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3-3 用途廣泛的金屬材料 1．不銹鋼通常不與酸、堿、鹽反應(yīng)，是下列哪種元素加入的結(jié)果( ) A．Ni B．Cr C．Au D．Pt 【答案】A 2．下列金屬中屬于黑色金屬的是( ) A．鐵 B．金 C．銀 D．銅 【答案】A 【解析】鐵屬于黑色金屬。 3．選擇一種合金作門窗材料，可不考慮的是( ) A．是否耐腐蝕 B．強(qiáng)度是否較高 C．導(dǎo)電性是否較好 D．加工的難度與價(jià)格 【答案】C 【解析】作為門窗的合金材料，要考慮到是否耐腐蝕、強(qiáng)度是否高、加工難度和價(jià)格，因此導(dǎo)電性是否較好，與門框無(wú)關(guān)，故C正確。 4．最不適宜于制造炊事用具的金屬是( ) A．Fe B．Pb C．Al D．Cu 【答案】B 【解析】Pb常溫下能被腐蝕，且對(duì)人體有害，故選項(xiàng)B正確。 5．地殼中鋁元素比銅元素含量高很多，但人們冶煉出銅比鋁早很多年。合理的解釋是( ) A．銅礦較易還原，鋁礦很難還原 B．銅礦顏色較深，易發(fā)現(xiàn)；鋁礦顏色較淺，不易發(fā)現(xiàn) C．礦石在地下埋藏，銅礦最淺，容易開發(fā)，鋁礦埋得深，難開發(fā) D．銅比鋁的相對(duì)原子質(zhì)量大 【答案】A 【解析】由于金屬性是銅弱于鋁，而金屬越活潑，其金屬陽(yáng)離子越難被還原，所以冶煉出銅比鋁早很多年，因此A正確，其余選項(xiàng)均是錯(cuò)誤的，答案選A。 6．下列關(guān)于合金的敘述中正確的是( ) A．合金是由兩種或多種金屬熔合而成的 B．日常生活中用到的5角硬幣屬于銅合金 C．合金在任何情況下都比單一金屬性能優(yōu)良 D．鋼不屬于合金 【答案】B 7．汞合金是目前使用較多的補(bǔ)牙材料。英國(guó)《新科學(xué)家》雜志發(fā)表了一篇文章，對(duì)汞合金補(bǔ)牙材料的安全性提出了質(zhì)疑。汞合金補(bǔ)牙材料中除了水銀外，還含有鋅、錫、銅等金屬。下列有關(guān)汞合金的說(shuō)法不正確的是( ) A．汞合金是一種具有金屬特性的物質(zhì) B．汞合金的強(qiáng)度和硬度比錫的大 C．汞合金和汞的化學(xué)性質(zhì)相同 D．汞合金的毒性遠(yuǎn)低于汞的毒性 【答案】C 【解析】A、合金的概念是多種金屬，或金屬與非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，故A說(shuō)法正確；B、合金的硬度和強(qiáng)度，比組分的都要大，故B說(shuō)法正確；C、汞合金中除汞外，還含有其他元素，因此化學(xué)性質(zhì)與汞單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不同，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；D、汞合金的性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，而汞性質(zhì)相對(duì)合金來(lái)說(shuō)較活潑，因此汞合金的毒性低于汞的毒性，故D說(shuō)法正確。 8．純鐵的熔點(diǎn)為1535℃，而在高爐中煉鐵時(shí)生鐵（含碳量較高的鐵的合金）在1200℃左右就熔化了，這是因?yàn)椋?） A．鐵的純度越高，熔點(diǎn)越低 B．合金的熔點(diǎn)比其成分物質(zhì)的熔點(diǎn)高 C．形成了鐵碳合金，所以熔點(diǎn)變低 D．生鐵在高爐內(nèi)熔化的過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng) 【答案】C 【解析】合金的熔點(diǎn)低于其成分物質(zhì)的熔點(diǎn)，生鐵的熔點(diǎn)低是因?yàn)镕e和C形成了合金．所以本題的正確答案應(yīng)選C． 9．將5.0 g某金屬合金放入足量的稀鹽酸中，共收集氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L，則該金屬合金可能是( ) A．Mg－Al合金 B．Fe－Al合金 C．Fe－Zn合金 D．Cu－Zn合金 【答案】B 10．2009年2月25日，流失海外的圓明園獸首鼠首和兔首銅像被中國(guó)商人拍得。普通銅器時(shí)間長(zhǎng)容易出現(xiàn)銅綠，其主要成分是Cu2(OH)2CO3。這兩件1760年銅鑄的國(guó)寶在240年后看上去依然熠熠生輝，最可能的原因是( ) A．它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金 B．環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去 C．銅的金屬活動(dòng)性比氫小，因此不易被氧化 D．它們是含有一定比例金、銀、錫、鋅等金屬的銅合金 【答案】D 【解析】選D。銅鑄國(guó)寶是240年前制成的，當(dāng)時(shí)沒(méi)有使用電，更不可能有電鍍工藝，所以A不可能。酸可以與銅綠反應(yīng)，但文物一般放入室內(nèi)，也不可能，所以B不正確；銅雖然金屬性比氫小，但銅合金中銅在干燥的空氣中不易被氧化，應(yīng)被保護(hù)，所以D最有可能。 11．由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10 g，與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L，則混合物中一定含有的金屬是( ) A．鋅 B．鐵 C．鋁 D．鎂 【答案】C 【解析】選C。設(shè)四種金屬均為＋2價(jià)金屬，平均相對(duì)原子質(zhì)量為x，則 R ～ H2↑ x g 22.4 L 10 g 11.2 L 解得x＝20 g 鋅、鐵、鎂的相對(duì)原子質(zhì)量均大于20，只有鋁，若轉(zhuǎn)化為二價(jià)金屬，其相對(duì)原子質(zhì)量(18)小于20，所以混合物中一定含有的金屬是鋁。 12．下列各金屬的混合物2.5 g和足量的鹽酸反應(yīng)，放出的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L，其中可能是( ) A．Zn和Fe B．Mg和Zn C．Al和Mg D．Cu和Fe 【答案】B 14．鈦因?yàn)榫哂猩衿娴男阅茉絹?lái)越引起人們的關(guān)注，常溫下鈦不和非金屬、強(qiáng)酸反應(yīng)，紅熱時(shí)，卻可與常見非金屬單質(zhì)反應(yīng)。鈦是航空、軍工、電力等方面的必需原料。地殼中含鈦礦石之一為金紅石(TiO2)，目前大規(guī)模生產(chǎn)Ti的方法是： 第一步：金紅石、炭粉混合物在高溫條件下通入Cl2制得TiCl4和一種可燃性氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________，該反應(yīng)的還原劑為________。 第二步：在氬氣的氣氛中，用過(guò)量的Mg在加熱條件下與TiCl4反應(yīng)制得金屬鈦。 （1）寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。 （2）如何由上述所得的產(chǎn)物中獲取金屬鈦？簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟并寫出有關(guān)的化學(xué)方程式。 【答案】TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO 炭粉 （1）TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2 （2）實(shí)驗(yàn)步驟：在反應(yīng)后的混合物中加入足量的鹽酸除去剩余的鎂，過(guò)濾，并用蒸餾水洗滌固體即得金屬鈦。 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 14．某鋁合金中含有鋁、鎂、銅、硅，為了測(cè)定該合金中鋁的含量，有人設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)： （1）寫出上述第①②③步反應(yīng)的離子方程式及第④步反應(yīng)的化學(xué)方程式： ①___________， __________； ②____________， ____________， Al3++4OH-=Al+2H2O； ③________，AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HCO3-； ④_____________。 （2）該樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______。 （3）第②步中加入的NaOH溶液不足時(shí)，會(huì)使測(cè)定結(jié)果_____；第④步中的沉淀沒(méi)有用蒸餾水洗滌時(shí)，會(huì)使測(cè)定結(jié)果_____；第④步對(duì)沉淀灼燒不充分時(shí)，會(huì)使測(cè)定結(jié)果_____。(填選項(xiàng)) A．偏高 B．偏低 C．無(wú)影響 【答案】 Mg+2H+=Mg2++H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ H++OH-=H2O Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ OH-+CO2=HCO3- 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 9b/17a100% B A A 【解析】考查元素及其化合物的性質(zhì)，（1）根據(jù)硬鋁中的成分，反應(yīng)①的離子反應(yīng)方程式為Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑、2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑；因?yàn)榉磻?yīng)①中加入過(guò)量的鹽酸，因此反應(yīng)②中離子反應(yīng)是H＋＋OH－=H2O，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，氫氧化鈉是過(guò)量的，因此有Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O；③利用碳酸的酸性強(qiáng)于偏鋁酸，因此離子反應(yīng)方程式為OH－＋CO2=HCO3－，AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－；④是氫氧化鋁受熱分解，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：2Al(OH)3Al2O3+3H2O ；（2）根據(jù)（1）的分析，最后灼燒后的固體為氧化鋁，因此根據(jù)鋁元素守恒，樣品中鋁的質(zhì)量為b272/102g，則鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9b/17a100%；（3）氫氧化鈉量不足，Al元素不能全部轉(zhuǎn)化成AlO2－，使得最后灼燒得到固體的質(zhì)量減少，即測(cè)定結(jié)果偏低，故B正確；沒(méi)有用蒸餾水洗滌，固體質(zhì)量增加，即所測(cè)結(jié)果偏高，故A正確；不能充分灼燒，得到固體物質(zhì)是氧化鋁和氫氧化鋁，所測(cè)結(jié)果偏高，故A正確。 15．欲測(cè)定某鋁銅合金的組成，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 稱取粉末狀樣品1.0 g，量取某濃度的鹽酸20 mL，第一次往樣品中加入鹽酸10 mL，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224 mL；然后，再往樣品中加入鹽酸10 mL，又收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體112 mL。試求： （1）所取鹽酸的物質(zhì)的量濃度； （2）樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 【答案】（1）2.0 molL－1 （2）27%