3.3用途广泛的金属材料（2）1、生活处处有化学，下列说法正确的是（ ）A．制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金B．做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体C．煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类D．磨豆浆的大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸【答案】A【解析】A．“不锈钢是合金”，不锈钢是铁、钴、镍的合金，故A正确；B．棉和麻主要成分是纤维素，与淀粉不属于同分异构体，n值不同，故B错误；C．花生油是不饱和酯类，牛油是饱和酯类，故C错误；D．豆浆煮沸是蛋白质发生了变性，故D错误．故选A。2、下列物质中不属于合金的是（ ）A．硬铝B．钢铁C．青铜D．金箔【答案】D【解析】合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质；合金具有以下特点：①一定是混合物；②合金中至少有一种金属等，硬铝、钢铁、青铜等都是合金，而金箔是单质，不是合金，答案选D。3、化学与生产、生活和社会密切相关。下列说法不正确的是（）A．漂白粉长期暴露在空气中会变质失效B．雾霾天车灯照射的光亮通路属于丁达尔现象C．硬铝属于合金材料，瓷器属于硅酸盐制品D．不锈钢具有较强的抗腐蚀性，是因为在钢铁表面镀上了金属铬【答案】D【解析】A、漂白粉长期暴露在空气中，其有效成分CaClO2会与空气中的CO2、H2O反应生成HClO，HClO分解使漂白粉变质失效，正确；B、雾霾属于常见的气溶胶，当一束强光通过该液体可以观察到丁达尔现象，正确；C、硬铝属于合金材料，瓷器属于硅酸盐制品，正确；D、不锈钢是在钢中加入铬、镍等金属，改变内部结构，并不是在金属表面覆盖保护层，故D错误。4、第二届青奥会“幸福之门”火炬用铝合金材料制造。铝合金属于()A．盐B．氧化物C．纯净物D．混合物【答案】D【解析】铝合金的化学成分为铝、硅、镁、铁、铜、锰、锌、铬、钛等，属于混合物。5、美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(工业流程如图所示)。下列有关该工艺的说法中错误的是()A.该过程能量转化的形式只有两种B.铝镓合金可以循环使用C.铝镓合金与水的反应属于置换反应D.总反应式为：2H2O====2H2↑+O2↑【答案】A【解析】该过程能量转化的形式有3种，A错误。由所给工业流程图可知B正确。铝镓合金与水的反应的实质是铝把水中的H置换出来，属于置换反应，C正确。由图可知该流程的总反应为2H2O====2H2↑+O2↑，D正确。6、物质的量为0.10mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质的质量可能为()A.3.2gB.4.0gC.4.2gD.4.6g【答案】C【解析】若混合气体全部是CO2，则发生的反应是：2Mg+CO22MgO+C，0.10mol的镁条产生0.10molMgO和0.050molC，其质量为m1＝0.10mol×40g/mol+0.050mol×12g/mol＝4.6g；若混合气体全部是O2，则发生的反应是：2Mg+O22MgO，0.10mol的镁条产生0.10molMgO，其质量为m2＝0.10mol×40g/mol＝4.0g；由于是CO2和O2的混合气体，所以产生固体物质的质量的范围是：4.0g＜m＜4.6g，故选C项。7、把95g含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末溶于水后，与足量AgNO3溶液反应，生成300gAgCl沉淀，则该氯化镁中的杂质可能是()A.NaClB.AlCl3C.KClD.CaCl2【答案】B【解析】假设95g为纯净的氯化镁粉末，则应生成287gAgCl沉淀；而实际生成300gAgCl沉淀，说明氯化镁中含有的杂质特征是：杂质中Cl-的含量比氯化镁中Cl-的含量大。A、C、D项中Cl-的含量比氯化镁中Cl-的含量小，B项中Cl-的含量比氯化镁中Cl-的含量大，故选B项。8、Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是()A.三种金属单质在常温下均可溶于浓硫酸B.三种金属单质放置在空气中均只能生成氧化物C.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、AlD.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2三种固体物质，均不能采用将溶液直接蒸干的方法【答案】D【解析】A项，常温下，Al、Fe均能被浓硫酸钝化，Cu在常温下不与浓硫酸发生反应；B项，Al和Fe放置在空气中会生成氧化物，而Cu放置在空气中会生成Cu2(OH)2CO3；C项，由于氧化性：H+>Al3+，所以电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、H2，不会析出Al；D项，由于AlCl3、FeCl3、CuCl2水解产生的HCl具有挥发性，当将溶液直接蒸干时会产生Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2，故选D项。9、分析推理是化学学习的方法之一。下列实验推理中，正确的是()A．金属的冶炼方法与金属的活泼性有很大关系，所以铁、锌等金属一般用热还原法冶炼B．钠比铜活泼，所以钠可以从硫酸铜溶液中置换出铜C．工业上电解熔融氯化镁可制得金属镁，所以工业上电解熔融氯化铝可制得铝D．将镁条和铝片用导线连接后插进稀NaOH溶液中，镁条上产生气泡，说明铝比镁活泼【答案】A【解析】B项，钠比铜活泼，但将钠放入硫酸铜溶液中钠首先与水反应，不能从硫酸铜溶液中置换出铜；C项，工业上电解熔融氯化镁可制得金属镁，但熔融氯化铝不导电，所以不能用电解熔融氯化铝的方法来制取铝；D项，由于铝片能够与NaOH溶液反应，而镁条与NaOH溶液不反应，所以将镁条和铝片用导线连接再插进稀NaOH溶液，镁条为原电池正极，镁条上产生气泡，但不能说明铝比镁活泼。10、下列说法中不正确的是()A.我国历史上使用最早的合金是青铜B.司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器C.目前世界上使用量最大的合金是铝合金D.目前世界上用途最广的合金是钢【答案】C【解析】考查化学史及合金的用途。A、B两项均符合史实，目前世界上使用量最大的合金是钢而不是铝合金，故C项不正确。11、新型无机材料碳化钛（TiC）、碳化硼（B4C）、氮化硅（Si3N4）等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需要在高温条件下进行，在合成工艺中必须注意（）A.通入足量的氧气B.避免与氧气接触C.通入少量的氧气D.可在空气中合成【答案】B【解析】B、Si、N均不处在最高价，所以在合成工艺中防O2氧化。12、信息、材料和能源被称为新科技革命的三大支柱。下列有关资讯错误的是（）A.在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源B.目前中、美、日等国掌握的陶瓷发动机技术，大大提高了发动机的能量转化率C.2022年10月发射成功的“神舟”五号，使用了大量的复合材料D.合成高分子材料的广泛应用是有百利而无一害的【答案】D【解析】核能、太阳能、氢能的确是要开发的新能源，B、C两项都是材料的应用，D项将问题绝对化，“白色污染”就是“害”处。13、1998年诺贝尔奖授予科恩（美）和波普尔（英），以表彰他们在理论化学领域作出的重大贡献。他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质，使整个化学领域经历了一场革命性的变化。下列说法正确的是（）A.化学不再是纯实验科学B.化学不再需要实验C.化学不做实验，就什么都不知道D.未来化学的方向还是经验化【答案】A【解析】从题中所给信息可知，对于化学是一门实验科学的认识要加以适当的修正。21世纪的化学将是一门实验与理论互相推动、并驾齐驱的科学。选A项。14、下列说法正确的是（）A．淀粉和纤维素的最终水解产物都是葡萄糖，二者互为同分异构体B．高纯度的二氧化硅是制备光导纤维、太阳能电池板的主要材料C．石油的分馏、裂化、裂解都属于化学变化D．合金材料中可能含有非金属元素【答案】D【解析】A、淀粉和纤维素化学式为(C6H10O5)n，但n值不同，所以不是同分异构体，错误；B、制备太阳能电池板的主要材料是晶体Si，错误；C、石油的分馏为物理变化，错误；D、两种或两种以上的金属元素或以金属为基添加其他非金属元素通过合金化工艺而形成的具有金属特性的金属材料叫做合金，所以合金材料中可能含有非金属元素，正确。15、下列有关金属的说法中正确的是()①在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用②纯铁比生铁抗腐蚀性更强③单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属④正常人体缺钙会引起骨质疏松症，缺铁会引起贫血等疾病⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金⑥可通过焰色反应区分钾元素和钠元素A.②④⑤⑥B.②③④⑤C.①③④⑤D.①②⑤⑥【答案】A【解析】①性质稳定的金属单质最早被人们冶炼和使用；②纯铁无法构成原电池，而生铁可构成原电池；③由于铝易在表面形成一层致密氧化膜而耐腐蚀，铝属于活泼金属；⑥区别钾元素和钠元素可用焰色反应，故选A项。16、某校化学兴趣小组对一款锌铁合金中铁的含量进行测定，该小组提出用测定产生氢气的体积的方法来进行实验。实验过程中需要读取氢气体积。(1)读取量气管中数据时，若发现水准管中的液面低于量气管中液面，应采取的措施是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若称得锌铁合金的质量为0.117g，量气管中初读数为1.00mL，末读数为45.80mL，则合金中铁的含量为________%(保留2位小数，气体体积已折算成标况)。【答案】(1)抬高(或移动)水准管位置，使水准管、量气管内液面相平 (2)69.14【解析】(1)由于两者是连通器，所以只要移动水准管的位置，就可以使得两者液面相平。(2)根据题中数据可知，生成的氢气体积为44.80mL，物质的量为0.002mol。设铁的物质的量为xmol，锌的物质的量为ymol。则有：解得：x＝0.013/9，y＝0.005/9。w(Fe)＝＝69.14%。17、金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀，而被广泛用作高新科技材料，并被誉为“未来金属”。以钛铁矿(主要成分FeTiO3，钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛，同时获得副产品甲的工业生产流程如下：回答下列问题：(1)已知反应①钛铁矿和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成。则该反应属于________________(选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)，并写出该反应的化学方程式：_________________________。(2)写出上述反应②、③的化学方程式：______________________________。(3)反应④要在氩气氛围中进行的理由是___________________________，最终所得到的金属钛中会混有少量杂质，可加入________溶解后除去。(4)最近，用熔融法直接电解TiO2来制取金属钛获得成功，该反应的化学方程式为________________________________________________________________。(5)如果取钛铁矿m吨，杂质的百分含量为w，最终生产出钛n吨(不考虑损耗)，则m、n、w三者之间的数学关系是________________(已知Ti的相对原子质量为48)。【答案】(1)非氧化还原反应 FeTiO3＋2H2SO4===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O(2)H2TiO3TiO2＋H2O TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO(3)Ti比较活泼，在氩气氛围中可防止钛被氧化稀盐酸(4)TiO2(熔融)Ti＋O2↑(5)6m＝19n＋6mw【解析】(1)根据流程，可知第①步反应的方程式为：FeTiO3＋2H2SO4===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O，分析各元素的化合价知，该反应为非氧化还原反应。(2)钛酸亚铁的化学式是FeTiO3，则钛酸的化学式为H2TiO3，可写出反应②③的方程式：H2TiO3TiO2＋H2O、TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO。(3)Ti比较活泼，在高温下极易被空气中的O2氧化，所以为了防止钛被氧化，反应④应在氩气氛围中进行。由于反应④的方程式为TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti，可见最终所得到的金属钛中混有的杂质是Mg，故可用稀盐酸除去。(5)反应过程中，根据Ti的质量守恒，得m(1－w)×48/152＝n，则6m＝19n＋6mw。18、某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅(硅与盐酸不反应)，为了测定该合金中铝的含量，设计如下实验方案，请回答有关问题：(1)称取样品ag，称量时应该使用的仪器名称是________________。(2)将样品溶于足量的稀盐酸，过滤，滤液中主要含有________，滤渣中含有________。(3)滤液中加入过量的NaOH溶液、过滤。所得滤渣的化学式为__________________。(4)往步骤(3)的滤液中通入足量的CO2气体，过滤。反应的离子方程式为__________________________________________________________。(5)步骤(4)过滤所得的滤渣用蒸馏水洗涤3次，烘干后高温灼烧至质量不再减小为止，称得其质量为bg，则原样品中铝的质量分数为________(用a、b表示)。【答案】(1)托盘天平(2)MgCl2、AlCl3、HCl Cu、Si(3)Mg(OH)2(4)AlO2—＋CO2＋2H2O=====Al(OH)3↓＋HCO3—(5)【解析】由题意可知，用托盘天平称取的ag样品在实验操作中完成了如下转换关系：所以样品中Al的质量分数为：。19、某课外活动小组收集了一种合金进行研究：(1)外观灰色，表面光滑；(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克，放入足量的稀硫酸中，收集到标准状况下的氢气9.96升；(4)另取刮去表皮的金属10克，放入足量的氢氧化钠溶液中，也收集到标准状况下的氢气9.96升。根据以上信息回答下列问题：(1)合金中一定含有的金属元素是________(填元素符号)。(2)如果该合金只有两种元素组成，则它们的质量比为______________。【答案】(1)Cu、Al(2)4∶1【解析】(1)因为焰色反应为绿色，所以合金中一定含有铜；相同质量的合金分别与稀硫酸和氢氧化钠溶液反应放出等体积的氢气，所以合金中一定含有铝；(2)合金中铝的质量为，则铜的质量为10g－8.0g＝2.0g，所以合金中铝与铜的质量之比为4∶1。20、取一根镁条置于坩埚内点燃，得到氧化镁和氮化镁混合物的总质量为0.470g。冷却后加入足量水，将反应产物加热蒸干并灼烧，得到的氧化镁质量为0.486g。(1)写出氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨的化学方程式。(2)计算燃烧所得混合物中氮化镁的质量分数。【答案】（1）Mg3N2+6H2O==2NH3↑+3Mg(OH)2（2）17％【解析】根据题中所给出的信息分析，本题重点考察的是金属镁相关计算。
