3.用途廣泛的金屬材料

第頁(yè)用途廣泛的金屬材料1．合金具有許多優(yōu)良的性能，下列物質(zhì)屬于合金的是()A．氧化銅 B．青銅C．硫 D．鈉解析：合金是混合物，它是一種具有多種金屬特性的物質(zhì)。根據(jù)不同的需要，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕饘偃酆弦灾频貌煌阅艿牟牧稀Ｇ嚆~屬于銅合金，CuO是氧化物，S與Na均為單質(zhì)。故選B。答案：B2．鐵和鐵合金是生活中常用的材料，下列說(shuō)法正確的是()A．一定條件下，鐵粉可與水蒸氣反應(yīng)B．不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素C．鐵與鹽酸反應(yīng)，鐵合金不與鹽酸反應(yīng)D．在空氣中，鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕解析：鐵合金中含有碳等非金屬元素，鐵合金也能與鹽酸反應(yīng)。鍍鋅鐵板發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，鋅為負(fù)極，所以鍍鋅鐵板更耐腐蝕。答案：A3．CuS和Cu2S都能溶于硝酸，它們高溫灼燒的產(chǎn)物相同，以下鑒別CuS和Cu2S兩種黑色粉末的方法合理的是()A．將兩種樣品分別溶于硝酸，區(qū)別所產(chǎn)生的氣體B．將兩種樣品分別溶于硝酸，區(qū)別溶液的顏色C．取兩種同質(zhì)量的樣品分別高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的質(zhì)量D．取兩種同質(zhì)量的樣品分別高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的顏色解析：硝酸具有強(qiáng)氧化性，CuS和Cu2S溶于硝酸都生成Cu2＋、SO2、NO或NO2，所以A、B不正確。CuS和Cu2S高溫灼燒的產(chǎn)物相同，所以D也不正確。但相同質(zhì)量的CuS和Cu2S高溫灼燒的產(chǎn)物的質(zhì)量不同，所以選C。答案：C4．所謂合金，就是不同種金屬(也包括一些非金屬)在熔融狀態(tài)下形成的一種熔合物，根據(jù)下列四種金屬的熔、沸點(diǎn)：NaCuAlFe熔點(diǎn)(℃)97.510836601535沸點(diǎn)(℃)883259522003000其中不能形成合金的是()A．Cu和Al B．Fe和CuC．Fe和Na D．Al和Na解析：要想形成合金，則必須滿足各成分都要有共同的液態(tài)溫度范圍(即一種金屬的熔點(diǎn)要高于另一種金屬的熔點(diǎn)而低于它的沸點(diǎn))，這樣才能熔合在一起。當(dāng)鐵熔化時(shí)，鈉已經(jīng)變成鈉蒸氣了，所以鐵和鈉不具備形成合金的條件。答案：C5．鈦和鈦的合金被譽(yù)為“21世紀(jì)最有發(fā)展前景的金屬材料”，它們具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”。根據(jù)它們的主要性能，下列用途不切合實(shí)際的是()A．用來(lái)做保險(xiǎn)絲 B．用于制造航天飛機(jī)C．用來(lái)制造人造骨 D．用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門(mén)解析：本題考查合金材料的用途與性能之間的關(guān)系，解答關(guān)鍵是讀懂題中的信息。解題流程如下：答案：A6．下列物質(zhì)不能通過(guò)化合反應(yīng)直接制得的是()A．FeCl2 B．NaHSO3C．Cu(OH)2 D．Fe(OH)3解析：氧化銅和水不能反應(yīng)。注意D項(xiàng)，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。答案：C7．鋼筆的筆頭是合金鋼，鋼筆尖端是用機(jī)器軋出的便于使用的圓珠體。銥金筆的筆頭是用不銹鋼制成的，為了改變鋼筆頭的耐磨性能，在筆頭尖端點(diǎn)上安裝銥金粒，為與鋼筆區(qū)別而叫銥金筆。金筆是筆頭用黃金的合金，筆尖用銥的合金制成的高級(jí)自來(lái)水筆。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．鋼筆的筆頭不易被氧化，抗腐蝕性能好B．銥金筆的耐磨性能比鋼筆好C．金筆的筆頭和筆尖都是用純金制成的D．金筆經(jīng)久耐磨，是一種很理想的硬筆解析：金筆的筆頭是用黃金合金制成的，而筆尖是用銥的合金制成的。答案：C8．2009年8月臺(tái)風(fēng)“莫拉克”使臺(tái)灣遭受重創(chuàng)，通信光纜的損壞造成通訊中斷。海峽兩岸一家親，災(zāi)情牽動(dòng)同胞心。大陸各地紛紛慷慨解囊，支援臺(tái)灣進(jìn)行災(zāi)后重建，重建家園需要大量材料。下列說(shuō)法正確的是()A．金屬材料都是導(dǎo)體，非金屬材料都是絕緣體B．制造光導(dǎo)纖維的主要原料是SiC．硬鋁(Al-Cu-Mg-Si合金)可用于制造耐高溫門(mén)窗D．鎂的密度大約是鋁的2/3，是實(shí)用金屬中最輕的金屬解析：選項(xiàng)A，非金屬材料不一定都是絕緣體，如石墨是導(dǎo)體，Si為半導(dǎo)體。選項(xiàng)C，硬鋁是幾種金屬單質(zhì)按一定比例熔合而成的合金，因?yàn)楹辖鸬娜埸c(diǎn)比組成合金的金屬單質(zhì)低，故硬鋁不抗高溫，不能用于制造耐高溫門(mén)窗。選項(xiàng)D，鎂的密度小，大量用于制造合金，是實(shí)用金屬中最輕的金屬。答案：D9．已知酸性條件下有如下反應(yīng)：2Cu＋=Cu2＋＋Cu。由于反應(yīng)溫度不同，用氫氣還原氧化銅時(shí)，可能產(chǎn)生Cu或Cu2O，兩者都是紅色固體。一同學(xué)對(duì)某次用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)所得的紅色固體產(chǎn)物做了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：加入試劑稀硫酸濃硫酸、加熱稀硝酸濃硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅色固體和藍(lán)色溶液無(wú)色氣體無(wú)色氣體和藍(lán)色溶液紅棕色氣體和藍(lán)色溶液由此推出本次氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物是()A．CuB．Cu2OC．一定有Cu，可能有Cu2OD．一定有Cu2O，可能有Cu解析：此題是通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測(cè)反應(yīng)的本質(zhì)。H2還原CuO生成紅色固體，可能是Cu和Cu2O中的一種或兩種，加入稀H2SO4溶液變藍(lán)和得到紅色固體，證明原固體中含Cu2O，而Cu不能證明其有無(wú)。答案：D10．某化學(xué)小組在常溫下測(cè)定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：方案Ⅰ：銅鋁混合物eq\o(→,\s\up7(足量溶液A),\s\do5(充分反應(yīng)))測(cè)定生成氣體的體積方案Ⅱ：銅鋁混合物eq\o(→,\s\up7(足量溶液B),\s\do5(充分反應(yīng)))測(cè)定剩余固體的質(zhì)量下列有關(guān)判斷中不正確的是()A．溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液B．溶液A和B均可以選用稀硝酸C．若溶液B選用濃硝酸，則測(cè)得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小D．實(shí)驗(yàn)室方案Ⅱ更便于實(shí)施解析：因鋁具有兩性，而銅不能與堿、無(wú)氧化性酸反應(yīng)，所以A和B是鹽酸或氫氧化鈉時(shí)，都與鋁反應(yīng)，故A項(xiàng)正確；又因測(cè)固體質(zhì)量比測(cè)氣體體積易進(jìn)行，故D正確；若A和B都是稀硝酸時(shí)則方案Ⅰ、Ⅱ均無(wú)法實(shí)施，故B錯(cuò)；若B是濃硝酸時(shí)則鋁鈍化，導(dǎo)致剩余固體質(zhì)量增加，所以測(cè)得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，故C正確。答案：B11．將鐵粉、銅粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反應(yīng)(假定容器不參與反應(yīng))。試判斷下列情況下，溶液中存在的金屬離子和金屬單質(zhì)。(1)若鐵粉有剩余，則容器中不可能有________________________________________________________________________；(2)若氯化銅有剩余，則容器中可能有________________________________________________________________________；(3)若氯化鐵和氯化銅都有剩余，則容器中不可能有__________，可能有__________；(4)若氯化鐵有剩余，則容器中不可能有____________。解析：本題屬于物質(zhì)共存問(wèn)題?？疾椤拌F三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系，解答時(shí)應(yīng)首先弄清物質(zhì)間可能發(fā)生的反應(yīng)，凡相互間能發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)就不可能大量共存。本題涉及的反應(yīng)有：①Fe＋2FeCl3=3FeCl2②Fe＋CuCl2=Cu＋FeCl2③Cu＋2FeCl3=2FeCl2＋CuCl2(1)若鐵粉有剩余，則容器中不可能有Fe3＋、Cu2＋，因?yàn)樗鼈兡馨l(fā)生上述①②反應(yīng)。(2)若CuCl2有剩余，則容器中不可能有Fe，可能有Fe2＋、Fe3＋或Fe2＋、Cu。(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余，則容器中不可能有Fe、Cu，可能有Fe2＋。(4)若FeCl3有剩余，則容器中不可能有Fe、Cu。答案：(1)Fe3＋、Cu2＋(2)Fe2＋、Fe3＋或Fe2＋、Cu(3)Fe、CuFe2＋(4)Fe、Cu12．CuCl2溶液中含有少量雜質(zhì)FeCl2，為制備純凈的CuCl2·2H2O晶體，擬定實(shí)驗(yàn)步驟如下圖所示：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)步驟Ⅰ中，將Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋最好選用下列氧化劑中的________(填字母)。A．K2Cr2O7B．NaClOC．H2O2該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________。(2)在步驟Ⅱ中，加入Y的目的是為了調(diào)節(jié)溶液的酸度以促使Fe3＋沉淀完全，Y可以是下列物質(zhì)中的______(填字母)。A．NaOHB．CuC．Cu2(OH)2CO3(3)步驟Ⅲ應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件是______________________________________________________________________________________。解析：本題是利用Fe3＋與Cu2＋在pH不同范圍內(nèi)水解程度不同，使Fe3＋水解生成沉淀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)除雜，從而得到較純凈的CuCl2·2H2O。應(yīng)先用Cl2氧化Fe2＋→Fe3＋，然后加入CuO、Cu2(OH)2CO3，來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH，讓Fe3＋優(yōu)先水解完成，生成Fe(OH)3沉淀。因Cu2＋易水解，故在加熱析出時(shí)，要通入HCl以防止水解。答案：(1)C2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O(2)C(3)將溶液在較低溫度下加熱蒸發(fā)析出晶體，同時(shí)通以氯化氫氣體防止水解13．氮氧化鋁(AlON)具有優(yōu)異的物理、化學(xué)性質(zhì)，具備多晶陶瓷在材料制備方面的優(yōu)勢(shì)，是優(yōu)秀的光學(xué)窗口材料，有著廣闊的應(yīng)用前景。工業(yè)上采用氧化鋁的碳熱還原氮化反應(yīng)制得，其有關(guān)工藝流程如下：(1)鋁土礦粉酸溶時(shí)酸不宜過(guò)量太多的原因是__________________________________。(2)試劑Ⅰ的化學(xué)式為_(kāi)_______，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________。(3)寫(xiě)出制備AlON的化學(xué)方程式__________________________________。(4)濾液Ⅱ的一種重要用途是________。解析：酸溶時(shí)如果酸用量太多，在后面加入氨水時(shí)也需要消耗過(guò)多的氨水。(2)試劑Ⅰ應(yīng)該用氨水，而不能用強(qiáng)堿，反應(yīng)的離子方程式為：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋。(3)制備AlON的化學(xué)方程式為：Al2O3＋C＋N2eq\o(=,\s\up7(高溫))2AlON＋CO。(4)濾液Ⅱ中含有氨鹽，可作化肥。答案：(1)酸越多，后面消耗的堿就越多(2)NH3·H2OAl3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)(3)Al2O3＋C＋N2eq\o(=,\s\up7(高溫))2AlON＋CO(4)作化肥14．鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示：回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)Fe與過(guò)量稀硫酸反應(yīng)可以制取FeSO4。若用反應(yīng)所得的酸性溶液，實(shí)現(xiàn)上述①的轉(zhuǎn)化，要求產(chǎn)物純凈，可選用的試劑是________(填序號(hào))。a．Cl2b．Fec．HNO3d．H2O2(2)上述轉(zhuǎn)化得到的硫酸鐵可用于電化浸出黃銅礦精礦工藝。精礦在陽(yáng)極浸出的反應(yīng)比較復(fù)雜，其中有一主要反應(yīng)：CuFeS2＋4Fe3＋=Cu2＋＋5Fe2＋＋2S(CuFeS2中S為－2價(jià))則下列說(shuō)法正確的是________(填序號(hào))。a．從物質(zhì)分類的角度看，黃銅礦屬于合金b．反應(yīng)中，所有鐵元素均被還原c．反應(yīng)中，CuFeS2既作氧化劑又作還原劑d．當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，有46gCuFeS2參加反應(yīng)(3)下述反應(yīng)中，若FeSO4和O2的化學(xué)計(jì)量數(shù)比為2∶1，試配平下列方程式：eq\x()FeSO4＋eq\x()K2O2→eq\x()K2FeO4＋eq\x()K2O＋eq\x()K2SO4＋eq\x()O2↑(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效的綠色水處理劑，在水中發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體。高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是________________。解析：(1)H2O2是“綠色氧化劑”，氧化F