2.1金属材料 同步练习（含解析）

金属材料
一、单选题
1.2020年8月，平阳县西晋古墓中发现盉（如图）。盉是古代一种温酒的金属器具。推断该金属具有的性质是（ ）
A. 熔点低 B. 导热性好 C. 密度大 D. 易腐蚀
2.铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的（ ）
A. 导电性 B. 延展性 C. 导热性 D. 抗腐蚀性
3.炼铁选用的铁矿石不仅要求含铁量高，而且要“有害元素”少．今有铁矿石：黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、赤铁矿（Fe2O3）、褐铁矿（2Fe2O3 3H2O）、磁铁矿（Fe3O4），你认为不适宜炼铁的矿石应是（ ）
A. 黄铁矿 B. 菱铁矿 C. 赤铁矿 D. 磁铁矿
4.废旧电池集中处理的首要原因是（ ）
A. 回收电池中的石墨电极 B. 回收电池外壳金属材料
C. 回收电池中的填充剂 D. 防止电池中汞、铜等金属污染环境
5.不久前，日本某一材料研究所的科学家发明了一种“碳纳米管温度计”，这种温度计被认定为是目前世界上最小的温度计。研究人员在长约10－6 m，直径为10－7 m的碳纳米管中充入液态的金属镓。当温度升高时，管中镓就会膨胀，通过电子显微镜就能读取温度值。这种温度计测量的范围可从30 ℃到490 ℃，并且精确度较高，可用于检查电子线路是否异常、测量毛细血管的温度等许多方面。根据以上信息判断下列推测中正确的是( )
A. 碳纳米管的体积在10 ℃至500 ℃之间随温度变化很小，可忽略不计
B. 金属镓的熔点、沸点都很低
C. 在30 ℃至490 ℃之间金属镓的体积与温度变化呈反比
D. 金属镓的体积在30 ℃至490 ℃之间随温度变化很小，可忽略不计
6.下列各物质中，不属于金属或金属制品的是（　　）
A. 镁条 B. 铁粉 C. 黄铜 D. 金刚石
7.下列有关铁的说法错误的是( )
A. 地壳中铁元素含量排在第四位 B. 在铁制品表面镀锌可防锈
C. 用铁矿石与焦炭在高炉内炼钢 D. 生铁的含碳量比钢的含碳量高
8.铝合金因具有坚固、轻巧、易加工等优点而成为多数现代化家庭封闭阳台时的首选材料。这与铝合金的下列物理性质无关的是（ ）
A. 较小的密度 B. 较好的延展性 C. 良好的导电性 D. 较大的硬度
9.今年5月，我市研发出7μm超薄铜箔，该项技术全国领先。铜能加工成铜箔是利用铜的（　　）
A. 导电性 B. 延展性 C. 可燃性 D. 抗腐蚀性
10.下列描述中，属于金属化学性质的是（ ）
A. 铜是紫红色固体 B. 汞在常温下呈液态 C. 铝能与酸反应 D. 钠的质地较软
11.用金属的性质解释有关事实，不正确的是（ ）
A. 因为铁比铜活泼，更易生锈，所以古代铜器比铁器更容易保存至今
B. 因为铝制品能形成致密的保护膜，所以不能磨损铝的表面
C. 因为铁易生锈，所以常在铁器表面覆盖油漆
D. 因为铁比锌活泼，所以常将锌镀在铁表面．以保护铁不受腐蚀
12.某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警．“防盗玻璃”能报警，这利用了金属的（ ）
A. 延展性 B. 导电性 C. 弹性 D. 导热性
二、填空题
13.金属材料在生产生活中有广泛的用途，人类的生产生活离不金属。
（1）.铜制插头，这是利用金属铜 的性质；
（2）.铁制品易锈蚀，工厂用稀硫酸除去铁锈的原理 。(用化学方程式表示)
14.在自然界中，仅有少数金属是以 态的形式存在的，大多数金属是以 态的形式存在的。铁的使用非常广泛，但由于铁的化学性质比较 所以地壳中的铁元素都是以 形式存在。把赤铁矿(主要成分是Fe2O3 ， )冶炼成铁是一个复杂的过程，但它的主要反应原理是 (用化学方程式表示)，其中 是还原剂，氧化铁是 ， 铁元素从 态转变为 态。
三、解答题
15.人类的生产生活离不开金属。
（1）下列铜制品的用途中，利用金属导电性的是 。
A.铜火锅
B.铜导线
C.铜钟
D.铜钱
（2）某兴趣小组为了测定铜钱（铜锌合金）中铜的质量分数，取多枚铜钱放入烧杯中，另取
80克稀硫酸，分四次等质量加入，每次均充分反应，实验数据记录如下表。
实验次数 1 2 3 4
稀硫酸的用量/克 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 20.0 17.4 14.8 13.8
分析上述数据，请回答下列问题:
①第4次实验结束后溶液的pH ▲ 7(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②计算铜钱中铜的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
③计算参加反应的稀硫酸中的溶质质量（计算结果保留一位小数）。
四、实验探究题
16.金属在生活中的许多应用都是由金属的物理性质决定的。下表是一些金属的用物理性质比较情况。
比较项目 物理性质
导电性(以银为标准，并用100表示) 银100；铜99；金74；铝61；锌27；铁17；铅8 优→良
密度(克/厘米3) 金19.3；铅11.3；银10.5；铜8.9；铁7.9；锌7.1；铝2.7
熔点(°C) 钨3410；铁1535； 铜1083； 金1064； 银962；铝660；锡232
硬度(以金刚石为标准，并用10表示) 铬9；铁4-5；银2.5-4；铜2.5-3；金2.5-3；铝2-2．9；铅1.5
（1）请解释：银的导电性比铝好，为什么电线一般用铝而不用银？
（2）请分析：灯泡里的灯丝材料为什么选用钨而不用锡？
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【分析】性质决定用途，而根据用途可推测物质的性质。
【解答】这种金属器具是用来温酒的，因此对热量肯定有很好的传导能力，则该金属具有的性质是导热性好，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】 B
【解析】【分析】根据金属能加工成片或抽拉成丝是利用其延展性分析。
【解答】铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔说明有良好的延展性；
故答案为：B。
3.【答案】 A
【解析】【分析】理解炼铁的原理，注意矿石的成分，能推导出反应后的可能产物，及对环境的影响．
【解答】解：炼铁的原理是在高温下，利用还原剂一氧化碳把铁从它的化合物中还原出来，黄铁矿中含有硫，高温下与氧气反应，能生成二氧化硫气体，会污染空气．
故选A
4.【答案】 D
【解析】【分析】根据电池中含有的化学成分进行分析，电池中含有的汞、铜等重金属对土壤和水源具有污染性．
【解答】解：回收废电池的首要原因是防止废电池中渗漏出的重金属离子对土壤和水源的污染，而对废电池的综合利用是第二位的．
故选D．
5.【答案】 A
【解析】【分析】本题主要涉及学生信息的获取能力的考察；物态变化的考查。
【解答】A.因碳纳米管的热膨胀率极低，所以碳纳米管的体积在测定温度范围内随温度变化很小，可忽略不计，A正确；
B.因液态镓用于碳纳米管内制成温度计可知其熔点较低，沸点很高，B错；
C.金属镓在碳纳米管制成的温度计内受热膨胀，所以金属镓在此温度测定范围内变化明显、均匀，但不会成反比例，C错；
D.金属镓的体积在此温度测定范围内变化很小，但由于其用于温度计测定温度变化情况，并且通过电子显微镜观察变化读取数值，绝对不能忽略不计，D错。
故答案为A。
6.【答案】 D
【解析】【解答】镁条铁粉属于金属单质，黄铜属于金属合金，只有金刚石是碳的单质，属非金属单质．
故选D．
【分析】金属有金属单质以及金属合金组成，但其主要成分应该是金属元素．
7.【答案】 C
【解析】【分析】
1.根据地壳中元素含量分析即可，地壳中含量比较高的前四种元素从高到低依次为：O、Si、Al、Fe。
2.在铁制品表面镀锌防锈的原理：锌比铁活泼，当锌没有破损时，被氧化的是锌，当锌破损后，形成原电池，失电子的是锌，即被腐蚀的还是锌。
3.铁矿石与焦炭在高炉内炼出的是生铁，而不是钢。铁矿石加入焦炭，就是为了还原铁并将焦炭中的碳渗入铁中提高含碳量，来达到增加硬度强度的目的，此时得到的铁含C量是很高的，是生铁。必须把铁水中的C降下来，才能得到钢。
4.含碳量大于2.11%的铁是生铁，含碳量小于2.11%的是钢。
【解答】
A、地壳中前四种元素从高到低依次为：O、Si、Al、Fe，故正确；
B、锌比铁活泼，所以铁表面镀锌可防止铁生锈，故正确；
C、铁矿石与焦炭在高炉中炼出的是生铁，而不是钢，故错误；
D、生铁的含C量大于2.11%，钢的含C量小于2.11%，故正确。
故答案为：C
8.【答案】 C
【解析】【分析】合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。本题考查的是铝合金的性质，它也具有一般合金的性质：即合金的强度、硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好。
【解答】A、较小的密度是比较轻巧，故选项A正确；
B、较好的延展性，因此易加工，故选项B正确；
C、良好的导电性，可以做电线和电缆等，不符合题意．故选项C错误；
D、较大的硬度，说明铝合金具有坚固性，故选项D正确。
故答案为：C
9.【答案】 B
【解析】【分析】根据题目所给信息，再结合利用铜的物理性质来解决此题。
【解答】铜能加工成铜箔，是利用了铜的延展性。
故答案为：B
10.【答案】 C
【解析】【解答】A.铜的颜色属于铜的物理性质，故选项错误；
B.汞的状态属于汞的物理性质，故选项错误；
C.铝能与酸反应性质需要通过化学变化表现出来，属于铝的化学性质，故选项正确；
D.钠的硬度属于钠的物理性质，故选项错误．
故选：C．
【分析】根据物理性质和化学性质的定义进行区分判断.
11.【答案】 D
【解析】【解答】A.因为铁比铜活泼，更易锈蚀，故铜器更容易保存；故选项说法正确；
B.磨损铝的表面，容易破坏其表面的保护层膜，而使铝被锈蚀；故选项说法正确；
C.在铁器表面覆盖油漆作保护层，能起到隔绝氧气和水分的作用，从而防止铁生锈；锌比铁活泼，故选项说法正确；
D.锌表面会生成致密的保护膜，从而阻止锌进一步被氧化；故选项说法错误.
【分析】本题是金属活动性顺序和化学性质的应用，由于铁比铜活泼，故更易锈蚀；铝具有良好的抗腐蚀性能的原因是能形成致密的保护膜，故不要磨损铝的表面；防止铁制品锈蚀可以隔绝氧气和水分；生活中镀锌的目的并不是铁比锌活泼，而是因为锌表面会生成致密的保护膜．
12.【答案】 B
【解析】【解答】根据金属的性质进行解答，有玻璃时，玻璃不导电，警报系统发生短路，不工作，而玻璃碎了时，金属丝相连接，报警器报警说明了金属具有导电性．故选B．
【分析】根据玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警说明利用了金属的导电性．
二、填空题
13.【答案】 （1）导电性
（2）Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
【解析】【分析】（1）物质的性质决定用途，也可根据用途推测物质的性质；
（2）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的方程式。

【解答】（1）铜制插头，这是利用金属铜导电的性质；
（2）铁制品易锈蚀，工厂用稀硫酸除去铁锈，其实就是氧化铁和稀硫酸反应，生成硫酸铁和水，方程式为： Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 。

14.【答案】 游离；化合；活泼；化合态；3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；一氧化碳；氧化剂；化合；游离
【解析】【分析】根据自然界金属多以化合物存在，只有少数以单质存在，铁的冶炼原理分析。
【解答】 在自然界中， 大多数金属是以化合态存在，仅有少数金属是以游离态存在， 铁的化学性质比较活泼，所以地壳中的铁元素都是以化合态形式存在，把赤铁矿冶炼成铁是高温条件下用CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 ，其中CO是还原剂，氧化铁是氧化剂，铁元素反应前为化合物，反应后为单质，所以从化合态转化为游离态。
故答案为：游离；化合；活泼；化合态 ；3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；一氧化碳；氧化剂；化合；游离。
三、解答题
15.【答案】 （1）B
（2）①＜
② 铜钱总质量: 20克 +（20克-17.4克）= 22.6克
铜钱中铜的质量为: 13.8克
铜钱中铜的质量分数 Cu% = 13.8克/22.6克×100% = 61.1% (2分)
③ 铜钱中锌的质量为：22.6克-13.8克 = 8.8克
设参加反应的稀硫酸中含H2SO4的质量为x
Zn + H2SO4 ＝ ZnSO4 + H2↑
65 98
8.8克 x
65 ：98 = 8.8g ：x
x=13.3g
【解析】【分析】（1）根据铜制导线利用导电性分析；
（2）根据表中所给数据固体减少质量入酸的质量关系确定反应后溶液酸碱性及反应的锌的质量代入方程式计算硫酸的质量分析；
【解答】（1）铜火锅利用铜的导热性，A错误；铜导线利用铜的导电性，B正确；铜钏利用铜的延展性，C错误；铜铁利用铜的光泽及延展性，D错误；
（2）由表中数据可知，每加入20克稀硫酸完全反应，固体质量减少2.6克，而第4次加入20克稀硫酸，固体减少质量为1克，说明固体完全反应，盐酸有剩余，则溶液的pH小于7；
故答案为：（1）B；（2） ①＜ ； ② 61.1%；（3）13.3克。
四、实验探究题
16.【答案】 （1）银的密度比铝大得多，同样粗的电线，用银做比用铝做质量大得多，电线承重增大，架设困难；银的价格比铝高很多，制造电线成本增加。
（2）灯泡发光时温度很高，会超过锡的熔点而导致熔化；钨的熔点很高，不会熔化。
(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
【解析】【分析】（1）根据银的成本高分析；
（2）根据钨的高熔点性质分析。