3.2.1 合金 同步作业(含答案)

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1、第二节第二节 金属材料金属材料 第一课时第一课时 合金合金 一、选择题(本题包括 12 小题,每小题只有一个选项符合题意) 1在我国使用最早的合金是( ) A青铜器 B不锈钢制品 C铁制品 D铝合金 答案 A 解析 我国使用最早的合金是青铜器。 2下列说法错误的是( ) A铁易生锈,而铝在空气中较稳定,所以铁比铝活泼 B可用铝壶烧开水,不可用其长期存放食醋、碱水 C氧化铝是一种较好的耐火材料,但不可用氧化铝坩埚熔化 NaOH DNaHCO3能中和胃酸,可用于制胃药 答案 A 解析 铝在空气中稳定存在是由于其表面生成的氧化膜抗腐蚀能力比较强, 起到 了保护内部金属的作用。 3下列不属于新型合金材

2、料的是( ) A储氢合金 B形状记忆合金 C不锈钢 D镍钴耐热合金 答案 C 4某合金与铁的物理性质的比较如表所示,还知该合金耐腐蚀、强度大,从以 上性能看,该合金不适合做( ) 物理性质 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 A.导线 B门窗框 C炉具 D飞机外壳 答案 A 解析 A合金的导电性差,不能做电源线,故 A 错误;B.合金的硬度大,可做 门窗框,故 B 正确;C.合金的熔点高,可做炉具,故 C 正确;D.合金的硬度大, 密度小,熔点高,可做飞机外壳,故

3、 D 正确。 5金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用,金属材料包括 纯金属和它们的合金。下列关于纯金属和它们的合金的描述正确的是( ) A铁的化学性质较活泼,在自然界中只能以化合态存在 B常见的一些合金的硬度比其成分金属的大,是因为合金中原子的排列比纯金 属中更规整 C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材料 D不锈钢是最常见的一种合金钢,它的合金元素主要是铅(Pd)和锡(Sn) 答案 C 解析 A自然界中,有的陨石中含有铁单质,则铁在自然界中能以单质和化合 态存在,故 A 错误;B.纯金属的原子排列比合金规整,合金的硬度与原子排列 无关,合金中含有多种组

4、成元素,如钢是 C、Ni、Cr 等元素溶解在铁中而形成 的,这些元素与铁基体形成固溶体,对基体会有强化作用,其强度硬度都比构成 基体的任意一种金属高,故 B 错误;C.某些合金能够大量吸收氢气,并与 H2结 合成金属氢化物的材料,这类金属材料属于储氢合金,故 C 正确;D.不锈钢的 主要元素是铁,另外含有少量的铬和镍等元素,故 D 错误。 6下列有关金属的说法中不正确的是( ) A储氢合金是一类能够大量吸收 H2,并与 H2结合成金属氢化物的材料 B青铜、不锈钢、硬铝都是合金 C用金属钠在高温下还原 TiCl4溶液可制取金属钛 D合金材料中可能含有非金属元素 答案 C 解析 A储氢合金能够大量

5、吸收氢气,并与氢气结合成金属氢化物的材料,故 A 正确;B.青铜是铜锡合金、不锈钢是铁铬、镍合金、硬铝是铝硅、镁等形成的 合金,都是合金,故 B 正确;C.钠与盐溶液反应,不能置换出金属,故 C 错误; D.由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质, 所以合金可以含有非金属元素,故 D 正确。 7下列物质中,既溶于氢氧化钠溶液,又溶于盐酸的化合物是( ) A铝 B镁 C氧化镁 D氧化铝 答案 D 解析 铝、氧化铝既能溶于氢氧化钠溶液,又能溶于盐酸,但铝是单质,不是化 合物。 8下列关于合金的说法中,正确的是( ) A合金的熔点一定比各成分金属的低 B钢是目前用量最大

6、、用途最广的合金 C在我国使用最早的合金是生铁 D储氢合金能大量吸收 H2,但不与 H2反应 答案 B 解析 A合金的熔点一般比各成分金属的低,但某些汞合金的熔点比汞的高, 故 A 错误;B.钢是目前用量最大、用途最广的合金,故 B 正确;C.我国使用最 早的合金是青铜,如司母戊鼎,故 C 错误;D.储氢合金能大量吸收 H2,与 H2 化合生成金属氢化物,故 D 错误。 9用铝制易拉罐收集满 CO2后快速加入过量浓 NaOH 溶液,并立即把口封闭。 结果发现易拉罐“咔咔”作响,并变瘪了,过一段时间后,易拉罐又鼓起来了。 下列说法正确的是( ) A使易拉罐变瘪的反应是 CO2OH =HCO 3

7、B使易拉罐又鼓起来的反应是 2Al2OH 2H 2O=2AlO 23H2 C若将 CO2换为 NH3,浓 NaOH 溶液换为水,则易拉罐也会出现先瘪后鼓的现 象 D反应结束后,易拉罐内溶液中的溶质只有 NaAlO2 答案 B 解析 题述过程中发生的主要化学反应为 CO22NaOH=Na2CO3H2O,2Al 2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。由于氢氧化钠溶液过量,故使易拉罐变 瘪的反应是 CO22OH =CO2 3H2O,A 项错误。使易拉罐又鼓起来的反应是 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,B 项正确;若将 CO2换为 NH3,浓 NaOH 溶液换为水,则易拉罐也会变瘪

8、,但不会再鼓起来,C 项错误。反应结束 后的溶液中含有 NaAlO2、Na2CO3,D 项错误。 10碲锌镉(Te- Zn- Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料,下列有关它的 叙述中错误的是( ) A它是由 Te、Zn、Cd 按一定比例熔合而成的,无固定的熔、沸点 B它易导电、导热,具有延展性 C它的熔、沸点比 Zn 的低 D它的硬度和强度比 Cd 的大 答案 A 解析 碲锌镉晶体是由Te、 Zn、 Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金, 只要比例确定,其组成就固定,因而有固定的熔、沸点;合金一般具有比成分金 属低的熔、沸点,高的硬度和强度。 11根据表中提供的数据,判断可以形成

9、合金的是( ) 金属或非金属 钠 铝 铁 硅 硫 熔点/ 97.8 660.4 1 535 1 410 112.8 沸点/ 883 2 467 2 750 2 353 444.6 铝与硅 铝与硫 钠与硫 钠与硅 A. B. C. D. 答案 AC 解析 合金是不同种金属或金属与非金属在熔化状态下形成的一种熔合物, 即两 种物质都成为液态时进行混合;硅的熔点低于铝的沸点,两种金属能够形成合 金,故正确;铝的熔点高于硫的沸点,两种物质不能够形成合金,故错误; 硫的熔点低于钠的沸点,故钠和硫能形成合金,故正确;硅的熔点大于钠的沸 点,硅熔融后钠变化为气体,两种物质不能够形成合金,故错误。 12“拟晶

10、”(quasicrystal) 是一种具有凸多面体规则外形的合金材料。 Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一, 具有合金的某些优良物理性能。 下列有关这种拟晶的说法正确的是( ) AAl65Cu23Fe12可以在中性或碱性条件下使用 BAl65Cu23Fe12的硬度小于金属铝 C无法确定 Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价 D1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的稀硫酸时共失去 219 mol 电子 答案 D 解析 AAl65Cu23Fe12与海水可以构成原电池,会加速金属的腐蚀,因此不可用 作长期浸泡在海水中的材料, 故 A 错误; B.拟晶具有合金的某些优

11、良物理性能, 合金的硬度一般比各成分金属大,故 B 错误;C.拟晶 Al65Cu23Fe12是由三种金属 元素组成,由于金属无负价,根据化合价代数和为 0 的原则,三种金属的化合价 均可视作零价,故 C 错误;D.溶于过量稀硫酸时,Al 变为3 价,Fe 变为2 价,Cu 不反应故 1 mol Al65Cu23Fe12失电子为 653122219 mol,故 D 正 确。 二、非选择题(本题包括 3 小题) 13合金是两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的 物质。 (1)下列物质不属于合金的是_(填字母,下同)。 A明矾 B硬铝 C生铁 D青铜 (2)根据下表中四种金属

12、的熔、沸点: 金 属 Na Cu Al Fe 熔点/ 97.8 1 083 660 1 535 沸点/ 883 2 567 2 467 2 750 其中不能形成合金的是_。 Cu 与 Na Fe 与 Cu Fe 与 Na Al 与 Na A B C D (3)镁铝合金与盐酸完全反应后,加入过量的氢氧化钠溶液,最后的结果是 _(填字母)。 A没有沉淀物生成 B只有氢氧化铝沉淀生成 C只有氢氧化镁沉淀生成 D有氢氧化铝和氢氧化镁沉淀生成 答案 (1)A (2)B (3)C 解析 (1)A 属于化合物;硬铝中含铝、铜、镁等,生铁中主要含铁、碳,青铜 中含有铜、锡等,它们都属于合金。(2)当一种金属的

13、熔点超过另一种金属的沸 点时, 它们就不可能熔合在一起而形成合金。 (3)Mg、 Al 都与盐酸反应, Mg(OH)2 不溶于 NaOH 溶液;而 Al(OH)3溶于 NaOH 溶液生成 NaAlO2和 H2O。 14金属钛(Ti)和钛的合金被誉为“21 世纪最有发展前景的金属材料”,它们具 有很多优良性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等。常温下 钛不和非金属、强酸反应,加热至红热时,能与常见的非金属反应。工业上由钒 钛磁铁矿经“选矿”得到的钛铁矿(主要成分为 FeTiO3)制取金属钛的主要工艺 过程如下: (1)生铁实际上属于铁、_等元素形成的合金。 若生产中碳的氧化产物主要

14、为一种可燃性气体,请写出反应的化学方程式 _。 (2)生产中碳除了用作还原剂还原金属矿物外,还有一个重要作用是 _; 反应是在氩气的环境中进行,目的是_ _, 如何从反应后的固体中获得金属钛_。 (3)已知在氯化过程中还有一种副产物 VOCl3生成,实际生产中常在 409 K 时用 铜还原 VOCl3,得到不溶于 TiCl4的 VOCl2,当有 1 mol Cu 参加反应时转移的电 子数为 NA,试写出该反应的化学方程式为_。 答案 (1)碳 TiO22Cl22C= TiCl42CO (2)作燃料,提供反应所需要的热能 防止钛、镁被空气氧化 向固体中加入足 量盐酸(或稀硫酸),充分反应后过滤、

15、洗涤、干燥 (3)CuVOCl3= VOCl2CuCl 解析 生铁属于铁碳合金;反应、中的可燃性气体是 CO,中除 CO 外还 有单质铁、TiO2生成;中产物只有 CO、TiCl4两种;因上述冶炼均需要在高温 下进行,故碳的另一个作用就是燃烧,提供反应所需要的热能。反应结束后, 固体物质为钛、镁、MgCl2的混合物,结合题目信息知,加盐酸或稀硫酸后就可 以溶解镁及 MgCl2,然后过滤得到钛。铜在反应中,1 mol Cu 失去 1 mol 电子, 故得到的是 CuCl。 15已知某合金的粉末中,含有铁、铝中的一种或者两种,所含金属的量都在 5%以上。请设计合理的实验来探究该混合金属粉末中铁、铝

16、元素的存在。 仅限选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙; 1 mol L 1 硫酸、2 mol L 1 的硝酸、2 mol L 1 NaOH 溶液、20%KSCN 溶液。 已知:稀硝酸有强氧化性,能将 Fe2 氧化成 Fe3 完成以下实验探究过程: (1)提出假设 假设 1:该合金粉末中可能含有_元素; 假设 2:该合金粉末中可能含有_元素; 假设 3:该合金粉末中含有 Fe、Al 元素。 (2)设计实验方案 基于假设 3,设计出实验方案。 (3)实验过程 根据(2)的实验方案,叙述实验操作、预期现象和结论。 提示 .注意前后内容对应; .注意文字简洁。 编号 实验操

17、作 预期现象与结论 用药匙取少许样品,加入试管 A 中,再用滴管取 过量NaOH溶液并滴加到试管A中, 充分反应后, 静置,弃去上层清液,剩余固体备用 往试管 A 的剩余固体中加过量稀硫酸, 充分反应 后,静置;取上层清液于试管 B 中,加入少许稀 硝酸,再滴加 KSCN 溶液 (4)实验中反应的离子方程式_ _, 实验中 Fe3 与 SCN反应的离子方程式_ _。 答案 (1)Al Fe(答案的顺序可交换) (3) 编号 实验操作 预期现象与结论 样品部分溶解,并有气体放出证明合金中一 定含铝 固体溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色; 加 KSCN 溶液后显红色,合金中一定含铁 (4)2Al2OH 2H 2O=2AlO 23H2 Fe3 3SCN=Fe(SCN) 3 解析 (3)检验合金中含有铝、铁,可根据 Al 溶于 NaOH 溶液,而 Fe 不溶解, 将合金溶解于足量 NaOH 溶液,过滤,向滤出的固体上加足量的稀硫酸,Fe 溶 解生成 Fe2 ,因稀硝酸有强氧化性,能将 Fe2氧化成 Fe3,故向溶液中加稀硝 酸,再加入 KSCN 溶液检验 Fe3 。

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