高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料精品同步测试题

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一、单选题
1. 下列用途主要体现铝的物理性质的是(    )
①家用铝锅；②盛浓硝酸的容器；③制导线；④焊接钢轨；⑤包装铝箔；⑥浓H2SO4用铝槽车运输；⑦制合金作飞机制造业的材料；⑧工业制热交换器
A. ①②③④⑤ B. ①③⑥⑦⑧ C. ①③⑤⑦⑧ D. ②④⑤⑥⑧
2. 合金用途广泛，如新型储氢合金材料的研究和开发，将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。下列材料中，不属于合金的是(    )
A. 青铜 B. 黄铜 C. 陶瓷 D. 不锈钢
3. 下列说法不正确的是
A. 钠在空气中燃烧时，先熔化，再燃烧，发出黄色火焰，生成过氧化钠
B. 铝是地壳里含量最多的金属元素，在常温下，铝不能与氧气反应
C. 青铜是我国使用最早的合金，钢是用量最大、用途最广的合金
D. 铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔，不能保护内层金属
4. 下列关于金属铝、铁及其化合物的叙述错误的是(    )
A. 硬铝和不锈钢都是合金
B. 硫酸铁和明矾一样可以用作净水剂
C. 铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
D. 铝在空气中容易形成氧化膜，不易腐蚀
5. 下列有关金属及其合金的说法中，不正确的是(    )
A. 在普通钢中加入镍、铬等多种元素可炼成不锈钢
B. 硬铝、青铜、金箔都属于合金，合金的性能一般优于纯金属
C. 镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹
D. 日用铝制品表面覆盖着致密的氧化膜，对内部金属起保护作用
6. 下列有关金属的说法中，正确的有(    )
①和纯铁相比，生铁含碳量高，硬度大 ②可用铝、氢氧化钠做管道疏通剂 ③缺钙会引起骨质疏松，缺铁会引起贫血 ④氯水、硫氰酸钾溶液可以检验Fe2+   ⑤硬铝、白铜、碳素钢都属于合金，合金的性能一般优于纯金属
A. ①④⑤ B. ②③④⑤ C. ①②③④⑤ D. ①③④⑤
7. 下列关于铁和铁合金的有关说法错误的是(    )
A. 工业上用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来
B. 不锈钢抗腐蚀性能好，长期使用绝对不会生锈
C. 制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金
D. 使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素
8. 2020年11月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器，开启我国首次地外天体采样返回之旅。“嫦娥五号”中使用了大量合金。下列有关金属或合金的说法中不正确的是(    )
A. 生铁属于合金
B. 一般合金的熔点比各成分金属的低
C. 合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同
D. 改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金
9. 关于合金的说法不正确的是(    )
A. 青铜是我国使用最早的合金 B. 钢是用量最大、用途最广的合金
C. 古代常用金属铁铸造货币 D. 焊锡中加入铅是为了降低熔点
10. 高铁、移动支付、共享单车、网购，被称为中国“新四大发明”。用于高铁和共享单车制造业的重要金属材料是(    )

A. Na-K合金 B. Cu-Sn合金 C. Sn-Pb合金 D. Mg-Al合金
11. 金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用，金属材料包括纯金属和它们的合金。下列关于纯金属和它们的合金的描述正确的是(    )
A. 铁的化学性质较活泼，在自然界中只能以化合态存在
B. 常见的一些合金的硬度比其成分金属的大，是因为合金中原子的排列比纯金属中更规整
C. 储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料
D. 不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铅(Pd)和锡(Sn)
12. “蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金。下列有关合金的说法中正确的是(    )
A. 钛合金是一种新型的金属单质
B. 钛合金的熔点比成分金属的低，硬度小
C. 钛合金的化学性质与钛单质相同
D. 青铜、碳素钢、合金钢和硬铝均是合金
13. 下列说法正确的是(    )
A. 氧化钙、氧化镁、氧化铝都属于碱性氧化物
B. 生铁、水银和黄铜都属于合金
C. 萃取操作时，选择的萃取剂与水不互溶，且萃取剂的密度必须比水大
D. Al2O3可用作耐火材料
14. 下列有关金属及金属材料的说法不正确的是(    )
A. 合金的性能一般优于纯金属
B. 碳素钢是目前用量最大的合金，碳素钢在空气中比纯铁耐腐蚀
C. 酒精灯加热铝箔至熔化，铝并不滴落，说明铝表面生成一层致密的氧化膜
D. 用金属铝与V2O5反应冶炼钒，主要是因为铝的还原能力比钒强
二、填空题
15. 合金是生活中常用的材料，请回答下列问题：
(1)现代社会应用最广泛的金属是________。
(2)生铁和钢是含碳量不同的铁碳合金，含碳量在2％～4.3％的称为________。不锈钢在空气中比较稳定，不易生锈，有较强的抗腐蚀能力，其合金元素主要是________________。
(3)钢铁的腐蚀给社会造成的损失是巨大的，所以采取措施防止钢铁的腐蚀是十分必要的，请列举两种防止钢铁腐蚀的方法：________________________________________。
(4)青铜的主要合金元素为________，黄铜的主要合金元素为________。
16. 判断下列说法是否正确，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)合金中至少含有两种金属元素，不含非金属元素。(    )
(2)合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质不同。(    )
(3)合金中各种元素的含量一定，所以合金是纯净物。(    )
(4)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金。(    )
(5)常温下，合金都是固态。(    )
17. 某课外活动小组收集了一种合金进行如下探究。
已知：铜元素的焰色反应呈绿色。
①合金呈暗灰色，表面光滑；
②在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色，合金片熔化，但不滴落；
③取刮去表面的合金10.0 g，放入足量稀H2SO4溶液中，收集到标准状况下的H28.96 L；
④另取刮去表面的合金10.0 g，放入足量NaOH溶液中，也收集到标准状况下的H28.96 L。
(1)据此判断，合金中一定含有的元素是________(写元素符号)；可能含有的元素是________(填序号)。
a.Ag  b.Mg  c.Na  d.Fe
(2)如果该合金中，只含两种元素，它们的质量比是__________。
18. (1)材料是科学与技术发展的基础。
①合金有许多特点。下列物质中，不属于合金的是________(填字母)。
 a.硬铝 b.水银 c.钢铁
②修筑公路需要大量的钢筋、水泥和混凝土，其中钢筋属于_______(填字母，下同)材料，水泥属于________ 材料，混凝土属于__________ 材料。
a.金属材料        b.复合材料         c.硅酸盐材料
(2)资源节约和环境友好，已成为社会和谐发展的主题。
①酸雨有很大的危害，严重威胁着生态环境。酸雨的PH_____5.6(填“”)，以煤炭为主的能源结构易导致酸雨的形成，形成这类酸雨的主要物质是________。
②写出一种居室装修材料释放出的污染物的名称________。
③水中的重金属污染物可通过水中食物链被富集，也可在微生物作用下转化为毒性更大的物质，如：HgCl2+CH4=CH3HgCl+________。
19. 钼是一种过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图。

(1)写出反应①的化学方程式：_______________________________________。
(2)反应①的尾气可以再利用，写出应用该尾气制得的两种重要化学试剂____________________。
(3)如果在实验室模拟操作1和操作2，则需要使用的主要玻璃仪器有__________________________。
(4)钼在空气中灼烧生成三氧化钼，三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠；三氧化钼不溶于盐酸或稀硫酸。钼酸钠的化学式为________。
(5)工业上制备还原性气体CO和H2的反应原理为CO2+CH42CO+2H2，CH4+H2OCO+3H2。含甲烷体积分数为80%的a L(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应，甲烷转化率为90%，用产生的还原性气体(CO和H2)还原MoO3制钼，理论上能生产钼的质量为________。
20. 中国的高铁技术居于国际领先地位。
(1)我国高铁轨道目前使用的高锰钢轨属于______(填“铁合金”或“单质铁”)
(2)雨后的铁轨表面易产生少量的锈迹，这是因为铁轨在潮湿的空气中形成许多微小的原电池，发生______(填“电化学腐蚀”或“化学腐蚀”)，其中负极材料是______，负极的电极反应式______
(3)铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片，这是采用电化学的方法______(填“牺牲阳极的阴极保护法”或“外加电流的阴极保护法”)来保护铁轨，防止锈蚀。
答案和解析
1.【答案】C 
2.【答案】C 
【解析】黄铜是Cu-Zn的合金，青铜石Cu-Sn的合金，不锈钢是铁镍等元素的合金，陶瓷属于无机非金属材料，成分主要是硅酸盐，不属于合金。
故选C。  
3.【答案】B 
【解析】A.钠的熔点较低，所以在空气燃烧时先熔化，再燃烧，燃烧时生成淡黄色的Na2O2，故A正确；
B.铝是地壳里含量最多的金属元素，铝是亲氧元素，极易在空气中形成了一薄层致密的氧化膜阻止了铝进一步反应，从而保护内层金属，不是铝不能与氧气反应，故B错误；
C.我国最早使用的合金是由铜、锡形成的青铜，目前世界上用途最广的合金是钢，如炊具、建筑材料等材料，故C正确；
D.铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔，不能保护内层金属，易进一步氧化，应加防护措施，故D正确．
故选B．  
4.【答案】C 
【解析】A、不锈钢是铁铬、镍合金，硬铝是铝硅、镁等形成的合金，故A正确；
B、明矾净水是铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有净水作用，硫酸铁净水是铁离子水解生成的氢氧化铁胶体具有净水作用，故B正确；
C、铝箔在空气中受热可以熔化，但在空气中不能燃烧，故C错误；
D、铝在空气中能被氧化为氧化铝，形成保护膜，不易腐蚀，故D正确．
故选C．  
5.【答案】B 
【解析】A.不锈钢制作就是在普通钢中添加铬、镍等元素改变了钢铁内部结构，故A正确；
B.硬铝、青铜都属于合金，金箔不是合金，合金的性能一般优于纯金属，故B错误；
C.制造照明弹就是利用了镁燃烧发出耀眼的白光，故C正确；
D.铝与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，对内部金属起保护作用，故D正确，
故选：B。  
6.【答案】C 
【解析】①生铁是铁和碳的合金，和纯铁相比，生铁含碳量高，硬度大，正确；②铝和氢氧化钠反应放出大量的热，加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内的气压，利于疏通，正确；③缺钙会患骨质疏松、佝偻病，缺铁会引起贫血，正确； ④氯水、硫氰酸钾溶液可以检验Fe2+：加入硫氰酸钾无现象，再加入氯水溶液变红，说明含亚铁离子，正确；⑤硬铝、白铜、碳素钢都属于合金，合金的性能一般优于纯金属，正确；
故选C。  
7.【答案】B 
【解析】A.一氧化碳具有还原性，可以将铁矿石中的铁还原出来，故A正确；
B.不锈钢抗腐蚀性能好，不易生锈，但不是绝对不会生锈，故B错误；
C.碳素钢是铁和碳的合金，故C正确；
D.铁是人体需要的微量元素，使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素，故D正确。
故选B。  
8.【答案】C 
【解析】A.生铁是铁和碳的合金，故A正确；
B.一般合金的熔点比各成分金属的低，故B正确；
C.合金由各组分金属熔合而成，一般化学性质与其成分金属的化学性质相同，故C错误；
D.改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金，满足不同的需要，故D正确。  
9.【答案】C 
【解析】A.我国使用最早的合金是青铜，故A正确；
B.钢是目前用量最大、用途最广的合金，故B正确；
C.因为铜熔点比铁低，容易铸造，且铜化学性质不如铁活泼，古代常用金属铜铸造货币，故C错误；
D.合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，把铅加入锡中制成合金焊锡，主要目的是降低熔点，故D正确；
故选：C。  
10.【答案】D 
【解析】A.Na-K合金熔点低，导热性好，所以用Na-K合金作原子反应堆的导热剂，不是用于高铁和共享单车制造业的重要金属材料，故A错误；
B.铜锡合金密度较大，不适合用于高铁和共享单车制造业，故B错误；
C.Sn-Pb合金密度较大，不适合用于高铁和共享单车制造业，故C错误；
D.镁铝合金(如硬铝，成分为0.5% Mg、0.5% Mn、0.7% Si、4% Cu其余为Al)由于强度和硬度大，几乎相当于钢材，且密度小被广泛应用于汽车、船舶、飞机、高铁和共享单车等制造业，故D正确；
故选：D。  
11.【答案】C 
【解析】A.自然界中，有的陨石中含有铁单质，则铁在自然界中能以单质和化合态存在，故A错误；
B.纯金属的原子排列比合金规整，故B错误；
C.某些合金能够大量吸收氢气，并与H2结合成金属氢化物的材料，这类金属材料属于储氢合金，故C正确；
D.不锈钢的合金元素主要是铬和镍，故D错误。
故选：C。  
12.【答案】D 
【解析】A.合金是指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，不属于单质，A错误；
B.合金的熔点一般比成分金属的熔点低但硬度大，B错误；
C.合金的化学性质与其成分金属的化学性质是相同的，钛合金除具备钛单质的化学性质外，还具有其他成分的化学性质，C错误。  
13.【答案】D 
【解析】A.氧化钙、氧化镁都能与酸反应只生成盐和水，属于碱性氧化物，但氧化铝既能和酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水，是两性氧化物，故A错误；
B.生铁和黄铜属于合金，但水银是纯净物、不是合金，故B错误；
C.萃取操作时，选择的萃取剂要与原不互溶、并且溶解溶质的能力比原溶剂大，密度大小不是必备条件，故C错误；
D.Al2O3是离子化合物、离子键很强，所以Al2O3熔点高，可作耐火材料，故D正确；
故选：D。
14.【答案】B 
【解析】A.合金与组成它的成分相比，一般具有熔点低、硬度大、抗腐蚀性强等方面的优点，性能一般优于纯金属，故A正确；
B.碳素钢在空气中更容易形成原电池，发生电化学腐蚀，所以碳素钢在空气中比纯铁易腐蚀，故B错误；
C.将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧生成氧化铝，氧化铝的熔点高，包裹在Al的外面，则铝箔熔化但不滴落，故C正确；
D.铝热反应可冶炼高熔点金属，可用金属铝与V2O5在高温下冶炼矾，铝作还原剂，故D正确。
故选B。  
15.【答案】(1)铁 
(2)生铁；铬和镍
(3)在钢铁的表面喷涂油漆；表面涂油；在钢铁的表面镀上铬、锌等金属；对钢铁的表面进行烤蓝处理(增厚氧化膜)；制成不锈钢(任答两种，答案合理即可)
(4)Sn；Zn 
【解析】 (1)现代社会应用最广泛的金属是铁。
(2)碳素钢的含碳量较生铁低，小于2％，生铁中含碳量在2％～4.3％，而不锈钢中加入的合金元素主要是铬、镍。
(3)钢铁的腐蚀主要是与环境中的化学物质(如空气、水、酸等)接触而发生化学反应，故防止钢铁的腐蚀，只要使其避免与上述物质接触即可。可采用覆膜法、改变内部结构等方法，具体如下：在钢铁的表面喷涂油漆；表面涂油；在钢铁的表面镀上铬、锌等金属；对钢铁的表面进行烤蓝处理(增厚氧化膜)；制成不锈钢。
(4)青铜是铜锡合金，黄铜是铜锌合金。  
16.【答案】(1)×
(2)×
(3)×
(4)√
(5)× 
【解析】 (1)合金可以是金属与金属融合而成，也可以是金属和非金属融合而成，但至少含有一种金属，故错误；
(2)制作合金时，没有发生化学反应，只是将它们混熔在一起了，所以各成分金属都保持各自的化学性质，故错误；
(3)合金是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质，属于混合物，故错误；
(4)钢材是铁的合金，故正确；
(5)钠钾合金就是典型的液态合金，故错误。  
17.【答案】(1)Cu、Al； a
(2)m(Al):m(Cu)=18:7
【解析】 (1)由焰色反应火焰呈绿色可知，合金中含有Cu。等质量的合金与足量H2SO4或NaOH溶液反应放出H2的体积相同，说明合金中一定含有铝，且不再含有其他的活泼金属，如Mg、Fe等。Na的熔、沸点太低，不能与Cu熔合。(2)若合金中只含两种元素，则含有Cu、Al，由题中信息知
2Al     ～     3H2
2 mol         3 mol
n(Al)      8.96L22.4L⋅mol-1=0.4mol
则n(Al)=0.83mol，m(Al)=0.83mol×27g⋅mol-1=7.2g，m(Cu)=10.0 g-7.2 g=2.8 g，故m(Al):m(Cu)=7.2 g:2.8 g=18:7。
18.【答案】(1)①b；
②a； c  ； b
(2)①