必修一 3.2 金属材料 课时训练
一、选择题
1．纯铁实际使用范围有限，钢和生铁都是主要含铁的合金。以下说法正确的是（ ）
A．钢是铁合金，只含有金属元素 B．生铁和钢都是碳铁合金
C．生铁更具韧性，而钢更脆 D．它们的熔点都比纯铁高
2．铝合金用途广泛，可用于制造飞机，铝合金一般具有的性质是（ ）
A．高强度、高密度 B．低强度、高密度
C．高强度、低密度 D．低强度、低密度
3．合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列物质所使用的材料不属于合金的是（ ）
A．碳化硅光学反射镜 B．下水道井盖(生铁) C．航母甲板(钢) D．潜水器外壳(钛、铝等)
A．A B．B C．C D．D
4．《梦溪笔谈》中对宝剑的记载：“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”。下列说法正确的是
A．剂钢属于合金 B．剂钢硬度比纯铁小
C．柔铁是高碳钢 D．剂钢熔点比纯铁高
5．2022年5月18日，“大唐宝藏——法门寺地宫文物精粹特展”在东莞市博物馆拉开帷幕。下列大唐宝藏主要由合金材料制成的是
A．八棱净水秘色瓷瓶 B．素面淡黄琉璃茶盏 C．鎏金铜浮屠 D．汉白玉菩萨像
A．A B．B C．C D．D
6．钛合金具有熔点高、密度小、易于加工和良好的“生物相容性”。其用途不合理的是
A．制造电流保险丝 B．制造眼镜架
C．制造“人造关节” D．制造飞机机身
7．将铝投入下列溶液中，有 产生的是（ ）
A．水 B．氢氧化钠 C．氯化钠 D．浓硫酸
8．下列关于铝及其化合物的说法正确的是（ ）
A．铝是地壳中含量最多的元素
B．铁粉中混有少量铝粉，可以用氧氧化钠溶液除去铝粉
C．用带小孔的铝箔包裹金属钠，用镊子将其投入水中，产生气体的分子数为
D．铝表面有致密氧化膜保护，故铝制餐具可以用来较长时间存放碱性食物
9．铝制品比铁制品在空气中不易被锈蚀，原因是（ ）
A．铝的金属性比铁弱
B．铝在空气中易与氧气形成一层致密的氧化膜
C．铝的密度比铁的密度小
D．铝不能与氧气发生化学反应
10．下列有关镁的叙述正确的是（ ）
A．工业制造的镁蒸气通常在H2或N2中冷却
B．镁条燃烧引发的火灾可用CO2来扑灭
C．镁在空气中燃烧的产物并不全是MgO
D．镁制容器可用来贮存和运输浓硝酸
11．下列物质可用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料的是（ ）
A． B． C． D．
12．黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸时发生的反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是（ ）
A．常温常压下，16gS的物质的量为0.5mol
B．常温常压下，1molCO2的体积为22.4L
C．KNO3的摩尔质量为101g
D．参加反应的S、KNO3、C的质量之比为1：2：3
13．某同学设计实验确定的结晶水数目。将加热发生反应，测得生成和(标准状况)。则x等于（ ）
A．4.5 B．4 C．6 D．9
二、非选择题
14．将氧化钠和过氧化钠组成的固体混合物溶于一定量的水中，充分反应后，收集到标准状况下的气体3.36 L，同时得到0.8 mol氢氧化钠。请计算：
（1）原固体混合物中过氧化钠的物质的量 。
（2）恰好中和所得溶液，需加入溶液的体积 mL。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A、钢为铁合金，含有碳元素和铁元素，含碳量为0.03%~2%，A错误；
B、生铁和钢都是铁合金，都含有碳元素和铁元素，B正确；
C、生铁含碳量更高，硬度更大，更脆，钢含碳量更低，韧性更强，C错误；
D、生铁和钢的硬度都比纯铁高，熔点则更低，D错误；
故答案为：B
【分析】合金的硬度比其成分金属更高，熔点更低，生铁含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%。
2．【答案】C
【解析】【解答】铝合金具有高强度、低密度、抗腐蚀能力强等特点，可以用于制造飞机，故答案为：C
【分析】制造飞机的合金需要有以下特点：高强度，抗压能力强；低密度，机身轻便；抗腐蚀能力强，防止机身生锈。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．碳化硅中不含有金属，A符合题意；
B．生铁是铁、碳的合金，B不符合题意；
C．钢是铁、碳的合金，C不符合题意；
D．潜水艇外壳是钛、铝的合金，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A．碳化硅中不含有金属；
B．生铁是铁、碳的合金；
C．钢是铁、碳的合金；
D．潜水艇外壳是钛、铝的合金。
4．【答案】A
【解析】【解答】A．剂钢为铁的合金，A符合题意；
B．剂钢为铁的合金，合金的硬度比单一成分的大，B不符合题意；
C．柔铁则是一种低碳钢或热铁，质地坚韧，但无钢性，C不符合题意；
D．剂钢为铁的合金，合金的熔点低于组分金属，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.钢为铁碳合金；
B.合金的硬度大于其组分金属；
C.柔铁是含碳量低的合金；
D.合金的熔点低于其组分金属。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．八棱净水秘色瓷瓶，主要成分是硅酸盐，不是合金，故A不符合题意；
B．素面淡黄琉璃茶盏，主要成分是硅酸盐，不是合金，故B不符合题意；
C．由“鎏金”可知，鎏金铜浮屠是铜合金制品，故C符合题意；
D．汉白玉就是纯白色的大理石，主要成分是CaCO3，不是合金，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】合金材料是指一类金属和另一类或几类金属又或是非金属，通过混合熔化冷却且凝固后制成的固体物品，制成后的物品有金属特性。
6．【答案】A
【解析】【解答】A．保险丝应该用熔点比较低的金属材料做，而钛及其合金熔点高，不适合做保险丝，A符合题意；
B．钛合金眼镜架密度低、强度高、机械性能好、耐腐蚀性，B不符合题意；
C．因为钛合金与人体有很好的“相容性”，所以可用来制造人造骨，C不符合题意；
D．因为钛和钛的合金密度小、可塑性好、易于加工，所以可用于制造航天飞机机身，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物；具有不褪色、熔点低，硬度大，导电性和导热性低等特点。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．铝和水不反应，不能放出氢气，故不选A；
B．铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故选B；
C．铝和氯化钠溶液不反应，不能放出氢气，故不选C；
D．铝在浓硫酸中钝化，不能放出氢气，故不选D；
故答案为：B。
【分析】依据金属铝的两性性质分析解答。
8．【答案】B
【解析】【解答】A.地壳中含量最多的元素为氧元素，故A不符合题意；
B.铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，而铁不能与氢氧化钠溶液反应，故可以用氢氧化钠溶液除去铁粉中混有的少量铝粉，故B符合题意；
C.2.3g金属钠与水反应产生氢气的分子数为，但是钠与水反应生成的氢氧化钠溶液也会和铝箔反应产生氢气，故产生气体分子总数大于，故C不符合题意；
D.铝表面的氧化膜会与酸性和碱性食物发生反应，因此不能长期存放酸性或碱性食物，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】易错点：A.铝是地壳含量最多的金属元素
B.利用铝与氢氧化钠溶液反应，而铁不可以
C.不要忽略铝箔可以与氢氧化钠反应也可以产生氢气
D.三氧化二铝是两性氧化物，既可以与酸反应，也可以与碱反应
9．【答案】B
【解析】【解答】铁在空气中发生氧化后生成的氧化物是疏松状的，导致内部金属继续被腐蚀，铝是活泼的金属，其表面极易被氧化生成一层致密的氧化膜，从而阻止内部的金属铝被氧化，所以铝制品是耐腐蚀的，与密度无关，Al比Fe活泼，Al与氧气反应，所以B符合题意。
故答案为：B。
【分析】铝制品比铁制品在空气中不易被锈蚀，因铝被氧化后生成致密的氧化物阻止反应的进行，所以不易被锈蚀，以此来解答。
10．【答案】C
【解析】【解答】A. 工业制造的镁蒸气通常在H2中冷却，高温下镁与氮气反应生成氮化镁，A不符合题意；
B. 镁条燃烧引发的火灾不用CO2来扑灭，因为镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，B不符合题意；
C. 镁能与氧气、氮气以及二氧化碳反应，因此镁在空气中燃烧的产物并不全是MgO，C符合题意；
D. 镁能与浓硝酸反应，镁制容器不能用来贮存和运输浓硝酸，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、镁可以和氮气反应；
B、镁可以和二氧化碳反应；
C、镁可以和氧气、氮气、二氧化碳反应；
D、浓硝酸可以和镁反应。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．是白色固体，故A不符合题意；
B．是黑色晶体，故B不符合题意；
C．是红棕色粉末，常用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，故C符合题意；
D．是黑色粉末，故D不符合题意。
故答案为C。
【分析】是红棕色粉末，俗称铁红。
12．【答案】A
【解析】【解答】A．常温常压下，16gS的物质的量为0.5mol，故A符合题意；
B．标准状况下1molCO2的体积为22.4L，常温常压下1molCO2的体积大于22.4L，故B不符合题意；
C．摩尔质量的单位是“g/mol”，KNO3的摩尔质量为101g/mol，故C不符合题意；
D．参加反应的S、KNO3、C的物质的量之比为1：2：3，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、结合公式n=m/M判断；
B、不在标准状况下无法计算气体体积；
C、摩尔质量的单位是g/mol；
D、结合化学计量数之比等于物质的量之比判断物质的量，再结合公式n=m/M判断质量之比。
13．【答案】D
【解析】【解答】的物质的量为，标准状况下的物质的量为，根据化学方程式可知，反应生成的O2与H2O的物质的量之比为，解得x=9，
故答案为：D。
【分析】根据和计算。
14．【答案】（1）0.3 mol
（2）200
【解析】【解答】（1）标准状况下的3.36L氧气的物质的量为0.15mol，由方程式2Na2O2+ 2H2O=4NaOH+O2↑可知，过氧化钠的物质的量为0.3mol；
（2）硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水的化学方程式为2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O，由方程式可知恰好中和时，氢氧化钠的物质的量等于2倍硫酸的物质的量，则有2.0 mol/L×V（H2SO4）×10-3L=0.8mol× ，解得V=200mL。
【分析】（1） 反应生成的气体为O2，结合2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑计算过氧化钠的物质的量，再根据钠离子守恒计算氧化钠的物质的量，根据m=nM计算氧化钠、过氧化钠的质量；
（2）根据恰好中和后溶液中溶质为Na2SO4，由钠离子守恒计算n(Na2SO4)，由硫酸根守恒计算n(H2SO4)，再根据计算硫酸溶液体积。
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