8.1金属材料
一、多选题
1．区分下列各组物质，所用的试剂或方法正确的是
A．高锰酸钾和氯酸钾——观察颜色 B．硬水和软水——闻气味
C．黄铜片和纯铜片——相互刻画 D．CO2和N2——燃着的木条
2．下列有关物质的提纯、分离、鉴别以及检验的做法，错误的是
A．除去MnO2中少量KMnO4——加热固体混合物
B．分离铁粉与铜粉——用磁铁吸引
C．鉴别氮气和二氧化碳——伸入燃烧的木条，看木条是否熄灭
D．检验蜡烛中是否含有碳元素——点燃蜡烛，将内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方
3．下列文物中，由金属材料制成的是（ ）
A．史前时期石雕
B．春秋青铜编钟
C．西汉角形玉杯
D．唐代鎏金银壶
4．下列说法中，全部正确的是
A．缺钙可能会导致甲状腺疾病；水灭火的原理是降低可燃物的着火点
B．拉瓦锡通过实验研究了空气的成分；试管可以用作物质之间反应的容器
C．电解水中正极和负极产生的气体的体积比为2∶1；干冰可用于人工降雨
D．催化剂能加快化学反应速率；多数合金的熔点低于组成它的成分金属
5．下列说法正确的是
A．二氧化碳有毒，不能供给呼吸 B．合金中一定不含非金属元素
C．植物的光合作用是空气中氧气的主要来源 D．原子的质量主要集中在原子核上
二、选择题
6．科学家将微小的固态氢置于488万个大气压下，使固体中所有氢分子破裂为氢原子，制得具有金属性质的固态金属氢。金属氢具有良好的导电性、导热性，可作高能燃料，是理想的火箭推进剂。下列有关金属氢的说法正确的是
A．由原子构成 B．是良好的绝缘材料
C．在氧气中不能燃烧 D．可由电解水方法制得金属氢
7．下列说法正确的是
A．生铁和钢都是铁的单质
B．合金中一定含有金属
C．多数合金的熔点高于它的成分金属
D．铁是地壳中含量最多的金属元素
8．下列物质的用途主要利用其化学性质的是
A．活性炭用于吸附剂 B．干冰用于人工降雨
C．氧气用于医疗急救 D．铜用于制作导线
9．下列各组物质，前者属于混合物，后者属于化合物的是
A．酒精，铝合金 B．石灰水，冰水
C．碘酒，液氧 D．氮气，煤
10．下列对物质宏观性质的微观解释正确的是
A．生铁和钢的性能不同——金属原子的种类不同
B．一氧化碳和二氧化碳化学性质不同——原子的种类不同
C．金刚石和石墨的物理性质不同——碳原子的构成不同
D．氯化铁溶液和氯化亚铁溶液颜色不同——两者所含的阳离子不同
11．某化学兴趣小组研究金属材料的相关知识后，得出了以下结论，你赞同的是
A．钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨
B．银的导电性比铜好，所以应用银制作电线
C．铅的密度比铁大，用铅做菜刀、锤子会比铁更好
D．焊锡和铝熔点较低，都可用于焊接各种金属
12．物质的性质决定用途。下列用途主要是利用其化学性质的是
A．生铁制成铁锅 B．金刚石作装饰品
C．铜丝作导线 D．氧气作火箭助燃剂
13．石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，用石墨烯和铝合金可制造出具备特殊性能的烯合金。下列对石墨烯和烯合金的说法错误的是
A．石墨烯在一定条件下能和氧气反应 B．烯合金具有较好的导电性
C．石墨烯是一种新型的化合物 D．烯合金属于混合物
14．下列物质的用途，所利用的性质与另外三种有根本区别的是
A．铜丝用作导线 B．用冰块冷却饮料 C．用镁粉制作烟花或照明弹 D．干冰用于人工降雨
15．下列物质的用途体现了其化学性质的是（ ）
A．氧气用于医疗救助 B．铜丝用作导线
C．霓虹灯发光 D．石墨做铅笔芯
三、综合应用题
16．铜有重要的用途，铜的化合物广泛存在于自然界。
(1)金属铜性能良好，性质稳定，用途广泛，下列有关铜的说法中，错误的是_______(填字母)。
A．铜有良好的导电性可制成电线 B．纯铜的硬度比黄铜的硬度大
C．铜的发现和利用比铝更早 D．铜在空气加热时表面会变黑
(2)工业上可利用CO还原赤铜矿(Cu2O)“干法”炼铜，实验室可用如图所示装置进行实验：
①在高温条件下，CO还原Cu2O生成单质铜，且“澄清石灰水”变浑浊，请写出“干法”炼铜的化学方程式： 。
②在实验装置的右侧导管口气球的作用是 。
(3)铜锈的化学式为。某实验小组根据其组成推测，铜生锈可能与CO2、H2O和O2均有关，并利用单一控制变量法设计了如下实验：
编号 甲 乙 丙 丁
实验方案
实验现象 铜丝表面有绿色物质(铜锈)生成 铜丝表面无明显现象 现铜丝表面无明显现象 铜丝表面无明显现象
①实验甲和实验丁进行对比，实验丁集气瓶中除了铜丝，还需要添加的物质有 (填化学式)。
②实验甲和实验 进行对比，可得出结论：铜生锈需要O2。
③为了测定某铜丝上铜锈的含量，取100g样品，加入足量的稀硫酸充分反应，化学方程式为：Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑，产生的CO2的质量与时间关系如图所示，求该样品中铜锈的质量 (写出计算过程)。
17．从运载火箭到“神舟”系列飞船，从航天员首次入驻“天宫”，到中国空间站建成，中国航天技术在人类探索浩渺宇宙的前沿不断创新、突破，取得了举世瞩目的成就。
(1)航空航天铝材是一种铝合金。铝合金的硬度 纯铝（填“大于”、“小于”或“等于”）。纯铝具有良好的抗腐蚀性能，请用化学方程式表示原因 。
(2)“天问一号”探测器的太阳能电池板使用的材料是硅。工业上利用石英砂（主要成分为）制取粗硅的反应原理是，则生成的Si与X物质的质量比为 ，反应属于基本反应类型中的 反应。
(3)航天员在空间站生活，呼出的二氧化碳需要及时处理，否则会影响航天员的健康和安全。以下是空间站中处理的其中两种方式：
方式1：采用氢氧化锂（LiOH）吸收航天员排入舱内的二氧化碳，生成物是碳酸锂（）和水。写出此反应的化学方程式 。
方式2：利用特种反应器实现对二氧化碳的转化，使之生成水，再对水进行电解，产生的氧气重复供人呼吸使用。下图是二氧化碳转化为水的微观反应示意图，则此化学反应中甲和乙的分子个数比为 。
(4)以上两种太空中处理二氧化碳的方式，哪一种更适合长期飞行的载人航天器？试简述理由？
(5)宇航员通过一种叫做“环保型生命保障系统”的设备，利用通电分解水来获取氧气。如果宇航员每天消耗氧气的质量为2.8kg，需要的氧气全部由电解水提供，理论上计算每天需要通电分解水的质量是多少？
18．随着我国深潜器“蛟龙”号考察任务（考察可燃冰的海底出口）顺利完成，我国的“蓝鲸1号”在南海首次试采俗称可燃冰的天然气水合物也获得圆满成功。
（1）蛟龙号的大部分材料由钛合金构成，这是因为它 ；（多选）
A．抗腐蚀性优于不锈钢 B．密度小、机械性能好 C．导电性好、硬度大
（2）“蓝鲸1号”钻井平台使用了燃油发电机，则其发电时的能量转化全过程是 ；“蓝鲸1号”整体用钢达40000多吨，在钢铁焊接时，常使用焊药（氯化铵）在加热时除去钢铁表面的氧化物（视为氧化铁），使焊接更加牢固，同时生成金属单质、空气中含量最多的气体、一种常见液体和氯化铁，该反应的化学方程式为 ，反应前后氮元素的化合价变化为 。
（3）可燃冰被认为是比天然气还要清洁的能源，与煤、汽油、柴油等能源相比，可燃冰燃烧会减少 （至少填两种物质的化学式）等有害气体的排放，可极大限度地减少空气污染。
参考答案：
1．AC
2．AC
3．BD
4．BD
5．CD
6．A
7．B
8．C
9．B
10．D
11．A
12．D
13．C
14．C
15．A
16．(1)B
(2) CO+Cu2O2Cu+CO2 尾气处理，防止CO污染空气
(3) CO2，O2 丙 设样品中Cu2(OH)2CO3质量为x，则
x=11.1g
答：样品中Cu2(OH)2CO3质量为11.1g。
17．(1) 大于
(2) 1：2 置换
(3) 4：1
(4)方式2更适合长期飞行的载人航天器，因为对于长期飞行来说，大量的消耗品均由地面带上或送上天，其运行成本是十分昂贵的，所以通过方式2能够实现水的循环、氧气的循环，帮助维持宇航员日常生活
(5)解：设理论上每天需要通电分解水的质量为x，
x=3.15kg
答：每天需要电解水的质量为3.15kg。
18． AB 化学能转化为内能转化为机械能再转化为电能 6NH4Cl+4Fe2O3△6Fe +3N2↑+12H2O+2FeCl3 -3价变为0价 SO2、CO、NO2
