2022年高二化学选修1寒假练习：09合金 Word版含答案

09 合金

课时演练·促提升

A组

1.工业生产中,常将两种或多种金属(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。仅根据下表数据判断,不宜用上述方法制取的合金是(　　)

A.Fe-Cu合金 B.Cu-Al合金

C.Al-Na合金 D.Cu-Na合金

解析:根据概念,两种金属要“熔合”为合金,则熔合时温度须同时达到两种金属的熔点,故一种金属的熔点不能高于另外一种金属的沸点。

答案:D

2.下列关于铝硅合金性质的叙述中不正确的是(　　)

A.铝硅合金的硬度比铝的大

B.硅、铝、硅铝合金的熔点依次减小

C.铝硅合金投入过量的NaOH溶液中能完全溶解

D.铝硅合金投入过量的盐酸中能完全溶解

解析:合金硬度比纯金属的大,A项正确;合金熔点低于各成分熔点,B项正确;Al、Si都能与NaOH溶液反应,C项正确;Si与盐酸不反应,D项错误。

答案:D

3.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、储氢合金等都属于新型合金

解析:我国最早使用的合金是由铜锡合金制成的青铜器。

答案:A

4.钢笔的笔头是合金钢,其笔头尖端是用机械轧出的便于使用的圆珠体。为了改变笔头的耐磨性能,在笔头尖端点上铱金粒,为区别于普通钢笔而叫铱金笔,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.铱金笔的笔头不易被氧化,抗腐蚀性能好

B.铱金笔的密度要比钢笔大

C.铱金笔的笔头和笔尖都是用纯金制成的

D.铱金笔经久耐磨,书写时弹性特别好,是一种理想的硬笔

解析:铱金笔的笔头与笔尖都是由黄金或铱金的合金材料制成的。

答案:C

5.钢铁是铁碳合金的总称,其强度高、价格便宜、应用广泛。在以下关于不锈钢和普通钢的认识中,你认为正确的是(　　)

A.它们的组成元素是相同的

B.耐腐蚀的性能不同

C.它们都属于钢,因此物理性质相同

D.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁,因此它们的化学性质相同

解析:不锈钢是在普通钢的基础上加入Cr、Ni等多种元素炼成的钢材,它具有在常温下、空气中不易生锈的特点,B项正确。

答案:B

6.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.导电性能好

C.密度小 D.强度高

解析:铝合金用于制作门窗、卷帘门、防护栏与其导电性无关。

答案:B

7.最近,美国普度大学的研究人员开发出一种利用铝镓合金加水制造氢气的新工艺。这项技术具有广泛的能源潜在用途,包括为汽车、潜水艇提供燃料等。该技术通过向铝镓合金注水,铝生成氧化铝,同时生成氢气。合金中镓(Ga,ⅢA)是关键成分,可阻止铝形成致密的氧化膜。下列关于铝、镓的说法正确的是(　　)

A.铝的金属性比镓强

B.铝的熔点比镓低

C.Ga(OH)3与Al(OH)3性质相似,一定能与NaOH溶液反应

D.铝、镓合金与水反应后的物质可以回收利用冶炼铝

解析:Al与Ga属同主族元素,由同主族元素从上到下金属性逐渐增强,金属单质的熔点逐渐降低知,铝的金属性弱于镓,熔点高于镓。Ga(OH)3的碱性强于Al(OH)3。由题意,铝镓合金与水反应后,铝生成氧化铝,是冶炼铝的材料,故A、B、C错误,D正确。

答案:D

8.铝因其优良的性质决定了具有重要的用途:

①制铝箔　②制易拉罐　③制电线电缆　④制牙膏皮　⑤用明矾净水　⑥制炊具　⑦用明矾和苏打作食物膨化剂　⑧用氢氧化铝制成药片制胃病　⑨制防锈油漆,根据上述铝的用途回答下列问题:

(1)由铝的良好延展性决定的用途是(　　)。

(2)由铝的良好导电性和导热性决定的用途是(　　)。

(3)由铝及其化合物的化学性质决定的用途是(　　)。

(4)铝在人体内积累可使人慢性中毒,现在将铝“确定为食品污染源之一”而加以控制。铝在上述的用途中需加以控制的是(　　)。

(5)胃溃疡(胃壁溃烂或穿孔)病人的胃酸过多,医生给服用氢氧化铝乳胶,而不服用碳酸氢钠,其原因是 

　。 

解析:这是以铝的性质引出的一道集物理、化学、生物学为一体的综合题。只要熟悉金属的导电、导热、延展性和铝的化学性质及其化合物氢氧化铝的弱碱性就很好回答了。

答案:(1)①②③④

(2)③⑥

(3)⑤⑦⑧⑨

(4)②④⑤⑥⑦⑧

(5)碳酸氢钠与胃液中的盐酸反应生成二氧化碳气体会加速胃壁穿孔

9.某铝合金中含镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计如下实验:

(1)取样品a g,称取时使用的仪器名称为　。 

(2)将样品溶于足量稀盐酸中,过滤,滤液中主要含有　　　　　　　　　,滤渣中含有　　　　　　,在溶解过滤时使用的仪器有　 

　。 

(3)向滤液中加入足量NaOH溶液后过滤,写出该操作中有关的离子方程式: 

　。 

(4)在第(3)步的滤液中,通入足量CO2过滤,将沉淀用蒸馏水洗涤数次后,烘干并灼烧至质量不再减少为止,冷却后称量质量为b g,有关的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)计算该样品中铝的质量分数的表达式为　　　　　　　　　　　　　　。 

解析:镁和铝能溶于盐酸,所以滤液中有氯化镁和氯化铝,滤渣中含硅、铜。向滤液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成Mg(OH)2沉淀。Al3+先生成Al(OH)3沉淀,然后溶解生成Al。过滤得到的沉淀是Mg(OH)2。向滤液中通入足量的CO2,Al与CO2反应生成Al(OH)3沉淀,灼烧后生成Al2O3。铝的含量是通过氧化铝的质量进行计算的,计算式是227100%。

答案:(1)托盘天平

(2)AlCl3、MgCl2　Cu、Si　烧杯、玻璃棒、漏斗、带铁圈的铁架台

(3)Mg2++2OH-Mg(OH)2↓、Al3++3OH-Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-Al+2H2O

(4)Al+CO2+2H2OHC+Al(OH)3↓、

2Al(OH)3Al2O3+3H2O

(5)100%

B组

1.铝硅合金(含硅15.5%)在凝固时收缩率很小,因而这种合金适合铸造,现有下列3种晶体:①铝　②硅　③铝硅合金,它们的熔点从低到高的顺序是(　　)

A.①②③ B.②①③

C.③②① D.③①②

解析:根据合金的特性,合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低,另外,铝的熔点不高而晶体硅的熔点很高。

答案:D

2.现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色合金制造。取合金样品进行如下实验(每一步试剂均过量),由此可以推知该合金的组成可能为(　　)

样品

A.Al、MgO、Si、S B.Al、Fe、Mg、Cu

C.Al、Si、C、CuO D.Al2O3、SiO2、Fe、C

解析:从四个选项中可以看出,与NaOH溶液反应放出H2的有Si和Al,与盐酸反应放出H2的有Fe和Mg,符合条件的是B项。

答案:B

3.有一块铝铁合金溶于足量盐酸中,再用过量的NaOH溶液处理,将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧后,剩余固体的质量与原合金质量恰好相等,则合金中铝的含量为              (　　)

A.70% B.52.4%

C.47.6% D.30%

解析:由题意知,Al、FeAlCl3、FeCl2

又因为m(Al、Fe)=m(Fe2O3),可见合金中Al的质量即为Fe2O3中O的质量,于是有合金中铝的含量为100%=30%。

答案:D

4.在核电站中,作为动力系统的核反应堆的第一层护罩是锆锡合金外壳,第二层护罩是压力仓(即一个坚固结实的大锅),第三层护罩是最坚固的钢和混凝土制成的非常厚的球体。下列叙述错误的是(　　)

A.锆锡合金、钢、混凝土都属于混合物

B.钢的硬度和熔沸点都高于纯铁

C.锆锡合金和钢属于金属材料,混凝土属于传统的硅酸盐材料

D.在高温下,钢和水蒸气可发生反应产生氢气

解析:钢是铁碳合金,其硬度大于纯铁,但熔点低于纯铁。

答案:B

5.某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验:

步骤1:取一定量含铁废铝,加足量的NaOH溶液,反应完全后过滤。

步骤2:边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8~9,静置、过滤、洗涤。

步骤3:将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。

步骤4:将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。

请完成以下问题:

(1)上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、　　　　　　　、　　　　　　等玻璃仪器。 

(2)步骤1过滤的目的是　。 

(3)当步骤2中的溶液pH=8~9时,检验沉淀是否完全的方法是　。 

(4)步骤2中溶液的pH控制较难操作,可改用　　　　　　　　。 

解析:本题考查化学实验的设计,过滤时通常需要玻璃棒、烧杯和漏斗等;步骤1中过滤主要是除去铁等杂质。

答案:(1)烧杯　漏斗　

(2)除去铁等不溶于碱的杂质　

(3)取上层清液,逐滴加入稀硫酸,若变浑浊则说明沉淀不完全,若不变浑浊则说明沉淀完全　

(4)通入足量的CO2气体

6.某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。

(1)A中试剂为　　　　。 

(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是　　　　　　　　　　　。 

(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂;⑤检查气密性。上述操作的顺序是　　　　(填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应　　　　　　　　　。 

(4)B中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 

(5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为　　　　　。 

(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将　　　(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。 

解析:(1)观察实验装置图可知是用量气法完成实验目的,故A中应盛NaOH溶液,在B中发生2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑的反应。

(2)目的是除去铝镁合金表面的氧化膜。

(3)正确顺序应为⑤①④③②;为使C中气体的压强与外界大气压相等,还应使D与C的液面相平。

(5)据2Al　　　　~　　　　　3H2

 2 mol 3 mol

得M(Al)=。

(6)据w(Al)=100%的计算公式可知:未洗涤不溶物会造成铝的质量分数偏小。

答案:(1)NaOH溶液

(2)除去铝镁合金表面的氧化膜

(3)⑤①④③②　使D和C的液面相平

(4)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑(或2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑)

(5)

(6)偏小