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分層作業17常見的合金及應用A級必備知識基礎練題組1.合金鐵合金1.(2024·湖北隨州高一檢測)金屬材料的應用促進了人類社會的發展。下列物品的主要成分不屬于金屬材料的是()A.三星堆青銅面具B.中國空間站上的半剛性砷化鎵電池板C.國產大飛機C919外殼(鋁鋰合金)D.不銹鋼手術器械2.(2024·江西宜春高一檢測)北宋沈括對生鐵煉鋼有這么一段評價:“世間鍛鐵所謂鋼鐵者,用柔鐵屈盤之,乃以‘生鐵’陷其間,泥封煉之,鍛令相入,謂之‘團鋼’,亦謂之‘灌鋼’。此乃偽鋼耳……”,下列說法正確的是()A.生鐵和鋼都是鐵的含碳合金,鋼中碳的含量較高B.通過煉制和鍛打,可以調節生鐵中元素的組成、元素的含量等來改變生鐵的性能C.高碳鋼的韌性較好,低碳鋼的硬度較大D.不銹鋼是一種常見的合金鋼,它的合金元素主要是鎢(W)和硅(Si)3.(2024·黑龍江齊齊哈爾高一檢測)新材料的使用體現了化學科技,彰顯了中國力量。以下關于合金的說法不正確的是()A.通過增加原子層之間的相對滑動難度,使合金的硬度變大B.不銹鋼中添加鎳(Ni)和鉻(Cr)等元素后,不容易生銹,具有很強的抗腐蝕能力C.硬鋁用于制造飛機外殼,主要利用其熔點高D.儲氫合金屬于新型合金,可用于以氫氣為燃料的汽車題組2.鋁合金新型合金4.形狀記憶合金是一種在加熱升溫后能完全消除其在較低的溫度下發生的變形,恢復其變形前原始形狀的合金材料,即擁有“記憶”效應的合金。下列變化不是利用合金記憶效應的是()A.脊柱側彎矯形采用的哈倫頓棒,如果矯形棒的矯正力有變化,把溫度升高到比體溫約高5℃,就能恢復足夠的矯正力B.合金在高溫環境下制作好天線,再在低溫下把它壓縮成一個小鐵球,運上太空中,太陽的強烈的輻射使它恢復原來的形狀C.用合金制造的精密儀器或精密車床,一旦由于震動、碰撞等原因變形,只需加熱即可排除故障D.汽車受損變形后,利用鈑金噴漆整形5.(2024·江蘇揚州高一檢測)“神舟十三號”與“天和號”核心艙的成功對接,標志著中國的航空鋁材處于世界領先的行列。下列關于鋁合金的說法錯誤的是()A.鋁合金是一種混合物,它比純鋁的熔點低B.高溫鋁液易被氧化,鋁合金應在熔劑層覆蓋下熔煉C.鎂鋁合金耐腐蝕,但能被燒堿(NaOH)腐蝕D.鎂鋁合金在鹽酸中無法溶解題組3.鋁、氧化鋁的性質6.(2024·陜西寶雞高一檢測)將一塊鋁箔用砂紙仔細打磨后,用坩堝鉗夾住放在酒精燈火焰上加熱至熔化,發現熔化的鋁并不燃燒,也不滴落,移去酒精燈,待固體冷卻后將其投入氫氧化鈉溶液,固體最終消失并有氣體生成。關于這一實驗的下列敘述正確的是()A.該實驗說明金屬鋁密度小、熔點低,化學性質穩定B.加熱不燃燒說明鋁制品性質穩定,可長期存放各種物質C.不滴落是因為Al表面生成了Al2O3,Al2O3熔點遠高于金屬鋁,可做耐火材料D.Al2O3可以和酸反應,所以Al2O3是堿性氧化物7.下列說法正確的是()A.Al2O3難溶于水,不與水反應,所以它不是Al(OH)3對應的氧化物B.因為Al2O3是金屬氧化物,所以它是堿性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸堿溶液反應D.Al2O3能跟強的酸堿溶液反應8.(2024·貴州畢節高一檢測)下列說法錯誤的是()A.兩份鋁分別與足量鹽酸和燒堿溶液反應,若產生氣體的量相同,則兩份鋁的質量一定相同B.等體積等濃度的鹽酸、NaOH溶液與過量Al反應,產生H2的物質的量相等C.用3g鋁箔包裹著2.3g金屬鈉投入足量水中,理論上可以收集到氫氣的物質的量為0.2molD.硬鋁是一種常見鋁合金,硬度大、強度高,可用于飛機制造業B級關鍵能力提升練9.已知NaOH+Al(OH)3Na[Al(OH)4]。向集滿CO2的鋁制易拉罐中加入過量NaOH濃溶液,立即封閉罐口,易拉罐漸漸凹癟;再過一段時間,罐壁又重新凸起。上述實驗過程中沒有發生的離子反應是()A.CO2+2OH-CO32-+HB.Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-C.2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑D.Al3++4OH-[Al(OH)4]-10.(2024·湖南瀏陽高一檢測)取兩塊大小一樣的鋁片,進行如下圖的實驗:根據該實驗,下列說法不正確的是()A.氧化鋁有保護作用,因此燒杯Ⅰ中沒有反應發生B.燒杯Ⅰ中開始沒有氣泡,一段時間后才產生氣泡;燒杯Ⅱ中立即產生氣泡C.兩個燒杯中均發生反應:2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑D.鋁制餐具不宜長時間存放堿性食物11.(2024·湖南長沙一中高一檢測)某核潛艇上的核反應堆使用了液態鋁鈉合金作載熱介質,有關說法不恰當的是()A.鋁鈉合金的熔點低于鋁的熔點B.鈉、鋁在常溫下都可以與空氣中的氧氣反應C.將mg不同組成的鋁鈉合金分別投入足量鹽酸中,放出H2越多,則合金中鋁的質量分數越小D.將含0.1mol鈉和0.2mol鋁組成的合金投入足量的水中,充分反應,產生氫氣4.48L(標準狀況)12.(2024·江蘇揚州高一檢測)我國首艘使用了鈦合金材料的國產航母已成功下水,鈦(Ti)在常溫下與酸、堿均不反應,但高溫下能被空氣氧化,由鈦鐵礦(主要成分是FeO和TiO2)提取金屬鈦的主要工藝流程如圖。下列說法錯誤的是()A.步驟Ⅰ、Ⅱ中均發生氧化還原反應B.步驟Ⅰ、Ⅱ中碳元素的化合價均升高C.步驟Ⅲ中反應可在氬氣環境中進行,也可在空氣中進行D.可用稀硫酸除去金屬鈦中的少量鎂雜質C級學科素養拔高練13.(2024·遼寧大連高一檢測)合金是重要的金屬材料。(1)下列物品所使用的主要材料屬于合金的是(填字母)。

A.青花瓷瓶B.橡膠充氣艇C.不銹鋼鍋(2)生鐵是常用的合金,生鐵屬于(填“純凈物”或“混合物”)。

(3)黃銅是銅鋅合金,將純銅片和黃銅片互相刻劃(如圖所示),純銅片上留下明顯的劃痕,說明

。

(4)黃銅渣中約含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%,其余為不溶性雜質。處理黃銅渣可得到硫酸鋅,其主要流程如下(雜質不溶于水、不參與反應):①Ⅱ中反應的化學方程式為

。

②下列說法正確的是(填字母)。

a.Ⅰ、Ⅱ中的操作均包含過濾b.溶液A中ZnSO4的質量大于CuSO4c.溶液A的質量小于溶液Bd.溶液C中溶質的質量分數小于溶液B

參考答案分層作業17常見的合金及應用1.B解析青銅是合金,屬于金屬材料,A不符合題意;砷化鎵屬于化合物,是半導體材料,不屬于金屬材料,B符合題意;鋁鋰合金屬于金屬材料,C不符合題意;不銹鋼屬于金屬材料,D不符合題意。2.B解析生鐵和鋼都是鐵的含碳合金,鋼中碳的含量在0.03%~2%之間,生鐵中碳的含量在2%~4.3%之間,所以生鐵的含碳量高于鋼的含碳量,故A錯誤;通過煉制和鍛打,可以降低生鐵中的含碳量,除去生鐵中有害元素,調整生鐵中某些元素的含量,使鐵有韌性、可鍛軋、可延壓,故B正確;根據含碳量的不同,碳素鋼可分為高碳鋼、中碳鋼、低碳鋼,其中高碳鋼硬度較大,韌性較差,低碳鋼硬度較小,韌性較強,故C錯誤;不銹鋼是一種常見的合金鋼,它的合金元素主要是鉻(Cr)、鎳(Ni),故D錯誤。3.C解析合金的硬度大于純金屬的硬度,是通過增加原子層之間相對滑動的難度,使合金的硬度變大,A正確;不銹鋼中添加鎳(Ni)和鉻(Cr)等元素后,不容易生銹,具有很強的抗腐蝕能力,B正確;硬鋁用于制造飛機外殼,主要利用其密度小、強度高、耐腐蝕性強的性質,C錯誤;儲氫合金屬于新型合金,在一定條件下可以釋放出氫氣,可用于以氫氣為燃料的汽車,D正確。4.D解析汽車受損變形后,利用鈑金噴漆整形,不是利用了記憶合金的記憶效應,A、B、C項均是利用了記憶合金的記憶效應。5.D解析A項,合金均為混合物,一般來說,合金的熔點比成分金屬的熔點低;B項,在熔劑層覆蓋下熔煉,可隔絕空氣,防止高溫鋁液被O2氧化;C項,鎂鋁合金中的鋁能與NaOH溶液反應;D項,合金中的Mg、Al均能與鹽酸反應。6.C解析鋁是活潑的金屬,故A錯誤;加熱時鋁更易被氧化生成氧化鋁,故B錯誤;由于氧化鋁的熔點高,所以鋁熔化但不易滴落,可做耐火材料,故C正確;Al2O3可以和酸反應,也可以和氫氧化鈉溶液反應,Al2O3具有兩性,Al2O3不是堿性氧化物,故D錯誤。7.D解析雖然Al2O3難溶于水,但是加熱Al(OH)3可生成Al2O3:2Al(OH)3Al2O3+3H2O,Al2O3和Al(OH)3中Al元素的化合價相同,所以Al2O3是Al(OH)3對應的氧化物。金屬氧化物與堿性氧化物是兩個不同的概念,二者沒有因果聯系。Al2O3是兩性氧化物,能與強酸、強堿反應。8.B解析酸、堿均足量,則Al完全反應,生成氫氣的量相同,則兩反應中轉移的電子數相同,可知Al失去的電子數也相同,即參加反應的Al的量相同,兩份鋁片的質量之比為1∶1,A正確;根據反應方程式2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,等體積等濃度的鹽酸、NaOH溶液與過量Al反應,產生H2的量之比為1∶3,B錯誤;2.3g金屬鈉的物質的量為0.1mol,根據反應2Na+2H2O2NaOH+H2↑,生成的氫氣的物質的量為0.05mol、生成NaOH的物質的量為0.1mol,生成的NaOH和鋁箔發生反應2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,鋁過量,此時0.1molNaOH可以生成0.15molH2,所以生成的H2總物質的量為0.2mol,C正確;硬鋁是一種常見鋁合金,密度小、硬度大、強度高,可用于飛機制造業,D正確。9.D解析向集滿CO2的鋁罐中加入過量氫氧化鈉濃溶液,首先CO2與氫氧化鈉發生反應:CO2+2OH-CO32-+H2O,表現為鋁罐變癟,故A不符合題意;鋁罐表面有氧化膜Al2O3,發生反應Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-,故B不符合題意;鋁罐表面氧化膜溶解后,接著過量的氫氧化鈉再與鋁罐反應:2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑,罐壁又重新凸起,故C不符合題意;該實驗中沒有發生鋁離子與氫氧根的反應,故D符合題意。10.A解析燒杯Ⅰ中鋁的表面有氧化鋁,氧化鋁和氫氧化鈉反應生成四羥基合鋁酸鈉,故A錯誤。燒杯Ⅰ中開始時,氧化鋁和氫氧化鈉反應生成四羥基合鋁酸鈉和水,一段時間后,鋁和氫氧化鈉反應生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣;燒杯Ⅱ中只有鋁和氫氧化鈉反應生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣,故B正確。燒杯Ⅰ中開始時,氧化鋁和氫氧化鈉反應,一段時間后,鋁和氫氧化鈉反應;燒杯Ⅱ中只有鋁和氫氧化鈉反應,兩個燒杯中均發生反應:2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑,故C正確。鋁、氧化鋁都能與堿反應,所以鋁制餐具不宜長時間存放堿性食物,故D正確。11.C解析合金的熔點一般低于其成分金屬的熔點,鋁鈉合金的熔點低于鋁的熔點,故A不符合題意;鋁在常溫下與氧氣反應生成氧化鋁,鈉與氧氣在常溫下反應生成氧化鈉,鈉、鋁在常溫下都可以與空氣中的氧氣反應,故B不符合題意;根據金屬鈉和金屬鋁與酸反應生成氫氣量的關系可知:2Al~3H2↑,2Na~H2↑,等質量的金屬鈉和金屬鋁,金屬鋁產生的氫氣量多,所以放出的H2越多,鋁的質量分數越大,故C符合題意;含0.1mol鈉和0.2mol鋁組成的合金投入足量的水中,鈉和水反應生成氫氧化鈉,根據2Na+2H2O2NaOH+H2↑,0.1mol鈉生成0.1mol氫氧化鈉和0.05mol氫氣,鋁與氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣,根據2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,0.2mol鋁和0.1mol氫氧化鈉反應時,鋁會剩余,氫氧化鈉完全反應,則生成氫氣的物質的量為0.15mol,共產生氫氣的物質的量為0.05mol+0.15mol=0.2mol,則生成氣體的體積為0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L,故D不符合題意。12.C解析步驟Ⅰ為鈦鐵礦(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高溫下發生氧化還原反應生成鐵和一氧化碳,步驟Ⅱ為二氧化鈦與碳、氯氣在高溫下反應生成四氯化鈦和一氧化碳,步驟Ⅰ、Ⅱ中均發生氧化還原反應,碳元素的化合價均升高,故A、B正確;步驟Ⅲ為四氯化鈦和足量鎂粉在高溫下發生置換反應生成氯化鎂和鈦,鎂是活潑的金屬,鈦在高溫下能被空氣氧化,所以步驟Ⅲ需在氬氣環境中進行,防止金屬被空氣氧化,故C錯誤;鈦在常溫下與酸、堿均不反應,鎂與稀硫酸反應,可用稀硫酸除去金屬鈦中的少量鎂雜質,故D正確。13.答案(1)C(2)混合物(3)黃銅的硬度比純銅的硬度大(4)①Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4ZnSO4+Cu②abc解析(1)青花瓷瓶使用的主要材料屬于無機非金屬材料,橡膠充氣艇使用的主要材料屬于有機高分子材料,不銹鋼鍋使用的主要材料屬于合金。(2)生鐵是常用的合金,合金屬于混合物。(3)將純銅片和黃銅片互相刻劃,純銅片上留下明顯的劃痕,說明黃銅的硬度比純銅大。(4)①Ⅱ中,加入的Zn與過量的稀硫酸及生成的CuSO4反應,化學方程式分別為Zn