人教版 必修1第三章 第三节 用途广泛的金属材料.docx
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人教版必修1第三章第三节用途广泛的金属材料
用途广泛的金属材料课时训练
一、单选题
1.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。
如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限。
之所以有先后,主要取决于
A.金属的化合价高低B.金属的活动性大小
C.金属的导电性强弱D.金属在地壳中的含量多少
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
金属使用主要取决于金属的冶炼技术,金属性越强需要的冶炼技术越高,金属性越弱需要的冶炼技术越低,而古代冶炼技术低,只能使用活泼性比较弱的金属,因此使用金属主要取决于金属的活动性大小,故B正确;
综上所述,答案为B。
2.钢铁是铁碳合金的总称,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
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,因此物理性质相同
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相同
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.普通钢主要含有铁和C;不锈钢由普通钢、镍、铬、钼等融合而成,故A错误;
B.不锈钢耐腐蚀性强于普通钢,故B正确;
C.都属于钢,但所含有的元素不同,物理、机械性能存在较大差异,故C错误;
D.不锈钢中含有的镍、铬、钼等元素使得不锈钢的化学性质有别与普通钢,故D错误;
故选:
B。
3.以下关于合金的说法,正确的是( )
A.合金的硬度一般比组成它的纯金属硬度大
B.合金的熔点一般比组成它的纯金属熔点高
C.硬铝是使用量最大,用途最广的合金
D.增加或减少某一合金元素的含量,合金的性能不会改变
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.与纯金属相比,合金的硬度一般比它的成分金属大,A正确;
B.与金属相比,合金的熔点一般比它的成分金属低,B不正确;
C.钢是是目前世界上使用量最大的合金,C不正确;
D.对合金而言,增加或减少某一元素的含量,合金的性能会发生改变,D不正确;
故选A。
4.下列有关金属及其合金的说法不正确的是()
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加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氧化膜,对内部金属起保护作用
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制成:
1角的为不锈钢,5角的为钢芯镀铜,1元的为钢芯镀镍,所以A选项是正确的;
B.生铁含碳量最高,普通钢次之,不锈钢最少.题目说法与事实相反,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,所以C选项是正确的;
D.铝表面覆盖致密的氧化物薄膜,对金属起保护作用,所以D选项是正确的。
答案选B。
5.我国高铁列车的车厢大部分采用铝合金材料,其原因是铝合金()
A.化学性质活泼
B.比纯铝熔点高,耐高温
C.质量轻、强度大、有较好的抗腐蚀能力
D.在自然界的含量丰富,容易获得
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.化学性质活泼,容易发生化学反应,不能做高铁车厢,A不合题意;
B.比纯铝熔点高、耐高温的性质,与做高铁车厢不相干,B不合题意;
C.质量轻、强度大、有较好的抗腐蚀能力,适宜做高铁车厢,C符合题意;
D.在自然界的含量丰富,但需采用电解法获得,所以获得困难,D不合题意;
故选C。
6.中华优秀传统文化涉及很多化学知识。
下列有关说法不正确的是()
A.“火树银花合,星桥铁锁开”中的“火树银花”涉及金属元素的焰色
B.古剑沈卢“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”中的“剂钢”是铁的合金
C.“以曾青涂铁,铁赤色如铜”中的“曾青”是铜盐
D.《天工开物》中有“至于矾现五金色之形,硫为群石之将,皆变化于烈火”,其中的“矾”指的是金属硫化物
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.焰色是某些金属元素的特征性质,不同金属元素的焰色不同,“火树银花”中的焰火颜色实质上是金属元素的焰色的体现,故A正确;
B.合金的硬度一般大于其成分金属的硬度,剑刃硬度较大,所以“剂钢”为铁碳合金,故B正确;
C.“曾青涂铁”是可溶性铜盐溶液与金属铁发生置换反应得到金属铜的过程,“曾青”是可溶性铜盐,故C正确;
D.矾是各种金属(如铜、铁、锌)的硫酸盐,不是金属硫化物,故D错误;
答案选D。
7.某合金与铁的物理性质比较如下:
硬度(金
刚石为100)
导电性
(银为100)
其他性质
某合金
2500
3.00
7.4
2.3
耐腐蚀
铁
1535
7.86
4.5
17
纯铁耐腐蚀
从以上性能看,该合金不适合制成()
A.导线B.门窗
C.炉具D.飞机外壳
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
从表格中总结,该合金具有密度小、机械性能好的特点,所以适合制作飞机外壳、门窗框。
由于熔点较高,所以适合制作炉具。
但是导电性不好,所以不适宜制作导线。
综上所述答案选A。
8.下列说法正确的是
A.用来制造储存氢气所用钢瓶的合金是储氢合金
B.不锈钢是最常见的新型合金
C.新型合金主要应用于航天航空﹑生物工程等领域
D.碳纤维复合材料属于新型合金材料
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.储氢合金是指一类能够大量吸收
,并与
结合成金属氢化物的材料,故A错误;
B.不锈钢属于铁合金,故B错误;
C.新型合金有质量轻、耐腐蚀、强度高等优点,是用于航空和舰艇的理想材料主要应用于航天航空﹑生物工程等领域,故C正确;
D.合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物,碳是非金属元素,碳纤维主要由碳元素组成,不属于合金,故D错误;
答案选C。
9.下列说法不正确的是
A.铝合金的硬度和强度均比铝单质的大
B.铝制器皿可长期盛放酸梅汤和碱水等
C.铝合金可用于制造汽车车轮的骨架等
D.硬铝是含有Al、Cu、Mg、Si、Mn等元素的铝合金
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据合金的特性可知,铝合金的硬度和强度均比纯铝的大,故A正确;
B.因铝和氧化铝均能与酸或碱发生反应,若用铝制器皿长期盛放酸梅汤和碱水等会因发生反应而使其腐蚀,故B错误;
C.铝合金质轻,强度大且热变形小,可广泛用于制造汽车车轮的骨架和飞机骨架等,故C正确;
D.硬铝是含有Al、Cu、Mg、Si、Mn等元素的铝合金,故D正确;
答案选B。
10.碳素钢的分类依据是
A.硬度B.含碳量C.用途D.机械性能
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
根据含碳量的不同,可把碳素钢分为低碳钢、中碳钢和高碳钢,答案选B。
11.下列有关合金的叙述正确的是
A.合金的机械强度比各成分金属的小B.合金的抗腐蚀性能都很好
C.合金没有固定的熔点D.多数合金比各成分金属的熔点低,硬度大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.合金具有良好的物理、化学或机械性能,硬度一般比它的各成分金属大,故A错误;
B.不是所有合金抗腐蚀能力都强,如生铁抗腐蚀能力弱于纯铁,是因为生铁合金中形成了原电池,加快了腐蚀,故B错误;
C.不同于纯净金属的是,多数合金没有固定的熔点,温度处在熔化温度范围间时,混合物为固液并存状态,由此可知,少数合金是有固定的熔点,故C错误;
D.合金具有良好的物理、化学或机械性能,硬度一般比它的各成分金属大,熔点一般比它的各成分金属低,故D正确;
答案选D。
12.钛和钛的合金具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。
根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是()
A.用来做保险丝B.用于制造航天飞机
C.用来制造人造骨D.用于家庭装修,做钛合金装饰门
【答案】A
【解析】
【分析】
物质的性质决定用途,钛和钛的合金有很多优良的性能,也有很多重要的用途。
【详解】
A.保险丝应该用熔点比较低的金属材料做,而钛及其合金熔点高,不适合做保险丝,故A错误;
B.因为钛和钛的合金密度小、可塑性好、易于加工,所以可用于制造航天飞机,故B正确;
C.因为钛合金与人体有很好的“相容性”,所以可用来制造人造骨,故C正确;
D.因为钛和钛的合金密度小、可塑性好、易于加工,所以可用于家庭装修,做钛合金装饰门,故D正确;
答案选A。
13.2018年10月21日,港珠澳大桥正式开通,该桥的建成创下多项世界之最,其中仅大桥主梁使用的钢材42万吨。
下列材料中不属于铁合金的是
A.生铁B.铁锈C.不锈钢D.铁锰合金
【答案】B
【解析】
【分析】
合金是由一种金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质,据此判断。
【详解】
A.生铁属于铁合金,A不选;
B.铁锈的主要成分是氧化铁,不是铁合金,B选;
C.不锈钢属于铁合金,C不选;
D.铁锰合金属于铁合金,D不选;
答案选B。
14.下列关于合金的说法正确的是
A.合金中至少含有两种金属元素B.合金中的金属元素以化合物的形式存在
C.合金中可能含有非金属元素D.合金的性质与其成分金属的性质完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.合金不一定含有两种或两种以上的金属元素,也可能是由一种金属与非金属熔合而成的,故A错误;
B.合金中的元素一般以单质的形式存在,故B错误;
C.根据A相分析,合金可以由两种或两种以上的金属元素熔合而成的,也可能是由一种金属与非金属熔合而成的,故C正确;
D.合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面不同于其成分金属,故D错误;
答案选C。
15.下列说法中不正确的是
A.生铁是铁的一种合金
B.合金是混合物
C.一般地说合金的熔点比它的各成分金属的熔点都高
D.铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性或碱性食物
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.生铁是铁和碳的一种合金,故A正确;
B.合金是一种金属与其它金属或非金属熔合而成的混合物,故B正确;
C.一般地说合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低,硬度比成分金属的大,故C错误;
D.铝与酸、碱都能反应放出氢气,铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性或碱性食物,故D正确。
答案选C。
16.下列关于合金的说法正确的是()
A.改变原料的配比、变更制造合金的工艺,可以制得具有不同性能的合金
B.储氢合金能大量吸收
,但不与
反应
C.古代留下大量的青铜器文物是由于青铜比纯铜硬度小,容易制成各种器皿
D.飞机机身使用的是铝合金而不是钢材,是因为钢材价格高
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.合金的性能与合金的原料配比及制造工艺有关,所以改变原料的配比、变更制造合金的工艺,可以制得具有不同性能的合金,故A正确;
B.储氢合金能大量吸收
,并与
结合成金属氢化物,故B错误;
C.一般合金的硬度大于其成分金属的硬度,青铜的硬度大于纯铜,故C错误;
D.镁铝合金的强度高、密度小,适合制造飞机机身,钢材的密度大,不利于飞机的起飞,故D错误;
答案选A。
17.下列说法错误的是
A.铝合金大量用于高铁建设
B.“玉兔二号”钛合金筛网轮的主要成分是非金属材料
C.制饭勺、饭盒,高压锅等的不锈钢是合金
D.商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎,该鼎属于铜合金制品
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.铝合金具有质地轻、强度高、抗腐蚀能力强等特点,可用于制造高铁车厢等,故A正确;
B.钛合金是金属材料,故B错误;
C.不锈钢是铁与镍、铬等形成的合金,故C正确;
D.后(司)母戊鼎为商代后期的青铜器,属于铜合金制品,故D正确;
答案选B。
二、填空题
18.
(1)制造运-20飞机使用了很多新技术和新型合金,这些新型合金的使用对飞机的性能起到了极为重要的作用。
下列材料能用于运-20飞机中器件的制造且合理的有__。
A.利用生铁制造运-20飞机的发动机
B.用镁铝合金制造运-20飞机的座椅
C.用不锈钢制造运-20飞机的电器线路的导线
D.普通钢制造运-20飞机上灭火器的外壳
(2)一种新型镁铝合金的化学式为Mg17Al12,科学家发现该合金具有储氢性能,是—种潜在的贮氢材料。
在氩气保护下,将一定比例的Mg、Al单质在一定温度下熔炼可获得该合金。
已知该合金在一定条件下完全吸氢的反应的化学方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al↑,得到的混合物Y(MgH2+Al)在一定条件下能释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是__。
②已知在5.0mol•L-1的HCl溶液中,混合物Y能完全释放出
。
1molMg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述浓度的盐酸完全反应,消耗盐酸的体积为__L。
【答案】BD防止Mg、Al被空气氧化14
【解析】
【分析】
【详解】
(1)A项,生铁含碳量高,质地脆且不能承受很高的温度,不能用于制造飞机发动机,错误。
B项,镁铝合金具有质坚量轻、密度低、散热性较好、抗压性较强、易于加工等性能,能用于制造运-20飞机的座椅,正确。
C项,不锈钢虽能导电,但其导电性不好,不宜用于制造运-20飞机电器线路的导线,错误。
D项,普通钢制造的容器具有较好的承压能力、抗冲击能力,适合制造灭火器的外壳,正确。
答案选BD;
(2)①由于
、
都易被空气氧化,所以制备镁铝合金时通入氩气的目的是防止
、
被空气氧化。
②
完全吸氢后得到的混合物为
和
,与盐酸反应的化学方程式为
、
,
消耗
,
消耗
,共消耗
,则所消耗
溶液的体积为
。
19.下列三种金属被发现、使用的先后顺序为铜、铁、铝。
(1)金属大规模被使用的先后顺序跟_____有关(填字母)
A.地壳中金属元素的含量B.金属的导电性C.金属的活动性
(2)目前,世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用,其目的是_____(填字母)
A.节约金属资源B.合理开采矿物C.防止钢铁锈
(3)将生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的洗槽中,观察到溶液变黄,并有无色气泡逸出。
①写出其中一个反应的化学方程式:
_____,其反应类型是_____。
②若要验证铁丝、铜、铝的还原性,你认为他还需要的另外两种溶液是_____、_____。
【答案】CAFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O(或Fe+2HCl=FeCl2+H2↑)复分解反应(或置换反应)硫酸锌溶液硫酸铜溶液
【解析】
【分析】
铁锈的主要成分是氧化铁,能与稀盐酸反应生成了氯化铁和水,氯化铁也能与单质铁反应生成氯化亚铁,过量的盐酸还会和铁反应产生氢气。
【详解】
(1)地壳里含量最高的金属是铝,但铝开发利用的时间比铜和铁晚,说明金属大规模开发、利用的先后顺序与地壳里金属含量无关,同时与金属的导电性也无关,而是与金属活动性顺序和金属冶炼的难易程度有关,故答案为C;
(2)废钢铁得到回收利用,其目的是节约金属资源,答案为A;
(3)①铁锈的主要成分是氧化铁,能与稀盐酸反应生成了氯化铁和水,过量的盐酸还会和铁反应产生氢气,反应分别为复分解反应和置换反应,故答案:
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O(或Fe+2HCl=FeCl2+H2↑);复分解反应(或置换反应);
②可把打磨过的铁丝分别插入硫酸锌溶液、硫酸铜溶液中,铁丝能置换出硫酸铜中的铜却不能置换硫酸锌中的锌,从而得到三种金属的活动性顺序为:
锌>铁>铜。
20.中国是世界上最早研究和生产合金的国家之一。
合金是被广泛使用的金属材料。
合金的熔点一般比它的成分金属熔点_______(填高或者低),合金的硬度一般比它的成分金属硬度___填大或者小)。
_______和_______是含碳量不同的两种铁碳合金。
【答案】低大生铁钢
【解析】
【分析】
【详解】
合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能,一般地说,合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低,硬度比它的各成分金属的大,合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制。
根据含碳量不同,把铁合金分为生铁和钢。
生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,钢是对含碳量质量百分比介于0.03%至2.0%之间的铁合金的统称。
21.汉代海昏侯国遗址考古发掘出大量珍贵文物.
(1)下面是首都博物馆展出的3件文物,其中由金属材料制成的是________(填序号).
A.金饼B.“大刘记印”玉印C.青铜雁鱼灯
(2)出土的铁质编磬锈蚀严重,金饼却依然金光灿灿,从物质性质的角度解释其原因:
______________.
【答案】
(1)AC
(2)铁的化学性质比金活泼
【解析】
试题分析:
(1)A.金饼的主要成分是金,属于金属材料,故正确;B.“大刘记印”玉印是硅酸盐产品,属于无机非金属材料,故错误;C.青铜属于合金,是金属材料,故正确。
故答案为AC;
(2)金化学性质不活泼,常温下不易和其他物质反应,铁比金活泼,所以在自然界中铁更易与其它物质反应,所以更易被腐蚀。
故答案为金化学性质不活泼,常温下不易和其他物质反应,铁比金活泼。
考点:
考查金属材料及其应用;金属的化学性质
22.合金是重要的金属材料。
(1)下列物品所使用的主要材料属于合金的是(填字母序号,下同)。
A.青花瓷瓶B.橡胶充气艇C.不锈钢锅
(2)生铁是常用的合金,生铁属于(填“纯净物”或“混合物”)。
(3)黄铜是铜锌合金,将纯铜片和黄铜片互相刻画(如图所示),纯铜片上留下明显的划痕,说明。
(4)黄铜渣中约含
、
、
、
,其余为杂质.处理黄铜渣可得到硫酸锌,其主要流程如下(杂质不溶于水、不参与反应):
已知:
;
①II中反应的化学方程式为;
②下列说法正确的是。
a.I、II中的操作均包含过滤b.溶液A中
的质量大于
c.溶液A的质量小于溶液Bd.溶液C中溶质的质量分数小于溶液B
【答案】
(1)C
(2)混合物(3)黄铜硬度比纯铜大
(4)①Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;②abc(2分)。
【解析】
试题分析:
(1)由2种或两种以上的金属或金属和非金属熔合而成的具有金属特性的物质是合金,A.青花瓷瓶属于硅酸盐,A错误;B.橡胶充气艇属于有机合成材料,B错误;C.不锈钢锅属于合金,C正确,答案选C。
(2)生铁是常用的合金,合金属于混合物,因此生铁属于混合物。
(3)黄铜是铜锌合金,将纯铜片和黄铜片互相刻画(如右图所示),纯铜片上留下明显的划痕,这说明黄铜硬度比纯铜大。
(4)①铜与稀硫酸不反应,其余均反应,则溶液A中含有剩余的稀硫酸,产生的硫酸锌和硫酸铜。
锌的金属性强于铜,和硫酸铜发生置换反应,则II中反应的化学方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;
②a.铜不溶于水,需要过滤,因此I、II中的操作均包含过滤,a正确;b.由于氧化锌的质量分数大于氧化铜,生成的硫酸锌质量大于硫酸铜,因此溶液A中ZnSO4的质量大于CuSO4,b正确;c.由于锌的相对原子质量大于铜,与硫酸铜溶液反应后,溶液质量增加,即溶液A的质量小于溶液B,c正确;d.溶液C是硫酸锌的饱和溶液,其中溶质的质量分数大于溶液B,d错误,答案选abc。
考点:
考查合金的判断、物质制备流程图分析
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