2020-2021學(xué)年高中化學(xué)人教版必修1課時(shí)作業(yè) 3-3 用途廣泛的金屬材料 Word版含解析

1、課時(shí)作業(yè)18用途廣泛的金屬材料時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1天工開物中記載：“凡銅供世用，出山與出爐只有赤銅。以爐甘石或倭鉛參合，轉(zhuǎn)色為黃銅；以砒霜等藥制煉為白銅；礬、硝等藥制煉為青銅?！逼渲猩婕暗奈镔|(zhì)中熔點(diǎn)最高的是(c)a青銅 b黃銅c赤銅 d白銅解析：合金的熔點(diǎn)低于其成分金屬，青銅是銅錫合金，熔點(diǎn)比銅低；黃銅是銅鋅合金，熔點(diǎn)比銅低；赤銅是純度較高的銅，熔點(diǎn)比合金高；白銅也是銅的合金，熔點(diǎn)比銅低，故赤銅的熔點(diǎn)最高。2明代宋應(yīng)星著的天工開物中有關(guān)于“火法”冶煉鋅的工藝記載：“爐甘石(主要成分為碳酸鋅)十斤，裝載入一泥罐內(nèi)然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅

2、冷淀，毀罐取出即倭鉛也?！眲t下列說法不正確的是(c)a該冶煉鋅的反應(yīng)中包含氧化還原反應(yīng)b上述高溫煅燒時(shí)實(shí)質(zhì)是co還原znoc古人把鋅稱倭鉛是因?yàn)殇\和鉛的化學(xué)性質(zhì)相同d冶煉zn的總反應(yīng)方程式為znco32czn3co解析：由題意，碳酸鋅與足量碳在高溫下可能發(fā)生的反應(yīng)為znco3znoco2、co2c2co、znocoznco2，因?yàn)樘际亲懔康模钥偡磻?yīng)的方程式為znco32czn3co，故d正確；反應(yīng)和是氧化還原反應(yīng)，故a正確；由反應(yīng)可得，高溫煅燒時(shí)實(shí)質(zhì)是co還原zno，故b正確；鋅和鉛的化學(xué)性質(zhì)不同，故c錯(cuò)誤。3現(xiàn)代建筑的門窗框架常用電鍍加工成的古銅色硬鋁制造。取硬鋁樣品進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)(

3、每一步試劑均過量)，由此可推知，硬鋁的組成為(已知si與naoh溶液反應(yīng)產(chǎn)生h2)(a)解析：根據(jù)硬鋁樣品反應(yīng)圖示，硬鋁中存在與稀鹽酸反應(yīng)的成分(al，mg)，反應(yīng)不溶物能與naoh溶液反應(yīng)生成h2(si)，還有不溶物(cu)。4下列有關(guān)金屬材料的說法正確的是(c)a合金中至少含有兩種金屬b我國流通的硬幣所用材料是金屬單質(zhì)c鎂鋁合金的硬度和強(qiáng)度均大于單質(zhì)鎂和單質(zhì)鋁的硬度和強(qiáng)度d組成合金的元素種類相同，合金的性能就一定相同解析：合金可以由金屬跟非金屬熔合而成，如碳素鋼為鐵和碳的合金，a項(xiàng)錯(cuò)誤；我國流通的硬幣所用材料是合金，b項(xiàng)錯(cuò)誤；合金的硬度和強(qiáng)度一般比各成分金屬大，c項(xiàng)正確；組成合金的元素種類

4、相同，如果原料的配比不同，合金的性能就不同，d項(xiàng)錯(cuò)誤。5某化學(xué)小組為測定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：方案：銅鋁混合物測定生成氣體的體積方案：銅鋁混合物測定剩余固體的質(zhì)量下列有關(guān)判斷中不正確的是(b)a溶液a和b均可以是鹽酸或naoh溶液b溶液a和b均可以選用稀硝酸c若溶液b選用氯化鐵溶液，則實(shí)驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)d實(shí)驗(yàn)方案更便于實(shí)施解析：銅鋁混合物與鹽酸或naoh溶液反應(yīng)時(shí)，均只有al參加反應(yīng)，因此a正確；若a、b均選用稀hno3，則兩種金屬均可反應(yīng)，方案中無固體剩余，b錯(cuò)誤；當(dāng)b選用fecl3溶液，與鋁和銅均能發(fā)生反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)，c正確；方案需收集氣體，并需要將收集的

5、氣體體積轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，不如方案稱固體質(zhì)量方便，d正確。6下列說法錯(cuò)誤的是(a)acuo是黑色固體，與水反應(yīng)可生成cu(oh)2bcu2o遇硝酸會(huì)被氧化成cu2ccu2(oh)2co3是銅銹的主要成分，在干燥的空氣中不易生成d利用無水硫酸銅遇水變成藍(lán)色這一性質(zhì)來檢驗(yàn)水的存在解析：a項(xiàng)，cuo為不溶于水的黑色固體，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，硝酸具有很強(qiáng)的氧化性，可以將cu2o中1價(jià)的cu氧化為2價(jià)，正確；c項(xiàng)，銅在潮濕的空氣中容易生成銅銹，在干燥的空氣中不容易生成銅銹，正確；d項(xiàng)，無水硫酸銅遇少量的水變成藍(lán)色的五水硫酸銅，可以檢驗(yàn)水的存在，正確。7氫化亞銅(cuh)是難溶物質(zhì)，用cuso4溶液和另一種

6、反應(yīng)物在4050 時(shí)反應(yīng)可制得。cuh不穩(wěn)定，易分解；cuh在氯氣中能燃燒，跟鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生氣體。下列有關(guān)推斷中錯(cuò)誤的是(c)a這里的“另一種反應(yīng)物”具有還原性bcuh可作氧化劑、還原劑ccuhcl2=cuclhcl(燃燒)dcuhhcl=cuclh2(常溫)解析：cl2具有強(qiáng)氧化性，與多價(jià)態(tài)金屬元素反應(yīng)時(shí)，生成最高價(jià)態(tài)的金屬化合物，故應(yīng)生成cucl2，c項(xiàng)錯(cuò)誤。8下列有關(guān)金屬或合金的說法正確的是(d)合金中至少含兩種金屬；合金中的元素以化合物形式存在；合金中一定含有金屬；黃金具有非常好的延展性，但由于非常稀缺，所以不可能大量應(yīng)用于產(chǎn)品包裝；合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它的純金屬更高，抗腐蝕性能

7、等也更好；常溫下汞是液體，所以汞應(yīng)該屬于非金屬。a bc d解析：對合金概念的理解，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：合金是金屬與金屬(或非金屬)熔合形成的，所以一定是混合物；合金中至少含有一種金屬，同時(shí)也可能含有非金屬；合金具有金屬通性，且合金有許多優(yōu)良的性能，在某些方面優(yōu)于純金屬。由于黃金非常稀缺，故不可能大量應(yīng)用于產(chǎn)品包裝；常溫下汞雖然為液體，但由于具有金屬的通性，故汞屬于金屬。9金屬及其制品在腐蝕介質(zhì)中很容易被腐蝕，其使用壽命大為降低。因此只有對腐蝕介質(zhì)中的金屬及其制品采取防護(hù)措施，才能保證金屬工藝設(shè)備的安全性和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行。下列對金屬及其制品的防護(hù)措施中錯(cuò)誤的是(a)a鐵鍋用完后，用水刷去其表面

8、的油污，置潮濕處保存b通過特殊工藝，增加鋁制品表面的氧化膜厚度c對于易生銹的鐵制品(如防護(hù)網(wǎng))要定期涂刷防護(hù)漆d把cr、ni等金屬加入到普通鋼里制成不銹鋼10現(xiàn)有一塊鋁鐵合金，欲測定其鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，切下w g合金，溶于鹽酸中，再加入過量naoh溶液，濾出沉淀，將沉淀在空氣中充分灼燒，最后得到w g紅棕色粉末。則此合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為(b)a20% b30%c70% d80%解析：將鋁鐵合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過量naoh溶液，沉淀為氫氧化鐵，灼燒后得到的紅棕色固體為氧化鐵，氧化鐵質(zhì)量等于合金的質(zhì)量，利用組成可知fe2o3中o元素的質(zhì)量等于合金中al的質(zhì)量，則合金中al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)氧化鐵中氧

9、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)×100%30%。11國產(chǎn)大型客機(jī)c919的機(jī)身部分采用第三代新型鋁鋰合金材料。下列關(guān)于鋁鋰合金的認(rèn)識不正確的是(d)a鋁鋰合金密度較小，強(qiáng)度較大，硬度大于純鋁，熔點(diǎn)低于鋰單質(zhì)b改變原料的配比，可以制得性能不同的鋁鋰合金c鋁鋰合金具有金屬光澤，可導(dǎo)電、導(dǎo)熱d鋁鋰合金的性質(zhì)與各成分金屬的性質(zhì)完全相同解析：合金的熔點(diǎn)比各成分金屬低，硬度大于其成分金屬，故a正確、d錯(cuò)誤；改變原料的配比，可以制得性能不同的鋁鋰合金，故b正確；鋁鋰合金具有金屬材料的通性，有金屬光澤，可導(dǎo)電、導(dǎo)熱，故c正確。12燃燒鎂和某種金屬組成的合金時(shí)，所形成氧化物的質(zhì)量是反應(yīng)前合金質(zhì)量的2.3倍，則合金中的一種

10、金屬為(a)abe blicna dal二、非選擇題(共52分)13(10分)為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用，某同學(xué)設(shè)計(jì)的回收利用方案如下： (1)操作的名稱是過濾，濾渣b含有fe、cu(填化學(xué)式)。(2)反應(yīng)的離子方程式是co2alo2h2o=hcoal(oh)3。(3)若要從濾液d得到綠礬晶體，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、自然干燥，在這一系列操作中沒有用到的儀器有b(填序號)。a漏斗 b坩堝c燒杯 d玻璃棒(4)試劑y應(yīng)該是一種氧化劑(填“氧化劑”或“還原劑”)，它不可能是b、d(填序號)。ah2o2 bh2co2 dfe解析：合金中fe、cu不能與naoh溶

11、液反應(yīng)，al可發(fā)生反應(yīng)2al2naoh2h2o=2naalo23h2，則a為naalo2和naoh的混合液，b為fe、cu混合物；濾液a中通入過量氣體x生成沉淀c，則x為co2，c為al(oh)3，發(fā)生反應(yīng)為co2alo2h2o=hcoal(oh)3，fe、cu混合物b中加稀硫酸，fe溶解，則濾液d為feso4溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等操作可得綠礬；濾渣e為cu，cu與稀硫酸不反應(yīng)，若使cu溶解，試劑y應(yīng)為氧化劑，可以是h2o2或o2。14(10分)如圖所示是某課外小組從方鉛礦主要成分為pbs，含少量黃銅礦(cufes2)中提取硫黃、銅、鉛的工藝流程圖。已知：cufes24fecl3=2s5

12、fecl2cucl2pbs2fecl3=spbcl22fecl2(1)黃銅礦(cufes2)中fe元素的化合價(jià)為2價(jià)；提高方鉛礦酸浸效率的措施有攪拌、適當(dāng)提高酸的濃度(或加熱、將礦石粉碎、延長浸取時(shí)間等)(寫出兩種方法即可)。(2)過濾過程中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；單質(zhì)a是硫黃(或s)；在此工藝操作中可循環(huán)利用的物質(zhì)有鉛、鹽酸和氯化鐵溶液。(3)在酸性的fecl2溶液中加入h2o2溶液，其反應(yīng)的離子方程式為2fe2h2o22h=2fe32h2o。(4)pbso4與pbs加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為pbso4pbs2pb2so2。解析：(1)黃銅礦(cufes2)中，s元素顯2價(jià)，c

13、u元素顯2價(jià)，故fe元素顯2價(jià)；攪拌、適當(dāng)提高酸的濃度、加熱、將礦石粉碎、延長浸取時(shí)間等都可以提高方鉛礦的酸浸效率。(2)過濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；根據(jù)題給已知反應(yīng)可判斷單質(zhì)a是s，可循環(huán)利用的物質(zhì)有鉛、鹽酸和氯化鐵溶液。(3)在酸性的fecl2溶液中加入h2o2溶液，fe2被氧化成fe3，故離子方程式為2fe2h2o22h=2fe32h2o。(4)由工藝流程圖中pbso4與pbs加熱反應(yīng)生成pb，可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為pbso4pbs2pb2so2。15(10分)某鋁合金中含有元素鋁、鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請回答有關(guān)問題：(1)稱取樣品a g(精

14、確到0.1 g)，稱量時(shí)通常使用的主要儀器的名稱是托盤天平。(2)將樣品溶解于足量的稀鹽酸，過濾并洗滌濾渣。濾液中主要含有mgcl2、alcl3，濾渣為cu、si，溶解、過濾用到的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒、漏斗。(3)向?yàn)V液中加過量的氫氧化鈉溶液，過濾并洗滌濾渣。有關(guān)的離子方程式是mg22oh=mg(oh)2，al34oh=alo2h2o。(4)向步驟(3)的濾液中通入足量的二氧化碳?xì)怏w，過濾并洗滌濾渣。有關(guān)的離子方程式是ohco2=hco，aloco22h2o=al(oh)3hco。(5)將步驟(4)中所得的濾渣烘干并灼燒至恒重、冷卻后稱量，其質(zhì)量為b g。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是2al(oh)

15、3al2o33h2o，原樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是%。解析：(1)稱取a g樣品使用的主要儀器為托盤天平。(2)合金中al、mg可與鹽酸反應(yīng)生成alcl3、mgcl2和h2，而cu、si不溶于鹽酸，故樣品溶于鹽酸后過濾可得cu、si，濾液中主要含alcl3和mgcl2。(3)向(2)的濾液中加過量naoh溶液，發(fā)生的反應(yīng)為mg22oh=mg(oh)2、al34oh=alo2h2o，過濾后濾液中含alo、oh。(4)向含alo、oh的濾液中通入足量co2，發(fā)生的反應(yīng)為ohco2=hco、aloco22h2o=al(oh)3hco，過濾可得al(oh)3。(5)所得b g固體為al2o3，故合金中含al

16、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%。16(11分)某課外興趣小組為探究某種鋁合金(組成元素為mg和al)是否符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(國家規(guī)定鋁合金中鋁含量不能低于78%)，設(shè)計(jì)如圖裝置在室溫下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法是連接好裝置并在量氣管內(nèi)加入水，向下移動(dòng)水準(zhǔn)管，靜置片刻。若水準(zhǔn)管中液面與量氣管中液面維持一定的高度差，說明裝置氣密性良好(合理即可)。(2)鋁合金樣品與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為2al2oh2h2o=2alo3h2。(3)反應(yīng)前先第一次讀取量氣管液面刻度，然后傾斜左邊裝置使足量氫氧化鈉溶液與a g鋁合金樣品充分反應(yīng)，待反應(yīng)停止后，體系溫度恢復(fù)到室溫，第二次讀取量氣管

17、液面刻度之前需要進(jìn)行的一步操作是調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管的高度，使兩液面相平。計(jì)算兩次液面差，并將氣體體積折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，為v ml。若a0.038，v44.8，請通過計(jì)算說明該合金是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)：符合(填“符合”或“不符合”)。(4)若將裝置中的足量氫氧化鈉溶液換為足量鹽酸，則反應(yīng)停止后量氣管內(nèi)氣體體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)>(填“>”“<”或“”)v ml。解析：(2)合金中只有al與naoh溶液發(fā)生反應(yīng)。(3)第二次讀取量氣管液面刻度前，要調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管的高度，使兩液面相平。若v44.8，則該鋁合金樣品中al的質(zhì)量為××27 g·mo

18、l10.036 g，故鋁含量為×100%94.7%，則該鋁合金符合國家標(biāo)準(zhǔn)。(4)mg和al均能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，故量氣管內(nèi)氣體體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)大于v ml。17(11分)銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)，從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如圖所示：注：al(oh)3和cu(oh)2開始分解的溫度分別為450 和80 (1)固體混合物b的組成為cuo和al(oh)3；在生成固體b的過程中，需控制naoh的加入量。若naoh過量，則因過量引起的反應(yīng)的離子方程式為al(oh)3oh=alo2h2o。(2)完成煅燒過程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：4cuo2al2o34cualo2o2。(3)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%，理論上5.0 kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為50.0 mol cualo2，至少需要1.0 mol/l的al2(so4)3溶液25.0 l。(4)cuso4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥。解析：(1)結(jié)合信息和流