2019_2020学年新教材高中化学3.2第1课时金属材料练习含解析新人教版必修第一册.doc

金属材料
1．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．使用铁锅炒菜能为人体提供微量的铁元素
解析：选B。一氧化碳具有还原性，可以将铁矿石中的铁还原出来；在相同条件和环境下，不锈钢较碳素钢而言不易生锈；碳素钢是铁和碳的合金；铁是人体需要的微量元素，使用铁锅炒菜能为人体提供微量的铁元素。
2．哈大齐高铁的通车，标志我国高寒地区高铁技术领先世界，车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金(　　)
A．质地轻，强度大，抗腐蚀能力比较强
B．具有比较活泼的化学性质
C．各种成分在自然界中含量丰富，容易获取
D．比纯铝熔点高，耐高温
解析：选A。车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金具有质地轻、强度大、抗腐蚀能力比较强的优点，A正确；铝合金的化学性质的确比较活泼，但与被用于制造高铁车厢没有必然联系，B错误；铝元素在地壳中含量居第三位，含量比较丰富，但因铝性质活泼，只能采用电解法制取，成本较高，并不容易获得，C错误；铝合金的熔点比纯铝的低，D错误。
3．用于制造飞机的材料应具备高比强度(断裂强度/密度)，还应具备密度小、质地轻的特点。以波音747为例，机身每减轻1 kg，因耗油减少，一年可获利2 000美元。你认为下列材料中可用于飞机制造业的是(　　)
A．Mg­Al合金
B．黄铜(Cu­Zn合金)
C．Na­K合金
D．生铁(Fe­C合金)
解析：选A。黄铜、生铁密度较大，且生铁易断裂，Na­K合金熔点低，常温下为液体，选项B、C、D不正确。
4．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中探究Ti、Mg、Cu的活动性顺序。他们在相同的温度下，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：

金属
Ti
Mg
Cu
金属表面现象
放出气泡速率缓慢
放出气泡速率快
无明显变化
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Ti、Mg、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MgCl2溶液不发生化学反应
解析：选D。可根据金属与同浓度的同种酸反应时，反应剧烈程度的不同判断金属的活动性，反应剧烈的金属其活动性较强。A项，Ti在盐酸中比Mg放出气泡的速率慢，说明Ti的金属活动性比Mg弱；B项，由于Ti、Mg均能与稀盐酸反应，故不能用此法提纯金属钛；C项，由于Ti是较为昂贵的金属，用Ti制造Cu经济成本上不划算；D项，由于Cu不如Mg活泼，因此Cu不与MgCl2溶液发生反应。
5．(2019·原创题)储氢合金是一类新型合金，如铁系储氢合金、钛系储氢合金。储氢合金既能在一定条件下吸收H2，又能在一定条件下放出H2，该循环中发生变化：H22H。下列说法错误的是(　　)
A．储氢合金的吸氢和放氢都是物理变化
B．温度和压强都会影响储氢合金的吸氢和放氢
C．铁系储氢合金可以做成纳米合金
D．铁系储氢合金和钛系储氢合金可以用磁铁进行鉴别
解析：选A。由H22H可知，储氢合金的吸氢和放氢都是化学变化。
6．现代建筑的门窗框架常用电镀加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下所示的实验(每一步试剂均过量)，由此可推知，硬铝的组成为(　　)
(已知Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑)
样品
A．Al，Cu，Mg，Si　　　　　　 B．Al，Mg，Si，Zn
C．Al，Fe，C，Cu D．Al，Si，Zn，Na
解析：选A。根据硬铝样品反应图示可知，硬铝中存在与稀盐酸反应的成分(Al)，反应后的不溶物(Si)能与NaOH溶液反应生成H2，还有不溶物(Cu)。
7．(2019·杭州高一检测)将5.0 g某金属合金放入足量的稀盐酸中，共收集氢气的体积为2.24 L(标准状况)，则该金属合金可能是(　　)
A．Mg­Al合金 B．Fe­Al合金
C．Fe­Zn合金 D．Cu­Zn合金
解析：选B。由题意知，n(H2)＝＝0.1 mol，即产生0.1 mol H2消耗金属合金5.0 g，则产生1 mol H2消耗金属合金50 g，满足此条件的要求是产生1 mol H2时，消耗一种金属的质量大于50 g，另一种金属的质量小于50 g。对于给出的金属，产生1 mol H2时消耗金属的质量分别为m(Mg)＝24 g，m(Al)＝18 g，m(Fe)＝56 g，m(Zn)＝65 g，Cu与稀盐酸不反应，只有Fe－Al合金符合题意。
8．称取两份铝粉，第一份加足量的NaOH溶液，第二份加足量的盐酸，若两份铝粉中产生气体体积(在同温同压下)之比为1∶2，则两份铝粉的质量比为(　　)
A．1∶1 B．2∶3
C．1∶2 D．1∶3
解析：选C。由2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑可知，两份铝粉的质量之比为1∶2。
9．金属具有良好的导电、导热及延展性等，因此广泛应用于制造各种材料。
请回答下列问题：
(1)下列关于自行车金属部件的防腐措施不正确的是________(填字母)。
A．为车架、挡泥板、车后座、车座弹簧烤上一层漆
B．为链条涂上机油，为轴承涂上凡士林
C．对车把、车圈、车辐条进行电镀处理
D．把自行车存放在阴凉、潮湿的地方
(2)家庭中的“钢精锅”是由铝合金制成的，它能长期使用的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某合金和铁的有关性质如下表：

熔点/℃
密度/(g·cm－3)
硬度
导电性
某合金
2 500
3.00
7.4
2.3
铁
1 535
7.86
4.5
17
又知该合金耐腐蚀、强度大。则该合金不适合用作________(填字母)。
A．导线 B．门窗框
C．炉具 D．飞机外壳
解析：(1)A对，为车架、挡泥板、车后座、车座弹簧烤上一层漆，可以隔绝水和空气，能防止生锈。B对，为链条涂上机油，为轴承涂上凡士林，可以隔绝水和空气，能防止生锈。C对，对车把、车圈、车辐条进行电镀处理，可以隔绝水和空气，能防止生锈。D错，自行车存放在阴凉、潮湿的地方，铁与水、空气接触易生锈。
(2)铝在空气中，表面能生成致密的氧化膜，阻止内部金属进一步被氧化，所以家庭中的“钢精锅”能长期使用。
(3)从表格中可知，该合金具有密度小、机械性能好的特点，所以适合用作飞机外壳、门窗框。由于其熔点较高，所以适合用作炉具。但是其导电性不好，所以不适宜用作导线。
答案：(1)D　(2)铝表面生成致密的氧化膜，阻止内部金属进一步被氧化　(3)A
10．某化学兴趣小组按照如下流程进行“由镁铝合金制备硫酸铝晶体”的实验。

(1)向镁铝合金中加NaOH溶液反应的离子方程式为
________________________________________________________________________，
金属X的原子结构示意图为__________________，固体A的化学式为________。
(2)写出硫酸铝在水中的电离方程式：_____________________________________
______________________；操作②包含的步骤有蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥。
(3)该兴趣小组为测定镁铝合金中各组分的质量分数，设计如图装置，则需要测定的数据有________________________________________________________________________、
__________________。

解析：(1)向镁铝合金中加入足量NaOH溶液，Al和NaOH溶液反应生成可溶性的NaAlO2，镁不反应，发生反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑；镁的原子结构示意图为；向滤液中加入稀硫酸调节溶液的pH，得到Al(OH)3固体。
(2)Al2(SO4)3是强电解质，电离方程式为Al2(SO4)3===2Al3＋＋3SO。操作②包含的步骤有蒸发浓缩、冷却结晶(降温结晶)、过滤、洗涤、干燥。
(3)根据装置图知，需测得氢气体积，根据金属和氢气之间的关系式分析知，还需要测定镁铝合金的质量。
答案：(1)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　　Al(OH)3
(2)Al2(SO4)3===2Al3＋＋3SO　冷却结晶(降温结晶)
(3)氢气的体积　镁铝合金的质量(两空顺序可颠倒)

- 5 -