高中化學人教版課時練習第三章第二節(jié)第1課時合金

二十一合金學習理解共30分一、選擇題(本題共3小題，每小題5分，共15分)1．(2021·茂名高一檢測)下列成語或諺語中蘊含著一定的化學知識或原理，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．百煉成鋼——通過反復錘煉，除去鐵中部分雜質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為鋼B．水滴石穿——CO2＋H2O＋CaCO3=Ca(HCO3)2(以大理石為例)C．恨鐵不成鋼——鋼的性能遠優(yōu)于鐵D．真金不怕火煉——單質(zhì)金的熔點很高【解析】選D。錘煉過程中可除去一部分碳等雜質(zhì)，A項正確；空氣中的CO2可與CaCO3在水中緩慢反應，B項正確；鋼的性能比鐵好，C項正確；真金不怕火煉是指在高溫下金也很難發(fā)生反應，D項錯誤。2．(2021·深圳高一檢測)下列說法不正確的是()A．派克鋼筆尖采用含有銥元素的合金鋼制作，因為其性能極其耐磨損B．儲氫合金是一類能大量吸收H2，并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料C．硬鋁密度小強度高，具有較強的抗腐蝕能力，是制造飛機和飛船的理想材料D．合金中各組分不變，添加比例改變，合金的性能不變【解析】選D。含有銥元素的合金，硬度高，耐腐蝕，極其耐磨損，最早應用是作筆尖材料，則A說法正確；儲氫合金是指利用合金與氫氣反應，制成金屬氫化物，能大量吸收氫氣，則B說法正確；硬鋁合金密度小，硬度大，強度高，具有較強的抗腐蝕性能，是制造飛機、飛船的理想材料，則C說法正確；合金的性能不僅取決于成分，還與成分比例有關(guān)，則D說法不正確。3．(2021·長沙一中高一檢測)某核潛艇上的核反應堆使用了液態(tài)鋁鈉合金作載熱介質(zhì)，有關(guān)說法不恰當?shù)氖?)A．鋁鈉合金的熔點低于鋁的熔點B．鈉、鋁在常溫下都可以與空氣中的氧氣反應C．將mg不同組成的鋁鈉合金分別投入足量鹽酸中，若放出H2越多，則合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)越小D．將含0.1mol鈉和0.2mol鋁的合金投入足量的水中，充分反應，產(chǎn)生氫氣4.48L(標準狀況)【解析】選C。合金的熔點一般低于其成分金屬的熔點，鋁鈉合金的熔點低于鋁的熔點，故A不符合題意；鋁在常溫下與氧氣反應生成氧化鋁，鈉與氧氣在常溫下反應生成氧化鈉，鈉、鋁在常溫下都可以與空氣中的氧氣反應，故B不符合題意；根據(jù)金屬鈉和金屬鋁與酸反應生成氫氣量的關(guān)系可知：2Al～3H2↑，2Na～H2↑，等質(zhì)量的金屬鈉和金屬鋁，金屬鋁產(chǎn)生的氫氣量多，所以放出的H2越多，鋁的質(zhì)量分數(shù)越大，故C符合題意；含0.1mol鈉和0.2mol鋁的合金投入到足量的水中，鈉和水反應生成的氫氧化鈉，根據(jù)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，0.1mol鈉生成0.1mol氫氧化鈉和0.05mol氫氣，鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，根據(jù)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，0.2mol鋁和0.1mol氫氧化鈉反應時，鋁會剩余，氫氧化鈉完全反應，則生成氫氣的物質(zhì)的量為0.15mol，共產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量為0.05mol＋0.15mol＝0.2mol，根據(jù)V＝nVm可得，V＝0.2mol×22.4L·mol－1＝4.48L，故D不符合題意。二、非選擇題(本題共1小題，共15分)4.根據(jù)你學過的有關(guān)金屬的知識，回答下列問題(已知：銅、鋅能與硝酸反應，而金不反應)：(1)銅錢在我國歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣，如圖所示，銅常用于制造貨幣的原因可能是__________(填字母)。A．銅的熔點不是太高，易于冶煉，易于鑄造成型B．銅的性質(zhì)不活潑，不易被腐蝕C．我國較早地掌握了濕法冶煉銅的技術(shù)D．自然界有大量的游離態(tài)的銅(2)鐵制品的使用更為廣泛，但是鐵制品易生銹，鐵銹的主要成分是__________(填化學式，下同)，常見的鐵的氧化物還有____________、____________。(3)鋁制品因為表面易形成致密的氧化鋁薄膜而經(jīng)久耐用，但該氧化膜易被酸、堿破壞，若使氧化鋁與氫氧化鈉溶液作用，反應的化學方程式為________________________________。(4)不法分子有時用銅鋅合金制成假金幣行騙。下列方法中能有效鑒別其真假的是________(填字母)。A．觀察顏色B．查看圖案C．用手掂量輕重D．滴一滴硝酸在幣的表面，觀察現(xiàn)象【解析】(1)A.銅的熔點不是太高，易于冶煉，易于鑄造成型，可用于制造貨幣，故正確；B.銅的性質(zhì)不活潑，不易被腐蝕，可用于制造貨幣，故正確；C.我國較早地掌握了濕法冶煉銅的技術(shù)，利用鐵與硫酸銅反應生成銅單質(zhì)，故正確；D.自然界有大量的銅礦，開采后需冶煉得到銅，故錯誤。(2)鐵銹的主要成分為Fe2O3·xH2O，常見的鐵的氧化物還有FeO和Fe3O4。(3)Al2O3與NaOH溶液反應生成NaAlO2和H2O：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O。(4)有些假金幣外形圖案、顏色與Au相近，密度與真金幣相當，用手掂量不出來，假金幣中的Zn、Cu均可與HNO3反應產(chǎn)生大量氣泡，而Au不與HNO3反應。答案：(1)ABC(2)Fe2O3·xH2OFeOFe3O4(3)Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O(4)D【補償訓練】(2020·蕪湖高一檢測)合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。一般來說，合金的熔點低于其中任何一個組成金屬的熔點。下表是一些金屬熔點的數(shù)據(jù)。金屬銅鋅錫鉛鉍鎘熔點/℃1083419.6231.9327.5271.3320.9(1)鉛錫合金中某種金屬的質(zhì)量分數(shù)與合金的熔點有如圖所示的關(guān)系，其中橫坐標表示的是________的質(zhì)量分數(shù)；當合金熔點最低時，合金中鉛與錫的質(zhì)量比為________。(2)保險絲由鉍、鉛、錫、鎘等金屬組成，其熔點約為________。A．20～40℃B．60～80℃C．230～250℃D．300～320℃(3)青銅器的主要成分是銅錫合金。嶄新的青銅器呈土黃色。當青銅器長期埋在地下，逐漸形成了綠色的銅綠[主要成分Cu2(OH)2CO3]，從其化學式可知銅綠是銅與____________________(填物質(zhì)的化學式)長期作用的結(jié)果?！窘馕觥?1)根據(jù)圖及表中數(shù)據(jù)可知，當質(zhì)量分數(shù)為0時的熔點比質(zhì)量分數(shù)是1時的熔點高，鉛的熔點高于錫的熔點，所以質(zhì)量分數(shù)為0的熔點對應的金屬是鉛，1時的熔點對應的金屬是錫，所以橫坐標表示的是錫的質(zhì)量分數(shù)；當合金熔點最低時，錫的質(zhì)量分數(shù)是0.6，所以合金中鉛與錫的質(zhì)量比為0.4∶0.6＝2∶3；(2)根據(jù)合金的熔點低于其中任何一個組成金屬的熔點。鉍、鉛、錫、鎘中熔點最低的是錫231.9℃，則合金的熔點低于231.9(3)根據(jù)元素守恒規(guī)律，銅綠中除銅元素外，還有H、C、O元素，所以銅綠是銅與空氣中的O2、H2O和CO2長期作用的結(jié)果。答案：(1)錫2∶3(2)B(3)O2、H2O和CO2應用實踐共20分一、選擇題(本題共小題，共5分)5．(2021·揚州高一檢測)我國首艘使用了鈦合金材料的國產(chǎn)航母已成功下水，鈦(Ti)常溫下與酸、堿均不反應，但高溫下能被空氣氧化，由鈦鐵礦(主要成分是FeO和TiO2)提取金屬鈦的主要工藝流程如圖。下列說法錯誤的是()A．步驟Ⅰ、Ⅱ中均發(fā)生氧化還原反應B．步驟Ⅰ、Ⅱ中碳元素的化合價均升高C．步驟Ⅲ中反應可在氬氣環(huán)境中進行，也可在空氣中進行D．可用稀硫酸除去金屬鈦中的少量鎂雜質(zhì)【解析】選C。步驟Ⅰ為鈦鐵礦(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高溫下發(fā)生氧化還原反應，生成鐵、二氧化鈦和一氧化碳，步驟Ⅱ為二氧化鈦與碳、氯氣在高溫下反應生成四氯化鈦和一氧化碳，步驟Ⅰ、Ⅱ中均發(fā)生氧化還原反應，碳元素的化合價均升高，故A、B正確；步驟Ⅲ為四氯化鈦和過量鎂粉在高溫下發(fā)生置換反應生成氯化鎂和鈦，鎂是活潑的金屬，鈦在高溫下能被空氣氧化，所以步驟Ⅲ需在氬氣環(huán)境中進行，防止金屬被空氣氧化，不能在空氣中進行，故C錯誤；鈦在常溫下與酸、堿均不反應，鎂與稀硫酸反應，可用稀硫酸除去金屬鈦中的少量鎂雜質(zhì)，故D正確。二、非選擇題(本題共1小題，共15分)6．(2021·贛州高一檢測)含鎂3%～5%的鋁鎂合金是輪船制造、化工生產(chǎn)、機械制造等行業(yè)的重要原料。現(xiàn)有一塊質(zhì)量為mg的鋁鎂合金，欲測定其中鎂的質(zhì)量分數(shù)，幾位同學設計了以下不同的實驗方案：方案1：鋁鎂合金與足量鹽酸反應，測定氣體在標準狀況下的體積(V1L方案2：鋁鎂合金與足量氫氧化鈉溶液反應，過濾、洗滌、烘干，測定剩余固體質(zhì)量(w1g方案3：鋁鎂合金與過量的鹽酸反應，在溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液，過濾、洗滌、灼燒，測定固體的質(zhì)量(w2g(1)某化學實驗小組利用如圖所示裝置，按照方案1進行了實驗。①裝置中儀器a、b的名稱分別是________、________；②實驗裝置中有兩處明顯錯誤，請指出，并繪出正確的裝置圖。________________________________________________________________。(2)方案2中的離子方程式為______________________________________________________________________________________________________________。(3)方案3中“過濾”操作中用到玻璃棒，玻璃棒的作用是______________________________________________________________，若按方案3進行實驗，測得的鎂的質(zhì)量分數(shù)為____________。(4)請你設計一個不同于上述方案的實驗方案，簡述實驗原理并繪制實驗裝置圖?！窘馕觥繙y定鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)，可以利用金屬與酸或堿反應產(chǎn)生氫氣，測定氫氣體積，進而計算鎂的質(zhì)量，也可以測定鎂鋁轉(zhuǎn)化成沉淀的質(zhì)量，計算鎂的質(zhì)量分數(shù)。選擇化學原理不同，實驗方案不同。(1)①a、b儀器名稱分別是分液漏斗、圓底燒瓶；②方案1利用排液法收集氣體，故進氣管短，排液管插到集氣瓶下部；測定氣體體積時，要使集氣瓶與量筒里液面相平，導管應插到量筒中下部，圖中導管在刻度線以上，不能調(diào)平液面。(2)鎂不能與氫氧化鈉溶液反應，只有鋁與氫氧化鈉溶液反應?；瘜W方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。(3)在過濾操作中玻璃棒起引流作用，避免液體外濺。根據(jù)題意，方案3最終得到氧化鎂，m(Mg)＝m(MgO)，鎂的質(zhì)量為w2g×eq\f(24,40)＝eq\f(3w2,5)g，則鎂的質(zhì)量分數(shù)＝eq\f(m（Mg）,mg)×100%＝eq\f(3w2,5m)×100%＝eq\f(60w2,m)%。(4)上述方案分別測定氫氣體積和固體質(zhì)量，可以設計另一種方案：測定反應前后裝置(含藥品)總質(zhì)量，利用質(zhì)量差計算氫氣質(zhì)量，由氫氣質(zhì)量計算鎂的質(zhì)量分數(shù)。答案：(1)