2011高中化学全程学习方略课件33 用途广泛的金属材料人教版必修

1、,【例1】纯铁的熔点为1 535，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在1 200左右就熔化了，这是因为 A.铁的纯度越高，熔点越低 B.合金的熔点比其成分物质的熔点高 C.形成了铁碳合金，所以熔点变低 D.在高炉中熔化的过程发生了化学反应,【规范解答】选C。合金的熔点比各成分金属的熔点低。生铁是铁合金，铁的纯度越高，熔点越高。A项、 B项错误，合金的熔化过程没有发生化学反应，D项错。,【例2】某合金粉末11 g，加入到足量的稀硫酸中，在标准状况下产生的气体体积为11.2 L，此合金可能是 A.Mg、Al合金 B.Cu、Zn合金 C.Zn、Fe合金 D.Mg、Zn合金 【思路点拨】,【自主

2、解答】选A。设混合物的平均摩尔质量为M，化合 价为+2，则 M+2H+ = M2+H2 1 22.4 11.2 =22 gmol-1 则+2价金属的摩尔质量为：Mg-24、Al-18( 27)、 Zn-65 Fe-56、Cu不反应其摩尔质量比 大，只有假 设的+2价Al的摩尔质量小于22，故选A。,【变式训练】两种碱金属形成的合金7.8 g，与足量的水反应后生成0.2 g氢气，此合金可能是( ) A.Li、Na合金 B.Na、K合金 C.Li、K合金 D.Li、Rb合金,【解析】选D。用R表示碱金属合金，则： 2R H2 0.2 mol 0.1 mol 碱金属合金的平均摩尔质量： =7.8 g

3、0.2 mol= 39 gmol-1。Li、Na的摩尔质量都小于39 gmol-1， K的摩尔质量等于39 gmol-1，Rb 的摩尔质量大于 39 gmol-1，根据中间值法分析，只有D项符合。,1.用于飞机制造业的重要材料是( ) A.Mg-Al合金 B.Cu-Sn合金 C.Al-Si合金 D.不锈钢 【解析】选A。制造飞机的合金应抗腐蚀、质轻。所以要使用Mg-Al合金。,2.下列物质中属于合金的是（ ） A.金 B.铜 C.水银 D.钢 【解析】选D。合金是指含有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，故选D。,3.合金有许多特点，如Na-K合金为液体，而Na

4、和K的单质均为固体。据此，试推测：生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是( ) A.纯铁 B.生铁 C.碳 D.无法确定 【解析】选B。由“Na-K合金为液体，而Na和K的单质均为固体”可知合金的熔点比任一组分熔点都要低。生铁是铁碳合金，其熔点应比铁和碳的熔点低。,4.碳素钢的分类依据是( ) A.硬度 B.含碳量 C.用途 D.机械性能 【解析】选B。碳素钢以碳的含量多少分类，小于0.3%的为低碳钢，0.3%0.6%的为中碳钢；大于0.6%的为高碳钢。,5.(1)选择填空：将铝的用途与性质搭配起来(每个选项只能选用一次)。 A.质轻 B.延展性好 C.易传热 D.易导电 E.氧化时放热 太阳

5、能热水器：_；飞机：_；焊接铁轨：_；电缆：_；铝箔_。 (2)佛山是有色金属之乡，其中铝合金材料的产量约占全国的一半。铝合金材料属于_(填“纯净物”、“混合物”或“单质”)。,【解析】(1)铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好。铝合金硬度大质轻，是制造飞机的良好材料，铝被氧化时放热可作铝热剂，因而可用来焊接铁轨。铝用作电缆和铝箔则分别是由于其导电性和延展性。 (2)合金是由一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质，因此肯定是混合物。 答案：(1)C A E D B (2)混合物,A 组 （30分钟 50分） 一、选择题(本题包括4小题，每小题6分，共24

6、分) 1.下列有关金属及其合金的说法不正确的是( ) A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹 D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用,【解析】选B。生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次降低，故B项错。,2.(2010东莞高一检测）合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是( ) 合金的硬度一般比它的各成分金属的大； 一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低； 改变原料的配比、改变生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金； 合金比纯金属的导电性能更强； 合金比纯金属的应用范围更广泛。 A.

7、 B. C. D.,【解析】选A。合金一般比成分金属熔点低，硬度大，具有更好的机械加工性能，故应用范围更广泛，但合金的导电性却不一定比纯金属更强，比如铝合金的导电性比纯铝要差。,3.用铜锌合金制成的黄铜制品常被误认为是黄金，下列方法中不能区分其真伪的是( ) A.观察外观 B.放入盐酸中 C.测定密度 D.高温灼烧 【解析】选A。铜锌合金制成的黄铜放入盐酸中，质量减轻，可以观察到合金溶解并且有气泡冒出，而黄金不溶于盐酸中；黄金密度大，测定密度可以鉴别；高温灼烧，黄金没有变化，而铜锌合金外观上有变化。,4.下表中金属难与表中其他金属形成二元合金的是( ) A.Cu、Fe B.Fe、Au C.Zn

8、、W D.Cu、Ag,【解析】选C。合金是在熔化状态下形成的一种熔合物。熔点之间相差过大不易形成熔合物。Zn熔点较低，491.5 时，其他金属还未熔化；其他金属熔化时，它已气化。W熔点过高，同样不易与表中其他金属形成合金。,二、非选择题(本题包括2小题，共26分) 5.(12分)取某钢样粉末3.00 g，放在氧气流中充分灼烧，并使反应后的气流通过足量的含Ba(OH)2的溶液，得到0.492 5 g沉淀物。 (1)铁在氧气流中燃烧的化学方程式是_ _； (2)产生的气流通过Ba(OH)2的化学方程式是_ _； (3)此钢样里含碳的质量百分含量是_，为_ _(填“低碳钢”、“中碳钢”或“高碳钢”)

9、。,【解析】(1)Fe在纯O2中可以燃烧生成Fe3O4 3Fe+2O2 = Fe3O4 (2)气流中主要是C与O2反应生成的CO2和过量的O2，CO2+Ba(OH)2 = BaCO3+H2O (3)依据方程式可知 CCO2BaCO3 12 197 x 0.492 5 g x=0.03 g 此钢中含C%= 为高碳钢。,点燃,答案：(1)3Fe+2O2 = Fe3O4 (2)CO2+Ba(OH)2 = BaCO3+H2O (3)1% 高碳钢,点燃,6.(14分)（2010青岛高一检测）已知合金A由两种常见金属组成。为测定其组成，某同学的实验流程如图所示：,请回答： (1)过程中分离C和E的化学实验

10、基本操作是_ _； (2)溶液H中所含的阳离子有_(用离子符号表示)； (3)固体D经检验其成分为Fe2O3，它与合金A中的一种金属粉末均匀混合，在高温下反应可生成合金A中的另一种金属，写出该反应的化学方程式：_ _。,【解析】(1)分离固体和液体的基本操作是过滤。 (2)溶液H中加入氨水生成沉淀F，说明F是氢氧化物沉淀，但F在过量NaOH溶液中不沉淀而生成溶液E，说明F是Al(OH)3，F溶于过量盐酸，所得溶液中的阳离子是Al3+和H+。 (3)D是Fe2O3，则合金是Fe-Al，Al在高温下可置换出Fe(铝热反应)。 答案：(1)过滤 (2)Al3+、H+ (3)2Al+Fe2O3 = A

11、l2O3+2Fe,高温,B 组 1.有Mg、Al、Fe、Cu四种金属，若两两混合，取混合物26 g与足量稀硫酸反应，产生标准状况下H2 11.2 L，此混合物的组合方式最多有( ) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种,【解析】选C。设金属M在与稀硫酸反应后显+2价，设 为混合金属平均摩尔质量，则有如下关系： M H2 22.4 L 26 11.2 L,则符合条件的可能组合有Mg、Fe；Al、Fe；Mg、Cu；Al、Cu，共4种，故答案为C。,2.铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响，请完成(1)(3)题： (1)在西汉古籍中曾有记

12、载：曾青得铁则化为铜即曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜。试写出该反应的化学方程式：_。,(2)铜器表面有时会被O2氧化而生成铜绿主要成分Cu2(OH)2CO3，请写出生成铜绿的化学方程式：_ _， 这层铜绿可以用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式：_。 (3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1 183.4，铁的熔点是1 534.8),【解析】本题考查了有关铜的冶炼方法、铜的化合物的性质；同时也考查铜的物理性质和化学性质的应用。解答时一方面要注意铜的性质稳定、不易发生化学反应。另一方面又要知道这种稳定性是

13、相对的，在适宜条件下也会和一些物质反应。（2）要除去铜器表面的铜绿，考虑选择酸，强氧化性酸能和裸露的铜继续反应，而盐酸不和铜反应。有关方程式如下：Cu2(OH)2CO3+4HCl = 2CuCl2+CO2+3H2O。,(3)根据题给信息以及作货币的实际，选择铜作货币是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀。 答案：(1)Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu (2)2Cu+O2+H2O+CO2 = Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO3+4HCl = 2CuCl2+CO2+3H2O (3)选择铜作货币制造的原料是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型，铜的

14、化学性质比较稳定，不易被腐蚀。,某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题： (1)称取样品a g(精确到0.1 g)将样品溶解于足量的稀盐酸过滤并洗涤滤液，滤液中主要含有_，滤渣为_，溶解、过滤时用到的玻璃仪器是_ _。 (2)向滤液中加过量的氢氧化钠溶液，过滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是：_。 (3)_，有关的离子方程式是：_。,(4)将步骤(3)中所得的Al(OH)3烘干并灼烧至恒重，冷却后称重，其质量为b g，有关的化学方程式是：_ _，原样品中铝的质量分数是_。 (5)若步骤(2)中加入氢氧化钠的量不足，则实验结果偏 _(填“高”、“

15、低”或“无影响”，下同)；若步骤(4)中的滤渣没有洗涤，则实验结果偏_。,【解析】Al、Mg、Cu、Si的合金溶于盐酸后得到AlCl3、 MgCl2的溶液，在其中加入足量NaOH，将AlCl3转变为 NaAlO2，然后向NaAlO2中通入足量CO2来制取Al(OH)3，再 将Al(OH)3经洗涤、烘干、灼烧制得Al2O3，通过测量Al2O3 的质量来确定原样品中铝的质量，从而求出质量分数， 若(2)中NaOH不足，使Al3+不 能完全沉淀，结果偏低，(4)中滤渣不洗涤，会附着其他 离子使Al(OH)3质量偏大，结果偏高。,答案：(1)MgCl2、AlCl3 Cu、Si 烧杯、玻璃棒、普通漏斗

16、(2)Mg2+2OH- = Mg(OH)2， Al3+4OH- = AlO2-+2H2O (3)向步骤(2)中所得滤液中通入足量CO2 CO2+AlO2-+2H2O = Al(OH)3+HCO3- (4)2Al(OH)3 = Al2O3+3H2O (5)低 高,1.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（ ） A.用来做保险丝 B.用于制造航天飞机 C.用来制造人造骨 D.用于家庭装修，做钛合金装饰门,【解析】选A。由

17、于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排异反应，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，做钛合金装饰门，D正确；只有A错误，由于其熔点高，不适合做保险丝。,2.下列物质不属于合金的是( ) A.硬铝 B.黄铜 C.钢铁 D.水银 【解析】选D。合金是两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。硬铝是由Al、Cu、Mg、Mn、Si形成的合金，黄铜是Cu-Zn-Sn-Pb-Al合金，钢铁是Fe-C与其他元素形成的合金，水银属

18、于金属单质。,3.铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是 ( ) A.不锈钢是铁合金，只含金属元素 B.一定条件下，铁粉可与水蒸气反应 C.铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应 D.在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀,【解析】选B。A项：铁合金中含有非金属元素C；B项： 铁粉与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g) = Fe3O4+4H2；C项：铁形成合金后其化学性质不变，铁合金中的铁仍然能与盐酸发生反应；D项：镀锌铁板中金属Zn比Fe活泼，若发生电化学腐蚀，铁被保护，锌被腐蚀。,高温,4.现代建筑的门窗框架，常用古铜色的硬铝。取硬铝样品进行如下实验 气体 气体 样品 溶液 溶液 不

19、溶物 不溶物,（硅可与氢氧化钠溶液反应： Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2） 由此推知硬铝的组成是（ ） A.Al、Mg、Si、Zn B.Al、Cu、Mg、Si C.Al、Fe、C、Cu D.Al、Si、Zn、Na 【解析】选B。从物质的特殊性质入手，结合题给信息关键词加以判定。加过量的酸与碱后仍有部分固体组分不溶，据此可排除A、D。C中加盐酸过量，Al完全反应，没有与NaOH反应产生气体的物质，排除。,5.黄铜是铜与锌及少量的锡、铅、铝等形成的合金，其外观和黄金差不多，现有三种方法区别黄铜和黄金。 方法一：根据黄铜的密度比黄金的密度小，用浮力定律进行区别。 方法二：根据铜

20、能与O2反应，而黄金不与O2反应，利用灼烧的方法加以区别。 方法三：根据铜能与硝酸反应生成Cu(NO3)2，而黄金不与硝酸反应，利用硝酸加以区别。你认为哪种方法最简单？_，理由是_。 你还能找出其他的鉴别方法吗？_。,【解析】方法一是一个定量实验，实验步骤繁琐，方法三不仅实验步骤复杂，还会生成有污染的NO、NO2等气体，所以方法二是最简单的；其他的鉴别方法可根据黄铜中有Zn、Al等金属，能与稀盐酸反应生成气体，或根据其撞击声音的不同。 答案：方法二 操作方便，现象明显，不产生污染 因黄铜中含有Zn、Al等金属，可用盐酸进行检验,6.钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注，常温下钛不和

21、非金属、强酸反应，红热时，却可与常见非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一金红石(TiO2)是目前大规模生产钛的主要原料，其方法是： 第一步：将金红石、炭粉混合，在高温条件下通入Cl2制TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为_，该反应的还原剂是_。,第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。 (1)写出此反应的化学方程式：_。 (2)如何从上述所得产物中获取金属钛？简述步骤。,【解析】本题信息量大，务必对信息进行归纳。因为钛 常温时不与非金属、强酸反应，红热时可与常见非 金属单质反应，可类比一般不活泼金属氧化物，选用炭 做还原剂制得金属，金属与