1、1第三节 用途广泛的金属材料基础巩固1下列物质中 ,不属于合金的是 ( )A.硬铝 B.水银C.黄铜 D.钢铁解析 硬铝是由铝、铜、镁和硅等组成的合金;黄铜是由铜、锌及少量锡、铅、铝等形成的合金;钢铁是由铁、碳等形成的铁合金;水银是金属汞的俗称,为纯金属,不属于合金。答案 B2日常生活中所用自来水管,你认为选用下面哪种水管既经济又耐用( )A.普通钢管 B.铜管C.不锈钢管 D.镀锌管解析 普通钢管耐腐蚀能力差,铜管和不锈钢管成本太高,镀锌管既耐腐蚀成本又不高,符合题设要求。答案 D3铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这
2、些用途无关的性质是( )A.不易生锈B.导电性好C.密度小D.强度高解析 根据题目给定的信息可知作防护栏主要是利用了它的强度高,轻巧说明合金的密度较小,但与导电性无关。答案 B4纯铁的熔点为 1 535 ,而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在 1 200 左右就熔化了,这是因为( )A.铁的纯度越高熔点越低B.合金的熔点比其成分金属的熔点高2C.因为形成了铁碳合金,所以熔点变低D.生铁在高炉内熔化的过程中发生了化学反应解析 生铁是铁与碳形成的合金,合金的熔、沸点比成分金属要低,所以生铁的熔点比纯铁低,并不是发生化学变化的原因。答案 C5用铜锌合金制成的黄铜制品常被误认为是黄金,下列方法
3、中不能区分其真伪的是( )A.观察外观B.放入盐酸中C.测定密度D.高温灼烧解析 铜锌合金制成的黄铜放入盐酸中,质量减轻,可以观察到合金溶解并且有气泡冒出,而黄金不溶于盐酸;黄金密度大,测定密度可以鉴别;高温灼烧,黄金没有变化,而铜锌合金外观上有变化。答案 A6下列关于青铜性质的说法,不正确的是( )A.熔点比纯铜低B.能够导电C.能够导热D.硬度比纯铜小答案 D7制造焊锡时 ,把铅加入锡的主要原因是 ( )A.增强抗腐蚀能力B.增强强度C.降低熔点D.增加延展性解析 焊接主要用于连接不过分要求强度的小接头,如电子仪器、仪表、家电电子线路的接头。这就需要把锡熔化,而合金的熔点比成分金属的熔点低
4、,所以加入铅是降低熔点的,以便更容易焊接。3答案 C8(1)选择填空 ,将铝的用途与性质对应起来 (每个选项只能用一次)。A.密度小 B.延展性好C.易传热 D.易导电太阳能热水器: ;飞机: ;电缆: ;铝箔: 。 (2)佛山是有色金属之乡,其中铝合金材料的产量约占全国的一半。铝合金材料属于 (填“纯净物” “混合物”或“单质”)。 答案 (1)C A D B (2)混合物9已知合金 A由两种常见金属组成。为测定其组成 ,某同学的实验流程如图所示:请回答:(1)过程中分离 C和 E的实验操作是 。 (2)溶液 H中所含的阳离子有 (用离子符号表示)。 (3)已知活动性强的金属可把比其活动性弱
5、的金属从其氧化物中置换出来,则合金 A与 D在高温下反应的化学方程式为 。 答案 (1)过滤 (2)Al 3+、H + (3)Al+Fe 2O3 Al2O3+2Fe10黄铜是铜与锌及少量的锡、铅、铝等形成的合金,其外观和黄金差不多,现有三种方法区别黄铜和黄金。方法一:根据黄铜的密度比黄金的密度小,用浮力定律进行区别。方法二:根据铜能与 O2反应,而黄金不与 O2反应,利用灼烧的方法加以区别。方法三:根据铜能与硝酸反应生成 Cu(NO3)2,而黄金不与硝酸反应,利用硝酸加以区别。你认为哪种方法最简单? ,理由是 。 你还能找出其他的鉴别方法吗? 。 解析 方法一是一个定量实验,实验步骤烦琐,方法
6、三不仅实验步骤复杂,还会生成有污染的NO、NO 2等气体,所以方法二是最简单的;其他的鉴别方法可根据黄铜中有 Zn、Al 等金属,能与稀盐酸反应生成气体,或根据其撞击声音的不同。4答案 方法二 方法一要通过称量、排水等定量方法,操作比较烦琐;方法三需用硝酸及其他仪器,不易获得;方法二只需一个热源 黄铜中活泼金属可与稀盐酸反应生成 H2,而黄金不与盐酸反应(或黄铜的撞击声清脆,而黄金的撞击声比较低沉等)能力提升1碲锌镉(Te-Zn-Cd) 晶体可以用作红外探测器的基础材料,下列有关它的叙述中不正确的是( )A.它是由 Te、Zn、Cd 按一定比例混合而成的,无固定的熔、沸点B.它能导电、导热,具
7、有延展性C.它的熔、沸点比 Zn的低D.它的硬度和强度比 Cd的大解析 碲锌镉晶体是由 Te、Zn、Cd 按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金,只要比例确定,其组成就固定,因而有固定的熔、沸点;合金具有比成分金属低的熔、沸点,高的硬度和强度。答案 A2放在手心就能熔化的稀有金属镓,其沸点为 2 403 ,更奇妙的是镓熔化后在-120 仍不易凝固;在常温下几乎不与氧气和水反应,但能溶于强酸和强碱;与其他金属熔合可改善合金性能;与硫、硒等非金属化合可生成优良的半导体材料。下列有关镓的性质和用途叙述错误的是( )A.镓的熔点高B.镓的性质与铝类似C.镓能够与盐酸反应生成气体D.镓可与多种金属形成合
8、金解析 从题给信息可知镓的熔点低但沸点很高,这说明它很易与其他金属熔合在一起形成合金。答案 A3钢笔的笔头是合金钢 ,其笔头尖端是用机器轧出的便于使用的圆珠体。为了改变笔头的耐磨性能,在笔头尖端点上铱金粒,通常叫做铱金笔。下列说法中错误的是 ( )A.钢笔的笔头不易被氧化,抗腐蚀性能好B.铱金笔的耐磨性能比普通钢笔要好5C.铱金笔的笔头和笔尖都是用纯金属制成的D.铱金笔经久耐磨,书写时弹性特别好,是一种理想的硬笔解析 铱金笔的笔头是用黄金的合金、笔尖是用铱的合金制成的,而不是用纯金属制成。答案 C4某合金与铁物理性质的比较如下表所示:熔点 密度(gcm-3)硬度(金刚石为 10)导电性(银为
9、100)某合金 2 500 3.00 7.4 2.3铁 1 535 7.86 4.5 17还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合用作( )A.导线 B.门窗框C.炉具 D.飞机外壳解析 由于该合金的强度和硬度均较大且耐腐蚀,所以可以用作门窗框、炉具和制造飞机的材料,但由于其导电性差,所以不用作导线。答案 A5所谓合金 ,就是不同种金属 (也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物,参考下列四种金属的熔、沸点数据:Na Cu Al Fe熔点/ 97.5 1 083 660 1 535沸点/ 883 2 595 2 200 3 000其中不能形成合金的是( )A.Cu和 Al B
10、.Fe和 CuC.Fe和 Na D.Al和 Na答案 C 6现有一块铝铁合金 ,欲测定其中铝的质量分数 ,切下 W g合金,溶于盐酸中,再加入过量的 NaOH溶液,滤出沉淀,将沉淀在空气中充分灼烧,最后得到 W g红棕色粉末。则此合金6中铝的质量分数为( )A.20% B.30%C.70% D.80%解析 解答本题可按下面的流程图来进行分析,Al、Fe AlCl3FeCl2 NaClNaAlO2Fe(OH)3 Fe(OH)3 Fe2O3合金中 Al的质量等于 Fe2O3中氧的质量 100%=30%316160答案 B7某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究(已知铜元素的焰色反应呈绿色)。(1
11、)外观暗灰色,表皮光滑;(2)在酒精灯上灼烧,火焰呈绿色,合金片熔化,但不滴落;(3)取刮去表皮的合金 10 g,放入足量的稀硫酸中,收集到标准状况下的 H2 8.96 L;(4)另取刮去表皮的合金 10 g,放入足量的 NaOH溶液中,也收集到标准状况下的 H2 8.96 L。试据此判断,该合金中一定含有的元素是 (写元素符号);可能含有的元素是 (填选项编号)。 a.Ag b.Mg c.Na d.Fe如果该合金中只含 2种元素,则二者的质量比是 。 解析 火焰呈绿色,说明有铜元素。等质量的合金与足量的稀硫酸或 NaOH溶液反应放出 H2的体积相同,说明一定含有铝,且不能再含有其他的活泼金属
12、 Na、Mg、Fe 等。且 Na的熔、沸点太低,不能与 Cu熔合形成合金,则还可能含有不与稀硫酸和 NaOH反应的 Ag。该合金如果只含 2种元素,则为 Cu、Al。2Al 3H 22 mol 3 mol=0.4 molm(Al)27 gmol-1 8.96 L22.4 Lmol-1m(Al)= mol27 gmol-1=7.2 g0.83m(Cu)=10 g-7.2 g=2.8 gm(Al) m(Cu)=7.22.8=187答案 Cu、Al a m(Al) m(Cu)=187 8含镁 3%5%的铝镁合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原料。现有7一块质量为 m g的铝镁合金,欲测定
13、其中镁的质量分数,几位同学设计了以下不同的实验方案:方案 1:铝镁合金与足量盐酸反应,测定气体在标准状况下的体积( V1 L)。方案 2:铝镁合金与足量氢氧化钠溶液反应,过滤、洗涤、烘干,测定剩余固体质量( W1 g)。方案 3:铝镁合金与过量的盐酸反应,在溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,过滤、洗涤、灼烧,测定固体的质量( W2 g)。(1)某化学实验小组利用如图所示装置,按照方案 1进行了实验。装置中仪器 a、b 的名称分别是 ; 实验装置中有两处明显错误,请指出,并绘出正确的装置图。(2)方案 2中的离子方程式为 。 (3)方案 3中“过滤”操作中用到玻璃棒,玻璃棒的作用是 , 若按方案 3
14、进行实验,测得的镁的质量分数为 。 (4)请你设计一个不同于上述方案的实验方案,简述实验原理并绘制实验装置图。解析 测定镁铝合金中镁的质量分数,可以利用金属与酸或碱反应产生氢气,测定氢气体积,进而计算镁的质量,也可以测定镁铝转化成沉淀的质量,计算镁的质量分数。选择化学原理不同,实验方案不同。(1)a、b 仪器名称分别是分液漏斗、圆底烧瓶;方案 1利用排液法收集气体,故进气管短,排液管插到集气瓶下部;测定气体体积时,要使集气瓶与量筒里液面相平,导管应插到量筒中下部,图中导管在刻度线以上,不能调平液面。(2)镁不能与氢氧化钠溶液反应,只有铝与氢氧化钠溶液反应。化学方程式为2Al+2NaOH+2H2
15、O 2NaAlO2+3H2。(3)在过滤操作中玻璃棒起引流作用,避免液体外溅。根据题意,方案 3最终得到氧化镁,m(Mg)=m(MgO) =W2 g g,w(Mg)= 100%= 100%。Ar(Mg)Mr(MgO) 2440=3W25 m(Mg)mg 3W25m(4)上述方案分别测定氢气体积和固体质量,可以设计另一种方案:测定反应前后装置(含药品)总质量,利用质量差计算氢气质量,由氢气质量计算镁的质量分数。8答案 (1)分液漏斗、圆底烧瓶 收集气体的集气瓶中进气管插入液面下,出气管在液面以上;导管末端在量筒刻度线以上。正确装置如图所示。(2)2Al+2OH-+2H2O 2Al +3H2O-2(3)引流,避免液体外溅 w(Mg)= 100%3W25m(4)实验原理:镁铝合金与足量的氢氧化钠溶液反应,测定反应前后装置与药品总质量,质量之差等于铝与氢氧化钠产生的氢气质量,根据氢气质量计算铝的质量,进而计算镁的质量分数。装置如图所示。
