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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(dǎo)電導(dǎo)熱性好 C．密度小 D．強度高 解析：題目中所提到的用途與導(dǎo)電導(dǎo)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(dǎo)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．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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)電性差，不宜做導(dǎo)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(dǎo)電、導(dǎo)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2011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(xué)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(xué)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?jǐn)?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?jǐn)?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?jǐn)?shù)＝氧化鐵中氧的質(zhì)量分?jǐn)?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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)狀況下是2 016 mL。則合金中Mg、Al質(zhì)量之比是(　　) A．11 B．61 C．16 D．427 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(xué)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(xué)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 (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(xué)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(rèn)為金子。它的冶煉方法如下：將ZnCO3、赤銅(Cu2O)、木炭混合加熱到800℃，得到金光閃閃的“藥金”，則藥金的主要成分是________，有關(guān)化學(xué)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____________________________________。 (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(xué)方程式是________，原樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?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?jǐn)?shù)為100%＝%。 答案：(1)托盤天平 (2)MgCl2、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(biāo)準(zhǔn)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(xué)過程 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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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 ?。?.4 mol m(Al)＝ mol27 gmol－1＝7.2 g m(Cu)＝10 g－7.2 g＝2.8 g m(Al)m(Cu)＝7.22.8＝187 答案：Cu、Al　a　m(Al)m(Cu)＝187