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- 2021-08-24 发布
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葫芦岛一高中课外拓展训练 高一年级化学学科
用途广泛的金属材料
一、选择题(每小题4分,共48分)
1.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.导电导热性好 C.密度小 D.强度高
2.合金在推动人类文明中起到了重要的作用。下列说法正确的是( )
A.战国时期的青铜器由铜锌合金铸造而成
B.所有合金材料都具有较强的抗腐蚀能力
C.生铁的硬度大于钢的硬度,常用于锻造各种零件
D.改变原料的配比、改变生成合金的条件,可得到有不同性能的合金
3.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图所示的实验(每一步试剂均过量),由此可推知,硬铝的组成为( )
样品
A.Al,Cu,Mg,Si B.Al,Mg,Si,Zn C.Al,Fe,C,Cu D.Al,Si,Zn,Na
4.某金属与盐酸反应时,生成H2的质量与消耗金属质量的关系如右上图所示,此金属可能是( )
A.纯锌 B.纯铁 C.镁铝合金 D.铜铁合金
5.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:
某合金
铁
熔点(℃)
2 500
1 535
密度(g/cm3)
3.00
7.86
硬度(金刚石为10)
7.4
4.5
导电性(银为100)
2.3
17
还知该合金耐腐蚀,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
6.钢铁、铝合金、铜合金三种合金具有广泛的用途,下列说法正确的是( )
A.碳钢与生铁的主要成分相同,所以性能相同
B.镁铝合金可用于制造飞机、汽车等部件
C.铜合金具有优良的导电、导热性能,但耐腐蚀能力较差
D.铝铁合金具有很高的熔点,能用于制造火箭外层材料
7.世界上一次性建成的最长高速铁路——京沪高铁,计划于2011年6月底通车。列车时速高达380公里,车厢大部分采用铝合金材料制造,这是因为铝合金( )
A.比纯铝熔点高 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.质量轻,强度大,抗腐蚀能力比较强
8.下列有关金属或合金的说法正确的是( )
①合金中至少含两种金属;②合金中的元素以化合物形式存在;③合金中一定含有金属;④黄金具有非常好的延展性,但由于非常稀缺,所以不可能大量应用于产品包装;⑤合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高,抗腐蚀性能等也更好;⑥常温下汞是液体,所以汞应该属于非金属。
A.①②③⑤ B.①②④⑥ C.①③④⑤ D.③④⑤
9.金属及其制品在腐蚀介质中很容易被腐蚀,其使用寿命大为降低。因此只有对腐蚀介质中的金属及其制品采取防护措施,才能保证金属工艺设备的安全性和工农业生产顺利进行。下列对金属及其制品的防护措施中错误的是( )
A.铁锅用完后,用水刷去其表面的油污,置潮湿处保存
B.通过特殊工艺,增加铝制品表面的氧化膜厚度
C.对于易生锈的铁制品(如防护网)要定期涂刷防护漆
D.把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢
10.现有一块铝铁合金,欲测定其铝的质量分数,切下Wg合金,溶于盐酸中,再加入过量NaOH溶液,滤出沉淀,将沉淀在空气中充分灼烧,最后得到Wg红棕色粉末。则此合金中铝的质量分数约为( )
A.20% B.30% C.70% D.80%
11.某Mg—Al合金,放入足量HCl溶液中,生成H2的体积在标准状况下是2 240 mL;同质量该Mg—Al合金放入足量NaOH溶液中,生成H2的体积在标准状况下是2 016 mL。则合金中Mg、Al质量之比是( )
A.1:1 B.6:1 C.1:6 D.4:27
12.燃烧镁和某种金属组成的合金时,所形成氧化物的质量是反应前合金质量的2.3倍,则合金中的一种金属为( )
A.Be B.Li C.Na D.Al
二、非选择题(共52分)
13.(10分)物质的性质决定了物质的用途,下面列出了金属的几种性质:①导热性 ②导电性 ③还原性 ④延展性 ⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号。
(1)用铝锭制成包装用的铝箔。________
(2)用铝制成的高压铝锅。________
(3)用铁粉回收照相业废液中的银。________
(4)电信业中大量使用的铜丝、金属电缆。______
14.(10分)近年来,我国某些地区出现了私自开采黄金的现象。试回答下列问题:
(1)提炼黄金的过程一般要使用化学药品氰化物,其直接后果是( )
①污染水体;②破坏臭氧层;③危害工人的生命与健康;④破坏植被
A.①② B.①②③ C.②④ D.①③④
(2)古代的“药金”外观与金相似,常被误认为金子。它的冶炼方法如下:将ZnCO3、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热到800℃,得到金光闪闪的“药金”,则药金的主要成分是________,有关化学方程式为______________________。
(3)用“药金”制成的假金元宝欺骗人的事件屡有发生。下列能区别其真伪的方法是( )
A.测定密度 B.放入硝酸中 C.放入盐酸中 D.观察外表
15.(10分)某铝合金中含有元素铝、镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,设计了如下实验,请回答有关问题:
(1)称取样品a g(精确到0.1 g),称量时通常使用的主要仪器的名称是________。
(2)将样品溶解于足量的稀盐酸,过滤并洗涤滤渣。滤液中主要含有________,滤渣为________,溶解、过滤用到的玻璃仪器是____________________________________。
(3)向滤液中加过量的氢氧化钠溶液,过滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是_________________________。
(4)向步骤(3)的滤液中通入足量的二氧化碳气体,过滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是____________________________。
(5)将步骤(4)中所得的滤渣烘干并灼烧至恒重、冷却后称量,其质量为b
g。有关反应的化学方程式是________,原样品中铝的质量分数是________。
16.(11分)有一镁铝合金共21 g,把其加入到1 L 5 mol/L的盐酸中,共收集到标准状况下的气体22.4 L。
(1)关于合金的下列说法正确的有________。
a.合金只能由两种或两种以上的金属组成
b.合金的硬度一般比其组成成分金属的硬度大
c.镁铝熔成合金的过程是一个化学过程
d.合金的熔点一般比其组成成分的熔点低
e.合金具备金属的特性
(2)该合金中镁铝的质量分别为________、________。
(3)反应中共消耗5 mol/L的盐酸________L。
(4)向反应后的溶液中逐滴加入5 mol/L的NaOH溶液,若要使沉淀恰好达到最大值,需要加入NaOH________L。
(5)再加入NaOH溶液至足量,沉淀减少________g。最后剩余的沉淀是________,其质量是________ g。
17.(11分)某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究(已知铜元素的焰色反应呈绿色)。
(1)外观暗灰色,表皮光滑;
(2)在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈绿色,合金片熔化,但不滴落;
(3)取刮去表皮的合金10 g,放入足量的稀硫酸中,收集到标准状况下的H2 8.96 L;
(4)另取刮去表皮的合金10 g,放入足量的NaOH溶液中,也收集到标准状况下的H2 8.96 L。
试据此判断,该合金中一定含有的元素是________(写元素符号);可能含有的元素是________(填选项编号)。
a.Ag b.Mg c.Na d.Fe
如果该合金中只含2种元素,则二者的质量比是________。
1.B 2.D 3.A 4.D 5.A 6.B 7.D 8.D 9.A 10.B11.D 12. A
13.答案:(1)④ (2)① (3)③ (4)②
14解析:(1)提炼黄金所使用的氰化物为剧毒物质,危害工人的身体健康,排入环境会污染水体,破坏植被。(2)由题中所给信息可知,发生的反应为ZnCO3的分解,碳还原氧化锌和氧化亚铜,所得“药金”为铜锌合金。(3)利用金的不活泼性和铜锌合金中的锌较为活泼的性质,可用酸对其进行鉴别,能部分溶解的为“药金”, 也可用密度的大小对其进行鉴别。
答案:(1)D (2)铜锌合金 ZnCO3ZnO+CO2↑,C+2Cu2O4Cu+CO2↑,C+2ZnO2Zn+CO2↑ (3)ABC
15.解析:(1)称取a g样品使用的主要仪器为托盘天平。
(2)合金中Al、Mg可与盐酸反应生成AlCl3、MgCl2和H2,而Cu、Si不溶于盐酸,故样品溶于盐酸后过滤可得Cu、Si,滤液中主要含AlCl3和MgCl2。
(3)向(2)的滤液中加过量NaOH溶液,发生的反应为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Al3++4OH-===AlO+2H2O,过滤后滤液中含AlO、OH-。
(4)向含AlO、OH-的滤液中通入足量CO2,发生的反应为OH-+CO2===HCO、AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO,过滤可得Al(OH)3。
(5)所得b g固体为Al2O3,故合金中含Al的质量分数为×100%=%。
答案:(1)托盘天平 (2)MgCl2、AlCl3 Cu、Si 烧杯、玻璃棒、漏斗
(3)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Al3++4OH-===AlO+2H2O
(4)OH-+CO2===HCO,AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
(5)2Al(OH)3灼烧,Al2O3+3H2O %
16.答案:(1)bde (2)12 g 9 g (3)0.4 (4)1 (5)26 Mg(OH)2 29
17.解析:火焰呈绿色,说明有铜元素。等质量的合金与足量的稀硫酸或NaOH溶液反应放出H2的体积相同,说明一定含有铝,且不能再含有其他的活泼金属Na、Mg、Fe等。另外Na的熔沸点太低,不能与Cu熔合形成合金,则还可能含有不与稀硫酸和NaOH反应的Ag。该合金如果只含2种元素,则为Cu、Al。
2Al ~ 3H2
2 mol 3 mol
=0.4 mol
m(Al)= mol×27 g·mol-1=7.2 g
m(Cu)=10 g-7.2 g=2.8 g
m(Al)m(Cu)=7.22.8=187
答案:Cu、Al a m(Al)m(Cu)=187