1、第二节第二节 金属材料金属材料 第第 1 1 课时课时 常见的合金及应用常见的合金及应用 题组一 合金及铁合金 1下列物质中，不属于合金的是( ) A硬铝 B黄铜 C钢铁 D水银 答案 D 解析 硬铝是铝、铜、镁、锰、硅形成的合金；黄铜是铜锌合金；钢是铁碳合金；而水银是 纯净的汞单质。 2合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是( ) 合金的硬度一般比它的各成分金属的大 一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低 改变原料的配比、改变形成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金 合金比纯金属 的导电性能更强 合金比纯金属的应用范围更广泛 A B C D 答案 A 解析 一般情况下纯金属的导电性比合金
2、的导电性好，错误。 3(2020 贵州荔波中学期末)下列关于钢的说法不正确的是( ) A根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢 B含碳量低的钢，硬度较大，韧性较弱 C向钢中加入一定量的一种或几种其他元素，可得到具有各种不同性能的合金钢 D不锈钢中主要加入了铬、镍两种元素 答案 B 解析 钢的分类有多种，以含碳量的多少可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢，故 A 正确；钢中 含碳量多时，硬度大，韧性弱，含碳量少时，硬度小，韧性强，故 B 错误；合金就是几种金 属或金属与非金属熔合在一起形成的具有金属特性的物质，故 C 正确；普通钢中加入铬元素 使钢的表面形成了致密而坚硬的氧化膜，加入镍元素使
3、钢不能被多种酸、碱、盐溶液腐蚀， 故 D 正确。 4下列物质中，可称为合金的是( ) A钠和氯气熔合而成的物质 B铝粉和铁粉的混合物 C铁的表面镀上了锌 D铁和少量石墨熔合而成的物质 答案 D 解析 合金是由金属与金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质。 题组二 铝和铝合金 5在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶 液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是( ) A铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡 B铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右边 下沉 C反应后去掉两烧
4、杯，杠杆仍平衡 D右边球上出现红色，左边溶液的 c(OH )增大 答案 B 解析 左烧杯中的铝球与氢氧化钠溶液反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，有 一部分铝溶解，并产生气体，生成偏铝酸钠；右烧杯铁球浸在硫酸铜溶液中发生反应：Fe CuSO4=FeSO4Cu，铁球表面有红色物质析出，铁球质量增加，溶液蓝色变浅，左边消耗 OH ，使 c(OH)减小。 6除去镁粉中的少量铝粉，可选用的是( ) A稀硫酸 B氢氧化钠溶液 C水 D稀盐酸 答案 B 解析 常温下，稀硫酸、稀盐酸与镁、铝都能发生反应，水与镁、铝都不发生反应，铝与氢 氧化钠溶液反应而镁不与氢氧化钠溶液反应，用氢氧化钠溶液
5、可以除去镁粉中的少量铝粉。 7铝镁合金材料在现代装饰材料中占有极为重要的地位，这种材料常用于制作门窗框、防护 栏等。铝镁合金的下列性质与以上用途无关的是( ) A不易生锈 B导电性好 C密度小 D强度高 答案 B 解析 铝镁合金作为现代装饰材料与其导电性无关。 题组三 新型合金 8钛和钛合金被誉为“21 世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如 熔点高、 密度小、 可塑性好、 易于加工， 尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。 根据它们的主要性能，下列用途不切实际的是( ) A用来做保险丝 B用于制造航天飞机 C用来制造人造骨 D用于家庭装修，制作钛合金装饰门 答案
6、A 解析 由于其熔点高，不适合做保险丝，A 错误；由于钛和钛合金密度小、可塑性好，因此 可用于航天领域，B 正确；由于钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的 组织相容，不引起排斥反应，因此可以用来制造人造骨，C 正确；由于其密度小、可塑性好、 易于加工，因此可用于家庭装修，做钛合金装饰门，D 正确。 9储氢合金是一种新型合金。下列关于储氢合金的说法错误的是( ) A储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的新型合金材料 B储氢合金具有储氢量大、能耗低、使用方便的特点 C储氢合金具有很强的捕捉氢的能力，氢分子在合金中先分解成单个的原子，氢原子进入 合金原子的缝隙中，
7、并与合金生成金属氢化物 D储氢合金形成的金属氢化物性质稳定，高温条件下也不易分解 答案 D 解析 储氢合金中形成的金属氢化物既容易形成，加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率 快，故 D 错误。 10形状记忆合金是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变 形前原始形状的合金材料，即拥有“记忆”效应的合金。下列变化不是利用合金记忆效应的 是( ) A脊柱侧弯矫形采用的哈伦顿棒，如果矫形棒的矫正力有变化，把温度升高到比体温约高 5 ，就能恢复足够的矫正力 B合金在高温环境下制作好天线，再在低温下把它压缩成一个小铁球，运上太空中，太阳 的强烈的辐射使它恢复原来的形状 C用合金制造
8、的精密仪器或精密车床，一旦由于震动、碰撞等原因变形，只需加热即可排 除故障 D汽车受损变形后，利用钣金喷漆整形 答案 D 11下列说法正确的是( ) A“玉兔二号”钛合金筛网轮主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料 B因为 Al2O3具有两性，因此可用于电解冶炼铝 C等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数相等 DAl2O3和 MgO 均可与 NaOH 溶液反应 答案 C 解析 钛合金为含有金属钛元素的合金， 不属于无机非金属材料， A 错误； 氧化铝具有两性， 与可用于电解冶炼铝无因果关系， B 错误； Cl2具有强氧化性， 与 Al、 Fe 反应分别生成 AlCl3、 Fe
9、Cl3，所以等物质的量的铁和铝与足量的氯气反应转移电子数相等，C 正确；MgO 与 NaOH 溶液不反应，D 错误。 12氧化铝的熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩埚。下列操作不能在氧化铝坩埚 中进行的是( ) A加热使胆矾失去结晶水 B加热使高锰酸钾分解 C加热熔化烧碱 D加热分解碱式碳酸铜 答案 C 解析 氧化铝能与强酸、强碱反应，用氧化铝材料制作的坩埚不能加热强酸、强碱。 13下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( ) AAl(OH)3Al2O3 BAl2O3Al(OH)3 CAlAlO 2 DAlCl3Al(OH)3 答案 B 解析 Al(OH)3Al2O3， 氢氧化铝受热反应
10、生成氧化铝和水， 可以一步完成， A 不符合题意； Al2O3Al(OH)3，Al2O3难溶于水，应先将 Al2O3与酸反应变成 Al3 或与强碱溶液反应生成 AlO 2后， 然后加入弱碱或弱酸反应生成 Al(OH)3， 不可以一步完成， B 符合题意； Al 和 NaOH 溶液反应生成 NaAlO2和 H2，可以一步完成，C 不符合题意；AlCl3Al(OH)3，氯化铝和氨 水反应生成氢氧化铝和氯化铵，可以一步完成，D 不符合题意。 14 甲、 乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol L 1的盐酸和100 mL 4.0 mol L1 NaOH溶液， 向两个烧杯中均加入 5.4 g
11、铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为( ) A11 B23 C32 D31 答案 B 解析 甲、乙两烧杯中含 HCl、NaOH 的物质的量都为 0.4 mol，根据化学方程式：2Al 6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，5.4 g(即 0.2 mol)Al 分别与盐酸和 NaOH 溶液反应时，盐酸不足量而 NaOH 过量，故 Al 与盐酸反应生成 0.2 mol H2，与 NaOH 溶液反应生成 0.3 mol H2，其体积比为 23。 15铁、铝的混合物进行如下实验： (1)操作 X 的名称是 。 (2)气体 A 是 。 (3)A 与 Cl2混合
12、光照可能发生爆炸， 生成 (填化学式)， A 在该反应中作为 (填 “氧化剂”或“还原剂”)。 (4)溶液 B 中阴离子除 OH 外还有 ，溶液 D 中存在的金属离子为 。 答案 (1)过滤 (2)H2(或氢气) (3)HCl 还原剂 (4)AlO 2 Fe 2 解析 (1)加入足量 NaOH 溶液，Al 溶解，Fe 不溶解，操作 X 为过滤。(2)Al 与氢氧化钠溶液 反应产生氢气， 气体 A 为 H2。 (3)H2与 Cl2反应生成 HCl。 (4)溶液 B 中阴离子有 OH 、 AlO 2， 溶液 D 中金属离子为 Fe2 。 16铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究
13、性学习小组的三位同学 为测定某含镁 3%5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列三种不同实验 方案进行探究。填写下列空白。 探究一 实验方案：铝镁合金 NaOH溶液 测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是 。 实验步骤： (1)称取 5.4 g 铝镁合金粉末样品，投入体积为 V、浓度为 2.0 mol L 1 的 NaOH 溶液中，充分 反应。为保证合金充分反应，NaOH 溶液的体积 V 。 (2)过滤、 洗涤、 干燥、 称量固体。 该步骤中若未洗涤固体， 测得镁的质量分数将 (填 “偏大”或“偏小”)。 探究二 实验方案：铝镁合金 盐酸 测定生成气体的体积(实验装置如图
14、所示)。 (1)某同学提出该实验装置不够完善，应在 A、B 之间添加一个除酸雾的装置。你的意见是 (填“需要”或“不需要”)。 (2)为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有(写出两点)： ， 。 探究三 实验方案：称量 x g 铝镁合金粉末，放入装有足量氧气的容器中使其充分灼烧。 (1)欲计算镁的质量分数，该实验中还需要测定的数据是 。 (2)若用空气代替 O2进行实验，对测定结果是否有影响？ (填“是”或“否”)。 答案 探究一 2H2O2Al2NaOH=2NaAlO23H2 (1)97 mL (2)偏大 探究二 (1)不需要 (2)冷却至室温再读数 读数时，使量气管左右液面相平 探究
15、三 (1)充分灼烧后固体粉末的质量 (2)是 解析 探究一 (1)铝镁合金中镁的质量分数至少为 3%时，5.4 g 铝镁合金粉末样品中铝的质 量为 5.4 g(13%)5.4 g97%，则： 2Al 2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 2 5.4 g97% 27 g mol 1 n(NaOH) 所以 n(NaOH)0.194 mol，需要 NaOH 溶液的体积 V 0.194 mol 2.0 mol L 10.097 L97 mL；为保 证合金充分反应，NaOH 溶液的体积 V97 mL。(2)镁上会附着 NaAlO2等物质，未洗涤导致 测定的镁的质量偏大，镁的质量分数将偏大。 探究二 (1)因为氯化氢极易溶于水，挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果，所以不需要 加除酸雾装置。(2)反应中装置的气密性、合金是否完全溶解、量气装置的使用都会影响测定 结果。因此为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有：检查装置的气密性，加入足 量盐酸，调整量气管 C 的高度，使 C 中液面与 B 中液面相平，待冷却至室温再读取体积等。 探究三 (1)Mg、Al 均与氧气反应生成金属氧化物，则还需测定生成物的质量，才能计算出 Mg 的质量分数。 (2)若用空气代替 O2进行实验，会发生反应：3MgN2= 点燃 Mg3N2,2MgCO2= 点燃 2MgO C，对测定结果会有影响。