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第三节 用途广泛的金属材料
课后篇巩固提升
基础巩固
1.用铜锌合金制成的黄铜制品常被误认为是黄金,下列方法中不能区分其真伪的是( )
A.观察外观
B.放入盐酸中
C.测定密度
D.高温灼烧
解析:铜锌合金制成的黄铜放入盐酸中,质量减小,可以观察到合金溶解并且有气泡冒出,而黄金不溶于盐酸中;黄金密度大,测定密度可以鉴别;高温灼烧,黄金没有变化,而铜锌合金外观上有变化。
答案:A
2.自然界里常见金属元素存在最多的是铝,其次是铁,铜的含量较少。然而人类冶炼金属获得成功最早的反而是含量较少的铜,含量最多的铝最迟被冶炼出来。金属是当今社会不可缺少的材料之一。下列有关金属的说法错误的是( )
A.铜比铝先获得成功冶炼的原因是铜矿较易被还原,铝矿很难被还原
B.目前已制得的纯金属只有90多种,但制得的合金已达几千种,大量使用的不是纯金属而是它们的合金
C.生铁易生锈不耐腐蚀,但纯铁具有耐腐蚀性,所以不锈钢应是最纯的铁
D.废弃铝制包装既浪费金属材料又造成环境污染
解析:不锈钢中除铁以外,还含有抗腐蚀性很强的铬和镍等。
答案:C
3.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:
熔点/℃
硬度(金刚石为10)
导电性(银为100)
某合金
2 500
3.00
7.4
2.3
铁
1 535
7.86
4.5
17
还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合作( )
A.导线 B.门窗框 C.炉具 D.飞机外壳
解析:该合金与银、铁相比较导电性差,不适合作导线;作门窗主要是利用合金的硬度大和耐腐蚀;作炉具主要利用其熔点高和耐腐蚀;作飞机外壳则是利用硬度大和密度小的性质,B、C、D项与该合金性质相符。
答案:A
4.铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道,目前已经能冶炼出纯度较高的铁。你估计这种“纯铁”不会具有的性质是( )
A.硬度比生铁低
B.熔、沸点比生铁高
C.能与Fe2(SO4)3溶液反应
D.不能与盐酸反应
解析:依据题目叙述,可认为这种“纯铁”为纯净物,与生铁(合金)相比,硬度小,熔、沸点高。同时它具有单质铁的化学性质。
答案:D
5.下面关于铝合金的说法中,错误的是( )
A.铝合金是一种混合物,它比纯铝的熔点低
B.高温铝液易被氧化,铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼
C.镁铝合金耐腐蚀,但能被烧碱腐蚀
D.镁铝合金在冷的浓硫酸中钝化
解析:合金的熔点比各成分金属的熔点低;高温时铝很容易被氧化;镁铝合金中的铝能与烧碱反应;Mg在冷的浓硫酸中不钝化。
答案:D
6. “蛟龙”号载人潜水器成功下潜至西太平洋马里亚纳海沟7 020米处。“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金,下面有关合金的说法中正确的是( )
A.钛合金是一种新型金属单质
B.钛合金熔点比成分金属高,硬度大
C.钛合金的化学性质与钛单质相同
D.青铜、碳素钢、合金钢和硬铝都是合金
解析:钛合金是混合物,A项错误;合金熔点一般比成分金属低,硬度比成分金属大,B项错误;钛合金是混合物,其化学性质与钛单质不同,C项错误;D项所给材料均是合金,正确。
答案:D
7.历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。
(1)金、银、铜常被作为货币流通,从化学角度来看,主要是利用它们的 。
A.硬度适中
B.密度适中
C.在自然界里都可得到纯净的单质
D.活动性差
(2)一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量绿色锈状物的铜币,黑色物质是 ,绿色物质是 ,这枚金属币的真面目为 色。
解析:(1)金、银、铜都属于不活泼金属,易加工,因此,在历史上都曾经用作货币。
(2)铜稳定性稍微差一些,容易与氧气等物质反应而“生锈”。
答案:(1)D (2)CuO Cu2(OH)2CO3 红
能力提升
1.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:
Na
Cu
Al
Fe
熔点/℃
97.5
1 083
660
1 535
沸点/℃
883
2 595
2 200
3 000
其中不能形成合金的是( )
A.Cu和Al B.Fe和Cu
C.Fe和Na D.Al和Na
答案:C
2.某合金粉末11 g,加入到足量的稀硫酸中,在标准状况下产生的气体体积为11.2 L,此合金可能是( )
A.Mg-Al合金 B.Cu-Zn合金
C.Zn-Fe合金 D.Mg-Zn合金
解析:设混合物的平均摩尔质量为,化合价为+2价,则:
M+2H+M2++H2↑
1 mol 22.4 L
11.2 L
=22 g·mol-1
则+2价金属的摩尔质量:Mg—24 g·mol-1、Al—×27 g·mol-1、Zn—65 g·mol-1、Fe—56 g·mol-1,Cu不反应,其摩尔质量比大,只有假设的+2价Al的摩尔质量小于22 g·mol-1。
答案:A
3.某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究(已知铜元素的焰色反应呈绿色)。
(1)外观暗灰色,表皮光滑;
(2)在酒精灯上灼烧,火焰呈绿色,合金片熔化,但不滴落;
(3)取刮去表皮的合金10 g,放入足量的稀硫酸中,收集到标准状况下的H2 8.96 L;
(4)另取刮去表皮的合金10 g,放入足量的NaOH溶液中,也收集到标准状况下的H2 8.96 L。
试据此判断,该合金中一定含有的元素是 (写元素符号);可能含有的元素是 (填选项编号)。
A.Ag B.Mg C.Na D.Fe
如果该合金中只含两种元素,则二者的质量比是 。
解析:火焰呈绿色,说明有铜元素。等质量的合金与足量的稀硫酸或NaOH溶液反应放出H2的体积相同,说明一定含有铝,且不能再含有其他的活泼金属Na、Mg、Fe等。且Na的熔、沸点太低,不能与Cu熔合形成合金,则还可能含有不与稀硫酸和NaOH反应的Ag。该合金如果只含两种元素,则为Cu、Al。
2Al ~ 3H2
2 mol 3 mol
=0.4 mol
m(Al)= mol×27 g·mol-1=7.2 g
m(Cu)=10 g-7.2 g=2.8 g
m(Al)∶m(Cu)=7.2∶2.8=18∶7
答案:Cu、Al A m(Al)∶m(Cu)=18∶7
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