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1、
課時作業(yè)18 用途廣泛的金屬材料
時間:45分鐘 滿分:100分
一、選擇題(每小題4分,共48分)
1.鋁鎂合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑、裝潢材料,主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等,下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是( )
A.不易生銹 B.導電導熱性好
C.密度小 D.強度高
解析:題目中所提到的用途與導電導熱性無關(guān)。鎂鋁合金具有性質(zhì)穩(wěn)定、質(zhì)地輕、硬度大等特點,且外觀漂亮,適合于作裝潢材料,而金屬的導電性用于制作電線電纜。
答案:B
2.合金在推動人類文明中起到了重要的作用。下列說法正確的是( )
A.戰(zhàn)國時期的青銅器由銅鋅
2、合金鑄造而成
B.所有合金材料都具有較強的抗腐蝕能力
C.生鐵的硬度大于鋼的硬度,常用于鍛造各種零件
D.改變原料的配比、改變生成合金的條件,可得到有不同性能的合金
解析:銅鋅合金是黃銅,青銅一般是銅錫合金,A錯誤;不銹鋼等合金具有較強的抗腐蝕能力,但有些合金的抗腐蝕能力弱,如碳素鋼,B錯誤;生鐵硬度大、抗壓、性脆,可用于鑄造,但不能用于鍛造,C錯誤;合金配比不同其性能不同,D正確。
答案:D
3.現(xiàn)代建筑的門窗框架常用電鍍加工成的古銅色硬鋁制造。取硬鋁樣品進行如下圖所示的實驗(每一步試劑均過量),由此可推知,硬鋁的組成為(已知Si與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2)( )
樣品
A
3、.Al,Cu,Mg,Si B.Al,Mg,Si,Zn
C.Al,F(xiàn)e,C,Cu D.Al,Si,Zn,Na
解析:根據(jù)硬鋁樣品反應(yīng)圖示,硬鋁中存在與稀鹽酸反應(yīng)的成分(Al,Mg),反應(yīng)不溶物能與NaOH溶液反應(yīng)生成H2(Si),還有不溶物(Cu)。
答案:A
4.某金屬與鹽酸反應(yīng)時,生成H2的質(zhì)量與消耗金屬質(zhì)量的關(guān)系如下圖所示,此金屬可能是( )
A.純鋅 B.純鐵
C.鎂鋁合金 D.銅鐵合金
解析:首先由圖可知,消耗金屬質(zhì)量為30 g時,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為1 g,即0.5 mol。用極值法:假設(shè)每一種金屬都與酸反應(yīng)產(chǎn)生0.5 mol H2,然后分別計算出消耗
4、金屬的質(zhì)量。A項需32.5 g,B項需28 g,C項需12~9 g,D項大于28 g。故選D。
答案:D
5.某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示:
某合金
鐵
熔點(℃)
2 500
1 535
密度(g/cm3)
3.00
7.86
硬度(金剛石為10)
7.4
4.5
導電性(銀為100)
2.3
17
還知該合金耐腐蝕,從以上性能看,該合金不適合做( )
A.導線 B.門窗框
C.爐具 D.飛機外殼
解析:綜合考慮各參數(shù),該合金的密度大、導電性差,不宜做導線。
答案:A
6.鋼鐵、鋁合金、銅合金三種合金具有廣泛的用途,下列說法正
5、確的是( )
A.碳鋼與生鐵的主要成分相同,所以性能相同
B.鎂鋁合金可用于制造飛機、汽車等部件
C.銅合金具有優(yōu)良的導電、導熱性能,但耐腐蝕能力較差
D.鋁鐵合金具有很高的熔點,能用于制造火箭外層材料
解析:碳鋼和生鐵都是鐵碳合金,二者含碳量不同,所以性能差異很大,A錯誤;鎂鋁合金具有質(zhì)地輕、硬度大、耐腐蝕等性能,決定了其能用于制造飛機、汽車等部件,B正確;銅是不活潑金屬,其合金性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕能力很強,C錯誤;一般合金的熔點比成分金屬的低,鋁鐵合金的熔點低于單質(zhì)鐵的熔點,不能用于制造火箭外層材料,D錯誤。
答案:B
7.世界上一次性建成的最長高速鐵路——京滬高鐵,計劃于20
6、11年6月底通車。列車時速高達380公里,車廂大部分采用鋁合金材料制造,這是因為鋁合金( )
A.比純鋁熔點高
B.具有比較活潑的化學性質(zhì)
C.各種成分在自然界中含量豐富,容易獲取
D.質(zhì)量輕,強度大,抗腐蝕能力比較強
解析:車廂大部分采用鋁合金材料制造,這是因為鋁合金具有質(zhì)量輕,強度大,抗腐蝕能力比較強等優(yōu)點。
答案:D
8.下列有關(guān)金屬或合金的說法正確的是( )
①合金中至少含兩種金屬;②合金中的元素以化合物形式存在;③合金中一定含有金屬;④黃金具有非常好的延展性,但由于非常稀缺,所以不可能大量應(yīng)用于產(chǎn)品包裝;⑤合金的強度和硬度一般比組成它的純金屬更高,抗腐蝕性能等也更
7、好;⑥常溫下汞是液體,所以汞應(yīng)該屬于非金屬。
A.①②③⑤ B.①②④⑥
C.①③④⑤ D.③④⑤
解析:對合金概念的理解,應(yīng)注意以下幾點:合金是金屬與金屬(或非金屬)熔合形成的,所以一定是混合物;合金中至少含有一種金屬,同時也可能含有非金屬;合金具有金屬通性,且合金有許多優(yōu)良的性能,在某些方面優(yōu)于純金屬。由于黃金非常稀缺,故不可能大量應(yīng)用于產(chǎn)品包裝;常溫下汞雖然為液體,但由于汞的化學性質(zhì)非?;顫?,具有金屬的通性,故汞屬于金屬。
答案:D
9.金屬及其制品在腐蝕介質(zhì)中很容易被腐蝕,其使用壽命大為降低。因此只有對腐蝕介質(zhì)中的金屬及其制品采取防護措施,才能保證金屬工藝設(shè)備的安全性
8、和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順利進行。下列對金屬及其制品的防護措施中錯誤的是( )
A.鐵鍋用完后,用水刷去其表面的油污,置潮濕處保存
B.通過特殊工藝,增加鋁制品表面的氧化膜厚度
C.對于易生銹的鐵制品(如防護網(wǎng))要定期涂刷防護漆
D.把Cr、Ni等金屬加入到普通鋼里制成不銹鋼
答案:A
10.現(xiàn)有一塊鋁鐵合金,欲測定其鋁的質(zhì)量分數(shù),切下W g合金,溶于鹽酸中,再加入過量NaOH溶液,濾出沉淀,將沉淀在空氣中充分灼燒,最后得到W g紅棕色粉末。則此合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)約為( )
A.20% B.30%
C.70% D.80%
解析:將鋁鐵合金粉末溶于足量鹽酸中,加入過量NaOH溶
9、液,沉淀為氫氧化鐵,灼燒后得到的紅棕色固體為氧化鐵,氧化鐵質(zhì)量等于合金的質(zhì)量,利用組成可知Fe2O3中O元素的質(zhì)量等于合金中Al的質(zhì)量,則合金中Al的質(zhì)量分數(shù)=氧化鐵中氧的質(zhì)量分數(shù)=100%=30%。
答案:B
11.某MgAl合金,放入足量HCl溶液中,生成H2的體積在標準狀況下是2 240 mL;同質(zhì)量該MgAl合金放入足量NaOH溶液中,生成H2的體積在標準狀況下是2 016 mL。則合金中Mg、Al質(zhì)量之比是( )
A.11 B.61
C.16 D.427
答案:D
12.燃燒鎂和某種金屬組成的合金時,所形成氧化物的質(zhì)量是反應(yīng)前合金質(zhì)量的2.3倍,則合金中
10、的一種金屬為( )
A.Be B.Li
C.Na D.Al
答案:A
二、非選擇題(共52分)
13.(10分)為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用,某同學設(shè)計的回收利用方案如下:
(1)操作①的名稱是________,濾渣B含有________(填化學式)。
(2)反應(yīng)①的離子方程式是_____________________________。
(3)若要從濾液D得到綠礬晶體,必須進行的實驗操作步驟:________、冷卻結(jié)晶、過濾、自然干燥,在這一系列操作中沒有用到的儀器有________(填序號)。
A.漏斗 B.坩堝
C.燒杯 D.玻璃棒
11、(4)試劑Y應(yīng)該是一種________(填“氧化劑”或“還原劑”),它不可能是________(填序號)。
A.H2O2 B.H2
C.O2 D.Fe
解析:合金中Fe、Cu不能與NaOH溶液反應(yīng),Al可發(fā)生反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,則A為NaAlO2和NaOH的混合液,B為Fe、Cu混合物;濾液A中通入過量氣體X生成沉淀C,則X為CO2,C為Al(OH)3,發(fā)生反應(yīng)為CO2+AlO+2H2O===HCO+Al(OH)3↓,F(xiàn)e、Cu混合物B中加稀硫酸,F(xiàn)e溶解,則濾液D為FeSO4溶液,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等操作可得綠礬;濾渣E為Cu,Cu
12、與稀硫酸不反應(yīng),若使Cu溶解,試劑Y應(yīng)為氧化劑,可以是H2O2或O2。
答案:(1)過濾 Fe、Cu
(2)CO2+AlO+2H2O===HCO+Al(OH)3↓
(3)蒸發(fā)濃縮 B (4)氧化劑 B、D
14.(10分)近年來,我國某些地區(qū)出現(xiàn)了私自開采黃金的現(xiàn)象。試回答下列問題:
(1)提煉黃金的過程一般要使用化學藥品氰化物,其直接后果是( )
①污染水體;②破壞臭氧層;③危害工人的生命與健康;④破壞植被
A.①② B.①②③
C.②④ D.①③④
(2)古代的“藥金”外觀與金相似,常被誤認為金子。它的冶煉方法如下:將ZnCO3、赤銅(Cu2O)、木炭混合加熱到
13、800℃,得到金光閃閃的“藥金”,則藥金的主要成分是________,有關(guān)化學方程式為________________________________________________________。
(3)用“藥金”制成的假金元寶欺騙人的事件屢有發(fā)生。下列能區(qū)別其真?zhèn)蔚姆椒ㄊ? )
A.測定密度 B.放入硝酸中
C.放入鹽酸中 D.觀察外表
解析:(1)提煉黃金所使用的氰化物為劇毒物質(zhì),危害工人的身體健康,排入環(huán)境會污染水體,破壞植被。(2)由題中所給信息可知,發(fā)生的反應(yīng)為ZnCO3的分解,碳還原氧化鋅和氧化亞銅,所得“藥金”為銅鋅合金。(3)利用金的不活潑性和銅鋅合金中的
14、鋅較為活潑的性質(zhì),可用酸對其進行鑒別,能部分溶解的為“藥金”, 也可用密度的大小對其進行鑒別。
答案:(1)D (2)銅鋅合金 ZnCO3ZnO+CO2↑,C+2Cu2O4Cu+CO2↑, C+2ZnO2Zn+CO2↑ (3)ABC
15.(10分)某鋁合金中含有元素鋁、鎂、銅、硅,為了測定該合金中鋁的含量,設(shè)計了如下實驗,請回答有關(guān)問題:
(1)稱取樣品a g(精確到0.1 g),稱量時通常使用的主要儀器的名稱是________。
(2)將樣品溶解于足量的稀鹽酸,過濾并洗滌濾渣。濾液中主要含有________,濾渣為________,溶解、過濾用到的玻璃儀器是____________
15、________________________。
(3)向濾液中加過量的氫氧化鈉溶液,過濾并洗滌濾渣。有關(guān)的離子方程式是______________________________________。
(4)向步驟(3)的濾液中通入足量的二氧化碳氣體,過濾并洗滌濾渣。有關(guān)的離子方程式是________________________________。
(5)將步驟(4)中所得的濾渣烘干并灼燒至恒重、冷卻后稱量,其質(zhì)量為b g。有關(guān)反應(yīng)的化學方程式是________,原樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)是________。
解析:(1)稱取a g樣品使用的主要儀器為托盤天平。
(2)合金中Al、Mg可
16、與鹽酸反應(yīng)生成AlCl3、MgCl2和H2,而Cu、Si不溶于鹽酸,故樣品溶于鹽酸后過濾可得Cu、Si,濾液中主要含AlCl3和MgCl2。
(3)向(2)的濾液中加過量NaOH溶液,發(fā)生的反應(yīng)為Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Al3++4OH-===AlO+2H2O,過濾后濾液中含AlO、OH-。
(4)向含AlO、OH-的濾液中通入足量CO2,發(fā)生的反應(yīng)為OH-+CO2===HCO、AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO,過濾可得Al(OH)3。
(5)所得b g固體為Al2O3,故合金中含Al的質(zhì)量分數(shù)為100%=%。
答案:(1)托盤天平
(2)Mg
17、Cl2、AlCl3 Cu、Si 燒杯、玻璃棒、漏斗
(3)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Al3++4OH-===AlO+2H2O
(4)OH-+CO2===HCO,AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
(5)2Al(OH)3灼燒,Al2O3+3H2O %
16.(11分)有一鎂鋁合金共21 g,把其加入到1 L 5 mol/L的鹽酸中,共收集到標準狀況下的氣體22.4 L。
(1)關(guān)于合金的下列說法正確的有________。
a.合金只能由兩種或兩種以上的金屬組成
b.合金的硬度一般比其組成成分金屬的硬度大
c.鎂鋁熔成合金的過程是一個化學過程
18、d.合金的熔點一般比其組成成分的熔點低
e.合金具備金屬的特性
(2)該合金中鎂鋁的質(zhì)量分別為________、________。
(3)反應(yīng)中共消耗5 mol/L的鹽酸________L。
(4)向反應(yīng)后的溶液中逐滴加入5 mol/L的NaOH溶液,若要使沉淀恰好達到最大值,需要加入NaOH________L。
(5)再加入NaOH溶液至足量,沉淀減少________g。最后剩余的沉淀是________,其質(zhì)量是________ g。
答案:(1)bde (2)12 g 9 g (3)0.4 (4)1 (5)26 Mg(OH)2 29
17.(11分)某課外活動小組收集了一種合
19、金進行以下探究(已知銅元素的焰色反應(yīng)呈綠色)。
(1)外觀暗灰色,表皮光滑;
(2)在酒精燈外焰上灼燒,火焰呈綠色,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,收集到標準狀況下的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,也收集到標準狀況下的H2 8.96 L。
試據(jù)此判斷,該合金中一定含有的元素是________(寫元素符號);可能含有的元素是________(填選項編號)。
a.Ag b.Mg
c.Na d.Fe
如果該合金中只含2種元素,則二者的質(zhì)量比是________。
解析:火焰呈綠色,說
20、明有銅元素。等質(zhì)量的合金與足量的稀硫酸或NaOH溶液反應(yīng)放出H2的體積相同,說明一定含有鋁,且不能再含有其他的活潑金屬Na、Mg、Fe等。另外Na的熔沸點太低,不能與Cu熔合形成合金,則還可能含有不與稀硫酸和NaOH反應(yīng)的Ag。該合金如果只含2種元素,則為Cu、Al。
2Al ~ 3H2
2 mol 3 mol
=0.4 mol
m(Al)= mol27 gmol-1=7.2 g
m(Cu)=10 g-7.2 g=2.8 g
m(Al)m(Cu)=7.22.8=187
答案:Cu、Al a m(Al)m(Cu)=187
我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài),需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,改變粗放式增長模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu),實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進新型城鎮(zhèn)化,推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。