高考化学一轮复习题18金属材料.docx
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高考化学一轮复习题18金属材料
2021年高考化学一轮复习题18:
金属材料
一、选择题(每小题3分,共39分。
每小题有1~2个正确选项)
1.有关合金的叙述正确的是( )
A.合金的密度比各成分金属小
B.合金的抗腐蚀性能都很好
C.合金的导电性能比成分金属强
D.多数合金比成分金属熔点低,硬度大
解析:
合金的密度介于各金属成分中密度最大和最小的之间,A错。
生铁极易生锈,B错。
白铜的导电性极差,C错。
答案:
D
2.下列说法正确的是( )
A.青铜是我国使用最早的合金,也是目前使用最广泛的合金
B.不管哪种铜合金都含有铜元素,所以它们的性质也和金属铜一样
C.我们日常生活中用到的铜合金制品主要是黄铜制的
D.各种铜合金都有良好的导电、导热性
解析:
我们目前使用最广泛的合金是铁合金,A错。
合金因其构成元素及其配比的不同,性质各异,B错。
黄铜的性质使其适于制造日用品,C对。
白铜的导电、导热性很差,D错。
答案:
C
点评:
熟练掌握各种常见铜合金的成分、性能和应用,是解答本题的关键。
可结合现实生活中的亲身体验去掌握课本知识点。
3.下列物质中,不属于合金的是( )
A.硬铝 B.黄铜
C.钢铁D.水银
解析:
硬铝为Al-Cu-Mg-Mn-Si合金;黄铜为Cu-Zn合金;钢铁主要成分是铁,杂质主要是碳,是铁的合金。
水银即单质汞,是纯净物,不是合金。
答案:
D
4.用于飞机制造业的重要材料是( )
A.Mg-Al合金B.Cu-Sn合金
C.Al-Si合金D.不锈钢
解析:
飞机制造所用材料强度越高、密度越小越好。
答案:
A
点评:
铝密度只有2.7g·cm-3,是典型的轻金属。
铝合金轻而坚韧,可作汽车、飞机、火箭的材料。
5.选用金属材料时,以下方面需要考虑的是( )
①主要用途 ②物理性质、化学性质 ③价格 ④加工难度 ⑤日常维护 ⑥环境保护
A.①②③B.③④⑤
C.①⑤⑥D.①②③④⑤⑥
解析:
在选用材料时,要综合考虑所选材料的性能、价格、制造或安装成本等,从众多材料中选取最合适者。
答案:
D
6.根据下列金属的熔沸点:
金属
Na
Cu
Al
Fe
熔点(℃)
97.5
1083
660
1535
沸点(℃)
883
2595
2200
3000
其中不能形成合金的是( )
A.Cu与NaB.Fe与Cu
C.Fe与NaD.Al与Na
解析:
合金是金属在熔化状态时相互溶解或相互混合形成的,熔化时的温度需达到两种金属中最高的金属的熔点,但又不能超出成分金属中的最低沸点温度。
选项中的Cu-Na,Fe-Na不符合合金要求。
答案:
AC
7.我国在春秋战国时期,就懂得将白铁退火处理得到相当于铸钢的武器(如锋利的宝剑),这一技术要比欧洲早近两千年,那么白铁退火处理的主要作用是( )
A.除硫、磷杂质B.适当降低了含碳量
C.掺进合金元素D.改善表面的结构性质
解析:
高温下铁中的杂质碳的一部分与空气中氧气反应生成二氧化碳气体,从而降低含碳量。
答案:
B
8.合金与纯金属制成的金属材料相比,优点是( )
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大
②一般地,合金的熔点比它的各成分金属的更低
③改变原料的配比、改变生成合金的条件,可以得到具有不同性能的合金
④合金比纯金属的导电性能更强
⑤合金比纯金属的应用范围更广泛
A.①②③⑤B.②③④
C.①②④D.①②④⑤
解析:
一般情况下纯金属的导电性比合金的导电性好,①②③⑤正确。
答案:
A
9.某金属与盐酸反应时,生成H2的质量与消耗金属质量的关系如下图所示,此金属可能是( )
A.纯锌B.纯铁
C.镁锌合金D.铜铁合金
解析:
金属 ~ H2↑ ~ e-
30g 0.5mol 1mol
可得出金属平均每失去1mole-需金属30g,纯锌需要32.5g,纯铁需要28g,纯镁需要12g,铜不反应,所以镁锌合金、铜铁合金都符合。
答案:
CD
10.碲锌镉(Te-Zn-Cd)晶体可以用于制造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.它易导电、导热,具有延展性
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:
A
11.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:
题目中所提到的用途与导电性无关。
答案:
B
点评:
理清物质的性质与其用途的关系,将其因果关系前后对应起来,理解物质的某一用途是由哪些方面的性质决定的。
提高学生分析解答问题以及从本质上认识问题的能力。
12.被视为中国艺术品之极品的近百件中国古代青铜器和玉器,于2010年11月20日在美国华盛顿著名的国家级亚洲主题艺术博物馆——弗利尔美术馆面向公众开放。
这些国宝级青铜器中有些至今看上去仍然熠熠生辉。
下列对其原因的分析中最可能的是( )
A.它们的表面电镀上了一层耐磨的黄金
B.环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
C.铜属于金属活动性较弱的金属,因此不被氧化
D.它们是含有一定比例金、银、锡、锌的合金
解析:
古代没有电镀技术,且由题给信息可知铜铸国宝的耐腐蚀性很强,其材料应是抗腐蚀性强的铜合金。
答案:
D
13.将一定量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mL浓度为1mol·L-1的NaOH溶液,然后用1mol·L-1的盐酸滴定,至沉淀量最大时消耗盐酸40mL,原合金中钠的质量( )
A.0.92gB.0.69g
C.0.46gD.0.23g
解析:
由题意知发生的反应有:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl。
用HCl滴定时HCl先与NaOH反应,消耗HCl0.02mol,则与NaAlO2反应的HCl为0.02mol,n(NaAlO2)=0.02mol,由Na原子守恒n(Na)=n(NaOH)+n(NaAlO2)=0.02mol+0.02mol=0.04mol,m(Na)=0.92g。
答案:
A
二、填空题(共61分)
14.(16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,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是________。
若要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)其中有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锈;氧化铜和碱式碳酸铜都可溶于强酸,所以将其放入到稀酸,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氧气等反应,所以保持原样。
答案:
(1)铜 氧化铜 2Cu+O2===2CuO
Cu2(OH)2CO3 2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3 稀酸 CuO+2H+===Cu2++H2O Cu2(OH)2CO3+4H+===2Cu2++CO2↑+3H2O 红
(2)金 金不活泼,不易与空气中O2反应
15.(12分)某课外活动小组,收集了一种合金进行探究。
(1)外观暗灰色,表皮光滑;
(2)在酒精灯上灼烧,火焰绿色,合金片熔化,但不滴落;
(3)取刮去表皮的金属10.0g,放入足量H2SO4,收集到标准状况下的H28.96L;
(4)另取刮去表皮的金属10.0g,放入足量NaOH(aq)中,也收集到标准状况下的H28.96L。
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)。
a.Ag b.Mg c.Na d.Fe
如果该合金中,只含2种元素,它们的质量比是________。
解析:
(1)火焰呈绿色,说明有Cu元素。
(2)等质量的金属与足量H2SO4或NaOH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Mg、Fe。
(3)Na的熔、沸点太低,不能与Cu熔合。
(4)该合金至少含有Cu、Al。
2Al ~ 3H2
2mol 3mol
mol
m(Al)=
mol×27g·mol-1=7.2g,
m(Cu)=10.0g-7.2g=2.8g,
m(Al)∶m(Cu)=7.2∶2.8=18∶7。
答案:
Cu、Al a 18∶7
16.(18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ag(精确到0.1g),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bg。
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ag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Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Al3++4OH-===AlO
+2H2O,过滤后滤液中含AlO
、OH-。
(4)向含AlO
、OH-的滤液中通入足量CO2,发生的反应为OH-+CO2===HCO
、AlO
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
,过滤可得Al(OH)3。
(5)所得bg固体为Al2O3,故合金中含Al的质量分数为
×100%=
%。
答案:
(1)托盘天平
(2)MgCl2、AlCl3 Cu、Si 烧杯、玻璃棒、漏斗
(3)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,
Al3++4OH-===AlO
+2H2O
(4)OH-+CO2===HCO
,
AlO
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
(5)2Al(OH)3灼烧,Al2O3+3H2O
%
17.(15分)钛因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,常温下钛不与非金属、强酸反应,红热时却可与常见非金属单质反应。
钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。
地壳中含钛矿石之一为金红石(TiO2),目前大规模生产Ti的方法如下:
第一步:
金红石、炭粉混合物在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。
该反应的化学方程式为____________,该反应的还原剂为______________。
第二步:
在氩气的气氛中,用过量的Mg在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
(1)写出此反应的化学方程式:
____________________。
(2)如何由上述所得的产物中获取金属钛?
简述实验步骤并写出有关的化学方程式。
解析:
由反应物金红石、炭粉及Cl2和产物之一的TiCl4,可知另一产物为碳的氧化物,又知该气体可燃,故为CO。
显然Ti元素的化合价不变,而Cl元素的化合价降低,化合价升高的元素为碳元素,因而反应物炭粉为还原剂。
利用上述思路可得镁与TiCl4反应的产物为Ti和MgCl2。
因反应中镁是过量的,故在反应所得的混合物中提取钛必须除去镁粉和MgCl2,加足量的盐酸可除去镁,之后过滤,将滤渣用水洗涤可得钛。
答案:
TiO2+2C+2Cl2
TiCl4+2CO 炭粉
(1)TiCl4+2Mg
Ti+2MgCl2
(2)实验步骤:
在反应后的混合物中加入足量的盐酸除去剩余的镁,过滤,并用蒸馏水洗涤固体,即得金属钛。
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
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- 高考 化学 一轮 复习题 18 金属材料