化学：5.3《合金》精练精析（沪教九上）

第5章 金属与矿物
知识点三、合金
1、下列不属于合金的是( )
A．焊锡 B．黄铜 C．生铁 D．石墨
【答案】选D。
2、芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩。它以钢材为主料，经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成。下列关于铁画的叙述不正确的是( )
A．铁画应悬挂在干燥的环境中
B．所用材料上的铁锈可用稀盐酸清洗掉
C．给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀
D．所用的主要材料——低碳钢，有较好的锻轧性能，它不属于铁的合金
【解析】选D。铁画悬挂在干燥的环境中可防锈，A正确；铁锈可和稀盐酸反应变成可溶性的盐，B正确；金属喷漆是防锈的重要措施，C正确；低碳钢属于铁的合金，故选D。
3、小雨的妈妈买了一条黄金项链，小雨想通过实验探究这条黄金项链是否为锌铜合金制成的仿制品，她不能选用的试剂是（ ）
A．AlCl3溶液 B．Cu(NO3) 2 溶液 C．H2SO4溶液 D．AgNO3溶液
【解析】选A。铜的活动性比铝弱，故铜不与AlCl3溶液反应，无法确定该“黄金项链”是否为锌铜合金。
4、将少量灰黑色的生铁粉末，投入盛有过量稀硫酸的烧杯中，充分搅拌，待完全反应后过滤，滤纸上留有黑色的残渣。该黑色残渣的主要成分是 ( )
A．铁 B．碳 C．铁、碳混合物 D．硫酸亚铁
【解析】选B。生铁是铁和碳的合金，其中铁能和硫酸反应，碳不和硫酸作用，故黑色残渣为碳。
5、黄铜(由锌和铜形成的合金)有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途。晓军同学为了测定黄铜屑样品组成，分四次取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如下表：
1 2 3 4
样品质量/g 25.0 25.0 25.0 30.0
稀硫酸质量/g 80 100 120 100
产生气体质量/g 0.4 0.5 0.5 0.5
计算：（1）黄铜样品（25.0g）中锌的质量
（2）所用稀硫酸中溶质质量分数
【解析】对比2、3次的实验数据可知，样品质量相同，产生的气体质量相同，可知第3次的实验中稀硫酸过量，25g样品中的锌全反应；对比2、4次的实验数据可知，所用的稀硫酸的质量相同，产生气体的质量相同，则第4次样品中的锌有剩余，酸完全反应；可知第二次实验中恰好完全反应。
【答案】 解：设样品中Zn的质量为x，稀硫酸中溶质质量为y
Zn+H2SO4=====ZnSO4+ H2↑
65 2
x 0.5 g
x=16.25 g
Zn+H2SO4=====ZnSO4+ H2↑
98 2
y 0.4g
y=19.6 g
所用稀硫酸中溶质质量分数 （其它合理答案也可）。
【答案】样品中锌的质量16.25g，所用稀硫酸中溶质质量分数24.5%。
6、某化学调查小组的同学到钢铁厂做社会调查。他们抽取组成完全相同的质量为2.84g、4.26g、6.23g的三份钢样(假设钢样中只含铁和碳)，分别加入100g稀硫酸中进行实验(实验I、Ⅱ、Ⅲ)，充分反应后，将得到的实验数据绘制出如下图像：
试回答(计算结果精确到0. 1％)：
(1)写出实验中有关的化学方程式：______
(2)实验I中铁参加反应的质量为 。
(3)稀硫酸完全参加反应的实验中，反应后溶液中溶质的质量分数是多少。
【解析】 由图像知，在硫酸溶液质量不变的情况下，增加钢样的质量，生成氢气的质量会增加，说明当钢样分别为2.84g、4.26g时，硫酸溶液中的硫酸未完全反应，由2.84g钢样产生0.10g氢气可推测，2×2.84g=5.68g钢样与硫酸完全反应生成0.2g氢气，但第三次加入的钢样质量为6.23g，故只有第三次实验中硫酸完全反应。
（1）Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑
（2）设实验I中参加反应的铁的质量为X
Fe + H2SO4 = Fe SO4 + H2 ↑
2
X 0.1g
56：2 = X：0.1g X = 2.8g
（3）设稀硫酸反应反应的实验中，参加反应的铁的质量为y，生成硫酸亚铁的质量为z
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑
152 2
y z 0.2g
56：2 = y：0.2g y = 5.6g
152：2 = z：0.2g z = 15.2g
所得溶液中溶质的质量分数== 15.2g/（5.6g + 100g - 0.2g）×100% = 14.4%
【答案】（1）Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑ （2）2.8g （3）14.4
7、我国约在南北朝时就开始冶炼黄铜。黄铜是铜和锌的合金（Cu-Zn），它可用来制造电器零件及日用品。为了测定某黄铜样品中锌的质量分数（不考虑黄铜中的其他杂质），现将15mL稀盐酸分三次加入到5g黄铜样品粉末中，每次充分反应后，测定生成氢气的质量，实验数据见下表：
第一次 第二次 第三次
加入稀盐酸的体积（mL） 5 5 5
生成氢气的质量（g） 0.04 m 0.02
试求：（1）m= 。（2）此黄铜样品中锌的质量分数是多少？
【解析】（1）铜锌的合金中只有锌与稀盐酸反应，第一次加入5ml的稀盐酸，产生0.04g的氢气，第二次加入时还是0.04g的氢气，而到了第三次加入酸时，却只产生了0.02g，这说明锌已经全部发生了反应，共产生0.04g+0.04g+0.02g=0.1g的氢气。
（ 2）设黄铜样品中的锌的质量为x
Zn + 2 HCl ==== ZnCl2 + H2 ↑
2
x 0.1g
65/2=x/0.1g x=65·0.1g/2=3.25g
黄铜样品中锌的质量分数为(3.25g/5g)x100%=65%
【答案】（1）0.04 (2)65%
8、某课外活动小组为测定铜锌合金粉末中铜的质量分数设计了下列实验：①称取ag样品放入烧杯，滴入足量稀盐酸。
②取一张质量为bg的滤纸，制作并安装好过滤器。
③待①中反应充分后，过滤。
④取沉淀连同滤纸放在干燥器中干燥后，称量，质量为cg。
答下列问题：
（1）称量样品时，应把样品放在托盘天平的 盘里。
（2）如何判断①中反应已进行充分？ 。
（3）过滤中发现滤液出现浑浊，应如何处理？ 。
（4）整个实验过程中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、 、玻璃棒、干燥器等。
（5）通过上述实验测得的铜的质量分数是（用a、b、c表示）_______。
（6)老师指出，③、④之间缺少一个步骤，使得实验结果偏大。该步骤是 。
【答案】（1）左（2）滴入盐酸时不再产生气体（3）重新过滤
（4）漏斗（5）×100％（6）洗涤沉淀
9、铬(Cr)为不锈钢主要的添加元素，含量一般在12％以上。铬的表面生成一薄层致密的钝态氧化物保护膜是不锈钢具有耐蚀性主要原因。请回答下列问题：
(1)铁生锈的主要条件是铁与________和________直接接触。
(2)不锈钢是一种____________（选填“合金”或“金属”）。
(3)相同温度下，取大小相同、表面光亮的Cr、Mg、Cu三种金属薄片，分别投入等体积等溶质质量分数的足量稀盐酸中（反应中Cr显+2价），现象如下：
金属 Cr Mg Cu
与盐酸反应现象 放出气泡速率缓慢 放出气泡速率较快 无明显现象
①上述三种金属的活动性由强到弱的顺序是__________________。
②从上述探究实验可知，Cr（选填“能”或“不能”）跟CuSO4溶液反应。若反应，请写出反应的化学方程式______________________________。
【解析】由金属与酸反应的快慢可判断金属活动性的强弱，然后由金属性的强弱判断金属能否与盐溶液反应。
【答案】（1）空气（或氧气）、水（或水蒸气） （2）合金 （3）①Mg > Cr > Cu
②能 Cr+ CuSO4====Cu+ Cr SO4