1、第二节第二节 金属材料金属材料 第一课时第一课时 合金合金 一、选择题(本题包括 12 小题，每小题只有一个选项符合题意) 1在我国使用最早的合金是( ) A青铜器 B不锈钢制品 C铁制品 D铝合金 答案 A 解析 我国使用最早的合金是青铜器。 2下列说法错误的是( ) A铁易生锈，而铝在空气中较稳定，所以铁比铝活泼 B可用铝壶烧开水，不可用其长期存放食醋、碱水 C氧化铝是一种较好的耐火材料，但不可用氧化铝坩埚熔化 NaOH DNaHCO3能中和胃酸，可用于制胃药 答案 A 解析 铝在空气中稳定存在是由于其表面生成的氧化膜抗腐蚀能力比较强， 起到 了保护内部金属的作用。 3下列不属于新型合金材
2、料的是( ) A储氢合金 B形状记忆合金 C不锈钢 D镍钴耐热合金 答案 C 4某合金与铁的物理性质的比较如表所示，还知该合金耐腐蚀、强度大，从以 上性能看，该合金不适合做( ) 物理性质 熔点/ 密度 (g/cm3) 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 A.导线 B门窗框 C炉具 D飞机外壳 答案 A 解析 A合金的导电性差，不能做电源线，故 A 错误；B.合金的硬度大，可做 门窗框，故 B 正确；C.合金的熔点高，可做炉具，故 C 正确；D.合金的硬度大， 密度小，熔点高，可做飞机外壳，故
3、 D 正确。 5金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用，金属材料包括 纯金属和它们的合金。下列关于纯金属和它们的合金的描述正确的是( ) A铁的化学性质较活泼，在自然界中只能以化合态存在 B常见的一些合金的硬度比其成分金属的大，是因为合金中原子的排列比纯金 属中更规整 C储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料 D不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铅(Pd)和锡(Sn) 答案 C 解析 A自然界中，有的陨石中含有铁单质，则铁在自然界中能以单质和化合 态存在，故 A 错误；B.纯金属的原子排列比合金规整，合金的硬度与原子排列 无关，合金中含有多种组
4、成元素，如钢是 C、Ni、Cr 等元素溶解在铁中而形成 的，这些元素与铁基体形成固溶体，对基体会有强化作用，其强度硬度都比构成 基体的任意一种金属高，故 B 错误；C.某些合金能够大量吸收氢气，并与 H2结 合成金属氢化物的材料，这类金属材料属于储氢合金，故 C 正确；D.不锈钢的 主要元素是铁，另外含有少量的铬和镍等元素，故 D 错误。 6下列有关金属的说法中不正确的是( ) A储氢合金是一类能够大量吸收 H2，并与 H2结合成金属氢化物的材料 B青铜、不锈钢、硬铝都是合金 C用金属钠在高温下还原 TiCl4溶液可制取金属钛 D合金材料中可能含有非金属元素 答案 C 解析 A储氢合金能够大量
5、吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料，故 A 正确；B.青铜是铜锡合金、不锈钢是铁铬、镍合金、硬铝是铝硅、镁等形成的 合金，都是合金，故 B 正确；C.钠与盐溶液反应，不能置换出金属，故 C 错误； D.由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质， 所以合金可以含有非金属元素，故 D 正确。 7下列物质中，既溶于氢氧化钠溶液，又溶于盐酸的化合物是( ) A铝 B镁 C氧化镁 D氧化铝 答案 D 解析 铝、氧化铝既能溶于氢氧化钠溶液，又能溶于盐酸，但铝是单质，不是化 合物。 8下列关于合金的说法中，正确的是( ) A合金的熔点一定比各成分金属的低 B钢是目前用量最大
6、、用途最广的合金 C在我国使用最早的合金是生铁 D储氢合金能大量吸收 H2，但不与 H2反应 答案 B 解析 A合金的熔点一般比各成分金属的低，但某些汞合金的熔点比汞的高， 故 A 错误；B.钢是目前用量最大、用途最广的合金，故 B 正确；C.我国使用最 早的合金是青铜，如司母戊鼎，故 C 错误；D.储氢合金能大量吸收 H2，与 H2 化合生成金属氢化物，故 D 错误。 9用铝制易拉罐收集满 CO2后快速加入过量浓 NaOH 溶液，并立即把口封闭。 结果发现易拉罐“咔咔”作响，并变瘪了，过一段时间后，易拉罐又鼓起来了。 下列说法正确的是( ) A使易拉罐变瘪的反应是 CO2OH =HCO 3
7、B使易拉罐又鼓起来的反应是 2Al2OH 2H 2O=2AlO 23H2 C若将 CO2换为 NH3，浓 NaOH 溶液换为水，则易拉罐也会出现先瘪后鼓的现 象 D反应结束后，易拉罐内溶液中的溶质只有 NaAlO2 答案 B 解析 题述过程中发生的主要化学反应为 CO22NaOH=Na2CO3H2O，2Al 2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。由于氢氧化钠溶液过量，故使易拉罐变 瘪的反应是 CO22OH =CO2 3H2O，A 项错误。使易拉罐又鼓起来的反应是 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，B 项正确；若将 CO2换为 NH3，浓 NaOH 溶液换为水，则易拉罐也会变瘪
8、，但不会再鼓起来，C 项错误。反应结束 后的溶液中含有 NaAlO2、Na2CO3，D 项错误。 10碲锌镉(Te- Zn- Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关它的 叙述中错误的是( ) A它是由 Te、Zn、Cd 按一定比例熔合而成的，无固定的熔、沸点 B它易导电、导热，具有延展性 C它的熔、沸点比 Zn 的低 D它的硬度和强度比 Cd 的大 答案 A 解析 碲锌镉晶体是由Te、 Zn、 Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金， 只要比例确定，其组成就固定，因而有固定的熔、沸点；合金一般具有比成分金 属低的熔、沸点，高的硬度和强度。 11根据表中提供的数据，判断可以形成
9、合金的是( ) 金属或非金属 钠 铝 铁 硅 硫 熔点/ 97.8 660.4 1 535 1 410 112.8 沸点/ 883 2 467 2 750 2 353 444.6 铝与硅 铝与硫 钠与硫 钠与硅 A. B. C. D. 答案 AC 解析 合金是不同种金属或金属与非金属在熔化状态下形成的一种熔合物， 即两 种物质都成为液态时进行混合；硅的熔点低于铝的沸点，两种金属能够形成合 金，故正确；铝的熔点高于硫的沸点，两种物质不能够形成合金，故错误； 硫的熔点低于钠的沸点，故钠和硫能形成合金，故正确；硅的熔点大于钠的沸 点，硅熔融后钠变化为气体，两种物质不能够形成合金，故错误。 12“拟晶
10、”(quasicrystal) 是一种具有凸多面体规则外形的合金材料。 Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一， 具有合金的某些优良物理性能。 下列有关这种拟晶的说法正确的是( ) AAl65Cu23Fe12可以在中性或碱性条件下使用 BAl65Cu23Fe12的硬度小于金属铝 C无法确定 Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价 D1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的稀硫酸时共失去 219 mol 电子 答案 D 解析 AAl65Cu23Fe12与海水可以构成原电池，会加速金属的腐蚀，因此不可用 作长期浸泡在海水中的材料， 故 A 错误； B.拟晶具有合金的某些优
11、良物理性能， 合金的硬度一般比各成分金属大，故 B 错误；C.拟晶 Al65Cu23Fe12是由三种金属 元素组成，由于金属无负价，根据化合价代数和为 0 的原则，三种金属的化合价 均可视作零价，故 C 错误；D.溶于过量稀硫酸时，Al 变为3 价，Fe 变为2 价，Cu 不反应故 1 mol Al65Cu23Fe12失电子为 653122219 mol，故 D 正 确。 二、非选择题(本题包括 3 小题) 13合金是两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的 物质。 (1)下列物质不属于合金的是_(填字母，下同)。 A明矾 B硬铝 C生铁 D青铜 (2)根据下表中四种金属
12、的熔、沸点： 金 属 Na Cu Al Fe 熔点/ 97.8 1 083 660 1 535 沸点/ 883 2 567 2 467 2 750 其中不能形成合金的是_。 Cu 与 Na Fe 与 Cu Fe 与 Na Al 与 Na A B C D (3)镁铝合金与盐酸完全反应后，加入过量的氢氧化钠溶液，最后的结果是 _(填字母)。 A没有沉淀物生成 B只有氢氧化铝沉淀生成 C只有氢氧化镁沉淀生成 D有氢氧化铝和氢氧化镁沉淀生成 答案 (1)A (2)B (3)C 解析 (1)A 属于化合物；硬铝中含铝、铜、镁等，生铁中主要含铁、碳，青铜 中含有铜、锡等，它们都属于合金。(2)当一种金属的
13、熔点超过另一种金属的沸 点时， 它们就不可能熔合在一起而形成合金。 (3)Mg、 Al 都与盐酸反应， Mg(OH)2 不溶于 NaOH 溶液；而 Al(OH)3溶于 NaOH 溶液生成 NaAlO2和 H2O。 14金属钛(Ti)和钛的合金被誉为“21 世纪最有发展前景的金属材料”，它们具 有很多优良性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等。常温下 钛不和非金属、强酸反应，加热至红热时，能与常见的非金属反应。工业上由钒 钛磁铁矿经“选矿”得到的钛铁矿(主要成分为 FeTiO3)制取金属钛的主要工艺 过程如下： (1)生铁实际上属于铁、_等元素形成的合金。 若生产中碳的氧化产物主要
14、为一种可燃性气体，请写出反应的化学方程式 _。 (2)生产中碳除了用作还原剂还原金属矿物外，还有一个重要作用是 _； 反应是在氩气的环境中进行，目的是_ _， 如何从反应后的固体中获得金属钛_。 (3)已知在氯化过程中还有一种副产物 VOCl3生成，实际生产中常在 409 K 时用 铜还原 VOCl3，得到不溶于 TiCl4的 VOCl2，当有 1 mol Cu 参加反应时转移的电 子数为 NA，试写出该反应的化学方程式为_。 答案 (1)碳 TiO22Cl22C= TiCl42CO (2)作燃料，提供反应所需要的热能 防止钛、镁被空气氧化 向固体中加入足 量盐酸(或稀硫酸)，充分反应后过滤、
15、洗涤、干燥 (3)CuVOCl3= VOCl2CuCl 解析 生铁属于铁碳合金；反应、中的可燃性气体是 CO，中除 CO 外还 有单质铁、TiO2生成；中产物只有 CO、TiCl4两种；因上述冶炼均需要在高温 下进行，故碳的另一个作用就是燃烧，提供反应所需要的热能。反应结束后， 固体物质为钛、镁、MgCl2的混合物，结合题目信息知，加盐酸或稀硫酸后就可 以溶解镁及 MgCl2，然后过滤得到钛。铜在反应中，1 mol Cu 失去 1 mol 电子， 故得到的是 CuCl。 15已知某合金的粉末中，含有铁、铝中的一种或者两种，所含金属的量都在 5%以上。请设计合理的实验来探究该混合金属粉末中铁、铝
16、元素的存在。 仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙； 1 mol L 1 硫酸、2 mol L 1 的硝酸、2 mol L 1 NaOH 溶液、20%KSCN 溶液。 已知：稀硝酸有强氧化性，能将 Fe2 氧化成 Fe3 完成以下实验探究过程： (1)提出假设 假设 1：该合金粉末中可能含有_元素； 假设 2：该合金粉末中可能含有_元素； 假设 3：该合金粉末中含有 Fe、Al 元素。 (2)设计实验方案 基于假设 3，设计出实验方案。 (3)实验过程 根据(2)的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。 提示 .注意前后内容对应； .注意文字简洁。 编号 实验操
17、作 预期现象与结论 用药匙取少许样品，加入试管 A 中，再用滴管取 过量NaOH溶液并滴加到试管A中， 充分反应后， 静置，弃去上层清液，剩余固体备用 往试管 A 的剩余固体中加过量稀硫酸， 充分反应 后，静置；取上层清液于试管 B 中，加入少许稀 硝酸，再滴加 KSCN 溶液 (4)实验中反应的离子方程式_ _， 实验中 Fe3 与 SCN反应的离子方程式_ _。 答案 (1)Al Fe(答案的顺序可交换) (3) 编号 实验操作 预期现象与结论 样品部分溶解，并有气体放出证明合金中一 定含铝 固体溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色； 加 KSCN 溶液后显红色，合金中一定含铁 (4)2Al2OH 2H 2O=2AlO 23H2 Fe3 3SCN=Fe(SCN) 3 解析 (3)检验合金中含有铝、铁，可根据 Al 溶于 NaOH 溶液，而 Fe 不溶解， 将合金溶解于足量 NaOH 溶液，过滤，向滤出的固体上加足量的稀硫酸，Fe 溶 解生成 Fe2 ，因稀硝酸有强氧化性，能将 Fe2氧化成 Fe3，故向溶液中加稀硝 酸，再加入 KSCN 溶液检验 Fe3 。
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