高中化学选修1高二化学第三章 第一节 合金练习

第一节合金认识合金1.为什么合金与纯金属在性能上有很大的差异？【试题提示】在纯金属内,所有原子的大小和形状都是相同的,原子的排列十分规整。

而合金内加入了其他元素或大或小的原子,改变了金属原子原有的规则排列。

(1)原子层之间的滑动变得困难,增大了合金的硬度。

(2)加入合金元素后,由于合金元素的原子半径与原金属原子不同,使金属原子的排列变得不规整了,原子间的相互作用力变小,使合金的熔点变低。

►尝试应用1.所谓合金,必须是(C)①通过熔合而成②由两种或两种以上金属(或金属与非金属)组成③耐腐蚀④耐高温⑤具有金属特性⑥铸造性能好A.①②④B.①②③④⑤⑥C.①②⑤D.②③⑥【试题解析】:考查合金的定义,合金是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。

使用合金1.铁合金。

生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。

生铁的含碳量为2%～4.3%,钢的含碳量为0.03%～2%。

钢一般可分为碳素钢和合金钢两大类。

根据含碳量不同,碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢：含碳量高,强度较大；含碳量低,韧性较强。

不锈钢是最常见的一种合金钢,其中除含有铁元素外,还主要含有铬和镍元素。

2.铝合金和铜合金。

(1)硬铝：合金元素含Cu、Mg、Mn、Si等。

硬铝密度小,硬度高、抗腐蚀性强,适用于制造飞机和航天器。

(2)黄铜：合金元素是Cu、Zn；青铜：合金元素是Cu、Sn。

3.新型合金。

(1)储氢合金：能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料。

具有实用价值储氢合金要求储氢量大,金属氢化物既容易形成,稍稍加热又容易分解,室温下吸、放氢的速率快,如Ti­Fe合金、La­Ni合金等。

(2)钛合金：重量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀。

(3)耐热合金、形状记忆合金等。

2.生铁和钢的本质区别是什么？如何将生铁冶炼成钢？【试题提示】生铁和钢的本质区别是含碳量不同,生铁的含碳量比钢高。

炼钢是在高温条件下,用氧化剂把生铁中过多的碳和杂质氧化除去的过程。

►综合拓展几种常见合金的组成、性质和用途合金名称组成主要性质主要用途镁铝合金含有10%～30%的镁强度和硬度都比纯铝和纯镁大火箭、飞机、轮船等制造业硬铝含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7% 强度和硬度都比纯铝大火箭、飞机、轮船等制造业合金钢加入硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铜、多种优良性能用途广泛稀土元素等锰钢含锰9%～14% 硬度和强度很大制造粉碎机、球磨机、钢轨黄铜含锌20%～36%,常加入少量锡、铅、铝有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀机器零件、仪表和日用品青铜含锡10%～30%有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀机器零件,如轴承、齿轮等钛合金含铝6%、钒4%耐高温、耐腐蚀、高强度用于宇航、飞机、造船、化学工业金合金加入银、铜、稀土元素等有光泽、易加工、耐磨、耐腐蚀、易导电金饰品、电子元件、钱币、笔尖Ti­Fe合金Ti、Fe室温下吸收H2快,且吸收H2量大,稍稍加热放H2速率快储氢合金►尝试应用2.生铁和钢的主要区别是(A)A.生铁和钢的主要成分都是铁,但二者的含碳量不同,性能也不同B.生铁和钢都是碳的合金C.生铁就是含杂质较多的钢,钢就是含杂质较少的生铁D.生铁是混合物,钢是纯净物【试题解析】:生铁和钢的主要区别是二者含碳量不同,生铁为2%～4.3%,钢为0.03%～2%,性能也不同,故选A。

►水平测试1.有关合金的叙述错误的是(D)A.铁与非金属氯、氧等很难形成合金B.合金是混合物C.合金具有固定的熔点D.形成合金后,其熔点要提高【试题解析】:合金可以由两种或两种以上的金属形成,也可以由金属与非金属形成,但活泼的非金属与金属很难形成合金,形成合金的非金属主要由活泼性较差的、熔点较高的非金属组成,如碳、硅等,故A项正确；合金是一类较特殊的混合物,具有固定的熔点(区别于一般混合物),且一般比其成分金属熔点低,故B、C两项正确；D项错误。

2.人们常用生铁和钢而不用纯铁,主要原因是(D)A.纯铁不好冶炼B.纯铁易生锈C.纯铁价格高D.纯铁质软【试题解析】:选D.生铁和钢都是铁的合金,相比而言,合金比相应金属的硬度大,熔点低,人们常用合金,主要是硬度大。

3.(双选题)下列有关合金的叙述中,不正确的是(CD)A.合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、化学或机械性能B.合金中的成分不同,其性能也不同C.合金的密度小于各成分金属的密度D.合金的导电性、导热性比各成分金属都差【试题解析】:合金的密度、导电性、导热性介于成分金属之间。

4.用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。

下列不易区别其真伪的方法是(D)A.测定密度B.放入硝酸中C.放入盐酸中D.观察外观【试题解析】:铜锌合金外观与金相似。

5.铝镁合金坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。

下列与这些用途无关的性质是(B)A.不易生锈B.导电性好C.密度小【试题解析】:用于建筑装潢材料时不需要通电。

6.(2014·玉树高二检测)下列物质不属于合金的是(C)A.不锈钢B.高碳钢C.金刚石D.白铜【试题解析】:合金是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。

不锈钢、高碳钢、白铜都属于合金,而金刚石是单质,故选C。

7.下列关于合金的说法中错误的是(C)A.铝合金中除Al外,还含有Cu、Mg、Si、Zn等B.生铁和钢都是铁碳合金C.我国在商代就已制造和使用的青铜器其成分主要是Cu­Zn合金D.金首饰中常加入一定量的Cu或Ag以增大硬度【试题解析】:可依据常见合金的成分来进行判断,A、B项正确；C中青铜应为Cu－Sn 合金,Cu－Zn合金是黄铜的成分,C错误；纯金较软,为了增加其硬度和强度,常加入Cu、Ag 等金属,D项正确。

8.下列材料掺入普通钢中,可形成不锈钢的是(A)A.Ni、CrB.Mn、SiC.稀土金属D.W、P4【试题解析】:不锈钢是掺了Ni、Cr的钢。

9.2011年9月29日天宫一号顺利升空,11月3日,神舟八号飞船完成首次与天宫的交会对接任务,标志着中国的航空铝材处于领先世界的行列。

下面关于铝合金的说法中,错误的是(C)A.铝合金是一种混和物,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.镁铝合金在冷的浓H2SO4中钝化D.镁铝合金耐腐蚀,但能被烧碱(NaOH)腐蚀【试题解析】:合金的熔点比组分的低,硬度比组分的高；铝在空气中极易被氧化,铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼；镁在冷的浓H2SO4中反应,不钝化.10.(2014·中山高二检测)下列有关金属及其合金的说法不正确的是(B)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加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【试题解析】:硬币的材料是合金；生铁的含碳量比钢高；镁燃烧发出耀眼的白光；铝制品表面有一层致密的氧化膜,能保护内部金属不被氧化。

11.钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,钛合金与人体有很好的“相容性”。

根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是(A)A.用来做保险丝B.用于制造航天飞机C.用来制造人造骨D.用于制造船舶【试题解析】:保险丝的熔点不能太高。

12.我国发行的第五套人民币中,1元、5角、1角硬币的材料分别为钢芯镀镍合金(1元)、钢芯镀铜合金(5角)和铝合金(1角)。

下列说法正确的是(A)A.铸造硬币的合金实际价值低于面值B.铸造硬币的合金在海水中也不会被腐蚀C.三种面值不同的硬币材质不同是因为它们的实际价值不同D.应鼓励人们尽量多地收集硬币【试题解析】:硬币在海水中易形成原电池而被腐蚀。

13.工业生产中,常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合,冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金.这是制取合金的常用方法之一。

仅根据下表数据判断,不宜用上述方法制取的合金是(D)金属Na K Al Cu Fe熔点/℃97.5 63.6 660 1 083 1 535沸点/℃883 774 2 467 2 567 2 750A.Fe­Cu合金B.Cu­Al合金C.Al­Na合金D.Cu­Na合金【试题解析】:根据概念,不同金属要“熔合”为合金,则熔合时温度须达到两种金属中最高金属的熔点,但一种金属的熔点又不能高于另外一种金属的沸点。

由表格可知D项不宜采用此方法制取合金。

14.某合金与铁的物理性质的比较如表所示：熔点密度硬度导电性某合金32 000 ℃ 3.20 g·cm－37.5 3.5铁15 350 ℃7.86 g·cm－3 4.5 17(注：硬度以金刚石为10作标准,导电性以银的导电性100为标准)已知该合金耐腐蚀、强度大,从性能看,该合金不适合制作(C)A.门窗框B.炉具C.电源线D.飞机外壳【试题解析】:由表可知,该合金的熔点高,密度小,硬度大,导电性差,故不适合制电源线。