高一化学用途广泛的金属材料测试题及答案解析

高一化学用途广泛的金属材料测试题及答案第三节用途广泛的金属材料5分钟训练(预习类训练,可用于课前1.下列物质中,不属于合金的是(A.硬铝B.黄铜C.钢铁D.水银思路解析:硬铝是镁铝合金、黄铜是铜锌合金、钢铁可认为是铁碳合金,只有水银是汞单质。答案:D2.下图是金属材料用于日常生活与生产的示例,请指出它们主要使用的是什么金属材料。思路解析:飞机对材料的要求较高,其中密度小是主要特性,所以选铝合金;手术刀具要耐腐蚀、强度要大,所以通常选用不锈钢;自行车是普通老百姓出行的工具,用普通钢材就足够了,但现在随着人们生活水平的提高,对自行车的要求也不断提高,所以新式自行车也不断采用一些质轻、强度大、色彩艳丽的合金材料;奖杯根据比赛的重要性,可以是塑料、铝合金、铜及银甚至金等各种材料;钳工工具对强度和耐腐蚀性、耐磨性能及韧性都有较高要求,所以通常用特种钢材或不锈钢;残疾人使用的助步车一方面要轻便,同时也要有较高的安全性,所以用的是合金钢。答案:飞机用铝合金、手术刀用不锈钢、自行车用普通钢材、钳工工具用特种钢或不锈钢、助步车用合金钢、奖杯则视需要可采用价值不等的各种材料。3.铜的合金是我国古代劳动人民最早使用的金属合金,根据其组成的不同,人们又常常将它们称为青铜、黄铜、白铜。请写出它们的组成成分。思路解析:关于铜合金的材料很多,本题只要求写出其组成成分,查阅教材即可得出答案。答案:见下表。名称青铜黄铜白铜成分铜、锡及少量的铅铜、锌及少量锡、铅、铝等铜、锌、镍及少量锰10分钟训练(强化类训练,可用于课中1.人体内所必需的下列元素中,因摄入量不足而导致骨质疏松的是(A.KB.CaC.NaD.Fe思路解析:此题是生活常识,缺钙可导致骨质疏松。答案:B2.随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是(A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极思路解析:重金属中毒是非常严重的环境污染问题,与其他选项进行比较后可以发现,其他原因都是比较次要的原因。答案:B3.我国历史悠久,文化灿烂,文物众多。由于历史的原因,造成众多文物流失。2000年5月,在香港拍卖会上,保利集团花费3000多万港币购回火烧圆明园时流失的国宝——铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器放置时间较长,容易出现铜绿,其主要成分是Cu2(OH2CO3。这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去依然熠熠生辉,不生锈,下列对其原因的分析,最可能的是(A.它们的表面都镀上了一层耐腐蚀的黄金B.环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C.铜的金属活动性比氢小,因此不易被氧化D.铸造这些国宝用的铜不是纯铜,是铜的合金,成分不同,性质不同造成的思路解析:铸造这些国宝用的铜不是纯铜,是银、铜、锌等金属的合金,使得其中的铜不易生锈。答案:D4.钢和铁都是含有多种元素的合金,除了铁之外,碳是最主要的合金元素之一,它对钢和铁的性质有何影响?思路解析:根据含碳量的不同区分钢和铁,含碳量较少的是钢,含碳量较高的是铁;而钢又可以根据其中碳的含量分为高碳钢、中碳钢和低碳钢。它们主要影响到合金的硬度、强度、韧性和加工性能、耐磨性能等。答案:要影响到合金的硬度、强度、韧性和加工性能、耐磨性能等。5.哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作为固体燃料。加热铝粉使其氧化并放出大量热量,促使混合物中另一种燃料分解。m摩尔高氯酸铵分解时除产生2m摩尔水蒸气和m摩尔氧气外,其他组成元素均以单质形式放出,因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及的化学方程式:(1__________________________________________________________________________。(2__________________________________________________________________________。根据此反应原理,1摩尔高氯酸铵分解所产生的气体有_______________摩尔。思路解析:铝粉燃烧反应是同学们熟悉的反应,它不是本题的难点,高氯酸铵的分解才是本题的关键。高氯酸铵分解,反应物就是本身,产物已知有水蒸气和氧气,根据元素守恒,产物中还缺少氮元素和氯元素,根据已知信息,它们是氮气和氯气。高氯酸铵的配平,可首先暂定高氯酸铵、水蒸气和氧气的化学计量数为1、2、1,再根据氧化还原守恒规律或氮、氯原子守恒来配平氮气和氯气的化学计量数,最后同时扩大2倍即得答案。答案:(14Al+3O2====2Al2O3,ΔH0(22NH4ClO4(s====N2(g+Cl2(g+2O2(g+4H2O(g4快乐时光毕业考试侦探学校举行毕业考试,有一个问题是:“公路上有一辆汽车飞驰,没有开灯。突然之间,有一个穿黑衣服的醉鬼走到路中间。这时没有路灯,也没有月亮。眼看那个人就要被汽车撞倒,但汽车忽然刹住了,是什么原因?”有人答:“因为醉鬼的眼睛发光。”还有人答:“因为醉鬼大声叫喊。”都不对。正确的答案是:当时是白天。30分钟训练(巩固类训练,可用于课后1.铝硅合金(Si13.5%在凝固时收缩率很小,因而这种合金适合铸造。有下列三种晶体:①铝,②硅,③铝硅合金,它们的熔点由低到高的顺序是(A.①③②B.③①②C.③②①D.②①③思路解析:合金的熔点一般比其组成金属的熔点都要低,所以最低的是铝硅合金。硅晶体是熔点极高的晶体。答案:B2.根据金属的不同分类方法可知镁、铝都属于(A.黑色金属B.轻金属C.稀有金属D.有色金属思路解析:镁和铝的密度都很小,所以都是轻金属;镁和铝都不是黑色金属而是有色金属。答案:BD3.合金在现代生产、生活中应用非常广泛,因为它有许多优良的特性。下列关于合金性质的说法错误的是(A.多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高B.多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低C.合金的密度一般比其各成分金属的密度小D.合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质不同思路解析:合金与其成分金属相比,表现出“一高两低”,即“硬度高、密度低、熔点低”,但化学性质与其成分金属的差别不大。答案:D4.对物质性质进行研究的基本程序是:观察物质的外观性质→预测物质性质→设计实验→观察实验现象→对实验现象进行分析、解释→得出结论。其中预测物质的性质在整个程序中起着重要的作用。K与Na在性质上具有很大的相似性,但K比Na的活泼性强。下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中正确的是(A.因为K的活泼性强,比钠更容易与空气中的氧气和水蒸气反应,所以钾也应该保存在煤油中B.K在空气中可以被空气中的氧气氧化,且产物是K2OC.K与水能够反应,但不如Na与水的反应剧烈,但产物都有氢气D.K可以与水剧烈反应,生成氧气思路解析:K的活泼性比钠的强,K更容易与空气中的氧气和水蒸气反应,所以钾也应该保存在煤油中。K在空气中可以被空气中的氧气氧化,但产物不是K2O,而是复杂的氧化物。K与水比Na与水的反应更剧烈,产物是氢气而不是氧气。答案:A5.近期《美国化学会志》报道,中国科学家以二氧化碳为碳源,金属钠为还原剂,在470℃、80MPa下合成出了金刚石,具有深远的意义。下列说法错误的是(A.由二氧化碳合成金刚石是氧化还原反应B.该反应中二氧化碳完全被还原为金刚石C.钠被氧化最终生成碳酸钠D.通常情况下,二氧化碳不可能转化为金刚石思路解析:二氧化碳转化成金刚石的过程中,有一部分碳原子转化成了金刚石,另一部分变成了碳酸钠。答案:B6.实验室中,要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来,适宜用的试剂是(A.NaOH溶液B.Ba(OH2溶液C.盐酸D.氨水思路解析:因为Al(OH3溶于强酸、强碱,而不溶于弱碱,所以选D。答案:D7.可用作磁性材料的物质是(悦考网思路解析：四种铁的化合物中，只有Fe3O4具有磁性。答案：C8.一般来说，多数合金(以硬铝为例与其各成分金属相比较，合金的熔点____________，合金的强度和硬度都比纯铝_______________，其密度_______________。思路解析：一般来说，多数合金与其各成分金属相比较，合金的熔点低于其成分金属的熔点;强度和硬度则比其成分金属大。答案：较低较大较小9.用镁铝合金的废料头、稀硫酸、氢氧化钠溶液制取MgCl2溶液和Al2(SO33溶液，只需通过四步反应完成，请依次写出其化学方程式：(1____________________________________。(2________________________________。(3____________________________________。(4________________________________。思路解析：首先要利用镁和铝的性质不同，将镁和铝分离开，然后再按照要求通过一定化学反应制备目标产物。所利用的反应规律在初中化学里同学们已经学过了，此处实际也是一个复习过程。答案：(12Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑(22NaAlO2+H2SO4+2H2O====Na2SO4+2Al(OH3↓(32Al(OH3+3H2SO4====Al2(SO43+6H2O(4Mg+2HCl====MgCl2+H2↑10.有五种黑色粉末：铁粉、炭粉、氧化铜、硫化亚铁、二氧化锰，用一种试剂即能将它们鉴别开，这种试剂是_______________。思路解析：选用一种试剂即能与这些物质分别反应，又能产生不同的现象，才宜于鉴别。可选与其他物质反应较少的二氧化锰作为切入口，中学里学到的二氧化锰的反应是它与浓盐酸反应生成氯气。浓盐酸分别与其他物质反应也有不同的现象产生。浓盐酸与铁粉反应，有气体放出，溶液颜色变浅绿。氧化铜与浓盐酸反应，溶液颜色变蓝。硫化亚铁与浓盐酸反应，悦考网溶液颜色变浅绿，同时有臭鸡蛋气味的气体放出。二氧化锰与浓盐酸反应，有刺激性气味的气体放出。炭粉与浓盐酸不反应。答案：浓盐酸11.钛(Ti因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与常见的非金属单质反应，钛是航空、军事、电力等方面的必需原料。地壳中含钛铁矿石之一是金红石(TiO2，目前大规模生产钛的方法是：第一步：金红石、炭粉混合，在高温条件下，通入Cl2制得TiCl4和一种可燃气体，该反应的化学方程式为__________________________________________________________，该反应的还原剂是____________________________________。第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。(1写出此反应的化学方程式____________________________________________________。(2简述从上述所得产物中获得金属钛的步骤。思路解析：(1第一步反应的反应物有TiO2、Cl2和C，产物有TiCl4和另一种可燃气体，从元素守恒来看，可燃气体中只能有C和O，那么它是CO还是CO2呢?在高温条件下，CO2的稳定性不如CO，即在高温条件下应为CO。第二步反应是置换反应，比较容易给出方程式。(2反应中可能用到过量的金属镁，因钛不溶于强酸，所以可以用强酸将镁与钛分离开。答案：第一步：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2COC第二步：(12Mg+TiCl42MgCl2+Ti(2因钛不与强酸反应，所以可将上述产物溶于过量的盐酸中，然后过滤洗涤，即可得到纯净的钛。12.在铝质易拉罐中收集满CO2气体，然后在其中倒入10mL浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，发现易拉罐突然变瘪了。(1试解释易拉罐变瘪的原因。(2经过一段时间之后，又可以观察到的现象是什么。(3解释后一现象的原因。