高中化學(xué)人教版課時(shí)練習(xí)第三章第二節(jié)第1課時(shí)合金

二十一合金學(xué)習(xí)理解共30分一、選擇題(本題共3小題，每小題5分，共15分)1．(2021·茂名高一檢測(cè))下列成語(yǔ)或諺語(yǔ)中蘊(yùn)含著一定的化學(xué)知識(shí)或原理，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．百煉成鋼——通過(guò)反復(fù)錘煉，除去鐵中部分雜質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為鋼B．水滴石穿——CO2＋H2O＋CaCO3=Ca(HCO3)2(以大理石為例)C．恨鐵不成鋼——鋼的性能遠(yuǎn)優(yōu)于鐵D．真金不怕火煉——單質(zhì)金的熔點(diǎn)很高【解析】選D。錘煉過(guò)程中可除去一部分碳等雜質(zhì)，A項(xiàng)正確；空氣中的CO2可與CaCO3在水中緩慢反應(yīng)，B項(xiàng)正確；鋼的性能比鐵好，C項(xiàng)正確；真金不怕火煉是指在高溫下金也很難發(fā)生反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2021·深圳高一檢測(cè))下列說(shuō)法不正確的是()A．派克鋼筆尖采用含有銥元素的合金鋼制作，因?yàn)槠湫阅軜O其耐磨損B．儲(chǔ)氫合金是一類(lèi)能大量吸收H2，并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料C．硬鋁密度小強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，是制造飛機(jī)和飛船的理想材料D．合金中各組分不變，添加比例改變，合金的性能不變【解析】選D。含有銥元素的合金，硬度高，耐腐蝕，極其耐磨損，最早應(yīng)用是作筆尖材料，則A說(shuō)法正確；儲(chǔ)氫合金是指利用合金與氫氣反應(yīng)，制成金屬氫化物，能大量吸收氫氣，則B說(shuō)法正確；硬鋁合金密度小，硬度大，強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能，是制造飛機(jī)、飛船的理想材料，則C說(shuō)法正確；合金的性能不僅取決于成分，還與成分比例有關(guān)，則D說(shuō)法不正確。3．(2021·長(zhǎng)沙一中高一檢測(cè))某核潛艇上的核反應(yīng)堆使用了液態(tài)鋁鈉合金作載熱介質(zhì)，有關(guān)說(shuō)法不恰當(dāng)?shù)氖?)A．鋁鈉合金的熔點(diǎn)低于鋁的熔點(diǎn)B．鈉、鋁在常溫下都可以與空氣中的氧氣反應(yīng)C．將mg不同組成的鋁鈉合金分別投入足量鹽酸中，若放出H2越多，則合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小D．將含0.1mol鈉和0.2mol鋁的合金投入足量的水中，充分反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)【解析】選C。合金的熔點(diǎn)一般低于其成分金屬的熔點(diǎn)，鋁鈉合金的熔點(diǎn)低于鋁的熔點(diǎn)，故A不符合題意；鋁在常溫下與氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，鈉與氧氣在常溫下反應(yīng)生成氧化鈉，鈉、鋁在常溫下都可以與空氣中的氧氣反應(yīng)，故B不符合題意；根據(jù)金屬鈉和金屬鋁與酸反應(yīng)生成氫氣量的關(guān)系可知：2Al～3H2↑，2Na～H2↑，等質(zhì)量的金屬鈉和金屬鋁，金屬鋁產(chǎn)生的氫氣量多，所以放出的H2越多，鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，故C符合題意；含0.1mol鈉和0.2mol鋁的合金投入到足量的水中，鈉和水反應(yīng)生成的氫氧化鈉，根據(jù)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，0.1mol鈉生成0.1mol氫氧化鈉和0.05mol氫氣，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，根據(jù)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，0.2mol鋁和0.1mol氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，鋁會(huì)剩余，氫氧化鈉完全反應(yīng)，則生成氫氣的物質(zhì)的量為0.15mol，共產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量為0.05mol＋0.15mol＝0.2mol，根據(jù)V＝nVm可得，V＝0.2mol×22.4L·mol－1＝4.48L，故D不符合題意。二、非選擇題(本題共1小題，共15分)4.根據(jù)你學(xué)過(guò)的有關(guān)金屬的知識(shí)，回答下列問(wèn)題(已知：銅、鋅能與硝酸反應(yīng)，而金不反應(yīng))：(1)銅錢(qián)在我國(guó)歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣，如圖所示，銅常用于制造貨幣的原因可能是__________(填字母)。A．銅的熔點(diǎn)不是太高，易于冶煉，易于鑄造成型B．銅的性質(zhì)不活潑，不易被腐蝕C．我國(guó)較早地掌握了濕法冶煉銅的技術(shù)D．自然界有大量的游離態(tài)的銅(2)鐵制品的使用更為廣泛，但是鐵制品易生銹，鐵銹的主要成分是__________(填化學(xué)式，下同)，常見(jiàn)的鐵的氧化物還有____________、____________。(3)鋁制品因?yàn)楸砻嬉仔纬芍旅艿难趸X薄膜而經(jīng)久耐用，但該氧化膜易被酸、堿破壞，若使氧化鋁與氫氧化鈉溶液作用，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________。(4)不法分子有時(shí)用銅鋅合金制成假金幣行騙。下列方法中能有效鑒別其真假的是________(填字母)。A．觀察顏色B．查看圖案C．用手掂量輕重D．滴一滴硝酸在幣的表面，觀察現(xiàn)象【解析】(1)A.銅的熔點(diǎn)不是太高，易于冶煉，易于鑄造成型，可用于制造貨幣，故正確；B.銅的性質(zhì)不活潑，不易被腐蝕，可用于制造貨幣，故正確；C.我國(guó)較早地掌握了濕法冶煉銅的技術(shù)，利用鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅單質(zhì)，故正確；D.自然界有大量的銅礦，開(kāi)采后需冶煉得到銅，故錯(cuò)誤。(2)鐵銹的主要成分為Fe2O3·xH2O，常見(jiàn)的鐵的氧化物還有FeO和Fe3O4。(3)Al2O3與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2O：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O。(4)有些假金幣外形圖案、顏色與Au相近，密度與真金幣相當(dāng)，用手掂量不出來(lái)，假金幣中的Zn、Cu均可與HNO3反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡，而Au不與HNO3反應(yīng)。答案：(1)ABC(2)Fe2O3·xH2OFeOFe3O4(3)Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O(4)D【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2020·蕪湖高一檢測(cè))合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，合金的熔點(diǎn)低于其中任何一個(gè)組成金屬的熔點(diǎn)。下表是一些金屬熔點(diǎn)的數(shù)據(jù)。金屬銅鋅錫鉛鉍鎘熔點(diǎn)/℃1083419.6231.9327.5271.3320.9(1)鉛錫合金中某種金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與合金的熔點(diǎn)有如圖所示的關(guān)系，其中橫坐標(biāo)表示的是________的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；當(dāng)合金熔點(diǎn)最低時(shí)，合金中鉛與錫的質(zhì)量比為_(kāi)_______。(2)保險(xiǎn)絲由鉍、鉛、錫、鎘等金屬組成，其熔點(diǎn)約為_(kāi)_______。A．20～40℃B．60～80℃C．230～250℃D．300～320℃(3)青銅器的主要成分是銅錫合金。嶄新的青銅器呈土黃色。當(dāng)青銅器長(zhǎng)期埋在地下，逐漸形成了綠色的銅綠[主要成分Cu2(OH)2CO3]，從其化學(xué)式可知銅綠是銅與____________________(填物質(zhì)的化學(xué)式)長(zhǎng)期作用的結(jié)果?！窘馕觥?1)根據(jù)圖及表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí)的熔點(diǎn)比質(zhì)量分?jǐn)?shù)是1時(shí)的熔點(diǎn)高，鉛的熔點(diǎn)高于錫的熔點(diǎn)，所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0的熔點(diǎn)對(duì)應(yīng)的金屬是鉛，1時(shí)的熔點(diǎn)對(duì)應(yīng)的金屬是錫，所以橫坐標(biāo)表示的是錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；當(dāng)合金熔點(diǎn)最低時(shí)，錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.6，所以合金中鉛與錫的質(zhì)量比為0.4∶0.6＝2∶3；(2)根據(jù)合金的熔點(diǎn)低于其中任何一個(gè)組成金屬的熔點(diǎn)。鉍、鉛、錫、鎘中熔點(diǎn)最低的是錫231.9℃，則合金的熔點(diǎn)低于231.9(3)根據(jù)元素守恒規(guī)律，銅綠中除銅元素外，還有H、C、O元素，所以銅綠是銅與空氣中的O2、H2O和CO2長(zhǎng)期作用的結(jié)果。答案：(1)錫2∶3(2)B(3)O2、H2O和CO2應(yīng)用實(shí)踐共20分一、選擇題(本題共小題，共5分)5．(2021·揚(yáng)州高一檢測(cè))我國(guó)首艘使用了鈦合金材料的國(guó)產(chǎn)航母已成功下水，鈦(Ti)常溫下與酸、堿均不反應(yīng)，但高溫下能被空氣氧化，由鈦鐵礦(主要成分是FeO和TiO2)提取金屬鈦的主要工藝流程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．步驟Ⅰ、Ⅱ中均發(fā)生氧化還原反應(yīng)B．步驟Ⅰ、Ⅱ中碳元素的化合價(jià)均升高C．步驟Ⅲ中反應(yīng)可在氬氣環(huán)境中進(jìn)行，也可在空氣中進(jìn)行D．可用稀硫酸除去金屬鈦中的少量鎂雜質(zhì)【解析】選C。步驟Ⅰ為鈦鐵礦(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高溫下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成鐵、二氧化鈦和一氧化碳，步驟Ⅱ?yàn)槎趸伵c碳、氯氣在高溫下反應(yīng)生成四氯化鈦和一氧化碳，步驟Ⅰ、Ⅱ中均發(fā)生氧化還原反應(yīng)，碳元素的化合價(jià)均升高，故A、B正確；步驟Ⅲ為四氯化鈦和過(guò)量鎂粉在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)生成氯化鎂和鈦，鎂是活潑的金屬，鈦在高溫下能被空氣氧化，所以步驟Ⅲ需在氬氣環(huán)境中進(jìn)行，防止金屬被空氣氧化，不能在空氣中進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；鈦在常溫下與酸、堿均不反應(yīng)，鎂與稀硫酸反應(yīng)，可用稀硫酸除去金屬鈦中的少量鎂雜質(zhì)，故D正確。二、非選擇題(本題共1小題，共15分)6．(2021·贛州高一檢測(cè))含鎂3%～5%的鋁鎂合金是輪船制造、化工生產(chǎn)、機(jī)械制造等行業(yè)的重要原料?，F(xiàn)有一塊質(zhì)量為mg的鋁鎂合金，欲測(cè)定其中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，幾位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下不同的實(shí)驗(yàn)方案：方案1：鋁鎂合金與足量鹽酸反應(yīng)，測(cè)定氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積(V1L方案2：鋁鎂合金與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌、烘干，測(cè)定剩余固體質(zhì)量(w1g方案3：鋁鎂合金與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)，在溶液中加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液，過(guò)濾、洗滌、灼燒，測(cè)定固體的質(zhì)量(w2g(1)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置，按照方案1進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。①裝置中儀器a、b的名稱(chēng)分別是________、________；②實(shí)驗(yàn)裝置中有兩處明顯錯(cuò)誤，請(qǐng)指出，并繪出正確的裝置圖。________________________________________________________________。(2)方案2中的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________________________________________________________________________。(3)方案3中“過(guò)濾”操作中用到玻璃棒，玻璃棒的作用是______________________________________________________________，若按方案3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___________。(4)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)不同于上述方案的實(shí)驗(yàn)方案，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理并繪制實(shí)驗(yàn)裝置圖?！窘馕觥繙y(cè)定鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以利用金屬與酸或堿反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，測(cè)定氫氣體積，進(jìn)而計(jì)算鎂的質(zhì)量，也可以測(cè)定鎂鋁轉(zhuǎn)化成沉淀的質(zhì)量，計(jì)算鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。選擇化學(xué)原理不同，實(shí)驗(yàn)方案不同。(1)①a、b儀器名稱(chēng)分別是分液漏斗、圓底燒瓶；②方案1利用排液法收集氣體，故進(jìn)氣管短，排液管插到集氣瓶下部；測(cè)定氣體體積時(shí)，要使集氣瓶與量筒里液面相平，導(dǎo)管應(yīng)插到量筒中下部，圖中導(dǎo)管在刻度線以上，不能調(diào)平液面。(2)鎂不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，只有鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)?；瘜W(xué)方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。(3)在過(guò)濾操作中玻璃棒起引流作用，避免液體外濺。根據(jù)題意，方案3最終得到氧化鎂，m(Mg)＝m(MgO)，鎂的質(zhì)量為w2g×eq\f(24,40)＝eq\f(3w2,5)g，則鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝eq\f(m（Mg）,mg)×100%＝eq\f(3w2,5m)×100%＝eq\f(60w2,m)%。(4)上述方案分別測(cè)定氫氣體積和固體質(zhì)量，可以設(shè)計(jì)另一種方案：測(cè)定反應(yīng)前后裝置(含藥品)總質(zhì)量，利用質(zhì)量差計(jì)算氫氣質(zhì)量，由氫氣質(zhì)量計(jì)算鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案：(1)