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1、金属材料 复合材料一、选择题1上海世博会中国馆的主体结构是用国产Q460钢制成的。下列有关Q460钢的说法可能不正确的是()A硬度比纯铁大B性能优于普通钢C熔点比纯铁高 D属于合金解析：选C。合金的硬度比其组分金属的大，熔点比其组分金属的低，故选C。2核反应堆的第一层护罩是锆锡合金外壳，第二层护罩是压力仓，第三层护罩是用最坚固的钢和混凝土制成的非常厚的球体。下列叙述错误的是()A锆锡合金、钢、混凝土都属于混合物B钢的硬度和熔沸点都高于纯铁C锆锡合金和钢属于金属材料，混凝土属于传统的硅酸盐材料D在高温下，钢和水蒸气可发生反应产生氢气解析：选B。钢是铁碳合金，其硬度大于纯铁，但熔点低于纯铁。3某化
2、学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案：铜铝混合物测定生成气体的体积方案：铜铝混合物测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是()A溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液B溶液A和B均可以选用稀硝酸C若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小D实验方案更便于实施解析：选B。铜铝混合物与盐酸或NaOH溶液反应时，均只有Al参加反应，因此A正确；若A、B均选用稀HNO3，则两种金属均可反应，方案中无固体剩余，B错误；当B选用浓HNO3时，铝钝化生成氧化膜，所测铝的质量偏大，则铜的质量分数偏小，C正确；方案需收集气体，并需要将其转化为标准状况，不如方案称固体质量方便
3、，D正确。4硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：将铜溶于硝酸中、先将铜与O2反应生成CuO，再溶于硝酸中、将铜溶于N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。下列认识或判断错误的是()A方法是最经济和环保的B方法中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好C方法需要消耗能源，对环境不产生污染D方法中N2O4既是氧化剂又是还原剂解析：选A。、都生成污染性气体，不生成污染性气体且HNO3全部转化为Cu(NO3)2。5CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法正确的是()A相对于途径，途径更好地体现了绿色化学思想BY可以
4、是葡萄糖溶液CX可能是SO2和SO3的混合气体D将CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体解析：选B。途径中会产生有毒物质SO2而途径不会，A错误；CuSO4与过量NaOH溶液反应会生成新制Cu(OH)2悬浊液，葡萄糖溶液能还原新制Cu(OH)2悬浊液生成Cu2O，B正确；CuSO4热分解过程中，铜元素价态降低，故必有化合价升高的元素，CuSO4中只有氧元素的化合价能升高，故X中必有O2，C错误；D项操作会导致开始得到的胆矾晶体失去结晶水，D错误。6铅的冶炼大致过程如下：富集：将方铅矿(PbS)进行浮选；焙烧：2PbS3O22PbO2SO2；制粗铅：PbOCPbCO；PbOCOPbCO
5、2。下列说法正确的是()A浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化B方铅矿焙烧反应中，PbS是还原剂，还原产物只有PbOC整个冶炼过程中，制取1 mol Pb共转移2 mol电子D将1 mol PbS完全冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳解析：选D。富集方铅矿的过程属于物理变化，A错；B项中还原产物除PbO外还有SO2；整个冶炼过程中，制取1 mol Pb共转移8 mol电子，C错。7已知酸性条件下有如下反应：2CuCu2Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物做了验证，实验操作和实验现象记录如下：加入试剂
6、稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓硝酸实验现象红色固体和蓝色溶液无色气体和蓝色溶液无色气体和蓝色溶液红棕色气体和蓝色溶液由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是()ACuBCu2OC一定有Cu，可能有Cu2OD一定有Cu2O，可能有Cu解析：选D。H2还原CuO生成红色固体，可能是Cu和Cu2O中的一种或两种，产物中加入稀H2SO4溶液变蓝和得到红色固体，证明产物中含Cu2O，在酸性条件下2CuCu2Cu，故不能证明产物中是否含有Cu。8(2016河北衡水模拟)部分氧化的FeCu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是()A滤液A中的阳离子为Fe2、Fe3、H
7、B样品中Fe元素的质量为2.24 gC样品中CuO的质量为4.0 gDV896解析：选B。根据题意，3.2 g滤渣一定是铜，而铜与Fe3不共存，故A中无Fe3，则A项错误；最后的3.2 g固体为Fe2O3，其中Fe元素的质量为2.24 g，B项正确；样品中Cu元素和O元素共5.76 g2.24 g3.52 g，则C项错误；2.24 g Fe元素不可能全是单质，故标准状况下生成的H2的体积小于896 mL，D项错误。二、非选择题9金属材料是使用最广泛的一种材料，从古代到现代，金属材料经历了几次较大的变革。请回答下列问题：(1)下面表格中的数据(铁和铜的某些物理数据)摘自某化学手册。金属颜色密度(
8、g/cm3)熔点()沸点()比热(kJ/kg)Fe银白色7.861 5352 7500.44Cu红色8.921 0832 5670.38由表可推知，人类最早使用的金属材料是_，请写出判断的理由：_。(2)考古中出土的青铜器、铁剑等往往锈迹斑斑。请完成下面铜、铁制品在自然条件下发生锈蚀的化学方程式：CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3FeO2H2O=Fe2O3nH2O(3)镁、铝是现代人常用的金属材料，这些活泼金属的冶炼方法是_法，工业生产中，镁的冶炼采用的反应物是_，铝的冶炼采用的反应物是_。解析：(1)由于铜的熔点低于铁的熔点，限于当时人类的冶炼条件，熔点低的铜先被人类利用。(2)采
9、用氧化还原反应的配平方法可以配平两个化学方程式。(3)活泼金属可采用电解法冶炼，冶炼不同的金属时，采用的原料的类别可能不同，但都是在熔融状态下进行的。答案：(1)铜铜的熔点低于铁的熔点(2)21111432n2(3)电解熔融氯化镁(或MgCl2)熔融氧化铝(或Al2O3)10(2016北京高三模拟)CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质)生产CuCl的工艺流程如下：物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Cu(OH)25.66.7Al(OH)33.84.7已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl，CuCl的溶液
10、用水稀释后可生成CuCl沉淀。(1)煅烧的主要目的是_。(2)操作为调节溶液的pH，范围为_，加入的物质X可以是_。ACuOBCu(OH)2CNaOH溶液 DCaCO3(3)滤渣的主要成分是_。(4)往滤液中加入食盐并通入SO2可生成CuCl，请写出反应的离子方程式：_。解析：(1)铜在废铜料中主要以铜单质的形式存在，综观整个流程图可知，CuCl需从溶液中提取，故煅烧的目的是将铜转化为溶于酸的氧化物。(2)调节溶液中的pH时，应保证使Fe3和Al3完全沉淀，而Cu2不能沉淀，故溶液的pH应为4.7pH5.6，加入的物质能消耗H，但不能在含铜离子的溶液中引入新的杂质，再结合后面反应中需加入NaC
11、l，符合要求的有ABC三项。(3)溶液的pH为4.7pH5.6时，Fe3和Al3完全转化为相应的氢氧化物沉淀，滤渣的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3。(4)根据题给的反应物和生成物，再结合氧化还原反应的基本规律可写出反应的方程式：2H2O2Cu2SO24Cl=2CuClSO4H。答案：(1)使铜转化为可溶于酸的氧化物(2)4.7pH5.6ABC(3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)2H2O2Cu2SO24Cl=2CuClSO4H11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。铝元素在周期表中的位置为_，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_。Al
12、Mg合金焊接前用NaOH溶液处理氧化铝薄膜，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。舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为_。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。80.0 g CuAl合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0 g，则合金中Cu的质量分数为_。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。结合下图信息推断该合金中除铜外一定含有_。解析：(3)因加入过量的氨水会发生反应
13、Cu24NH3H2O=Cu(NH3)424H2O，故得到的白色沉淀为Al(OH)3，物质的量为0.5 mol，据Al原子守恒可知Al的质量为13.5 g，则Cu的质量为66.5 g，Cu的质量分数约为83.1%。由图像可知，Fe3在pH1.9时开始沉淀，在pH3.2时沉淀完全，依次类推。pH3.4时才开始出现沉淀，说明溶液中没有Fe3，则一般也无Fe2，因为Fe2在空气中会被氧化成Fe3，此时的沉淀为Al(OH)3；pH7.0时过滤出的沉淀为Al(OH)3和Cu(OH)2；pH8.0时过滤出的沉淀为Ni(OH)2。答案：(1)第3周期第A族CO2Al2O32NaOH3H2O=2NaAl(OH)4Ar(其他合理答案均可)(2)吸氧腐蚀CaCO3或CaO(3)83.1%Al、Ni12某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质，过程设计如下：提出猜想问题1：在周期表中，铜与铝的位置很接近，铜不如铝活泼，
