人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料第1课时复习练习题

第三章　第二节　第1课时

一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)

1.2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行，其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀可用不锈钢制成。下列叙述错误的是(　C　)

A．不锈钢是最常见的一种合金钢

B．不锈钢中常添加镍(Ni)和铬(Cr)元素，从而使其具有特殊性能

C．不锈钢中只含有金属元素，不含有非金属元素

D．不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大

解析：不锈钢属于合金，是铁、铬、镍熔合而成具有金属特性的合金，故A正确；不锈钢中常添加镍(Ni)和铬(Cr)元素，使其具有抗腐蚀的性能，故B正确；钢是铁和碳的合金，不锈钢中含有金属元素，还含有非金属元素碳，故C错误；合金的硬度大于纯金属的硬度，不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大，故D正确。

2．我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水，钛(Ti)常温下与酸、碱均不反应，但高温下能被空气氧化，由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的主要工艺流程如图。下列说法错误的是(　BC　)

A．步骤Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应

B．步骤Ⅰ、Ⅱ中碳元素的化合价均降低

C．步骤Ⅲ中反应可在氩气环境中进行，也可在空气中进行

D．可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质

解析：步骤Ⅰ中C元素化合价升高，碳作还原剂，步骤Ⅱ中氯元素化合价降低，Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应，A项正确，B项错误；高温下钛能被空气氧化，则步骤Ⅲ需在氩气环境中进行，C项错误；钛与酸不反应，镁与稀硫酸反应，可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质。

3．马踏飞燕是我国的旅游标志，出土的马踏飞燕是由青铜制成的。下列有关该标志的叙述不正确的是(　A　)

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

解析：一般合金的硬度大于成分金属，故青铜比纯铜的硬度大。

二、非选择题

4．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。现有一块质量为m g的铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，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(V1L)。

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(ω1 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(ω2 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。

①装置中仪器a、b的名称分别是__分液漏斗__、__圆底烧瓶__；

②实验装置中有两处明显错误，请指出，并绘出正确的装置图。

__收集气体的集气瓶中进气管插入液面下，排液管在液面以上；导管末端在量筒刻度线以上__。正确装置如图所示

(2)方案2中的离子方程式为__2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑__。

(3)方案3中“过滤”操作中用到玻璃棒，玻璃棒的作用是__引流，避免液体外溅__，若按方案3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。

__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。__

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)①a、b仪器名称分别是分液漏斗、圆底烧瓶；②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＋2H2O===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)，镁的质量为ω2g×＝，则镁的质量分数＝×100%＝×100%＝%。

(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。

6．合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说，合金的熔点低于其中任何一个组成金属的熔点。下表是一些金属熔点的数据。

(1)铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系，其中横坐标表示的是__锡__的质量分数；当合金熔点最低时，合金中铅与锡的质量比为__2∶3__。

(2)保险丝由铋、铅、锡、镉等金属组成，其熔点约为__B__。

A．20～40 ℃ B．60～80 ℃

C．230～250 ℃ D．300～320 ℃

(3)青铜器的主要成分是铜锡合金。崭新的青铜器呈土黄色。当青铜器长期埋在地下，逐渐形成了绿色的铜绿[主要成分Cu2(OH)2CO3]，从其化学式可知铜绿是铜与__O2、H2O和CO2__(填物质的化学式)长期作用的结果。

解析：(1)根据图及表中数据可知，当质量分数为0时的熔点比质量分数是1时的熔点高，铅的熔点高于锡的熔点，所以质量分数为0的熔点对应的金属是铅，质量分数为1时的熔点对应的金属是锡，所以横坐标表示的是锡的质量分数；当合金熔点最低时，锡的质量分数是0.6，所以合金中铅与锡的质量比为0.4∶0.6＝2∶3。

(2)根据合金的熔点低于其中任何一种组成金属的熔点。铋、铅、锡、镉中熔点最低的是锡231.9 ℃，则合金的熔点低于231.9 ℃，排除CD；A选项的温度太低，与室温接近，保险丝起不到保险作用，所以答案选B。

(3)根据元素守恒规律，铜绿中除铜元素外，还有H、C、O元素，所以铜绿是铜与空气中的O2、H2O和CO2长期作用的结果。