2022年北京冬奥会上，我国短道速滑队所用冰刀材料是特殊的钢材料。下列说法中正确的是A．该合金熔点比纯铁熔点高 B．该合金硬度比纯铁高C．该合金碳含量比生铁高 D．该合金属于共价晶体11．下列不属于合金的是A．青铜 B．玻璃 C．碳钢 D．生铁12．合金就是不同种金属(也包括一些非金属单质)在熔化状态下形成的一种熔合物，表格为四种金属的熔沸点，根据数据判断其中不能形成合金的是 NaCuAlFe熔点(℃)97.510836601535沸点(℃)883259524672750 A．Cu和Al B．Fe和Cu C．Al和Na D．Fe和Na13．下列家庭常用物质的主要材料，不属于金属材料的是A．炒菜用铁锅 B．香樟砧板 C．锰钢防盗门 D．微波炉用锡箔纸14．化学科学在“国之重器”的打造中发挥着重要作用。下列有关叙述正确的是A．“天问一号”探测器车身是新型铝基碳化硅复合材料，该材料的熔点很低B．在海上首飞“鲲龙”水陆两栖飞机的燃料为航空煤油，其组成元素与生物柴油相同C．长征五号火箭的箭体蒙皮材料2219铝合金，可一定程度上减轻火箭的质量D．“奋斗者”载人潜水器成功坐底，深度10909m，所用的合金潜孔钻头属于复合材料 二、多选题15．下列有关金属的说法，正确的是A．生铁和钢都是合金B．活泼的金属往往采用电解法冶炼C．纯金属与其合金相比，一般具有更低的熔点D．铝的化学性质不活泼，因此铝合金在生产、生活中应用非常广泛 三、填空题16．列举下列合金的组成和主要性能。(1)黄铜：______。(2)硬铝：______。(3)焊锡(锡铅合金)：______。(4)伍德合金：______。(5)生铁：______。17．当人体缺铁时，往往需要服用补铁剂，人体能吸收的是+2价铁元素。查看一些补铁剂的主要成分，了解其中铁元素的价态。(1)你认为可以采用什么方法检验补铁剂中铁元素的价态_________？(2)天然食品中含有的大多是+3价铁元素，为了使+3价铁元素转化为+2价铁元素并被人体更好地吸收，你认为应该采取哪些措施？请查阅资料寻找办法__________。18．某久置的溶液略显黄色，某同学认为已有部分被空气中的氧气氧化为。(1)写出被空气中的氧气氧化的离子方程式________。(2)请设计实验验证溶液中是否存在________。(3)若溶液中存在，应如何除去__________？19．从金属材料到无机非金属材料，再到高分子材料，不同的组成和性能决定了材料独特的功能和用途。(1)合金是生活中常见的材料。某合金具有密度小、强度高的优良性能，常用于制造门窗框架，该合金中含量最高的金属为_______(填元素符号)。(2)铁锈的主要成分是_______(填化学式)，它是钢铁在潮湿的空气中发生_______腐蚀的结果。(3)生产、生活中常见的无机非金属材料主要有_______。(4)结合实例比较金属材料与无机非金属材料各有什么优缺点___________。 四、实验题20．某实验小组，在学习和探究了教材中“硫酸铜晶体结晶水含量测定实验”后，进行了大胆尝试，设计并进行了含有不溶于水、也不溶于酸的杂质的硝酸铜晶体中结晶水含量的测定实验(杂质受热不分解)。实验过程及结果如下：①称空坩埚的质量为5.023g→②称坩埚加样品的质量为8.483g→③灼烧、冷却→④称坩埚加固体的质量为7.943g→⑤灼烧、冷却→⑥称坩埚加固体的质量为7.943g→⑦加入过量稀硫酸溶液后微热→⑧过滤→⑨用蒸馏水多次洗涤滤渣→⑩烘干、称量得1.040g回答下列问题：(1)该实验小组在进行实验之前，应查找一个温度值，实验过程中严格控制加热温度不能超过此温度，你认为他们要查的温度应是___的温度。(2)第⑥步称量之后，不需要再加热、冷却、称量的原因是___。(3)第⑦步加稀硫酸的目的是___，但在步骤⑦之前应将坩埚内的残渣转移到___(填仪器名称)中，并将坩埚用硫酸洗净，洗涤液一并倒入该仪器中。(4)步骤⑨要确保已经将滤渣洗涤干净，方法是：取最后一次洗涤液，测该洗涤液的pH，当该洗涤液的pH=___时，即可认为洗涤干净。(5)经过计算可知，此硝酸铜晶体的化学式是___。(6)步骤⑨应在过滤器上进行，因此滤纸上会有少量滤渣，这会造成实验结果___。A．偏大     B．偏小     C．无影响21．以下是测定胆矾(CuSO4▪nH2O)中结晶水含量的操作流程。回答以下问题：(1)写出操作名称：操作Ⅰ___，操作Ⅱ___，操作Ⅲ___。(2)重复操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，这叫做___操作，如果质量仍旧在减小，则___，直至___，目的是____。(3)操作Ⅰ的现象是___。(4)操作Ⅱ必须在___(仪器名称)中进行。
参考答案：1．B【详解】A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用，降低提炼成本，A正确；B．重金属材料填埋将会对环境造成污染，不应该填埋，B错误；C．废铁屑可以铁盐或亚铁盐，如绿矾；废旧钢铁可以炼钢，C正确；D．溴化银为感光层的材料，照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中含有银离子，通过置换可以提取金属银，D正确；答案选B。2．B【详解】A．生产陶瓷的主要原料是黏土，将黏土做成具体形状，然后高温烧结，从而获得陶瓷制品，A正确；B．普通玻璃的生产原料是火碱、石灰石和石英砂，石灰的主要成分为氧化钙，而石灰石的主要成分为碳酸钙，B不正确；C．普通硅酸盐水泥是以黏土和石灰石为主要原料，经高温烧结，再添加石膏制成，C正确；D．为调节水泥的硬化速率，向水泥中加入适量的石膏，石膏加入越多，水泥凝固越慢，D正确；故选B。3．D【详解】合金的熔点通常比各成分金属低，生铁是铁和碳的合金，合金的熔点比纯铁的熔点低，生铁的熔点是1100～1200℃，所以铁的熔点高于1200℃，故选D。4．C【分析】由题意可知，铁和铜与少量稀硝酸反应时，还原性强的铁优先与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，铜可能与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，则mg固体可能为铜或者铁和铜的混合物；加入少量稀硫酸时，溶液中的硝酸根离子在酸性条件下与剩余固体继续反应生成硝酸盐、一氧化氮和水，则充分反应后，ng固体可能为铜或者铁和铜的混合物，但质量一定小于mg，由铁和铜都能与铁离子反应可知，反应后的溶液中一定不存在铁离子。【详解】A．由分析可知，加入稀硫酸前，溶液中可能含有铜离子，故A错误；B．由分析可知，ng固体的质量一定小于mg，故B错误；C．由分析可知，ng固体的质量一定小于mg，故C正确；D．由分析可知，铁和铜都能与铁离子反应，则反应后的溶液中一定不存在铁离子，故D错误；故选C。5．D【详解】A．钛合金熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，用于家庭装修，作钛合金装饰门，故A正确；    B．钛合金熔点高、密度小，用于制造航天飞机，故B正确；C．钛合金与人体器官具有良好的“生物相容性”，可用来制造人造骨，故C正确；D．钛合金熔点高，不能用来作保险丝，故D错误；选D。6．A【详解】镧镍合金是金属金属和金属形成的合金材料，目前可以解决氢气的储存和运输问题，故选A。7．B【详解】A．镁、铝活泼性较强，都能与稀盐酸反应，A正确；B．合金要比组成其纯金属的熔点低、硬度大、强度高，镁铝合金的密度小、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，B错误；C．铝为两性金属、氧化铝为两性氧化物，均能与酸、碱反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物，C正确；D．合金要比组成其纯金属的硬度大、强度高、耐腐蚀性好，硬铝为铝合金，具有较强的抗腐蚀能力，D正确；答案选B。8．D【详解】A．合金的熔点一般低于其成分金属的熔点，A正确；B．铝钠合金若投入一定量的水中可得无色溶液，说明钠和水反应生成的氢氧化钠足以将金属铝溶解，根据、，则，B正确；C．根据金属钠和金属铝与酸反应生成氢气量的关系：，，等质量（如1g）的金属铝和金属钠，产生氢气的物质的量分别为、，金属铝产生的氢气多，所以放出的H2越多，铝的质量分数越大，C正确；D．铝钠合金投入足量氯化铜溶液中，钠和水反应生成的氢氧化钠可以和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀，若，金属铝也可能会置换出金属铜，D错误；故选D。9．D【详解】A．《抱朴子·黄白》中“曾青涂铁，铁赤色如铜”主要发生了铁与硫酸铜的置换反应，生成铜与硫酸亚铁，故A正确；B．金的化学性质稳定，淘金淘到的是金单质，说明金在自然界以游离态存在，故B正确；C．“剑刃硬度要大，需要以剂钢为刃”，所以剂钢是铁碳合金，故C正确；D．熟铁含碳量更低，延展性更好，质地也更硬，故D错误；故答案选D。10．B【详解】A．合金的熔点低于成分金属，A错误；B．合金的硬度比成分金属大，该合金硬度比纯铁高，适合用于制造冰刀，B正确；C．钢的含碳量低于生铁，C错误；D．合金属于金属晶体，D错误；故答案选B。11．B【详解】A．青铜是铜锡合金，故A正确；B．玻璃是非金属材料，不是合金，B错误；C．碳钢是铁和碳的合金，C正确；D．生铁是铁和碳的合金，D正确；故答案选B。12．D【分析】由合金的形成可知，两种金属若能够形成合金，则熔点较高的金属的熔点不能大于熔点较低的金属的沸点；【详解】A．铜的熔点低于铝的沸点，两种金属能够形成合金，A错误；B．铁的熔点低于铜的沸点，两种金属能够形成合金，B错误；C．铝的熔点低于钠的沸点，两种金属能够形成合金，C错误；D．铁的熔点高于钠的沸点，两种金属不能形成合金，D正确；答案选D。13．B【详解】A．铁锅为金属材料，不符合题意；B．香樟砧板不是金属材料，符合题意；C．锰钢为金属材料，不符合题意；D．锡箔时金属材料，不符合题意；故选B。14．C【详解】A．新型铝基碳化硅复合材料耐高温、熔点高，不易变形，故A错误；B．航空煤油属于混合物，是由不同馏分的烃组成的，组成元素是碳和氢，而生物柴油的成分是油脂，组成元素为碳、氢、氧，选项B错误；C．铝是密度较小的金属，使用铝合金可以减轻火箭质量，选项C正确；D．金属单质或合金均属于金属材料，即本项中的硬质合金应该属于金属材料，选项D错误；故选C。15．AB【详解】A．生铁和钢是含碳量不同的铁合金，故A正确；B．活泼金属较难用还原剂还原制得，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属，故B正确；C．合金的熔点一般比各组分的熔点都低，所以纯金属熔点高于合金，故C错误；D．铝的化学性质活泼，易被空气中氧气氧化生成一层氧化铝薄膜使里面的铝与外界空气隔绝，起到保护和抗腐蚀作用，所以铝合金在生产、生活中应用非常广泛，故D错误；故选AB。16．(1)黄铜是由铜和锌所组成的合金，具有良好的塑性，能承受冷热加工(2)硬铝是在铝中加入少量的铜、镁、锰等形成的坚硬的铝合金，具有坚硬、美观、轻巧、耐用、长久不锈的优点，是制造飞机的理想材料(3)焊锡是锡、铅形成合金，熔点低(4)伍德合金是铅、铋、锡和镉组成的合金，合金的熔点为70℃，比所有标准条件下为固态的金属熔点都低(5)生铁是铁、碳合金，坚硬、耐磨、铸造性好，但生铁脆，不能锻压 【详解】（1）黄铜是由铜和锌所组成的合金，具有良好的塑性和能承受冷热加工的性能，故答案为：黄铜是由铜和锌所组成的合金，具有良好的塑性，能承受冷热加工；（2）硬铝是铝中加入少量的铜、镁、锰等形成的坚硬的铝合金，具有坚硬、美观、轻巧、耐用、长久不锈的优点，是制造飞机的理想材料，故答案为：硬铝是在铝中加入少量的铜、镁、锰等形成的坚硬的铝合金，具有坚硬、美观、轻巧、耐用、长久不锈的优点，是制造飞机的理想材料；（3）焊锡是锡、铅形成合金，具有熔点低的特性，故答案为：焊锡是锡、铅形成合金，熔点低；（4）伍德合金是铅、铋、锡和镉组成的比所有标准条件下为固态的金属熔点都低的合金，故答案为：伍德合金是铅、铋、锡和镉组成的合金，合金的熔点为70℃，比所有标准条件下为固态的金属熔点都低；（5）生铁是铁、碳形成的合金，具有坚硬、耐磨、铸造性好的特性，但也具有生铁脆，不能锻压的缺陷，故答案为：生铁是铁、碳合金，坚硬、耐磨、铸造性好，但生铁脆，不能锻压。17．(1)取补铁剂少许加水配成溶液，向溶液中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则说明铁元素是+3价，若溶液不变红，则说明铁元素是+2价(2)适量服用维生素C 【详解】（1）溶液中铁离子能与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁，则检验补铁剂中的铁元素的实验方案为取补铁剂少许加水配成溶液，向溶液中滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红，则说明铁元素是+3价，若溶液不变红，则说明铁元素是+2价，故答案为：取补铁剂少许加水配成溶液，向溶液中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则说明铁元素是+3价，若溶液不变红，则说明铁元素是+2价；（2）查阅资料可知，维生素C具有还原性，可以将铁离子还原成亚铁离子，所以适量服用维生素C可以将+3价铁元素转化为+2价铁元素，有利于铁元素的吸收，故答案为：适量服用维生素C。18．(1)4Fe2+ +O2+4H+=4Fe3++2H2O(2)取少量试液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则有存在Fe3+，反之没有(3)向溶液中加入过量铁粉，Fe3+与Fe反应生成Fe2+可以除去Fe3+，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+ 【详解】（1）亚铁离子被空气中的氧气氧化的反应为酸性条件下，亚铁离子在溶液中被空气中的氧气氧化生成铁离子和水，反应的离子方程式为4Fe2+ +O2+4H+=4Fe3++2H2O，故答案为：4Fe2+ +O2+4H+=4Fe3++2H2O；（2）溶液中铁离子和硫氰酸根离子反应生成血红色溶液，则检验溶液中是否存在铁离子的实验方案为取少量试液于试管中，滴入几滴硫氰化钾溶液，若溶液变为血红色，则溶液中有存在铁离子，反之没有，故答案为：取少量试液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则有存在Fe3+，反之没有；（3）若溶液中存在铁离子，向溶液中加入过量铁粉，溶液中铁离子与铁反应生成亚铁离子可以除去铁离子，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案为：向溶液中加入过量铁粉，Fe3+与Fe反应生成Fe2+可以除去Fe3+，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。19．(1)Al(2)     Fe2O3     吸氧(3)水泥、玻璃、陶瓷(4)材料实例优点缺点金属材料钢材硬度大、强度较高、导电和导电性能好、机械加工性能好等易被腐蚀无机非金属材料玻璃性质稳定，抗腐蚀等质脆，经不起冲击  【详解】（1）铝合金具有密度小、强度高的优良性能，常用于制造门窗框架，铝合金中含量最高的金属为铝，故答案为：Al；（2）钢铁在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀生成铁锈，铁锈的主要成分为氧化铁，故答案为：Fe2O3；吸氧；（3）常见的无机非金属材料有玻璃、陶瓷、水泥等，故答案为：玻璃、陶瓷、水泥；（4）常见的金属材料为钢材，具有硬度大、强度较高、机械性能好等优点，但易被腐蚀，常见的无机非金属材料有玻璃、陶瓷、水泥等，如玻璃具有性质稳定，抗腐蚀等优点，但质脆，经不起冲击，故答案如下表：材料实例优点缺点金属材料钢材硬度大、强度较高、导电和导电性能好、机械加工性能好等易被腐蚀无机非金属材料玻璃性质稳定，抗腐蚀等质脆，经不起冲击 20．(1)硝酸铜分解温度(2)与第④步相差已不到0.001g，已经恒重(3)     防止溶解时硝酸铜水解，同时溶解可能分解生成的氧化铜等     小烧杯(4)7(5)Cu(NO3)2▪3H2O(6)B 【分析】(1)本实验是测量硝酸铜晶体中结晶水的数目，故实验过程中严格控制加热温度让晶体完全失去结晶水，但又不能使之分解，故该实验小组在进行实验之前，应查找一个温度值，不能超过此温度，他们要查的温度应是硝酸铜分解的温度，故答案为：硝酸铜分解温度；(2)由于第⑥步称量之后，所测数据与第④步相差已不到0.001g，已经恒重，说明结晶水已经完全失去，故不需要再加热、冷却、称量了，故答案为：与第④步相差已不到0.001g，已经恒重；(3)由于硝酸铜是强酸弱碱盐，易水解生成氢氧化铜沉淀，故第⑦步加稀硫酸的目的是抑制硝酸铜水解，同时溶解前期解热过程中可能因分解产生的CuO，以减小实验误差，溶解、反应一般在烧杯中进行，故但在步骤⑦之前应将坩埚内的残渣转移到小烧杯(填仪器名称)中，并将坩埚用硫酸洗净，洗涤液一并倒入该仪器中，故答案为：抑制硝酸铜水解，同时溶解前期解热过程中可能因分解产生的CuO；小烧杯；(4)由于步骤⑦加入有过量的稀硫酸，故只要最后的洗涤滤液中呈中性，则步骤⑨确保已经将滤渣洗涤干净，方法是：取最后一次洗涤液，测该洗涤液的pH，当该洗涤液的pH=7时，即可认为洗涤干净，故答案为：7；(5)由题干数据可知，所取硝酸铜晶体的质量为：8.483-5.023-1.040=2.42g，结晶水的质量为：8.483-7.943=0.54g，故硝酸铜的质量为：2.42-0.54=1.88g，故有：，解得n=3，故该硝酸铜晶体的化学式为：Cu(NO3)2▪3H2O，故答案为：Cu(NO3)2▪3H2O；(6)步骤⑨应在过滤器上进行，因此滤纸上会有少量滤渣，导致最后滤渣的质量偏小，则硝酸铜的质量偏大，结晶水的质量无影响，故导致结晶水的数目偏小，故答案为：偏小。21．(1)     加热(灼烧)     冷却     称量(2)     恒重     还要重复操作     两次称量相差不超过0.001g     保证结晶水全部失去(3)有水蒸气冒出，晶体由蓝变白(4)干燥器 【分析】(1)测定硫酸铜晶体中结晶水的含量的实验操作包括加热(灼烧)、冷却、称量、恒重，所以操作Ⅰ为加热(灼烧)，操作Ⅱ为冷却，操作Ⅲ为称量，故答案为：加热(灼烧)；冷却；称量；(2)为了确保硫酸铜晶体中结晶水全部失去，应该重复操作：加热、冷却、称量，直到相邻两次质量不超过0.001g，即重复操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ叫恒重操作，如果前后两次称量的质量相差大于0.001g，说明结晶水没有完全失去，需要继续进行恒重操作，故答案为：恒重；还要重复操作；两次称量相差不超过0.001g；确保硫酸铜晶体中结晶水全部失去；(3)进行灼烧操作是硫酸铜晶体失去结晶水变为无水硫酸铜，故有蓝色变为白色，同时水蒸气在坩埚上面凝结成水雾，故答案为：有水蒸气冒出，晶体由蓝变白；(4)由于无水硫酸铜易吸水，故冷却需在干燥器中进行，故答案为：干燥器。