第三章 第三节
一、选择题
1．(2013•阳泉市高一期末)合金是一类用途广泛的金属材料，下列关于合金的描述正确的是( )
A．合金的硬度比组成它的成分金属小
B．合金的熔点一般比组成它的成分金属高
C．在我国，使用最早的合金是青铜
D．目前用量最大、用途最广泛的合金是铝合金
【解析】 目前用量最大、用途最广泛的合金是钢。
【答案】 C
2．(2014•经典习题选萃)下列关于金属的叙述中正确的是( )
A．所有的金属都是固态的
B．金属具有导电性、导热性和延展性
C．金属元素在自然界中都是以化合态存在的
D．活泼的金属或较活泼的金属能与酸反应，但不能与碱反应
【解析】 金属元素的单质往往有一些特例，它们的通性也不是所有金属都具备的，学习中自己要善于积累，加强记忆才行。金属汞是液态；特别不活泼的金属像金、铂在自然界中以游离态存在，绝大多数金属是以化合态存在；铝、锌等可以与碱溶液反应。
【答案】 B
【小结】 在化学的学习中，要学会归纳总结，但同时也要明确任何知识都不是一成不变的，要注意一些特例情况的积累。
3．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的说法不正确的是( )
A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．越活泼的金属越难冶炼，冶炼方法与其活泼性有关
【解析】 工业上金属Mg是用电解熔融的氯化镁制得的，Al是用电解熔融的氧化铝制得的。
【答案】 B
4．合金有许多特点，如Na－K合金为液体，而Na和K的单质均为固体。据此，试推测：生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是( )
A．纯铁 B．生铁
C．碳 D．无法确定
【解析】 一般来说，合金的性质并不是各成分金属(或非金属)性质的“平均值”。合金的性能在许多方面优于各成分金属(或非金属)。例如，合金的硬度一般比它的各成分金属的大，多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低。生铁是铁碳合金，其熔点要低于纯铁和碳。X k B 1 . c o m
【答案】 B
5．(双选)将2.4 g合金投入足量的稀硫酸中放出2.24 L气体(标准状况)，该合金可能是( )
A．镁铝合金 B．铝锌合金
C．铁锌合金 D．硅铝合金
【解析】 (1)本题可将四个选项依次采用“平行计算”，尝试求解，可得出B、D符合题意，A、C不符合。但这种方法太麻烦。(2)“平均数法”对解这类问题较为简单：①各成分的摩尔电子质量(A)Mg 12，Al 9；(B)Al 9，Zn 32.5；(C)Fe 28，Zn 32.5；(D)Si无限大，Al 9。②平均摩尔电子质量＝2.42.2422.4×2＝12。③结论：显然B、D两种合金平均摩尔电子质量可以是12，符合题意；A、C则不可能，不符合题意。
【答案】 BD
6．现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下所示的实验(各步试剂均过量)：
样品??→盐酸 气体溶液不溶物?????????→浓NaOH溶液气体溶液不溶物
由此可推知，硬铝的组成可能为( )
(提示：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ Si与HCl不反应)
A．Al、Fe、Cu、C B．Al、Mg、Si、Zn
C．Al、Cu、Mg、Si、Mn D．Al、Si、Sn、Na、Mg
【解析】 A项，样品先加HCl后，余下的Cu、C不与NaOH反应；B项，Al、Mg、Zn与HCl反应后，不溶物Si与NaOH反应，最后样品全部溶解，无不溶物剩余；C项，Al、Mg溶于HCl后，Si与NaOH反应，产生气体，Cu、Mn不与NaOH反应；D项，Al、Zn、Na、Mg均与HCl反应，Si与NaOH反应后，无不溶物。
【答案】 C
7．(双选)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水银外，还含锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法不正确的是( )
A．汞合金是一种具有金属特性的化合物，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】 汞常温下为液体。该合金材料能用于补牙说明它在常温下为固体，所以C选项错。汞是唯一一种在常温下呈液态的金属，易挥发，其蒸气具有很强的毒性。合金是混合物，而不是化合物。汞合金的应用并不多见，这里说它是一种使用较多的补牙材料，那说明它具有较大的强度和硬度，一定比较软的锡大。既然被“使用较多”也说明，其即使有毒，毒性也远小于汞本身。合金的性能并不等于其各成分性能之和，而是优于其各成分的性能。甚至是具有各成分本身并不具有的性质。
【答案】 AC
8．(双选)根据下列金属的熔沸点：
金属NaCuAlFe
熔点(℃)97.510836601535
沸点/℃883259522003000
不能形成合金的两金属是( )
A．Cu与Na B．Fe与Cu
C．Fe与Na D．Al与Na
【解析】 合金是金属在熔化状态时相互溶解或相互混合形成的，熔化时的温度需达到两种金属中最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中的最低沸点温度。选项中的Cu―Na，Fe―Na不符合合金要求。
【答案】 AC
9．选用金属材料时，以下方面需要考虑的是( )
①主要用途 ②物理性质、化学性质 ③价格 ④加工难度 ⑤日常维护 ⑥环境保护
A．①②③ B．③④⑤
C．①⑤⑥ D．①②③④⑤⑥
【解析】 在选用材料时，要综合考虑所选材料的性能、价格、制造或安装成本等，从众多材料中选取最合适者。
【答案】 D
10．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( )
A．20% B．30%
C．70% D．80%
【解析】 解答本题可按下面的流程图来进行分析，
【答案】 B
二、非选择题
11．(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 B．延展性好
C．易导热 D．易导电
E．氧化时放热
①太阳能热水器：________；②飞机：________③焊接铁轨：________；④电缆：________；⑤铝箔：________。
(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________(填“纯净物”、“混合物”或“单质”)。
【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。
【答案】 (1)①C ②A ③E ④D ⑤B
(2)混合物
12．A为两种金属组成的合金，发生如下图所示的变化：
试填写以下空白：
(1)合金A由________和________组成。
(2)写出下列变化的离子方程式。
C→E_______________________________________________________________；
D→F___________________________________________________________。
【答案】 (1)Al Fe
(2)Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
13．(2014•试题调研)西安北郊古墓中曾出土一青铜锤(一种酒具)，表面附着有绿色固体物质，打开盖子酒香扑鼻，内盛有26 kg青绿色液体，专家认定是2 000多年前的“西汉美酒”。
(1)如果让你对出土的“西汉美酒”进行探究，你最想探究的一个问题是__________________________________。
(2)上述报道引起某校化学兴趣小组同学关注，他们收集了家中铜器表面的绿色固体进行探究。
提出问题：铜器表面附着的绿色固体物质由哪些元素组成？
猜想：查阅相关资料后，猜想绿色固体物质可能是铜绿。
实验步骤：①对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解。观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。
②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸。观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。
③取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。
实验结论：绿色固体物质中含有________、________、________、________等元素。(提示：装置内的空气因素忽略不计)
表达与交流：
①图中标有的仪器名称是a______；b______。
②上述实验步骤③中发生反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
③反应完成后，如果先移去酒精灯，可能出现的现象是________________________________________________________________________。
④如果将B、C两装置对调行吗？为什么？
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)“西汉美酒”为何是青绿色的
(2)实验结论：铜 碳 氢 氧(或Cu C H O)
表达交流：①试管 铁架台
②Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
③C装置中的液体会倒流入B装置
④不行；若对调，则无法证明加热绿色固体后是否有水生成
14．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(提示：Cu的焰色为绿色)，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)如果该合金只由两种元素组成，则它们的质量比为________________。
【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足量的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)根据反应的离子方程式2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑，推知合金中铝的质量为9.96 L22.4 L•mol－1×23×27 g•mol－1＝8.0 g，则铜的质量为10 g－8.0 g＝2.0 g，所以合金中铝与铜的质量比为4?1。
【答案】 (1)Cu、Al
(2)m(Al) ?m(Cu)＝4?1