2024-2025学年高一化学苏教版必修二课时作业 金属材料的性能及应用
一、单选题
1.以高硫铝土矿(主要成分为、,还含有少量)为原料,生产并获得的部分工艺流程如图所示。
下列叙述不正确的是( )
A.加入CaO可以减少的排放,同时生成建筑材料
B.向滤液中通入过量,过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得
C.隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的
D.“烧渣分离”可以选择用磁铁将烧渣中的分离出来
2.合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,广泛应用于交通工具、航空航天等领域。下列有关合金的说法不正确的是( )
A.硬铝可用于制造飞机的外壳
B.钛合金可用于制造“蛟龙”号的耐压球壳
C.不锈钢可用于制造地铁列车的车体
D.钠钾合金可用于制造飞机的发动机叶片
3.《梦溪笔谈》中记载:“但取精铁,锻之百余火,每锻称之,一锻一轻,至累锻而斤两不减,则纯钢也。”下列说法错误的是( )
A.生铁和钢均属于合金
B.钢是当今世界用量最大、用途最广的合金
C.精铁煅烧的目的之一是将C转化为碳的氧化物而降低含碳量
D.与生铁相比,钢的硬度更大,质地更脆
4.2023年10月26日11时14分,神舟十七号载人飞船点火升空成功发射,我国航天航空事业再次迎来飞速发展。下列有关说法错误的是( )
A.太阳电池翼采用的碳纤维框架和玻璃纤维框架均为无机非金属材料
B.返回舱降落回收过程中使用了芳纶制作的降落伞,芳纶是有机高分子材料
C.飞船舱体外壳部件材料是铝合金材料制成,主要是利用了其密度大、硬度大的特性
D.新型火箭燃料煤基航天煤油主要由不同馏分的烷烃、芳香烃和烯烃类的碳氢化合物组成
5.化学与生活、生产密切相关。下列物质与用途对应关系不正确的是( )
A.液氨——制冷剂 B.乙烯——果实催熟剂
C.纯硅——光导纤维 D.乙醇——杀菌消毒
6.制取合金常用的方法是将两种或多种金属(或金属与非金属)加热到某一温度。使其全部熔化再冷却得到合金,根据下表中数据判断(其他条件均满足),下列合金不易采取这种方法制取的是( )
金属 Na Mg Al Fe
熔点/℃ 97.5 649 660 1535
沸点/℃ 883 1090 2467 2750
A.合金 B.合金 C.合金 D.合金
7.化学在“国之重器”的打造中发挥着重要作用。下列说法不正确的是( )
A.“库车绿氢”用光伏发电电解水制氢,能有效减少碳排放
B.国产大飞机“”使用的芳纶蜂窝材料属于有机高分子材料
C.国产“龙芯”的主要材料与光导纤维的材料相同
D.“鲲龙”水陆两栖飞机所用的航空煤油是石油分馏产品
8.人类生活离不开材料科学,下列有关说法不正确的是( )
A.聚氯乙烯可用于食品、药物、日常用品等的包装材料
B.制造“蛟龙号”潜水器载人球舱的钛合金比纯金属钛的强度更大,但熔点更低
C.航空材料中用到的聚乙炔高分子材料能像金属一样具有导电性
D.光纤、石墨烯和玻璃都属于无机非金属材料
9.第19届亚运会在杭州顺利闭幕,下列关于亚运会期间使用的材料说法错误的是( )
A.杭州丝绸的主要成分是天然高分子化合物
B.火炬的金属部分采用的铝合金硬度比铝大
C.具有自净功能的聚四氟乙烯可通过缩聚制备
D.通信用到的芯片主要材料是高纯硅
10.从科技前沿到人类的日常生活,化学无处不在。下列说法不正确的是( )
A.国产大型飞机C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
B.光化学烟雾、臭氧层空洞、温室效应的形成都与氮氧化合物有关
C.漂粉精既可作棉麻织物漂白剂,又可用作环境的消毒剂
D.粒子直径为1nm~100nm的铁粉材料,不属于胶体
二、填空题
11.按要求写出下列反应的离子方程式。
(1)往澄清石灰水中通入少量二氧化碳:____________________________;
(2)铁片投入稀硫酸中:________________;
(3)向溶液中逐滴加入溶液至中性:________________。
12.天官课堂第二课中,航天员用醋酸钠(化学式:)的过饱和溶液做了一个“太空冰雪”的趣味实验,在微重力环境下,使一颗“水球”瞬间变成了一颗“冰球”,因此同学们想对醋酸和醋酸钠的性质进行深入学习。
已知:醋酸是一种弱酸,属于弱电解质,在水中不能完全电离,其在水中的电离方程式为。
回答下列问题:
(1)同学们将醋酸钠溶液接入如图所示的电路中,闭合开关,电流表的示数为0.10 A,继续往溶液中添加适量醋酸钠固体,并用玻璃棒不断搅拌,电流表示数不断增大,最终示数为0.24 A。据此推测,在水溶液中存在的能导电的微粒是__________(填微粒符号,不考虑、)。
(2)醋酸钠在水中完全电离的电离方程式为水是一种弱电解质,可以电离出极少量的和,根据已知信息推断其电离方程式为__________,因此水在书写离子方程式时,不能拆写为和。
(3)①往盛有NaOH溶液的烧杯中逐滴滴加醋酸溶液,直至过量。请写出醋酸溶液与NaOH溶液反应的离子方程式:__________。
②烧杯中溶液的电导率随醋酸溶液的体积增大的变化趋势是__________(填序号)。
A. B.
C. D.
13.(1)判断下列物质在相应条件下能否电离(填“能”或“不能”),并说明理由。
①液态HCl:_____,________________。
②熔融NaCl:_____,________________。
③高温熔化后的单质铁:_____,________________。
④固体KOH:_____,________________。
(2)写出下列物质在水溶液中的电离方程式。
①:________________。
②:________________。
③:________________。
④:________________。
三、实验题
14.合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某含镁6%~9%
的铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
【方案一】
(1)称取8.1g铝镁合金粉末样品,溶于VmL溶液中,充分反应。则V_______(填范围)。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得铝的质量分数将__________(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
【方案二】
将5.88 g铝镁合金与足量稀硫酸反应,测定生成气体的体积。
(3)同学们拟选用图甲实验装置完成实验:
①你认为最简易的装置的连接顺序是A接( )( )接( )( )接( )(填接口字母,可不填满)。
②实验结束时,在测量实验中生成氢气的体积时,你认为合理的是_________(填序号)。
A.待实验装置冷却后再读数
B.上下移动量筒H,使其中液面与广口瓶中液面相平
C.上下移动量筒K,使其中液面与广口瓶中液面相平
D.视线与凹液面的最低点相切,读取量筒中水的体积
(4)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图乙所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是____________。
②实验后测得生成的氢气在标准状况下的体积为7.168L,则铝的质量分数为____________。
参考答案
1.答案:C
解析:焙烧会生成,与CaO、空气反应可得到建筑材料,A正确;滤液的主要成分为,向其中通入过量CO2生成A1(OH)3,过滤、洗涤灼烧可得到Al2O3,B正确:,则理论上反应消耗的,C错误;具有铁磁性,能够被磁铁吸引,D正确。
2.答案:D
解析:A.硬铝为铝合金,密度小,硬度大,可用于制造飞机的外壳,A正确;
B.钛合金硬度大,我国“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的,B正确;
C.不锈钢硬度大,耐腐蚀,可用于制造地铁列车的车体,C正确;
D.钠钾合金常温下液体,不能用于制造飞机的发动机叶片,D错误;
综上所述答案为D。
3.答案:D
解析:A.生铁和钢均属于铁碳合金,A正确;
B.钢是当今世界用量最大、用途最广的合金,B正确;
C.精铁煅烧的目的之一是将C转化为碳的氧化物而降低含碳量,C正确;
D.与生铁相比,钢的硬度更大,质地更韧性,D错误;
故选D。
4.答案:C
解析:A.碳纤维框架和玻璃纤维框架均为无机非金属材料,其性能优良可用于制作太阳电池翼,A正确;
B.芳纶是有机高分子材料,具有高耐磨、高耐冲撞、高耐化学腐蚀、高耐化学降解等特性,B正确;
C.飞船舱体外壳部件材料是铝合金材料制成,主要是利用了其密度小、硬度大的特性,C错误;
D.新型火箭燃料煤基航天煤油主要由不同馏分的烷烃、芳香烃和烯烃类的碳氢化合物组成,该燃料燃烧更加环保,成本也更低,D正确;
故选C。
5.答案:C
解析:A.液氨气化时会吸收大量的热,所以液氨常用作制冷剂,故A正确;
B.成熟的水果能释放乙烯,乙烯是一种植物生长调节剂,可以用乙烯做果实催熟剂,故B正确;
C.纯硅可用于制作芯片,可以制光导纤维,故C错误;
D.75%的乙醇能使蛋白质变性,可以用于杀菌消毒,故D正确;故选C。
6.答案:C
解析:两种金属能够通过加热使其全部熔化再冷却得到合金,要求两种金属在某一温度下均为液态。即两种金属的熔点和沸点两个温度差有交集。所以、、都可以形成合金。而钠在883℃即沸腾,而铁在1535℃才熔化,所以不能形成合金。
故选C。
7.答案:C
解析:A.用光伏发电系统制的电能,然后电解水制绿氢,能有效减少碳排放,A正确;
B.芳纶属于有机合成高分子材料,B正确;
C.芯片的主要成分为单质硅,光导纤维的主要成分为二氧化硅,两者主要成分不同,C错误;
D.航空煤油是石油分馏产品,D正确;
故选C。
8.答案:A
解析:A.聚乙烯可用于食品、药物、日常用品等的包装材料,聚氯乙烯有毒,不可用于食品、药物、日常用品等的包装材料,A错误;
B.钛合金与纯金属钛相比,具有较低的熔点、更高的硬度,B正确;
C.聚乙炔高分子材料能像金属一样能传递电子,具有导电性,C正确;
D.光纤主要成分二氧化硅,石墨烯主要成分为C、玻璃主要成分为硅酸盐,都属于无机非金属材料,D正确;
故选A。
9.答案:C
解析:A.杭州丝绸的主要成分是蛋白质,是天然高分子化合物,故A正确;
B.含有Al、Cu、Mg等元素,合金的硬度比任一组成成分金属的硬度大,火炬的金属部分采用的铝合金硬度比铝大,故B正确;
C.具有自净功能的聚四氟乙烯可通过加聚反应制备,故C错误;
D.通信用到的芯片是半导体,主要材料是高纯硅,故D正确;
故选C。
10.答案:B
解析:B、光化学烟雾、良氧展空洞,酸雨的形成都与氮氧化合物有关,温室效应形成与二氧化碳有关,错误;答案选B。
11.答案:(1)
(2)
(3)
解析:(1)往澄清石灰水中通入少量二氧化碳,反应生成碳酸钙和水,离子方程式为。
(2)铁片投入稀硫酸中生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为。
(3)向溶液中逐滴加入溶液至中性,产物为硫酸钡、硫酸钠和水,离子方程式为。
12.答案:(1)和
(2);
(3)①
②B
解析:(1)电解质溶液能导电的原因是存在自由移动的离子,醋酸钠水溶液中存在的能导电的微粒是醋酸钠电离出的醋酸根离子和钠离子。
(2)醋酸钠在水中完全电离为钠离子和醋酸根离子,电离方程式为。水是一种弱电解质,可以电离出极少量的和,参考已知信息可写出其电离方程式为。
(3)①醋酸为弱酸,书写离子方程式时不能拆,醋酸溶液与NaOH溶液反应生成醋酸钠和水,离子方程式为。
②溶液滴入前,NaOH溶液中离子为和,随溶液的滴加,减少,增多,离子总数不变,但是溶液体积增大,单位体积溶液中自由移动离子数目减少,溶液电导率减弱,故选B。
13.答案:(1)①不能;HCl在液态时以HCl分子形式存在,不电离
②能NaCl是电解质,熔融状态下可电离出和
③不能Fe是单质④不能电解质在固态时不电离
(2)①
②
③
④
解析:(1)酸在水溶液中电离,液态时只有分子,没有离子碱、盐在水溶液中或熔融状态下能电离,但固态时不电离;单质既不是电解质也不是非电解质,不电离。
(2)书写电离方程式时,要遵循原子守恒、电荷守恒。
14.答案:(1)≥94
(2)偏低
(3)①CBF
②ABD
(4)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下:滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差
②91.84%
解析:(1)8.1g合金中含铝量最多为。而铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为。故消耗NaOH的物质的量与Al的物质的量相等,由知,若要Al完全溶解,则。
(2)未洗涤固体,则部分四羟基合铝酸盐附着在固体上,导致测得铝的质量分数偏低。
(3)合金与酸反应制备的氢气无需干燥,可直接通过排出的水的体积来测量产生的氢气的体积,故装置的正确连接顺序是。
(4)设合金中铝为,则有,解得,故合金中铝的质量分数为。
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