【分層練習】3.2 .1 合金高一化學同步備課（人教版2019必修第一冊）（原卷版+解析版）

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第二節(jié) 金屬材料 第1課時 合金 （分層練習） 1．工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用途最廣、用量最多的金屬是 A．銅 B．鐵 C．金 D．鋁 【答案】B 【詳解】鐵是日常生活中用途最廣、用量最大的金屬元素，主要使用的是鐵的合金，包括鐵和鋼，故B正確；故選：B。 2．下列家庭常用物質(zhì)的主要材料，不屬于金屬材料的是 A．炒菜用鐵鍋 B．香樟砧板 C．錳鋼防盜門 D．微波爐用錫箔紙 【答案】B 【解析】A項，鐵鍋為金屬材料，不符合題意；B項，香樟砧板不是金屬材料，符合題意；C項，錳鋼為金屬材料，不符合題意；D項，錫箔時金屬材料，不符合題意。 3．下列有關(guān)金屬的說法中，正確的是 A．生鐵是合金，鋼是純金屬 B．活潑的金屬往往采用電解法冶煉 C．純金屬與其合金相比，一般具有更低的熔點 D．鋁的化學性質(zhì)不活潑，因此鋁合金在生產(chǎn)、生活中應用非常廣泛 【答案】B 【詳解】A．鋼是鐵與碳的合金，A錯誤； B．活潑的金屬一般的還原劑很難將其還原出來，往往采用電解法冶煉，B正確； C．純金屬的熔點比合金一般要高，C錯誤； D．鋁的性質(zhì)活潑，D錯誤； 4．合金在生產(chǎn)生活中有廣泛的用途，下列所用材料不屬于合金的是 A．家用的鋁窗 B．溫度計用的水銀 C．鑄造用的黃銅 D．建筑用的鋼筋 【答案】B 【詳解】 A．家用的鋁窗含有的元素有鋁、銅、硅、鎂、鋅、錳等，所以是合金，故A不選； B．水銀是單質(zhì)，所以溫度計用的水銀不是合金，故B選； C．黃銅中含有銅和鋅，所以鑄造用的黃銅是合金，故C不選； D．鋼筋中含有鐵、碳等元素，所以建筑用的鋼筋是合金，故D不選； 故選：B。 5．下列關(guān)于合金的說法正確的是 ①合金只能由兩種或兩種以上的金屬組成??②合金具有金屬特性??③碳鋼和生鐵的主要成分相同，故性能相同??④改變原料的配比及生成合金的條件，可得到具有不同性能的合金 A．②③ B．②④ C．①② D．①④ 【答案】B 【詳解】①合金可由兩種或兩種以上的金屬或者金屬與非金屬熔合而成，故錯誤； ②合金是指在一種金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬而形成的具有金屬特性的物質(zhì)，故正確； ③碳鋼和生鐵含碳量不同，含碳量越高，硬度越大，因此兩者的性能不同，故錯誤； ④合金的性質(zhì)與合金的原料配比以及制造工藝有關(guān)，所以改變原料的配比、變更制造合金的工藝，可以制得具有不同性能的合金，故正確； 故選：B； 6．合金的應用極大地促進了人類社會的發(fā)展。下列不屬于合金的是 【答案】B 【解析】A項，狗頭獸首銅像屬于合金，錯誤；B項，柔性顯示屏（基礎(chǔ)材料：石墨烯）不屬于合金，正確；C項，流通硬幣屬于合金，錯誤；D項，潛水器外殼（鈦、鋁等）屬于合金，錯誤。 7．我國古代“藥金”的冶煉方法是：將爐甘石（ZnCO3）和赤銅礦（Cu2O）與木炭按一定的比例混合后加熱至800℃，即可煉出閃爍似金子般光澤的“藥金”。下列敘述正確的是 A．“藥金”實質(zhì)上是銅鋅合金 B．冶煉爐中爐甘石直接被木炭還原為鋅 C．用王水可區(qū)別黃金和“藥金” D．用火焰灼燒不能區(qū)別黃金和藥金 【答案】A 【解析】A、冶煉“藥金”的相關(guān)反應方程式為：ZnCO3ZnO＋CO2↑，2ZnO＋C2Zn＋CO2↑，2Cu2O＋C4Cu＋CO2↑，A項正確； B、根據(jù)A中分析可知B項錯誤； C、王水可以溶解黃金和“藥金”，故C項錯誤； D、用火焰灼燒可以區(qū)別黃金和“藥金”，因為高溫下黃金跟空氣不反應，而“藥金”可以與空氣反應，生成的CuO是黑色的，ZnO是白色的，總之，灼燒后的“藥金”顏色有變化，故D項錯誤。 8．鋼鐵是鐵碳合金的總稱，其強度高、價格便宜、應用廣泛。在以下關(guān)于不銹鋼和碳素鋼的認識中，你認為正確的是 A．它們的組成元素是相同的 B．耐腐蝕的性能不同 C．它們都屬于鋼，因此物理性質(zhì)相同 D．碳素鋼比生鐵易生銹，不銹鋼不易生銹 【答案】B 【詳解】 A．碳素鋼是鐵、碳合金，不銹鋼是鐵鉻合金，它們的組成元素不同，故A錯誤； B．不銹鋼比普通碳素鋼耐腐蝕，故B正確； C．不銹鋼和碳素鋼，組成元素不同，物理性質(zhì)不相同，故C錯誤； D．生鐵中碳含量比碳素鋼中的高，生鐵比碳素鋼易生銹，故D錯誤； 選B。 9．“灌鋼法”是我國古代勞動人民對鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻，陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生鍒作刀鐮者”。“灌鋼法”主要是將生鐵和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說法錯誤的是 A．鋼是以鐵為主的含碳合金 B．鋼的含碳量越高，硬度和脆性越大 C．生鐵由于含碳量高，熔點比熟鐵高 D．冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3 【答案】C 【詳解】A．鋼是含碳量低的鐵合金，故A正確； B．鋼的硬度和脆性與含碳量有關(guān)，隨著含碳量的增大而增大，故正確； C．由題意可知，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼，說明生鐵的熔點低于熟鐵，故C錯誤； D．赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，可用于冶煉鐵，故D正確； 故選C。 10．合金具有許多優(yōu)良的物理、化學或機械性能，廣泛應用于交通工具、航空航天等領(lǐng)域。下列有關(guān)合金的說法不正確的是 A．硬鋁可用于制造飛機的外殼 B．鈦合金可用于制造“蛟龍”號的耐壓球殼 C．不銹鋼可用于制造地鐵列車的車體 D．鈉鉀合金可用于制造飛機的發(fā)動機葉片 【答案】D 【解析】A項，硬鋁為鋁合金，密度小，硬度大，可用于制造飛機的外殼，正確；B項，鈦合金硬度大，我國“蛟龍”號載人潛水器的耐壓球殼是用鈦合金制造的，正確；C項，不銹鋼硬度大，耐腐蝕，可用于制造地鐵列車的車體，正確；D項，鈉鉀合金常溫下液體，不能用于制造飛機的發(fā)動機葉片，錯誤。 11．下圖表示人類使用不同金屬的大致年代。這個先后順序跟下列有關(guān)的是 ①地殼中金屬元素的含量； ②金屬活動性順序； ③金屬的導電性； ④金屬冶煉的難易程度； ⑤金屬的延展性； A．①③ B．②⑤ C．③⑤ D．②④ 【答案】D 【解析】金屬越活潑，金屬性越強，金屬就越難冶煉。由于銅的金屬性弱于鐵的，而鐵的金屬性又弱于鋁的，因此最先是青銅器時代，而后是鐵器時代，所以答案選D。 12．下列說法正確的是 A．我國在戰(zhàn)國中期時開始使用鐵制品 B．自然界中的鐵元素只存在于化合物中 C．不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素 D．鑭鎳(La-Ni)合金能大量吸收H2，并與H2結(jié)合成金屬氫化物，可作儲氫材料 【答案】D 【詳解】A．我國目前發(fā)現(xiàn)最早的人工冶鐵制品是春秋初年秦國的銅柄鐵劍，故A錯誤； B．自然界中的隕鐵中的Fe以單質(zhì)的形式存在，故B錯誤； C．不銹鋼是鐵的合金，含有碳、硅等非金屬，鉻、鎳等金屬，故C錯誤； D．鑭鎳(La-Ni)合金能大量吸收H2，并與H2結(jié)合成金屬氫化物，稍稍加熱又會分解，將儲存在其中的氫釋放出來，可作儲氫材料，故D正確； 答案選D。 13．中國傳統(tǒng)文化對人類文明貢獻巨大。下列古代文獻涉及的化學研究成果，對其說明不合理的是 A．《抱樸子·黃白》中“曾青涂鐵，鐵赤色如銅”主要發(fā)生了置換反應 B．《本草綱目》中“用濃酒和糟入甑，蒸令氣上，用器承滴露”，利用到蒸餾 C．《天工開物?五金》中記載：“若造熟鐵，則生鐵流出時，相連數(shù)尺內(nèi)……眾人柳棍疾攪，即時炒成熟鐵。”炒鐵是為了降低鐵水中的碳含量，且熟鐵比生鐵質(zhì)地更硬，延展性稍差 D．《夢溪筆談》中“以劑鋼為刃，柔鐵為莖干，不爾則多斷折”中的劑鋼是指鐵的合金 【答案】C 【解析】A．《抱樸子?黃白》中“曾青涂鐵，鐵赤色如銅”主要發(fā)生了鐵與硫酸銅在溶液中反應生成銅與硫酸亞鐵，發(fā)生的反應屬于置換反應，A正確； B．蒸令氣上，則利用互溶混合物的沸點差異分離，則該法為蒸餾，B正確； C．熟鐵比生鐵質(zhì)地更硬，且延展性好，C錯誤； D．劍刃硬度要大，所以用碳鐵合金，D正確；故答案為C。 14．下列有關(guān)純鐵的描述正確的是 A．熔點比生鐵的低 B．與相同濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率比生鐵的快 C．在潮濕空氣中比生鐵容易被腐蝕 D．在冷的濃硫酸中可鈍化 【答案】D 【解析】A項、生鐵是鐵與碳的合金，由于合金的熔點低于組成成分中任一物質(zhì)的熔點，故A錯誤； B項、生鐵與鹽酸反應時，鐵、碳在鹽酸中形成無數(shù)微小的原電池，使反應速率比純鐵要快，故B錯誤； C項、生鐵在潮濕空氣中，F(xiàn)e、C形成原電池發(fā)生吸氧腐蝕，腐蝕速率遠比純鐵要快，故C錯誤； D項、金屬鐵、鋁在常溫下皆在濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生鈍化，故D正確； 故選D。 15．合金就是不同種金屬(也包括一些非金屬單質(zhì))在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物，表格為四種金屬的熔沸點，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷其中不能形成合金的是 A．Cu和Al B．Fe和Cu C．Al和Na D．Fe和Na 【答案】D 【解析】由合金的形成可知，兩種金屬若能夠形成合金，則熔點較高的金屬的熔點不能大于熔點較低的金屬的沸點。 A項，銅的熔點低于鋁的沸點，兩種金屬能夠形成合金，不符合題意；B項，鐵的熔點低于銅的沸點，兩種金屬能夠形成合金，不符合題意；C項，鋁的熔點低于鈉的沸點，兩種金屬能夠形成合金，不符合題意；D項，鐵的熔點高于鈉的沸點，兩種金屬不能形成合金，符合題意。 16．中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化涉及很多化學知識。下列有關(guān)說法不正確的是 A．“火樹銀花合，星橋鐵鎖開”中的“火樹銀花”涉及金屬元素的焰色 B．古劍沈盧“以劑鋼為刃，柔鐵為莖干，不爾則多斷折”中的“劑鋼”是鐵的合金 C．“以曾青涂鐵，鐵赤色如銅”中的“曾青”是銅鹽 D．《天工開物》中有“至于礬現(xiàn)五金色之形，硫為群石之將，皆變化于烈火”，其中的“礬”指的是金屬硫化物 【答案】D 【解析】A．焰色是某些金屬元素的特征性質(zhì)，不同金屬元素的焰色不同，“火樹銀花”中的焰火顏色實質(zhì)上是金屬元素的焰色的體現(xiàn)，故A正確； B．合金的硬度一般大于其成分金屬的硬度，劍刃硬度較大，所以“劑鋼”為鐵碳合金，故B正確； C．“曾青涂鐵”是可溶性銅鹽溶液與金屬鐵發(fā)生置換反應得到金屬銅的過程，“曾青”是可溶性銅鹽，故C正確； D．礬是各種金屬(如銅、鐵、鋅)的硫酸鹽，不是金屬硫化物，故D錯誤； 17．下列說法正確的是 A．用來制造儲存氫氣所用鋼瓶的合金是儲氫合金 B．不銹鋼是最常見的新型合金 C．新型合金主要應用于航天航空﹑生物工程等領(lǐng)域 D．碳纖維復合材料屬于新型合金材料 【答案】C 【詳解】 A．儲氫合金是指一類能夠大量吸收H2，并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料，故A錯誤； B．不銹鋼屬于鐵合金，故B錯誤； C．新型合金有質(zhì)量輕、耐腐蝕、強度高等優(yōu)點，是用于航空和艦艇的理想材料主要應用于航天航空﹑生物工程等領(lǐng)域，故C正確； D．合金是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的混合物，碳是非金屬元素，碳纖維主要由碳元素組成，不屬于合金，故D錯誤； 答案選C。 18．2022年世界冬奧會和冬殘奧會在北京舉行，其中短道速滑項目隊員所穿的速滑冰刀采用合金材料——不銹鋼制成。 下列關(guān)于合金的敘述，錯誤的是 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，因此不含非金屬元素 C．儲氫合金屬于新型合金，可用于以氫氣為燃料的汽車 D．硬鋁具有強度高、密度小、抗腐蝕能力強等優(yōu)點，常用于制造飛機外殼 【答案】B 【詳解】A．合金的硬度大于純金屬的硬度，不銹鋼是通過增加原子層之間的相對滑動難度，導致合金的硬度變大，故A正確； B．鋼是鐵和碳的合金，不銹鋼中含有金屬元素，還含有非金屬元素碳，故B錯誤； C．儲氫合金與水反應釋放的氫氣具有可燃性，可作汽車的燃料，故C正確； D．合金的硬度大、抗腐蝕性強，則飛機外殼大部分材料是鋁合金，鋁合金材料具有強度大、質(zhì)量輕、抗腐蝕能力強等優(yōu)點，故D正確； 故選：B。 19．合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 (1)下列物質(zhì)不屬于合金的是_____(填字母)。 A．明礬 B．硬鋁 C．生鐵 D．青銅 (2) Na、Cu、Al、Fe四種金屬的熔、沸點如下： 其中不能形成合金的是______(填字母)。 ①Cu與Na ②Fe與Cu ③Fe與Na ④Al與Na A．①② B．①③ C．①④ D．②④ 【答案】A B 【解析】 (1) A．明礬是KAl(SO4)2·12H2O，是鹽，屬于化合物，不屬于合金，A符合題意； B．硬鋁中含鋁、鎂、銅等，屬于鋁合金，B不符合題意； C．生鐵中主要含鐵、碳等元素，屬于鐵合金，C不符合題意； D．青銅屬于銅合金，含有銅、錫、鉛等，D不符合題意； 故答案為A。 (2)當一種金屬的熔點超過另一種金屬的沸點時，它們就不可能熔合在一起形成合金。 ①Na的沸點低于Cu的熔點，當Na變?yōu)檎魵鈺r，Cu還沒有熔化，因此Cu與Na不能形成合金，①符合題意； ②Fe的熔點低于Cu的沸點，二者能夠形成合金，②不符合題意； ③Na的沸點低于Fe的熔點，當Na變?yōu)檎魵鈺r，F(xiàn)e還沒有熔化，因此Fe與Na不能形成合金，③符合題意； ④Al的熔點低于Na的沸點Na與Al能形成合金，④不符合題意； 綜上所述可知：不能形成合金的物質(zhì)組合是①③，故答案為B。 20．鐵是人類較早使用的金屬之一、運用鐵及其化合物的有關(guān)知識，回答下列問題： (1)鐵和鐵合金是生活中的常用材料，下列敘述中正確的是___________。 A．純鐵硬度比生鐵高 B．鐵在冷的濃硫酸中鈍化 C．不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素 D．鐵在一定條件下，可與水蒸氣反應 (2)向沸水中逐滴滴加1mol·L?1FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，該反應的離子方程式為：__________________________，形成該分散系的微粒粒度范圍是______________。 (3)電子工業(yè)需用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板。請寫出FeCl3溶液與銅反應的離子方程式：________________。欲從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液，現(xiàn)有下列試劑： ①氯氣②鐵粉③濃硝酸④濃鹽酸⑤燒堿⑥濃氨水，需要用到的一組試劑是________________。 A．①②④????B．①③④⑥????????C．②④⑤????D．①④⑥ (4)高鐵酸鈉Na2FeO4是一種新型凈水劑。 ①高鐵酸鈉主要通過如下反應制?。?Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3X+5H2O，則X的化學式為 ________________。 ②高鐵酸鈉在水中可以發(fā)生如下反應：4FeO+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2。由此看來，高鐵酸鈉能夠殺菌消毒是因為它具有________________性，而能夠除去水中懸浮物是因為________________。 【答案】1．(1)BD (2) 2Fe3++3H2O2Fe(OH)3(膠體)+3H+ 1～100nm (3) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ A (4) NaCl 氧化 生成Fe(OH)3在水中形成膠體能夠吸附水中懸浮雜質(zhì) 【詳解】（1）A．合金的硬度比各成分金屬的硬度都大，所以純鐵硬度比生鐵低，A錯誤； B．鐵在冷的濃硫酸中鈍化，形成一層致密氧化膜，B正確； C．不銹鋼是鐵合金，含有碳元素的，不只含金屬元素，C錯誤； D．鐵在一定條件下，可與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，D正確； 故選BD； （2）向沸水中逐滴滴加1mol·L?1FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，就得到氫氧化鐵膠體，該反應為鐵離子的水解反應，2Fe3++3H2O2Fe(OH)3(膠體)+3H+；膠體的粒子直徑1nm＜d＜100nm，故形成該分散系的微粒粒度范圍是1～100nm； （3）Fe3+能與銅反應得到Fe2+與Cu2+，離子方程式為：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+； 腐蝕廢液中含有氯化銅、氯化亞鐵以及氯化鐵，加入過量的鐵可以和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，和氯化銅反應生成金屬銅和氯化亞鐵，過濾，所得的濾液是氯化亞鐵，濾渣是金屬銅和過量的鐵；銅不能鹽酸反應，而金屬鐵可以和酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，向濾渣中加入足量的鹽酸過濾分離得到固體銅，同時得到的濾液是氯化亞鐵；氯氣具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為三價鐵，再向濾液中通入氯氣即可得到氯化鐵；故需用到試劑為①氯氣②鐵粉③濃硝酸④濃鹽酸；故選A； （4）①根據(jù)反應方程式和質(zhì)量守恒定律可知：反應前鐵、氧、氫、鈉、氯的原子個數(shù)分別是：2、13、10、7、3，反應后鐵、氧、氫、鈉、氯的原子個數(shù)分別是：2、13、10、4、0，所以每個X中含有1個鈉、1個氯，是氯化鈉，故答案為NaCl； ②由反應可知，高鐵酸鈉在反應中化合價降低，發(fā)生氧化反應，其能夠殺菌消毒是因為它具有強氧化性，而能夠除去水中懸浮物是因為水解生成的氫氧化鐵膠體能吸附水中的懸浮物，加速懸浮物的沉降。A．狗頭獸首銅像B．柔性顯示屏 (基礎(chǔ)材料：石墨烯)C．流通硬幣D．潛水器外殼 (鈦、鋁等)NaCuAlFe熔點(℃)97.510836601535沸點(℃)883259524672750金屬NaCuAlFe熔點/℃97.810836601535沸點/℃883256724672750