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1、第三节 用途广泛的金属材料(时间45分钟满分100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题只有1个选项符合题意，每小题5分，共50分)1.铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达99.999 9%的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁和碳合金的总称，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(B)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【解析】：铁的应用，经历了铁普通钢不锈钢等的演变过程。人们设法减少生
2、铁中的碳元素并增加硅、锰等元素，把铁转化为钢，改善了铁的性能，使钢铁成为工业社会的支柱。但是，由于其中残留着其他杂质，钢铁很容易锈蚀。而不锈钢是在普通钢的基础上，加入铬、镍等多种元素炼制成的钢材，它在空气中能保持金属光泽，也就是具有不生锈的特性。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。综上所述，不锈钢具有优良的性能，在很多方面不同于普通钢，故选项B正确。2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下图所示，此金属可能是(D)A纯锌 B纯铁C镁铝合金 D铜铁合金【解
3、析】：首先由图可知，消耗金属质量为30 g时，产生氢气的质量为1 g，即0.5 mol。用极值法：假设每一种金属都与酸反应产生0.5 mol H2，然后分别计算出消耗金属的质量。A项需32.5 g，B项需28 g，C项需129 g，D项大于28 g。故选D。3下列有关金属或合金的说法正确的是(D)合金中至少含两种金属合金中的元素以化合物形式存在合金中一定含有金属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常温下汞是液体，所以汞应该属于非金属A BC D【解析】：对合金概念的理解，应注意以下几点：合金是金属与金属
4、(或非金属)熔合形成的，所以一定是混合物；合金中至少含有一种金属，同时也可能含有非金属；合金具有金属通性，且有许多优良的性能，在某些方面优于纯金属。由于黄金非常稀缺，故不可能大量应用于产品包装；常温下汞虽然为液体，但由于汞的化学性质非常活泼，具有金属的通性，故汞属于金属。4.某合金与铁的物理性质比较如下:熔点/密度/gcm-3硬度(金刚石为100)导电性(银为100)其他性质某合金25003.007.42.3耐腐蚀铁15357.864.517纯铁耐腐蚀从以上性能看,该合金不适合做(A)A.导线B.门窗C.炉具D.飞机外壳5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(B)A碳钢
5、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解析：碳钢和生铁都是铁碳合金，二者含碳量不同，所以性能差异很大，A错误；镁铝合金具有质地轻、硬度大、耐腐蚀等性能，决定了其能用于制造飞机、汽车等部件，B正确；铜是不活泼金属，其合金性质稳定、耐腐蚀能力很强，C错误；一般合金的熔点比成分金属的低，铝铁合金的熔点低于单质铁的熔点，不能用于制造火箭外层材料，D错误。6下列说法正确的是( C )A青铜是我国使用最早的合金，也是目前使用最广泛的合金B不管哪种铜合金都含有铜元素，所以它们的性
6、质也和金属铜一样C我们日常生活中用到的铜合金制品主要是黄铜制的D各种铜合金都有良好的导电、导热性【解析】：我们目前使用最广泛的合金是铁合金，A错。合金因其构成元素及配比的不同，性质各异，B错。黄铜的性质使其宜于制造日用品，C对。白铜的导电、导热性很差，D错。7在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备单质铜，有下列两种途径：FeH2Cu CuOCuSO4Cu若用这两种方法制得等量的铜，则下列有关说法符合实际情况的是(A)A消耗氧化铜的质量相同 B消耗铁的质量相同C消耗硫酸的质量相同 D生成硫酸亚铁的质量相同【解析】：制备1 mol Cu 需要 1 mol CuO，而H2还原 CuO 时需要先用
7、 H2 排除体系内的空气，冷却时也需要继续通 H2，因此需要 H2 的量远大于 1 mol ，即消耗的Fe、H2SO4 均比第种方法多。8金属材料在日常生活以及生产中有着广泛运用。下列关于金属的一些说法不正确的是(B)A合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D越活泼的金属越难冶炼【解析】：工业上冶炼镁采用的是电解熔融氯化镁的方法；冶炼铜的方法较多，大多使用的是热还原法，也可以使用生物炼铜等绿色环保的方法。9某同学设计了如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数：下列说法中不正确的是(C)A合金的熔点比其
8、成分金属低，通常比成分金属具有更优良的金属特性B铜银都能与稀硝酸反应，收集到的V L气体可能全为NOC操作是过滤，操作是洗涤，操作应是烘干D根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数【解析】：不论是浓HNO3还是稀HNO3，用排水法收集到的气体一定全部是NO；W g固体为AgCl，由于AgCl具有热不稳定性，故操作应是低温干燥而不是烘干，C项错误。根据反应收集的气体体积，利用电子守恒及质量关系列式可求得Ag的质量分数。二、非选择题：本题包括4小题，共50分10(每空3分，共12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：导热性导电性还原性延展性具有金属光泽。请在下面金属用途
9、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。_答案：(1)(2) (3) (4)11（除标注外，每空2分，共12分）化学对人类社会进步和发展的贡献之一是发现和研制了各种材料，如金属就是我们生活中不可或缺的重要材料，根据你学过的有关金属的知识，回答下列问题：(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，铜常用于制造货币的原因可能是_(填序号)。A铜的熔点不是太高，易于冶炼，铸造成型B铜的性质不活泼，不易被腐蚀C我国较早掌握了湿法冶炼铜的技术D自然界有大量的游离态的铜(2
10、)钢铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是_(填名称)，铁的氧化物常见的还有_、_。(填化学式)(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但是该氧化膜易被酸碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为_。答案：(1)ABC（3分）(2)氧化铁FeOFe3O4(3)Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O（3分）12（每空3分，共12分）铜器久置，表面会生成一层绿色固体，某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。查阅相关资料后，得知该绿色物质是碱式碳酸铜。该小组同学利用如图装置进行实验，探究碱式碳酸铜的分解产物。对试管内的绿色固体进行加热至完全
11、分解，观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀盐酸。观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。请回答下列问题：(1)加热后试管中剩余的黑色物质是_。(2)写出该绿色物质受热分解的化学方程式：_。(3)上述实验步骤中反应的离子方程式为_。(4)实验装置最后的干燥管的作用是_。【解析】：根据无水硫酸铜变蓝，可知反应中有水生成，根据澄清石灰水变浑浊，可知有CO2生成，根据黑色固体溶于稀盐酸溶液变蓝色，插入铁丝后有红色物质析出，知黑色物质
12、应是CuO。答案：(1)CuO (2)Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2(3)Cu2Fe=CuFe2 (4)防止空气中CO2进入广口瓶13(除标注外，每空3分，共14分)合金是建造航空母舰的主体材料。(1) 航母升降机可由铝合金制造。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为_。AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为_。焊接过程中使用的保护气为_(填化学式)。(2)航母舰体材料为合金钢。航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为_。(3) 航母螺旋桨主要用铜合金制造。为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调节pH，当pH3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合题图信息推断该合金中除铜外一定含有_。【解析】：(1)铝土矿的主要成分是氧化铝，提取铝的过程是：氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，再向溶液中通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀，加热使沉淀分解可得到氧化铝，最后电解得到铝。镁能与氧气、二氧化碳、氮气等气体发生反应，所以焊接时必须使用Ar等稀有气体作保护气。(2)在炼铁时加入氧化钙
