高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料第1课时同步测试题

第1课时　合金材料

课后篇素养形成

合格考达标练

1.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,下列用途不切合实际的是(　　)

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,作钛合金装饰门

答案A

解析钛和钛的合金密度小、可塑性好,因此可用于航天领域,B项正确;由于钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”,所以可以用来制造人造骨,C项正确;由于其密度小、可塑性好、易于加工,所以可用于家庭装修,作钛合金装饰门,D项正确;由于其熔点高,不适合作保险丝,A项错误。

2.等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应,放出氢气最多的是(　　)

A.NaOH溶液 B.稀硫酸

C.蔗糖溶液 D.NaCl溶液

答案B

解析Mg、Al与蔗糖溶液、NaCl溶液不反应,只有Al与NaOH溶液反应,Mg、Al与稀硫酸均发生反应放出氢气。

3.用铜锌合金制成的黄铜制品常被误认为是黄金,下列方法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

答案A

解析铜锌合金制成的黄铜放入盐酸中,质量减小,可以观察到合金溶解并且有气泡冒出,而黄金不溶于盐酸中;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。

4.如图所示的实验中,投入铝片后(　　)

A.①中产生气泡,②中不产生气泡

B.①和②中都不产生气泡

C.①和②中都产生气泡,①中是H2,②中是O2

D.①和②中都产生气泡,且都是H2

答案D

解析Al与NaOH溶液和盐酸均反应生成H2。

5.除去MgO中的Al2O3可选用的试剂是(　　)

A.NaOH溶液 B.硝酸

C.浓硫酸 D.稀盐酸

答案A

解析Al2O3为两性氧化物,可溶于NaOH溶液中,而MgO不溶解,过滤即可得到MgO。

6.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:

还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合做(　　)

A.导线 B.门窗框

C.炉具 D.飞机外壳

答案A

解析该合金与铁相比导电性差,不适合做导线;做门窗主要是利用合金的硬度大和耐腐蚀;做炉具主要利用其熔点高和耐腐蚀;做飞机外壳则主要是利用其硬度大和密度小的性质,B、C、D项与该合金性质相符。

等级考提升练

7.(双选)金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组在实验室探究Ti、Mg、Cu的活动性顺序。他们在相同温度下,取大小相同的三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如下:

下列有关三种金属的说法正确的是(　　)

A.三种金属的活动性由强到弱的顺序是Mg、Ti、Cu

B.若钛粉中混有Mg,提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg

C.用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径

D.Cu和稀盐酸不发生化学反应

答案AD

解析Ti在盐酸中比Mg放出气泡的速率小,说明Ti的金属活动性比Mg弱,Cu在盐酸中无变化,故Cu的金属活动性最弱,A正确;由于Ti、Mg均能与稀盐酸反应,故不能用此法提纯混有Mg的金属钛,B不正确;Ti是较为昂贵的金属,用Ti制取Cu成本太高,C不正确;Cu在金属活动性顺序中排在H的后面,所以Cu不与稀盐酸发生反应,D正确。

8.(2020陕西咸阳高一检测)下列说法不正确的是(　　)

A.我国最早使用的合金是由铜锌合金制成的青铜器

B.储氢合金是一类能大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料

C.一般汽车配件中的发动机使用的是密度小、强度大且耐腐蚀的铝合金材料

D.钛合金、形状记忆合金、耐热合金以及储氢合金都属于新型合金

答案A

解析青铜是铜锡合金,是我国使用最早的合金,选项A错误;储氢合金能够大量吸收氢气,并与氢气结合成金属氢化物,选项B正确;铝合金材料密度小、强度大且耐腐蚀,适合制造发动机,选项C正确;钛合金、形状记忆合金、耐热合金以及储氢合金都属于新型合金,选项D正确。

9.(双选)某无色溶液放入铝片后有氢气产生,则在该溶液中下列离子一定可以大量存在的是(　　)

A.Na+ B.Mg2+ C.Cl- D.C

答案AC

解析该溶液能与铝反应放出氢气,说明该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。Mg2+不能在碱性溶液中大量存在,C不能在酸性溶液中大量存在。

10.下列说法不正确的是(　　)

A.钠和钾的合金可用于快中子反应堆做热交换剂

B.氧化镁(熔点2 800 ℃)是优良的耐高温材料

C.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可做储氢材料

D.2.4 g镁在足量的氧气中燃烧,转移的电子数为0.1NA

答案D

解析2.4g镁的物质的量为=0.1mol,MgMg2+,故0.1mol镁与O2反应,转移的电子数为0.2NA。

11.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,根据下列四种金属的熔、沸点:

其中不能形成合金的是(　　)

A.Cu和Al B.Fe和Cu

C.Fe和Na D.Al和Na

答案C

12.在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯,两个烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液,天平处于平衡状态,当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸和碱都是足量的)充分反应后,天平(　　)

A.保持平衡 B.左高右低

C.左低右高 D.无法确定

答案A

解析等质量的Al与盐酸、NaOH溶液完全反应生成的H2质量相同,故反应后两烧杯的质量仍然相等。

13.在一个铝制的易拉罐内充满CO2气体,然后往罐内注入足量的NaOH溶液,立即用胶布密封罐口。经过一段时间后,罐壁内凹而瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起来。

(1)罐壁内凹而瘪的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)罐再鼓起来的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　,离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3、H2O,使得罐内气体压强小于外界大气压强　2OH-+CO2C+H2O

(2)过量的NaOH与铝罐反应生成H2,使罐内气体压强增大　2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑

解析在易拉罐内充入CO2后加入足量NaOH溶液,会发生反应2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,而使罐内气体压强减小,所以易拉罐在外界大气压强的作用下变瘪;而后过量的NaOH溶液会与易拉罐中的铝发生反应生成H2:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,所以罐内气体压强变大,易拉罐又会重新鼓起来。

14.铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。

现有铁、铝的混合物进行如下实验:

(1)操作X的名称是　　　　　。 

(2)气体A是　　　　　。 

(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,生成　　　　　　　(填化学式),A在该反应中作为　　　　　　　(填“氧化剂”或“还原剂”)。 

(4)溶液B中阴离子除OH-外还有　　　　　　　　　　,溶液D中存在的金属离子为　　　　。 

答案(1)过滤　(2)H2(或氢气)

(3)HCl　还原剂　(4)Al　Fe2+

解析(1)加入足量NaOH溶液,Al溶解,操作X为过滤。(2)Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气,气体A为H2。(3)H2与Cl2反应生成HCl。(4)溶液B中阴离子有OH-、Al,溶液D中金属离子为Fe2+。

新情境创新练

15.合金是重要的金属材料。

(1)下列物品所使用的主要材料属于合金的是　　　(填字母)。 

A.青花瓷瓶

B.橡胶充气艇

C.不锈钢锅

(2)生铁是常用的合金,生铁属于　　　　　　　(填“纯净物”或“混合物”)。 

(3)黄铜是铜锌合金,将纯铜片和黄铜片互相刻划(如图所示),纯铜片上留下明显的划痕,说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)黄铜渣中约含Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%,其余为不溶性杂质。处理黄铜渣可得到硫酸锌,其主要流程如下(杂质不溶于水、不参与反应):

①Ⅱ中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②下列说法正确的是　　　　　　(填序号)。 

a.Ⅰ、Ⅱ中的操作均包含过滤

b.溶液A中ZnSO4的质量大于CuSO4

c.溶液A的质量小于溶液B

d.溶液C中溶质的质量分数小于溶液B

答案(1)C　(2)混合物

(3)黄铜的硬度比纯铜的硬度大

(4)①Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4ZnSO4+Cu　②a、b、c

解析(1)青花瓷瓶使用的主要材料属于无机非金属材料,橡胶充气艇使用的主要材料属于有机高分子材料,不锈钢锅使用的主要材料属于合金。(2)生铁是常用的合金,合金属于混合物。(3)将纯铜片和黄铜片互相刻划,纯铜片上留下明显的划痕,说明黄铜的硬度比纯铜大。(4)①Ⅱ中,加入的Zn与过量的稀硫酸和生成的CuSO4反应,化学方程式分别为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4ZnSO4+Cu。②由题中流程可知,操作Ⅰ中过滤是为了除去铜和其余杂质,操作Ⅱ中过滤是为了除去锌和置换出的铜。因氧化锌的质量大于氧化铜,且锌也能和稀硫酸反应生成硫酸锌,而铜和稀硫酸不反应,故溶液A中硫酸锌的质量大于硫酸铜。溶液A中加入锌后,反应的化学方程式分别为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4ZnSO4+Cu;对反应Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑分析可知,每65份质量的锌进入溶液,从溶液中逸出2份质量的氢气,使得溶液质量增加;对于反应Zn+CuSO4ZnSO4+Cu来说,每65份质量的锌进入溶液,从溶液中析出64份质量的铜,也使得溶液质量增加;故溶液A的质量小于溶液B。溶液C为ZnSO4的饱和溶液,溶质质量分数达到同温度下的最大值。