高中化學(xué) 用途廣泛的金屬材料習(xí)題精解 新人教版必修1

1、高中化學(xué) 用途廣泛的金屬材料習(xí)題精解 新人教版必修1夯基達(dá)標(biāo)一、選擇題1.鋁抗腐蝕能力強(qiáng)的原因是()A.鋁的化學(xué)性質(zhì)不活潑B.鋁在常溫下不與氧氣反應(yīng)C.鋁是氫以后的金屬D.鋁的表面有一層致密的氧化鋁薄膜思路解析：由于金屬鋁在空氣中容易被氧化成氧化鋁薄膜，氧化鋁薄膜的存在阻止了鋁與其他物質(zhì)的反應(yīng)。答案：D2.將金屬與金屬(或非金屬)加熱熔合在一起就能形成合金。根據(jù)下列金屬的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)：NaCuAlFe熔點(diǎn)/97.811 0836601 535沸點(diǎn)/882.92 5952 4673 000其中不能形成合金的是()A.Fe、CuB.Al、NaC.Fe、NaD.Cu、Na思路解析：形成合金的條件是兩物

2、質(zhì)中一物質(zhì)的熔點(diǎn)不能超過另一物質(zhì)的沸點(diǎn)，由于鐵的熔點(diǎn)和銅的沸點(diǎn)超過了金屬鈉的沸點(diǎn)，所以它們不能形成合金。答案：CD3.不銹鋼通常不與酸、堿、鹽反應(yīng)，是下列哪種元素加入的結(jié)果()A.NiB.CrC.AuD.Pt思路解析：不銹鋼中是加入Ni后改變了鋼的結(jié)構(gòu)，使鋼耐腐蝕。答案：A4.鋁鎂合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷閘門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是()A.不易生銹B.導(dǎo)電性好C.密度小D.強(qiáng)度高思路解析：根據(jù)題目給定的信息可知作防護(hù)欄主要是利用了它們的強(qiáng)度高，輕巧說明合金的密度較小。答案：B5.自然界里常見金屬元素存在最多的是Al，其次是

3、鐵，銅的含量較少。然而人類冶煉金屬獲得成功最早的反而是含量少的銅，含量最多的鋁最遲冶煉出來，究其原因，合理的是()A.礦石在地下埋藏，銅礦最淺，容易開發(fā)，鋁礦埋得深，難開發(fā)B.銅礦顏色較深，易發(fā)現(xiàn)；鋁礦顏色較淺，不易發(fā)現(xiàn)C.銅礦較易還原，鋁礦很難還原D.以上說法都是錯(cuò)誤的思路解析：由于金屬鋁的活潑性較強(qiáng)，所以較難冶煉；而銅的活潑性最差，故容易冶煉。答案：C6.某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示：熔點(diǎn)/ 密度/g·cm-3硬度(金剛石為10)導(dǎo)電性(銀為100)某合金2 5003.007.42.3鐵1 5357.864.517還知該合金耐腐蝕、強(qiáng)度大。從以上性能看,該合金不適合作()

4、A.導(dǎo)線B.門窗框C.爐具D.飛機(jī)外殼思路解析：由于該合金的強(qiáng)度和硬度均較大，且耐腐蝕，所以可以用作門框、爐具和制造飛機(jī)的材料，但由于其導(dǎo)電性差，所以不做導(dǎo)線使用。答案：A二、填空題7.銅是生命必要的元素，也是人類最早使用的金屬之一，銅的生產(chǎn)和使用對(duì)國計(jì)民生各個(gè)方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在化學(xué)反應(yīng)中，銅元素可表現(xiàn)為0、+1、+2。(1)在西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅即曾青(CuSO4)跟鐵反應(yīng)生成銅，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：_。(2)盡管銅比鐵較為穩(wěn)定，但銅器表面經(jīng)常會(huì)生成銅銹 ，其中生成銅綠的反應(yīng)物除銅外還有O2、CO2和H2O。試寫出保護(hù)銅制品的方法：_。(3)銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種

5、廣泛流通的貨幣。試從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度分析為什么銅常用于制造貨幣。(銅的熔點(diǎn)是1 183.4 ，鐵的熔點(diǎn)是1 534.8 ，_。思路解析：根據(jù)題目信息可知硫酸銅與鐵反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu2+=Fe2+Cu；由于銅在潮濕的空氣中容易與CO2作用產(chǎn)生堿式碳酸銅，所以銅應(yīng)保存在干燥的空氣中。答案：(1) Fe+Cu2+=Fe2+Cu(2)干燥空氣中保存(3)銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕，銅的熔點(diǎn)比較低，容易冶煉鑄造成型8.測(cè)定一定質(zhì)量的鋁鋅合金與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的體積，可以求得合金中鋁和鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?，F(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)用品：800 mL燒杯、100 mL量筒、短頸漏斗、銅網(wǎng)、鋁鋅合金

6、樣品、濃鹽酸(密度1.19 g·L-1)、水。按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成下列問題。(設(shè)合金樣品完全反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體體積不超過100 mL)補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)步驟，直到反應(yīng)開始進(jìn)行(鐵架臺(tái)和鐵夾的安裝可省略)：將稱量后的合金樣品用銅網(wǎng)小心包裹好，放在800 mL燒杯底部，把短頸漏斗倒扣在樣品上面。 _。_。_。思路解析：本題考查合金與酸的反應(yīng)以及氣體體積的測(cè)定，為保證氣體體積測(cè)量的準(zhǔn)確性，所以需要將漏斗浸沒在液體中，同時(shí)量筒內(nèi)必須盛滿水，然后再向體系中加入酸使反應(yīng)發(fā)生。答案：往燒杯中注入水，直至水面沒過漏斗頸(沒答水面沒過漏斗頸不給分)在100毫升量筒中裝滿水，倒置在盛水的燒杯中(量筒中不應(yīng)留

7、有氣泡)，使漏斗頸插入量筒中。燒杯中水面到杯口至少保留約100毫升空間將長頸漏斗(或答玻璃棒)插入燒杯并接近燒杯底部，通過它慢慢加入濃鹽酸，至有氣體產(chǎn)生走近一、選擇題1.(經(jīng)典回放)下列有關(guān)純鐵的描述正確的是()A.熔點(diǎn)比生鐵的低B.與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵的快C.在潮濕空氣中比生鐵容易被腐蝕D.在冷的濃硫酸中可鈍化思路解析：生鐵是鐵與碳的合金，由于合金的熔點(diǎn)通常低于任一組成部分的熔點(diǎn)，故A錯(cuò)；生鐵與酸反應(yīng)及在潮濕的空氣中均比純鐵快得多，故B、C錯(cuò)，鐵在常溫下在濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生鈍化，D正確。答案：D2.(2010廣東，13) 鉈(Tl)是某超導(dǎo)材料的組成元素之一，與鋁同族，

8、位于第6周期，Tl3+與Ag在酸性介質(zhì)中發(fā)生反應(yīng)：Tl3+2Ag=Tl+2Ag+。下列推斷正確的是()A.Tl+的最外層有1個(gè)電子B.Tl3+的氧化性比Al3+弱C.Tl能形成+3價(jià)和+1價(jià)的化合物D.Tl+的還原性比Ag強(qiáng)思路解析：據(jù)同主族元素的性質(zhì)知Tl+的最外層有2個(gè)電子，否定A；根據(jù)題中所給方程，Tl3+可將Ag氧化成Ag+，而本身被還原為Tl+,因而肯定C，否定B和D。答案：C3.銅的冶煉大致可分為：(1)富集，將硫化物礦進(jìn)行浮選；(2)焙燒，主要反應(yīng)為2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣)；(3)制粗銅，在1 200 發(fā)生的主要反應(yīng)為：2Cu2S+3O2=2C

9、u2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2；(4)電解精煉。下列說法正確的是()A.上述灼燒過程的尾氣均可直接排到空氣中B.由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu，上述共消耗15 mol O2C.在反應(yīng)2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2中，作氧化劑的只有Cu2OD.電解精煉時(shí)，粗銅應(yīng)與外電源正極相連思路解析：由于灼燒產(chǎn)生的SO2直接排放到大氣中會(huì)造成大氣污染，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)上述反應(yīng)可知每產(chǎn)生1 mol銅需要消耗2.5 mol氧氣，所以B項(xiàng)正確；在反應(yīng)2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2中，作氧化劑的有氧化亞銅和硫化亞銅。答案：BD4.“擬晶”(quasicrystal

10、)是一種具有凸多面體規(guī)則外形但不同于晶體的固態(tài)物質(zhì)。Al65Cu23Fel2是二十世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的幾百種擬晶之一，具有合金的某些優(yōu)良物理性能。有關(guān)這種擬晶的說法錯(cuò)誤的是()A.Al65Cu23Fe12的硬度比金屬Al、Cu、Fe都大B.Al65Cu23Fe12中三種金屬的化合價(jià)均可視作零C.Al65Cu23Fe12不可用作長期浸泡在海水中的材料D.1 mol Al65Cu23Fe12溶于過量的硝酸時(shí)共失去265 mol電子思路解析：由于合金的硬度比任一組分的硬度都大，所以A項(xiàng)正確；由于海水中存在有電解質(zhì)，所以這種材料容易被腐蝕；1 mol該物質(zhì)在與足量的硝酸反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為277 mol

11、。答案：D二、填空題5.(2010江蘇，17) 某化學(xué)興趣小組按照下列方案進(jìn)行“由含鐵廢鋁制備硫酸鋁晶體”的實(shí)驗(yàn)：步驟1：取一定量含鐵廢鋁，加足量的NaOH溶液，反應(yīng)完全后過濾。步驟2：邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加稀硫酸至溶液的pH=89，靜置、過濾、洗滌。步驟3：將步驟2中得到的固體溶于足量的稀硫酸。步驟4：將得到的溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻、結(jié)晶、過濾、干燥。請(qǐng)完成以下問題：(1)上述實(shí)驗(yàn)中的過濾操作需要玻璃棒、_、_等玻璃儀器。(2)步驟1過濾的目的是_。(3)當(dāng)步驟2中的溶液pH=89時(shí)，檢驗(yàn)沉淀是否完全的方法是_。(4)步驟2中溶液的pH控制較難操作，可改用_。思路解析：本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，過濾

12、時(shí)通常需要玻璃棒、燒杯和漏斗等；步驟1中過濾主要是除去鐵等雜質(zhì)。答案：(1)燒杯漏斗(2)除去鐵等不溶于堿的雜質(zhì)(3)取上層清液，逐滴加入稀硫酸，若變渾濁則說明沉淀不完全，若不變渾濁則說明沉淀完全(4)通入足量的CO2氣體三、計(jì)算題6.(2010廣州市綜合測(cè)試) 某研究性學(xué)習(xí)小組選用一種硬鋁合金(主要含鋁，其次是鎂、硅、銅)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。向1.500 g樣品中加入足量鹽酸，待反應(yīng)完畢后，收集到氣體1 736 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。將反應(yīng)混合物過濾，向?yàn)V液中加入過量NaOH溶液，充分反應(yīng)后再過濾；向?yàn)V液中通入足量CO2，濾出沉淀。將沉淀加熱蒸干、灼燒，得白色固體2.550 g。請(qǐng)計(jì)算這種硬鋁合金中含鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。思路解析：本題考查了金屬及合金的有關(guān)計(jì)算。根據(jù)題意分析先計(jì)算放出H2的總量。由Al2O3的質(zhì)量可計(jì)算出Al的物質(zhì)的量，從而算出Al與鹽酸反應(yīng)生成H2的量。再由放出H2的總量計(jì)算出Mg與鹽酸反應(yīng)放出H2的量，最后算出Mg的量，即質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案：nH2(Mg、Al)=1.736 L÷22.4 L&