1、第三单元金属材料的性能及应用双基巩固学考突破1.下列物质中,由金属材料制成的是()。A.铅笔芯B.青铜器C.青花瓷器D.汉白玉华表答案:B解析:铅笔芯(石墨和黏土构成)、青花瓷器(硅酸盐)、汉白玉华表(大理石),它们都属于无机非金属材料;青铜器为铜合金,属于金属材料。2.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能,下列用途不正确的是()。A.用来作保险丝B.用于制造航天飞机C.用来制造人造骨D.用于家庭装修,制作钛合金装饰门答案:A解析:由于钛和钛的合金熔
2、点高,不适合作保险丝,A错误;由于钛和钛的合金密度小、可塑性好,因此可用于航天领域,B正确;由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”,因此可以用来制造人造骨,C正确;由于其密度小、可塑性好、易于加工,因此可用于家庭装修,作钛合金装饰门,D正确。3.下列有关铁、生铁和钢的说法错误的是()。A.生铁比铁软B.铁有良好的导热性C.钢是铁的合金D.生铁在潮湿的空气中容易生锈答案:A解析:合金的硬度一般大于各组分金属,生铁比铁的硬度大;铁具有良好的导热性;钢是铁的合金;生铁在潮湿的空气中容易生锈,故选A。4.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
3、笔头尖端点上铱金粒,为区别钢笔而叫铱金笔,铱金笔是笔头用黄金的合金、笔尖用铱的合金制成的高级自来水笔。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钢笔要好C.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,是一种理想的硬笔答案:C解析:钢笔的笔头是合金钢,不易被氧化,抗腐蚀性能好,A正确;为了改变笔头的耐磨性,在笔头尖端点上铱金粒的铱金笔更耐磨,B、D正确;铱金笔笔尖上的铱金粒和笔头上的黄金合金都不是纯金属,C错误。5.下列金属用途和有关性质的对应关系错误的是()。选项金属用途金属的有关性质A金可以制成比纸还薄的金箔延展性B生活
4、用铁锅导热性C用铁回收照相定影废液中的银氧化性D用铜制作印刷电路导电性答案:C解析:A项,金可以制成比纸还薄的金箔体现了金属的延展性,所以对应的关系正确;B项,铁具有良好的导热性,可用铁制作铁锅,所以对应的关系正确;C项,用铁回收照相定影废液中的银利用了铁的还原性,而不是氧化性,错误;D项,根据铜的导电性用铜制作印刷电路,所以对应的关系正确。6.下列关于铝锂合金的说法不正确的是()。A.铝锂合金是铝与锂形成的混合物B.铝锂合金的硬度比锂大C.铝锂合金的熔点比铝低D.铝锂合金耐酸碱腐蚀答案:D解析:铝锂合金中的铝既能与酸反应,又能与碱反应,锂能与酸反应,故铝锂合金不耐酸碱腐蚀,故D项错误。7.汞
5、合金可用作补牙材料。英国新科学家杂志发表了一篇文章,对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外,还含有锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法不正确的是()。A.汞合金是一种具有金属特性的物质B.汞合金的强度和硬度比锡的大C.汞合金的熔点比汞的低D.汞合金的毒性远低于汞的毒性答案:C解析:常温下汞合金为固体,而汞为液体,因此汞合金的熔点比汞的高,故C项错误。8.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是()。A.合金的性质与其组分金属的性质不完全相同B.锈蚀后的铁制品没有回收价值C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D.越活泼的金
6、属越难冶炼答案:B解析:多数合金的熔点比它的各组分金属的熔点低,A正确;锈蚀后的铁制品仍可以回收利用,B错误;金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子,C正确;越活泼的金属,其金属阳离子就越难得到电子被还原,越难冶炼,D正确。9.历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。(1)金、银、铜常被作为钱币流通,从化学角度来看,主要是利用它的(填字母)。A.硬度适中B.密度适中C.在自然界都可得到纯净的单质D.不活泼性(2)一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量绿色锈状物的货币,这肯定是币,黑色物质是,形成这种物质的化学方程式为,绿色物质是,形成这种物质的化学方程式为,这枚金属币的真面目为
7、色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币,它肯定是币,表面一直未被氧化的原因是。(3)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中能有效鉴别其真假的是(填字母)。A.观察颜色B.查看图案C.用手掂量轻重D.滴一滴硝酸在币的表面,观察现象答案:(1)D(2)铜氧化铜2Cu+O22CuOCu2(OH)2CO32Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3紫红金金不活泼,不易被氧化(3)D解析:(1)金、银、铜都属于不活泼金属,易加工,因此,在历史上都曾被用作货币。(2)相比于金、银,铜的稳定性略微差一些,容易与氧气等物质反应而“生锈”。金的化学性质最不活泼,在空气中能稳定存在。(3)有些假金币外
8、形逼真,看上去也是“金光闪闪”,密度和真金币差不太多,手不太容易掂出来。假金币中的Zn、Cu均可与硝酸反应产生大量气泡,而Au不与硝酸反应。选考奠基素养提升1.我国出土的马踏飞燕是由青铜制成的。下列有关青铜的叙述不正确的是()。A.青铜硬度比纯铜的硬度小B.青铜的主要成分是Cu、Sn、Pb等C.历史上铜制品早于铁制品出现D.青铜是我国使用最早的合金答案:A解析:合金的硬度一般大于各组分金属,故青铜比纯铜的硬度大。2.选用金属材料时,以下方面需要考虑的是()。主要用途物理性质、化学性质价格 加工难度日常维护对环境的影响A.B.C.D.答案:D解析:在选用材料时要综合考虑所选材料的性能、价格、加工
9、难度、日常维护、对环境的影响等因素,从众多材料中选取合适者。3.下表中金属难与其他金属形成二元合金的是()。物质FeCuZnAgAuW熔点/1 5351 083419.59621 0643 410沸点/3 0002 5959072 2122 7075 627A.Cu、FeB.Fe、AuC.Zn、WD.Cu、Ag答案:C解析:合金是在熔化状态下形成的一种熔合物。熔点之间相差过大不易形成熔合物。W的熔点高于Zn的沸点,两者不易形成二元合金。4.某课外活动小组收集了一种合金进行研究。外观暗灰色,表面光滑。在酒精灯上灼烧,火焰呈绿色;合金片熔化,但不滴落。取用砂纸打磨过的金属10.0 g,放入足量H2
10、SO4(aq)中,标准状况下收集到的H2体积为9.96 L。另取用砂纸打磨过的金属10.0 g,放入足量NaOH(aq)中,也收集到标准状况下的H2 9.96 L。(1)试据此判断,合金中一定含有的元素是(写元素符号),下列元素可能含有的是(填字母)。A.AgB.MgC.NaD.Fe(2)如果该合金中只含两种元素,它们的质量比约是。答案:(1)Cu、AlA(2)14解析:(1)焰色反应呈绿色,表明此合金中含有铜。相等质量的合金分别与H2SO4(aq)或NaOH(aq)反应,放出等体积的H2,表明该合金中含有金属铝,且不再含有比铜活泼的金属,否则与酸或碱反应放出的H2体积不相等,故可能含有的元素
11、是Ag。(2)2Al3H254 g67.2 Lm(Al)9.96 Lm(Al)8.00 g,则m(Cu)10.0 g-8.00 g=2.00 g,m(Cu)m(Al)14。5.铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的同学,为测定某含镁3%5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行探究。回答下列问题。方案一实验方案将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。(1)实验中发生反应的化学方程式是。(2)称取5.4 g铝镁合金粉末样品,溶于V mL 2.0 molL-1 NaOH溶液中。为使其反应完全,则NaOH溶液的体积V mL。过
12、滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。方案二实验方案将铝镁合金与足量稀硫酸反应,测定生成气体在通常状况(约20 ,1.01105 Pa)的体积。问题讨论(3)同学们拟选用图1实验装置完成实验:图1你认为最简易的装置连接顺序是:A接()()接()()接()(填接口字母,可不填满。)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开分液漏斗可旋转的活塞,一段时间后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请你帮助分析原因。(4)针对图1实验装置的不足之处,同学们又设计了图2的实验装置(b管的“0”刻度在上方)。图2装置中导管a的作用是。实验前后b管
13、中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则产生氢气的体积为(用含V1、V2的式子表示)mL。答案:(1) 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2(2)97偏高(3)EDG镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大(4)使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下,滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差(V1-V2)解析:方案一:(1)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气,化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2。(2)含镁为3%时,金属铝的含量最高,5.4 g
14、合金中铝的质量为5.4 g(1-3%)=5.497% g,则:2Al + 2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H254 g 2 mol5.497% gV10-3 L2.0 molL-1得54 g(5.497% g)=2 mol(V10-3 L2.0 molL-1),解得V=97,所以NaOH溶液的体积要大于97 mL;镁上会附着偏铝酸钠等物质,若未洗涤固体,会导致测定镁的质量偏大,镁的质量分数偏高。方案二:(3)合金与稀硫酸反应,用排水量气法测定氢气的体积,其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出,利用增大压强的原理将水排出,量筒中水的体积就是生成氢气的体积,量筒内导管应伸入量筒底部,故最简易的装置连接顺序为A接E、D接G;镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大,导致稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶。(4)装置中导管a的作用是:保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下,滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差;已知b管的“0”刻度在上方,两次读取的体积数值之差为测定的氢气的体积,收集氢气后b管内液面上升,读数减小,所以测定氢气的体积为(V1-V2) mL。7