第三章 金属及其化合物 第3节 用途广泛的金属材料
一、选择题
1．(2016·三亚高一检测)以下关于合金的说法不正确的是导学号 81744632( B ) A．合金的硬度往往大于它的纯金属 B．合金的熔点高于它的成分金属 C．青铜是我国使用最早的合金 D．钢是使用量最大、用途最广的合金
2．两种＋1价金属形成的合金7.8 g，与足量水反应后生成0.2 g氢气，此合金可能是导学号 81744633( D )
A．Li－Na合金 C．Li－K合金
B．Na－K合金 D．Li－Rb合金
解析：设此合金为R，其相对原子质量为M。 2R＋2H2O===2ROH＋H2↑ 2M 2 7.8 0.2
M＝39，所以此合金中一种成分的相对原子质量大于39，另一种小于39。
3．(2016·四川省遂宁市高—)下列有关金属及其合金的说法不正确的是导学号 81744634( B )
A．生铁和合金钢中都含碳
B．碳素钢中含碳量越高，其硬度越大韧性越好 C．青铜是我国使用最早的合金
D．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
解析：生铁和合金钢中都含碳，故A正确；碳素钢中含碳量越高，其硬度越大韧性差，故B错误；我国使用最早的合金是青铜，故C正确；目前我国流通的硬币是由合金材料制造的，1角的为不锈钢，5角的为钢芯镀铜，1元的为钢芯镀镍，故D正确。
4．下列用途主要体现铝的物理性质的是导学号 81744635( C )
①家用铝锅 ②制盛浓硝酸的容器 ③制导线 ④焊接钢轨 ⑤制包装铝箔 ⑥做防锈油漆 ⑦制成合金作制造飞机的材料
A．①②③④ C．①③⑤⑦
B．②⑤⑥⑦ D．②④⑤⑥
解析：因为金属铝具有良好的导热、导电性，故可制作家用铝锅和输电线路的导线；铝的密度小、延展性好，可制包装铝箔；铝合金的密度小、强度高，可作飞机、火箭等航空制
造业的材料；制盛浓硝酸的容器是利用了铝被钝化的化学性质；焊接钢轨是利用了铝热反应，做防锈油漆是利用了铝是活泼金属的化学性质。
5．(2015·湖南省五市十校高三联考)将7.8 g镁铝合金完全溶于适量的稀硫酸，产生标准状况下的气体8.96 L，在所得溶液中加入足量的稀氨水，过滤，洗涤，将滤渣充分灼烧所得固体质量为导学号 81744636( A )
A．14.2 g C．5.8 g
B．21.4 g D．4 g
解析：设合金中Mg、Al的物质的量分别是x、y产生氢气的物质的量是8.96 L/22.4 L/mol＝0.4 mol，根据得失电子守恒，则2x＋3y＝0.4 mol×2＝0.8 mol，所得溶液中加入足量氨水生成沉淀后，再灼烧，最终得到MgO、Al2O3，所以固体增加的质量是O原子的质量，O原子的物质的量是x＋3/2y＝(2x＋3y)/2＝0.4 mol，所以最终得到固体的质量是7.8 g＋0.4 mol×16 g/mol＝14.2 g，答案选A。
6．现有一块铝铁合金，欲测定其铝的质量分数，切下W g合金，溶于盐酸中，再加入过量的NaOH溶液，滤出沉淀，将沉淀在空气中充分灼烧，最后得到W g红棕色粉末。则此合金中铝的质量分数为导学号 81744637( B )
A．20% C．70%
B．30% D．80%
解析：解答本题可按下面的流程图来进行分析， 溶于AlCl3过量NaOH
Al、Fe――→――→ 盐酸FeCl2溶液
3×16
×100%＝30% 160
二、非选择题
7．(1)选择填空：将铝的用途与性质搭配起来(每个选项只选用一次)。 A．质轻 C．易导热 E．氧化时放热
(2)佛山是有色金属之乡，其中铝合金材料的产量约占全国的一半。铝合金材料属于__
B．延展性好 D．易导电
混合物__(填“纯净物”、“混合物”或“单质”)。导学号 81744638
解析：(1)铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好。铝合金硬度大质轻，是制造飞机的良好材料。铝被氧化时放热可作铝热剂，因而可用来焊接铁轨。铝用作电缆和铝箔则分别是由于其导电性和延展性好。
(2)合金是由一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质，是混合物。
8．已知合金A由两种常见金属组成。为测定其组成，某同学的实验流程如图所示：导学号 81744639
请回答：
(1)过程②中分离C和E的化学实验基本操作是__过滤__； (2)溶液H中所含的阳离子有__Al、H__(用离子符号表示)；
(3)已知活泼金属可把比其活泼性差的金属从其氧化物中置换出来，则合金A与D在高高温
温下反应的化学方程式__2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe__。
解析：(1)分离固体与溶液采用过滤的方法。(2)溶液H中加入过量氨水生成沉淀F，说明F是氢氧化物沉淀，再由E加适量盐酸生成F，F在过量盐酸中不沉淀而生成溶液H，说明F是Al(OH)3，F溶于过量盐酸，所得溶液中的阳离子是Al和H。(3)由沉淀C的颜色知C为Fe(OH)3，则D是Fe2O3，则合金是Fe－Al，Al在高温下可置换出Fe。
9．某课外活动小组收集了一种合金进行研究。导学号 81744640 (1)外观暗灰色，表皮光滑。
(2)在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色；合金片熔化，但不滴落。
(3)取刮去表皮的金属10.0 g，放入足量H2SO4中，收集到标准状况下的H2 9.96 L。 (4)另取刮去表皮的金属10.0 g，放入足量NaOH(aq)中，也收集到标准状况下的H2 9.96 L。试据此判断，合金中一定含有的元素是__Cu、Al__(写元素符号)，下列元素可能含有的是__a__(填选项编号)。
a．Ag c．Na
b．Mg d．Fe
3＋
＋
3＋
＋
如果该合金中只含两种元素，它们的质量比是__m(Cu)﹕m(Al)＝1﹕4__。
解析：焰色反应呈绿色，表明此合金中含有铜。相等质量的合金分别与H2SO4(aq)或NaOH(aq)反应，放出等体积的H2，表明该合金中含有两性金属铝，且不再含有比铜活泼的金属，否则与酸反应放出的H2多。
2Al ～ 3H2↑ 54 g 67.2 L
m(Al) 9.96 L m(Al)＝8.00 g，
则m(Cu)＝10.0 g－8.00 g＝2.0 g，
m(Cu)﹕m(Al)＝1﹕4。
实验序号 合金质量/mg 气体体积/mL 甲 510 560 乙 765 672 丙 1020 672 (1)甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是过量的？__甲__，理由是__乙组增加镁铝合金粉末的质量，生成的氢气量增加__。
(2)盐酸的物质的量浓度__2 mol/L__。
(3)混合粉末中Mg的物质的量为__0.01 mol__，Mg、Al的物质的量之比为__1﹕1__。 解析：(1)对比甲乙数据，加合金质量为765 mg时生成氢气比甲中多，说明甲中盐酸过量，对比乙丙数据，加1020 mg合金时氢气的体积不变，说明加入765 mg合金时盐酸己完全反应。(2)加入1020 mg镁铝合金时，最多只能生成672 mL的氢气，说明盐酸最多只能产0.672 L生672 mL的氢气，所以就672 mL来计算盐酸的物质的量，气体的物质的量为：
22.4 L/mol＝0.03 mol，根据方程式，可计算出HCl的物质的量为0.03 mol×2＝0.06 mol，盐酸的物0.06 mol
质的量浓度为：＝2 mol/L；(3)由于甲组中，盐酸是过量的，所以用甲组来计算，
0.03 L0.56 L
设Mg的物质的量为x，Al的物质的量为y，生成气体的物质的量为：＝0.025 mol，
22.4 L/mol3
依题意得：24x＋27y＝0.510 g；x＋y＝0.025 mol；解方程组得：x＝0.01 mol；y＝0.01 mol，
2所以物质的量之比为1﹕1。
能 力 提 升
一、选择题
1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。三种金属被人类开发利用的大致年限如下，之所以有先后，主要取决于导学号 81744642( D )
A．金属的导电性强弱 C．金属的化合价高低
B．金属在地壳中的含量多少 D．金属的活动性强弱
2．汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《新科学家》杂志最近发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法不正确的是导学号 81744643( C )
A．汞合金是一种具有金属特性的物质，易导热导电 B．汞合金的强度和硬度比锡的大 C．汞合金的熔点比汞的低 D．汞合金的毒性远低于汞的毒性
解析：合金是金属与金属或非金属熔合成的具有金属特性的物质，所以A项正确；合金一般比成分金属的强度和硬度都大，所以B项正确；而长期使用中未见中毒现象，说明了它比汞的毒性要低；只有C项不正确，补牙的结果是得到强度较大的固体，所以汞合金应不是呈液态，即其熔点不会比汞的低。
3．下列关于合金的说法中错误的是导学号 81744644( D ) A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高 B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低
C．合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质有所不同 D．合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质完全不同
解析：大多合金具有优良的机械性能，其成分金属仍保持原有的部分化学性质。 4．宋代沉船“南海一号”终于重见天日。随“南海一号”出水的金手镯、鎏金腰带、金戒指等首饰都比较粗大，像鎏金腰带长1.8米，手镯比拇指粗，有四两重等。某同学怀疑“金手镯、鎏金腰带、金戒指”等黄金首饰中含铜锌合金，他设计了如下检验方案，其中不合理的是导学号 81744645( D )
A．灼烧观察是否变色
B．放入盐酸中观察是否产生气泡 C．放入稀硝酸中观察溶液颜色的变化
D．放入王水(浓硝酸和浓盐酸以1：3体积比组成的混合液)中看是否溶解
解析：本题考查金、铜、锌的检验方法。灼烧时只有铜、锌能与O2反应分别生成黑色的CuO、白色的ZnO；锌能与盐酸反应，铜、锌能与稀HNO3反应，而王水具有强氧化性，不仅能溶解铜锌合金，也能溶解真金，因此D项无法检验。
5．所谓合金，一般是指不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔沸点，其中不能形成合金的是导学号 81744646( C )