人教新课标必修1习题精解（ 用途广泛的金属材料）
文档属性
| 名称 | 人教新课标必修1习题精解（ 用途广泛的金属材料） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 20.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2010-12-14 16:59:00 | ||
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文档简介
习题精解
夯基达标
一、选择题
1.铝抗腐蚀能力强的原因是( )
A.铝的化学性质不活泼
B.铝在常温下不与氧气反应
C.铝是氢以后的金属
D.铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜
思路解析：由于金属铝在空气中容易被氧化成氧化铝薄膜，氧化铝薄膜的存在阻止了铝与其他物质的反应。
答案：D
2.将金属与金属(或非金属)加热熔合在一起就能形成合金。根据下列金属的熔点、沸点：
Na Cu Al Fe
熔点/℃ 97.81 1 083 660 1 535
沸点/℃ 882.9 2 595 2 467 3 000
其中不能形成合金的是( )
A.Fe、Cu
B.Al、Na
C.Fe、Na
D.Cu、Na
思路解析：形成合金的条件是两物质中一物质的熔点不能超过另一物质的沸点，由于铁的熔点和铜的沸点超过了金属钠的沸点，所以它们不能形成合金。
答案：CD
3.不锈钢通常不与酸、碱、盐反应，是下列哪种元素加入的结果( )
A.Ni
B.Cr
C.Au
D.Pt
思路解析：不锈钢中是加入Ni后改变了钢的结构，使钢耐腐蚀。
答案：A
4.铝镁合金因坚硬、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、卷闸门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( )
A.不易生锈
B.导电性好
C.密度小
D.强度高
思路解析：根据题目给定的信息可知作防护栏主要是利用了它们的强度高，轻巧说明合金的密度较小。
答案：B
5.自然界里常见金属元素存在最多的是Al，其次是铁，铜的含量较少。然而人类冶炼金属获得成功最早的反而是含量少的铜，含量最多的铝最迟冶炼出来，究其原因，合理的是 ( )
A.矿石在地下埋藏，铜矿最浅，容易开发，铝矿埋得深，难开发
B.铜矿颜色较深，易发现；铝矿颜色较浅，不易发现
C.铜矿较易还原，铝矿很难还原
D.以上说法都是错误的
思路解析：由于金属铝的活泼性较强，所以较难冶炼；而铜的活泼性最差，故容易冶炼。
答案：C
6.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：
熔点/ ℃ 密度 /g·cm-3 硬度(金刚石为10) 导电性(银为100)
某合金 2 500 3.00 7.4 2.3
铁 1 535 7.86 4.5 17
还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合作( )
A.导线
B.门窗框
C.炉具
D.飞机外壳
思路解析：由于该合金的强度和硬度均较大，且耐腐蚀，所以可以用作门框、炉具和制造飞机的材料，但由于其导电性差，所以不做导线使用。
答案：A
二、填空题
7.铜是生命必要的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中，铜元素可表现为0、+1、+2。
(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜〔即曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜〕，试写出该反应的离子方程式：________________。
(2)尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈 \，其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。试写出保护铜制品的方法：________________________。
(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1 183.4 ℃，铁的熔点是1 534.8 ℃，________________________________。
思路解析：根据题目信息可知硫酸铜与铁反应的离子方程式为Fe+Cu2+====Fe2++Cu；由于铜在潮湿的空气中容易与CO2作用产生碱式碳酸铜，所以铜应保存在干燥的空气中。
答案：(1) Fe+Cu2+====Fe2++Cu (2)干燥空气中保存 (3)铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型
8.测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：800 mL烧杯、100 mL量筒、短颈漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸(密度1.19 g·L-1)、水。按图示装置进行实验，完成下列问题。(设合金样品完全反应，产生的气体体积不超过100 mL)
补充下列实验步骤，直到反应开始进行(铁架台和铁夹的安装可省略)：
①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800 mL烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。
②________________。
③________________。
④________________。
思路解析：本题考查合金与酸的反应以及气体体积的测定，为保证气体体积测量的准确性，所以需要将漏斗浸没在液体中，同时量筒内必须盛满水，然后再向体系中加入酸使反应发生。
答案：②往烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈(没答水面没过漏斗颈不给分) ③在100毫升量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中(量筒中不应留有气泡)，使漏斗颈插入量筒中。烧杯中水面到杯口至少保留约100毫升空间 ④将长颈漏斗(或答玻璃棒)插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有气体产生
走近
一、选择题
1.(经典回放)下列有关纯铁的描述正确的是( )
A.熔点比生铁的低
B.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快
C.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀
D.在冷的浓硫酸中可钝化
思路解析：生铁是铁与碳的合金，由于合金的熔点通常低于任一组成部分的熔点，故A错；生铁与酸反应及在潮湿的空气中均比纯铁快得多，故B、C错，铁在常温下在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，D正确。
答案：D
2.(2010广东，13) 铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一，与铝同族，位于第6周期，Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3++2Ag====Tl++2Ag+。下列推断正确的是( )
A.Tl+的最外层有1个电子
B.Tl3+的氧化性比Al3+弱
C.Tl能形成+3价和+1价的化合物
D.Tl+的还原性比Ag强
思路解析：据同主族元素的性质知Tl+的最外层有2个电子，否定A；根据题中所给方程，Tl3+可将Ag氧化成Ag+，而本身被还原为Tl+,因而肯定C，否定B和D。
答案：C
3.铜的冶炼大致可分为：
(1)富集，将硫化物矿进行浮选；
(2)焙烧，主要反应为2CuFeS2+4O2====Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)；
(3)制粗铜，在1 200 ℃发生的主要反应为：2Cu2S+3O2====2Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S====6Cu+SO2；
(4)电解精炼。
下列说法正确的是( )
A.上述灼烧过程的尾气均可直接排到空气中
B.由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu，上述共消耗15 mol O2
C.在反应2Cu2O+Cu2S====6Cu+SO2中，作氧化剂的只有Cu2O
D.电解精炼时，粗铜应与外电源正极相连
思路解析：由于灼烧产生的SO2直接排放到大气中会造成大气污染，所以A项错误；根据上述反应可知每产生1 mol铜需要消耗2.5 mol氧气，所以B项正确；在反应2Cu2O+Cu2S====6Cu+SO2中，作氧化剂的有氧化亚铜和硫化亚铜。
答案：BD
4.“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fel2是二十世纪发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。有关这种拟晶的说法错误的是( )
A.Al65Cu23Fe12的硬度比金属Al、Cu、Fe都大
B.Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价均可视作零
C.Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料
D.1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265 mol电子
思路解析：由于合金的硬度比任一组分的硬度都大，所以A项正确；由于海水中存在有电解质，所以这种材料容易被腐蚀；1 mol该物质在与足量的硝酸反应时转移的电子的物质的量为277 mol。
答案：D
二、填空题
5.(2010江苏，17) 某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验：
步骤1：取一定量含铁废铝，加足量的NaOH溶液，反应完全后过滤。
步骤2：边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8～9，静置、过滤、洗涤。
步骤3：将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4：将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。
请完成以下问题：
(1)上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、_______、________等玻璃仪器。
(2)步骤1过滤的目的是________________。
(3)当步骤2中的溶液pH=8～9时，检验沉淀是否完全的方法是________________________。
(4)步骤2中溶液的pH控制较难操作，可改用________________。
思路解析：本题考查化学实验的设计，过滤时通常需要玻璃棒、烧杯和漏斗等；步骤1中过滤主要是除去铁等杂质。
答案：(1)烧杯 漏斗 (2)除去铁等不溶于碱的杂质 (3)取上层清液，逐滴加入稀硫酸，若变浑浊则说明沉淀不完全，若不变浑浊则说明沉淀完全 (4)通入足量的CO2气体
三、计算题
6.(2010广州市综合测试) 某研究性学习小组选用一种硬铝合金(主要含铝，其次是镁、硅、铜)进行实验探究。向1.500 g样品中加入足量盐酸，待反应完毕后，收集到气体1 736 mL(标准状况下)。将反应混合物过滤，向滤液中加入过量NaOH溶液，充分反应后再过滤；向滤液中通入足量CO2，滤出沉淀。将沉淀加热蒸干、灼烧，得白色固体2.550 g。请计算这种硬铝合金中含镁的质量分数。
思路解析：本题考查了金属及合金的有关计算。根据题意分析先计算放出H2的总量。由Al2O3的质量可计算出Al的物质的量，从而算出Al与盐酸反应生成H2的量。?
再由放出H2的总量计算出Mg与盐酸反应放出H2的量，最后算出Mg的量，即质量分数。
答案：n〔H2(Mg、Al)〕=1.736 L÷22.4 L·mol－1=0.077 5 mol
n〔H2(Al)〕=(2.550 g÷102 g·mol－1)×3=0.075 0 mol?
n〔H2(Mg)〕=0.077 5 mol－0.075 0 mol=0.002 50 mol?
w(Mg)=(0.002 50 mol×24 g·mol－1)÷1.500 g=0.040 0=4.00%
夯基达标
一、选择题
1.铝抗腐蚀能力强的原因是( )
A.铝的化学性质不活泼
B.铝在常温下不与氧气反应
C.铝是氢以后的金属
D.铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜
思路解析：由于金属铝在空气中容易被氧化成氧化铝薄膜，氧化铝薄膜的存在阻止了铝与其他物质的反应。
答案：D
2.将金属与金属(或非金属)加热熔合在一起就能形成合金。根据下列金属的熔点、沸点：
Na Cu Al Fe
熔点/℃ 97.81 1 083 660 1 535
沸点/℃ 882.9 2 595 2 467 3 000
其中不能形成合金的是( )
A.Fe、Cu
B.Al、Na
C.Fe、Na
D.Cu、Na
思路解析：形成合金的条件是两物质中一物质的熔点不能超过另一物质的沸点，由于铁的熔点和铜的沸点超过了金属钠的沸点，所以它们不能形成合金。
答案：CD
3.不锈钢通常不与酸、碱、盐反应，是下列哪种元素加入的结果( )
A.Ni
B.Cr
C.Au
D.Pt
思路解析：不锈钢中是加入Ni后改变了钢的结构，使钢耐腐蚀。
答案：A
4.铝镁合金因坚硬、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、卷闸门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( )
A.不易生锈
B.导电性好
C.密度小
D.强度高
思路解析：根据题目给定的信息可知作防护栏主要是利用了它们的强度高，轻巧说明合金的密度较小。
答案：B
5.自然界里常见金属元素存在最多的是Al，其次是铁，铜的含量较少。然而人类冶炼金属获得成功最早的反而是含量少的铜，含量最多的铝最迟冶炼出来，究其原因，合理的是 ( )
A.矿石在地下埋藏，铜矿最浅，容易开发，铝矿埋得深，难开发
B.铜矿颜色较深，易发现；铝矿颜色较浅，不易发现
C.铜矿较易还原，铝矿很难还原
D.以上说法都是错误的
思路解析：由于金属铝的活泼性较强，所以较难冶炼；而铜的活泼性最差，故容易冶炼。
答案：C
6.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：
熔点/ ℃ 密度 /g·cm-3 硬度(金刚石为10) 导电性(银为100)
某合金 2 500 3.00 7.4 2.3
铁 1 535 7.86 4.5 17
还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合作( )
A.导线
B.门窗框
C.炉具
D.飞机外壳
思路解析：由于该合金的强度和硬度均较大，且耐腐蚀，所以可以用作门框、炉具和制造飞机的材料，但由于其导电性差，所以不做导线使用。
答案：A
二、填空题
7.铜是生命必要的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中，铜元素可表现为0、+1、+2。
(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜〔即曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜〕，试写出该反应的离子方程式：________________。
(2)尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈 \，其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。试写出保护铜制品的方法：________________________。
(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1 183.4 ℃，铁的熔点是1 534.8 ℃，________________________________。
思路解析：根据题目信息可知硫酸铜与铁反应的离子方程式为Fe+Cu2+====Fe2++Cu；由于铜在潮湿的空气中容易与CO2作用产生碱式碳酸铜，所以铜应保存在干燥的空气中。
答案：(1) Fe+Cu2+====Fe2++Cu (2)干燥空气中保存 (3)铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型
8.测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：800 mL烧杯、100 mL量筒、短颈漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸(密度1.19 g·L-1)、水。按图示装置进行实验，完成下列问题。(设合金样品完全反应，产生的气体体积不超过100 mL)
补充下列实验步骤，直到反应开始进行(铁架台和铁夹的安装可省略)：
①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800 mL烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。
②________________。
③________________。
④________________。
思路解析：本题考查合金与酸的反应以及气体体积的测定，为保证气体体积测量的准确性，所以需要将漏斗浸没在液体中，同时量筒内必须盛满水，然后再向体系中加入酸使反应发生。
答案：②往烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈(没答水面没过漏斗颈不给分) ③在100毫升量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中(量筒中不应留有气泡)，使漏斗颈插入量筒中。烧杯中水面到杯口至少保留约100毫升空间 ④将长颈漏斗(或答玻璃棒)插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有气体产生
走近
一、选择题
1.(经典回放)下列有关纯铁的描述正确的是( )
A.熔点比生铁的低
B.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快
C.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀
D.在冷的浓硫酸中可钝化
思路解析：生铁是铁与碳的合金，由于合金的熔点通常低于任一组成部分的熔点，故A错；生铁与酸反应及在潮湿的空气中均比纯铁快得多，故B、C错，铁在常温下在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，D正确。
答案：D
2.(2010广东，13) 铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一，与铝同族，位于第6周期，Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3++2Ag====Tl++2Ag+。下列推断正确的是( )
A.Tl+的最外层有1个电子
B.Tl3+的氧化性比Al3+弱
C.Tl能形成+3价和+1价的化合物
D.Tl+的还原性比Ag强
思路解析：据同主族元素的性质知Tl+的最外层有2个电子，否定A；根据题中所给方程，Tl3+可将Ag氧化成Ag+，而本身被还原为Tl+,因而肯定C，否定B和D。
答案：C
3.铜的冶炼大致可分为：
(1)富集，将硫化物矿进行浮选；
(2)焙烧，主要反应为2CuFeS2+4O2====Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)；
(3)制粗铜，在1 200 ℃发生的主要反应为：2Cu2S+3O2====2Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S====6Cu+SO2；
(4)电解精炼。
下列说法正确的是( )
A.上述灼烧过程的尾气均可直接排到空气中
B.由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu，上述共消耗15 mol O2
C.在反应2Cu2O+Cu2S====6Cu+SO2中，作氧化剂的只有Cu2O
D.电解精炼时，粗铜应与外电源正极相连
思路解析：由于灼烧产生的SO2直接排放到大气中会造成大气污染，所以A项错误；根据上述反应可知每产生1 mol铜需要消耗2.5 mol氧气，所以B项正确；在反应2Cu2O+Cu2S====6Cu+SO2中，作氧化剂的有氧化亚铜和硫化亚铜。
答案：BD
4.“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fel2是二十世纪发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。有关这种拟晶的说法错误的是( )
A.Al65Cu23Fe12的硬度比金属Al、Cu、Fe都大
B.Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价均可视作零
C.Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料
D.1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265 mol电子
思路解析：由于合金的硬度比任一组分的硬度都大，所以A项正确；由于海水中存在有电解质，所以这种材料容易被腐蚀；1 mol该物质在与足量的硝酸反应时转移的电子的物质的量为277 mol。
答案：D
二、填空题
5.(2010江苏，17) 某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验：
步骤1：取一定量含铁废铝，加足量的NaOH溶液，反应完全后过滤。
步骤2：边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8～9，静置、过滤、洗涤。
步骤3：将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4：将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。
请完成以下问题：
(1)上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、_______、________等玻璃仪器。
(2)步骤1过滤的目的是________________。
(3)当步骤2中的溶液pH=8～9时，检验沉淀是否完全的方法是________________________。
(4)步骤2中溶液的pH控制较难操作，可改用________________。
思路解析：本题考查化学实验的设计，过滤时通常需要玻璃棒、烧杯和漏斗等；步骤1中过滤主要是除去铁等杂质。
答案：(1)烧杯 漏斗 (2)除去铁等不溶于碱的杂质 (3)取上层清液，逐滴加入稀硫酸，若变浑浊则说明沉淀不完全，若不变浑浊则说明沉淀完全 (4)通入足量的CO2气体
三、计算题
6.(2010广州市综合测试) 某研究性学习小组选用一种硬铝合金(主要含铝，其次是镁、硅、铜)进行实验探究。向1.500 g样品中加入足量盐酸，待反应完毕后，收集到气体1 736 mL(标准状况下)。将反应混合物过滤，向滤液中加入过量NaOH溶液，充分反应后再过滤；向滤液中通入足量CO2，滤出沉淀。将沉淀加热蒸干、灼烧，得白色固体2.550 g。请计算这种硬铝合金中含镁的质量分数。
思路解析：本题考查了金属及合金的有关计算。根据题意分析先计算放出H2的总量。由Al2O3的质量可计算出Al的物质的量，从而算出Al与盐酸反应生成H2的量。?
再由放出H2的总量计算出Mg与盐酸反应放出H2的量，最后算出Mg的量，即质量分数。
答案：n〔H2(Mg、Al)〕=1.736 L÷22.4 L·mol－1=0.077 5 mol
n〔H2(Al)〕=(2.550 g÷102 g·mol－1)×3=0.075 0 mol?
n〔H2(Mg)〕=0.077 5 mol－0.075 0 mol=0.002 50 mol?
w(Mg)=(0.002 50 mol×24 g·mol－1)÷1.500 g=0.040 0=4.00%