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材料科学
题目

人类的生产生活离不开金属材料。(1)人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”,在“五金”顺序中把金属___的位置移到最后,正好符合由弱到强的___顺序。(2)铝、铁、铜是我们生产生活中使用比较广泛的金属。如图1所示用品中,利用金属导热性的是___,延展性的是___(填字母序号).熔点/℃-|||-0 60% 100%-|||-A不锈钢锅 B铜导线 C铝箔 质量分数-|||-图1 图2(3)将一定量的铁粉投入到Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无气体产生,则滤渣的成分可能是___或___.(4)合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说,合金的熔点低于任何一种组成金属的熔点。下表是一些金属的熔点数据。金属铜锌锡铅铋镉熔点/℃1083419.6231.9327.5271.3320.9①铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图2所示的关系,其中横坐标表示的是___的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅与锡的质量比为___.②保险丝由铋、铅、锡、镉组成,其熔点约为___.A. 15∼30℃B. 60∼80℃C. 235∼250℃D. 300∼320℃

人类的生产生活离不开金属材料。

(1)人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”,在“五金”顺序中把金属___的位置移到最后,正好符合由弱到强的___顺序。

(2)铝、铁、铜是我们生产生活中使用比较广泛的金属。如图1所示用品中,利用金属导热性的是___,延展性的是___(填字母序号).

(3)将一定量的铁粉投入到Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应后过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无气体产生,则滤渣的成分可能是___或___.

(4)合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说,合金的熔点低于任何一种组成金属的熔点。下表是一些金属的熔点数据。

金属铜锌锡铅铋镉
熔点/℃1083419.6231.9327.5271.3320.9
①铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图2所示的关系,其中横坐标表示的是___的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅与锡的质量比为___.

②保险丝由铋、铅、锡、镉组成,其熔点约为___.

A. 15∼30℃B. 60∼80℃C. 235∼250℃D. 300∼320℃

题目解答

答案

(1)由金属活动性顺序表可知,在“五金”顺序中把金属铁的位置移到最后,正好符合由弱到强的 金属活动性顺序;

(2)钢得出主要成分是铁,利用铁的传热性可以制成锅。将铜作导线,主要是利用了其导电性。利用金属的延展性,将铝制成铝箔;

(3)在金属活动顺序表中氢前边的金属可以与稀盐酸反应,但氢以后的金属不会与稀盐酸反应,所以铁可以与盐酸反应,生成氢气,但是银和铜不会与盐酸反应。滤渣中加入稀盐酸,无气体放出,说明铁没有剩余;前边的金属可以把后边的金属从其盐溶液中置换出来,所以有被置换出的银或银和铜;

(4)①横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为1时熔点高,因为铅的熔点比锡的熔点高,所以横坐标表示锡的质量分数;合金熔点最低时锡占60%,所以铅占40%,合金中铅与锡的质量比为40%:60%=2:3;

②合金的熔点比它的组成成分熔点要低,铋、铅、锡、镉这四种物质熔点最低的是231.9,所以要选择熔点比231.9低,且不能很低,必须要高于室温,所以选择B.

故答为:(1)铁,金属活动性;(2)A,C;(3)银;银和铜;(4)①锡,2:3;②B.

解析

  1. 金属活动性顺序:第(1)题考查对金属活动性顺序的理解,需结合“五金”顺序与金属活动性强度的关系。
  2. 金属物理性质应用:第(2)题需区分金属的导热性、导电性、延展性在实际生活中的具体应用。
  3. 金属活动性与置换反应:第(3)题需根据金属活动性顺序判断反应可能性,并结合实验现象推断滤渣成分。
  4. 合金熔点特性:第(4)题需理解合金熔点低于任一组成金属,并通过图表分析质量分数与熔点的关系。

第(1)题

关键点:金属活动性顺序表中,铁的活动性比铜、银强。
将“五金”中的铁移到最后,顺序变为金、银、铜、锡、铁,正好对应金属活动性由弱到强的顺序。

第(2)题

导热性:不锈钢锅(A)利用铁的导热性;
延展性:铝箔(C)通过铝的延展性加工而成;
导电性:铜导线(B)体现铜的导电性。

第(3)题

反应分析

铁的活动性比铜、银强,会优先置换硝酸银中的银,若铁足够,再置换硝酸铜中的铜。

滤渣判断

滤渣中加入稀盐酸无气体,说明铁已完全反应。可能情况:

  1. 仅置换出银(铁不足);
  2. 置换出银和铜(铁足够置换部分铜)。

第(4)题

① 横坐标与质量比

横坐标含义:熔点随质量分数变化趋势表明,横坐标为锡的质量分数(锡熔点更低,加入越多熔点下降)。
熔点最低时:锡占60%,铅占40%,质量比为 $40\% : 60\% = 2:3$。

② 保险丝熔点

合金熔点低于所有组成金属,铋熔点最低为 $271.3^\circ \text{C}$,但实际保险丝熔点需低于此值且接近室温,故选 B。

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