第講金屬材料與合金

1、考點考點1 合金及合金的用途合金及合金的用途 例例1 所謂合金必須是()通過熔合而成由兩種或兩種以上金屬或金屬與非金屬組成耐腐蝕耐高溫具有金屬的特征鑄造性能良好 a b c dc 【解析】 合金是指金屬跟金屬或金屬與非金屬所熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，合金一般由各組分熔合成液體，再經(jīng)冷凝而制得，合金的基本元素是金屬，故具有金屬的特征，不同的合金性能不同，用途也不一樣。解題關(guān)鍵是了解合金的組成、性質(zhì)。 【點評】要把握合金概念的幾個特征性質(zhì)，如熔點、硬度等。 考點考點2 金屬的冶煉金屬的冶煉例例2 金屬熱還原法廣泛用于冶金過程中。用金屬a(或其合金)作還原劑在高溫下將另一種金屬b的化合物還原以制

2、取金屬b(或其合金)的方法，通常是按還原劑來命名。(1)用鋁作還原劑生產(chǎn)金屬鉻，稱為鋁熱法，化學方程式_。(2)用硅作還原劑還原v2o3冶煉釩，稱為硅熱法，化學方程式為_。 2al+cr2o3 2cr+al2o3 2v2o3+3si 3sio2+4v 硅(特別是硅鐵)的價格比鋁低，所以硅熱還原法在鐵合金及某些金屬的生產(chǎn)中占有重要地位。但硅的還原能力不如鋁，為使硅熱還原更易進行，常加入cao作熔劑。試分析加入cao的作用：_ 。 因為si與v2o3反應(yīng)產(chǎn)生的sio2熔點高，不利于反應(yīng)的繼續(xù)進行，加入cao與生成的sio2反應(yīng)：cao+sio2 casio3，使上述反應(yīng)更易進行(3)試寫出克勞爾(

3、w.j.kroll)法用鎂熱還原ticl4生產(chǎn)海綿鈦的方程式：_。ticl4+2mg ti+2mgcl2 【點評】 根據(jù)金屬活潑性分類記住幾種冶煉方法。 要區(qū)分合金與一般混合物。合金是一種組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都特殊的金屬與金屬(非金屬)的混合物，有相對固定的熔點。1.2000年5月，保利集團在香港拍賣會上以3000多萬港元購回在火燒圓明園時流失的國寶：銅鑄的牛首、猴首和虎首。普通銅器時間久容易出現(xiàn)銅綠，其主要成分是cu2(oh)2co3，這三件1760年銅鑄的國寶在240年后看上去仍然熠熠生輝，下列對其原因的分析，最可能的是( )a它們的表面上都鍍上了一層耐腐蝕的黃金b環(huán)境污染日趨嚴重，它們表面的

4、銅綠被酸雨溶解洗去c銅的金屬活動性比氫小，因此不易被氧化d它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金d 【解析】 銅鑄的國寶是兩百多年前制成的，當時沒有使用電，更不可能有電鍍工藝，故a不可能；酸能與銅綠反應(yīng)，但文物一般放在室內(nèi)，故b錯；銅的金屬活動性比氫小，但長期放在空氣中，易生成銅銹。故選d。提示：銅在空氣中，表面生銹生成堿式碳酸銅，反應(yīng)方程式為：2cu+co2+o2+h2o=cu2(oh)2co32.將10 g鐵碳合金放入o2中高溫灼燒，反應(yīng)后的氣體通入過量石灰水中得沉淀1.4 g，則此鐵碳合金是( ) a生鐵 b高碳鋼 c中碳鋼 d低碳鋼b【解析】 由c+o2 co2 點燃 即m(c)=(1

5、.4 g/100 g)12=0.168 g 合金中碳的質(zhì)量分數(shù)為： (0.168 g/10 g)100%=1.68%， 所以此鐵碳合金是高碳鋼。鐵合金含碳量的測定方法：將鐵合金在高溫條件下灼燒，用澄清石灰水吸收生成的co2，測得白色沉淀caco3的質(zhì)量可求出鐵合金中碳的質(zhì)量。3.合金是不同金屬(也包括非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種具有金屬特性的熔合物，據(jù)表中所給數(shù)據(jù)，不能形成合金的一組是(雙選)( )bdfecuznagauw熔點()1535 1083 419.5 960.8 1063 3380沸點()3000 25959072212 2707 5627a.fe、cu bzn、agcag、au

6、 dzn、w4.下列有關(guān)金屬及其合金的說法不正確的是( )ba目前我國流通的硬幣是由合金材料制造的b生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次增加c鎂在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，可用于制作照明彈d日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對內(nèi)部金屬起保護作用 【解析】 生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次降低，故b項錯。5.鐵和鐵合金是生活中常用的材料，下列說法正確的是( )a一定條件下，鐵粉可與水蒸氣反應(yīng)b不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素c鐵與鹽酸反應(yīng)，鐵合金不與鹽酸反應(yīng)d在空氣中，鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕a 【解析】 本題考查了常見金屬鐵及其合金、金屬腐蝕的有關(guān)知識。鐵是一種較活潑的金屬單質(zhì)，在高溫的條件下可以與水蒸氣

7、反應(yīng)，a為正確選項；不銹鋼是由普通鋼中加入鉻、鎳等多種元素煉成的鋼材，里面含有c元素，b不正確；c項由金屬活動順序表鐵在氫的前面，能與鹽酸反應(yīng)，鐵合金主要成分是鐵，能與鹽酸反應(yīng)，c不正確；金屬的腐蝕與金屬的活潑性有關(guān)，越活潑，越易被腐蝕，因此d項不正確。6.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有cu2(oh)3cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是(雙選)( )a錫青銅的熔點比純銅高b在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對銅起保護作用c錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快d生成cu2(oh)3cl覆蓋物是電化學腐蝕過程，但不是化學反應(yīng)過程bc 【解析】 合金的熔點一般比各組分的熔點要低，所以錫銅合金的熔點比

8、純銅低，a錯誤；sn與cu形成原電池，因sn比cu金屬活潑性強，所以sn作負極，cu作正極，sn對cu起到保護作用，b正確；合金在潮濕環(huán)境下，可以發(fā)生電化學腐蝕，比干燥環(huán)境腐蝕要快，c正確；電化學腐蝕同樣屬于化學反應(yīng)過程，d錯誤。7.將不同質(zhì)量的某均勻鐵銅合金分別加入到相同濃度200 ml稀硝酸中，充分反應(yīng)后，在標準狀況下生成no的體積與剩余金屬的質(zhì)量見下表(設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有no)。 實驗編號合金質(zhì)量/gm15.287.9210.5613.20剩余金屬質(zhì)量/g000.963.846.48no體積/lv1=0.448v2v3v4v5=1.792試通過計算填空：(1)寫出實驗中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式：_。 2323fe2no8h3fe2no4h o 7.將不同質(zhì)量的某均勻鐵銅合金分別加入到相同濃度200 ml稀硝酸中，充分反應(yīng)后，在標準狀況下生成no的體積與剩余金屬的質(zhì)量見下表(設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有no)。 實驗編號合金質(zhì)量/gm15.287.9210.5613.20剩余金屬質(zhì)量/g000.963.846.48no體積/lv1=0.448v2v3v4v5=1.792(2)硝酸的物質(zhì)的量濃度為_ ；(3)通過計算確定合金中鐵銅的物質(zhì)的量之比為多少？(4)通過計算確定實驗中剩余的金屬成分是什么？