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2019-2020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，使合金的熔點變低。 ?嘗試應(yīng)用 1.所謂合金，必須是（C） ①通過熔合而成?、谟蓛煞N或兩種以上金屬（或金屬與非金屬）組成?、勰透g?、苣透邷亍、菥哂薪饘偬匦浴、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。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、Mg、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。 具有實用價值儲氫合金要求儲氫量大，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TiFe合金、LaNi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，用氧化劑把生鐵中過多的碳和雜質(zhì)氧化除去的過程。 ?綜合拓展 幾種常見合金的組成、性質(zhì)和用途 合金 名稱 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 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、錢幣、筆尖 TiFe 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。 ?水平測試 1.有關(guān)合金的敘述錯誤的是（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 D.形成合金后，其熔點要提高 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、熔點較高的非金屬組成，如碳、硅等，故A項正確；合金是一類較特殊的混合物，具有固定的熔點（區(qū)別于一般混合物），且一般比其成分金屬熔點低，故B、C兩項正確；D項錯誤。 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.測定密度　　　 B.放入硝酸中 C.放入鹽酸中 D.觀察外觀 解析：銅鋅合金外觀與金相似。 5.鋁鎂合金堅硬、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(hù)欄等。下列與這些用途無關(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不需要通電。 6.（xx玉樹高二檢測）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)于合金的說法中錯誤的是（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.我國在商代就已制造和使用的青銅器其成分主要是CuZn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)常見合金的成分來進(jìn)行判斷，A、B項正確；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日天宮一號順利升空，11月3日，神舟八號飛船完成首次與天宮的交會對接任務(wù)，標(biāo)志著中國的航空鋁材處于領(lǐng)先世界的行列。下面關(guān)于鋁合金的說法中，錯誤的是（C） A.鋁合金是一種混和物，它比純鋁的熔點低 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中山高二檢測）下列有關(guān)金屬及其合金的說法不正確的是（B） A.目前我國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，下列用途不切合實際的是（A） A.用來做保險絲 B.用于制造航天飛機(jī) C.用來制造人造骨 D.用于制造船舶 解析：保險絲的熔點不能太高。 12.我國發(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）。下列說法正確的是（A） A.鑄造硬幣的合金實際價值低于面值 B.鑄造硬幣的合金在海水中也不會被腐蝕 C.三種面值不同的硬幣材質(zhì)不同是因為它們的實際價值不同 D.應(yīng)鼓勵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/℃ 97.5 63.6 660 1 083 1 535 沸點/℃ 883 774 2 467 2 567 2 750 A.FeCu合金 B.CuAl合金 C.AlNa合金 D.CuNa合金 解析：根據(jù)概念，不同金屬要“熔合”為合金，則熔合時溫度須達(dá)到兩種金屬中最高金屬的熔點，但一種金屬的熔點又不能高于另外一種金屬的沸點。由表格可知D項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 密　度 硬度 導(dǎo)電性 某合金 32 000 ℃ 3.20 gcm－3 7.5 3.5 鐵 15 350 ℃ 7.86 gcm－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.門窗框　 B.爐具 C.電源線　 D.飛機(jī)外殼 解析：由表可知，該合金的熔點高，密度小，硬度大，導(dǎo)電性差，故不適合制電源線。