高中化學(xué)人教版第三章金屬及其化合物 優(yōu)秀獎(jiǎng)

(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊裝訂！)一、選擇題1．(2023·山西太原五中月考)我國自主研發(fā)的新一代動(dòng)車組在京滬高鐵上跑出過千米的世界列車最高時(shí)速，這得益于全路鋪設(shè)的優(yōu)質(zhì)無縫平滑的超長鋼軌。下列有關(guān)說法不正確的是()A．制造鋼軌的材料是鋼，鋼是用量最大的合金B(yǎng)．鋼的熔點(diǎn)比純鐵的熔點(diǎn)高，而純鐵的用途更廣泛C．我國在商代就開始使用銅合金D．鋁合金的強(qiáng)度、硬度比組成合金各成分金屬的大解析：目前世界上用量最大的合金是鐵合金，即鋼材，故A正確；鋼鐵是用途最廣泛的合金，比鐵的用途更廣泛，但它的熔點(diǎn)比鐵的熔點(diǎn)要低，故B錯(cuò)誤；青銅器屬于銅合金，我國人民在商代就制造出了精美的青銅器，故C正確；合金的硬度一般比組成合金的各成分金屬硬度大，故D正確。答案：B2.用于飛機(jī)制造業(yè)的重要材料是()A．Mg－Al合金B(yǎng)．Cu－Sn合金C．Al－Si合金D．不銹鋼解析：飛機(jī)所需合金一般具備密度較小，硬度較大、不易生銹等優(yōu)點(diǎn)。答案：A3．下表所示是四種金屬的熔、沸點(diǎn)：金屬NaCuAlFe熔點(diǎn)/℃10836601535沸點(diǎn)/℃883256724672750其中不能形成合金的是()①Cu和Na②Fe與Cu③Fe與Na④Al與NaA．①② B．①③C．①④ D．②④解析：當(dāng)一種金屬的熔點(diǎn)高過另一種金屬的沸點(diǎn)時(shí)，它們就不可能熔合在一起而形成合金。答案：B4.日常生活中常用鋁制炊具，它質(zhì)輕且堅(jiān)固耐用，其中的原因是()A．鋁很不活潑，不易與其他物質(zhì)反應(yīng)B．鋁雖然很活潑，但是只有在高溫下才能與其他物質(zhì)反應(yīng)C．鋁制品表面有一層致密的氧化物薄膜，起保護(hù)作用D．鋁制品表面鍍有一層銅，可以保護(hù)鋁制品解析：鋁很活潑，常溫下能與氧氣反應(yīng)生成一層致密堅(jiān)硬的氧化物薄膜，能阻止內(nèi)部的鋁繼續(xù)被氧化，故鋁有一定的抗腐蝕能力。答案：C5．下列說法正確的是()A．青銅是我國使用最早的合金，也是目前使用最廣泛的合金B(yǎng)．不管哪種銅合金都含有銅元素，所以它們的性質(zhì)也和金屬銅一樣C．我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降你~合金制品主要是黃銅制的D．各種銅合金都有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性解析：我們目前使用最廣泛的合金是鐵合金，A錯(cuò)。合金因其構(gòu)成元素及配比的不同，性質(zhì)各異，B錯(cuò)。黃銅的性質(zhì)使其宜于制造日用品，C對。白銅的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性很差，D錯(cuò)。答案：C6．鋼筆的筆頭是合金鋼，其筆頭尖端是用機(jī)器軋出的便于使用的圓珠體。為了改變筆頭的耐磨性能，在筆頭尖端點(diǎn)上銥金粒，為區(qū)別鋼筆而叫銥金筆，銥金筆是筆頭用黃金的合金、筆尖用銥的合金制成的高級自來水筆。下列說法中錯(cuò)誤的是()A．鋼筆的筆頭不易被氧化，抗腐蝕性能好B．銥金筆的耐磨性能比鋼筆要好C．銥金筆的筆頭和筆尖都是用純金制成的D．銥金筆經(jīng)久耐磨，書寫時(shí)彈性特別好，是一種理想的硬筆解析：鋼筆的筆頭是合金鋼，不易被氧化，抗腐蝕性能好，A正確；為了改變筆頭的耐磨性，在筆頭尖端點(diǎn)上銥金粒的銥金筆更耐磨，B、D正確；銥金筆筆尖上的銥金粒和筆頭上的黃金合金都不是純金，C錯(cuò)誤。答案：C7．我國古代的濕法冶金術(shù)是世界聞名的，我國在世界上最先應(yīng)用濕法冶金的金屬是()A．Fe B．CuC．Ag D．Hg解析：根據(jù)我國西漢時(shí)的煉丹家劉安所著的《淮南萬畢術(shù)》中記載“曾青得鐵，則化為銅”，意思是說曾青遇到鐵時(shí)，就有銅生成。實(shí)質(zhì)就是我們現(xiàn)在所說的鐵和可溶性的銅鹽發(fā)生的置換反應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)要比西方國家早1700多年。在宋朝時(shí)采用這一方法煉銅已有相當(dāng)規(guī)模，每年煉銅達(dá)5×105kg，占當(dāng)時(shí)銅產(chǎn)量的15%～25%。這種煉銅方法在我國最早，是濕法冶金的先驅(qū)。答案：B8．不銹鋼餐具光亮如新，長期使用不會(huì)生銹，原因是煉鋼過程中加入了下列物質(zhì)中的()A．鉻、錳 B．鉻、鐵C．鉻、鎳 D．鉻、碳解析：不銹鋼中主要加入鉻和鎳，它的抗腐蝕性能好，主要用于制造醫(yī)療器械、炊具和容器等。答案：C9．汞合金是目前使用較多的補(bǔ)牙材料。英國《新科學(xué)家》雜志發(fā)表了一篇文章，對汞合金補(bǔ)牙材料的安全性提出了質(zhì)疑。汞合金補(bǔ)牙材料中除了水銀外，還含有鋅、錫、銅等金屬。下列有關(guān)汞合金的說法不正確的是()A．汞合金是一種具有金屬特性的物質(zhì)B．汞合金的強(qiáng)度和硬度比錫的大C．汞合金的熔點(diǎn)比汞的低D．汞合金的毒性遠(yuǎn)低于汞的毒性解析：合金是指由兩種以上的金屬與金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，所以A正確；合金一般比各成分金屬的強(qiáng)度和硬度都大，所以B正確；補(bǔ)牙的結(jié)果是得到強(qiáng)度較大的固體，所以汞合金應(yīng)不是液態(tài)，即其熔點(diǎn)不會(huì)比汞的低，C不正確；而長期使用中未見中毒現(xiàn)象，說明它比汞的毒性要低。答案：C10．兩種＋1價(jià)金屬形成的合金g，與足量水反應(yīng)后生成g氫氣，此合金可能是()A．Li-Na合金 B．Na-K合金C．Li-K合金 D．Li-Rb合金解析：設(shè)此合金為R，其相對原子質(zhì)量為M。2R＋2H2O=2ROH＋H2↑2M2M＝39，所以此合金中一種成分的相對原子質(zhì)量大于39，另一種小于39。答案：D二、非選擇題11．(1)選擇填空：將鋁的用途與性質(zhì)搭配起來(每個(gè)選項(xiàng)只選用一次)。A．質(zhì)輕 B．延展性好C．易傳熱D．易導(dǎo)電E．氧化時(shí)放熱①太陽能熱水器：________；②飛機(jī)：________；③焊接鐵軌：________；④電纜：________；⑤鋁箔：________。(2)佛山是有色金屬之鄉(xiāng)，其中鋁合金材料的產(chǎn)量約占全國的一半。鋁合金材料屬于________(填“純凈物”“混合物”或“單質(zhì)”)。解析：(1)鋁在太陽能熱水器上的應(yīng)用是由于它的導(dǎo)熱性好；鋁合金硬度大質(zhì)輕，是制造飛機(jī)的良好材料，鋁被氧化時(shí)放熱可作鋁熱劑，因而可用來焊接鐵軌；鋁用做電纜和鋁箔則分別是由于其導(dǎo)電性和延展性。(2)合金是由一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，因此肯定是混合物。答案：(1)①C②A③E④D⑤B(2)混合物12．鈦(Ti)因?yàn)榫哂猩衿娴男阅茉絹碓揭鹑藗兊年P(guān)注。常溫下鈦不和非金屬、強(qiáng)酸反應(yīng)，紅熱時(shí)，卻可與常見非金屬單質(zhì)反應(yīng)。鈦是航空、軍工、電力等方面的必需原料。地殼中含鈦礦石之一是金紅石(TiO2)是目前大規(guī)模生產(chǎn)鈦的主要原料，其方法是：第一步：將金紅石、炭粉混合，在高溫條件下通入Cl2制得TiCl4和一種可燃性氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))TiCl4＋2CO，該反應(yīng)的還原劑是________________________________________________________________________。第二步：在氬氣的氣氛中，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl4反應(yīng)制得金屬鈦。(1)寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(2)如何從上述所得產(chǎn)物中獲取金屬鈦？簡述步驟。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：據(jù)信息反應(yīng)知還原劑為C；(1)Mg為活潑金屬，在氬氣作為保護(hù)氣的環(huán)境中還原TiCl4：2Mg＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(△))2MgCl2＋Ti。(2)還原出的Ti與Mg混合，分離時(shí)用強(qiáng)酸，因鈦不與強(qiáng)酸反應(yīng)，所以可將上述產(chǎn)物溶于過量的鹽酸中，然后過濾、洗滌，即可得到純凈的金屬鈦。答案：C(1)TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(△))Ti＋2MgCl2(2)加入足量鹽酸，除去過量金屬鎂，過濾，并用蒸餾水洗滌固體得金屬鈦13．某課外活動(dòng)小組收集了一種合金進(jìn)行研究：(1)外觀灰色，表面光滑；(2)在酒精燈上灼燒，火焰呈綠色；合金片熔化，但不滴落；(3)取已刮去表面氧化膜的金屬10克，放入足量的稀硫酸中，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣升；(4)另取已刮去表面氧化膜的金屬10克，放入足量的氫氧化鈉溶液中，也收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣升。根據(jù)以上信息回答下列問題：(1)合金中一定含有的金屬元素是______(填元素符號(hào))。(2)如果該合金只有兩種元素組成，則它們的質(zhì)量比為________。解析：(1)因?yàn)檠嫔磻?yīng)為綠色，所以合金中一定含有銅；相同質(zhì)量的合金分別與稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出等體積的氫氣，所以合金中一定含有鋁；(2)合金中鋁的質(zhì)量為eq\fL,L/mol)×eq\f(2,3)×27g/mol＝g，則銅的質(zhì)量為10g－g＝g，所以合金中鋁與銅的質(zhì)量之比為4∶1。答案：(1)Cu、Al(2)4∶114．已知合金A由兩種常見金屬組成。為測定其組成，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)流程如圖所示：請回答：(1)過程②中分離C和E的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(2)溶液H中所含的陽離子有______________(用離子符號(hào)表示)；(3)已知活潑金屬可把比其活潑性差的金屬從其氧化物中置換出來，則合金A與D在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)分離固體與溶液