专题9第三单元金属材料的性能及应用同步练习（含答案）2022——2023学年高一化学下学期苏教版（2019）必修第二册

专题9第三单元金属材料的性能及应用同步练习
一、单选题
1. “天宫号”空间站的建设与化学密切相关，下列叙述错误的是
A. 推进器的碳化硅陶瓷材料属于新型无机非金属材料
B. 核心舱使用的钛铝合金熔点、硬度都比纯金属高
C. 空间站太阳能电池板的主要材料是晶体硅
D. 推进剂氙气属于稀有气体
2. 化学与生活、生产科技密切相关。下列说法错误的有( )
传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
航母上拦阻索中的钢丝属于金属材料
工业生产玻璃、水泥、漂白粉，均需要用石灰石为原料
碳纤维、合成纤维、光导纤维都属于高分子材料
高温下，工业制硅的反应方程式为
单质硅可用于制取通信芯片
“”飞机身使用的复合材料碳纤维和环氧树脂，属于新型无机非金属材料
太阳能发电板的主要材料是
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
3. 下列关于合金说法不正确的是
A. 稀土元素被称为“冶金工业的维生素”
B. 合金的熔点比其成分金属的熔点高
C. 合金和合金都是新型储氢合金
D. 生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量比钢的含碳量高
4. 下列关于各金属及其化合物的说法正确的是
A. 镁是一种常用的耐高温材料 B. 钢铁是目前用量最大、用途最广的合金
C. 苏打可用于治疗胃酸过多 D. 铝制容器可以长期盛放咸的食物
5. 月日凌晨，一道耀眼的光芒划破夜空，神舟十三号载着航天员翟志刚、王亚平、叶光富飞向中国空间站，执行在轨驻留个月的载人飞行任务，这也是我国航天员首次在太空中过年，标志着我国航天事业又一次进入了新的篇章。下列叙述错误的是
A. 神舟十三号所用的铝合金具有高强度、高韧性、耐腐蚀等特点
B. 载人飞船表面使用的高温结构陶瓷为新型无机非金属材料
C. 钢分为碳素钢和合金钢，其中碳素钢的硬度随着碳含量的增加而逐渐增强
D. 金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料两大类，其中有色金属材料是用量最大的金属材料
6. 化学使科技进步，使生活更美好。下列相关说法错误的是
A. “海牛号”刷新世界钻探深度，钻头采用硬质合金材料，其硬度高于成分金属
B. 食品包装袋中常有硅胶、生石灰、还原铁粉等，其作用都是防止食品氧化变质
C. 北斗卫星导航系统由中国自主研发、独立运行，其所用芯片的主要成分为高纯硅
D. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
7. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展等密切相关。下列说法不正确的是( )
A. 干电池放电之后还能再充电
B. 梦溪笔谈器用中有“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”“剂钢”指铁的合金，说明合金的硬度大
C. “可燃冰”是一种有待大量开发的新能源，但开采过程中发生泄漏会造成温室效应
D. 中国天眼用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料
8. 祖国“华诞”阅兵现场展示的航天、军事、天文、电子等科技设备，受到世界瞩目，它们与化学有着密切联系。下列说法错误的是( )
A. “天宫二号”空间实验室的电池板芯片的材料是硅
B. “中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于金属材料
C. “歼”战斗机大量使用的碳纤维是新型有机高分子材料
D. “东风”弹道导弹外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料
9. 我国自主研发的载人潜水器“蛟龙号”进行多次海试，圆满完成深潜任务。潜水器若要潜入海底，潜水器的表面每平方米需承受近万吨的压强，这需要使用特殊材料才能达到要求。下列有关材料的说法正确的是( )
A. 铝合金是应用最广泛的合金材料 B. 目前太阳能电池的主要材料是硅单质
C. 光导纤维的材料是硅单质 D. 合金材料的组成元素一定全部是金属元素
10. 我国改革开放以来取得了很多世界瞩目的科技成果。下列有关说法正确的是
A. B. C. D.
11. 下列说法错误的是( )
A. “天和核心舱”电推进系统中的霍尔推力器腔体，使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于无机非金属材料
B. 液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境
C. “北斗系统”组网成功，北斗芯片中的材料为二氧化硅
D. 在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作氧化剂
12. 硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述错误的是( )
A. 硅单质可用来制造太阳能电池，高纯二氧化硅可用于制造光导纤维
B. 高温下，二氧化硅能分别与
C. 、发生反应 为防止溶液变质，常将其保存在磨口玻璃瓶中
D. 氮化硅陶瓷属于新型的无机非金属材料
13. 高铁、移动支付、共享单车、网购，被称为中国“新四大发明”。用于高铁和共享单车制造业的重要金属材料是 ( )
A. 合金 B. 合金 C. 合金 D. 合金
14. 年北京冬奥会是碳中和试验场，这其中从清洁能源到环保材料，化学高科技所起到的作用功不可没。下列说法错误的是( )
A. 稀土永磁材料是电子通讯技术中的重要材料，稀土金属都是有色金属
B. 北京冬奥会火炬“飞扬”的外壳由碳纤维及复合材料制成，碳纤维属于新型无机非金属材料
C. 建设使用了太阳能和地热能供能的“被动房”，太阳能电池板的主要材料是二氧化硅
D. 被称为“冰丝带”的国家速滑馆采用了二氧化碳制冰技术，比传统制冷剂氟利昂更加环保
15. 化学与生产、生活、科研密切相关。下列说法错误的是
A. 氮化硅陶瓷、光导纤维、硅酸盐水泥均属于新型无机非金属材料
B. 火箭发射时使用液氢和液氧作推进剂，是利用燃烧反应提供能量
C. 月球探测器使用的太阳能电池板，其主要成分是单质硅
D. 制造月球探测器中的瞄准镜时使用的光导纤维，其主要成分是二氧化硅
二、实验题
16. 贵重金属的回收利用是当今科学研究的重要课题。图是实验室模拟工业浸取电路板中金的过程，图为浸取原理。
回答下列问题：
打开、，关闭、，向中烧瓶加水，制取。安全漏斗的作用除加水外，还有 ______，湿棉花的作用 ______。
三颈瓶中蓝色沉淀消失后，关闭、，打开、，滴入溶液。为使分液漏斗内的溶液顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或 ______。根据图原理可知，在浸金过程中起 ______作用。三颈瓶中发生反应的离子方程式为 ______。
为了验证图原理中的作用，进行如下实验：
关闭，反应一段时间后，温度无明显变化，形管内液柱左高右低，三颈瓶中溶液蓝色变浅。然后 ______填操作和现象，对应反应的离子方程式是 ______，此现象证实了上述原理中的作用。
17. 铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某铝镁合金不含其他元素中铝的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白：
方案一
实验方案将铝镁合金与足量溶液反应，测定剩余固体质量。
实验中发生反应的离子方程式是__________________________________。
实验步骤
称取铝镁合金粉末样品，溶于体积为、物质的量浓度为溶液中，充分反应。则溶液的体积__________。
过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得铝的质量分数将__
_________填“偏高”“偏低”或“无影响”。
方案二
实验方案将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体的体积。
实验步骤
在分析其他测量方法存在的问题后，他们设计了如图所示的实验装置。
装置中导管的作用是____________________________。
为了较准确测量氢气的体积，在读反应前后量气管中液面的读数求其差值的过程中，除视线平视外还应注意_______填字母。
A.冷却至室温
B.等待片刻，待乙管中液面不再上升时读数
C.读数时应移动右侧量气管，使两端液面相平
D.读数时不一定使两端液面相平
若实验用铝镁合金的质量为，测得氢气体积为标准状况，则合金中铝的质量分数为______________________保留两位有效数字。
简答题
18. 合金是重要的金属材料。
下列物品所使用的主要材料属于合金的是________填字母。
A.青花瓷瓶 橡胶充气艇 不锈钢锅
生铁是常用的合金，生铁属于________填“纯净物”或“混合物”。
黄铜是铜锌合金，将纯铜片和黄铜片互相刻画如图所示，纯铜片上留下明显的划痕，说明________________________________。
黄铜渣中约含、、、，其余为杂质。处理黄铜渣可得到硫酸锌，其主要流程如下杂质不溶于水、不参与反应：
已知：；。
Ⅱ中反应的化学方程式为________________________。
下列说法正确的是________填字母。
Ⅰ、Ⅱ中的操作均包含过滤
溶液中的质量大于
19. 阅读下列材料，完成下列小题：金属及其化合物在生产生活中应用广泛。年云南的“乌铜走银”制作技艺列入国家级非物质文化遗产名录。制作中的走银工序是将氧化变黑的银丝嵌入铜器表面已錾刻好的花纹内，再经揉黑工序，用手边焐边搓揉铜器，直到铜器表面变成乌黑、银丝变得光亮。近期中国科学院在含银化合物运用于超离子导体方面取得突破性进展，制得的晶体在室温下的电导率比普通多晶的提高了近个数量级。
下列物质的性质与用途具有对应关系的是 ( )
A. 溶液呈蓝色，可用于游泳池水的杀菌消毒
B. 含铜的铝合金熔点高，可用于制造高导电率导线
C. 见光易分解，可用于制造照相底片的感光层
D. 银氨溶液具有碱性，可用于检验淀粉是否发生水解
在指定条件下，下列物质的转化关系不正确的是 ( )
A. B.
C. D.
下列有关“乌铜走银”的说法不正确的是 ( )
A. 走银工序中金属键没有断裂 B. 揉黑工序中发生了原电池反应
C. 用铝丝代替银丝，铜器也会变黑 D. 银丝可以长时间保持光亮
晶体中作体心立方堆积如图所示， 可分布在由构成的空隙位置上。在电场作用下，无需克服太大阻力即可发生迁移。
已知：阿伏加德罗常数为。下列说法不正确的是( )
A. 的最外层电子排布式为
B. 位于构成的全部八面体空隙上
C. 晶体的摩尔体积为
D. 晶体可用作电池的电解质
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.碳化硅属于无机物，则碳化硅陶瓷材料属于新型无机非金属材料，A正确；
B.合金的熔点比它的成分金属低，硬度比它的成分金属大，则钛铝合金熔点比纯金属低，硬度比纯金属高，B错误；
C.硅是良好的半导体材料，能将太阳能转化为电能，太阳能电池板的主要材料是晶体硅，C正确；
D.稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等，则氙气属于稀有气体，D正确；
故选B。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学与生活、生产科技的关系，为高频考点，难度不大。掌握传统非金属材料的分类、金属材料以及新型材料的常见分类和性质是解答关键。
【解答】
传统无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐，而新型无机非金属材料的主要成分不是硅酸盐，故错误；
钢丝属于铁的合金，属于金属材料，故正确；
工业生产漂白粉的原料为氯气和石灰乳，故错误；
光导纤维的主要成分是二氧化硅，不属于高分子材料，故错误；
高温下，工业制硅的反应方程式为，故错误；
硅单质是良好的半导体材料，可用于制取通信芯片，故正确；
环氧树脂是有机高分子材料，故错误；
太阳能发电板的主要材料是，故错误。
综上所述错误的有，共个，故C正确。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了合金的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行，要求同学们熟记常见物质的基本知识，以便灵活应用，题目难度不大。
【解答】
A.在合金中加入适量稀土金属，就能大大改善合金的性能，所以稀土元素被称为冶金工业的维生素，故A正确；
B.合金的熔点比各成分金属的熔点低，故B错误；
C.合金和合金都是新型储氢合金，故C正确；
D.生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳的合金，生铁的含碳量高，钢的含碳量低，故D正确。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查金属镁、铁、苏打、铝的性质和用途等，考查学生元素化合物知识的灵活运用能力，难度不大。
【解答】
A.氧化镁是一种常用的耐高温材料，故A错误。
B.钢铁是目前用量最大、用途最广的合金，故B正确；
C.苏打碱性太强，应该用小苏打治疗胃酸过多，故C错误。
D.氯离子会加速破坏铝表面的氧化膜，铝制容器不宜长期盛放咸的食物，故D正确。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题以中国航天为背景考查化学材料的应用，意在考查学生的识记能力和辨析能力，解题的关键是了解常用金属的类别。
【解答】
A.根据题意，铝合金可用作神舟十三号的制备材料，具有高强度、高韧性、耐腐蚀等特点，故A正确；
B.高温结构陶瓷为新型无机非金属材料，故B正确；
C.根据化学成分，钢可分为碳素钢和合金钢，其中碳素钢的硬度随着含碳量的增加而逐渐增强，故C正确；
D.金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料，黑色金属材料包括铁、锰、铬及其合金，是用量最大的金属材料，故D错误。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学与，难度不大，理解物质性质及用途是解题关键。
【解答】
A.合金材料，其硬度高于成分金属，故A正确；
B.食品包装袋中常有硅胶、生石灰，作用是防止食品受潮，还原铁粉为抗氧化剂，可防止食品氧化变质，故B错误；
C.高纯硅为半导体材料，芯片的主要成分为高纯硅，故C正确；
D.高温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料，故D正确。
7.【答案】
【解析】
【分析】
考查化学与生产，生活，社会发展的关系，增强学生的知识面让学生体会化学的作用，难度不大。
【解答】
A.普通的干电池一般都是一次性电池，不能充电，故A错误；
B.合金的硬度比单一金属的硬度大，故B正确；
C.“可燃冰”是甲烷与水的一种混合物，开采时容易发生泄露，造成温室效应，故C正确；
D.氮化硅属于新型无机非金属材料，故D正确。
故选A。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查新型材料的用途和性质，难度不大，掌握新型材料的性质为解答的关键。
【解答】
A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料，利用高纯硅的半导体性能，可以制成光电池，将光能直接转换为电能，故A正确；
B.“中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，主要成分是铁合金，属于金属材料，故B正确；
C.碳纤维的主要成分是单质碳，不是有机高分子材料，故C错误；
D.新型无机非金属材料在性能上比传统无机非金属材料有了很大的提高，可适用于不同的要求。如高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等都属于新型无机非金属材料，故D正确；
故选C。
9.【答案】
【解析】解：铁合金应用于建筑等方面，铁合金是应用最广泛的合金材料，故A错误；
B.硅介于金属和非金属之间，其单质属于半导体，太阳能电池的主要材料是硅单质，故B正确；
C.光导纤维的材料是二氧化硅，硅单质是计算机硅芯片的主要材料，故C错误；
D.合金材料的组成元素不一定全部是金属元素，可能含有非金属元素，如生铁中含有元素，故D错误；
故选：。
A.铁合金是应用最广泛的合金材料；
B.太阳能电池的主要材料是硅单质，硅属于半导体；
C.光导纤维的材料是二氧化硅；
D.合金材料的组成元素不一定全部是金属元素，可能含有非金属元素。
本题考查了物质的用途及构成，明确物质的性质是解本题关键，性质决定用途，用途体现性质，知道合金的构成元素及性质，题目难度不大。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查常见材料相关的问题，涉及合金、无机非金属材料等，难度不大，解题的关键是对相关知识的积累。
【解答】
A.，是副族元素，故A错误
B.低合金钢属于合金，用于港珠澳大桥斜拉桥锚，说明它具有强度大、密度小、耐腐蚀性高等性能，故B正确
C.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料，故C错误
D.光纤材料主要成分是二氧化硅，故D错误。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学与，难度不大，理解物质组成和用途是解题关键。
【解答】
A.氮化硼陶瓷基复合材料由、元素组成，具有耐高温、强度高、耐腐蚀等优良性能，是新型无机非金属材料，故A正确；
B.液氮气化吸热，可用于医学和高科技领域制造低温环境，故B正确；
C.晶体硅是良好的半导体材料，是制造芯片的主要原料，北斗芯片中的材料不是二氧化硅，故C错误；
D.高温高压催化剂条件下与氢气反应生成氨气，反应为，氮元素化合价降低，氮气作氧化剂，故D正确；
故选：。

12.【答案】
【解析】略
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题是对金属及合金知识的考查，掌握金属与合金间性质的差异是解题的关键所在，属基础性知识考查题，题目难度不大。
【解答】
A.合金熔点低，导热性好，所以用合金作原子反应堆的导热剂，不是用于高铁和共享单车制造业的重要金属材料，故A错误；
B.铜锡合金密度较大，不适合用于高铁和共享单车制造业，故B错误；
C.合金密度较大，不适合用于高铁和共享单车制造业，故C错误；
D.镁铝合金如硬铝，成分为、、、其余为由于强度和硬度大，几乎相当于钢材，且密度小被广泛应用于汽车、船舶、飞机、高铁和共享单车等制造业，故D正确；
故选：。
14.【答案】
【解析】略
15.【答案】
【解析】略
16.【答案】液封，防止气体逸出；尾气处理，吸收多余的氨气
将瓶口的小口和塞上的凹槽对齐；指示剂；
打开瓶塞，锥形瓶中溶液颜色复原；
【解析】
【分析】
本题考查物质的分离和提纯，侧重考查学生分析和解决问题的能力，试题较难。
【解答】
安全漏斗的作用除加水外，还有液封，防止气体逸出，湿棉花的作用是尾气处理，吸收多余的氨气，
故答案为：液封，防止气体逸出；尾气处理，吸收多余的氨气；
为使分液漏斗内的溶液顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将瓶口的小口和塞上的凹槽对齐；根据图原理可知在有生成的情况下会由蓝色变成无色的，故起到指示剂的作用；三颈瓶中发生反应的离子方程式为，
故答案为：将瓶口的小口和塞上的凹槽对齐；指示剂；；
关闭，反应一段时间后，温度无明显变化，形管内液柱左高右低，三颈瓶中溶液蓝色变浅。然后打开瓶塞，锥形瓶中溶液颜色复原，其反应的离子方程式是，
故答案为：打开瓶塞，锥形瓶中溶液颜色复原；。
17.【答案】偏低 平衡分液漏斗与锥形瓶之间的气体压强，使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下；消除加入稀硫酸的体积对测量氢气体积所带来的误差
【解析】如答案所示
根据可知，反应消耗等物质的量的与，假设合金中的质量分数是，则完全是，其物质的量 ，则，需溶液的体积最小值 ，故。
该步骤中若未洗涤固体，则金属镁上会附着偏铝酸钠等物质，导致测得的镁的质量偏大，最终使测得的铝的质量分数偏低。
项，冷却至室温，这样测定气体体积时不受外界温度的影响，可减小误差，正确；项，等待片刻，使乙管中液面与左侧甲管中的液面相平时再读数，错误；项，读数时应移动右侧量气管，使两端液面相平，然后再读数，正确；项，读数时必须使两端液面相平，这样才可以减少压强对气体体积的影响，以减少实验误差，错误。
，假设合金中、的物质的量分别是、，可得关系式，，解得，，则合金中的质量，所以的质量分数为。
18.【答案】
混合物
黄铜的硬度比纯铜的硬度大
、

【解析】
【分析】本题考查了金属及合金的相关知识，试题难度一般
【解答】青花瓷瓶使用的主要材料属于无机非金属材料；橡胶充气艇使用的主要材料属于有机高分子材料；不锈钢锅使用的主要材料属于合金。
生铁是常用的合金，合金属于混合物。
将纯铜片和黄铜片互相刻画，纯铜片上留下明显的划痕，说明黄铜的硬度比纯铜大。
由于锌排在氢和铜的前面，故锌既可以与酸反应，也可以与硫酸铜反应，反应的化学方程式分别为，。
由题中流程可知，操作Ⅰ过滤除去铜和杂质，操作Ⅱ过滤是除去锌和置换出的铜。因氧化锌的质量大于氧化铜，且锌也能和硫酸反应生成硫酸锌，而铜和硫酸不反应，故溶液中硫酸锌的质量大于硫酸铜。
19.【答案】【小题】
【小题】
【小题】
【小题】

【解析】
【分析】
本题考查物质性质与用途，属于元素化合物性质的考查，难度不大。
【解答】
A.是重金属盐，铜离子能使蛋白质变性，可用作游泳池的消毒剂，与溶液呈蓝色无关，错误；
B.铜导电性强于铝，可用于制造高导电率导线，合金的熔点低于成分金属，错误；
C.溴化银见光易分解，具有感光性，可以用于制造胶卷，正确；
D.淀粉水解产生的葡萄糖有还原性，银氨溶液可以与葡萄糖在水浴加热时发生银镜反应，因此银氨溶液可用于检验淀粉是否发生水解，与银氨溶液具有碱性，无关，错误。
【分析】
本题考查物质的转化，掌握所考查元素化合物的性质及有机物的性质即可，难度较小。
【解答】
A.与反应生成和，正确；
B.与稀硝酸反应生成硝酸银、和水，正确；
C.与乙醇反应生成，与乙醛不反应，错误；
D.氯化银与氨水反应：，正确。
【分析】
本题考查传统工艺“乌铜走银”有关知识，掌握银、铜及其化合物的性质即可，难度一般。
【解答】
A.制作中的走银工序是将氧化变黑的银丝嵌入铜器表面已錾刻好的花纹内，发生氧化银转化为银，铜转化为氧化铜，该过程金属键没有断裂，故A正确
B.揉黑工序中通过揉搓，手上的汗水可提供电解质溶液，黑色的和发生氧化还原反应生成和黑色的，作负极，作正极，发生了原电池反应，故B正确
C.铜的活动性比铝弱，氧化铝不能被铜还原为单质铝，因此铜不会变黑，故 C错误
D.银丝发生还原反应，氧化银转化为单质银，单质银活动性较弱，可长时间保持光亮，故 D正确。
【分析】
本题考查核外电子排布式、晶胞的有关计算等知识，侧重考查学生分析问题解决问题的能力，难度中等。
【解答】
A.原子核外电子数为，处于第五周期Ⅶ族，Ⅰ的最外层电子排布式为，A正确
B.晶体中碘离子为体心立方堆积，主要分布在由构成的四面体、八面体等空隙中，B错误
C.每个晶胞中含碘离子的个数为个，依据化学式可知，银离子个数也为个，晶胞的物质
的量，晶胞体积，则晶体的摩尔体积，C正确
D.由题意可知，在电场作用下，不需要克服太大阻力即可发生迁移，因此晶体是优良的离子导体，在电池中可作为电解质， D正确．

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