1、课时作业24金属材料的性能及应用一、选择题1五年来，我国在探索太空，开发深海，建设世界第一流的高铁、桥梁、码头，5G技术联通世界等领域取得了举世瞩目的成就。这些项目与化学有着密切联系。下列说法正确的是()A大飞机C919采用大量先进复合材料、铝锂合金等，铝锂合金属于金属材料B为打造生态文明建设，我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电，电能属于一次能源C我国提出网络强国战略，光缆线路总长超过三千万公里，光缆的主要成分是晶体硅D“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐2铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁。纯铁的实际使用
2、范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是()A它们的组成元素是相同的B耐腐蚀的性能不同C它们都属于钢，因此物理性质是一样的D构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同3(双选)平昌冬奥会“北京8分钟”主创团队用石墨烯制作了20能发热4h的智能服饰；用铝合金管材和碳纤维制作了高2.35m、重量仅为10kg的熊猫木偶，向世界展现了新时代的中国形象。下列说法中，不正确的是()A石墨烯是能导热的金属材料B铝合金是密度较低的金属材料C碳纤维是耐低温新型化合物D新型材料种类多、用途广4下列有关
3、金属及其合金的说法不正确的是()A目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增大C镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹D日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用5由中国社会科学院考古研究所、成都文物考古研究所、成都金沙遗址博物馆共同举办的殷墟宝藏展览展出了“司母辛鼎”，它是中国出土的第二大鼎。至今为止出土的国宝级青铜器中有些看上去仍然熠熠生辉。下列对其原因的分析中最可能的是()A它们的表面电镀上了一层耐磨的黄金B环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C铜属于金属活动性较弱的金属，因此不被氧化D它们是由含有一定比例金、银、锡、锌的铜合金制成
4、的6下列说法中不正确的是()A人类历史上使用最早的合金是青铜B钢属于铁合金C目前世界上使用量最大的合金是铝合金D目前世界上用途最广的合金是钢7我国人民早在商代就已掌握青铜(铜、锡、铅合金)冶铸技术。在商代首都河南安阳，曾经出土多处炼铜遗址和大量青铜器件，其中有一件司母戊大鼎，高133cm、长110cm、宽78cm，重875kg，是迄今为止被发现的我国古代青铜器中最壮观的一件珍品。下列有关说法不正确的是()A铜是人类历史上使用最早的金属材料B青铜合金具有比铜单质更好的机械性能C青铜不易生锈是因为铜的性质不活泼D铜被最早使用是因为铜的性质不活泼，易冶炼8下列有关金属的说法中，正确的是()不锈钢抗腐
5、蚀性较好钛合金可用于飞机、火箭的制造后(司)母戊鼎是铁合金缺钙会引起骨质疏松，缺铁会引起贫血青铜、不锈钢都是合金形成合金时金属与金属之间发生了化学反应ABCD9所谓合金，就是不同种金属(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：NaCuAlFe熔点/97.510836601535沸点/883259522003000其中不能形成合金的是()ACu和AlBFe和CuCFe和NaDAl和Na10现代建筑的门窗框架，常用电解加工成古铜色的硬铝。取硬铝样品进行如下实验：(硅可与氢氧化钠溶液反应：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2)由此推知硬铝的组成是()AAl、
6、Mg、Si、ZnBAl、Cu、Mg、SiCAl、Fe、C、CuDAl、Si、Zn、Na11某金属(或合金)与盐酸反应时，生成H2的质量与消耗金属质量的关系如下图所示，此金属可能是()A.纯锌B纯铁C镁铝合金D铜铁合金12放在手心就能熔化的稀有金属镓，其沸点为2403，更奇妙的是镓熔化后在120仍不易凝固；在常温下几乎不与氧气和水反应，但能溶于强酸和强碱；与其他金属熔合可改善合金性能；与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。下列有关镓的性质和用途的叙述错误的是()A镓的熔点高B镓的化学性质与铝类似C镓能够与盐酸反应生成气体D镓可与多种金属形成合金二、非选择题13根据你学过的有关金属的知识，回
7、答下列问题(已知：铜、锌能与硝酸反应，而金不反应)：(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，如图所示，铜常用于制造货币的原因可能是_(填字母)。A铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型B铜的性质不活泼，不易被腐蚀C我国较早地掌握了湿法冶炼铜的技术D自然界有大量的游离态的铜(2)铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是_(填化学式，不同)，常见的铁的氧化物还有_、_。(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为_。(4)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是_币，
8、黑色物质是_(填名称)，形成这种物质的化学方程式为_，绿色物质是_(填化学式)，这枚金属币的真面目为_色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是_币，表面一直未被氧化的原因是_。(5)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中能有效鉴别其真假的是_(填字母)。A观察颜色B查看图案C用手掂量轻重D滴一滴硝酸在币的表面，观察现象14含镁3%5%的铝镁合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原料。现有一块质量为mg的铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学设计了以下不同的实验方案：方案1：铝镁合金与足量盐酸反应，测定气体在标准状况下的体积(V1L)。方案2：铝镁合金与足量氢氧化钠溶液
9、反应，过滤、洗涤、烘干，测定剩余固体质量(W1g)。方案3：铝镁合金与过量的盐酸反应，在溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧，测定固体的质量(W2g)。(1)某化学实验小组利用如图所示装置，按照方案1进行了实验。装置中仪器a、b的名称分别是_、_；实验装置中有两处明显错误，请指出，并绘出正确的装置图。(2)方案2中的离子方程式为_。(3)方案3中“过滤”操作中用到玻璃棒，玻璃棒的作用是_，若按方案3进行实验，测得的镁的质量分数为_。(4)请你设计一个不同于上述方案的实验方案，简述实验原理并绘制实验装置图。课时作业24金属材料的性能及应用1答案：A2答案：B3解析：石墨烯不属于金属材料
10、，属于非金属材料，故A错误；铝的密度较小，因此铝合金是密度较低的金属材料，故B说法正确；根据信息，用石墨烯制作了20能发热4h的智能服饰，碳纤维是由碳单质构成的，碳纤维是耐低温的无机非金属材料，故C错误；新型材料包括合金材料、合成材料、无机非金属材料等，用途广泛，如涉及军事、信息等领域，故D正确。答案：AC4解析：选项B中生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量应依次减小。答案：B5解析：古代没有电镀技术，有些国家级青铜器至今看上去仍然熠熠生辉，其材料应是抗腐蚀性强的铜合金。答案：D6答案：C7答案：C8解析：不锈钢是由铁、铬、镍制成的，具有强的抗腐蚀性能，正确；钛是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属
11、，钛合金可用于飞机、火箭的制造，正确；后（司）母戊鼎是世界上现存最大的青铜器，错误；钙是组成骨骼的重要元素，缺钙会引起骨质疏松，血红蛋白中含有铁元素，缺铁会引起贫血，正确；青铜为铜锡铅的合金、不锈钢为铁镍合金，都是合金，正确；形成合金为在金属中加热熔合某些金属或非金属，形成具有金属特性的物质，形成合金时金属与金属之间未发生化学反应，错误。答案：A9答案：C10解析：样品加入过量盐酸，比氢活泼的金属（如Al、Mg、Zn、Na）全部溶解。向不溶物中加入过量的NaOH溶液，有气体生成，说明样品中含有Si，再向不溶物中加入过量盐酸，仍有不溶物，说明含有Cu或C等。答案：B11解析：由题图可知，金属质量
12、为30g时，产生氢气的质量为1g。用极值法：假设每一种金属的质量都为30g，然后分别计算出产生氢气的质量。A项纯锌产生氢气的质量小于1g；B项纯铁产生氢气的质量大于1g；C项镁产生氢气的质量大于1g，铝产生氢气的质量大于1g，所以镁、铝按一定比例组成的合金产生氢气的质量不可能为1g；D项铁产生氢气的质量大于1g，铜不产生氢气，所以铜、铁按一定比例组成的合金产生氢气的质量可能为1g。答案：D12解析：从题给信息可知镓的熔点低但沸点很高，这说明它很易与其他金属熔合在一起形成合金。答案：A13解析：（1）铜钱作为货币，首先应易得，其次不容易被腐蚀。（2）铁锈的主要成分为Fe2O3nH2O，常见的铁的
13、氧化物还有FeO和Fe3O4。（3）Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O。（4）Cu与O2反应生成黑色的CuO：2CuO2=2CuO，Cu在空气中“生锈”的化学方程式为2CuO2CO2H2O=Cu2（OH）2CO3（绿色）；Au的化学性质不活泼，不与空气中的O2反应。（5）有些假金币外形图案、颜色与Au相近，密度与真金币相当，用手掂量不出来，假金币中的Zn、Cu均可与HNO3反应产生大量气泡，而Au不与HNO3反应。答案：（1）ABC（2）Fe2O3nH2OFeOFe3O4（3）Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O（4）铜氧化铜
14、2CuO2=2CuOCu2（OH）2CO3紫红金金的化学性质不活泼，不易被氧化（5）D14解析：测定镁铝合金中镁的质量分数，可以利用金属与酸或碱反应产生氢气，测定氢气体积，进而计算镁的质量，也可以测定镁铝转化成沉淀的质量，计算镁的质量分数。选择化学原理不同，实验方案不同。（1）a、b仪器名称分别是分液漏斗、圆底烧瓶；方案1利用排液法收集气体，故进气管短，排液管插到集气瓶下部；测定气体体积时，要使集气瓶与量筒里液面相平，导管应插到量筒中下部，图中导管在刻度线以上，不能调平液面。（2）镁不能与氢氧化钠溶液反应，只有铝与氢氧化钠溶液反应。化学方程式为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。（
15、3）在过滤操作中玻璃棒起引流作用，避免液体外溅。根据题意，方案3最终得到氧化镁，m（Mg）W2ggw（Mg）100%100%（4）上述方案分别测定氢气体积和固体质量，可以设计另一种方案：测定反应前后装置（含药品）总质量，利用质量差计算氢气质量，由氢气质量计算镁的质量分数。答案：（1）分液漏斗圆底烧瓶收集气体的集气瓶中进气管插入液面下，出气管在液面以上；导管末端在量筒刻度线以上。正确装置如图所示。（2）2Al2OH2H2O=2AlO3H2（3）引流，避免液体外溅w（Mg）100%（4）实验原理：镁铝合金与足量的氢氧化钠溶液反应，测定反应前后装置与药品总质量，质量之差等于铝与氢氧化钠产生的氢气质量，根据氢气质量计算铝的质量，进而计算镁的质量分数。装置如图所示。
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