化学必修 第一册第二节 金属材料当堂达标检测题

第二节  金属材料

(一)基础巩固

1.下列文物的材质属于合金的是                        (　　)

A.新石器彩陶缸

B.商代青铜四羊方尊

C.战国水晶杯

D.西汉素纱衣

解析:青铜属于铜合金。

答案:B

2.下列关于不锈钢和普通钢的认识中正确的是           (　　)

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,因此物理性质是一样的

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:不锈钢是在普通钢的基础上,加入Cr、Ni等多种元素炼制成的钢材,它在空气中能保持金属光泽,具有不易生锈的特性。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,B项正确。

答案:B

3.镁铝合金被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中正确的是                     (　　)

A.此合金的熔点比镁和铝的熔点都高

B.此合金能全部溶解于稀盐酸中

C.此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中

D.此合金不能全部溶于过量FeCl3溶液中

答案:B

4.中国银行发行的中国航天普通纪念币,面额为10元,直径为27毫米,材质为双色铜合金。下列关于合金的叙述不正确的是       (　　)

A.铜合金和单质铜一样,具有良好的导电性、导热性和延展性

B.铜合金的硬度比单质铜大

C.铜合金的熔点比单质铜低

D.该纪念币能完全溶解于稀硫酸中

答案:D

5.(2022·江苏扬州高一检测)“神舟十三号”与“天和号”核心舱的成功对接,标志着中国的航空铝材处于世界领先的行列。下列关于铝合金的说法错误的是                                       (　　)

A.铝合金是一种混合物,它比纯铝的熔点低

B.高温铝液易被氧化,铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼

C.镁铝合金耐腐蚀,但能被烧碱(NaOH)腐蚀

D.镁铝合金在盐酸中无法溶解

解析: 合金均为混合物,合金的熔点比各成分金属的熔点低,所以铝合金的熔点比纯铝的熔点低,故A项正确;铝易被氧化,铝合金在熔剂层覆盖下熔炼可隔绝空气,防止高温铝液被O2氧化,故B项正确;镁铝合金中的铝能与NaOH溶液反应,故C项正确;镁、铝都能与盐酸反应,能完全溶解,故D项错误。

答案:D

6.纯铁的熔点为1 535 ℃,而在高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)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.生铁在高炉内熔化的过程中发生了化学反应

解析:合金的熔点低于其成分物质的熔点,纯铁熔点较高,所以高炉中炼铁时,生铁在1 200 ℃左右就熔化了;熔化没有新物质生成,是物理变化。

答案:C

7.若1.8 g某金属与足量盐酸反应,放出2.24 L H2(标准状况),则该金属是                                                   (　　)

A.Al       B.Mg       C.Fe       D.Zn

解析:解答本题的难点在于该金属的价态不明确,若知道该金属在化合物中的价态,由H2的物质的量便可得该金属的物质的量,从而得摩尔质量,最终得该金属的相对原子质量,便可解决问题。由此我们假设金属为R,反应后生成的化合物中R元素的化合价分别为+1价、+2价、+3价。当化合价为+1价时,M(R)=9 g·mol-1;当化合价为+2价时,M(R)=18 g·mol-1;当化合价为+3价时,M(R)=27 g·mol-1,综合考虑,正确的只有当化合价为+3价时,R为Al时合适。

答案:A

8.用铝箔包着2.3 g金属钠,放入50 mL水中,放出的H2体积(标准状况)                                                     (　　)

A.小于1.12 L

B.等于1.12 L

C.大于1.12 L

D.不能确定

解析: 钠与水发生反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑,2.3 g钠为0.1 mol ,根据化学方程式得生成氢气0.05 mol,标况下的体积为1.12 L;铝箔表面的氧化铝是两性氧化物,与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水,金属铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,故氢气体积大于1.12 L,故选C项。

答案:C

(二)拓展提高

9.(2022·广东中山第二中学高一月考)现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H,它们之间能发生如图所示反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。

请根据信息回答下列问题。

(1)写出下列物质的化学式:A　        ,B　　　　　, 

C　　　　　。 

(2)写出下列反应的离子方程式。

反应③:　                              ; 

反应⑤:　                             。 

解析: 由图可知,金属单质A的焰色为黄色,则A为Na,Na与水反应生成物质D(NaOH )和气体甲(H2),NaOH溶液与金属B反应生成H2,则B是Al,H2与黄绿色气体(Cl2)反应生成气体丙(HCl),HCl溶于水得到物质E(盐酸),盐酸与金属C反应生成物质F,物质F与Cl2反应生成物质G,G与NaOH反应生成红褐色沉淀H[Fe(OH)3],则G为FeCl3,F为FeCl2,C为Fe。

(1)由以上分析可知A为Na,B为Al,C为Fe。(2)反应③是Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑,反应⑤的化学方程式为2FeCl2+Cl22FeCl3,改写为离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。

答案: (1)Na　Al　Fe

(2) 2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑　2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-

(三)挑战创新

10.某课外兴趣小组为探究某种铝合金(合金元素为Mg、Al)是否符合国家质量标准(国家规定其中铝含量不能低于78%),设计下图装置进行实验。

(1)检验该装置的气密性的方法:                            　。 

(2)合金样品固体M与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为　    。 

(3)倾斜左边装置使氢氧化钠溶液(足量)与质量为a的合金粉末(固体M)充分反应,待反应停止后,进入量气管的气体的体积为V(已折算成标准状况),若量气管最大量程为50 mL,则固体M中铝的质量[m(Al)]范围为　          。 

(4)若将装置中的氢氧化钠溶液替换为足量的盐酸,则反应停止后量气管内气体体积　　　　(填“>”“<”或“=”)V。 

解析: (1)利用压强差法检查装置的气密性。

(2)Mg、Al中只有Al可与NaOH反应: 2OH-+2Al+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑。

(3)量气管最大量程为50 mL,即产生H2的体积最大为50 mL,设产生

50 mL H2需要Al的质量为x。

2Al　　~　　3H2↑

54 g　　　   3 mol

x　　　  

=,

x≈0.04 g。

产生气体的体积不能超过量气管的最大量程,故0<m(Al)<0.04 g。

(4)若换为盐酸,则Mg与盐酸反应也产生H2,所以大于使用氢氧化钠溶液产生的气体体积。

答案: (1)安装好装置并在量气管内加入水,向下或向上移动水准管,静置片刻,若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差,说明装置气密性良好

(2) 2OH-+2Al+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑

 (3)0<m(Al)<0.04 g[或m(Al)<0.04 g]

(4)>