化学选修1 化学与生活第一节 合金随堂练习题

这是一份化学选修1 化学与生活第一节 合金随堂练习题，共5页。试卷主要包含了下列有关合金的叙述中正确的是，通常将24 K的黄金称作为纯金等内容，欢迎下载使用。


基础落实
1．下列有关合金的叙述中正确的是( )
①合金具有金属特性 ②合金中的元素以单质形式存在 ③合金中不一定含有金属 ④钢是含杂质较少的铁合金 ⑤合金属于金属材料 ⑥生铁可完全溶解于稀盐酸
A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤⑥
C．①②④⑤ D．①④⑥
2．用铜锌合金制成的假金元宝欺骗世人的事件屡有发生，下列不易区别其真伪的方法是( )
A．测定密度 B．放入硝酸中
C．放入盐酸中 D．观察外观
3．“神七”飞天，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( )
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．镁铝合金在冷的浓硫酸中钝化
D．镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱(NaOH)腐蚀
4．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( )
A.Fe—Cu合金 B．Cu—Al合金
C．Al—Na合金 D．Cu—Na合金
5．普度大学的研究人员开发出一种利用铝镓合金加水制造氢气的新工艺。这项技术具有广泛的能源潜在用途，包括为汽车提供原料、潜水艇提供燃料等。合金中镓(Ga，ⅢA)是关键成分，可阻止铝形成致密的氧化膜。下列关于铝、镓的说法正确的是( )
A．铝的金属性比镓强
B．铝的熔点比镓低
C．Ga(OH)3与Al(OH)3性质相似，一定能与NaOH溶液反应
D．铝、镓合金与水反应后的物质可以回收利用冶炼铝
6．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．用来制造人造骨 B．用于制造航天飞机
C．用来做保险丝 D．用于制造汽车、船舶
7．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：
(注：硬度以金刚石为10作标准，导电性以银的导电性为100作标准)
已知该合金耐腐蚀、强度大，从性能看，该合金不适合制( )
A．门窗框 B．炉具
C．导线 D．飞机外壳
8．通常将24 K的黄金称作为纯金。现有一位顾客购买了一件18 K的黄金首饰，则这件首饰中黄金的含量约为( )
A．70% B．72%
C．75% D．82%
9．有一铁铜合金，加入一定量的稀硝酸，反应后向溶液中加入少量的KSCN溶液，发现溶液变为血红色，根据此现象可知( )
A．溶液中一定存在Fe3＋ B．合金可能全部溶解
C．溶液中一定存在Fe2＋ D．溶液中一定不存在Fe2＋
10．目前市场上有大量的铝质罐装饮料，采用铝质易拉罐的原因可能考虑的因素有( )
①铝矿储量较丰富，原料成本低 ②包装、运输、存放等方面比较方便、易行 ③用过的铝质易拉罐可以回收再利用
④铝制品对人体健康没有不良影响，可以放心使用
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．全部
11．有5.1 g镁铝合金，投入500 mL 2 ml/L HCl溶液中，金属全部溶解后，再加入4 ml/L NaOH溶液，若要求达到沉淀最大值，则加入NaOH溶液应为( )
A．250 mL B．425 mL
C．500 mL D．560 mL
12．将10 g铁碳合金放入氧气中高温灼烧，反应后的气体通入过量石灰水中得到沉淀1.4 g。则此铁碳合金是( )
A．生铁 B．高碳钢
C．中碳钢 D．低碳钢
13．一定量的铝合金与300 mL 2 ml/L的硝酸完全反应。生成3.36 L NO(标准状况)、三价铁盐和铝盐，向反应后的溶液中加入3 ml/L的NaOH溶液，恰好使Al3＋、Fe3＋完全反应并生成沉淀，则所加入NaOH溶液的体积是( )
A．150 mL B．300 mL
C．450 mL D．600 mL
14．用定量方法进行实验，测定某铁铝合金中铝的质量分数。实验操作过程如下：称取该合金试样1.0 g，放入烧杯中加足量盐酸，盖上玻璃片，使其充分反应。反应停止，经冷却后向其中加入过量NaOH溶液，充分放置后过滤，对滤出的沉淀经洗涤在空气中加热灼烧至恒重，得到固体物1.2 g，试回答：
(1)实验中以玻璃片盖烧杯的原因是
________________________________________________________________________；
(2)加入过量NaOH溶液的作用是
________________________________________________________________________；
(3)加入NaOH溶液后充分放置的作用是
________________________________________________________________________；
(4)在空气中将沉淀灼烧的目的是
________________________________________________________________________；
(5)合金中铝的质量分数为(含计算式)
________________________________________________________________________。
能力提升
15．钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿储量居世界首位。含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取TiO2的流程如下：
(1)Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第______周期，第______族。
(2)步骤①加铁的目的是______________________；步骤②冷却的目的是__________。
(3)上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是________________；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入__________________处理。
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及的步骤为：
TiO2―→TiCl4eq \(――→,\s\up7(Mg),\s\d5(800 ℃、Ar))Ti
反应TiCl4＋2Mg===2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是___________________。
16．某铝合金中含镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计如下实验：
(1)取样品ag，称取时使用的仪器名称为___________________________________。
(2)将样品溶于足量稀盐酸中过滤，滤液中主要含有__________________，滤渣中含有__________________，在溶解过滤时使用的仪器有______________________________。
(3)往滤液中加入足量NaOH溶液过滤，写出该操作中有关的离子方程式________
________________________________________________________________________。
(4)在第(3)步的滤液中，通入足量CO2过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤数次后，烘干并灼烧至质量不再减少为止，冷却后称量质量为b g，有关的化学方程式____________________
________________________________________________________________________。
(5)计算该样品中铝的质量分数的表达式为__________________________________
________________________________________________________________________。(6)若第(3)步中加入的NaOH溶液不足时会使测定的结果__________________。(填“偏高”、“偏低”或“不影响”)若第(4)步对沉淀的灼烧不充分时，会使测定的结果__________________。(填“偏高”、“偏低”或“不影响”)若第(4)步中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时，会使测定的结果__________________。(填“偏高”、“偏低”或“不影响”)
参考答案
1．C
2．D [铜锌合金的密度比金的密度小，可以鉴别；铜锌合金中的铜、锌与硝酸都发生反应，金与硝酸不反应；铜锌合金中的锌与盐酸反应产生气泡，金与盐酸不反应。]
3．C [合金的熔点比组分的低，硬度比组分的高，A正确；铝在空气中极易被氧化，B正确；镁在冷的浓硫酸中发生反应，C错误；镁铝合金中的金属铝与烧碱反应，被腐蚀，D正确。]
4．D [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熔点，但这种金属的熔点又不能高于另外一种金属的沸点。]
5．D [由同主族元素从上到下金属性逐渐增强，金属元素的熔点逐渐降低知，铝的金属性弱于镓，熔点高于镓。Ga(OH)3的碱性强于Al(OH)3。]
6．C
7．C [题中“某合金”与铁相比，熔点高、密度小、硬度大、导电性差，在题给选项中，门窗框需要硬度指标，而炉具需要参考熔点指标，导线则需要看导电性，作飞机外壳则要考虑的是密度和硬度，据此分析，“某合金”最不适合作的是导线。]
8．C 9.A
10．A [铝质易拉罐主要成分“铝合金”。]
11．A
12．B [沉淀为CaCO3,1.4 g为1.4×10－2 ml。根据碳原子守恒，合金中C也为1.4×10－2 ml。
w(C)＝eq \f(1.4×10－2 ml×12 g/ml,10 g)×100%＝1.68%，所以为高碳钢。]
13．A [当Fe3＋、Al3＋全部沉淀时，溶液中溶质为NaNO3，故n(NaOH)＝n(HNO3)－n(NO)＝0.3 L×2 ml/L－eq \f(3.36 L,22.4 L/ml)＝0.45 ml
V(NaOH)＝eq \f(0.45 ml,3 ml/L)＝0.15 L＝150 ml。]
14．(1)防止液体溅出，影响测定结果
(2)使生成的Al(OH)3 完全转化为AlOeq \\al(－,2)进入溶液
(3)使不稳定的Fe(OH)2完全转化为Fe(OH)3
(4)将Fe(OH)3转化为Fe2O3
(5)w(Al)＝(1.0 g－56 g/ml×2×eq \f(1.2 g,160 g/ml))÷1.0 g×100%＝16%
解析 弄清整合实验的化学过程：
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(Fe,Al))eq \(――→,\s\up7(HCl))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(Fe2＋,Al3＋))eq \(――→,\s\up7(NaOH),\s\d5(过量))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(FeOH2\(――→,\s\up7(放置))FeOH3\(――→,\s\up7(灼烧))Fe2O3,AlO\\al(－,2)))
根据铁守恒求Al的质量分数：
即：1.2 g×eq \f(56 g/ml×2,160 g/ml)＝1.0 g－m(Al)
然后求Al的质量分数：
w(Al)＝eq \f(1.0 g－1.2 g×\f(56 g/ml×2,160 g/ml),1.0 g)×100%＝16%。
15．(1)4 ⅣB
(2)将Fe3＋全部转化为Fe2＋ 使FeSO4·7H2O析出
(3)FeSO4·7H2O 石灰(或碳酸钙、废碱液等)
(4)保护金属Ti和Mg不与空气中的O2(或N2、CO2)发生反应
解析 由Ti的原子序数为22不难推知它位于第四周期第ⅣB族；加Fe的目的是将三价铁离子转化为二价铁离子，冷却的目的是使FeSO4·7H2O析出；以上过程中的副产物可被利用的是FeSO4·7H2O；考虑到成本和废物综合利用因素，含有硫酸的废液中应加入石灰或碳酸钙等，使其中的硫酸生成可利用的硫酸盐；氩的化学性质很稳定，可以保护金属Ti和Mg不被空气中的O2氧化(Mg还能与CO2、N2发生反应)。
16．(1)托盘天平
(2)AlCl3，MgCl2 Cu，Si 烧杯、玻璃棒、漏斗、带铁圈的铁架台
(3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
(4)AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===HCOeq \\al(－,3)＋Al(OH)3↓，
2Al(OH)3eq \(=====,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O
(5)eq \f(9b,17a)×100%
(6)偏低 偏高 偏高
解析 镁和铝能溶于盐酸，所以滤液中有氯化镁和氯化铝，滤渣中含铜和硅。向滤液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成Mg(OH)2沉淀。Al3＋先生成Al(OH)3沉淀，然后溶解生成AlOeq \\al(－,2)。过滤得到的沉淀是Mg(OH)2。向滤液中通入足量的CO2，AlOeq \\al(－,2)与CO2反应生成Al(OH)3沉淀，灼烧后生成Al2O3。铝的含量是通过氧化铝的质量进行计算，计算式是eq \f(b,102 ɑ)×2×27×100%。如加入的氢氧化钠溶液不足，一部分铝元素损失，Al2O3质量偏小，会使结果偏低。如灼烧不充分氢氧化铝部分分解，Al2O3质量偏大，会使结果偏高。如不洗涤，会使Al2O3质量偏大，结果偏高。
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
2 750
熔点
密度
硬度
导电性
某合金
3 200℃
3.20 g/cm3
7.5
3.5
铁
1 535℃
7.86 g/cm3
4.5
17