第3章 第2节 金属材料（word版）-【精英1号】2024年高一化学学考名师解析与训练·课时作业手册

第二节　金属材料 1．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的生物相容性。根据它们的主要性能，下列用途中不符合实际的是(　　) A．用作保险丝 B．用于制造航天飞机 C．用于制造人造骨 D．用于家庭装修，作钛合金装饰门 【答案】A 【解析】由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和钛的合金与人体器官具有很好的生物相容性，和人体的组织相容，不引起排异反应，可以用于制造人造骨，C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，用于家庭装修，作钛合金装饰门，推拉轻便，D正确；只有A错误，由于其熔点高，因此不适合用作保险丝。 2．纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为(　　) A．铁的纯度越高，熔点越低 B．合金的熔点一般比其成分物质的熔点低 C．因为形成了铁碳合金，所以熔点变高 D．在高炉内熔化的过程中发生了化学反应 【答案】B 【解析】合金的熔点一般比其成分物质的熔点要低，B正确。 3．下列说法不正确的是(　　) A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 B．铝制品在生活中非常普遍，这是因为表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用 C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹 D．赤铁矿的主要成分是Fe3O4 【答案】D 【解析】赤铁矿的主要成分是Fe2O3。 4．中国最新战机歼­31使用了高强度、耐高温的钛合金材料。工业上冶炼钛的反应如下：TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2。下列有关该反应的说法中，正确的是(　　) A．TiCl4是还原剂 B．Mg被氧化 C．TiCl4发生氧化反应 D．Mg得到电子 【答案】B 【解析】分析方程式中元素化合价的变化。钛元素化合价由＋4价降低到0价，被还原，作氧化剂；镁元素化合价由0价升高到＋2价，失去电子，被氧化，作还原剂，B项正确。 5．联合国世界卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅是最理想的炊具，并向全世界大力推广，其主要原因是(　　) A．铁锅价格便宜 B．铸铁锅的铁熔点高 C．使用铁锅烹饪的食物中留有铁元素 D．铁锅含有有机物必含的碳元素 【答案】C 【解析】使用铁锅烹饪的食物中留有人体所需要的铁，可以预防缺铁性贫血。 6．下列成语或谚语中蕴含着一定的化学知识或原理，下列有关说法错误的是(　　) A．百炼成钢——通过反复锤炼，除去铁中部分杂质，使其转化为钢 B．水滴石穿——CO2＋H2O＋CaCO3===Ca(HCO3)2(以大理石为例) C．恨铁不成钢——钢的性能远优于铁 D．真金不怕火炼——单质金的熔点很高 【答案】D 【解析】百炼成钢的原理是生铁中的碳在高温下与氧气反应生成二氧化碳，使生铁中的含碳量降低，除去铁中部分杂质，使其转化为钢，A正确。水滴石穿是因为水、二氧化碳和大理石的主要成分碳酸钙反应生成易溶于水的碳酸氢钙：CO2＋H2O＋CaCO3===Ca(HCO3)2，B正确。恨铁不成钢——钢的性能远优于铁，C正确；“真金不怕火炼”的意思是，因为金元素的化学性质稳定，在通常的高温下不易与其他物质发生化学反应，且单质金的熔点不是很高，低于铁或铜的熔点，D错误。 7．下列说法正确的是(　　) A．Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物 B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物 C．Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应 D．Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应 【答案】D 【解析】Al2O3虽然难溶于水，但是2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同，所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物；金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念，二者没有必然的联系；Al2O3是两性氧化物；Al2O3与强酸、强碱反应，与弱酸、弱碱不反应。 8．氧化铝的熔点很高，常用于制造耐火材料，如制作耐火坩埚。下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是(　　) A．加热使CuSO4·5H2O失水 B．加热使KMnO4分解 C．加热熔化烧碱 D．加热分解碱式碳酸铜 【答案】C 【解析】氧化铝能与强酸、强碱反应，所以用氧化铝材料制作的坩埚不能在强碱或强酸性条件下使用。A、B、D选项均为加热盐类操作，且在操作过程中都没有强碱性、强酸性物质生成。 9．碲锌镉(Te－Zn－Cd)晶体可以用作制造红外探测器的基础材料，下列有关它的叙述错误的是(　　) A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的，无固定的熔、沸点 B．它易导电、导热，具有延展性 C．它的熔、沸点比Zn的低 D．它的硬度和强度比Cd的大 【答案】A 【解析】碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金，只要Te、Zn、Cd的比例确定，其组成就固定，因而有固定的熔、沸点；合金的熔、沸点一般比各成分金属的熔、沸点要低，硬度和强度一般比各成分金属的要大。 10．某金属与盐酸反应时，生成H2的质量与消耗金属质量的关系如图所示，此金属可能是(　　) A．纯锌　　　 B．纯铁 C．镁铝合金　　　　 D．铜铁合金 【答案】D 【解析】首先由图可知，消耗金属质量为30g时，产生氢气的质量为1g，即0.5mol。用极值法：假设每一种金属都与酸反应产生0.5mol H2，然后分别计算出消耗金属的质量。A项需32.5g，B项需28g，C项需要的质量范围是大于9g、小于12g，D项大于28g。故选D。 11．在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯，两个烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液，天平处于平衡状态。当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸和碱都是足量的)充分反应后(　　) A．天平保持平衡　　 B．左高右低 C．左低右高　　　 D．无法确定 【答案】A 【解析】由化学方程式2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑及2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑可知，当酸和碱过量时，等量的铝反应能产生等量的氢气，所以天平依然保持平衡。 12．用铝箔包装0.1mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，用排水集气法收集产生的气体，完全反应后，则收集到的气体为(标准状况)(　　) A．O2与H2的混合气体 B．1.12L H2 C．大于1.12L H2 D．小于1.12L气体 【答案】C 【解析】在题中隐藏着一个至关重要的条件“铝箔”，Na与水反应放出H2，并且生成NaOH，铝能与NaOH溶液反应，也生成H2，故最后收集到的气体是这两部分H2的总和，显然要比Na单独反应产生的H2多。 13．下列说法不正确的是(　　) A．高温下用氢气还原AlCl3可制取金属铝 B．高炉炼铁、生产水泥和制造玻璃都要用到石灰石 C．海水提取粗食盐后的母液，可作为提取镁的原料 D．铜盐能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，常用硫酸铜作游泳池水消毒剂 【答案】A 【解析】铝是活泼的金属，通过电解熔融的氧化铝冶炼金属铝，故A错误；高炉炼铁的原料为铁矿石、焦炭、石灰石，制硅酸盐水泥的原料为石灰石和黏土，制普通玻璃的原料为石英砂、石灰石、纯碱，所以高炉炼铁、生产水泥和制造玻璃都要用到的原料是石灰石，故B正确；海水提取粗食盐后的母液中含有镁离子，可作为提取镁的原料，故C正确；铜离子能使蛋白质变性，可以杀菌消毒，并能抑制藻类生长，常用硫酸铜作游泳池水消毒剂，故D正确；故选A。 14．用铁、铝的混合物进行如下实验： (1)操作X的名称是________。 (2)气体A是____________。 (3)加入足量NaOH溶液时，发生反应的离子方程式为______________________；加入稀盐酸发生反应的离子方程式为________________________________。 (4)溶液B中阴离子除OH－外还有________，溶液D中存在的金属离子为________。 【答案】(1)过滤　(2)H2(或氢气)　(3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (4)AlO　Fe2＋ 【解析】(1)进行操作X后得到溶液和固体，故操作X为过滤。(2)Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气，故气体A为H2。(3)向混合物中加入足量NaOH溶液，Al与NaOH溶液反应；固体C为铁，加入稀盐酸，Fe与稀盐酸反应。(4)溶液B中阴离子有OH－、AlO，溶液D中金属离子为Fe2＋。 15．取100mL的Na2CO3和Na2SO4混合溶液，加入适量Ba(OH)2溶液100mL后，恰好完全反应，过滤、干燥后得到14.51g白色沉淀，再用过量稀硝酸处理沉淀，最后减少到4.66g，并有气体放出。 计算：(1)原混合液中Na2SO4的物质的量浓度为________。 (2)产生的气体在标准状况下的体积为________。 【答案】(1)0.2mol/L　(2)1.12L 【解析】不溶于稀硝酸的沉淀为BaSO4，其质量为4.66g，物质的量为0.02mol，则BaCO3的质量为：14.51g－4.66g＝9.85g，物质的量为0.05mol，由原子守恒可知，原溶液中含有Na2SO4的物质的量为0.02mol，Na2CO3的物质的量为0.05mol。(1)原混合液中Na2SO4的物质的量浓度为0.2mol/L；(2)产生的气体在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L/mol＝1.12L。 学科网（北京）股份有限公司 $$