新教材適用2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第3章鐵金屬材料第2節(jié)金屬材料第1課時(shí)鐵合金鋁和鋁合金新型合金課時(shí)作業(yè)新人教版必修第一冊(cè)

第三章其次節(jié)第1課時(shí)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題組一合金及鐵合金1．合金相對(duì)純金屬制成的金屬材料來說優(yōu)點(diǎn)是(A)①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大②一般合金的熔點(diǎn)比它各成分金屬的更低③變更原料的配比，變更生成合金的條件，可得到具有不同性能的合金④合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng)⑤合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛A．①②③⑤ B．②③④C．①②④ D．①②④⑤解析：合金一般比各成分金屬熔點(diǎn)低、硬度大，具有更好的機(jī)械加工性能，故應(yīng)用范圍更廣泛。但合金的導(dǎo)電性卻不肯定比純金屬更強(qiáng)，比如鋁合金的導(dǎo)電性比純鋁要差。2．2024年11月24日4時(shí)30分，我國(guó)在中國(guó)文昌航天放射場(chǎng)，用長(zhǎng)征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭勝利放射探月工程“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器，開啟我國(guó)首次地外天體采樣返回之旅。“嫦娥五號(hào)”中運(yùn)用了大量合金。下列有關(guān)金屬或合金的說法中不正確的是(C)A．生鐵屬于合金B(yǎng)．一般合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的低C．合金的化學(xué)性質(zhì)與其成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不同D．變更原料的配比、生成合金的條件，可以得到具有不同性能的合金3．下列關(guān)于鋼的說法不正確的是(B)A．依據(jù)含碳量不同，碳素鋼可分為高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼B．含碳量低的鋼，硬度較大，韌性較弱C．向鋼中加入肯定量的一種或幾種其他元素，可得到具有各種不同性能的合金鋼D．不銹鋼中主要加入了鉻、鎳兩種元素題組二鋁和鋁合金4．甲、乙兩個(gè)燒杯中分別盛有100mL4.0mol·L－1的鹽酸和100mL4.0mol·L－1的NaOH溶液，向兩個(gè)燒杯中均加入5.4g鋁粉，在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比為(B)A．11 B．23C．32 D．31解析：甲、乙兩燒杯中含有HCl、NaOH的物質(zhì)的量都為0.4mol，依據(jù)化學(xué)方程式2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑可知，5.4g(即0.2mol)Al分別與鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，鹽酸不足量而NaOH過量，故Al與鹽酸反應(yīng)生成0.2molH2，與NaOH溶液反應(yīng)生成0.3molH2，其體積比為23。5．“神八”與“天宮一號(hào)”的勝利對(duì)接，標(biāo)記著中國(guó)的航空鋁材處于世界領(lǐng)先的行列。下列關(guān)于鋁合金的說法中錯(cuò)誤的是(D)A．鋁合金是一種混合物，它比純鋁的熔點(diǎn)低B．高溫鋁液易被氧化，鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉C．鎂鋁合金耐腐蝕，但能被燒堿(NaOH)腐蝕D．鎂鋁合金在鹽酸中無法溶解6．為了除去MgO中混有的少量雜質(zhì)Al2O3，可選用的試劑是(A)A．KOH溶液 B．氨水C．稀鹽酸 D．稀醋酸解析：MgO和Al2O3都可與酸反應(yīng)，則不能用鹽酸和醋酸除雜，Al2O3為兩性氧化物，可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，則可用KOH溶液分別，Al2O3與氨水不反應(yīng)，不能用氨水分別，故選A。題組三新型合金7．形態(tài)記憶合金是一種在加熱升溫后能完全消退其在較低的溫度下發(fā)生的變形，復(fù)原其變形前原始形態(tài)的合金材料，即擁有“記憶”效應(yīng)的合金。下列變更不是利用合金記憶效應(yīng)的是(D)A．脊柱側(cè)彎矯形采納的哈倫頓棒，假如矯形棒的矯正力有變更，把溫度上升到比體溫高約5℃，就能復(fù)原足夠的矯正力B．合金在高溫環(huán)境下制作好天線，再在低溫下把它壓縮成一個(gè)小鐵球，運(yùn)上太空中，太陽(yáng)的劇烈的輻射使它復(fù)原原來的形態(tài)C．用合金制造的精密儀器或精密車床，一旦由于振動(dòng)、碰撞等緣由變形，只需加熱即可解除故障D．汽車受損變形后，利用鈑金噴漆整形8．鈦和鈦合金被譽(yù)為“21世紀(jì)最有發(fā)展前景的金屬材料”，它們具有許多優(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”。依據(jù)它們的主要性能，下列用途不切實(shí)際的是(A)A．用來做保險(xiǎn)絲B．用于制造航天飛機(jī)C．用來制造人造骨D．用于家庭裝修，制作鈦合金裝飾門解析：由于其熔點(diǎn)高，不適合做保險(xiǎn)絲，A錯(cuò)誤；由于鈦和鈦合金密度小、可塑性好，因此可用于航天領(lǐng)域，B正確；由于鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”，可與人體的組織相容，不引起排斥反應(yīng)，因此可以用來制造人造骨，C正確；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門，D正確。綜合強(qiáng)化9．合金從古代到現(xiàn)代，從生活領(lǐng)域到工業(yè)領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用。下列說法錯(cuò)誤的是(B)A．鋁合金大量用于高鐵建設(shè)B．“玉兔二號(hào)”鈦合金篩網(wǎng)輪的主要成分是非金屬材料C．制飯勺、飯盒、高壓鍋等的不銹鋼是合金D．商代后期鑄造出工藝精湛的后(司)母戊鼎，該鼎屬于銅合金制品10．我國(guó)首艘運(yùn)用了鈦合金材料的國(guó)產(chǎn)航母已勝利下水，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。下列說法錯(cuò)誤的是(C)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)均上升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：步驟Ⅰ中C元素化合價(jià)上升，碳做還原劑，步驟Ⅱ中氯元素化合價(jià)降低，Ⅰ、Ⅱ中均發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A項(xiàng)正確；Ⅰ、Ⅱ中碳元素在高溫條件下轉(zhuǎn)化為CO，化合價(jià)均上升，B項(xiàng)正確；高溫下鈦能被空氣氧化，則步驟Ⅲ需在氬氣環(huán)境中進(jìn)行，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鈦與酸不反應(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)，D項(xiàng)正確。11．把a(bǔ)g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過量NaOH溶液。過濾出沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒，得到紅色粉末的質(zhì)量仍為ag，則原合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(A)A．70% B．52.4%C．47.6% D．30%解析：由鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過量NaOH溶液，沉淀為氫氧化鐵，則經(jīng)洗滌、干燥、灼燒，得到紅色粉末為氧化鐵，則agFe、Al合金→agFe2O3，合金中鋁的質(zhì)量等于氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，則合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于氧化鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，原合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(56×2,56×2＋16×3)×100%＝70%，故選A。12．馬踏飛燕是我國(guó)的旅游標(biāo)記，出土的馬踏飛燕是由青銅制成的。下列有關(guān)該標(biāo)記的敘述不正確的是(A)A．青銅硬度比純銅的硬度小B．青銅的主要成分是Cu、Sn、Pb等C．歷史上銅制品早于鐵制品出現(xiàn)D．青銅是我國(guó)運(yùn)用最早的合金解析：一般合金的硬度大于成分金屬，故青銅比純銅的硬度大。13．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)。一般來說，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_錫__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_23__。(2)保險(xiǎn)絲由鉍、鉛、錫、鎘等金屬組成，其熔點(diǎn)約為_B__。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，漸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_O2、H2O和CO2__(填物質(zhì)的化學(xué)式)長(zhǎng)期作用的結(jié)果。解析：(1)依據(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，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為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0.40.6＝23。(2)依據(jù)合金的熔點(diǎn)低于其中任何一種組成金屬的熔點(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℃，解除C、D；A選項(xiàng)的溫度太低，與室溫接近，保險(xiǎn)絲起不到保險(xiǎn)作用，所以答案選B。(3)依據(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。14．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)了以下不同的試驗(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)，過濾、洗滌、烘干，測(cè)定剩余固體質(zhì)量(ω1g)。方案3：鋁鎂合金與過量的鹽酸反應(yīng)，在溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液，過濾、洗滌、灼燒，測(cè)定固體的質(zhì)量(ω2g)。(1)某化學(xué)試驗(yàn)小組利用如圖所示裝置，依據(jù)方案1進(jìn)行了試驗(yàn)。①裝置中儀器a、b的名稱分別是_分液漏斗__、_圓底燒瓶__；②試驗(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。_收集氣體的集氣瓶中進(jìn)氣管插入液面下，排液管在液面以上；導(dǎo)管末端在量筒刻度線以上__。正確裝置如圖所示(2)方案2中的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(3)方案3中“過濾”操作中用到玻璃棒，玻璃棒的作用是_引流，避開液體外濺__，若按方案3進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得的鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(60ω2,m)%。(4)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)不同于上述方案的試驗(yàn)方案，簡(jiǎn)述試驗(yàn)原理并繪制試驗(yàn)裝置圖。_試驗(yàn)原理：鎂鋁合金與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，測(cè)定反應(yīng)前后裝置與藥品總質(zhì)量，質(zhì)量之差等于鋁與氫氧化鈉產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量，依據(jù)氫氣質(zhì)量計(jì)算鋁的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。裝置如圖所示。__解析：測(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，試驗(yàn)方案不同。(1)①a、b儀器名稱分別是分液漏斗、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)在過濾操作中玻璃棒起引流