3.2.1常见的合金及应用 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

作业27　常见的合金及应用 一、选择题 1.(2021·广东,1)今年五一假期,人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就,具有深邃的文化寓意和极高的学术价值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是(　　) 选项 A B C D 文物 名称 铸客大铜鼎 河姆渡出土陶灶 兽首玛瑙杯 角形玉杯 2.(2024·云南玉溪一中高一月考)化学在生产和日常生活中有重要的应用。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.合金的熔点一般比其成分金属的熔点高 C.青铜是我国使用最早的合金材料,目前世界上使用量最大的合金材料是钢 D.铝比铁活泼,但在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀 3.《五金·铁》中记载:“若造熟铁,则生铁流出时,相连数尺内,低下数寸,筑一方塘,短墙抵之。其铁流入塘内,数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。”下列说法不正确的是(　　) A.碳素钢与生铁的组成元素相同 B.生铁比熟铁质地更硬,延展性稍差 C.炒铁是为了提高铁水中的碳含量 D.该法与近代向生铁水中吹空气炼钢异曲同工 4.(2024·云南保山高一期末)为增强口罩的密封性,均放了鼻梁条,有的鼻梁条是铝合金做的。下列说法正确的是(　　) A.铝合金属于纯净物 B.铝合金的强度比金属铝低 C.铝合金可以跟强酸、强碱溶液反应 D.鼻梁条使用铝合金,利用其密度大、抗腐蚀性好的优点 5.下列说法正确的是(　　) A.Al2O3难溶于水,不与水反应,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能跟强酸、强碱溶液反应 6.(2024·石家庄高一期末)取两块大小一样的铝片,进行如图实验: 根据该实验,下列说法不正确的是(　　) A.氧化铝有保护作用,因此烧杯Ⅰ中没有反应发生 B.烧杯Ⅰ中开始没有气泡,一段时间后才产生气泡;烧杯Ⅱ中立即产生气泡 C.两个烧杯中均发生反应:2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑ D.铝制餐具不宜长时间存放碱性食物 7.储氢合金是一种新型合金。下列关于储氢合金的说法错误的是(　　) A.储氢合金是一类能够大量吸收氢气,并与氢气结合成金属氢化物的新型合金材料 B.储氢合金具有储氢量大、能耗低、使用方便的特点 C.储氢合金具有很强的捕捉氢的能力,氢分子在合金中先分解成单个的原子,氢原子进入合金原子的缝隙中,并与合金生成金属氢化物 D.储氢合金形成的金属氢化物性质稳定,高温条件下也不易分解 8.将一个预先做好的“ICE”形状的镍钛合金破坏形状后,只要在热水中浸泡,其便会恢复原来形状。下列说法正确的是(　　) A.记忆合金的形状变化属于化学变化 B.合金的熔点一般比各组分金属低,硬度比各组分金属小 C.形状记忆合金在医疗上可用来接断骨等,在日常生活中可制眼镜框架等 D.钛合金的化学性质与钛单质完全相同 9.下列变化不可能通过一步反应直接完成的是(　　) A.Al(OH)3→Al2O3 B.Al2O3→Al(OH)3 C.Al→[Al(OH)4]- D.AlCl3→Al(OH)3 10.(2024·安徽六安二中高一期末)下列物质中既能与稀H2SO4反应,又能与NaOH溶液反应的是(　　) ①NaHCO3　②Al2O3　③Na2CO3　④Al(OH)3　⑤NaHSO4 A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.全部 11.氧化铝的熔点很高,常用于制造耐火材料,例如制作坩埚。下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是(　　) A.加热使胆矾失去结晶水 B.加热使高锰酸钾分解 C.加热熔化烧碱 D.加热分解碱式碳酸铜 12.甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L-1的盐酸和100 mL 4.0 mol·L-1 NaOH溶液,向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉,在相同状况下产生气体的体积比为(　　) A.1∶1　B.2∶3　C.3∶2　D.3∶1 二、非选择题 13.(10分)合金是重要的金属材料。 (1)下列材料不属于合金的是　　　　(填字母)。  A.铸造下水道井盖的生铁 B.储氢用的La⁃Ni合金 C.可用于机器人“皮肤”的橡胶 D.可用于军用车辆的超级钢 (2)生铁是常用的合金,生铁属于　　　　(填“纯净物”或“混合物”)。  (3)黄铜是铜锌合金,将纯铜片和黄铜片互相刻划(如图所示),纯铜片上留下明显的划痕,说明:　　　 　　　　。  (4)黄铜渣中约含Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%,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): ①Ⅱ中发生反应的化学方程式为　　　 　　　　。  ②下列说法正确的是　　　　　(填字母)。  a.Ⅰ、Ⅱ中的操作均包含过滤 b.溶液A中ZnSO4的质量大于CuSO4 14.(10分)(2024·福州高一期末)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。实验室中采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示。回答下列问题: (1)明矾属于　　　　(填字母)。  A.酸　　　　　　　　B.碱　　　　　　C.盐　　　　　　D.混合物 (2)为了溶解易拉罐,并在溶解后滤去杂质,试剂①应选用NaOH溶液,请写出相关反应的化学方程式:　　　 　　　　。  (3)含Al质量分数为27%的易拉罐10 g,在足量试剂①作用下可以制取气体(标准状况下)体积　　　L,理论上可以制得明矾质量　　　　　g。  (4)下列物质的转化不能通过一步实现的是　　　(填字母)。  A.NaCl→NaHCO3 B.Al→Al(OH)3 C.Cl2→NaClO D.Fe(OH)2→Fe(OH)3 15.(16分)铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白: 探究一 实验方案:铝镁合金测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是　　　 　　　　。  实验步骤: (1)称取5.4 g铝镁合金粉末样品,投入体积为V、浓度为2.0 mol·L-1的NaOH溶液中,充分反应。为保证合金充分反应,NaOH溶液的体积V≥　　　　。  (2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将　　　　(填“偏大”或“偏小”)。  探究二 实验方案:铝镁合金测定生成气体的体积(实验装置如图所示)。 (1)某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个除酸雾的装置。你的意见是　　　　(填“需要”或“不需要”)。  (2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题有(写出两点): ①　　　　,  ②　　　　。  探究三 实验方案:称量x g铝镁合金粉末,放入装有足量氧气的容器中使其充分灼烧。 (1)欲计算镁的质量分数,该实验中还需要测定的数据是　　　　。  (2)若用空气代替O2进行实验,对测定结果是否有影响?　　　　　(填“是”或“否”)。  答案精析 1.A　2.B 3.C　[碳素钢与生铁都是铁碳合金，组成元素相同，故A正确；炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C错误；该冶炼方法和近代向生铁水中吹空气炼钢，都是利用空气中氧气氧化C元素，其原理基本相同，故D正确。] 4.C　[铝合金属于混合物，A错误；合金的优点之一是合金的强度比组分金属的高，B错误。] 5.D　6.A 7.D　[储氢合金形成的金属氢化物既容易形成，加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快，故D错误。] 8.C 9.B　[氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，A可以一步完成；Al2O3难溶于水，应先将Al2O3与酸反应变成Al3+或与强碱溶液反应生成[Al(OH)4]-后，然后加入弱碱或弱酸反应生成Al(OH)3，B不可以一步完成；Al和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2，C可以一步完成；氯化铝和弱碱反应生成氢氧化铝，D可以一步完成。] 10.C　[③Na2CO3与稀H2SO4反应，与NaOH溶液不反应；⑤NaHSO4与稀H2SO4不反应，与NaOH溶液反应；①②④符合题意。] 11.C　 12.B　[甲、乙两烧杯中含HCl、NaOH的物质的量都为0.4 mol，根据化学方程式：2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知，5.4 g(即0.2 mol)Al分别与盐酸和NaOH溶液反应时，盐酸量不足而NaOH过量，故Al与盐酸反应生成0.2 mol H2，与NaOH溶液反应生成0.3 mol H2，相同状况下其体积比为2∶3。] 13.(1)C　(2)混合物　(3)黄铜的硬度比纯铜的硬度大 (4)①Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑，Zn+CuSO4ZnSO4+Cu　②ab 14.(1)C　(2)2NaOH+2Al+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑　(3)3.36　47.4　(4)B 15.探究一　6H2O+2Al+2NaOH2Na[Al(OH)4]+3H2↑ (1)97 mL　(2)偏大 探究二　(1)不需要　(2)①冷却至室温再读数 ②读数时，使B与C液面相平 探究三　(1)充分灼烧后固体粉末的质量　(2)是 解析　探究一　(1)铝镁合金中镁的质量分数为3%时，5.4 g铝镁合金粉末样品中铝的质量为5.4 g×(1-3%)=5.4 g×97%，则： 2Al　+　2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 2 2 n(NaOH) 所以n(NaOH)=0.194 mol，需要NaOH溶液的体积V==0.097 L=97 mL；为保证合金充分反应，NaOH溶液的体积V≥97 mL。(2)镁上会附着Na[Al(OH)4]等物质，未洗涤固体会导致测定的镁的质量偏大，镁的质量分数将偏大。 探究二　(1)因为氯化氢极易溶于水，挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果，所以不需要加除酸雾装置。 (2)反应中装置的气密性、合金是否完全溶解、量气装置的使用都会影响测定结果。因此为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有：检查装置的气密性，加入足量盐酸，调整量气管C的高度，使C中液面与B中液面相平，待冷却至室温再读取体积等。 探究三　(1)Mg、Al均与氧气反应生成金属氧化物，则还需测定生成物的质量，才能计算出Mg的质量分数。 (2)若用空气代替O2进行实验，会发生反应：3Mg+N2Mg3N2，2Mg+CO22MgO+C，对测定结果有影响。 学科网（北京）股份有限公司 $$