金屬材料(A級基礎練)(人教版2019必修第一冊)(解析版)

第三章鐵金屬材料第二節(jié)金屬材料（限時：30分鐘）一、選擇題1．下列關于材料促進社會進步的說法不正確的是A．原始社會，人類利用鐵質(zhì)刀具分割食物B．奴隸社會，青銅類金屬材料用于制造武器C．封建社會，金屬冶煉技術大發(fā)展促進了農(nóng)耕文明D．近代工業(yè)發(fā)展中，熔融電解法煉鋁的發(fā)明使鋁合金材料得以普及【答案】A【解析】A.原始社會是沒有鐵質(zhì)刀具的，當時不具備煉鐵的技術條件，最多是使用銅器所謂銅器時代，石器時代；其次當時人們的技術水平和活動范圍都很有限，不會發(fā)現(xiàn)蘊藏量豐富的鐵礦，故A錯誤；B.奴隸社會，青銅類金屬材料用于制造武器、勞動工具和裝飾品，因此得到了廣泛的應用，故B正確；C.封建社會，鐵質(zhì)生產(chǎn)工具的出現(xiàn)促進了農(nóng)耕文明，有賴于金屬冶煉技術的發(fā)展，故C正確；D.鋁是非?；顫姷慕饘伲I(yè)上采用電解的方法冶煉鋁，使鋁合金材料得以普及，故D正確。故選A。2．我國古代的濕法冶金術是世界聞名的，我國在世界上最先應用濕法冶金的金屬是()A．鐵B．銅C．銀D．汞【答案】B【解析】【分析】濕法冶金以水溶液中的化學反應冶煉金屬，根據(jù)金屬活潑性分析?！驹斀狻胯F是較活潑金屬，應用高溫冶煉；鐵與硫酸銅溶液反應冶煉銅；銀、汞是不活潑金屬，用熱分解法冶煉。本題選B。3．下列與合金相關的敘述正確的有（）①合金的硬度一般比它的成分金屬的硬度都大②合金的熔點一般比它的成分金屬的熔點都低③改變原料的配比、變更制造合金的工藝，可得到不同性能的合金④合金的導電性比純金屬的更強⑤合金的應用范圍比純金屬更廣A．僅①②⑤ B．僅①②③⑤ C．僅②③④ D．僅①②④【答案】B【解析】①合金的硬度一般比其各成分金屬的硬度大，正確；②合金的熔點一般低于各成分金屬的熔點，正確，③改變原料的配比和工藝，可以得到不同性能的合金，正確；④合金的導電性比純金屬的更弱，錯誤；⑤合金的應用更廣泛，正確；①②③⑤均正確。答案選B。4．下列有關鐵及鐵合金的說法正確的是（）A．生鐵是鐵碳合金，而鋼則為純鐵B．生鐵的硬度比純鐵的硬度小C．減少生鐵中的碳、硅、錳等元素可得到鋼D．鐵的應用，經(jīng)歷了“鐵—普通鋼—不銹鋼等特種鋼”的演變過程【答案】D【解析】A．生鐵和鋼都是合金，A項錯誤；B．生鐵的硬度比純鐵的硬度大，B項錯誤；C．煉鋼雖減少生鐵中的碳元素，增加硅、錳等元素，C項錯誤；D．隨著文明和技術的進步，鐵的應用，經(jīng)歷了“鐵—普通鋼—不銹鋼等特種鋼”的演變過程，故D正確。答案選D。5．下列材料中所涉及的合金不屬于新型合金的是（）A．飛機窩扇用的是耐高溫的合金材料B．蛟龍?zhí)栞d人艙是用鈦合金制的C．不銹鋼盆D．新能源汽車儲氫材料【答案】C【解析】A.飛機窩扇用的耐高溫的合金材料是鈦合金，屬于新型合金，A不合題意；B．由于鈦合金的硬度大、耐酸堿的腐蝕，因此可用于蛟龍?zhí)栞d人艙的艙體材料等，屬于新型合金，B不合題意；C．不銹鋼在19世紀末20世紀初的研制、投產(chǎn)，是一種由鐵和碳元素形成的傳統(tǒng)合金，還添加了少量的鉻、鎳等金屬，不屬于新型合金，C符合題意；D．新能源汽車儲氫材料，有LaNi5、Mg2Cu、Mg2Ni等，屬于新型合金，D不合題意。故選C。6．（2020·遼寧高一月考）2022年北京冬奧會速滑比賽將在國家速滑館舉行。運動員比賽用速滑冰刀由不銹鋼制成，不銹鋼含有的最主要元素是（）A．鐵 B．碳 C．硅 D．鋁【答案】A【解析】不銹鋼含有Fe、Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素，最主要元素是鐵。答案選A。7．（2020·中寧縣中寧中學高一期末）在自然界中，既有以化合態(tài)存在，又有以游離態(tài)存在的元素是（）A．碳 B．鈉 C．鎂 D．鋁【答案】A【解析】A．碳化學性質(zhì)穩(wěn)定，既可以以游離態(tài)存在（金剛石、石墨等），也可以以化合態(tài)存在（空氣中的二氧化碳、碳酸鹽等），故A正確；B．鈉最外層電子少，易失去，性質(zhì)活潑，只能以化合態(tài)存在，故B錯誤；C．因鎂最外層電子少，易失去，易被還原，從而性質(zhì)活潑，只能以化合態(tài)存在，故C錯誤；D．因鋁最外層電子少，易失去，易被還原，從而性質(zhì)活潑，只能以化合態(tài)存在，故D錯誤；答案選A。8．（2020·廣東云浮高一期末）鋁比鐵活潑，但在空氣中鐵制品更易被銹蝕，其原因是（）A．鐵的密度比鋁的密度大B．鋁不能與氧氣發(fā)生反應C．鋁在空氣中易與氧氣形成一層致密的氧化膜D．鐵的相對原子質(zhì)量比鋁的大【答案】C【解析】【分析】鋁制品比鐵制品在空氣中不易被銹蝕，因Al被氧化后生成致密的氧化物阻止反應的進行，所以不易被銹蝕，以此來解答?！驹斀狻坑捎阡X是活潑的金屬，其表面極易被氧化生成一層致密的氧化膜，從而阻止內(nèi)部的金屬鋁被氧化，所以鋁制品是耐腐蝕的；與密度和相對原子質(zhì)量無關。答案選C。9．（2020·陸良縣聯(lián)辦高級中學高一期末）廈鎢股份公司擬生產(chǎn)用于汽車貯氫的鎢合金，此合金()A．熔點比鎢高 B．不能導電 C．具有金屬特性 D．是一種不可回收物【答案】C【解析】A.合金的熔點比它的成分金屬低，A錯誤；B.合金仍能導電，B錯誤；C.合金具有金屬特性，C正確；D.合金是一種可回收物，D錯誤。故選C。10．日常生活中使用的鑰匙是由鋁合金制成的，而不是由純鋁所制，這主要是因為鋁合金的（）A．熔點低 B．耐腐蝕性強 C．硬度大 D．密度小【答案】C【解析】單質(zhì)鋁的硬度較小，而作為鑰匙的材料，需要硬度較大，所以鋁合金代替純鋁制作鑰匙主要是因為鋁合金的硬度大，故答案為C。11．（2020·河南濮陽高一期末）某合金耐腐蝕、強度大，它與鐵的一些物理性質(zhì)的比較如下表所示：熔點/℃密度硬度（金剛石為10）導電性（銀為100）某合金250078鐵153517從以上信息可知，該合金不適合作A．保險絲 B．門窗框 C．耐火材料 D．導彈外殼【答案】A【解析】A．某合金的熔點比鐵高，鐵不適宜作保險絲，則該合金更不適宜作保險絲，A正確；B．某合金的密度較小，則相同體積時質(zhì)量小，硬度又大，則適合作門窗框，B錯誤；C．某合金的熔點比鐵高，加熱時不變形，適宜作耐火材料，C錯誤；D．某合金的熔點比鐵高，硬度大，密度小，導彈外殼與空氣摩擦產(chǎn)生的熱量不能使其變形或融化，適宜作導彈外殼，D錯誤；答案為A。12．（2020·福建省建甌市芝華中學高一月考）鋁既能與硫酸溶液反應，又能與燒堿溶液反應，下列說法不正確的是（）A．兩個反應都是氧化還原反應B．鋁與硫酸反應時，硫酸作氧化劑C．鋁與燒堿溶液反應時，氫氧化鈉作氧化劑D．兩個反應都有氣體生成【答案】C【解析】【分析】鋁既能與硫酸溶液反應化學方程式為：2Al+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2↑鋁能與燒堿溶液反應的化學方程式為：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，根據(jù)氧化還原反應的規(guī)律和具體反應作答。【詳解】根據(jù)上述分析可知：A.兩個反應都是氧化還原反應，A項正確；B.鋁與硫酸反應時，硫酸轉化為氫氣，其中H元素化合價從+1價降低到0價，被還原，作氧化劑，B項正確；C.鋁與燒堿溶液反應時，可理解為鋁先與水反應生成氫氧化鋁與氫氣，生成的氫氧化鋁再與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水，因此水作氧化劑，C項錯誤；D.兩個反應都有氫氣生成，D項正確；答案選C。【點睛】C項是本題的難點，學生要理解鋁與氫氧化鈉反應的實質(zhì)。13．（2020·馬關縣第一中學校高一期末）下列轉化過程不能一步實現(xiàn)的是A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3C．Al→AlCl3 D．Al→NaAlO2【答案】B【解析】A、Al(OH)3加熱分解Al2O3，可一步實現(xiàn)轉化，A錯誤；B、氧化鋁不溶于水,不能一步轉化生成Al(OH)3，B正確；C、金屬鋁與鹽酸或氯氣反應均生成AlCl3，可一步轉化，C錯誤；D、Al與氫氧化鈉溶液反應生成NaAlO2，可一步實現(xiàn)轉化，D錯誤；答案選B。14．（2020·深圳市龍崗區(qū)科城實驗學校高一月考）下列各組反應中能得到Al(OH)3的是()A．Al2O3加到熱水中B．向NaAlO2溶液中加入過量鹽酸C．將Na投入NaAlO2溶液中D．向AlCl3溶液中加入幾滴NaOH溶液【答案】D【解析】A．Al2O3不與水反應，不能得到氫氧化鋁，故A不選；B．NaAlO2與過量的鹽酸反應生成氯化鋁、氯化鈉和水，不能得到氫氧化鋁，故B不選；C．Na與H2O反應生成NaOH，NaOH不與NaAlO2反應，故C不選；D．少量的NaOH溶液能夠與AlCl3溶液反應生成Al(OH)3和NaCl，故選D；答案選D。15．（2020·安徽宣城高一期末）有些物質(zhì)既能與強酸溶液反應又能與強堿溶液反應，下列物質(zhì)不具有此類性質(zhì)的是A．四氧化三鐵 B．碳酸氫鈉 C．鋁 D．氫氧化鋁【答案】A【解析】A．四氧化三鐵可以和強酸反應生成鐵鹽和亞鐵鹽，不能和強堿反應，故A符合題意；B．NaHCO3與鹽酸反應生成氯化鈉和水、二氧化碳，與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，故B不符合題意；C．鋁與鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，故C不符合題意；D．氫氧化鋁與強堿溶液反應生成和水偏鋁酸鹽，與強酸反應生成鹽和水，故D不符合題意；【點睛】常見的既能與酸反應又能與堿反應的物質(zhì)主要有：①兩性物質(zhì)：Al2O3、ZnO、Al(OH)3、Zn(OH)2、氨基酸、蛋白質(zhì)等；②多元弱酸的酸式鹽：NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等；③弱酸的銨鹽及其酸式鹽：(NH4)2S、NH4HS、(NH4)2CO3、NH4HCO3、CH3COONH4等；④某些具有兩性的金屬：Zn、Al等。16．（2020·伊美區(qū)第二中學高一月考）下列制取CO2、通過CO2和NaAlO2溶液制取Al(OH)3、分離并加熱Al(OH)3制Al2O3的裝置和原理能達到實驗目的的是()A．制取CO2 B． C．分離氫氧化鋁 D．制氧化鋁【答案】D【解析】A.濃硫酸與CaCO3反應生成CaSO4，CaSO4微溶于水，覆蓋在CaCO3表面阻止反應進行，應選用稀鹽酸，故A不能達到實驗目的；B.該裝置中通CO2的導管沒有長進短出，這樣操作二氧化碳不易與偏鋁酸鈉溶液發(fā)生反應，且易把偏鋁酸鈉溶液排出，故B不能達到實驗目的；C.過濾時漏斗下端應貼著燒杯內(nèi)壁，故C不能達到實驗目的；D.Al(OH)3受熱分解生成Al2O3，故D能達到實驗目的。故選D。17．下列物質(zhì)中既能跟稀H2SO4反應,又能跟氫氧化鈉溶液反應的是①NaHCO3

②Al2O3

③Al(OH)3

④Al⑤(NH4)2CO3A．③④ B．②③④ C．①③④ D．全部【答案】D【解析】①NaHCO3屬于弱酸酸式鹽，能與硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化碳與水，能與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉與水，故①符合；②Al2O3是兩性氧化物，能與硫酸反應生成硫酸鋁與水，與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水，故②符合；③Al(OH)3是兩性氫氧化物，能與硫酸反應生成硫酸鋁與水，與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水，故③符合；④Al與硫酸反應生成硫酸鋁與氫氣，與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，故④符合；⑤(NH4)2CO3，加熱條件下能與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉、氨氣和水，能與硫酸反應生成硫酸銨、二氧化碳和水，故⑤符合。答案選D。18．（2019·南昌市新建一中高一月考）由鐵、鋅、鎂、鋁四種金屬中的兩種組成的10g混合物與足量的鹽酸反應，反應后生成的氫氣在標準狀況下體積為11.2L．則混合物中一定含有的金屬是（）A．鋅 B．鐵 C．鎂 D．鋁【答案】D【解析】產(chǎn)生標準狀況下11.2LH2，理論上需要鋅32.5g、鐵28g、鎂12g、鋁9g，根據(jù)平均值思想，混合物中的兩種金屬需要量應分別小于和大于10g，而小于混合物10g的只有鋁，故一定有鋁，故選D。二、非選擇題19．我國高鐵、航空航天、手機制造等都已經(jīng)躋身世界一流水平，根據(jù)下列材料的應用回答問題。應用“復興號”高鐵車輪“鯤龍”水陸兩棲飛機零部件華為折疊手機屏幕用到的材料高速鋼鈦合金、鋁合金聚酰亞胺塑料（1）上述材料中屬于有機合成材料的是______，屬于金屬材料的是______（寫一種即可）。（2）飛機外殼用鈦合金、鋁合金的優(yōu)點是______。（3）在對高鐵鋼軌中的縫隙進行焊接時，常用鋁和氧化鐵在高溫條件下反應生成熔融狀態(tài)下的鐵和另一種氧化物。寫出該反應的化學方程式為______，反應基本類型是______?！敬鸢浮浚?）聚酰亞胺塑料高速鋼或鈦合金或鋁合金（2）耐腐蝕、輕、硬度大等（3）置換反應【解析】【分析】高速鋼是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼，又稱高速工具鋼或鋒鋼，它含有鎢、鉬、鉻、釩、鈷等元素；最早的鈦合金的成分為Ti-6Al-4V；常見的鋁合金為硬鋁合金Al—Cu—Mg系?！驹斀狻?1)上述材料中屬于有機合成材料的是聚酰亞胺塑料。屬于金屬材料的是高速鋼或鈦合金或鋁合金。(2)飛機外殼用鈦合金、鋁合金的優(yōu)點是耐腐蝕、密度小、硬度大等。(3)在對高鐵鋼軌中的縫隙進行焊接時，常用鋁和氧化鐵在高溫條件下反應生成熔融狀態(tài)下的鐵和另一種氧化物。該反應的化學方程式為，反應基本類型是置換反應。20．為了檢驗市場上常見兩種金屬飲料瓶的主要成分，某小組取甲、乙兩種飲料瓶,分別剪成小片制成樣品甲和乙，并按下述步驟進行實驗：I.分別取少量樣品于試管中，加入鹽酸，充分反應后過濾。II.分別取少量濾液于試管中，向其中滴加氫氧化鈉溶液。步驟II的實驗現(xiàn)象如下：樣品甲先生成白色沉淀，后沉淀消失樣品乙生成白色沉淀，并迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色（1）樣品甲中金屬的主要成分是__，白色沉淀消失反應的離子方程式是__。（2）樣品乙進行步驟I后所得濾液中一定含有的金屬離子是__，白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀反應的化學方程式是__?！敬鸢浮浚?）AlAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O（2）Fe2+4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】根據(jù)濾液甲中滴加氫氧化鈉溶液，生成白色沉淀，繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液，沉淀消失，則白色沉淀為氫氧化鋁；生成