1、 - 1 - 金属材料与金属矿物金属材料与金属矿物 1、镁铝合金质优体轻,又不易锈蚀,被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列 关于镁铝合金性质的叙述中,正确的是( ) A.此合金的熔点比镁和铝的熔点都高 B.此合金能全部溶解于稀盐酸中 C.此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中 D.此合金的硬度比镁和铝的硬度都小 2、将表面有氧化膜的铝片伸入足量的 NaOH 溶液中，有关离子方程式正确的是（ ） A. - 2322 Al+OH =AlO +HOO B. 3- 3 2Al +6OH2A1 OH = C. 222 O2A1+2OH +2H2A1O + H=3 D. 3+- 22 2A1+6H
2、=2A1 +6OH +3HO 3 、 某炼铁废渣中含有大量 CuS 及少量铁的化合物 ， 工业上以该废渣为原料生产 22 CuCl 2H Og晶 体的工艺流程如下： 下列说法正确的是( ) A.焙烧过程中每消耗 1 mol CuS 则消耗 3 mol 2 O B.焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.滤渣中主要含铁的氧化物 D.将获得的 22 CuCl 2H Og晶体加热可制得 2 CuCl固体 4、某同学通过如下流程制备氧化亚铜： 已知:CuCl 难溶于水和稀硫酸; 2+ 22 Cu O+2H =Cu+Cu+H O 。 - 2 - 下列说法不正确的是（ ） A.步骤 2 SO可用 24
3、 Na SO替换 B.步骤中为防止 CuCl 被氧化，可用 2 SO水溶液洗涤 C.步骤发生反应的离子方程式为 22 2CuCl+OH =Cu O+2C1 +H O D.如果 2 Cu O试样中混有 CuCl 和 CuO 杂质,用足量稀硫酸 与 2 Cu O试样充分反应.根据反应 前、后固体质量可计算 试样纯度 5、如图所示,下列说法不正确的是( ) A.图 I 表示向以 3 AlCl溶液中滴加氨水至过量 B.图表示向 NaOH 溶液中滴加 3 AlCl溶液至过量且边滴边振荡 C.图表示向 2 NaAlO溶液中滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡 D.图 IV 表示向 2 NaAlO溶液中缓慢通入二氧
4、化碳至过量 6、某一固体物质可能由 NaOH、 3 AlCl、 2 MgCl中的几种组成,取一定量该固体物质溶于水,有 沉淀产生,在所得悬浊液中逐滴加入 5 -1 mol L的盐酸,如图表示沉淀的物质的量随加入盐酸的体 积的变化情况,则图中 a 等于( ) A.70 B.100 C.120 D.130 - 3 - 7、部分氧化的 Fe-Cu 合金样品(氧化产物为 23 Fe O、CuO)共 5.76g,经如下处理: 下列说法正确的是( ) A.滤液 A 中的阳离子为 2+3+ FeFeH、 B.样品中 Fe 元素的质量为 2.24g C.样品中 CuO 的质量为 4.0g D.V=896 8、
5、 向 m g 镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸， 恰好完全反应生成标准状况下的气体 b L。 向 反应后的溶液中加入 c mol/L 氢氧化钾溶液 V mL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质 量为n g。 再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止， 得到固体p g。 则下列关系不正确的是( ) A 1000 11.2 b c V B 125 Vc pm Cn=m+0.017Vc D2 22.4 b np 9、我国自主研发的新一代动车组在京沪高铁上跑出过 486.1 公里的世界列车最高时速,这得 益于全路铺设的优质无缝平滑的超长钢轨。下列有关说法不正确的是( ) A.制造钢轨的材料是钢,钢是用量
6、最大的合金 B.钢的熔点比铁的熔点高,而铁的用途更广泛 C.我国在商代就开始使用铜合金 D.铝合金的强度、硬度比组成合金各成分金属的大 10、合金相对纯金属制成的金属材料来说优点是( ) 合金的硬度一般比它的各成分金属的大 合金的熔点一般比它的各成分金属的低 改变原料的配比,改变生成合金的条件,可得到具有不同性能的合金 合金比纯金属的导电性更强 合金比纯金属的应用范围更广泛 A. B. C. D. 11、化学行业把材料分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等。金属材料在现实 生活中有极为重要的作用。下列金属材料的用途与金属所具有的性质不相符的是( ) A.制造白炽灯灯丝熔点高 B.制造飞
7、机硬度大而密度小 C.制造保险丝硬度大 D.制造盛装化工原料的容器耐腐蚀 12、镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图。 反应中镁和铝的( ) - 4 - A.物质的量之比为 3:2 B.质量之比为 3:2 C.摩尔质量之比为 2:3 D.单位时间内生成 2 H的体积之比为 2:3 13、 碲锌镉(Te-Zn-Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料,下列有关它的叙述中不正确的 是( ) A.它是由 Te、Zn、Cd 按一定比例混合而成的,无固定的熔沸点 B.它易导电、导热,具有延展性 C.它的熔沸点比 Zn 的低 D.它的硬度和强度比 Cd 的
8、大 14、第二架国产大型客机 C919 将在本月底实现首飞。C919 机身部分采用第三代新型铝锂合 金材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是( ) A.铝锂合金密度较小,强度较大,硬度大于纯铝,熔点低于锂单质 B.改变原料的配比,可以制得性能不同的铝锂合金 C.铝锂合金具有金属光泽,可导电导热 D.铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同 15、金属 Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属,钛和钛合金被认为是 21 世纪的重 要金属材料。某化学兴趣小组用实验探究 Ti、Mg、Cu 的活泼性顺序。他们在相同温度下,取 大小相同的三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象
9、如下: 金属 Ti Mg Cu 金属表面现象 放出气泡速度缓慢 放出气泡速度快 无变化 下列有关三种金属的说法正确的是( ) A.三种金属的活泼性由强到弱的顺序是 Ti、Mg、Cu B.若钛粉中混有 Mg,提纯 Ti 时可用稀盐酸除去 Mg C.用 Ti 从 4 CuSO溶液中置换出 Cu 是工业制取 Cu 的良好途径 D.Cu 和稀盐酸不发生化学反应 - 5 - 16、四氯化钛( 4 TiCl)是制取海绵钛和氯化法钛白的主要原料，用于制造颜料和钛有机化合物 以及国防上用的烟幕剂，同时也是溶解合成树脂、橡胶、塑料等多种有机物的良好溶剂以 及 制取航天航空工业材料钛合金的重要原料。由钛铁矿（主要
10、成分是 3 FeTiO)制备 4 TiCl等 产品的一种工艺流程示意图如下: 回答下列问题： (1)往中加入铁屑至浸出液显紫色.此时溶液仍呈强酸性。 该过程中有如下反应发生： 3+2+ 2Fe +Fe=3Fe 2+3+2+ 2 2TiO+Fe+4H =2Ti+F()2H Oe( 无色紫色 3+3+2+2+ 2 Ti+ Fe +H O=TiO)+ F()(e +2H紫色无色加入铁屑的作用是 。 (2)在工艺过程中需要控制条件以形成 22O TiOHn溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小 在 范围。 (3)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中 存在的不足之处是
11、 (只要求写出一项）。 (4)依据表格信息，要精制含少量 4 SiCl杂质的 4 TiCl可采用 的方法。 4 TiCl 4 SiCl 熔点/C -25.0 -68.8 沸点/C 136.4 57.6 17、利用铝热炼镁还原渣Al、Ca(AlO2)2、Al2O3、MgO 及少量不能被碱液溶出的尖晶石型铝 的化合物等制取 Al(OH)3的工艺流程如下： - 6 - （1） “溶出”时，在适当条件下，铝及其大部分含铝化合物以 NaAlO2溶出。 金属 Al 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 。 其他条件相同时，Na2CO3、NaOH 溶液的浓度对铝的溶出率的影响如下图所示： NaOH 溶液浓度
12、一定时，130g L 1 的 Na2CO3溶液对铝的溶出率比 100g L 1 的大，这是因为 （从平衡移动角度分析） ；Na2CO3溶液浓度一定时，当 NaOH 溶液浓度大于80g L 1，铝的溶出 率随NaOH 溶液浓度增大而减小，可能原因是 。 （2） “滤渣” （成分为水合铝酸钙、尖晶石型铝的化合物、不含铝的化合物）中“不含铝的化 合物”主要是 （写两种物质化学式） 。 （3） “碳分”时，溶液与过量 CO2反应的离子方程式为 。 （4） “过滤 2”的母液经再生处理可返回“溶出”工序循环使用，再生的方法是 。 18、氮化铝(AlN)是一种新型无机材料，广泛应用于集成电路生产领域。某化
13、学研究小组利用 氮气、氧化铝和活性炭在高温下制取氮化铝。 请回答下列问题： (1) 请写出制取氮化铝的化学方程式_。 制得的 AlN 样品仅含有 Al2O3杂质，已知：AlN+NaOH+ H2O=NaAlO2+ NH3 为测定 AlN 含 量，设计如下三种实验方案。（测定过程均忽略 NH3在强碱溶液中的溶解） 【方案 1】取一定量的样品，用以下装置测定样品中 AlN 的纯度(夹持装置已略去)。 实验步骤：组装好实验装置，检查装置气密性并加入实验药品，关闭 K1，打开 K2 ,打开分液 漏斗活塞，加入 NaOH 浓溶液，至不再产生气体。打开 K1，通入氮气一段时间，测定 C 装置 反应前后的质量
14、变化。 （2）上图 C 装置中球形干燥管的作用是_。 （3）通入氮气的目的是_。 - 7 - （4）上图装置会导致测定结果_（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。 【方案 2】用下图装置测定 m g 样品中 AlN 的纯度(部分夹持装置已略去)。 （5）为测定生成气体的体积，量气装置中的 X 液体可以是_ (填字母) ACCl4 BH2O CNH4Cl 溶液 D苯 （6）若 m g 样品完全反应，测得生成气体的体积为 V mL(已转换为标准状况)，则 AlN 的质 量分数是_。若其他操作均正确，但反应结束后读数时，右侧量气管中液面高于左 侧球型管中液面，则最后测得 AlN 的质量分数会_（填“偏
15、高”“偏低”或“无影响”）。 【方案 3】按以下步骤测定样品中 A1N 的纯度：（过滤时使用无灰滤纸过滤） （7）步骤生成沉淀的离子方程式为_。 （8）样品中 A1N 的质量分数为 _ （用含 m1 m2的代数式表示）。 - 8 - 答案以及解析答案以及解析 1 答案及解析：答案及解析： 答案：B 解析：合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低,硬度和强度比纯金属的都大,即 A、D 不正确; 合金中的镁铝都能与稀盐酸反应,但只有铝能与氢氧化钠溶液反应,所以该合金能全部溶解于 稀盐酸中而只有部分金属溶解于氢氧化钠溶液中,即 B 正确而 C 不正确。 2 答案及解析：答案及解析： 答案：C 解析：首先
16、是氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，当氧化铝反应完毕后，铝再与氢氧化钠 反应生成偏铝酸钠，离子方程式分别为 - 2322 Al+OH =2AlO +HOO和 222 O2A1+2OH +2H2A1O + H=3 ，故 C 正确。 3 答案及解析：答案及解析： 答案：B 解析： 根据 22 2CuS+3O2CuO+2SO高温知，1 mol CuS 消耗 1. 5 mol 2 O .A 错误；废气含 2 SO 能够使酸性高锰酸钾溶液褪色.B 正确； 滤渣中主要是氢氧化铁，C 错误; 2 Cu 水解， 22 CuCl 2H Og晶体加热，不能得 2 CuCl固 体.D 错误。 4 答案及解析：答案及
17、解析： 答案：AD 解析： 步骤 2 SO不可用 24 Na SO替换，因 为 2 SO作还原剂，而 24 Na SO无还原性,可用 23 Na SO 替换，反应为 2+22+ 324 2C1 +2Cu+SO+H2CuCl+SOHO=+2 ,A 错误;用 2 SO水溶液洗涤 CuCl 可 防止步骤中 CuCl 被氧化，B 正确；步骤发生反应的离子方程式为 22 2CuCl+2OH =Cu+2ClOO+H .C 正确；如果 2 Cu O试样中混 有 CuCl 和 CuO 杂质,用足量稀 硫酸与 2 Cu O试样充分反应 ， 发生的反应有 +2+ 22 Cu+2H =Cu+Cu+HOO、 +2+
18、2 Cu +2H =Cu+HOO， CuCl不溶于稀硫酸，因而无法根据反应前后固体质量计算试样纯度，D 错误。 - 9 - 5 答案及解析：答案及解析： 答案：A 解析： 向 3 AlCl溶液中滴加氨水,产生3Al OH沉淀,氨水过量时,3Al OH沉淀不溶解,A 项错 误。 6 答案及解析：答案及解析： 答案：D 解析：根据图象分析可知，该固体物质中含有 NaOH、 32 AlClMgCl、。a 点时溶液的溶质为 NaCl、 2 MgCl和 3 AlCl， 2+ Mg为 0.1mol， 3+ Al为 -1 0.02L 5mol L0.1mol， 将 0.1mol 2 Mg(OH) 和 0.1
19、mol 3 Al(OH)溶解需要 0.5mol HCl，即需要盐酸 -1 0.5mol 0.1L100mL 5mol L ，故 a=130。 7 答案及解析：答案及解析： 答案：B 解析：根据题意,3.2g 滤渣一定是铜,而铜与 3+ Fe不共存,则 A 项错误;最后的 3.2g 同体为 23 Fe O, 其中 Fe 元素的质量为 2.24g,B 项正确;样品中 Cu 元素和 O 元素共 5.76g-24g=3.52g,则 C 项错 误;2.24g Fe 元素不可能全是单质,故生成的氢气的体积小于 896mL,D 项错误。 8 答案及解析：答案及解析： 答案：D 解析：反应化学方程式为；Mg+
20、H2SO4=MgSO4+H2、2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2、 MgSO4+2KOH=Mg（OH）2+K2SO4、Al2（SO4）3+6KOH=2Al（OH）3+3K2SO4、Mg（OH） 2 MgO+H2O、2Al（OH）3 Al2O3+3H2O；根据化学方程式可得： A根据化学方程式的定量关系可知：MgH2MgSO42KOHMg（OH）2、2Al3H2 Al2（SO4）36KOH2Al （OH）3， 生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的 1 2 ， 即：b=22.4L/mol 3 10 2 LcV ，整理得：c= 1 1 00 2 0 1. b V ，故 A
21、正确； Bp 为生成的氧化物的质量，1mol Mg 可结合 1mol O，2mol Al 结合 3mol O，因此生成沉淀 的物质的质量等于镁和铝的质量之和加氧元素的质量，而结合氧元素的物质的量等于生成氢 气的物质的量， 也等于消耗氢氧根离子的物质的量的一半， 即： p= 3 10 2 LcV 16+m=m+ 125 cV ， - 10 - 故 B 正确； C得到的氢氧化镁和氢氧化铝的质量等于镁铝的质量和与氢氧根离子的质量之和，即 n=m+c1000 V 17=m+ 1000 cV 17=m+0.017Vc，故 C 正确； Dp 为 Al2O3、MgO 的质量，n 为 Mg（OH）2、Al（O
22、H）3的质量，n=p+m（H2O） =p+ L 22.4L/mol b 18g/mol=p+ 22.4 b 18，故 D 错误； 故选 D 9 答案及解析：答案及解析： 答案：D 解析： 10 答案及解析：答案及解析： 答案：A 解析：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面优于各成分金属,如合金的硬度 一般比各成分金属的大,但合金的导电性比纯金属弱。 11 答案及解析：答案及解析： 答案：C 解析：制造保险丝的材料要求熔点低。 12 答案及解析：答案及解析： 答案：A 解析：由图象可知,两个反应中生成的氢气一样多,说明两种金属提供的电子数目一样多,则镁、 铝的物质的量之比为 3:2
23、,质量之比 4:3,故 A 项正确;B 项错误;镁、 铝的摩尔质量之比为 8:9,C 项 错。由图象可知,镁、铝与硫酸反应需要的时间之比为 3:2,则单位时间内生成 2 H的体积之比为 3:2,D 项错。 13 答案及解析：答案及解析： 答案：A 解析：碲锌镉是晶体,而晶体有固定的熔沸点。 14 答案及解析：答案及解析： 答案：D - 11 - 解析：合金的熔点一般比各成分金属的低，硬度一般大于各成分金属，A 项正确、D 项错误； 改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金，B 项正确；铝锂合金具有金属的通性，有金 属光泽，可导电、导热，C 项正确。 15 答案及解析：答案及解析： 答案：D
24、解析：Ti 在盐酸中比 Mg 放出气泡的速率慢，说明 Ti 的金属活动性比 Mg 的弱，A 项错误； Ti 和 Mg 均能与稀盐酸反应，所以不能用此法提纯金属 Ti，B 项错误；由于 Ti 是较为昂贵的 金属，用 Ti 来制取 Cu，成本上不合算，C 项错误；活泼金属与酸发生反应时一般伴随着固体 质量的减少和气体的产生，Cu 加入到稀盐酸中没有发生明显变化，说明二者之间没有发生化 学反应，D 项正确。 16 答案及解析：答案及解析： 答案：（1）使 3+ Fe还原为 2+ Fe，生成 3+ Ti保护 2+ Fe不被氧化 (2)1100 nm (3)产生三废 (4)蒸馏或精馏 解析：(1)从图中
25、可以看出，对进行处理 的目的是得到富含 2+ TiO的 溶 液 和 绿 矾 ( 42 eSOOF7Hg),所以加入铁粉的目的是将 3+ Fe还原为 2+ Fe，同时将部分 2+ TiO还原成 3+ Ti，以 防止 2+ Fe被氧化成 3+ Fe。 (2)胶 体 的 分 散 质 微 粒 直 径 大 小 在 1 100 nm 之间。 (3)该反应产生废渣、废液和废气，.不符合绿 色化学的零排放要求。 (4) 4 TiCl和 4 SiCl的沸点相差较大，可以用 蒸馏的方法将二者分离。 17 答案及解析答案及解析： 答案： （1）2Al +2NaOH +2H2O = 2NaAlO2 +3H2 Na2C
26、O3浓度大，有利于溶出反应向生成 CaCO3方向移动，促进铝的溶出 - 2 AlO以水合铝酸钙形式重新进入固相或过量浓 NaOH 与原料中含钙化合物作用生成 Ca(OH)2，Ca(OH)2与 NaAlO2作用生成水合铝酸钙 （2）CaCO3 、MgO或 Mg(OH)2 （3） - 2 AlO+CO2 +2H2O = Al(OH)3+ - 3 HCO - 12 - （4）在不断搅拌下加入适量的生石灰或熟石灰，答 NaOH 暂不扣分，然后过滤去渣 解析： 18 答案及解析：答案及解析： 答案：(1) 232 323Al OCNAlNCO 高温 （2）防倒吸 （3）把装置中残留的氨气全部导入 C 装置 （4）偏高 （5）AD （6）41V/22400m 100% 偏低 （7）- 2 AlO CO22H2 O- 3 HCO Al(OH)3 （8）41（m2 - m1 ）/10 m1
