1、 1 3.2.1 合金合金 一、选择题(每小题 4 分，共 48 分，每小题只有一个正确选项) 1. 下列各组物质，按单质、化合物、混合物顺序排列的是( B ) A氯水、生石灰、漂白粉 B液氯、烧碱、氨水 C生铁、氢氧化铁胶体、空气 D氮气、盐酸、胆矾 解析：A.氯水、生石灰、漂白粉分别是混合物、化合物、混合物，A 错误；B.液氯、烧碱、氨水分别是单质、化合物、混合物，B 正确；C.生铁、氢氧化铁胶体、空气均是混合物，C 错误；D.氮气、盐酸、胆矾分别是单质、混合物、化合物，D 错误，答案选 B。 2. 有关合金的叙述正确的是( D ) A合金的密度比各成分金属小 B合金的抗腐蚀性能都很好 C
2、合金的导电性能比成分金属强 D多数合金比成分金属熔点低，硬度大 解析：合金一般比成分金属硬度和机械性能大，而抗腐蚀性能有的较差，导电性减弱。熔点比各成分金属低。 3. 下列说法正确的是( D ) A所有的不锈钢都只含有金属元素 B我国流通的硬币材质是金属单质 C广东打捞出的明代沉船上存在大量铝质餐具 D镁合金的硬度和强度均高于纯镁 解析：不锈钢是在普通钢的基础上，加入铬、镍等多种元素炼成的钢材，其中还含有碳等非金属元素，A 项错误；我国流通的硬币材质是合金，B 项错误；广东打捞出的明代沉船上大量存在的是陶瓷餐具，C 项错误；合金的性能(如硬度和强度)一般高于其成分金属，故 D 项正确。 4.
3、对铁及铁的化合物颜色描述错误的是( A ) A还原铁粉银白色 BFe(OH)3红褐色 CFe(SCN)3溶液红色 DFeSO4溶液浅绿色 5. 某合金与铁的物理性质的比较如下表所示： 2 熔点() 密度(g/cm3) 硬度(金 刚石为 10) 导电性 (银为 100) 某合金 2 500 3.00 7.4 2.3 铁 1 535 7.86 4.5 17 还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看，该合金不适合作( A ) A导线 B门窗框 C炉具 D飞机外壳 解析：该合金与银、铁相比较导电性差，不适合作导线；作门窗主要是利用合金的硬度和耐腐蚀性； 作炉具主要利用其熔点高和耐腐蚀性强；作飞机外壳则是
4、利用硬度大和密度小的性质，B、C、D 与合金性质相符。 6. 下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( B ) AAl(OH)3Al2O3 BAl2O3Al(OH)3 CAlAlO2 DAl3Al(OH)3 解析：Al(OH)3加热分解可直接得 Al2O3，Al 与强碱溶液反应可得 AlO2，Al3遇碱可直接得 Al(OH)3，Al2O3难溶于水，不能通过一步反应得 Al(OH)3，应将 Al2O3与酸或碱反应得 Al3或 AlO2，再与碱或酸反应，才能得 Al(OH)3。 7. 下列关于合金的叙述中正确的是( B ) A合金是由两种或多种金属熔合而成的 B日常生活中用到的五角硬币属于铜合金
5、C合金在任何情况都比单一金属性能优良 D钢不属于合金 解析：合金是金属与金属或金属与非金属熔合形成的，A 项错误；在机械加工时，合金的性能一般较单一金属优良，但并不是任何情况下都是，如纯铝导电性比铝合金要强等，C 项错误；钢是铁碳合金，D 项错误。 8. 工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是( B ) A碳还原法 B铝热法还原 C直接加热法 D盐的水溶液与活泼金属置换法 9. 镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于 3 制作窗框、卷帘门、防护栏等，下列与这些用途无关的性质是( B ) A不易生锈 B导电性好 C密度小 D强度高
6、 解析：由题目的描述可得上述的装潢材料与导电性无关。 10. 下列关于合金的说法正确的是( C ) 合金至少含有两种金属 合金中元素以化合物形式存在 合金的熔点一般比其各成分金属的低 合金一定是混合物 铁锈是一种铁合金 A仅 B仅 C仅 D仅 解析：合金可以由金属单质和非金属单质制得，如碳素钢为铁和碳的合金，错误；合金中元素以单质形式存在，错误；铁锈的主要成分是 Fe2O3，错误。 11. 武德合金(由 50%铋、25%铅、12.5%锡和 12.5%镉制成，熔点为 70 )常用于制作电器保险丝是因为它具有下列性质中的( A ) 熔点低 能导电 延展性好 不易氧化 硬度大 A B C D全部 解
7、析：当电流突然增大时电路温度升高瞬间保险丝熔断，保护用电器的安全，所以要求保险丝的熔点低，易于熔断。武德合金常用于制作电器保险丝是因为它的熔点低。 12. 合金有许多特点， 如 NaK 合金为液体， 而 Na 和 K 的单质均为固体。 据此， 试推测：生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是( B ) A. 纯铁 B. 生铁 C. 碳 D. 无法确定 二、非选择题(共 52 分) 13. (10 分)已知合金 A 由两种常见金属组成。 为测定其组成， 某同学的实验流程如图所示： 4 请回答： (1)过程中分离 C 和 E 的化学实验基本操作是过滤； (2)溶液 H 中所含的阳离子有 Al3、H(
8、用离子符号表示)； (3)合金 A 与 D 在高温下反应的化学方程式 2AlFe2O3=高温Al2O32Fe。 解析：(1)分离固体与溶液采用过滤的方法。 (2)溶液 H 中加入过量氨水生成沉淀 F，说明 F 是氢氧化物沉淀，再由 E 加适量盐酸生成F，F 在过量盐酸中不沉淀而生成溶液 H，说明 F 是 Al(OH)3，F 溶于过量盐酸，所得溶液中的阳离子是 Al3和 H。 (3)由沉淀 C 的颜色知 C 为 Fe(OH)3，则 D 是 Fe2O3，则合金是 FeAl，Al 在高温下可置换出 Fe(铝热反应)。 14. (10 分)某混合物 A 中含有 KAl(SO4)2、Al2O3和 Fe2
9、O3，在一定条件下可实现下列所示的物质之间的转变。 据此判断： (1)固体 B 所含物质的化学式为 Al2O3。 (2)固体 E 所含物质的化学式为(NH4)2SO4、 K2SO4。(3)反应的离子方程式为 Al33NH3 H2O=Al(OH)33NH4。 解析： 铝及其化合物的性质与一般活泼金属元素的性质有差异之处， 如 Al2O3可溶于 NaOH溶液，Fe2O3不能；KAl(SO4)2是一种复盐，可溶于水，完全电离，加入氨水可生成 Al(OH)3沉淀，Al(OH)3在强碱溶液中溶解，而在氨水中不溶解。本题可用离子反应方程式描述从 A 开始的一系列变化：Al33NH3 H2O=Al(OH)3
10、3NH4，2Al(OH3)=Al2O33H2O， Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O，AlO2CO22H2O=Al(OH)3HCO3。 15. (10 分)若用镁铝合金的废料、稀硫酸、稀盐酸、NaOH 溶液制取 MgCl2溶液、Al2(SO4)3溶液。 5 (1)首先可将废料加入 NaOH 溶液中，发生反应的化学方程式是 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。 (2)经过滤，将难溶物加入稀盐酸中，可得到 MgCl2溶液，反应的离子方程式是 Mg2H=Mg2H2， 然后向滤液中加入适量的稀硫酸，反应的离子方程式为 AlO2HH2O=Al(OH)3。 (3)再过滤，将沉淀物加入稀
11、硫酸中，可得到 Al2(SO4)3溶液，反应的离子方程式是 Al(OH)33H=Al33H2O。 解析：合金的成分是镁铝，由于铝可与 NaOH 溶液反应，而镁不能，因此先用 NaOH 溶液把二者分开，然后分别用盐酸和硫酸制取 MgCl2溶液和 Al2(SO4)3溶液。 16. (10 分)某铝合金中含有元素铝、镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题： (1)称取样品 a g(精确到 0.1 g)，称量时通常使用的主要仪器的名称是托盘天平。 (2)将样品溶解于足量的稀盐酸，过滤并洗涤滤渣。滤液中主要含有 MgCl2、AlCl3，滤渣为 Cu、Si，溶解、过滤用到的玻
12、璃仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗。 (3)向滤液中加过量的氢氧化钠溶液，过滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是 Mg22OH=Mg(OH)2，Al34OH=AlO22H2O。 (4)向步骤(3)的滤液中通入足量的二氧化碳气体，过滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是OHCO2=HCO3，AlO2CO22H2O=Al(OH)3HCO3。 (5)将步骤(4)中所得的滤渣烘干并灼烧至恒重、冷却后称量，其质量为 b g。有关反应的化学方程式是 2Al(OH)3灼烧,Al2O33H2O，原样品中铝的质量分数是900b17a%。 解析：(1)称取 a g 样品使用的主要仪器为托盘天平。 (2)合金中 Al、Mg 可与盐酸
13、反应生成 AlCl3、MgCl2和 H2，而 Cu、Si 不溶于盐酸，故样品溶于盐酸后过滤可得 Cu、Si，滤液中主要含 AlCl3和 MgCl2。 (3)向(2)的滤液中加过量 NaOH 溶液，发生的反应为 Mg22OH=Mg(OH)2、Al34OH=AlO22H2O，过滤后滤液中含 AlO2、OH。 (4)向含 AlO2、OH的滤液中通入足量 CO2，发生的反应为 OHCO2=HCO3、AlO2CO22H2O=Al(OH)3HCO3，过滤可得 Al(OH)3。 (5)所得 b g 固体为 Al2O3，故合金中含 Al 的质量分数为54b102a100%900b17a%。 6 17. (12
14、 分)为探索工业中含有铝、铁、铜的合金废料的再利用，某同学设计了如下回收方案： (1)操作的名称是过滤，滤渣 B 含有 Fe、Cu(填化学式)。 (2)反应的离子方程式是 CO2AlO22H2O=HCO3Al(OH)3。 (3)若要从滤液 D 中得到绿矾晶体，必须进行的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有 B(填序号)。 A漏斗 B坩埚 C烧杯 D玻璃棒 (4)试剂 Y 应该是一种氧化剂(填“氧化剂”或“还原剂”)，它不可能是 BD(填序号)。 AH2O2 BH2 CO2 DFe 解析： (1)操作得到滤渣 B 和滤液 A， 因此为过滤操作。 合金废料中只有 Al 能溶于 NaOH溶液， 因此滤渣 B 含有 Fe、 Cu。 (2)反应由 NaAlO2得到 Al(OH)3， 过程中通入的是过量 CO2，反应的离子方程式为 CO2AlO22H2O=HCO3Al(OH)3。(3)滤液 D 为 FeSO4溶液，由FeSO4溶液得到绿矾晶体的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥。这一系列操作中没有用到坩埚。(4)由 Cu 和稀硫酸得到 CuSO4还需加入氧化剂，不可能是 H2、Fe。