化学必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料课时作业

这是一份化学必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料课时作业，共6页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
综合训练


1．钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。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，因此物理性质是一样的


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完全相同


答案 B


解析 不锈钢是在普通钢的基础上，加入Cr、Ni等多种元素炼制成的钢材。铬元素的加入使不锈钢表面形成致密且坚固的氧化膜，防止内部铁与外部物质接触。镍元素的加入，使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。





合金的性能与特点


(1)合金比成分金属具有许多优良的物理的(强度大、硬度大)、化学的(耐腐蚀)和机械的(易加工——熔点一般比成分金属都低)性能。


(2)合金中的成分金属仍具有各成分金属的化学性质。


2．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：





已知该合金耐腐蚀、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 该合金熔点远高于铁，因此可用于做炉具；其密度小，质量轻，可用于做飞机外壳；该合金的硬度大于铁，可做门窗框；铁的导电性一般，不可用做导线，而此合金的导电性更差，因此不适合做导线。


3．纯铁的熔点为1535 ℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1200 ℃左右就熔化了，这是因为( )


A．铁的纯度越高熔点越低


B．合金的熔点比其成分物质的熔点高


C．因为形成了铁碳合金，所以熔点变低


D．生铁在高炉内熔化的过程中发生了化学反应


答案 C


解析 生铁是铁合金，合金熔点一般低于成分金属。





(1)人类对铁合金的使用经历了由“生铁—普通钢—不锈钢”的历程。


(2)高炉炼铁是用“还原剂(CO)”把铁从铁矿石(主要成分为Fe2O3或Fe3O4)中还原出来；炼钢是由氧化剂(O2或FeO)把生铁中的C氧化生成气体除去，同时也除去S、P等，以降低碳的含量。


4．我国在春秋战国时期，就懂得将白铁淬火处理得到相当于铸钢的物品(如锋利的宝剑)，这一技术要比欧洲早近两千年，那么白铁淬火处理的主要作用是( )


A．除硫、磷等杂质 B．适当降低含碳量


C．掺进合金元素 D．改善表面的结构性质


答案 B


解析 淬火处理是为了降低含碳量。


5．(原创题)镁铝合金广泛用于制造窗框、卷帘门、防护栏等，下列关于镁铝合金的说法不正确的是( )


A．硬度大 B．耐腐蚀


C．熔点比铝高 D．易加工


答案 C


解析 合金比其成分金属具有优良的物理的(硬度大、强度大)、化学的(耐腐蚀)和机械的(熔点低、易加工)性能，故答案C。


6．(双选)Na、Cu、Al、Fe四种金属的熔、沸点如下表所示：


其中不能形成合金的是( )


A．Cu与Na B．Fe与Cu


C．Fe与Na D．Al与Na


答案 AC


解析 当一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时，两者不能形成合金。


7．下列说法正确的是( )


A．Al2O3难溶于水，不与水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物


B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物


C．Al2O3能与所有的酸、碱溶液反应


D．Al2O3能与强酸、强碱溶液反应


答案 D


解析 Al2O3虽然难溶于水，但是2Al(OH)3eq \(=====,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O，Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同，所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物，A错误；金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念，二者没有必然的联系，B错误；Al2O3是两性氧化物，能与强酸、强碱溶液反应，与弱碱溶液不反应，C错误，D正确。


8．(原创题)下列物质中既能与强酸反应，又能与强碱反应的两性物质是( )


①Al(OH)3 ②Al ③Mg(OH)2 ④Al2O3 ⑤NaHCO3


⑥Na2CO3


A．①②④ B．①④⑤ C．①④ D．②③⑥


答案 C


解析 既能与强酸反应，又能与强碱反应的物质有①②④⑤，但属于两性物质的是①和④；②为典型金属，⑤为多元弱酸的酸式盐。





中学化学涉及的两性物质有：Al2O3——两性氧化物、Al(OH)3——两性氢氧化物和氨基酸，但某些物质，如Al、NaHCO3、(NH4)2CO3、NH4HCO3等，也既能与强酸反应，又能与强碱反应，但不是两性物质。


9．在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀的原因是( )


A．铝的金属活动性比铁弱


B．铝不与氧气发生化学反应


C．铝在空气中易与氧气反应形成一层致密的氧化膜


D．铝的密度比铁的密度小


答案 C


解析 铝在空气中易与氧气反应形成一层致密的氧化膜，对内部金属起到保护作用，因此在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀。


10．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 ml·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体物质的量之比满足甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为( )


A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g


答案 A


解析 由6HCl＋2Al===2AlCl3 ＋3H2↑和2NaOH＋2Al＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，两份等质量的Al都完全反应时，生成的H2也等量，但消耗的HCl与NaOH不等量。实际上HCl、NaOH都为0.3 ml，若生成H2的物质的量之比为1∶2，则甲中HCl不足，Al过量，乙中NaOH过量，Al不足。生成H2的物质的量之比为1∶2，反应消耗Al的物质的量之比也为1∶2，与0.3 ml HCl反应的Al为2.7 g，则与NaOH溶液反应的Al为5.4 g，故加入的铝粉质量为5.4 g。


11．“药金”外观和金(Au)相似，常被误认为黄金。不法分子用炉甘石(ZnCO3)、赤铜矿(主要成分为Cu2O)和木炭粉混合加热到800 ℃左右，制得金光闪闪的假黄金(“药金”)以牟取暴利，试回答下列问题：


(1)用上述方法制得的“药金”不可能是黄金，理由是________________________。


(2)“药金”的主要成分是________。


(3)试写出一种鉴别该假黄金的方法：__________________，有关的化学方程式是____________________。


答案 (1)化学变化不会产生新元素


(2)Cu、Zn


(3)将“药金”放入盐酸中，看是否产生气泡 Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑


解析 (1)ZnCO3、Cu2O、C混合加热发生化学反应，反应前后元素种类不会发生变化，即不会有金元素产生。


(2)根据原料及反应条件，所发生的反应为：ZnCO3eq \(=====,\s\up7(△))ZnO＋CO2↑；2ZnO＋Ceq \(=====,\s\up7(高温))2Zn＋CO2↑；2Cu2O＋Ceq \(=====,\s\up7(高温))4Cu＋CO2↑，故“药金”的主要成分为Zn和Cu，即铜锌合金。


(3)利用Zn、Au的性质差别和金属活动性顺序，Zn与盐酸反应产生H2；而Au与盐酸不反应，可据此进行鉴别。





12．某课外兴趣小组为探究某种铝合金(组成元素为Mg和Al)是否符合国家质量标准(国家规定铝合金中铝含量不能低于78%)，设计如图装置在室温下进行实验。


(1)检验该装置气密性的方法是____________________________。


(2)铝合金样品与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式为______________________________。


(3)反应前先第一次读取量气管液面刻度，然后倾斜左边装置使足量氢氧化钠溶液与a g铝合金样品充分反应，待反应停止后，体系温度恢复到室温，第二次读取量气管液面刻度之前需要进行的一步操作是____________________________。计算两次液面差，并将气体体积折算成标准状况下的体积，为V mL。若a＝0.038，V＝44.8，请通过计算说明该合金是否符合国家标准：________(填“符合”或“不符合”)。


(4)若将装置中的足量氢氧化钠溶液换为足量盐酸，则反应停止后量气管内气体体积(折算成标准状况下)________(填“>”“


解析 (2)合金中只有Al与NaOH溶液发生反应。


(3)第二次读取量气管液面刻度前，要调节量气管和水准管的高度，使两液面相平。若V＝44.8，则该铝合金样品中Al的质量为eq \f(0.0448 L,22.4 L·ml－1)×eq \f(2,3)×27 g·ml－1＝0.036 g，故铝含量为eq \f(0.036 g,0.038 g)×100%≈94.7%，则该铝合金符合国家标准。


(4)Mg和Al均能与盐酸反应生成氢气，且等质量的Al与足量NaOH溶液或盐酸反应时生成氢气的量相等，故量气管内气体体积(折算成标准状况下)大于V mL。








金属
Na
Cu
Al
Fe
熔点(℃)
97.8
1083
660
1535
沸点(℃)
883
2595
2200
3000