6.1 金属材料的物质特性 一、选择题（共 16 题） 1．2019 年 1 月 3 日，“嫦娥四号”软着陆月球背面，这是人类首次，也是中华民族的骄傲。其全景相机构钛 合金材料及涂层被誉为“黑科技”。下列不属于合金的是（　　） A．生铁 B．水银 C．锰钢 D．黄铜 2．金属材料在人类活动中已得到广泛的应用。下列性质属于金属共性的是（ ） A．硬度很大、熔点很高 B．有良好的导电性、传热性 C．有银白色金属光泽 D．常温下是固体 3．下列有关合金叙述正确的是 A．焊锡的熔点比纯锡的熔点高 B．合金中至少含有两种金属 C．钢是含碳量在 2%~4.3%的铁合金 D．黄铜的硬度比纯铜的硬度大 4．2021 年 3 月 31 日零点起，被誉为“中国天眼”的 500 米口径球面射电望远镜（FAST）正式对全球科学界 开放。其采用的相似三角形铝合金面板属于 A．合成材料 B．天然材料 C．金属材料 D．复合材料 5．下列关于金属材料的说法正确的是（　　） A．金属的性质是决定其用途的唯一因素 B．导电、导热性最好的金属是 Au C．合金相对于纯金属，其硬度更大、熔点更高 D．生铁和钢都是铁的合金，其中生铁含碳量比钢高 6．下列物质中不属于合金的是 A．不锈钢 B．黄铜 7．下列材料不属于金属材料的是 A．黄铜 B．玻璃钢 C．生铁 D．赤铁矿 C．碳素钢 D．焊锡 8．下列生活用品中，用金属材料制作的是(　　) A． 瓷器 B． 铁罐 C． 铅笔 D． 塑料杯 9．哈尔滨地铁是中国黑龙江省哈尔滨市的城市轨道交通系统。始建于 2008 年，是哈尔滨市历史上最大的 城市基础设施项目，现在继续在拓展和延伸，下面有关说法不正确的是 A．地铁建设大大缓解了哈市的交通压力，使市民出行更顺畅 B．地铁的轨道材料是采用韧性好、硬度大的生铁制成的 C．在地铁车厢内，安装了塑料座椅，塑料属于合成材料 D．地铁站的电动扶梯扶手是不锈钢制成的,不锈钢属于金属材料 10．下列物质中，属于纯净物的是 A．洁净的空气 B．水银 C．黄铜 D．钢 11．2017 年 3 月 22 日，备受永春人民瞩目的兴泉铁路永春段天马山隧道正式动工建设。这意味着在不久 的将来，列车将在永春大地上呼啸奔驰，修建高铁广泛使用金属材料，下列不属于合金的是 A．锰钢 B．生铁 C．氧化铁 D．硬铝 12．我国科学家研制一种新型镁锂合金为目前金属结构材料中密度最低的材料，该材料具有超轻、高强、 减震等特性．下列关于该镁锂合金说法正确的是（ ） A．是一种新型化合物 B．合金中镁、锂原子不再运动 C．合金密度最低，分子之间存在间隔 D．可以用于制造卫星、减轻卫星重量 13．下列有关物质的性质与用途对应关系不正确的是 A．氢气有可燃性，可作高能燃料 B．石墨很软，可作干电池的电极 C．氮气化学性质不活泼，可充入食品包装防腐 D．不锈钢抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械 14．下列物质中属于纯净物的是 A．啤酒 B．氧气 C．河水 D．生铁 15．区分下列各组物质，所选用的试剂（或方法）错误的是 A．黄铜片和纯铜片：相互刻划 B．二氧化碳和氧气：闻气味 C．矿泉水和和蒸馏水：肥皂水 D．硫酸铜溶液和氯化钠溶液：观察颜色 16．制备粗硅的反应为：SiO2+2C 高温 Si+xCO↑。下列说法正确的是 A．该化学方程式中 x=1 B．反应前后原子总数发生变化 C．该反应为置换反应 D．硅是地壳中含量最高的元素 二、综合题（共 6 题） 17．“化学就在我们身边，它与我们生活息息相关”。请你用化学知识回答下列问题。 （1）国家推广使用加铁强化酱油,这里的“铁是指的_____（填“元素”或“单质”）; （2）下列生活用品的主要材料中,属于合金的是_____（填序号）; A 塑料盆 B 紫砂壶 C 不锈钢锅 D 木碗 （3）“84 消毒液”的主要成分是次氯酸钠 NaClO,其中 Cl 的化合价是_____。 18．同学们对三星堆遗址的Ⅱ号青铜神树展开研究性学习。 （查阅资料）科研人员对Ⅱ号青铜神树座进行过如下测定。 ① 用光谱仪测定金属材料成分，得到如下数据：含 Cu75.1%，含 Sn5.6%，含 Pb16.2%。 ② 用 X 行射仪测定树座外侧铜锈成分为碱式氯化铜（Cu2（OH）3C1）。 （分析研究） （1）铸造铜树时，在铜中加入锡和铅会使材料的熔点________（选填“降低”、“升高”）。 （2）青铜器中的铜在氯离子等作用下，生成活性很强的氯化亚铜（CuC1）。CuC1 易与 O2、H2O 反应生 成氯化氢和碱式氯化铜（Cu2（OH）3C1），该反应的化学方程式为__________。 同学们发现生活中铜制品长期露置在潮湿空气中也会锈蚀生成“铜绿”（Cu2（OH）2CO3） （实验探究） 为探究生活中某锈蚀铜样品中单质铜的质量分数，并回收铜。 查阅资料：① Cu（） 2 OH 2 CO 3 +2H 2SO 4 =2CuSO 4 +CO 2 �+3H 2 O ② Cu 2 O+H 2SO 4 =CuSO 4 +Cu+H 2 O 实验设计：取铜样品（假设除铜和铜绿外，不含其它物质），设计甲、乙两方案。 方案甲： （3）所得固体经操作Ⅰ、洗涤、干燥，称得质量为 6.4g，其中操作 I 的名称为_________，铜样品中单质 铜的质量分数为_______（结果保留到 0.1%）。 （4）滤液中的阳离子有_______（填离子符号）。 方案乙： （5）步骤Ⅰ中铜绿受热分解生成黑色固体 A、CO2 和 H2O，过程中还有另一个化合反应也生成黑色固体 A，黑色固体 A 的化学式为__________。 （6）步骤所得铜中往往含有少量的 Cu2O。检验铜中含有 Cu2O 的实验方法为：取样品于试管中，向其中 加入适量的稀硫酸观察到_________（填实验现象），证明铜中含有 Cu2O。 （7）步骤Ⅱ还原 16.0g 黑色固体 A，得到 Cu 和 Cu2O 的混合物共 ag。则 a 的值范围为 12.8g<a<_______ （写出计算过程） （实验反思） （8）①方案甲中，若所得固体在空气中进行加热干燥，则测得铜样品中单质铜的质量分数将_______（填 “偏大”“偏小”或“无影响”）；还可能有哪些操作因素也会导致铜样品中单质铜的质量分数产生偏差_______ __（任写一点） ② 方案甲中，若需对所得滤液中的铜进行回收，则可以加入一种稍过量的金属，写出该反应的化学方程式 _________（任写一个） （9）小组同学针对如何将方案乙中氧化铜全部转化为铜单质展开讨论。查阅资料得知，反应条件是影响 转化的重要因素，你认为：实验中可采取的措施有_________（任写一点） 19．2020 年 6 月 23 日，长征三号乙运载火箭将北斗三号最后一颗组网卫星成功送入预定轨道，我国北斗 导航地位将进一步提升。从化学视角回答下列问题： （1）卫星制造使用了黄金、钛合金，其中用作天线的是______。使用黄金制作卫星的电子元件，利用了 金的什么化学性质？______填序号。 A．光泽好 B．耐磨、易加工 C．容易导电 D．很难被氧化 （2）卫星的太阳能电池帆板用先进的砷化镓主板和铝合金边框制成，砷（As）原子的结构示意图如图， 其中 X=______。铝合金比纯铝具有的优势是______（写出 1 条即可）。 （3）运载火箭用偏二甲肼（C2H8N2）作燃料，N2O4 作氧化剂。火箭发射时，燃料与氧化剂剧烈反应放出 大量的热，并生成对空气无污染的两种氧化物和一种单质，这种单质的化学式为______，两种氧化物中相 对分子质量较大的是______。 20．钢铁是目前使用最多的金属材料。 (1)生铁和钢都是铁合金，其中含碳量较高的是_______。 (2)人们常用“铜墙铁壁”来形容物体的坚固，但铁在一定条件下也能发生各种反应，如铁丝在氧气中燃烧， 反应的化学方程式是_______。 (3)将 mg 氧化铜加入稀硫酸中完全溶解(反应生成硫酸铜和水)后，再加入铁粉充分反应，过滤，得到滤渣 A 和滤液 B。再将滤渣 A 加入足量稀硫酸中，有气泡冒出，充分反应后，剩余固体物质的质量为 12.8 g。 ①滤渣 A 的成分是_______，滤液 B 的成分是_______。②原氧化铜的质量 m＝_______g。 21．开发利用氢能源是实现可持续发展的需要。根据图示分析，回答问题： ① 氢燃料电池汽车模型标示的各部件中，用金属材料制成的是_____（填序号）。 a.涤纶靠垫 b.橡胶轮胎 c.铜质导线 d.铝合金轮毂 ② 氢燃料电池的工作原理是：将氢气、氧气送到燃料电池中，经过催化剂的作用，发生反应，同时产生电 流。请写出氢燃料电池工作原理示意图中反应的化学方程式_____。 ③ 氢气作燃料的优点是_____。 （2）工业上可通过下列工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气并获得氢气。 主反应器中反应的化学方程式是_____。膜反应器中的基本反应类型是_____。该工艺流程中，能被循环利 用的物质是_____。 （3）采用电解水的方式制备 10Kg 氢气，理论上需要水的质量是多少千克？____ 22．依据所学知识回答问题 （1）网购、高铁、共享单车和打码支付被称为中国“新四大发明”。 ① 网购离不开光纤宽带。光纤的主要成分是 SiO2，其中 Si 的化合价是_______。 ② 高铁车体的外壳由铝合金制成，用铝合金制作外壳的优点是_______(答一条)。 ③ 共享单车的轮胎为实体轮胎，而普通自行车的轮胎在夏天易爆胎请用分子观点解释“夏天易爆胎”的原因 _______。 ④ 许多商品的二维码印在 PVC 不干胶贴纸上，PVC（化学式(C2H3C1)n）中碳、氢元素的质量比是_。 （2）ClO2 是新一代饮用水的消毒剂，可以用来代替 Cl2 进行自来水的消毒，制取 ClO2 的反应过程示意图如 下： (其中， 表示钠原子， 表示氯原子， ①A 物质中氯元素的化合价为_______。 ②D 物质的名称是_______。 ③ 该反应的化学方程式是_______。 表示氧原子)请回答题： 参考答案 1．B 【分析】 本题根据合金的定义与常见合金的组成进行解答。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合金中各成分都是以单质形式存在； ③合金中至少有一种金属，④一般与组成纯金属相比，合金的硬度大，熔点低。 【详解】 生铁和锰钢属于铁合金；黄铜属于铜合金；而水银是金属汞的俗称，属于金属单质，不属于合金。 故选 B。 2．B 【详解】 A、一些金属的