第二節(jié)金屬材料第1課時鐵合金鋁和鋁合金新型合金課后訓練·鞏固提升會應(yīng)用必備知識基礎(chǔ)練1.(2021北京第一次合格考)2020年10月,我國大飛機C919亮相飛行大會。下列關(guān)于C919飛機所用的材料中,主要成分屬于金屬材料的是(D)A.風擋——玻璃B.輪胎——橡膠C.尾翼主盒——碳纖維D.座椅滑軌——鋁鋰合金解析玻璃屬于無機非金屬材料,橡膠屬于有機高分子材料,碳纖維屬于無機非金屬材料,都不是金屬材料;鋁鋰合金屬于金屬材料,D正確。2.(2022遼寧撫順高一期末)東漢晚期的青銅奔馬(馬踏飛燕)充分體現(xiàn)了我國光輝燦爛的古代科技,已成為我國的旅游標志。下列說法錯誤的是(A)A.青銅的機械性能優(yōu)良,硬度和熔點均高于純銅B.銅器表面的銅綠是鹽C.青銅是我國使用最早的合金,含銅、錫、鉛等元素D.“曾青(CuSO4)得鐵則化為銅”的過程發(fā)生了置換反應(yīng)解析青銅屬于合金,其硬度大于純銅,但熔點低于純銅,A錯誤;銅器表面的銅綠是Cu2(OH)2CO3,屬于堿式碳酸鹽,B正確;“曾青(CuSO4)得鐵則化為銅”發(fā)生反應(yīng):Fe+CuSO4FeSO4+Cu,屬于置換反應(yīng),D正確。3.(2022遼寧營口高一期末)鋁合金在日常生活、航空航天和汽車制造等方面均有廣泛用途。下列關(guān)于鋁的說法正確的是(D)A.鋁合金是用途最廣泛的合金B(yǎng).常溫下不與任何酸、堿反應(yīng)C.鋁元素在地殼中的含量高、儲量豐富,僅次于鐵D.鋁的表面容易形成致密的氧化膜,抗腐蝕性能好解析用途最廣泛的合金是鋼,A錯誤;鋁合金中鋁是活潑金屬,不耐酸、堿腐蝕,常溫下可與酸、堿溶液發(fā)生反應(yīng),B錯誤;鋁元素在地殼中含量高、儲量豐富,僅次于氧、硅,處于第三位,C錯誤;鋁在空氣中被O2氧化,表面形成致密氧化物,保護內(nèi)層金屬鋁,故鋁的抗腐蝕性能好,D正確。4.(2022北京順義區(qū)高一期末)我國“蛟龍”號載人潛水器已成功下潛至海中7062.68m處?！膀札垺碧栞d人潛水器的外殼是耐超高壓的鈦合金,有關(guān)鈦合金的說法正確的是(B)A.鈦合金是純凈物B.鈦合金是混合物C.鈦合金的硬度與鈦單質(zhì)相同D.鈦合金熔點比鈦單質(zhì)高解析鈦合金是鈦與其他金屬形成的合金,屬于混合物,A錯誤,B正確;鈦合金的硬度比組分金屬鈦的硬度大,但其熔點比鈦的熔點低,C、D錯誤。5.(2022江蘇連云港高一期末)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑可用來疏通下水管道。下列說法錯誤的是(D)A.Al是還原劑,發(fā)生氧化反應(yīng)B.每生成1molH2,轉(zhuǎn)移2mol電子C.可用NaOH溶液除去鎂粉中混有的少量Al粉D.等量的鋁與足量NaOH溶液反應(yīng)生成的H2比與足量鹽酸的多解析Al元素由0價升高到+3價,則Al是還原劑,發(fā)生氧化反應(yīng),A正確;H元素由+1價降低到0價,則生成1molH2,轉(zhuǎn)移2mol電子,B正確;Al可與NaOH溶液反應(yīng),Mg不與NaOH溶液反應(yīng),故可用NaOH溶液除去鎂粉中混有的少量Al粉,C正確;等量鋁與足量NaOH溶液、足量鹽酸反應(yīng)生成H2,均存在關(guān)系:2Al~3H2,則生成H2的量相等,D錯誤。6.(2022廣東中山高一期末)我國科學家參與研制的鎂—鎳—鈦新型合金材料可提高阻尼減震性能,廣泛應(yīng)用在航天航空領(lǐng)域。下列有關(guān)敘述不正確的是(D)A.形成合金,其結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,使合金的性能與純金屬有很大差異B.具有延展性C.熔點比鎂低D.強度和硬度比鎂小解析鎂—鎳—鈦新型合金材料,其結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,使合金的性能與純金屬有很大差異,在阻尼減震性能、硬度等方面均有提高,A正確,D錯誤;合金的熔點一般比其成分金屬的熔點低,C正確;鎂—鎳—鈦新型合金由三種金屬形成,具有延展性,B正確。7.(2022吉林長春外國語學校高一期末)將5.4gAl投入200mL2.0mol·L1的某溶液中有氫氣產(chǎn)生,充分反應(yīng)后有金屬剩余,該溶液可能為(A)A.HCl溶液 B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液 D.NaOH溶液解析鋁與酸、堿溶液分別發(fā)生反應(yīng):2Al+6H+2Al3++3H2↑、2Al+2OH+2H2O2AlO2-+3H2↑。5.4gAl為0.2mol,若完全反應(yīng)則消耗0.6molH+或0.2molOH,但充分反應(yīng)后有金屬剩余,說明酸中H+小于0.6mol,或堿中OH小于0.2mol。200mL2.0mol·L1的某溶液中含溶質(zhì)為0.2L×2.0mol·L1=0.4mol,若為HCl、H2SO4溶液,則含H+分別為0.4mol、0.8mol,A正確,C錯誤。若為Ba(OH)2、NaOH溶液,則含OH分別為0.8mol、0.4mol,均大于0.2mol,B、D均錯誤。關(guān)鍵能力提升練以下選擇題有1~2個選項符合題意。8.(2022湖北襄陽高一期末)我國第一艘國產(chǎn)航空母艦“山東艦”的艦艇“超級甲板”采用了大量新型鋁鋰合金和鋁鎂合金等航天材料,真正實現(xiàn)了“浴千度火仍無恙”。下列關(guān)于兩種合金的說法正確的是(CD)A.鋁鋰合金是鋁與鋰形成的新型化合物B.鋁鋰合金的硬度比鋁大,熔、沸點比鋁高C.鋁鎂合金不能全部溶解于NaOH溶液中D.鋁鎂合金焊接前可用NaOH溶液處理氧化鋁膜解析鋁鋰合金是鋁與鋰在高溫下熔合而形成的一種混合物,并未發(fā)生化學反應(yīng),不是化合物,A錯誤。鋁鋰合金的硬度比鋁大,但其熔、沸點比組分金屬鋁的低,B錯誤。鋁鎂合金中Al能與NaOH溶液反應(yīng),Mg則不能,故不能完全溶解于NaOH溶液中,C正確。Al2O3是兩性氧化物,可與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2O,故鋁鎂合金焊接前可用NaOH溶液處理氧化鋁膜,D正確。9.(2022遼寧錦州高一期末)將0.5mol金屬鈉、鎂、鋁分別放入100mL1mol·L1稀硫酸中,產(chǎn)生的氣體在相同條件下體積最大的是(A)A.鈉 B.鎂C.鋁 D.無法確定解析0.5mol金屬Na、Mg、Al分別與硫酸完全反應(yīng),消耗n(H2SO4)分別為0.25mol、0.5mol、0.75mol。100mL1mol·L1稀硫酸中含有0.1molH2SO4,與三種金屬反應(yīng)時,H2SO4均不足量,Mg、Al均剩余,均生成0.1molH2,但剩余的Na還能與水反應(yīng)生成H2,故鈉產(chǎn)生的氫氣最多。10.(2022河北石家莊高一期末)下列關(guān)于Na、Al、Fe三種金屬單質(zhì)的敘述正確的是(CD)A.常溫下,鈉能被O2氧化,Al、Fe則不能B.鈉能與冷水劇烈反應(yīng),Al、Fe能與沸水反應(yīng)C.將三種金屬單質(zhì)分別投入CuSO4溶液中,Al、Fe能置換出單質(zhì)銅D.等質(zhì)量的三種金屬與足量稀硫酸反應(yīng),鋁放出H2最多解析常溫下,Al、Fe能被空氣中O2氧化分別生成Al2O3、Fe2O3,A錯誤;Fe與沸水不反應(yīng),與水蒸氣在高溫下反應(yīng),B錯誤;Al、Fe能與CuSO4溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu,Na不能,C正確;三種金屬與稀硫酸反應(yīng)生成1molH2需要Na、Al、Fe的質(zhì)量分別為46g、18g、56g,故等質(zhì)量的三種金屬與足量稀硫酸反應(yīng),鋁放出H2最多,D正確。11.(2022江西上饒高一期末)將鋁粉與FeO粉末配制成鋁熱劑,分成三等份(氣體體積均已折算成標準狀況下)。①一份直接放入足量燒堿溶液中,充分反應(yīng)后放出的氣體的體積為V1;②一份直接放入足量鹽酸中,充分反應(yīng)后放出的氣體的體積為V2;③一份在高溫下反應(yīng)(2Al+3FeO3Fe+Al2O3)恰好完全,反應(yīng)后的混合物與足量鹽酸反應(yīng),放出的氣體的體積為V3。下列說法正確的是(D)A.V2>V1=V3 B.V1=V3>V2C.V1=V2>V3 D.V1=V2=V3解析③中Al和FeO恰好完全反應(yīng),可假設(shè)有2molAl和3molFeO參與反應(yīng)。①中2molAl與足量NaOH溶液反應(yīng)生成3molH2,②中2molAl與6molHCl反應(yīng)生成3molH2;③中2molAl和3molFeO恰好完全反應(yīng)生成3molFe,3molFe與足量鹽酸反應(yīng)生成3molH2,故①~③中均生成3molH2,在相同溫度和壓強下,生成氫氣的體積相等。12.(2022湖北武漢部分校高一聯(lián)考)有兩份鋁屑,第一份與足量的稀鹽酸反應(yīng),第二份與足量的NaOH溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積(相同溫度和壓強)之比為1∶2,第一份鋁屑與第二份鋁屑的質(zhì)量之比為(A)A.1∶2 B.1∶1C.1∶3 D.2∶1解析涉及反應(yīng):2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,可得關(guān)系式:2Al~3H2↑。兩份鋁屑反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的體積(相同溫度和壓強)之比為1∶2,則n(H2)之比為1∶2,故第一份鋁屑與第二份鋁屑的質(zhì)量之比為1∶2。學科素養(yǎng)拔高練13.(2022黑龍江大慶中學高一期末)某課外興趣小組為探究某種鋁合金(合金元素Mg、Al)是否符合國家質(zhì)量標準(國家規(guī)定其中鋁含量不能低于78%),設(shè)計如圖裝置進行實驗。(1)檢驗該裝置氣密性的方法是

。

(2)合金樣品固體M與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為

。

(3)傾斜左邊裝置使氫氧化鈉溶液(足量)與質(zhì)量為a的合金粉末充分反應(yīng),待反應(yīng)停止后,讀取量氣管液面之前進行的操作是。

進入量氣管氣體的體積為V(已折算成標準狀況),若量氣管最大量程為50mL,則固體M中鋁的質(zhì)量范圍為。此實驗所采用的氫氧化鈉溶液為0.1mol·L1,若要配制450mL氫氧化鈉溶液,稱量氫氧化鈉的操作是先,待天平平衡后,再2g砝碼,在左盤慢慢加入氫氧化鈉固體直至天平平衡。

(4)若將裝置中的氫氧化鈉溶液替換為足量的鹽酸,則反應(yīng)停止后量氣管內(nèi)氣體體積(填“>”“<”或“=”)V。

(5)若a=38mg,V=44.8mL(標準狀況),該合金(填“符合”或“不符合”)國家標準。

答案(1)連接好裝置,向水準管中注水,向下移動水準管,靜置片刻。若水準管中液面與量氣管中液面維持一定的高度差,說明裝置氣密性良好(2)2Al+2OH+2H2O2AlO2-+3H2(3)冷卻至室溫,量氣管與水準管中液面相平小于等于0.04g在托盤天平左盤上放置一個小燒杯,稱量小燒杯的質(zhì)量在托盤天平右盤上放置(4)>(5)符合解析(1)采用“壓強差法”檢驗裝置的氣密性:向水準管中注入水,向下移動水準管,靜置片刻,若水準管中液面與量氣管中液面維持一定的高度差,說明裝置的氣密性良好。(2)鋁合金中合金元素為Mg、Al,合金樣品中Al與NaOH溶液反應(yīng),離子方程式為2Al+2OH+2H2O2AlO2-+3H2↑(