8.1、金属材料
一、选择题(共15题)
1.铝、铜、铁、金四种金属都具有的相似性质是
A.都是银白色的固体
B.都有导电性
C.都能和稀硫酸反应
D.通常状况下都能与氧气反应
2.2021年5月22日,我国“祝融号”火星车顺利踏上了火星表面,成功传回遥测信号,我国航天再次迎来突破。下列有关火星车制造材料的说法错误的是
A.高强韧 B.硬度大 C.耐冲击 D.易老化
3.制作下列中国传统手工艺品的主要原料属于金属单质的是
A.蔚县剪纸 B.山东面塑
C.天津泥人 D.芜湖铁画
4.下列物质不属于合金的是
A.水银 B.硬铝 C.生铁 D.青铜
5.金属材料在生产,生活中使用广泛。下列金属的用途利用了金属导电性的是
A.铜制电线 B.铁质铁锅 C.金制项链 D.铝制饮料罐
6.下列可回收的生活垃圾中,属于金属材料的是
A.铝制易拉罐 B.废旧塑料桶 C.旧报纸 D.玻璃瓶
7.物质的用途与性质密切相关。下列说法正确
A.二氧化碳用于灭火,是由于二氧化碳不可燃、不助燃且密度比空气大
B.铁制品表面涂“银粉”铝粉防生锈,是由于铝的化学性质比铁稳定
C.汽油和洗涤剂都能用来除去油污,是因为汽油和洗漆剂都具有乳化功能
D.氧气应用于金属焊接,是由于氧气燃烧产生大量热
8.我国历史上出现过许多记载文明的书写材料。下列材料属于金属材料的是
A.竹简 B.青铜 C.丝帛 D.宜纸
9.下列属于天然有机高分子材料的是
A.塑料 B.棉花 C.涤纶 D.不锈钢
10.下列属于纯净物的是
A.金刚石 B.矿泉水 C.空气 D.不锈钢
11.下表是一些金属熔点的数据:
金属 铜 锌 锡 铅 铋 镉
熔点/℃ 1083 419.6 231.9 327.5 271.3 320.9
日常所用保险丝由铋、铅、锡、镉等金属组成,其熔点约为
A.300﹣320℃ B.230﹣250℃ C.60﹣80℃ D.20﹣40℃
12.下列说法错误的是
A.空气中的氧气与水中溶解的氧气化学性质同样活泼
B.工业上可以利用分离液态空气法制取氧气
C.氧气可以支持燃烧,说明氧气具有助燃性
D.生铁、紫铜、氧化镁都属于金属材料
13.合金和纯金属相比,一般来说,除以下( )以外,其余均增强,因此,合金有更广泛的用途。
A.强度 B.硬度 C.抗腐蚀性 D.熔点
14.化学家谢赫特曼研究发现:铝锰合金晶体中的原子排列方式没有出现“规则有序而重复排列”的普遍现象,提出了“准晶体”概念,因此获得2011年诺贝尔化学奖。下列观点正确的是
A.铝锰合金的强度和硬度比铝高
B.铝锰合金不具有导电导热性
C.铝的直接构成微粒是铝分子
D.合金中原子排列方式与纯金属的原子排列方式相同
15.A、B、C、D四位同学对知识的整理,完全正确的是
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题(共8题)
16.“物质的结构决定性质,性质决定用途”,试分析:
(1)生铁和钢由于__________________不同,所以某些性能不同;
(2)二氧化碳和一氧化碳由于______________不同,所以性质不同;
(3)金块能压成金箔,是由于金具有良好的________性。
17.化学来源于生活,我们的生活离不开化学。
(1)现有下列三种物质
A金刚石 B干冰 C钛合金
请选用合适物质的字母序号填空。
①可用于人工降雨的是______;
②用于制造玻璃刀头的是______;
③因与人体“相容性”好,可制造人造骨骼的是______。
(2)能源与环境已成为人们日益关注的话题。
①目前,人类使用的燃料主要来自化石燃料,如天然气、______和石油;化石燃料大量燃烧后会导致的环境问题是______(填一种即可),请列举出一种人类正积极开发使用的新能源______。
②在催化剂的作用下,将汽车尾气中的一氧化碳、二氧化氮转化为无害气体的反应原理为: ,请推测X的化学式为______。
18.某锌-锰干电池的内部结构如图所示。构成电池的物质中,含有非金属单质的是_____。
19.2020 年,中国大飞机将正式升空。航空工业承载的强国之梦,将会变成现实。
回答下列问题:
(1)图中标示的材料中,属于有机合成材料的是____。
(2)飞机大量使用合金材料,其优点是______(答一条即可)
(3)金属铝可由铝土矿冶炼得到。工业冶炼铝的工艺中涉及反应: Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+X。则 X 的化学式为_____。
20.我们的生活离不开化学。请回答下列问题。
(1)进入新装修的房间会闻到异味,这体现了粒子______的性质。人们常用活性炭来去除异味,这利用了活性炭的_____性。
(2)行外出旅游乘坐的飞机使用的航空煤油是由______炼制的产品。飞机的外壳主要是合金,这利用了镁铝合金的______性质。
A 密度小,材质轻 B 导电性 C 抗腐蚀性能好
21.随着我国深潜器“蛟龙”号考察任务(考察可燃冰的海底出口)顺利完成,我国的“蓝鲸1号”在南海首次试采俗称可燃冰的天然气水合物也获得圆满成功。
(1)蛟龙号的大部分材料由钛合金构成,这是因为它____;(多选)
A.抗腐蚀性优于不锈钢 B.密度小、机械性能好 C.导电性好、硬度大
(2)“蓝鲸1号”钻井平台使用了燃油发电机,则其发电时的能量转化全过程是____;“蓝鲸1号”整体用钢达40000多吨,在钢铁焊接时,常使用焊药(氯化铵)在加热时除去钢铁表面的氧化物(视为氧化铁),使焊接更加牢固,同时生成金属单质、空气中含量最多的气体、一种常见液体和氯化铁,该反应的化学方程式为____,反应前后氮元素的化合价变化为____。
(3)可燃冰被认为是比天然气还要清洁的能源,与煤、汽油、柴油等能源相比,可燃冰燃烧会减少______(至少填两种物质的化学式)等有害气体的排放,可极大限度地减少空气污染。
22.2020年6月23日,长征三号乙运载火箭将北斗三号最后一颗组网卫星成功送入预定轨道,我国北斗导航地位将进一步提升。从化学视角回答下列问题:
(1)卫星制造使用了黄金、钛合金,其中用作天线的是______。使用黄金制作卫星的电子元件,利用了金的什么化学性质?______填序号。
A.光泽好 B.耐磨、易加工 C.容易导电 D.很难被氧化
(2)卫星的太阳能电池帆板用先进的砷化镓主板和铝合金边框制成,砷(As)原子的结构示意图如图,其中X=______。铝合金比纯铝具有的优势是______(写出1条即可)。
(3)运载火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,N2O4作氧化剂。火箭发射时,燃料与氧化剂剧烈反应放出大量的热,并生成对空气无污染的两种氧化物和一种单质,这种单质的化学式为______,两种氧化物中相对分子质量较大的是______。
23.下图是家用豆浆机,请根据图回答下列问题:
(1)制作材料中属于金属或合金的是 ______ (选填一种 物质编号),
(2)合金与组成它的纯金属相比,硬度 ______、熔点______。
(3)属于单质的是 ______ (选填一种物质编号)
(4)传统的生豆浆是用石磨来打磨的,打磨的过程是 ______变化 ;
(5)用操作将黄豆渣分离的方法类似于我们实验中的 ______ 操作.
参考答案
1.B
【详解】
A、铝是银白色固体,铜、铁、金等物质不是银白色固体,故选项错误;
B、铝、铜、铁、金四种金属都能导电,故选项正确;
C、铜、金不能和稀硫酸反应,故选项错误;
D、通常情况下,金的化学性质不活泼,不能和氧气反应,故选项错误;
故选:B。
2.D
【详解】
A、火星车在火星着陆时速度很快,故火星车材料需要韧性高。此选项不符号题意;
B、火星车在火星着陆时速度很快,故火星车材料需要硬度大。此选项不符号题意;
C、火星车在火星着陆瞬间速度很快,故火星车材料需要耐冲击。此选项不符号题意;
D、由于火星环境复杂,故火星车材料需要抗老化。此选项符号题意。
故选D。
3.D
【详解】
A、蔚县剪纸,纸张属于混合物,故选项错误;B、山东面塑,塑料属于混合物,故选项错误;C、天津泥人,泥土属于混合物,故选项错误;D、由同种元素组成的纯净物叫单质,芜湖铁画,铁属于单质,故选项正确。故选D。
4.A
【解析】
A、水银是纯净物,不属于合金,正确;B、硬铝是镁铝铜硅的合金,错误;C、生铁是铁与碳的合金,错误;D、青铜是以锡为主要合金元素的铜基合金,错误。
故选A。
5.A
【详解】
A、性质决定用途,金属能用于作导线,是利用了金属的导电性,符合题意;
B、铁用于制作铁锅,是利用了金属的导热性,不符合题意;
C、金制作项链,是因为金比较稀有,且有金属光泽,不符合题意;
D、铝制饮料罐是利用了金属具有良好的延展性,不符合题意。
故选A。
6.A
【解析】
金属材料包括纯金属以及它们的合金,故选A。
A
【详解】
A、二氧化碳不可燃、不助燃且密度比空气大,通常用于灭火,故A 正确
B、铝的金属活动性比铁强,铝在空气中易被氧气氧化生成致密的氧化物保护膜,不易锈蚀,故B错误
C、汽油和洗涤剂都能用来除去油污,是因为汽油能够溶解油污,洗涤剂对油污具有乳化作用,故C错误;
D、氧气具有助燃性,不具有可燃性,故错误。故选A。
8.B
【详解】
A、竹简是用竹子制成的,属于天然材料,故选项错误。
B、青铜属于铜的合金,属于金属材料,故选项正确。
C、丝帛是丝与丝织物的总称,不属于金属材料,故选项错误。
D、宣纸的主要原料青檀树,不属于金属材料,故选项错误。
故选:B。
9.B
【详解】
A、塑料属于有机合成材料;B、棉花属于天然高分子材料;C、涤纶属于有机合成材料;D、不锈钢属于金属材料。
10.A
【详解】
A、金刚石中只含有一种物质,属于纯净物。故A正确;
B、矿泉水中含有水、可溶性化合物等多种物质,属于混合物。故B错误;
C、空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物,故C错误;
D、不锈钢是合金,含有镍、铁等多种物质,属于混合物,故D错误。故选A。
11.C
【详解】
合金的熔点比它的组成成分熔点要低,铋、铅、锡、镉这四种物质熔点最低的是231.9,所以要选择熔点比231.9低,且不能很低,必须要高于室温,保险丝的熔点不能过高,否则不能起到保护的作用,若是太低则很容易熔断,故为60 80℃最好。故选C。
12.D
【详解】
A、混合物中各成分保持各自的化学性质,空气中的氧气与水中溶解的氧气化学性质同样活泼,选项正确,不符合题意;
B、工业上可以利用分离液态空气法制取氧气,原因是液态氮和液态氧沸点不同,选项正确,不符合题意;
C、氧气能支持燃烧,具有助燃性,选项正确,不符合题意;
D、金属材料包括纯金属和合金,所以生铁、紫铜都属于金属材料,氧化镁是金属的氧化物,不属于金属材料,选项错误,符合题意。
故选D。
13.D
【分析】
根据合金的性质来解答。
【详解】
合金和组成它的金属来说,一般具有颜色更多样、密度较小、熔点较低、耐腐蚀性强、硬度大、机械强度大等方面的特点。
故选D。
14.A
【解析】
A、合金一般比其成分金属的强度增大,故正确
B、合金指的是在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质,故错误
C.铝的直接构成微粒是铝原子,故错误
D.合金中原子排列方式与纯金属的原子排列方式相同,错误
故选A
15.C
【解析】A、物质在微观上都是由粒子构成的,如:铁是由铁原子直接构成的;氮气是由氮分子构成的;错误;B、氧气不易溶于水、密度比空气大,故可以用排水法和向上排空气法收集,甲烷密度比空气小,可用向下排空气法收集,错误;C、金刚石硬度大,用于划玻璃,活性炭具有吸附性,用于防毒面具,石墨具有导电性,用于电极,此项性质和用途对应正确,正确;D、生铁和钢性质不同,是因为含碳量不同;水和过氧化氢性质不同,是因为构成物质的分子不同,错误。故选C。
16.含碳量 分子构成 延展
【详解】
(1)生铁的含碳量是2%-4.3%,钢的含碳量是0.03%-2%,生铁中的含碳量高,钢中的含碳量低,所以某些性能不同;
(2)二氧化碳是由二氧化碳分子构成,而一氧化碳是由一氧化碳分子构成,所以二氧化碳和一氧化碳由于分子构成不同,所以性质不同;
(3)金具有良好的延展性,可压成金箔。
17.B A C 煤 酸雨(温室效应、雾霾等合理即可) 风能(合理即可) N2
【详解】
(1)①干冰升华吸热,可用于人工降雨;
②金刚石的硬度最大,用于制造玻璃刀头;
③钛合金与人体有很好的“相容性,因此可用来制造人造骨骼;
(2)能源与环境已成为人们日益关注的话题。
①目前,人类使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油和天然气;煤、石油、天然气属于化石燃烧,过量化石燃料使二氧化碳的含量过高,从而会造成温室效应、酸雨等;为缓解全球性能源危机,人们正积极开发利用新能源,如太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能等;
②根据化学方程式可知,反应前有:4C、8O、2N,反应后有4C、8O,所以X中有2N,故化学式为N2。
18.碳棒、炭黑
【详解】
碳棒、炭黑中含有非金属单质。
19.橡胶 更高的强度(更高的硬度和更好的抗腐蚀性) H2O
【详解】
(1)铝锂合金和钛合金属于金属材料,橡胶属于有机合成材料;
(2)飞机大量使用合金材料,其优点是具有更高的强度(更高的硬度和更好的抗腐蚀性);
(3)根据质量守恒定律化学反应前后原子的种类数目不发生变化,反应前原子的种类数目为Al:2;O:5;Na:2;H:2;反应后原子的种类数目为Al:2;O:4;Na:2;因此X中含有原子种类数目为H:2;O:1;因此X为H2O。
20.不断运动 吸附 石油 AC
【详解】
(1)新装修的房间里污染气体主要是甲醛,由于甲醛分子的不断运动,使得整个房间充满异味,活性炭可以吸附气体,因此可以吸收有毒的甲醛气体,故答案为不断运动,吸附;
(2)航空煤油是由石油炼制的,由于石油为不可再生资源,因此煤油也是不可再生资源,飞机的外壳是铝镁合金,具有密度小,材质轻,抗腐蚀性能好的优点,故答案为石油,AC.
【点睛】
航空煤油是由石油炼制的,可以参考课本上石油炼制的内容,熟悉常见的燃料是怎样得到的.
21.AB 化学能转化为内能转化为机械能再转化为电能 6NH4Cl+4Fe2O3△6Fe +3N2↑+12H2O+2FeCl3 -3价变为0价 SO2、CO、NO2
【解析】
(1)蛟龙号的大部分材料由钛合金构成,这是因为它抗腐蚀性优于不锈钢,密度小、机械性能好;(2)“蓝鲸1号”钻井平台使用了燃油发电机,则其发电时的能量转化全过程是化学能转化为内能转化为机械能再转化为电能,在钢铁焊接时,常使用焊药(氯化铵)在加热时除去钢铁表面的氧化物(视为氧化铁),使焊接更加牢固,同时生成金属单质、空气中含量最多的气体、一种常见液体和氯化铁,根据质量守恒定律可知:氯化铵和氧化铁在加热的条件下反应生成铁、氮气、水和氯化铁,该反应的化学方程式为6NH4Cl+4Fe2O3△6Fe +3N2↑+12H2O+2FeCl3,反应前后氮元素的化合价变化-3价变为0价;(3)可燃冰被认为是比天然气还要清洁的能源,与煤、汽油、柴油等能源相比,可燃冰燃烧会减少SO2、CO、NO2等有害气体的排放,可极大限度地减少空气污染。
22.钛合金 D 5 耐腐蚀 N2 二氧化碳
【详解】
(1)卫星制造使用了黄金、钛合金,其中用作天线的是钛合金。使用黄金制作卫星的电子元件,利用了金的化学性质稳定,故选D。
(2)原子中质子数=核外电子数,故X=33-2-8-18=5。铝合金比纯铝具有的优势是耐腐蚀。
(3)运载火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,N2O4作氧化剂。火箭发射时,燃料与氧化剂剧烈反应放出大量的热,并生成对空气无污染的两种氧化物和一种单质,根据化学反应前后元素的种类不变,生成物是二氧化碳、水、氮气,这种单质的化学式为N2,两种氧化物中相对分子质量较大的是二氧化碳。
23.c或e 增大 降低 e 物理 过滤
【详解】
(1)合金是指金属与其他金属或非金属熔合一起得到的具有金属性能的一类材料,故选c或e;(2)合金与组成它的纯金属相比,硬度增大、熔点降低;(3)单质是指只含一种元素的纯净物。故选e;(4) 传统的生豆浆是用石磨来打磨的,打磨的过程是没有新物质生成,属于物理变化;(5)把不溶于液体的固体物质与液体分离开来的方法叫作过滤。