人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料课后测评

第二节　金属材料

第1课时　常见的合金及应用

一、铁合金

1．合金的概述

(1)合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

(2)特征

①合金是混合物，其有各成分金属的化学性质。

②合金的熔点一般低于各成分金属的熔点。

③合金的硬度一般高于各成分金属的硬度。

④合金的性能可通过所添加的合金元素的种类、含量及生成合金的条件等加以调节。

2．铁合金

(1)合金一定是由金属组成的混合物吗？

(2)合金比成分金属的硬度大，原因是什么？

二、铝和铝合金

1．铝、氧化铝的性质

(1)铝、氧化铝与稀盐酸反应

(2)铝、氧化铝与NaOH溶液反应

(3)实验结论：

①铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和氢气。

②氧化铝既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应，都生成盐和水。

2．铝合金

铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，密度小，强度高，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。

(1)硬铝、钢铁、水银均属于合金(　　)

(2)镁铝熔合成合金的过程发生了化学变化(　　)

(3)铝与盐酸、NaOH溶液反应的产物相同(　　)

(4)等量的铝分别与足量盐酸和NaOH溶液反应时，产生H2的量相同(　　)

(5)铝与NaOH溶液反应，氧化剂是NaOH和H2O(　　)

(6)Al2O3溶于过量的氨水生成NH4AlO2(　　)

(1)铝是活泼金属，但在日常生活中铝制品却能稳定存在，原因是什么？

(2)结合Al2O3的性质，说明什么是两性氧化物。

三、新型合金

1．储氢合金：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni合金，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。

2．其他新型合金：钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。

3．用途广泛的稀土金属

(1)镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。

我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。

(2)稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为冶金工业的维生素。

(3)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。

随堂练习：

1．所谓合金，必须是(　　)

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)　③耐腐蚀　④耐高温　⑤具有金属特性　⑥铸造性能好

A．①②④   B．①②③④⑤⑥

C．①②⑤   D．②③⑤

2．下列有关铁和铁合金的说法错误的是(　　)

A．生铁比铁软

B．铁有良好的导热性

C．钢是铁的合金

D．生铁的熔点比纯铁低

3．高铁车厢大部分由铝合金材料制造，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．下列不属于新型合金材料的是(　　)

A．储氢合金   B．形状记忆合金

C．不锈钢   D．镍钴耐热合金

5．下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是(　　)

A．盛放食醋

B．烧煮开水

C．用金属丝擦洗表面的污垢

D．用碱水洗涤

6．下列关于氧化铝的叙述正确的是(　　)

A．氧化铝与酸、碱都能反应生成铝盐和水

B．氧化铝既是碱性氧化物又是酸性氧化物

C．氧化铝既不是碱性氧化物也不是酸性氧化物

D．氧化铝溶于水可得到氢氧化铝

7．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的熔、沸点：

其中不能形成合金的是________。

①Cu与Na　②Fe与Cu　③Fe与Na　④Al与Na

A．①②   B．①③ 

C．①④   D．②④

(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

8．铝是典型的两性金属，既能与酸反应，又能与强碱溶液反应。回答下列问题：

(1)在铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中，铝元素化合价的变化都是__________，还原剂都是__________。

(2)1 mol的铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成氢气的体积在相同状况下比值为________，消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比为________。

(3)甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L－1的盐酸和100 mL 4.0 mol·L－1 氢氧化钠溶液，向两个烧杯中都加入5.4 g铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为________。

课后作业：

1．下列物质中，不属于合金的是(　　)

A．硬铝   B．黄铜

C．钢铁   D．水银

2．下列关于铁和铁合金的有关说法错误的是(　　)

A．工业上用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来

B．不锈钢抗腐蚀性能好，长期使用绝对不会生锈

C．制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金

D．使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素

3．下列关于新型合金材料说法不正确的是(　　)

A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料

B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼

C．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状

D．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金

4．在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀的原因是(　　)

A．铝的金属活动性比铁弱

B．铝不与氧气发生化学反应

C．铝在空气中易与氧气反应形成一层致密的氧化膜

D．铝的密度比铁的密度小

5．下列金属既能与稀盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是(　　)

A．Mg  B．Al  C．Fe  D．Cu

6．铝既能与硫酸溶液反应，又能与烧碱溶液反应，下列说法不正确的是(　　)

A．两个反应都是氧化还原反应

B．铝与硫酸反应时，硫酸作氧化剂

C．铝与烧碱溶液反应时，氢氧化钠作氧化剂

D．两个反应都有气体生成

7．除去镁粉中的少量铝粉，可选用的是(　　)

A．稀硫酸   B．氢氧化钠溶液

C．水   D．稀盐酸

8．某无色溶液放入铝片后有氢气产生，则在该溶液中下列离子一定可以大量存在的是(　　)

A．Na＋  B．Mg2＋  C．H＋  D．CO

9．氧化铝的熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩埚。下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是(　　)

A．加热使胆矾失去结晶水   B．加热使高锰酸钾分解

C．加热熔化烧碱   D．加热分解碱式碳酸铜

10．下列氧化物中，既能溶于强酸，又能溶于强碱的是(　　)

A．氧化铁  B．氧化银  C．氧化铜  D．氧化铝

11．下列有关铝及其化合物的说法错误的是(　　)

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

D．NaHCO3能中和胃酸，可用于制胃药

12．在500 mL氢氧化钠溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L，该氢氧化钠溶液的浓度为(　　)

A．1 mol·L－1   B．2 mol·L－1

C．1.5 mol·L－1   D．3 mol·L－1

13．(2018·济宁高一检测)等体积的盐酸和苛性钠溶液，分别与两份足量的铝粉反应，在相同条件下产生氢气的体积比为1∶3，则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为(　　)

A．1∶1  B．2∶1  C．3∶1  D．2∶3

14．在一个铝制的易拉罐内充满CO2气体，然后往罐内注入足量的氢氧化钠溶液，立即用胶布密封罐口。经过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来。

(1)罐壁内凹而瘪的原因是_________________________________________________________

_______________________________________________________________________________，

离子方程式为___________________________________________________________________。

(2)罐再鼓起的原因是_____________________________________________________________

_______________________________________________________________________________，

离子方程式为___________________________________________________________________。

15．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。

(1)A中试剂为________。

(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是________________________________。

(3)B中发生反应的化学方程式为

_______________________________________________________________________________。

(4)若实验用的铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为________。

(5)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将______(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。