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1、2022年高中化學(xué) 第三章 第一節(jié) 合金練習(xí) 新人教版選修1
認(rèn)識(shí)合金
1.為什么合金與純金屬在性能上有很大的差異?
提示:在純金屬內(nèi),所有原子的大小和形狀都是相同的,原子的排列十分規(guī)整。而合金內(nèi)加入了其他元素或大或小的原子,改變了金屬原子原有的規(guī)則排列。
(1)原子層之間的滑動(dòng)變得困難,增大了合金的硬度。
(2)加入合金元素后,由于合金元素的原子半徑與原金屬原子不同,使金屬原子的排列變得不規(guī)整了,原子間的相互作用力變小,使合金的熔點(diǎn)變低。
?嘗試應(yīng)用
1.所謂合金,必須是(C)
①通過(guò)熔合而成 ②由兩種或兩種以上金屬(或金屬與非金屬)組成?、勰透g?、苣透邷亍、菥哂薪?/p>
2、屬特性?、掼T造性能好
A.①②④ B.①②③④⑤⑥
C.①②⑤ D.②③⑥
解析:考查合金的定義,合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。
使用合金
1.鐵合金。
生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金。生鐵的含碳量為2%~4.3%,鋼的含碳量為0.03%~2%。鋼一般可分為碳素鋼和合金鋼兩大類(lèi)。根據(jù)含碳量不同,碳素鋼可分為高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼:含碳量高,強(qiáng)度較大;含碳量低,韌性較強(qiáng)。不銹鋼是最常見(jiàn)的一種合金鋼,其中除含有鐵元素外,還主要含有鉻和鎳元素。
2.鋁合金和銅合金。
(1)硬鋁:合金元素含Cu、M
3、g、Mn、Si等。硬鋁密度小,硬度高、抗腐蝕性強(qiáng),適用于制造飛機(jī)和航天器。
(2)黃銅:合金元素是Cu、Zn;青銅:合金元素是Cu、Sn。
3.新型合金。
(1)儲(chǔ)氫合金:能夠大量吸收H2,并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料。
具有實(shí)用價(jià)值儲(chǔ)氫合金要求儲(chǔ)氫量大,金屬氫化物既容易形成,稍稍加熱又容易分解,室溫下吸、放氫的速率快,如Ti-Fe合金、La-Ni合金等。
(2)鈦合金:重量輕、強(qiáng)度高、韌性好、耐腐蝕。
(3)耐熱合金、形狀記憶合金等。
2.生鐵和鋼的本質(zhì)區(qū)別是什么?如何將生鐵冶煉成鋼?
提示:生鐵和鋼的本質(zhì)區(qū)別是含碳量不同,生鐵的含碳量比鋼高。煉鋼是在高溫條件下,用氧化劑把
4、生鐵中過(guò)多的碳和雜質(zhì)氧化除去的過(guò)程。
?綜合拓展
幾種常見(jiàn)合金的組成、性質(zhì)和用途
合金
名稱(chēng)
組成
主要性質(zhì)
主要用途
鎂鋁
合金
含有10%~30%的鎂
強(qiáng)度和硬度都比純鋁和純鎂大
火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)
硬鋁
含銅4%、鎂0.5%、錳0.5%、硅0.7%
強(qiáng)度和硬度都比純鋁大
火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)
合金鋼
加入硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、銅、稀土元素等
多種優(yōu)良性能
用途廣泛
錳鋼
含錳9%~14%
硬度和強(qiáng)度很大
制造粉碎機(jī)、球磨機(jī)、鋼軌
黃銅
含鋅20%~36%,常加入少量錫、鉛、鋁
有良好的強(qiáng)度和塑性、易加工、耐腐蝕
5、
機(jī)器零件、儀表和日用品
青銅
含錫10%~30%
有良好的強(qiáng)度和塑性、耐磨、耐腐蝕
機(jī)器零件,如軸承、齒輪等
鈦合金
含鋁6%、釩4%
耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度
用于宇航、飛機(jī)、造船、化學(xué)工業(yè)
金合金
加入銀、銅、稀土元素等
有光澤、易加工、耐磨、耐腐蝕、易導(dǎo)電
金飾品、電子元件、錢(qián)幣、筆尖
Ti-Fe
合金
Ti、Fe
室溫下吸收H2快,且吸收H2量大,稍稍加熱放H2速率快
儲(chǔ)氫合金
?嘗試應(yīng)用
2.生鐵和鋼的主要區(qū)別是(A)
A.生鐵和鋼的主要成分都是鐵,但二者的含碳量不同,性能也不同
B.生鐵和鋼都是碳的合金
C.生鐵就是含雜質(zhì)較多的鋼,鋼就
6、是含雜質(zhì)較少的生鐵
D.生鐵是混合物,鋼是純凈物
解析:生鐵和鋼的主要區(qū)別是二者含碳量不同,生鐵為2%~4.3%,鋼為0.03%~2%,性能也不同,故選A。
?水平測(cè)試
1.有關(guān)合金的敘述錯(cuò)誤的是(D)
A.鐵與非金屬氯、氧等很難形成合金
B.合金是混合物
C.合金具有固定的熔點(diǎn)
D.形成合金后,其熔點(diǎn)要提高
解析:合金可以由兩種或兩種以上的金屬形成,也可以由金屬與非金屬形成,但活潑的非金屬與金屬很難形成合金,形成合金的非金屬主要由活潑性較差的、熔點(diǎn)較高的非金屬組成,如碳、硅等,故A項(xiàng)正確;合金是一類(lèi)較特殊的混合物,具有固定的熔點(diǎn)(區(qū)別于一般混合物),且一般比其成分金
7、屬熔點(diǎn)低,故B、C兩項(xiàng)正確;D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.人們常用生鐵和鋼而不用純鐵,主要原因是(D)
A.純鐵不好冶煉
B.純鐵易生銹
C.純鐵價(jià)格高
D.純鐵質(zhì)軟
解析:選D.生鐵和鋼都是鐵的合金,相比而言,合金比相應(yīng)金屬的硬度大,熔點(diǎn)低,人們常用合金,主要是硬度大。
3.(雙選題)下列有關(guān)合金的敘述中,不正確的是(CD)
A.合金與各成分金屬相比,具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能
B.合金中的成分不同,其性能也不同
C.合金的密度小于各成分金屬的密度
D.合金的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性比各成分金屬都差
解析:合金的密度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性介于成分金屬之間。
4.用銅鋅合金制成的假金元寶
8、欺騙行人的事件屢有發(fā)生。下列不易區(qū)別其真?zhèn)蔚姆椒ㄊ牵―)
A.測(cè)定密度
B.放入硝酸中
C.放入鹽酸中
D.觀(guān)察外觀(guān)
解析:銅鋅合金外觀(guān)與金相似。
5.鋁鎂合金堅(jiān)硬、輕巧、美觀(guān)、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(mén)、防護(hù)欄等。下列與這些用途無(wú)關(guān)的性質(zhì)是(B)
A.不易生銹
B.導(dǎo)電性好
C.密度小
D.強(qiáng)度高
解析:用于建筑裝潢材料時(shí)不需要通電。
6.(xx·玉樹(shù)高二檢測(cè))下列物質(zhì)不屬于合金的是(C)
A.不銹鋼 B.高碳鋼
C.金剛石 D.白銅
解析:合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬
9、特性的物質(zhì)。不銹鋼、高碳鋼、白銅都屬于合金,而金剛石是單質(zhì),故選C。
7.下列關(guān)于合金的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(C)
A.鋁合金中除Al外,還含有Cu、Mg、Si、Zn等
B.生鐵和鋼都是鐵碳合金
C.我國(guó)在商代就已制造和使用的青銅器其成分主要是Cu-Zn合金
D.金首飾中常加入一定量的Cu或Ag以增大硬度
解析:可依據(jù)常見(jiàn)合金的成分來(lái)進(jìn)行判斷,A、B項(xiàng)正確;C中青銅應(yīng)為Cu-Sn合金,Cu-Zn合金是黃銅的成分,C錯(cuò)誤;純金較軟,為了增加其硬度和強(qiáng)度,常加入Cu、Ag等金屬,D項(xiàng)正確。
8.下列材料摻入普通鋼中,可形成不銹鋼的是(A)
A.Ni、Cr
B.Mn、Si
C.稀土
10、金屬
D.W、P4
解析:不銹鋼是摻了Ni、Cr的鋼。
9.2011年9月29日天宮一號(hào)順利升空,11月3日,神舟八號(hào)飛船完成首次與天宮的交會(huì)對(duì)接任務(wù),標(biāo)志著中國(guó)的航空鋁材處于領(lǐng)先世界的行列。下面關(guān)于鋁合金的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是(C)
A.鋁合金是一種混和物,它比純鋁的熔點(diǎn)低
B.高溫鋁液易被氧化,鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉
C.鎂鋁合金在冷的濃H2SO4中鈍化
D.鎂鋁合金耐腐蝕,但能被燒堿(NaOH)腐蝕
解析:合金的熔點(diǎn)比組分的低,硬度比組分的高;鋁在空氣中極易被氧化,鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉;鎂在冷的濃H2SO4中反應(yīng),不鈍化.
?能力提升
10.(xx·中山高二
11、檢測(cè))下列有關(guān)金屬及其合金的說(shuō)法不正確的是(B)
A.目前我國(guó)流通的硬幣是由合金材料制造的
B.生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次增加
C.鎂在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光,可用于制作照明彈
D.日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜,對(duì)內(nèi)部金屬起保護(hù)作用
解析:硬幣的材料是合金;生鐵的含碳量比鋼高;鎂燃燒發(fā)出耀眼的白光;鋁制品表面有一層致密的氧化膜,能保護(hù)內(nèi)部金屬不被氧化。
11.鈦和鈦的合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料,它們具有很多優(yōu)良的性能,如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工,鈦合金與人體有很好的“相容性”。根據(jù)它們的主要性能,下列用途不切合實(shí)際的是(A)
A.用來(lái)做保險(xiǎn)絲
B.用于
12、制造航天飛機(jī)
C.用來(lái)制造人造骨
D.用于制造船舶
解析:保險(xiǎn)絲的熔點(diǎn)不能太高。
12.我國(guó)發(fā)行的第五套人民幣中,1元、5角、1角硬幣的材料分別為鋼芯鍍鎳合金(1元)、鋼芯鍍銅合金(5角)和鋁合金(1角)。下列說(shuō)法正確的是(A)
A.鑄造硬幣的合金實(shí)際價(jià)值低于面值
B.鑄造硬幣的合金在海水中也不會(huì)被腐蝕
C.三種面值不同的硬幣材質(zhì)不同是因?yàn)樗鼈兊膶?shí)際價(jià)值不同
D.應(yīng)鼓勵(lì)人們盡量多地收集硬幣
解析:硬幣在海水中易形成原電池而被腐蝕。
13.工業(yè)生產(chǎn)中,常將兩種或多種金屬(或金屬與非金屬)在同一容器中加熱使其熔合,冷凝后得到具有金屬特性的熔合物——合金.這是制取合金的常用方
13、法之一。僅根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷,不宜用上述方法制取的合金是(D)
金屬
Na
K
Al
Cu
Fe
熔點(diǎn)/℃
97.5
63.6
660
1 083
1 535
沸點(diǎn)/℃
883
774
2 467
2 567
2 750
A.Fe-Cu合金 B.Cu-Al合金
C.Al-Na合金 D.Cu-Na合金
解析:根據(jù)概念,不同金屬要“熔合”為合金,則熔合時(shí)溫度須達(dá)到兩種金屬中最高金屬的熔點(diǎn),但一種金屬的熔點(diǎn)又不能高于另外一種金屬的沸點(diǎn)。由表格可知D項(xiàng)不宜采用此方法制取合金。
14.某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如表所示:
熔 點(diǎn)
密 度
硬度
導(dǎo)電性
某合金
32 000 ℃
3.20 g·cm-3
7.5
3.5
鐵
15 350 ℃
7.86 g·cm-3
4.5
17
(注:硬度以金剛石為10作標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)電性以銀的導(dǎo)電性100為標(biāo)準(zhǔn))
已知該合金耐腐蝕、強(qiáng)度大,從性能看,該合金不適合制作(C)
A.門(mén)窗框 B.爐具
C.電源線(xiàn) D.飛機(jī)外殼
解析:由表可知,該合金的熔點(diǎn)高,密度小,硬度大,導(dǎo)電性差,故不適合制電源線(xiàn)。