专题9 第三单元 金属材料的性能及应用 同步练 2024-2025学年高中化学苏教版（2019）必修第二册

第三单元　金属材料的性能及应用 A级必备知识基础练 1.联合国卫生组织认为我国的铁锅是一种理想的炊具,应向全世界大力推广,主要原因是(　　) A.升热慢,退热也慢 B.烹饪的食物中含有铁元素 C.生产过程简单,价格便宜 D.生铁中含碳元素,因而含有对人体有益的有机化合物 2.(2024山西晋中高一期末)生活离不开化学,生活中常用的下列物品,其主要成分属于有机物的是(　　) A.不锈钢餐具 B.聚丙烯餐盒 C.玻璃水杯 D.陶瓷餐盘 3.铜锌合金制成的假元宝欺骗行人的事件屡有发生,不能用于区别其真伪的方法是(　　) A.测定密度 B.放入稀硝酸中 C.放入盐酸中 D.观察外观 4.下列与合金相关的叙述正确的有(　　) ①合金的硬度一般比它的组分金属的硬度都大 ②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 ③合金的导电性比纯金属的更强 ④合金的应用范围比纯金属更广 A.仅①④ B.仅①②④ C.仅②③ D.仅②③④ 5.下列说法不正确的是(　　) A.生铁和钢都是铁和碳的合金 B.镁铝合金是飞机制造业的重要材料 C.硅晶体是良好的半导体材料,可用作光导纤维 D.竹简的成分之一纤维素属于天然高分子材料 6.锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是(　　) A.锡青铜的熔点比纯铜高 B.在自然环境中,锡比铜更容易氧化 C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中慢 D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是非氧化还原过程 7.下列关于合金的说法中错误的是(　　) A.合金具有许多优良的物理、化学和机械性能 B.一般来说,合金的熔点比它的成分金属的低 C.钛合金、镁合金硬度大,耐酸碱腐蚀 D.改变原料的配比、生成合金的条件,可以得到具有不同性能的合金 8.合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,广泛应用于交通工具、航空航天等领域。下列有关合金的说法不正确的是(　　) A.硬铝可用于制造飞机的外壳 B.钛合金可用于制造“蛟龙”号的耐压球壳 C.不锈钢可用于制造地铁列车的车体 D.钠钾合金可用于制造飞机的发动机叶片 9.下列关于铁和铁合金的有关说法错误的是(　　) A.工业上用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来 B.不锈钢抗腐蚀性能好,长期使用绝对不会生锈 C.制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金 D.使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素 10.(1)制造运-20飞机使用了很多新技术和新型合金,这些新型合金的使用对飞机的性能起到了极为重要的作用。下列材料能用于运-20飞机中器件的制造且合理的有(　　) A.利用生铁制造运-20飞机的发动机 B.用镁铝合金制造运-20飞机的座椅 C.用不锈钢制造运-20飞机的电器线路的导线 D.普通钢制造运-20飞机上灭火器的外壳 (2)一种新型镁铝合金的化学式为Mg17Al12,科学家发现该合金具有储氢性能,是一种潜在的储氢材料。在氩气保护下,将一定比例的Mg、Al单质在一定温度下熔炼可获得该合金。已知该合金在一定条件下完全吸氢的反应的化学方程式为Mg17Al12+17H217MgH2+12Al,得到的混合物Y(MgH2+Al)在一定条件下能释放出氢气。 ①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是　　　　　　　　　　　　　。  ②已知在5.0 mol·L-1HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述浓度的盐酸完全反应,消耗盐酸的体积为　　　 L,完全反应产生标准状况下H2的体积为　　　 L。  B级关键能力提升练 11.化学中把材料分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等。金属材料在现实生活中有极为重要的作用。下列金属材料的运用与金属所具有的性质不一致的是(　　) A.制造白炽灯灯丝——熔点高 B.制造飞机——坚硬而质轻 C.制造保险丝——硬度大 D.制造装化工原料的容器——耐腐蚀 12.近年来,我国科技迅猛发展。下列科技成果中蕴含的化学知识叙述错误的是(　　) A.建造港珠澳大桥所采用的高强抗震螺纹钢属于合金 B.芯片的主要成分是二氧化硅 C.北斗卫星的授时系统“星载铷钟”中的铷属于碱金属 D.中国天眼FAST用到的SiC是新型无机非金属材料 13.(2024广东广州高一期末)化学与生产、生活、社会密切相关,下列有关说法错误的是(　　) A.Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 B.钛合金耐高温用于制造飞机发动机 C.Al2O3具有很高的熔点,可用于制造熔融烧碱的坩埚 D.La-Ni合金可用作储氢合金,方便吸、放氢气 14.我国第一艘国产航空母舰“山东舰”的舰艇“超级甲板”采用了大量新型铝锂合金和铝镁合金等航天材料,真正实现了“浴千度火仍无恙”。下列关于两种合金的说法不正确的是(　　) A.铝锂合金是铝与锂形成的化合物 B.铝锂合金的硬度比铝大,熔、沸点比铝低 C.铝镁合金不能全部溶于NaOH溶液中 D.铝镁合金焊接前用NaOH溶液处理氧化铝膜 15.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示: 性质 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 16.查阅以下有关焊锡(锡和铅)和武德合金(铅、铋、锡、镉)组成的合金熔点数据,你能得出的结论是(　　) 物质 纯金属 合金 铅 镉 铋 锡 焊锡合金 武德合金 熔点/℃ 327 321 271 232 187 67 A.焊锡的熔点比锡和铅的熔点低 B.焊锡的熔点比锡和镉的熔点低 C.焊锡的熔点比锡和铋熔点低 D.焊锡的熔点比铅、镉、铋和锡的熔点都低 17.将一块质量为8.5 g的铁合金放入锥形瓶中,再向锥形瓶中加入稀硫酸,恰好使铁合金中的铁完全反应(碳不溶于稀硫酸,铁合金中其他元素含量很低,可忽略不计),测得生成氢气的质量为0.3 g。请回答: (1)8.5 g铁合金中铁的质量是　　　　　 g。  (2)反应后所得溶液的溶质质量是　　　　　 g。  (3)生铁和钢都是铁的合金,请根据表中含碳量判断这8.5 g铁合金属于　　　　　(填“生铁”或“钢”)。  合金种类 含碳量 钢 0.03%~2.0% 生铁 2.11%~4.3% C级学科素养拔高练 18.材料是人类赖以生存的重要物质基础,而化学是材料科学发展的基础。 (1)通常所说的三大合成材料是指塑料、　　　　　和　　　　　。  (2)材料种类很多,通常可分为金属材料、无机非金属材料(包括硅酸盐材料)、高分子合成材料及复合材料。现代建筑的建设需要大量的钢筋、水泥、玻璃等建筑材料。其中玻璃、水泥属于上述材料中的　　　　　　　　　　　　　。  (3)我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功,标志着C919向取得适航证并最终投入航线运营迈出关键一步。 ①机身蒙皮使用的是第三代铝锂合金材料。下列不属于铝锂合金性质的是　　　(填字母)。 a.密度大　b.硬度大　　c.抗腐蚀 ②飞机轮胎属于橡胶制品。下列材料可用来合成橡胶的是　　　(填字母)。  a.石英砂 b.异戊二烯 c.石灰石 (4)中国是世界上最早研究和生产合金的国家之一。在原子反应堆中得以广泛应用的钠钾合金在常温下呈液态,说明合金的熔点比其组分金属的熔点　　　　　。  答案 1.B 2.B　解析 不锈钢餐具的主要成分为合金;聚丙烯餐盒的主要成分为聚丙烯,属于有机物;玻璃为无机非金属材料;陶瓷为无机非金属材料,故选B。 3.D 4.B　解析 ①合金的硬度一般比其各组分金属的硬度大,正确;②改变原料的配比和工艺,可以得到不同性能的合金,正确;③合金的导电性比纯金属的更弱,错误;④合金的应用更广泛,正确;答案选B。 5.C　解析 生铁和钢都是铁和碳的合金,A正确;镁铝合金密度小、硬度大,是飞机制造业的重要材料,B正确;硅晶体是良好的半导体材料,可用作计算机芯片、太阳能电池,C错误;纤维素属于天然高分子材料,D正确。 6.B　解析 锡青铜属于合金,根据合金的特性可知熔点比任何一种纯金属的低,故A错误;由于锡比铜活泼,锡比铜更容易氧化,故B正确;潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率,故C错误;Cu反应生成Cu2(OH)3Cl,Cu的化合价升高,反应过程中有电子的转移,属于氧化还原反应过程,故D错误。 7.C　解析 钛合金、镁合金硬度大,镁合金能与酸反应,C错误。 8.D　解析 硬铝的密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,常用于制造飞机和宇宙飞船,A正确;钛合金的强度高,可用于制造供人活动的“蛟龙”号耐压球壳,B正确;不锈钢比较稳定,不易生锈,具有很强的抗腐蚀能力,可用于制造地铁列车的车体,C正确;钠钾合金在常温下呈液态,常用于原子反应堆的导热剂,D错误。 9.B　解析 一氧化碳具有还原性,可以将铁矿石中的铁还原出来,A正确;在相同条件和环境下,不锈钢较碳钢而言不易生锈,但不是绝对不会生锈,B错误;碳素钢是铁和碳的合金,C正确;铁是人体需要的营养元素,使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素,D正确。 10.答案 (1)BD (2)①防止Mg、Al被空气氧化　②14　1 164.8 解析 (1)A项,生铁含碳量高,质地脆且不能承受很高的温度,不能用于制造飞机发动机,错误。B项,镁铝合金具有质坚量轻、密度低、散热性较好、抗压性较强、易于加工等性能,可用于制造运-20飞机的座椅,正确。C项,不锈钢虽能导电,但其导电性不好,不宜用于制造运-20飞机电器线路的导线,错误。D项,普通钢制造的容器具有较好的承压能力、抗冲击能力,适合制造灭火器的外壳,正确。答案选BD。 (2)①由于Mg、Al都易被空气氧化,所以制备镁铝合金时通入氩气的目的是防止Mg、Al被空气氧化。 ②1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物为17 mol MgH2和12 mol Al,与盐酸反应的化学方程式为MgH2+2HClMgCl2+2H2↑、2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,17 mol MgH2消耗34 mol HCl,12 mol Al消耗36 mol HCl,共消耗70 mol HCl,则所消耗HCl溶液的体积为=14 L。17 mol MgH2产生34 mol H2,12 mol Al产生18 mol H2,共产生52 mol H2,则标准状况下H2体积为52 mol×22.4 L·mol-1=1 164.8 L。 11.C　解析 白炽灯灯丝熔点高,若熔点不够高则灯丝熔化断裂,A正确;制造飞机的材料要坚硬而质轻,B正确;制造保险丝,关键是熔点低,电流超过正常范围,瞬间温度升高,在较低温度下就能够熔断,保护用电器不被烧毁,C错误;化工原料一般具有腐蚀性,盛放的容器一定要耐腐蚀,D正确。 12.B　解析 Si单质是良好的半导体材料,芯片的主要成分是单质硅,B错误。 13.C　解析 Fe2O3是红色固体,常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,A正确;钛合金耐高温用于制造飞机发动机,B正确;Al2O3具有很高的熔点,但是可以和强碱反应,不可用于制造熔融烧碱的坩埚,C错误;La-Ni合金可用作储氢合金,方便吸、放氢气,D正确。 14.A　解析 铝锂合金是铝与锂在高温下熔合而形成的一种混合物,并未发生化学反应,A错误。铝锂合金的硬度比铝大,但其熔、沸点比组分金属铝的低,B正确。铝镁合金中Al能与NaOH溶液反应,Mg则不能,故不能完全溶于NaOH溶液中,C正确。Al2O3是两性氧化物,可与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],故铝镁合金焊接前用NaOH溶液处理氧化铝膜,D正确。 15.A　解析 合金的导电性差,不能做导线,故A符合题意;合金的硬度大,可做门窗框,故B不符合题意;合金的熔点高,可做炉具,故C不符合题意;合金的熔点高,硬度大、密度小,可用来做飞机外壳,故D不符合题意。 16.A　解析 从表中数据可以看出,焊锡的熔点比锡和铅的熔点低,A正确;镉、铋不是焊锡的组分金属,与焊锡的熔点无关,B、C、D错误。 17.答案 (1)8.4　(2)22.8　(3)钢 解析 (1)由Fe+H2SO4FeSO4+H2↑可知,反应生成H2的物质的量为n(H2)==0.15 mol,铁合金中铁的质量为m(Fe)=0.15 mol×56 g· mol-1=8.4 g。 (2)生成硫酸亚铁的质量为m(FeSO4)=0.15 mol×152 g· mol-1=22.8 g。 (3)铁合金中碳的质量分数为m(C)=×100%≈1.2%<2%,该铁合金属于钢。 18.答案 (1)合成纤维　合成橡胶 (2)无机非金属材料　(3)①a　②b　(4)低 解析 (1)三大合成材料是指人们合成的三大高分子材料:塑料、合成橡胶和合成纤维。 (2)①玻璃、陶瓷、水泥是三种传统无机非金属材料。 ②飞机轮胎属于橡胶制品,异戊二烯可用于合成聚异戊二烯,聚异戊二烯是常用的橡胶材料。石英砂主要成分为SiO2,石灰石的主要成分是CaCO3,都是无机化合物,不能用于合成橡胶。 (3)机身蒙皮使用的第三代铝锂合金材料,具有密度小,抗腐蚀,硬度大等特点。 (4)合金的熔点比其组分金属的熔点低。 5 学科网（北京）股份有限公司 $$