高考化学3.4用途广泛的金属材料课后限时作业新人教版

高考化学3.4 用途广泛的金属材料课后限时作业（人教版）
一、选择题(本题包括9小题，每小题6分，共54分)
1．“轻轨电车”是近年来新兴的一种交通工具(如图所示)。

当电车开动时，在电车与架空电线的接触点上，由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有耐高温、能导电的性质。

你认为该接触点上材料的选用较为合适的是( )
A．金刚石B．铝C．石墨 D．铁
2．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。

下列关于金属的一些说法不正确的是( )
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
【解析】铝是采用电解熔融Al2O3的方法制得的。

【答案】 B
3．宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上10公斤重的舱内航天服，神六宇航员所穿舱内航天服是由我国科学家近年来研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成的，其主要成分由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。

下列相关叙述错误的是( )
A．它耐高温，抗氧化
B．它比钢铁轻，但质地较脆
C．它没有固定熔点
D．它是一种新型无机非金属材料
【解析】B项错误，若质地较脆，则在高压条件下易被压碎，不适合做航天服。

【答案】 B
4．“神州七号”太空舱利用高科技材料NiFe2O4将航天员呼出的CO2转化为O2，NiFe2O4中铁为＋3价，则Ni元素的化合价为( )
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
5.我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。

下列对晶体硅的有关叙述正确的是 ( )
A.晶体硅和金刚石的物理性质相似
B.硅在地壳中含量居第二位，可以以游离态存在于自然界中
C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵
D.晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电
6．室温时，向体积均为1 L，pH为2的盐酸中分别加入0.02 mol金属M，反应完毕后再分别加入0.01 mol金属N。

则两次加入金属的全过程中，放出气体最多的是( )
A B C D
第一次加入M K Na Zn Mg
第二次加入N Al Mg Al Na
【解析】A
【答案】 A
7．下列说法正确的是( )
①合金的硬度一般比它的各成分金属的小②SiC俗称金刚砂，可用作砂纸、砂轮的磨料③漂白粉和漂白精的有效成分都是Ca(ClO)2④NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能，也是大气污染物之一⑤氧化铜可作为制造玻璃、搪瓷的红色颜料
A．①③⑤ B．②③④ C．① D．②
8．以氮化硅(Si3N4)和氧化铝(Al2O3)为原料，采用常压烧结或热压工艺制备赛伦(Sialan)。

赛伦的化学通式为Si6－x Al x O x N8－x，以耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀等性能为主要特征，因此，在冶金、机械、光学、医学等领域有重要应用。

它属于( )
A．金属材料 B．有机高分子材料
C．新型无机非金属材料 D．无机高分子材料
【解析】赛伦是Si、Al、O、N形成的化合物，不属于金属材料，A项错；由赛伦的化学式可知，其分子中氮原子数不超过8，故B、D项均错。

【答案】 C
9． 2008年北京奥运会主体育场——“鸟巢”，被《泰晤士报》评为全球“最强悍”工程。

“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢和884块ETFE膜，并采用新一代的氮化镓铟高亮度LED材料。

下列有关说法正确的是( )
A．合金的熔点通常比组分金属高，硬度比组分金属小
B．已知Ga处于ⅢA族，可推知氮化镓化学式为Ga3N2
C．ETFE膜( CH2—CH2—CF2—CF2 )是由两种单体缩聚而成的
D．用金属铝与V2O5冶炼钒，铝作还原剂
二、非选择题(本题包括3小题，共46分)
10． (12分) 某化学兴趣小组的全体同学进入一家回收含铜电缆废料的工厂做社会调查，工厂负责人向同学们展示了两个处理方案，并向同学们提出下列问题：
（1）两个方案哪个符合当前生产的绿色理念，为什么？。

（2）写出方案甲中②、③步骤反应的离子方程式：、。

（3）工厂负责人指出，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑，你认为这么做的道理是。

（4）用简便方法检验红色粉末中是否含有过量的铁屑：，如果有，请你提出合理的处理方案：。

（5）为了增加经济效益，该工厂把最后一步所得浅绿色滤液通过、冷却结晶、、洗涤、自然干燥得到一种俗称“绿矾”的工业产品。

【答案】（1）乙。

甲方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾
（2）CuO+2H+＝Cu2++H2O Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
（3）确保Cu完全被置换出来
（4）可用磁铁检验是否含铁屑（或取样品加入盐酸看有没有气泡产生）将所得铜粉用稀盐酸或稀硫酸清洗后再洗涤、干燥
（5）蒸发浓缩过滤
(1)由滤液A制得AlCl3溶液有途径a和b两条，选择其中的合理途径，并说明理由。

(2)从经济效益和环境保护角度考虑，用滤渣F制备胆矾溶液的化学方程式为。

Ⅱ.某校化学研究学习小组，在学习金属的冶炼以后，对一氧化碳还原金属氧化物的实验非常感兴趣，他们查阅有关资料后分析。

(1)他们对相关装置进行分析和比较发现这些装置有各自的优点，同时也发现各个装置中均
存在一些不足，具体看下表：
(2)在上述实验的基础上某同学设计了一氧化碳还原氧化铁相对更为合理的实验，重点避免了上述三个不足，其中一氧化碳是利用甲酸和浓硫酸共热到60～80 ℃发生脱水反应得到的：
，请根据以下各装置进行选择组成一套相对较为合理的实验装置图(某些装置可重复使用)：
(3)回答以下问题：
①该实验装置合理的连接顺序是：乙→→→→→丙。

②在反应时先产生一氧化碳气体，过一会再点燃加热氧化铁的酒精灯，原因是。

A．因为一般反应从左到右进行
B．排除体系内的空气，使反应过程更安全
C．甲酸与浓硫酸反应可以产生大量的CO气体
D．此反应加热时间长有利于产生CO
③观察到硬质玻璃管中红棕色粉末变为黑色时停止加热，然后继续，以防止铁被氧化。

④硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是。

【解析】Ⅰ.(1)中滤液为Na［Al(OH)4］，途径a加盐酸制得的AlCl3中含有NaCl杂质(或途径b制得的AlCl3中不含杂质)，所以选择途径b。

(2)利用空气氧化Cu生成氧化铜，氧化铜再与硫酸反应可制得CuSO4。

Ⅱ.(3)①装置乙出来的气体先经过丁，利用Ca(OH)2除去CO中的杂质HCOOH，再经过戊，
利用浓硫酸除去CO中的杂质水蒸气，然后经过甲，使一氧化碳还原氧化铁，出来的气体CO2中含有CO，通过丁Ca(OH)2除去CO2，再使丙收集 CO，作为尾气处理；②反应时先产生一氧化碳气体，排净体系内的空气，使反应过程更安全，选B；③继续通一氧化碳冷却至室温，以防
止铁被氧化；④硬质玻璃管中发生的反应为：
【答案】Ⅰ(1)选择途径b，途径a制得的AlCl3中含有NaCl杂质(或途径b制得的AlCl3中不含杂质)
(2)，CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O(或2Cu＋O2＋2H2SO4＝2CuSO4＋2H2O) Ⅱ(3)①丁戊甲丁②B ③通一氧化碳冷却至室温(或通一会一氧化碳)
④
12.（16分）已知：Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4。

三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。

某化学兴趣小组通过实验来探究某红色粉末是Fe2O3或Cu2O 或两者的混合物。

（实验所需试剂只能从下列中选择：稀硫酸、KSCN溶液、稀硝酸、双氧水、铁粉、碱式碳酸铜）
探究方案：将红色粉末溶于足量的稀硫酸中；实验现象：反应后有红色固体存在。

（1）结论：红色粉末是。

（2）如果红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物，请设计实验证明之。

实验方法及实验现象：。

（3）兴趣小组欲利用Fe2O3和Cu2O的混合物制取较纯净的胆矾（CuSO4·5H2O）。

经查阅资料得知：在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下：
实验小组设计如下实验方案：
试回答：
①试剂1为，试剂2为（填名称）；
②固体X的化学式为；
③操作1为。