2021-2022高中化學(xué)人教版必修1第三章第3節(jié)用途廣泛的金屬材料（系列二）WORD版含解析

用途廣泛的金屬材料(時間45分鐘，滿分100分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分)1．在生活、生產(chǎn)中，目前用量最大，用途最廣的合金是()A．鈦合金 B．銅C．鋼 D．硬鋁解析：在生產(chǎn)、生活中用量最大，用途最廣的合金是鋼．答案：C2．鎂鋁合金因堅硬、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、卷簾門、防護欄等，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．強度高解析：由題目的描述可得上述的裝潢材料與導(dǎo)電性無關(guān)．答案：B3．純鐵的熔點為1535℃，而高爐中煉鐵時生鐵(含碳量較高的鐵的合金)在1200A．鐵的純度越高熔點越低B．合金的熔點比其成分物質(zhì)的熔點高C．因為形成了鐵碳合金，所以熔點變低D．生鐵在高爐內(nèi)熔化的過程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)解析：生鐵是鐵與碳形成的合金，它的熔點低于各組分的熔點，故C項正確．答案：C4．所謂合金就是不同種金屬(也包括一些非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物或冷卻后的固體．下表中金屬難與表中其他金屬形成二元合金的元素是()FeCuZnAgAuW熔點/5960.810633380沸點/℃27502595907221227075627A．Fe B．ZnC．Ag D．W解析：若形成合金則需要兩種金屬有共同的熔化狀態(tài)．而B的沸點過低，D的熔點過高，難以與其他金屬形成共熔物(即合金)．答案：BD5．下列有關(guān)金屬及其合金的說法不正確的是()A．目前我國流通的硬幣是由合金材料制造的B．生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次增加C．鎂在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，可用于制作照明彈D．日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對內(nèi)部金屬起保護作用解析：普通鋼是指碳素鋼，含碳量比生鐵要低，而不銹鋼屬于合金鋼，而合金鋼是在普通鋼中摻入其他金屬，故其含碳量比普通鋼更低，故B項錯誤．答案：B6．將10g鐵碳合金放入O2中高溫灼燒，將反應(yīng)后的氣體通入到過量石灰水中得沉淀1.4g．則此鐵碳合金是()A．生鐵 B．高碳鋼C．中碳鋼 D．低碳鋼解析：由C～CO2～CaCO3知：碳的質(zhì)量為：eq\f(1.4g×12,100)＝0.168g．合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.68%，含碳量高于0.6%，屬于高碳鋼．答案：B7．汞合金是目前使用較多的補牙材料．英國《新科學(xué)家》雜志最近發(fā)表了一篇文章，對汞合金補牙材料的安全性提出了質(zhì)疑．汞合金補牙材料中除了水銀外，還含有鋅錫、銅等金屬．下列有關(guān)汞合金的說法不正確的是()A．汞合金是一種具有金屬特性的物質(zhì)，易導(dǎo)熱導(dǎo)電B．汞合金的強度和硬度比錫的大C．汞合金的熔點比汞的低D．汞合金的毒性遠低于汞的毒性解析：合金是金屬與金屬或非金屬熔合成的具有金屬特性的物質(zhì)，所以A正確；合金一般比成分金屬的強度和硬度都大，所以B正確；而長期使用中未見中毒現(xiàn)象，說明了它比汞的毒性要低；只有C不正確，補牙的結(jié)果是得到強度較大的固體，所以汞合金應(yīng)不是呈液態(tài)，即其熔點不會比汞的低．答案：C8．銅鋅合金制成的假元寶欺騙行人的事件屢有發(fā)生．不能用于區(qū)別其真?zhèn)蔚姆椒ㄊ?)A．測定密度 B．放入稀硫酸中C．放入鹽酸中 D．觀察外觀解析：銅、鋅的密度較小，其合金的密度也較小，金的密度較大，因此測定密度可以區(qū)別其真?zhèn)?；鋅能溶于稀硫酸和鹽酸中并放出氣體，但金不溶于鹽酸，所以稀硫酸和鹽酸都可以區(qū)別其真?zhèn)?；銅鋅合金又稱為黃銅，有金黃色光澤，不易與黃金的金黃色區(qū)別．答案：D二、非選擇題(本題包括5小題，共52分)9．(10分)(1)選擇填空：將鋁的用途與性質(zhì)搭配起來(每個選項只選用一次)．A．質(zhì)輕B．延展性好C．易傳熱D．易導(dǎo)電E．氧化時放熱①太陽能熱水器：________；②飛機：________；③焊接鐵軌：________；④電纜：________；⑤鋁箔：________.(2)佛山是有色金屬之鄉(xiāng)，其中鋁合金材料的產(chǎn)量約占全國的一半．鋁合金材料屬于________(填“純凈物”、“混合物”或“單質(zhì)”)答案：(1)①C②A③E④D⑤B(2)混合物10．(8分)古代的藥金外觀與金相似，常被誤認(rèn)為是金子，冶煉的方法如下：將碳酸鋅、赤銅(Cu2O)、木炭混合加熱到800℃(1)藥金的主要成分是______________________________________________________．(2)冶煉時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________．解析：高溫下，碳酸鋅分解生成氧化鋅和二氧化碳，木炭在高溫下將氧化亞銅和氧化鋅還原為金屬銅和鋅，在這種高溫下銅鋅形成合金而呈金黃色．答案：(1)銅鋅合金(2)ZnCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))ZnO＋CO2↑；2Cu2O＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))4Cu＋CO2↑；2ZnO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Zn＋CO2↑11．(10分)金幣、銀幣、銅幣等金屬貨幣在我國歷史上曾發(fā)揮過重要的作用，其中的一些被收藏愛好者珍藏著，在一位收藏家的家中，陳列了很多金屬貨幣．(1)其中有些貨幣表面是黑色，且有少量的綠色銹狀物，則這肯定是________幣，黑色物質(zhì)是________，形成這種物質(zhì)的化學(xué)方程式為____________________________；綠色物質(zhì)是________，形成這種物質(zhì)的化學(xué)方程式為__________________________________．若要除去這些物質(zhì)應(yīng)選用________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________．充分反應(yīng)后，這枚金屬幣的真面目為________色．(2)其中有一枚是閃閃發(fā)光的黃色金屬幣，它肯定是________幣，表面一直未被氧化的原因是____________________________________________．解析：銅在銅、銀、金中比較活潑，能與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化銅，也能與空氣中氧氣、水及CO2一起發(fā)生反應(yīng)而得到銅銹；氧化銅和堿式碳酸銅都可溶于強酸，所以將其放入到稀酸，如稀鹽酸或硫酸中即可恢復(fù)原貌；而銀和金都不活潑很難與空氣中氧氣等反應(yīng)，所以保持原樣．答案：(1)銅氧化銅2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuOCu2(OH)2CO32Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3稀酸CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2OCu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O紅(2)金金不活潑，不易與空氣中O2反應(yīng)12．(9分)鈦因為具有神奇的性能越來越引起人們的關(guān)注，常溫下鈦不和非金屬、強酸反應(yīng)，紅熱時，卻可與常見非金屬單質(zhì)反應(yīng)．鈦是航空、軍工、電力等方面的必需原料．地殼中含鈦礦石之一稱金紅石(TiO2)，目前大規(guī)模生產(chǎn)Ti的方法是：第一步：金紅石、炭粉混合物在高溫條件下通入Cl2制得TiCl4和一種可燃性氣體．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________，該反應(yīng)的還原劑為________．第二步：在氬氣的氣氛中，用過量的Mg在加熱條件下與TiCl4反應(yīng)制得金屬鈦．(1)寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________.(2)如何由上述所得的產(chǎn)物中獲取金屬鈦？簡述實驗步驟并寫出有關(guān)的化學(xué)方程式．________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：由反應(yīng)物金紅石、炭粉及Cl2和產(chǎn)物之一的TiCl4，可知另一產(chǎn)物為碳的氧化物，又知該氣體可燃，故為CO.顯然Ti元素的化合價不變，而Cl元素的化合價降低，化合價升高的元素為碳元素，因而反應(yīng)物炭粉為還原劑．利用上述思路可得鎂與TiCl4反應(yīng)的產(chǎn)物為Ti和MgCl2.因反應(yīng)中鎂是過量的，故在反應(yīng)所得的混合物中提取鈦必須除去鎂粉和MgCl2，加足量的鹽酸可除去鎂，之后過濾，將濾渣用水洗滌可得鈦．答案：TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))TiCl4＋2CO炭粉(1)TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(高溫))Ti＋2MgCl2(2)實驗步驟：在反應(yīng)后的混合物中加入足量的鹽酸除去剩余的鎂，過濾，并用蒸餾水洗滌固體即得金屬鈦Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑13．(15分)銅器長期暴露在潮濕空氣中，它的表層往往含有“銅綠”(堿式碳酸銅)，它受熱易分解．為了從銅綠中制得銅，并測定銅綠在混合物中質(zhì)量分?jǐn)?shù)，把銅綠樣品放在試管中，與通入的純凈氫氣在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，實驗裝置如圖．請回答下列有關(guān)問題：(1)A處應(yīng)選用下列裝置中的________(填寫序號)(鐵架臺已省去)．選用的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)反應(yīng)開始前，對整個實驗裝置必須進行的操作是______________；反應(yīng)進行時，應(yīng)該先________后________，反應(yīng)完畢后，若不改變原裝置的連接，應(yīng)先________________，后________，待試管稍冷卻后，再______________，這樣做的理由是____________．實驗過程中觀察到試管底部的現(xiàn)象是__________________________．(3)要測定銅綠在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，除需知道樣品質(zhì)量外還需測定的實驗數(shù)據(jù)是____________________．解析：實驗原理是，Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋CO2↑＋H2O，CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O.(1)A處給固體加熱，又要用氫氣還原氧化銅，將兩個實驗合二為一，選擇丙；理由為：一是加熱固體有水生成，試管口必須向下傾斜；二是氫氣還原氧化銅，氫氣要通入試管底部，便于排盡裝置內(nèi)空氣．(2)反應(yīng)前要檢驗裝置氣密性．反應(yīng)進行時，要先通氣，后加熱．反應(yīng)完畢后，要先將B中的導(dǎo)氣管升高至離開液面，再熄滅酒精燈，以防止液體倒流．繼續(xù)通入氫氣至試管冷卻，防止赤熱銅被氧化生成氧化銅．該過程中可以觀察到：試管內(nèi)固體由綠色變成黑色，最后變成亮紅色．(3)要測定樣品中銅綠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需要測定樣品質(zhì)量，和D裝置實驗前和實驗后質(zhì)量，D溶液凈增質(zhì)量等于吸收的二氧化碳質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳質(zhì)量求銅綠質(zhì)