2019-2020年高中化学第三章金属及其化合物第3节用途广泛的金属材料课时作业新人教版.doc

2019-2020年高中化学第三章金属及其化合物第3节用途广泛的金属材料课时作业新人教版一、选择题1(xx三亚高一检测)以下关于合金的说法不正确的是(B)A合金的硬度往往大于它的纯金属B合金的熔点高于它的成分金属C青铜是我国使用最早的合金D钢是使用量最大、用途最广的合金2两种1价金属形成的合金7.8 g，与足量水反应后生成0.2 g氢气，此合金可能是(D)ALiNa合金BNaK合金CLiK合金DLiRb合金解析：设此合金为R，其相对原子质量为M。2R2H2O=2ROHH22M 27.8 0.2M39，所以此合金中一种成分的相对原子质量大于39，另一种小于39。3(xx四川省遂宁市高)下列有关金属及其合金的说法不正确的是(B)A生铁和合金钢中都含碳B碳素钢中含碳量越高，其硬度越大韧性越好C青铜是我国使用最早的合金D目前我国流通的硬币是由合金材料制造的解析：生铁和合金钢中都含碳，故A正确；碳素钢中含碳量越高，其硬度越大韧性差，故B错误；我国使用最早的合金是青铜，故C正确；目前我国流通的硬币是由合金材料制造的，1角的为不锈钢，5角的为钢芯镀铜，1元的为钢芯镀镍，故D正确。4下列用途主要体现铝的物理性质的是(C)家用铝锅制盛浓硝酸的容器制导线焊接钢轨制包装铝箔做防锈油漆制成合金作制造飞机的材料ABCD解析：因为金属铝具有良好的导热、导电性，故可制作家用铝锅和输电线路的导线；铝的密度小、延展性好，可制包装铝箔；铝合金的密度小、强度高，可作飞机、火箭等航空制造业的材料；制盛浓硝酸的容器是利用了铝被钝化的化学性质；焊接钢轨是利用了铝热反应，做防锈油漆是利用了铝是活泼金属的化学性质。5(xx湖南省五市十校高三联考)将7.8 g镁铝合金完全溶于适量的稀硫酸，产生标准状况下的气体8.96 L，在所得溶液中加入足量的稀氨水，过滤，洗涤，将滤渣充分灼烧所得固体质量为(A)A14.2 gB21.4 gC5.8 gD4 g解析：设合金中Mg、Al的物质的量分别是x、y产生氢气的物质的量是8.96 L/22.4 L/mol0.4 mol，根据得失电子守恒，则2x3y0.4 mol20.8 mol，所得溶液中加入足量氨水生成沉淀后，再灼烧，最终得到MgO、Al2O3，所以固体增加的质量是O原子的质量，O原子的物质的量是x3/2y(2x3y)/20.4 mol，所以最终得到固体的质量是7.8 g0.4 mol16 g/mol14.2 g，答案选A。6现有一块铝铁合金，欲测定其铝的质量分数，切下W g合金，溶于盐酸中，再加入过量的NaOH溶液，滤出沉淀，将沉淀在空气中充分灼烧，最后得到W g红棕色粉末。则此合金中铝的质量分数为(B)A20%B30%C70%D80%解析：解答本题可按下面的流程图来进行分析，二、非选择题7(1)选择填空：将铝的用途与性质搭配起来(每个选项只选用一次)。A质轻B延展性好C易导热D易导电E氧化时放热太阳能热水器：_C_；飞机：_A_焊接铁轨：_E_；电缆：_D_；铝箔：_B_。(2)佛山是有色金属之乡，其中铝合金材料的产量约占全国的一半。铝合金材料属于_混合物_(填“纯净物”、“混合物”或“单质”)。解析：(1)铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好。铝合金硬度大质轻，是制造飞机的良好材料。铝被氧化时放热可作铝热剂，因而可用来焊接铁轨。铝用作电缆和铝箔则分别是由于其导电性和延展性好。(2)合金是由一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质，是混合物。8已知合金A由两种常见金属组成。为测定其组成，某同学的实验流程如图所示：请回答：(1)过程中分离C和E的化学实验基本操作是_过滤_；(2)溶液H中所含的阳离子有_Al3、H_(用离子符号表示)；(3)已知活泼金属可把比其活泼性差的金属从其氧化物中置换出来，则合金A与D在高温下反应的化学方程式_2AlFe2O3Al2O32Fe_。解析：(1)分离固体与溶液采用过滤的方法。(2)溶液H中加入过量氨水生成沉淀F，说明F是氢氧化物沉淀，再由E加适量盐酸生成F，F在过量盐酸中不沉淀而生成溶液H，说明F是Al(OH)3，F溶于过量盐酸，所得溶液中的阳离子是Al3和H。(3)由沉淀C的颜色知C为Fe(OH)3，则D是Fe2O3，则合金是FeAl，Al在高温下可置换出Fe。9某课外活动小组收集了一种合金进行研究。(1)外观暗灰色，表皮光滑。(2)在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色；合金片熔化，但不滴落。(3)取刮去表皮的金属10.0 g，放入足量H2SO4中，收集到标准状况下的H2 9.96 L。(4)另取刮去表皮的金属10.0 g，放入足量NaOH(aq)中，也收集到标准状况下的H2 9.96 L。试据此判断，合金中一定含有的元素是_Cu、Al_(写元素符号)，下列元素可能含有的是_a_(填选项编号)。aAgbMgcNadFe如果该合金中只含两种元素，它们的质量比是_m(Cu)m(Al)14_。解析：焰色反应呈绿色，表明此合金中含有铜。相等质量的合金分别与H2SO4(aq)或NaOH(aq)反应，放出等体积的H2，表明该合金中含有两性金属铝，且不再含有比铜活泼的金属，否则与酸反应放出的H2多。2Al3H254 g 67.2 Lm(Al)9.96 Lm(Al)8.00 g，则m(Cu)10.0 g8.00 g2.0 g，m(Cu)m(Al)14。10(xx届山西省平遥中学)在标准状况下，进行甲、乙、丙三组实验，三组实验各取30mL同浓度的盐酸，加入同一种镁、铝混合物粉末，产生气体，有关数据列表如下：实验序号甲乙丙合金质量/mg5107651020气体体积/mL560672672(1)甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是过量的？_甲_，理由是_乙组增加镁铝合金粉末的质量，生成的氢气量增加_。(2)盐酸的物质的量浓度_2 mol/L_。(3)混合粉末中Mg的物质的量为_0.01 mol_，Mg、Al的物质的量之比为_11_。解析：(1)对比甲乙数据，加合金质量为765 mg时生成氢气比甲中多，说明甲中盐酸过量，对比乙丙数据，加1020 mg合金时氢气的体积不变，说明加入765 mg合金时盐酸己完全反应。(2)加入1020 mg镁铝合金时，最多只能生成672 mL的氢气，说明盐酸最多只能产生672 mL的氢气，所以就672 mL来计算盐酸的物质的量，气体的物质的量为：0.03 mol，根据方程式，可计算出HCl的物质的量为0.03 mol20.06 mol，盐酸的物质的量浓度为：2 mol/L；(3)由于甲组中，盐酸是过量的，所以用甲组来计算，设Mg的物质的量为x，Al的物质的量为y，生成气体的物质的量为：0.025 mol，依题意得：24x27y0.510 g；xy0.025 mol；解方程组得：x0.01 mol；y0.01 mol，所以物质的量之比为11。能 力 提 升一、选择题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。三种金属被人类开发利用的大致年限如下，之所以有先后，主要取决于(D)A金属的导电性强弱B金属在地壳中的含量多少C金属的化合价高低D金属的活动性强弱2汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国新科学家杂志最近发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法不正确的是(C)A汞合金是一种具有金属特性的物质，易导热导电B汞合金的强度和硬度比锡的大C汞合金的熔点比汞的低D汞合金的毒性远低于汞的毒性解析：合金是金属与金属或非金属熔合成的具有金属特性的物质，所以A项正确；合金一般比成分金属的强度和硬度都大，所以B项正确；而长期使用中未见中毒现象，说明了它比汞的毒性要低；只有C项不正确，补牙的结果是得到强度较大的固体，所以汞合金应不是呈液态，即其熔点不会比汞的低。3下列关于合金的说法中错误的是(D)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合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质有所不同D合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质完全不同解析：大多合金具有优良的机械性能，其成分金属仍保持原有的部分化学性质。4宋代沉船“南海一号”终于重见天日。随“南海一号”出水的金手镯、鎏金腰带、金戒指等首饰都比较粗大，像鎏金腰带长1.8米，手镯比拇指粗，有四两重等。某同学怀疑“金手镯、鎏金腰带、金戒指”等黄金首饰中含铜锌合金，他设计了如下检验方案，其中不合理的是(D)A灼烧观察是否变色B放入盐酸中观察是否产生气泡C放入稀硝酸中观察溶液颜色的变化D放入王水(浓硝酸和浓盐酸以1：3体积比组成的混合液)中看是否溶解解析：本题考查金、铜、锌的检验方法。灼烧时只有铜、锌能与O2反应分别生成黑色的CuO、白色的ZnO；锌能与盐酸反应，铜、锌能与稀HNO3反应，而王水具有强氧化性，不仅能溶解铜锌合金，也能溶解真金，因此D项无法检验。5所谓合金，一般是指不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔沸点，其中不能形成合金的是(C)NaCuAlFe熔点/97.51 0836601 535沸点/8832 5952 2003 000ACu和AlBFe和CuCFe和NaDAl和Na解析：铁和钠没有共同的熔、沸点范围。6某合金与铁的物理性质的比较如下表，还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能来看，该合金不适合做(A)熔点/密度/(g/cm3)硬度(金刚石为10)导电性(银为100)某合金2 5003.007.42.3铁1 5357.864.517A导线B门窗框C炉具D飞机外壳解析：导电性远不如铁，铁通常都不做导线，该合金更不适合做导线。7某MgAl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MgAl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的质量之比是(D)A11B61C16D427解析：因为Mg、Al均能与盐酸反应放出H2，而只有Al能与NaOH溶液反应放出H2，因此，先根据Al与NaOH溶液的反应：2Al3H2，求出Al的质量为1.62 g。再根据Mg与HCl溶液的反应，MgH2，求出Mg的质量为0.24g，最后求得合金中Mg、Al质量之比为427。8将铝粉与某铁的氧化物FeO2Fe2O3粉末配制成铝热剂，分成两等份。一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为7.84 L；另一份在高温下恰好完全反应，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为(A)A5.6 LB7.84 LC11.2 LD15.68 L解析：将铝热剂放入足量的烧碱溶液中，只有Al发生反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，n(H2)0.35 mol，则n(Al) mol。另一份在高温下恰好完全反应，反应产物是Al2O3和Fe，根据元素守恒可得：n(O)0.35 mol，据铁的氧化物的化学式FeO2Fe2O3，得此氧化物的物质的量为0.05 mol，n(Fe)0.25 mol。据反应式Fe2HCl=FeCl2H2，n(H2)n(Fe)0.25 mol，V(H2)5.6 L。二、非选择题9把铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入110 mL 4 molL1盐酸中，充分反应后产生896 mL H2(标准状况)，残留固体1.28 g。过滤，滤液中无Cu2。将滤液加水稀释到200 mL，测得其中c(H)为0.4 molL1。试求：(1)残留固体1.28g 为_Cu_(填化学式)。(2)原混合物粉末中，m(CuO)_1.6_g。(3)滤液稀释到200 mL后，c(Fe2)_0.9_molL1。(4)滤液加水稀释到200 mL后，加入足量的硝酸银，产生的沉淀的物质的量：n(AgCl)_0.44_mol。(5)原混合物的总质量m(总)_13.6_g。解析：此题的语言叙述，实验现场记录的味道比较浓。发生的反应有：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，CuO2HCl=CuCl2H2O,2FeCl3Fe=3FeCl2，FeCuCl2=CuFeCl2，Fe2HCl=FeCl2H2。涉及的反应比较多，所以计算时多用关系式和守恒法，以快速明确量的关系，简化计算。(1)因滤液中无Cu2，所以铜元素肯定全部在固体中。因滤液呈酸性，所以固体中无铁粉。(2)据题意，铜元素共有0.02 mol，所以CuO有0.02 mol，其质量为1.60 g。(3)因残留金属固体，所以溶液中无Fe3，溶液中的阳离子为Fe2和H，阴离子为Cl，据电荷守恒有2n(Fe2)n(H)n(Cl)，2n(Fe2)0.11 L4 mol/L0.4 mol/L0.2 L0.36 mol，稀释到200 mL时，c(Fe2)0.9 mol/L。(4)溶液中的氯离子全部由盐酸提供，所以生成AgCl的物质的量就是盐酸的物质的量，n(HCl)n(Cl)n(AgCl)0.44 mol。(5)生成H2 0.04 mol，需耗铁0.04 mol，生成Fe20.04 mol，CuO有0.02 mol，需消耗铁0.02 mol，生成Fe20.02 mol，所以铁与氧化铁反应生成的Fe2为0.18 mol0.04 mol0.02 mol0.12 mol，所以据2 Fe3Fe=3Fe2，可知原混合物中有Fe2O3 0.04 mol，所以原混合物中共有铁的物质的量为0.04 mol0.02 mol0.04 mol0.1 mol，原混合物的总质量为5.6 g1.6 g6.4 g13.6 g。10某化学兴趣小组为探究镁铝合金样品的组成，取16 g样品，把300 mL氢氧化钠溶液平均分成三份，依次加入样品中，每次充分反应后，均过滤出固体并洗涤、干燥、称量，得实验数据如下：加氢氧化钠溶液的次数第1次第2次第3次剩余固体的质量/g10.65.24.0据此，请回答下列问题：(1)该合金样品中，不跟氢氧化钠溶液反应的是_镁_(填物质名称)。(2)第1次反应生成的H2在标准状况下的体积是_6.72_L。(3)实验时，所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_2 molL1_。解析：第3次加氢氧化钠溶液，固体又减少，说明前两次铝都过量。由于氢氧化钠溶液加入量相同，所以前两次消耗的铝质量应相同，都为5.4 g，而在第3次，只消耗铝1.2 g，说明到第3次时，氢氧化钠已经过量。故(2)(3)两问都用5.4 g数值计算。