高中化学人教版必修1第三章金属及其化合物3.用途广泛的金属材料用途广泛的金属材料

【原创精品】高中化学人教版必修1第三章金属及其化合物
3.用途广泛的金属材料用途广泛的金属材料
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列关于合金的叙述中正确的是( )
A．合金是由两种或多种金属熔合而成的
B．日常生活中用到的五角硬币属于铜合金
C．合金在任何情况都比单一金属性能优良
D．低碳钢比中碳钢强度高
2．钢铁、铝合金、铜合金三种合金具有广泛的用途，下列说法正确的是( )
A．碳钢与生铁的主要成分相同，所以性能相同
B．镁铝合金可用于制造飞机、汽车等部件
C．铜合金具有优良的导电、导热性能，但耐腐蚀能力较差
D．铝铁合金具有很高的熔点，能用于制造火箭外层材料
3．世界上一次性建成的最长高速铁路——京沪高铁，列车时速高达380公里，车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金( )
A．比纯铝熔点高
B．具有比较活泼的化学性质
C．各种成分在自然界中含量丰富，容易获取
D．质量轻，强度大，抗腐蚀能力比较强
4．金属及其制品在腐蚀介质中很容易被腐蚀，其使用寿命大为降低。

因此只有对腐蚀介质中的金属及其制品采取防护措施，才能保证金属工艺设备的安全性和工农业生产顺利进行。

下列对金属及其制品的防护措施中错误的是( )
A．铁锅用完后，用水刷去其表面的油污，置潮湿处保存
B．通过特殊工艺，增加铝制品表面的氧化膜厚度
C．对于易生锈的铁制品(如防护网)要定期涂刷防护漆
D．把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢
5．钢铁是铁碳合金的总称,其强度高、价格便宜、应用广泛。

在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,因此物理性质相同
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相同
6．小华的妈妈买了一个黄金手镯，小华想通过实验来证实这个手镯是不是用铜锌合金制成的仿制品，他不能选用的试剂是( )
A．MgCl2 B．H2SO4
C．AgNO3 D．CuSO4
7．现在，我国用量最多、用途最广的合金是( )
A．钢B．青铜
C．铝合金D．塑料制品
8．下列合金抗腐蚀性能较好的是( )
A．铝合金 B．青铜
C．碳素钢 D．生铁
9．金属材料在现实生活中有极为重要的作用。

下列金属材料的运用与金属所具有的性质不一致的是( )
A．制造白炽灯灯丝——熔点高
B．制造飞机——坚硬而质轻
C．制造装化工原料的容器——耐腐蚀
D．制造保险丝——硬度大
10．"垃圾是放错了位置的资源",应该分类回收利用.生活中废弃的铁锅,铝制易拉罐,铜导线等可以归为一类加以回收,它们属于( )
A．有机物B．氧化物C．盐D．金属或合金
11．下列说法正确的是()。

A．所有不锈钢都只含有金属元素
B．我国流通的硬币材质是金属单质
C．广东打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具
D．镁合金的硬度和强度均高于纯镁
12．只含有下列成分的物质一定不是合金的是( )
A．Fe、C B．Cu、Zn
C．Al、Cu D．C、Si
13．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133 cm、长110 cm、宽78 cm，重875 kg，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
二、原理综合题
14．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)在酒精灯外焰上灼烧，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H28.96 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H28.96 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2种元素，则二者的质量比是________。

三、填空题
15．铜和铁作为金属材料一直被广泛应用。

(1)利用一氧化碳和氧化铁反应炼铁的化学方程式为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2；实验室模拟该实验结束后应先停止加热，继续通一氧化碳直至玻璃管冷却为止，目的是
___________________。

(2)铜先于铁被人类利用的主要原因是_________；通过铜、铁与______________ 反应可以验证二者的金属活动性顺序，判断的依据是_____________________。

16．铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。

在化学反应中，铜元素可表现为0、＋1、＋2价。

(1)在西汉古籍中曾有记载：“曾青得铁则化为铜”[即曾青(CuSO4)跟铁生成铜]，试写出该反应的离子方程式：___________________。

(2)尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈[即铜绿，化学式为Cu2(OH)2CO3]，其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。

试写出保护铜制品的方法：
______________________；这层铜绿可用化学方法除去，试写出除去铜绿而不伤器物的
反应方程式：___________________。

(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。

试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币(铜的熔点是1 083.4 ℃，铁的熔点是1 534.8 ℃)。

四、实验题
17．已知合金A由两种常见金属组成。

为测定其组成，某同学的实验流程如图所示：
请回答：
(1)过程②中分离C和E的化学实验基本操作是________________________；
(2)溶液H中所含的阳离子有________________(用离子符号表示)；
(3)合金A与D在高温下反应的化学方程式_____________________________。

参考答案
1．B
【解析】合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的，A项错误；合金的性能一般比单一金属性能优良，但并不是任何情况都是，如纯铝的导电性比铝合金要好，C项错误；含碳量高强度大，中碳钢比低碳钢强度高，D项错误。

2．B
【详解】
A项、碳钢和生铁都是铁碳合金，二者含碳量不同，所以性能差异很大，故A项错误；
B项、镁铝合金具有质地轻、硬度大、耐腐蚀等性能，决定了其能用于制造飞机、汽车等部件，故B项正确；
C项、铜是不活泼金属，其合金性质稳定、耐腐蚀能力很强，故C项错误；
D项、一般合金的熔点比成分金属的低，铝铁合金的熔点低于单质铁的熔点，不能用于制造火箭外层材料，故D项错误；
故选B。

3．D
【解析】车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金具有质量轻，强度大，抗腐蚀能力比较强等优点。

4．A
【详解】
A项，铁锅洗刷后，应该烘干后表面涂一层油，置于干燥处保存，错误。

B项，增加铝制品表面的氧化膜厚度，可以保护内层的铝不被氧化，正确；
C项，铁制品要定期涂刷防护漆，以隔绝空气，防止生锈，正确；
D项，把普通钢制成不锈钢，可以防止铁的生锈，正确；
故选A。

5．B
【详解】
A．普通钢主要含有铁和C；不锈钢由普通钢、镍、铬、钼等融合而成，故A错误；B．不锈钢耐腐蚀性强于普通钢，故B正确；
C．都属于钢，但所含有的元素不同，物理、机械性能存在较大差异，故C错误；
D．不锈钢中含有的镍、铬、钼等元素使得不锈钢的化学性质有别与普通钢，故D错误；
故选：B。

6．A
【解析】锌铜的金属活动性比镁弱，故锌铜都不能与MgCl2溶液反应，无法证明。

7．A
【解析】
钢是用量最大、用途最广的合金。

8．A
【解析】青铜、碳素钢、生铁均易生锈，铝合金不易生锈。

9．D
【详解】
A项、白炽灯灯丝通电后放出大量的热，熔点必须高，故A正确；
B项、飞机在天上飞所以需要质量轻，为了安全必须材料坚硬，故B正确；
C项、化工原料有很多具有腐蚀性的，所以制造装化工原料的容器必须耐腐蚀，故C正确；D项、保险丝在短路时是要熔断的，熔点要低，故D错误；
故选D。

10．D
【解析】生活中废弃的铁锅,铝制易拉罐,铜导线等都属于废旧金属材料，它们的主要成分是金属单质或合金，故它们属于金属或合金,答案选D。

11．D
【详解】
A．不锈钢亦含有碳元素，碳为非金属元素，A不正确；
B．我国流通的硬币为合金，含有铁、铜、镍等金属，B正确；
C．明代没有发现冶炼铝的技术，不可能有铝制餐具，C不正确；
D．合金的硬度和强度一般比其成分金属的硬度和强度大，D正确。

故选D。

12．D
【解析】
C、Si均为非金属元素，根据合金的定义，合金中必然含有金属元素。

答案选D。

13．C
【详解】
A 项、铜的化学性质不活泼，是人类历史上使用最早的金属材料，故A 正确；
B 项、合金比纯金属具有更优良的物理、化学和机械性能，故青铜比铜单质的机械性能好，且提高了其抗腐蚀性能，故B 正确；
C 项、铜在潮湿的空气中，在空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用下，也能发生反应，生成绿色的铜锈碱式碳酸铜，故C 错误；
D 项、铜的化学性质不活泼，易于冶炼为单质，是最早使用的金属故D 正确； 故选C 。

14．Cu 、Al a m(Al)∶m(Cu)＝18∶7
【详解】
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H 2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。

另外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2种元素，则为Cu 、Al 。

2Al ～ 3H 2
2 mol
3 mol
()27/m Al g mol 8.9622.4/mol
L L ＝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
15．（1）防止灼热的铁被进入的空气氧化
（2）铜的金属活动性比铁弱，更易冶炼 稀盐酸或稀硫酸(合理均可) 金属活动性顺序表中氢前金属可与酸反应生成氢气，氢后金属则不能反应
【解析】（1）继续通入一氧化碳是为了防止空气中的氧气将铁氧化；（2）铜的金属活动性弱易于冶炼，判断两种金属的金属活动性可以采用与酸反应生成氢气的情况来判断。

16．(1)Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋
＋Cu
(2)保持铜制品表面干燥 Cu 2(OH)2CO 3＋4HCl===2CuCl 2＋3H 2O ＋CO 2↑
(3)铜的化学性质比铁稳定，不易被腐蚀；铜的熔点低，易冶炼铸造成型。

【解析】（1）“曾青得铁则化为铜”的实质是金属之间的置换反应，（2）铜生锈的化学方程式为：2Cu＋CO2＋H2O＋O2===Cu2(OH)2CO3，故铜要存放在干燥处；铜不与盐酸反应而铜绿可与盐酸反应，因此可用盐酸除去铜绿而又不伤器物。

（3）因为铜的熔点比铁的低易于铸造，铁比铜易锈蚀．（其他合理答案合理即可）
17．：(1)过滤(2)Al3＋、H＋
(3)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe
【解析】：(1)分离固体与溶液采用过滤的方法。

(2)溶液H中加入过量氨水生成沉淀F，说明F是氢氧化物沉淀，再由E加适量盐酸生成F，F在过量盐酸中不沉淀而生成溶液H，说明F是Al(OH)3，F溶于过量盐酸，所得溶液中的阳离子是Al3＋和H＋。

(3)由沉淀C的颜色知C为Fe(OH)3，则D是Fe2O3，则合金是Fe-Al，Al在高温下可置换出Fe(铝热反应)。

视频。