2.1金属材料 同步练习（含解析）

金属材料
一、单选题
1.不久前，物理研究所的一名科学家发明了一种“碳纳米管温度计”这种温度计被认定是目前世界上最小的温度计．研究人员在长约 10-6m，直径为 10-7m 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℃到 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℃到 490℃之间随温度变化很小，可忽略不计
2.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是( )
A. 硬度很大、熔点很高 B. 有良好的导电性、导热性
C. 是银白色的固体 D. 易与酸反应产生氢气
3.有一种在古籍里称为鋈的银白色铜合金，是古代云南、四川地区的特产，其主要成分是铜、锌、镍等金属单质。炼制时需要黑铜矿（主要成分是CuO)、硫化镍矿（主要成分是Ni2S3)等多种矿物。下列有关说法不正确的是（ ）
A. 鋈属于金属材料 B. 铜合金比单质铜更加坚硬
C. 合金一定都是混合物 D. 黑铜矿是一种铜合金
4.如图所示为今年在三星堆遗址中发现的金面具残片，经测定该面具含金量约为85%。下列有关说法正确的是（ ）
A. 金的元素符号为aU B. 金容易被锈蚀 C. 金单质由金原子构成 D. 金的相对原子质量为197g
5.2020年11月11日，中国的深海潜航器奋斗者号成功坐底10909米，创造了一项世界纪录。奋斗者号的成功，说明我国在钛合金材料的制造上有了较大突破。从物质分类角度判断，钛合金属于( )
A. 金属 B. 非金属 C. 氧化物 D. 混合物
6.记忆合金可在一定温度下拉成矫形弓丝，用以牙齿矫形，这主要利用了该合金的( )
A. 导热性 B. 延展性 C. 还原性 D. 导电性
7.人类用于制造触屏材料的铟，相关信息如图，下列说法中正确的是（ ）
A. 铟是一种非金属元素 B. 原子的核电荷数为49
C. 与其他元素根本区别是中子数不同 D. 相对原子质量是114.8g
8.2020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
9.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用，下列性质属于金属共性的是（ ）
A. 导电性、导热性好 B. 是银白色的固体 C. 硬度很大、熔点很高 D. 能与酸反应产生氢气
10.化学实验室对药品存放有一定要求，下图所示白磷存放符合要求的是 （ ）
A. B. C. D.
11.记忆合金这种神奇材料的出现，使得金属的应用又向前跨进了一步。下列关于记忆合金的叙述，错误的是( )
A. 记忆合金恢复形状后再次变形，将失去复原能力
B. 记忆合金可用于制造卫星天线
C. 记忆合金可用于制作镜架
D. 记忆合金可应用于牙齿整形
12.世界卫生组织把铝确定为食品污染源之-加以控制使用。铝有下列应用：
①制铝合金；②制电线；③制炊具；④作银色漆颜料；⑤用明矾(含有铝元素)制作食品膨松剂；⑥制易拉罐；⑦用铝箔包装糖果。其中应该加以控制的是( )。
A. ③⑦ B. ②⑥ C. ③⑤ D. ③⑤⑥⑦
二、填空题
13.“铁、锌、铜、镁、铝”是生活中常见的金属。请根据所学知识回答下列问题：
（1）铝块常被用作制造铝箔是利用了铝的 性。
（2）黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜 (填“大”或“小”)。
14.下表元素周期表部分内容示意图，前面的数字代表原子序数。
（1）表中①②③所代表的三种元素中，属于金属元素的是________。
（2）自然界中碳元素组成的化合物有多种。请写出一种含碳、氧两种元素的化合物，其中碳元素的化合价为+4价，该化合物的化学式是________
（3）在元素周期表中，同一族（纵行）的元素具有相似的化学性质。则与O元素具有相似化学性质的是________元素。
三、解答题
15. 2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在“地球第四极”— —马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料
（1）“奋斗者”号采用的钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与下列哪种材料类型相同________
①塑料 ②不锈钢 ③玻璃
（2）“奋斗者”号下潜时，外部携带了4块压载铁，总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如右图所示。试计算4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为多少 (压载铁的密度近似为8×103千克/米3 ， 海水的密度近似为水的密度)
（3）完成水下作业之后，“奋斗者”号抛去压载铁上浮。为了使“奋斗者”号在深海有足够大的浮力返航，采用了一种新的固体浮力材料，由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求，该材料需要具备怎样的性质 ________(答出一点即可)
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】 A
【解析】【分析】本题考查金属的物理性质及用途。根据题意结合金属镓的物理性质分析。
金属镓：淡蓝色金属，在29.76℃时变为银白色液体。液态镓很容易过冷即冷却至0℃而不固化。微溶于汞，形成镓汞齐。受热至熔点时变为液体，再冷却至0℃而不固化，由液体转变为固体时，其体积约增大3.2%。硬度1.5～2.5。常温时镓在干燥空气中稳定，很容易水解。
【解答】A.因纳米碳管的热膨胀率极低，所以纳米碳管的体积在测定温度范围内随温度变化很小，可忽略不计；符合题意；
B.因液态家用于纳米碳管内制成温度计可知其熔点较低，沸点很高；故不符合题意；
C.金属家在纳米碳管制成的温度计内受热膨胀，所以金属家在此温度测定范围内变化明显、均匀，但不会成反比例；故不符合题意；
D.金属家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；故不符合题意。
2.【答案】 B
【解析】【分析】根据常见金属的性质分析判断。
【解答】A.金属锡的熔点只有232℃，并不是很高，故A错误；
B.常见金属都具有良好的导电性和导热性，故B正确；
C.铜就是红色固体，故C错误；
D.铜和银，都不能与酸反应生成氢气，故D错误。
故选B。
3.【答案】 D
【解析】【分析】根据纯金属和合金属于金属材料，合金是金属与金属或非金属混合而成，其硬度大于纯金属，属于混合物分析。
【解答】A、 鋈为铜合金，属于金属材料 ，不符合题意；
B、 铜合金比单质铜的硬度大，更加坚硬 ，不符合题意；
C、 合金一定都是混合物 ，不符合题意；
D、 黑铜矿主要成分为氧化铜，不是合金 ，符合题意；
故选D。
4.【答案】 C
【解析】【分析】根据有关金的知识分析判断。
【解答】A. 金的元素符号为Au，故A错误；
B.金的化学性质比较稳定，不容易被腐蚀，故B错误；
C.金单质由金原子构成，故C正确；
D. 金的相对原子质量为197，没有单位g，故D错误。
故选C。
5.【答案】 D
【解析】【分析】由两种或多种物质组成的叫混合物，只有一种物质组成纯净物，据此分析判断。
【解答】钛合金是以钛为基础加入其他物质组成的具有金属性质的物质，应该为混合物，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
6.【答案】 B
【解析】【分析】性质决定用途，根据用途对物质的性质进行推断，据此分析判断。
【解答】记忆合金可在一定温度下拉成矫形弓丝，用以牙齿矫形，这其实就是改变了合金的形状，利用了合金的延展性，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
7.【答案】 B
【解析】【分析】（1）一般情况下，如果元素名称中有金字旁，那么它就是金属元素；
（2）在元素周期表中，中间的汉字为元素名称，左上角的数字为原子序数，正下方的数值是相对原子质量；
（3）元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称；
（4）相对原子质量没有单位。
【解答】A.铟中带有金字旁，为金属元素，故A错误；
B.元素名称左上角的数字为49，那么该原子的核电荷数=质子数=原子序数=49，故B正确；
C.元素不同，本质是质子数不同，故C错误；
D.相对原子质量为114.8，而没有单位g，故D错误。
故选B。
8.【答案】 B
【解析】【分析】根据金属的性质分析判断。
【解答】铜能加工成铜箔，是因为铜的延展性好，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
9.【答案】 A
【解析】【分析】根据金属的性质分析。
【解答】A.几乎所有的金属导电性和导热性都很好，故A正确；
B.铜呈红色，故B错误；
C.金属锡的熔点很低，铅的硬度很小，故C错误；
D.铜、银都不能与酸反应生成氢气，故D错误。
故选A。
10.【答案】 B
【解析】【分析】根据白磷的化学性质分析判断。
【解答】白磷接触空气易发生缓慢氧化而引起自燃现象，保存时应该隔绝氧气。
A.白磷保存在细沙中不能与氧气隔绝，故A错误；
B.白磷密度比水大，保存在水中能与氧气隔绝，故B正确；
C.白磷保存在空气中不能与氧气隔绝，故C错误；
D.白磷是固体药品，不能存放在细口瓶内，故D错误，
故选B。
11.【答案】 A
【解析】【分析】根据记忆合金的特点分析。
【解答】 记忆合金恢复形状后再次变形，不会失去复原能力 ，A符合题意；
故选A。
12.【答案】 D
【解析】【分析】根据与食品有关的铝制品使用需控制分析。
【解答】 ①制铝合金与食品无关，不需控制；②制电线与食品无关，不需控制；③制炊具与加工食物有关，需控制；④作银色漆颜料与食品无关，不需控制；⑤用明矾(含有铝元素)制作食品膨松剂与食物有关，需控制；⑥制易拉罐与食物有关，需控制；⑦用铝箔包装糖果与食物有关，需控制；
故选D。
二、填空题
13.【答案】 （1）延展
（2）大
【解析】【分析】根据金属的延展性及合金的硬度比纯金属的大分析。
【解答】（1）铝块被用作制造铝箔是利用铝的延展性；
（2）黄铜是合金，其硬度比其成分的纯金属大；
故答案为：（1）延展；（2）大。
14.【答案】 （1）②
（2）CO2
（3）S
【解析】【分析】（1）如果元素名称中含有金字旁，那么它为金属元素，否则为非金属元素；
（2）根据正负化合价的代数和为零确定化学式的组成即可；
（3）根据表格确定哪种元素与O元素在同一纵行即可。

【解答】（1）表中①为氟元素，②为钠元素，③为磷元素，其中钠含有金字旁，为金属元素，故选②；
（2）设化合物的化学式为CxOy，根据正负化合价代数和为零得到：（+4）x+（-2）y=0，解得：x：y=1：2，那么该化合物的化学式为：CO2；
（3）根据表格可知，S元素和O元素在同一纵行，则二者化学性质相似。

三、解答题
15.【答案】 （1）②
（2）解：
F浮=ρ液gV排=1×103kg/m ×10N/kg×0.25m3=2500N
G=mg=2000kg×10N/kg=20000N
F拉=G-F浮=20000N-2500N=17500N
（3）密度小、抗压能力强
【解析】【分析】（1）合金指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物，据此分析判断；
（2）首先根据密度公式 计算出压铁的体积，然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出压铁受到的浮力，接下来根据G=mg计算出压铁的重力，最后根据F拉=G-F浮计算出压铁对“奋斗者”号的作用力。
（3）根据该材料的作用和环境特点解答。
【解答】（1）“奋斗者”号采用的钛合金材料为合金，而不锈钢也是合金，故选②。
（2）压铁的体积： ；
压铁受到的浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m ×10N/kg×0.25m3=2500N；
压铁的重力：G=mg=2000kg×10N/kg=20000N；
压铁浸没时对“奋斗者”号的作用力：F拉=G-F浮=20000N-2500N=17500N。
（3）①空气的密度很小，根据m=ρV可知，相同体积的这种材料质量更小，对“奋斗者”产生的浮力越大；
②由于处于深海，因此这种材料的抗压能力要特别强。
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。