用途广泛的金属材料——第一课时
1、下列物质中不属于合金的是( )
A.硬铝
B.黄铜
C.生铁
D.水银
2、只含有下列成分的物质一定不是合金的是( )
A.Fe、C
B.Cu、Zn
C.Al、Cu
D.C、Si
3、合金制成的金属材料与纯金属制成的金属材料相比,具有的优点是( )
①合金的硬度一般比它的各成分金属的都大
②一般地,合金的熔点比它的各成分金属的都低
③改变原料的配比、变更制造合金的工艺,可得到不同性能的合金
④合金比纯金属的导电性更强
⑤合金比纯金属的应用范围更广
A.①②④⑤
B.①②③⑤
C.②③④
D.①②③④⑤
4、黄金首饰的纯度常用“K”来表示,24K是指纯金,那么标号为18K的首饰中黄金的质量分数是( )21cnjy.com
A.18%
B.25%
C.36%
D.75%
5、有资料显示,铝元素在人体内的残留积累量过多后,对大脑发育有不良影响,建议多用不锈钢代替铝合金作材料制作餐厨具等日用品,下列说法中不正确的是( )
A.不锈钢中的主要元素是铁、碳
B.不锈钢属于铁合金
C.不锈钢抗腐蚀性较好
D.不锈钢是绝对不能被腐蚀的
6、一份质量为4 g的合金,与足量的盐酸完全反应生成0.2 g H2,则该合金可能是( )
A.Fe-Mg合金
B.Fe-Cu合金
C.Fe-Zn合金
D.Mg-Al合金
7、我国是世界电缆生产大国,具有很强的生产及科研能力。但在电缆生产过程中,不可避免地会产生一定量的含铜废料(如零碎电缆)。某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后,围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法。21·cn·jy·com
Ⅰ.甲同学根据已学知识,提出了一套回收方案:
Ⅱ.乙同学在查阅资料后得知,在通入空气并加热的条件下,铜可与稀硫酸在溶液中发生反应:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O,于是他提出了另一套方案:
(1)甲同学方案的①②③三个步骤中,与铜或铜的化合物有关的化学反应的化学方程式分别为
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________,
③________________________________________________________________________。
(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较,你认为______________(填“甲”或“乙”)同学的方案更合理。理由是___________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)丙同学认为,无论是甲同学还是乙同学的方案,在“加铁屑”这一步时,应该加入略过量的铁屑。你认为丙这么说的理由是________________________。丁同学又提出了疑问:“如果铁过量,剩余的铁会混在红色粉末中,该怎么处理呢?”请提出你的想法
________________________________________________________________________。
参考答案及解析
1、D
【解析】水银是汞的俗名,是金属单质,不是合金。
2、D
【解析】由合金的定义可知,合金中至少有一种成分为金属,其他成分可以是金属,也可以是非金属。
5、D
【解析】不锈钢不是绝对不能被腐蚀,只是抗腐蚀性较好。
6、A
【解析】设该合金为一种特殊的金属M(反应后的金属在化合物中的化合价为+2价),其摩尔质量为M g/mol则21世纪教育网版权所有
M ~ H2
M 2
4 g 0.2 g
=
M=40 g/mol
则组分金属的摩尔质量必有其一大于40 g/mol,另一小于40 g/mol。注意:由于Cu不与盐酸反应,摩尔质量可视为无穷大,Al相当于摩尔质量为18 g/mol的二价金属。
7、(1)①2Cu+O22CuO ②CuO+H2SO4===CuSO4+H2O ③Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
(2)乙 甲同学的方案在灼烧含铜废料的过程中会产生对空气有污染的气体、粉尘、烟雾等有害物质
(3)为了将CuSO4中的Cu2+全部转化为Cu 过滤前再加适量的酸以除去剩余的铁粉
含铜废料中的铜转化为CuSO4。甲同学的方案在灼烧含铜废料的过程中会产生对空气有污染的气体、粉尘、烟雾等有害物质,故乙同学的方案更合理。21教育网
(3)为了将CuSO4中的Cu2+全部转化为Cu,甲、乙两位同学方案中所加的Fe都应稍过量,根据Cu和Fe性质的差异可设计出除去过量铁屑的方法——将所得铜粉酸洗后再洗涤、干燥(或过滤前再加适量的酸以除去剩余的铁粉)。
用途广泛的金属材料 综合检测题
第I 卷选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1.下列说法正确的是( )
A.青铜是我国使用最早的合金,也是目前使用最广泛的合金
B.不管哪种铜合金都含有铜元素,所以它们的性质也和金属铜一样
C.我们日常生活中用到的铜合金制品主要是黄铜制的
D.各种铜合金都有良好的导电、导热性
2.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
3.下列关于合金的叙述正确的是( )
①具有金属的特性
②通过熔合而成
③含有两种或两种以上金属或金属跟非金属
④一般来说,合金的熔点比各组分的熔点低
A.①②
B.③④
C.②③④
D.全部
4.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
5.2.1 g镁铝合金完全溶于足量盐酸,生成氢气2.24 L(标准状况下),再向溶液中加入氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量最大的是( )21教育网
A.2.9 g
B.4.6 g
C.5.5 g
D.6.9 g
6.2009年2月25日,流失海外的圆明园兽首鼠首和兔首铜像被中国商人拍得。普通铜器时间长容易出现铜绿,其主要成分是Cu2(OH)2CO3。这两件1760年铜铸的国宝在240年后看上去依然熠熠生辉,最可能的原因是( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金
B.环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
C.铜的金属活动性比氢小,因此不易被氧化
D.它们是含有一定比例金、银、锡、锌等金属的铜合金
7.从金属利用的历史来看,先是青铜器时代,而后是铁器时代,铝的利用是近百年的事。这个先后顺序跟下列有关的是: 21*cnjy*com
①地壳中的金属元素的含量;
②金属活动性;
③金属的导电性;
④金属冶炼的难易程度;
⑤金属的延展性;
A.①③
B.②⑤
C.③⑤
D.②④
8.下列各金属的混合物2.5 g和足量的盐酸反应,放出的H2在标准状况下的体积为2.24 L,其中可能是( )
A.Zn和Fe
B.Mg和Zn
C.Al和Mg
D.Cu和Fe
9.由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下的体积为11.2 L,则混合物中一定含有的金属是( )
A.锌
B.铁
C.铝
D.镁
10.铝在人体中积累可使人慢性中毒,世界卫生组织将铝确定为食品污染源之一而加以控制。铝在下列使用场合中,不必要加以控制的是( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.制造炊具
B.制儿童玩具油漆
C.制牙膏皮
D.炼铝厂制造铝锭
11.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( )21·世纪*教育网
A.不易生锈
B.导电性好
C.密度小
D.强度高
12.下列物质中,不属于合金的是( )
A.硬铝
B.黄铜
C.钢铁
D.水银
13.合金有许多特点,如Na—K合金为液体,而Na和K的单质均为固体。据此试推测生铁、纯铁、碳三种物质中,熔点最低的是( )【出处:21教育名师】
A.纯铁
B.生铁
C.碳
D.无法确定
14.合金是不同种金属(也包括非金属)在熔化状态下形成的一种具有金属特性的熔合物,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/℃
3000
2595
907
2212
2707
5627
A.Fe
B.Zn
C.Ag
D.W
15.汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《新科学家》杂志发表了一篇文章,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( )21世纪教育网版权所有
A.汞合金是一种具有金属特性的物质
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
第Ⅱ卷 非选择题(共4小题,满分55分)
16.(10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为金红石(TiO2),目前大规模生产Ti的方法是:www-2-1-cnjy-com
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。
17.(15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。【版权所有:21教育】
(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_____________________________________________________________。
18.(15分)某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计如下方案检验:
(1)取样品a g,称取时使用的仪器名称为________。
(2)将样品溶于足量的稀盐酸中,过滤,滤液中主要含有________离子,滤渣中含有________,在溶解过滤时使用的仪器有________。
(3)在滤液中加入过量的氢氧化钠溶液,过滤,写出该步操作中有关反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________。
(4)在第(3)步的滤液中通入足量CO2,过滤,将沉淀用蒸馏水洗涤数次后,烘干并灼烧至质量不再减少为止,冷却后称量,质量为b g。计算该样品中铝的质量分数________。
19.(15分)欲测定某铝铜合金的组成,进行了如下实验:
称取粉末状样品1.0 g,量取某浓度的盐酸20 mL,第一次往样品中加入盐酸10 mL,收集到标准状况下的气体224 mL;然后,再往样品中加入盐酸10 mL,又收集到标准状况下的气体112 mL。试求:
(1)所取盐酸的物质的量浓度;
(2)样品中铝的质量分数。
参考答案及解析
1.C
【解析】选C。我们目前使用最广泛的合金是铁合金,A错。合金因其构成元素及配比的不同,性质各异,B错。黄铜的性质使其宜于制造日用品,C对。白铜的导电、导热性很差,D错。
2.B
【解析】选B。普通钢的含碳量比生铁要低,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。
3.D
mol×17 g/mol=5.5 g。
6.D
【解析】选D。铜铸国宝是240年前制成的,当时没有使用电,更不可能有电镀工艺,所以A不可能。酸可以与铜绿反应,但文物一般放入室内,也不可能,所以B不正确;铜虽然金属性比氢小,但铜合金中铜在干燥的空气中不易被氧化,应被保护,所以D最有可能。
7.D
【解析】金属越活泼,金属性越强,金属就越难冶炼。由于铜的金属性弱于铁的,而铁的金属性又弱于铝的,因此最先是青铜器时代,而后是铁器时代,所以答案选D
8.B
【解析】选B。此题如果逐个将答案代入计算显然非常繁琐,用摩尔电子质量平均值法极为方便。
则必有一种金属的摩尔电子质量大于12.5 g·mol-1·e-,另一种金属的摩尔电子质量小于12.5 g·mol-1·e-。2-1-c-n-j-y
锌、铁、镁的相对原子质量均大于20,只有铝,若转化为二价金属,其相对原子质量(18)小于20,所以混合物中一定含有的金属是铝。2·1·c·n·j·y
10.D
【解析】选D。铝是食品污染源之一,所以其主要是从口入,所以只要可能与人口腔有关的就不能,所以A、C都需控制,而儿童玩具经常会放入口中,所以也需控制。
11.B
【解析】选B。由题目的描述可得上述的装潢材料与导电性无关。
12.D
【解析】选D。硬铝是铝、铜、镁、锰等形成的合金;黄铜是铜锌合金;钢是铁碳合金;而水银是纯净的汞单质。21·cn·jy·com
13.B
【解析】选B。合金的熔点一般比组分金属的熔点都要低,生铁是铁碳合金,其熔点应比碳和铁的熔点低。
14.BD
【解析】选BD。形成合金的二种金属必须在某一温度范围时都呈液态,这是熔合的基本条件。表中锌的沸点低于其他金属的熔点,在其他金属熔化时,锌已成气态。而金属W的熔点比其他金属的沸点都高,当W熔化时,其他金属也已成为气态。21cnjy.com
15.C
【解析】选C。合金是指由两种以上的金属与金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,所以A正确;合金一般比各成分金属的强度和硬度都大,所以B正确;补牙的结果是得到强度较大的固体,所以汞合金应不是液态,即其熔点不会比汞的低,C不正确;而长期使用中未见中毒现象,说明它比汞的毒性要低。21教育名师原创作品
17.(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,不易与空气中的O2反应
【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,所以将其放入稀酸中,如稀盐酸或硫酸中即可恢复原貌;而银和金都不活泼,很难与空气中的氧气等反应,所以保持原样。21*cnjy*com
18.(1)托盘天平
(2)Mg2+、Al3+ 铜和硅 漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台(带铁圈)、滤纸
(3)MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl;
AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O
(4)9b/17a×100%
【解析】将样品溶于盐酸发生的反应为Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑;铜、硅与盐酸不反应,所以过滤后所得滤液中含有Mg2+、Al3+,滤渣中含有铜和硅;滤液中加入过量的NaOH时,发生的反应是MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl;AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O;所以得到的滤液中铝元素以偏铝酸根离子存在,所以可知在通入CO2时会反应而得到Al(OH)3沉淀,然后将Al(OH)3加热灼烧后得到氧化铝。所以氧化铝的质量为b g,其中铝的质量为9b/17a×g,即为合金中铝的质量,所以合金中铝的质量分数为9b/17a××100%。www.21-cn-jy.com