1、(人教版必修1)第三节用途广泛的金属材料质量评估试题(时间45分钟满分100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题5分,共50分)1.下列说法中不正确的是(C)A.金属材料包括纯金属和它们的合金B.钢属于铁合金C.目前世界上使用量最大的合金是铝合金D.目前世界上用途最广、用量最大的合金是合金钢2.金属在日常生活中用途广泛,如熔点最低的金属a常用作温度计的材料,而熔点最高的金属b常用来作白炽灯的灯丝,则a、b分别是(C)A.Ag、PtB.Hg、PtC.Hg、WD.Hg、Fe【解析】:Hg常温下为液体,常用作温度计的材料;W为熔点最高的金属,常用作白炽灯的灯丝。3现有
2、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。则此合金中铝的质量分数约为(B)A20% B30%C70% D80%【解析】:铝铁合金的转化,最终以Fe2O3形式存在,即m(Al、Fe)m(Fe2O3),m(Al)m(O)。4下列有关合金的说法中,正确的是(A)不锈钢抗腐蚀性较好 钛合金可用于飞机、火箭的制造司母戊鼎是铁合金 青铜、不锈钢都是合金形成合金时金属与金属之间发生了化学反应A BC D【解析】:司母戊鼎是青铜合金;形成合金时为物理熔合,不发生化学反应。5下列有关金属或合金的说法正确的
3、是(D)合金中至少含两种金属;合金中的元素以化合物形式存在;合金中一定含有金属;黄金具有非常好的延展性,但由于非常稀缺,所以不可能大量应用于产品包装;合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高,抗腐蚀性能等也更好;常温下汞是液体,所以汞应该属于非金属。A BC D【解析】:对合金概念的理解,应注意以下几点:合金是金属与金属(或非金属)熔合形成的,所以一定是混合物;合金中至少含有一种金属,同时也可能含有非金属;合金具有金属通性,且合金有许多优良的性能,在某些方面优于纯金属。由于黄金非常稀缺,故不可能大量应用于产品包装;常温下汞虽然为液体,但由于汞的化学性质非常活泼,具有金属的通性,故汞属于金属。6
4、某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是(D)A将铜丝插入浓硫酸中加热,反应后把水加入反应器中,观察硫酸铜溶液的颜色B常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CuCl2的生成C将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CuCl2固体D将表面有铜绿Cu2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿【解析】:铜与浓H2SO4反应后仍有大量浓H2SO4,不能把水加入到反应器中,否则发生危险,A错误;Cu与Cl2常温下不反应,需要加热才能发生反应,B错误;CuCl2水解生成的HCl易挥发,加热蒸干CuCl2得不到无水CuCl2固体,C错误。7.工业生产中常将两种或多种金
5、属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合,冷凝后得到具有金属特性的熔合物合金。这是制取合金的常用方法之一。根据下表数据判断,不宜用上述方法制取合金的是(A)金属NaAlCuFe熔点/97.816601 0831 535沸点/8832 2002 5953 000A.Cu-Na合金B.Cu-Al合金C.Al-Na合金D.Fe-Cu合金【解析】:在金属熔合时,其中任何一种成分不能蒸发掉,即高熔点金属的熔点不能高于低熔点金属的沸点,因而Cu、Na不能形成合金。82000年5月,在香港拍卖会上,保利集团花费3000多万港币购回火烧圆明园时流失的国宝:铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器时间较长容易出现铜
6、绿,其主要成分是 Cu2(OH)2CO3。这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去依然熠熠生辉,不生锈,下列对其原因的分析,最可能的是( D )A它们的表面都镀上了一层耐腐蚀的黄金B环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C铜的金属活动性比氢小,因此不易被氧化D它们是含一定比例金、银、锌的铜合金9现有一块铝铁合金,欲测定其铝的质量分数,切下Wg合金,溶于盐酸中,再加入过量NaOH溶液,滤出沉淀,将沉淀在空气中充分灼烧,最后得到Wg红棕色粉末。则此合金中铝的质量分数约为(B)A20% B30%C70% D80%【解析】:铝铁合金的转化,最终以Fe2O3形式存在,即m(Al、Fe)m(F
7、e2O3)。10氧化的FeCu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g,经如下处理:下列说法正确的是(B)A滤液A中的阳离子为Fe2、Fe3、HB样品中Fe元素的质量为2.24 gC样品中CuO的质量为4.0 gDV896 mL解析:根据题意,3.2 g滤渣一定是铜,而铜与Fe3不共存,则A项错误;最后的3.2 g固体为Fe2O3,其中Fe元素的质量为2.24 g,B正确;样品中Cu元素和O元素共5.76 g2.24 g3.52 g,则C项错误;2.24 g Fe元素不可能全是单质,故生成的氢气的体积小于896 mL,D错误。二、非选择题:本题包括4小题,共50分11.(除标注外
8、,每空2分,共15分)金币、银币、铜币等金属货币在我国历史上曾发挥过重要的作用,其中的一些被收藏爱好者珍藏着,在一位收藏家的家中,陈列了很多金属货币。(1)其中有些货币表面是黑色的,且有少量的绿色锈状物,则这肯定是_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_。若除去这些物质应选用_,发生反应的离子方程式为_,充分反应后,这枚金属币的真面目为_色。(2)其中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_。【解析】铜在铜、银、金中相对比较活泼,能与空气中氧气发生反应生成氧化铜,也能与空气中氧气、水及CO2一起发生反应而得到铜绿;
9、氧化铜和碱式碳酸铜都可溶于强酸,所以将其放入稀酸中,如稀盐酸或硫酸中即可恢复原貌;而银和金都不活泼,很难与空气中的氧气等反应,所以保持原样。答案:(1)铜(1分)氧化铜(1分)2Cu+O22CuOCu2(OH)2CO32Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3稀酸(1分) CuO+2H+Cu2+H2O,Cu2(OH)2CO3+4H+2Cu2+CO2+3H2O 红(1分)(2)金(1分)金不活泼,不易与空气中的O2反应12.(每空3分,共9分)某课外活动小组,收集了一种合金进行研究。(1)外观暗灰色,表面光滑;(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、10.0 g,放入足量稀H2SO4中,收集到标准状况下的H2 11.2 L;(4)另取刮去表皮的合金10.0 g,放入足量NaOH溶液中,也收集到标准状况下的H2 11.2 L。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_(填选项编号)。aAgbMgcNadFe如果该合金中只含两种元素,它们的质量比是_。【解析】:灼烧,火焰呈绿色,合金中含有铜;等量的合金与稀H2SO4或与NaOH溶液反应产生的氢气量相等,合金中含有铝,不可能含Mg或Fe,可能还含有Ag,Na的沸点较低,不能与高熔点的金属形成合金,所以该合金中一定含有Al和Cu,可能含有Ag,不可能含有Mg、Na
11、、Fe。2Al3H254 g 67.2 Lx 11.2 Lx9.0 g,即10.0 g该合金中含Al 9.0 g,则含Cu 10.0 g9.0 g1.0 g,m(Cu)m(Al)1.0 g9.0 g19。答案:Al和Cu a m(Cu)m(Al)1913(除标注外,每空2分,共15分)某铝合金中含有元素铝、镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,设计了如下实验,请回答有关问题:(1)称取样品a g(精确到0.1 g),称量时通常使用的主要仪器的名称是_。(2)将样品溶解于足量的稀盐酸,过滤并洗涤滤渣。滤液中主要含有_,滤渣为_,溶解、过滤用到的玻璃仪器是_。(3)向滤液中加过量的氢氧化钠溶液,过
12、滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是_。(4)向步骤(3)的滤液中通入足量的二氧化碳气体,过滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是_。(5)将步骤(4)中所得的滤渣烘干并灼烧至恒重、冷却后称量,其质量为b g。有关反应的化学方程式是_,原样品中铝的质量分数是_。【解析】:(1)称取a g样品使用的主要仪器为托盘天平。(2)合金中Al、Mg可与盐酸反应生成AlCl3、MgCl2和H2,而Cu、Si不溶于盐酸,故样品溶于盐酸后过滤可得Cu、Si,滤液中主要含AlCl3和MgCl2。(3)向(2)的滤液中加过量NaOH溶液,发生的反应为Mg22OH=Mg(OH)2、Al34OH=AlO2H2O,过滤后滤液中含
13、AlO、OH。(4)向含AlO、OH的滤液中通入足量CO2,发生的反应为OHCO2=HCO、AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO,过滤可得Al(OH)3。(5)所得b g固体为Al2O3,故合金中含Al的质量分数为100%。答案:(1)托盘天平(1分)(2)MgCl2、AlCl3 Cu、Si 烧杯、玻璃棒、漏斗(3)Mg22OH=Mg(OH)2,Al34OH=AlO2H2O(4)OHCO2=HCO,AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(5)2Al(OH)3灼烧,Al2O33H2O %14(11分)向30.0mL硫酸铜溶液中加入过量铝粉,待充分反应后,再向其中加入2.00mol/L烧
14、碱溶液,至沉淀不再减少,消耗烧碱溶液210mL,且收集到气体0.672L(标准状况)。据此计算: (1)加入铝粉的质量。 (2)原硫酸铜溶液的物质的量浓度。【解析】:发生反应的离子方程式为 3Cu2+2Al 3Cu+2Al3+ Al3+4OH AlO2+2H2O 2Al+2OH+2H2O 2AlO2+3H2 由题可知n(H2)=则反应消耗的n(NaOH)=0.0200mol n(Al)=0.0200mol反应消耗的n(NaOH)=2.00molL10.210L0.0200mol=0.400mol则反应消耗的n(Al)=0.100mol,n(Cu2+)=0.150mol故加入铝粉的质量为 m(Al)=(0.100mol+0.0200mol)27.0gmol1=3.24g硫酸铜溶液的浓度为c(CuSO4)= 答案:(1)3.24g (6分) (2)(5分)