1、- 1 -课时达标训练第 3 节 用途广泛的金属材料1.(2017烟台高一检测)铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达 99.999 9%的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁和碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。在以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是( )A.它们的组成元素是相同的B.耐腐蚀的性能不同C.它们都属于钢，因此物理性质是一样的D.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同【解析】选 B。铁的应用，经历了铁普通钢不锈钢等的演变过程。人们设法减少生铁中的碳元素并增加硅、锰等元素，把铁转化为钢，改善
2、了铁的性能，使钢铁成为工业社会的支柱。但是，由于其中残留着其他杂质，钢铁很容易锈蚀。而不锈钢是在普通钢的基础上，加入铬、镍等多种元素炼制成的钢材，它在空气中能保持金属光泽，也就是具有不生锈的特性。铬元素的加入使不锈钢表面形成致密且坚固的氧化膜，防止内部铁与外部物质接触。镍元素的加入，使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。综上所述，不锈钢具有优良的性能，在很多方面不同于普通钢，故选项 B 正确。2.金属在日常生活中用途广泛，如熔点最低的金属 a常用作温度计的材料，而熔点最高的金属 b常用来作白炽灯的灯丝，则 a、b 分别是( )A.Ag、Pt B.Hg、Pt C.
3、Hg、W D.Hg、Fe【解析】选 C。Hg 常温下为液体，常用作温度计的材料；W 为熔点最高的金属，常- 2 -用作白炽灯的灯丝。3.用铝合金代替铝制作钥匙是因为铝合金的( )A.熔点低 B.耐腐蚀 C.硬度大 D.密度小【解析】选 C。用 铝合金代替 铝制作钥匙是因为铝合金的硬度大。4.钛和钛合金是 21世纪的重要金属材料。它们具有优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀能力强，钛合金与人体有很好的“相容性” 。根据它们的主要性能判断，下列不符合实际用途的是( )A.用于核潜艇设备的制造B.用于制造航天设备C.用于制作保险丝D.用于制作人造骨【解析】选 C。制作保 险丝
4、的材料一般要求具有较低的熔点，而钛合金的熔点高，因此钛合金用于制作保险丝不符合实际。5.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。根据下表数据判断，不宜用上述方法制取合金的是( )金属 Na Al Cu Fe熔点/ 97.81 660 1 083 1 535沸点/ 883 2 200 2 595 3 000A.Cu-Na合金 B.Cu-Al合金C.Al-Na合金 D.Fe-Cu合金- 3 -【解析】选 A。在金属熔合时，其中任何一种成分不能蒸 发掉，即高熔点金属的熔点不能高于低熔点金属的沸点，因而 C
5、u、Na 不能形成合金。【补偿训练】(2017潍坊高一检测)纯铁的熔点为 1 535，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在 1 200左右就熔化了，这是因为( )A.铁的纯度越高熔点越低B.合金的熔点比其成分物质的熔点高C.因为形成了铁碳合金，所以熔点变低D.在高炉熔化的过程中发生了化学反应【解析】选 C。通常，合金的熔点比其各成分物质的熔点都低。6.美国“海浪”潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质，有关说法不正确的是( )A.金属性：NaAlB.铝钠合金若投入一定量的水中可得到无色溶液，则 n(Al)n(Na)C.铝钠合金投入足量氯化铜溶液中，肯定
6、有氢氧化铜沉淀产生，也可能有铜析出D.mg不同组成的铝钠合金投入足量的盐酸中，若放出的 H2越多，则铝的质量分数越小【解析】选 D。金属性：NaAl；铝钠合金投入水中发生反应：2Na+2H 2O 2NaOH+H2，2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2，若只得到无色溶液，则 n(Al)n(Na)；铝钠合金投入氯化铜溶液中，钠与水反应生成的氢氧化钠与氯化铜反应会得到氢氧化铜沉淀，铝与氯化铜溶液反应有铜析出；铝、钠与足量盐酸反应，每得到 1 - 4 -mol 氢气，消耗 钠 46 g，消耗铝 18 g，故铝的 质量分数越大，得到的氢气越多。7.金币、银币、铜币等金属货币在我国历史上曾
7、发挥过重要的作用，其中的一些被收藏爱好者珍藏着，在一位收藏家的家中，陈列了很多金属货币。(1)其中有些货币表面是黑色的，且有少量的绿色锈状物，则这肯定是_币。黑色物质是_，形成这种物质的化学方程式为_；绿色物质是_，形成这种物质的化学方程式为_。若除去这些物质应选用_，发生反应的离子方程式为_，充分反应后，这枚金属币的真面目为_色。(2)其中一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是_币，表面一直未被氧化的原因是_。【解析】铜在铜、银、金中相对比较活泼，能与空气中氧气发生反应生成氧化铜，也能与空气中氧气、水及 CO2 一起发生反应而得到铜绿；氧化铜和碱式碳酸铜都可溶于强酸，所以将其放入稀酸中，如稀盐
8、酸或硫酸中即可恢复原貌；而银和金都不活泼，很难与空气中的氧气等反应，所以保持原样。答案：(1) 铜 氧化铜 2Cu+O2 2CuO Cu2(OH)2CO32Cu+O2+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3 稀酸CuO+2H+ Cu2+H2O，Cu2(OH)2CO3+4H+ 2Cu2+CO2+3H2O- 5 -红(2)金 金不活 泼，不易与空气中的 O2 反应8.【能力挑战题】为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，某同学设计的回收利用方案如下：(1)操作的名称是_，滤渣 B含有_(填化学式)。(2)反应的离子方程式是_。(3)若要从滤液 D得到绿矾晶体，必须进行的实验操作步骤：_、冷却结晶、
9、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有_(填序号)。A.漏斗 B.坩埚 C.烧杯 D.玻璃棒(4)试剂 Y应该是一种_(填“氧化剂”或“还原剂”)，它不可能是_(填序号)。A.H2O2 B.H2 C.O2 D.Fe【解析】合金中 Fe、Cu 不能与 NaOH 溶液反应，Al 可发生反应2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2，则 A 为 NaAlO2 和 NaOH 的混合液，B 为Fe、Cu 混合物； 滤液 A 中通入过量气体 X 生成沉淀 C，则 X 为 CO2，C 为 Al(OH)3，发生反应为 CO2+Al +2H2O HC +Al(OH)3、CO2+OH-O2 O3HC ，Fe、Cu 混合物 B 中加稀硫酸，Fe 溶解，则滤液 D 为 FeSO4 溶液，经O3蒸发浓缩、冷却结晶等操作可得绿矾；滤渣 E 为 Cu，Cu 与稀硫酸不反应，若使- 6 -Cu 溶解， 试剂 Y 应为氧化剂，可以是 H2O2 或 O2。答案：(1) 过滤 Fe、Cu(2)CO2+Al +2H2O HC +Al(OH)3、O2 O3CO2+OH- HCO3(3)蒸发浓缩 B(4)氧化 剂 B、D
