(时间45分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)
1．(2011·芜湖高一检测)在生活、生产中，目前用量最大，用途最广的合金是( )
A．钛合金 B．铜
C．钢 D．硬铝
解析：在生产、生活中用量最大，用途最广的合金是钢．
答案：C
2．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，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等，下列与这些用途无关的性质是( )
A．不易生锈 B．导电性好
C．密度小 D．强度高
解析：由题目的描述可得上述的装潢材料与导电性无关．
答案：B
3．(2011·吉安市高一期末)纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为( )
A．铁的纯度越高熔点越低
B．合金的熔点比其成分物质的熔点高
C．因为形成了铁碳合金，所以熔点变低
D．生铁在高炉内熔化的过程中发生了化学反应
解析：生铁是铁与碳形成的合金，它的熔点低于各组分的熔点，故C项正确．
答案：C
4．所谓合金就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物或冷却后的固体．下表中金属难与表中其他金属形成二元合金的元素是( )
Fe Cu Zn Ag Au W
熔点/℃ 1535 1083 419.5 960.8 1063 3380
沸点/℃ 2750 2595 907 2212 2707 5627
A．Fe B．Zn
C．Ag D．W
解析：若形成合金则需要两种金属有共同的熔化状态．而B的沸点过低，D的熔点过高，难以与其他金属形成共熔物(即合金)．
答案：BD
5．(2009·广东理基)下列有关金属及其合金的说法不正确的是( )
A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B．生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹
D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用
解析：普通钢是指碳素钢，含碳量比生铁要低，而不锈钢属于合金钢，而合金钢是在普通钢中掺入其他金属，故其含碳量比普通钢更低，故B项错误．
答案：B
6．将10 g铁碳合金放入O2中高温灼烧，将反应后的气体通入到过量石灰水中得沉淀1.4 g．则此铁碳合金是( )
A．生铁 B．高碳钢
C．中碳钢 D．低碳钢
解析：由C～CO2～CaCO3知：碳的质量为：＝0.168 g．合金中碳的质量分数为1.68%，含碳量高于0.6%，属于高碳钢．
答案：B
7．汞合金是目前使用较多的补牙材料．英国《新科学家》杂志最近发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑．汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌锡、铜等金属．下列有关汞合金的说法不正确的是( )
A．汞合金是一种具有金属特性的物质，易导热导电
B．汞合金的强度和硬度比锡的大
C．汞合金的熔点比汞的低
D．汞合金的毒性远低于汞的毒性
解析：合金是金属与金属或非金属熔合成的具有金属特性的物质，所以A正确；合金一般比成分金属的强度和硬度都大，所以B正确；而长期使用中未见中毒现象，说明了它比汞的毒性要低；只有C不正确，补牙的结果是得到强度较大的固体，所以汞合金应不是呈液态，即其熔点不会比汞的低．
答案：C
8．铜锌合金制成的假元宝欺骗行人的事件屡有发生．不能用于区别其真伪的方法是
( )
A．测定密度 B．放入稀硫酸中
C．放入盐酸中 D．观察外观
解析：铜、锌的密度较小，其合金的密度也较小，金的密度较大，因此测定密度可以区别其真伪；锌能溶于稀硫酸和盐酸中并放出气体，但金不溶于盐酸，所以稀硫酸和盐酸都可以区别其真伪；铜锌合金又称为黄铜，有金黄色光泽，不易与黄金的金黄色区别．
答案：D
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
9．(10分)(1)选择填空：将铝的用途与性质搭配起来(每个选项只选用一次)．
A．质轻 B．延展性好 C．易传热 D．易导电 E．氧化时放热
①太阳能热水器：________；②飞机：________；
③焊接铁轨：________；④电缆：________；
⑤铝箔：________.
(2)佛山是有色金属之乡，其中铝合金材料的产量约占全国的一半．铝合金材料属于________(填“纯净物”、“混合物”或“单质”)
答案：(1)①C ②A ③E ④D ⑤B (2)混合物
10．(8分)古代的药金外观与金相似，常被误认为是金子，冶炼的方法如下：将碳酸锌、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热到800℃，得到金光闪闪的“药金”．
(1)药金的主要成分是______________________________________________________．
(2)冶炼时发生反应的化学方程式为___________________________________________．
解析：高温下，碳酸锌分解生成氧化锌和二氧化碳，木炭在高温下将氧化亚铜和氧化锌还原为金属铜和锌，在这种高温下铜锌形成合金而呈金黄色．
答案：(1)铜锌合金
(2)ZnCO3ZnO＋CO2↑；2Cu2O＋C4Cu＋CO2↑；2ZnO＋C2Zn＋CO2↑
11．(10分)金币、银币、铜币等金属货币在我国历史上曾发挥过重要的作用，其中的一些被收藏爱好者珍藏着，在一位收藏家的家中，陈列了很多金属货币．
(1)其中有些货币表面是黑色，且有少量的绿色锈状物，则这肯定是________币，黑色物质是________，形成这种物质的化学方程式为____________________________；绿色物质是________，形成这种物质的化学方程式为__________________________________．若要除去这些物质应选用________，发生反应的离子方程式为_______________________．充分反应后，这枚金属币的真面目为________色．
(2)其中有一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是________币，表面一直未被氧化的原因是____________________________________________．
解析：铜在铜、银、金中比较活泼，能与空气中氧气发生反应生成氧化铜，也能与空气中氧气、水及CO2一起发生反应而得到铜锈；氧化铜和碱式碳酸铜都可溶于强酸，所以将其放入到稀酸，如稀盐酸或硫酸中即可恢复原貌；而银和金都不活泼很难与空气中氧气等反应，所以保持原样．
答案：(1)铜 氧化铜 2Cu＋O22CuO
Cu2(OH)2CO3
2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3
稀酸 CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O 红
(2)金 金不活泼，不易与空气中O2反应
12．(9分)钛因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与常见非金属单质反应．钛是航空、军工、电力等方面的必需原料．地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO2)，目前大规模生产Ti的方法是：
第一步：金红石、炭粉混合物在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体．该反应的化学方程式为__________________________________，该反应的还原剂为________．
第二步：在氩气的气氛中，用过量的Mg在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛．
(1)写出此反应的化学方程式：__________________________________.
(2)如何由上述所得的产物中获取金属钛？简述实验步骤并写出有关的化学方程式．
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
解析：由反应物金红石、炭粉及Cl2和产物之一的TiCl4，可知另一产物为碳的氧化物，又知该气体可燃，故为CO.显然Ti元素的化合价不变，而Cl元素的化合价降低，化合价升高的元素为碳元素，因而反应物炭粉为还原剂．利用上述思路可得镁与TiCl4反应的产物为Ti和MgCl2.因反应中镁是过量的，故在反应所得的混合物中提取钛必须除去镁粉和MgCl2，加足量的盐酸可除去镁，之后过滤，将滤渣用水洗涤可得钛．
答案：TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO 炭粉
(1)TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2
(2)实验步骤：在反应后的混合物中加入足量的盐酸除去剩余的镁，过滤，并用蒸馏水洗涤固体即得金属钛
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
13．(15分)铜器长期暴露在潮湿空气中，它的表层往往含有“铜绿”(碱式碳酸铜)，它受热易分解．为了从铜绿中制得铜，并测定铜绿在混合物中质量分数，把铜绿样品放在试管中，与通入的纯净氢气在加热条件下发生反应，实验装置如图．
请回答下列有关问题：
(1)A处应选用下列装置中的________(填写序号)(铁架台已省去)．选用的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)反应开始前，对整个实验装置必须进行的操作是______________；反应进行时，应该先________后________，反应完毕后，若不改变原装置的连接，应先________________，后________，待试管稍冷却后，再______________，这样做的理由是____________．实验过程中观察到试管底部的现象是__________________________．
(3)要测定铜绿在混合物中的质量分数，除需知道样品质量外还需测定的实验数据是____________________．
解析：实验原理是，Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，CuO＋H2 Cu＋H2O.
(1)A处给固体加热，又要用氢气还原氧化铜，将两个实验合二为一，选择丙；理由为：一是加热固体有水生成，试管口必须向下倾斜；二是氢气还原氧化铜，氢气要通入试管底部，便于排尽装置内空气．
(2)反应前要检验装置气密性．反应进行时，要先通气，后加热．反应完毕后，要先将B中的导气管升高至离开液面，再熄灭酒精灯，以防止液体倒流．继续通入氢气至试管冷却，防止赤热铜被氧化生成氧化铜．该过程中可以观察到：试管内固体由绿色变成黑色，最后变成亮红色．
(3)要测定样品中铜绿的质量分数，需要测定样品质量，和D装置实验前和实验后质量，D溶液净增质量等于吸收的二氧化碳质量，根据二氧化碳质量求铜绿质量．注意：铜绿含有铜，不能根据反应后铜的质量计算铜绿质量；加热铜绿和氢气还原氧化铜都产生水，故不能根据B、C增加质量，即反应生成水的质量来计算铜绿的质量分数．
答案：(1)丙 因反应有水生成，试管口应略向下倾斜，低于试管底部，防止冷凝水倒流到试管底部而使试管炸裂；通入氢气的导管应通入试管底部，有利于排尽装置内空气 (2)检查装置气密性 通入氢气 加热 撤去导气管 熄灭酒精灯 停止通氢气 防止液体倒流，防止赤热的铜被氧化成氧化铜 固体由绿色变成黑色，最后变成光亮的红色 (3)实验前后装置D的质量(共37张PPT)
预习全程设计
名师全程导学
案例全程导航
训练全程跟踪
第三
节用
途广
泛的
金属
材料
一、常见合金的重要应用
1．合金的概念
合金是指由两种或两种以上的 ( )熔合而成的具有 特性的物质．
2．合金与纯金属的性能差异
(1)硬度
合金的硬度及机械加工性能一般 各成分金属．
(2)熔点
合金的熔点一般 各成分金属．
金属
或金属跟非金属
金属
高于
低于
合金的性质是各成分金属性质的总和吗？
提示：合金具有许多优良的物理、化学和机械性能，在许多方面优于各成分金属，不是简单加和；但一般认为在化学性质方面，合金体现的是各成分金属的化学性质．
3．常见的合金
(1)铜合金
①青铜：主要含 ．
②黄铜：主要含 等．
③白铜：主要含 等
铜、锡、铅
铜、锌
铜、镍、锌
低碳
合金
中碳
高碳
碳素钢中的含碳量与其韧性有怎样的关系？
提示：碳素钢中的含碳量越低，钢的韧性越好；含碳量越高，钢的硬度越大．
纯金属
合金
铁、铬、锰
黑色金属
合金
2．金属材料的正确选用
在进行金属材料选择时，常常要考虑以下几个方面：主要用途、 、 性质(密度、硬度、强度、导电性)化学性质(对水的作用， 性)、价格、加工难度、日常维护等方面.
外观
物理
耐腐蚀
1．合金一定是金属组成的混合物． ( )
提示：错误，因为合金也可由金属与非金属熔合而成．
2．生铁中的含碳量高于钢中的含碳量． ( )
提示：正确．
3．生铁的韧性强，而钢的脆性强． ( )
提示：错误，因为生铁与钢相比，生铁质脆，而钢的柔韧性好．
4．用铝、铜作导线，是因为它们性质稳定． ( )
提示：错误，因为铝、铜的导电性好，可用作导线．
5．金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料． ( )
提示：正确．
6．钢是用量最大的合金，我国使用最早的合金是黄铜．( )
提示：错误，因为我国使用最早的合金是青铜．
一、几种常见的合金
1．铜合金
合金 成分 主要性能 主要用途
青铜 铜、锡、铅 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 机器零件如轴承、齿轮等
黄铜 铜、锌以及少量的锡、铅、铝 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品
白铜 铜、镍、锌及少量的锰 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、代替银做饰品
2．钢
钢实际上是以铁为主要成分的铁的合金，即钢和生铁同属于铁的合金，因成分不同，性能也存在差异．
钢是用量最大、用途最广的合金，按其化学成分，可分为两大类：碳素钢和合金钢.
名称 种类 成分 性能 用途
碳素钢 高碳钢 Fe、C含碳量大于0.6% 硬度大脆 刀具、量具、模具
中碳钢 Fe、C含碳量0.6%～0.3% 强度高韧性好可加工 钢轨建材
低碳钢 Fe、C含碳量小于0.3% 韧性好强度低 钢板钢管
名称 种类 成分 性能 用途
合金钢 锰钢 锰 韧性好，硬度大 钢轨、轴承、挖掘机铲斗、坦克装甲
不锈钢 铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、容器、炊具
硅钢 硅 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯
钨钢 钨 耐高温、硬度大 刀具
二、正确选用金属材料的原则
一般来说，选择金属材料时，常常要考虑以下几个方面：
1．主要用途
材料的用途与材料的性能有密切的关系．
2．外观
不仅要材料本身外观美，还要使材料的外观与周边环境相协调．
3．物理性质
包括密度、硬度、强度、伸缩性、导电性、导热性等．
4．化学性质
主要包括在空气、水、阳光、酸、碱、盐等环境里的化学稳定性，这些性质会影响到材料的使用寿命．
5．价格
考虑价格时要把对材料的基本需求和材料的基本性能放在前面．
6．加工难度
考虑加工难度时要将材料的性质与加工的技术、设备相结合．
7．日常维护
金属材料耐腐蚀性相对较弱，在选择金属材料时必须要考虑使用后的日常维护问题．
8．对环境的影响
一是要考虑在使用材料的过程中，它的反光性、放射性、产生的噪音等对环境的不利影响；二是考虑材料的废弃物对环境有哪些不利影响．
考查点一 合金的形成和性质——————————
[例1] 根据下列金属的熔沸点：
其中不能形成合金的是 ( )
A．Cu与Na B．Fe与Cu
C．Fe与Na D．Al与Na
金属 Na Cu Al Fe
熔点(℃) 97.5 1083 660 1535
沸点(℃) 883 2595 2200 3000
.
[答案] AC
[解析] 合金是金属在熔化状态时相互熔合形成的，熔化时的温度需达到两种金属中最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中的最低沸点的温度，选项中的Cu与Na 、Fe与Na不符合合金要求．
[关键一点]
能形成合金的两种或两种以上的金属或金属与非金属必须熔点相近，否则不能融合成合金．
(2010·安庆高一检测)下列关于合金的叙述中正确
的是 ( )
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
C．合金在任何情况都比单一金属性能优良
D．商代的司母戊鼎是纯铜打造而成的
解析：合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的，A项错误；在机械加工时，合金的性质一般较单一金属优良，但并不是任何情况都是，如纯铝的导电性比铝合金要好等，C项错误；司母戊鼎是青铜器，D项错误．
答案：B
考查点二 金属材料的正确选用方法———————
[例2] 钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等，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，下列用途不切合实际的是 ( )
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，做钛合金装饰门
[解析] 由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和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，不引起排异反应，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；只有A错误，由于其熔点高，不适合做保险丝．
[答案] A
[关键一点]
钛的合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温等优点，主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等领域．
用于飞机制造业的重要材料是 ( )
A．Mg－Al合金 B．Cu－Sn合金
C．Al－Si合金 D．不锈钢
答案：A
解析：飞机制造所用的材料强度越高、密度越小越好．铝的密度只有2.7 g/cm3，是典型的轻金属．镁铝合金轻而坚韧可作制造汽车、飞机、火箭的材料．
