高中化學(xué) 33 用途廣泛的金屬材料期末復(fù)習(xí)學(xué)案 新人教版必修1

1、第三節(jié)用途廣泛的金屬材料【本節(jié)學(xué)習(xí)要點(diǎn)】1掌握合金的概念和性質(zhì)。2.掌握常見(jiàn)合金的重要用途。3.初步認(rèn)識(shí)合理使用金屬材料的意義。【重難點(diǎn)講解】重難點(diǎn)一、常見(jiàn)合金及其重要應(yīng)用1鐵合金鐵合金,主要成分元素,主要特性,主要用途生鐵,Fe、C(2%4.3%)及Si、Mn、S、P等,硬而脆，強(qiáng)度大，可鑄不可鍛,煉鋼，制各種鑄件鋼,碳素鋼,低碳鋼,Fe、C(低于0.3%),韌性、焊接性好，強(qiáng)度低,制鋼板、鋼絲、鋼管等中碳鋼,Fe、C(0.3%0.6%),強(qiáng)度高，韌性及加工性好,制鋼軌、車(chē)輪和建材等高碳鋼,Fe、C(高于0.6%),硬而脆，熱處理后彈性好,制器械、彈簧、刀具等合金鋼,錳鋼,Fe、Mn,韌性好

2、，強(qiáng)度大,鋼軌、軸承、鋼磨、坦克裝甲硅鋼,Fe、Si,導(dǎo)磁性好,變壓器、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)中的鐵芯不銹鋼,Fe、Cr、Ni,抗腐蝕性好,醫(yī)療器械、炊具、反應(yīng)釡、容器2銅合金銅合金,成分金屬,性能及用途青銅,Cu、Sn、Pb,硬而脆，強(qiáng)度大，古人用來(lái)制刀具、祭器、酒具等黃銅,Cu、Zn(少量Sn、Pb、Al等),硬度較青銅差，耐磨、耐腐蝕，可塑性強(qiáng)，主要用作飾品、制耐壓設(shè)備等白銅,Cu、Ni、Zn少量的Mn,常用酒具、飾品等3其他合金名稱,組成,主要特性,主要用途鋁合金,含有10%30%的鎂,強(qiáng)度和硬度都比純鋁和純鎂大,火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)硬鋁,含銅4%、鎂0.5%、錳0.5%、硅0.7%,強(qiáng)度

3、和硬度都比純鋁大,火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)鈦合金,含鋁6%、釩4%,耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度,用于宇航、飛機(jī)、造船、化學(xué)工業(yè)重難點(diǎn)二、稀土元素的性能及用途1性能稀土金屬元素指物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)極為相似、在自然界中共生的金屬元素，具有特殊的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的物理、化學(xué)、磁、光、電學(xué)性能，它既可以單獨(dú)使用，也可用于生產(chǎn)合金。稀土元素被稱為冶金工業(yè)的維生素。2用途(1)結(jié)構(gòu)材料：在鋼鐵中加入適量稀土金屬或稀土金屬的化合物，可使鋼鐵得到良好的塑性、韌性、耐磨性、耐熱性、抗氧化性、抗腐蝕性等。(2)磁性材料：稀土金屬可制成永磁材料，釹鐵硼永磁是當(dāng)今最強(qiáng)的永磁體，制成磁光存儲(chǔ)記錄材料，用于生產(chǎn)磁光盤(pán)等。(

4、3)發(fā)光材料：稀土金屬的氧化物可作發(fā)光材料，如彩色電視機(jī)顯像管中使用的稀土熒光粉，使畫(huà)面亮度和色彩的鮮艷度都提高了許多。(4)催化劑：在石油化工中，稀土金屬主要用于催化活性高、壽命長(zhǎng)的分子篩型催化劑。(5)特種玻璃：在石英光導(dǎo)纖維中摻入某些稀土金屬，可大大增強(qiáng)光纖的傳輸能力。(6)在農(nóng)、林、牧、醫(yī)等方面的應(yīng)用：稀土金屬元素可制成微量元素肥料，促進(jìn)作物對(duì)N、P、K等常用元素的吸收。(7)在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用：硝酸鑭在環(huán)境保護(hù)方面得到應(yīng)用，可以很有效地除去污水中的磷酸鹽。(8)引火合金：作民用打火石和炮彈引信?！镜淅v】題型1合金的性質(zhì)【例1】碲鋅鎘(TeZnCd)晶體可以用于制造紅外探測(cè)器的基

5、礎(chǔ)材料，下列有關(guān)它的敘述中不正確的是()A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的，無(wú)固定的熔、沸點(diǎn)B它易導(dǎo)電、導(dǎo)熱，具有延展性C它的熔、沸點(diǎn)比Zn的低D它的硬度和強(qiáng)度比Cd的大解析碲鋅鎘晶體是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金屬特性的合金，只要比例確定、其組成就固定，因而有固定的熔、沸點(diǎn)；合金具有比成分金屬低的熔、沸點(diǎn)，高的硬度和強(qiáng)度。答案A合金是混合物，無(wú)因定熔、沸點(diǎn)。題型2合金的應(yīng)用【例2】根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和下表所提供的信息，分析并回答下列問(wèn)題。物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性(以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn)),銀,銅,金,鋁,鋅,鐵,鉛100,99,74,61,27,17,7.9密

6、度g/cm3,金,鉛,銀,銅,鐵,鋅,鈉193,11.3,10.5,8.92,7.86,7.14,2.70熔點(diǎn)°C,鎢,鐵,銅,金,銀,鋁,錫3 410,1 535,1 083,1 064,962,660,232硬度(以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn)),鉻,鐵,銀,銅,金,鋁,鉛949.52.542.532.5322.91.5(1)為什么菜刀、錘子等通常用鐵制而不用鉛制？(2)銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么導(dǎo)線一般用銅制而不用銀制？(3)為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？解析在確定金屬的用途時(shí)，要考慮其硬度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性等多種性質(zhì)，有時(shí)還要考慮價(jià)格、資源、是否便利、是否有毒、是否利于回收等因素

7、。正確解答本題還要會(huì)讀題，要充分利用題中所給信息。答案(1)因?yàn)殍F的硬度比鉛大，且鉛有毒，故常用鐵而不用鉛制菜刀、錘子。(2)銀和銅導(dǎo)電性相近，但銀比銅貴得多，且電線用量大，所以用銅不用銀。(3)因?yàn)殒u的熔點(diǎn)高(3 410°C)，而錫的熔點(diǎn)(232°C)太低，通電時(shí)錫就熔化了，所以用鎢絲而不用錫絲作燈泡的燈絲。做好本題的關(guān)鍵是利用生活經(jīng)驗(yàn)和表中所提供的信息。從硬度、導(dǎo)電性、熔點(diǎn)等角度去考慮，有的題目看似新穎，其實(shí)只要抓住其問(wèn)題的核心就能順利解決。題型3金屬的冶煉【例3】古代的“藥金”外觀與金相似，常被誤以為是金子，冶煉方法如下：將碳酸鋅、赤銅(Cu2O)、木炭混合加熱到80

8、0，得到金光閃閃的“藥金”。(1)藥金的主要成分是_。(2)有關(guān)冶煉的化學(xué)方程式是_。解析高溫下，碳酸鋅分解生成氧化鋅和二氧化碳，木炭在高溫下將氧化亞銅和氧化鋅還原為金屬銅和鋅，在這種高溫下銅鋅形成合金而呈金黃色。答案(1)銅鋅合金(2)ZnCO3ZnOCO2，2Cu2OC4CuCO2，2ZnOC2ZnCO2若某些金屬以碳酸鹽形式存在時(shí)，如菱鎂礦（碳酸鎂）、菱鐵礦（碳酸亞鐵）等，首先應(yīng)將其轉(zhuǎn)化成氧化物，然后再用還原劑還原。金屬活動(dòng)順序表中ZnCu的金屬用還原劑法進(jìn)行冶煉。題型4合金與酸堿的反應(yīng)【例4】有鎂、鋁合金10.2 g，將它溶于500 mL 4 mol·L1的鹽酸中，若要使沉淀

9、質(zhì)量達(dá)到最大值，則需加入2 mol·L1的氫氧化鈉溶液的體積為()A.1 000 mL B.500 mLC100 mL D1 500 mL解析當(dāng)鎂、鋁全部以Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀，即沉淀質(zhì)量達(dá)到最大值時(shí)，溶液中只存在NaCl，故當(dāng)沉淀的量最多時(shí)n(NaOH)n(HCl)。n(NaOH)0.5 L×4 mol·L12 mol，V(NaOH)2 mol÷2 mol·L11 L1 000 mL。答案A當(dāng)遇到較復(fù)雜的計(jì)算時(shí)，可以分析開(kāi)始狀態(tài)和反應(yīng)終止?fàn)顟B(tài)，將其中的過(guò)程簡(jiǎn)化，找出其中的本質(zhì)關(guān)系，運(yùn)用守恒定律，化繁為簡(jiǎn)，提高解題速度。題型5合金

10、成分金屬含量的測(cè)定【例5】某鋁合金中含有合金元素鎂、銅、硅，為了測(cè)定該合金中鋁的含量，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：(1)稱取樣品a g，稱量時(shí)應(yīng)該使用的主要儀器的名稱是。(2)將樣品溶解于足量的稀鹽酸中，過(guò)濾。濾液中主要含有，濾渣中含有 ，溶解、過(guò)濾用到的玻璃儀器是。(3)濾液中加過(guò)量氫氧化鈉溶液、過(guò)濾，有關(guān)的離子方程式是_。(4)向步驟(3)的濾液中通入足量二氧化碳?xì)怏w，過(guò)濾，有關(guān)的離子方程式是_。(5)步驟(4)過(guò)濾后的濾渣用蒸餾水洗滌數(shù)次，烘干并灼燒至恒重，冷卻后稱重，其質(zhì)量為b g，有關(guān)的化學(xué)方程式是，原樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。(6)若步驟(3)中加入氫氧化鈉的量不足，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果(填

11、“偏高”“偏低”或“不影響”，下同)；若步驟(5)中濾渣沒(méi)有洗滌，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果；若濾渣灼燒不充分，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果。解析(1)稱量樣品的儀器，在中學(xué)階段只介紹了托盤(pán)天平。(2)合金中能與鹽酸反應(yīng)的只有Mg、Al，Mg2HCl=MgCl2H2，2Al6HCl=2AlCl33H2。(3)據(jù)濾液中主要含有的溶質(zhì)，即可寫(xiě)出相應(yīng)的離子方程式。(4)通入CO2時(shí)，CO2可與AlO2反應(yīng)，因CO2過(guò)量必須寫(xiě)成HCO3形成。(5)氫氧化鋁灼燒：2Al(OH)3Al2O33H2O。做實(shí)驗(yàn)取樣品a g，實(shí)驗(yàn)后得氧化鋁b g，設(shè)b g氧化鋁中含鋁的質(zhì)量為x。Al2O32Al10254b gx10254b gx，xgg樣品中

12、鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：×100%×100%(6)當(dāng)加入NaOH不足時(shí)，有一部分Al(OH)3未轉(zhuǎn)化為AlO2而被過(guò)濾除去，即使Al的質(zhì)量減少了，所以測(cè)定結(jié)果偏低；若(5)中未洗滌濾渣，則濾渣中附有溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量被當(dāng)作Al2O3的質(zhì)量，使Al2O3的質(zhì)量增大，即Al的質(zhì)量增大，因而測(cè)得的結(jié)果偏高；若濾渣灼燒不充分，則使Al2O3的質(zhì)量增大，即Al的質(zhì)量增大，因而實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高。答案(1)托盤(pán)天平(2)MgCl2、AlCl3、HClCu、Si燒杯、玻璃棒、普通漏斗(3)Mg22OH=Mg(OH)2，Al34OH=AlO2H2O，HOH=H2O(4)AlOCO22H2O=Al(OH)3

13、HCO(5)2Al(OH)3Al2O33H2O%(6)偏低偏高偏高鎂鋁合金中鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定方案可設(shè)計(jì)如下：鹽酸實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1：鋁鎂合金測(cè)定生成氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）NaOH溶液實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2：鋁鎂合金測(cè)定生成氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）鹽酸NaOH溶液實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3：鋁鎂合金溶液過(guò)量過(guò)濾，測(cè)定沉淀的質(zhì)量【自測(cè)題】1下列物質(zhì)中，不屬于合金的是()A.硬鋁 B.黃銅 C.鋼 D水銀答案解析硬鋁為AlCuMgMnSi合金；黃銅為CuZn合金；鋼可分為碳素鋼和合金鋼，碳素鋼是鐵和碳的合金，合金鋼是鐵與C、Cr、Mn、W、Ni、Mo、Co、Si等元素所組成的合金；水銀即是單質(zhì)汞，不是合金。2下列說(shuō)法正確的是()A.所有

14、不銹鋼都只含有金屬元素B我國(guó)流通的硬幣材質(zhì)是金屬單質(zhì)C廣東正在打撈的明代沉船上存在大量鋁制餐具D鎂合金的硬度和強(qiáng)度均高于純鎂答案 D解析A項(xiàng)不銹鋼都含有C等非金屬元素；流通硬幣材質(zhì)是合金，明代還沒(méi)有鋁制品，B、C錯(cuò)；D項(xiàng)一般來(lái)說(shuō)合金熔點(diǎn)比成分金屬低，硬度、強(qiáng)度比成分金屬大。3將10 g鐵碳合金放入氧氣中高溫灼燒，反應(yīng)后的氣體通入過(guò)量石灰水中得到沉淀1.4 g。則此鐵碳合金是()A.生鐵 B.高碳鋼C中碳鋼 D低碳鋼答案B解析沉淀為CaCO3,1.4 g為1.4×102 mol。根據(jù)碳原子守恒，合金中C也為1.4×102 mol。w(C)×100%1.68%，所以為

15、高碳鋼。42.1 g鎂鋁合金完全溶于足量鹽酸，生成氫氣2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，再向溶液中加入氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量最大是()A.2.9 g B.4.6 g C.5.5 g D6.9 g答案C解析2.1 g鎂鋁合金完全溶于足量鹽酸，生成氫氣2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，由此得到氯化鎂、氯化鋁中的氯離子即為0.2 mol，所以全部轉(zhuǎn)變成沉淀時(shí)，相當(dāng)于氯離子全部被OH代替，所以析出的沉淀中的OH的物質(zhì)的量為0.2 mol，所以得到的沉淀質(zhì)量為2.1 g0.2 mol×17 g/mol5.5 g。5將一定質(zhì)量的MgAl合金投入100 mL一定物質(zhì)的量濃度的某HCl溶液中，充分反應(yīng)。向

16、反應(yīng)后的溶液中逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量與所加NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)原Mg-Al合金的質(zhì)量是，合金中Mg與Al的物質(zhì)的量之比是；(2)原HCl溶液的物質(zhì)的量濃度是；(3)所加NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是答案(1)5.1 g11(2)6 mol·L-1(3)5 mol·L-1解析由圖象可知溶于NaOH溶液的沉淀為7.8 g，即0.1 mol Al(OH)3；不溶于NaOH溶液的Mg(OH)2沉淀為5.8 g，即0.1 mol Mg(OH)2。Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O1 mol1 mol01 molc

17、(NaOH)×(140-120)×10-3 L得c(NaOH)=5 mol·L-1由圖像中A點(diǎn)為沉淀量最大，溶液為NaCl，n(Na+)=n(Cl-)，故c(HCl)×100 mL×10-3 L·mL-1=5 mol·L-1×120 mL×10-3 L·mL-1c(HCl)=6 mol·L-1原合金中n(Al)n(Mg)0.1 mol，故物質(zhì)的量之比為11。總質(zhì)量為：0.1 mol×27 g·mol10.1 mol×24 g·mol15.1 g【

18、考點(diǎn)講練】1合金是不同金屬與一些非金屬在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物，根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，判斷可以形成合金的是()金屬或非金屬鈉鋁鐵硅硫熔點(diǎn)97.8660.4°C1 535°C1 410°C112.8°C沸點(diǎn)883°C2 200°C3 000°C2 353°C,444.6°CA.鋁與硅 B.鋁與硫C鈉與硫 D鈉與硅答案A解析硫與鋁、鈉均可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成金屬硫化物，B、C均不能形成合金；鈉的沸點(diǎn)比硅的熔點(diǎn)低，二者不能在熔化狀態(tài)下形成熔化物。方法規(guī)律(1)金屬形成合金時(shí)：合金是金屬在熔化狀態(tài)時(shí)相互溶解或相互

19、混合形成的，熔化時(shí)的溫度需達(dá)到兩種金屬中最高的金屬的熔點(diǎn)，但又不能超出成分金屬中的最低沸點(diǎn)溫度。一種金屬的熔點(diǎn)高于另一種金屬的沸點(diǎn)時(shí)則不能形成合金。如下表中Na與Cu、Na與Fe不能形成合金。Na、Cu、Al、Fe四種金屬的熔、沸點(diǎn)如下表所示： (2)金屬與非金屬形成合金時(shí)：部分不活潑非金屬與金屬形成合金，活潑非金屬與活潑金屬不能形成合金。(3)合金是金屬跟金屬或金屬跟非金屬的熔合物，即一定要有金屬。2Mg、Zn、Al、Fe四種金屬單質(zhì)分別與足量的稀H2SO4溶液作用放出H2的物質(zhì)的量如右圖所示，y軸表示H2的物質(zhì)的量，則所表示的金屬分別是()A.Al、Mg、Fe、Zn BFe、Zn、Mg、A

20、lCMg、Al、Zn、Fe DZn、Fe、Mg、Al答案A解析本題以圖象的形式考查不同的金屬與酸作用放出H2的情況。在圖中做一條平行于x軸的直線，則與各線的交點(diǎn)的含義是：放出等量的H2(即失去等量的電子)消耗金屬的質(zhì)量由少到多為，則由失去1 mol電子需鎂12 g；失去1 mol電子需鋁9 g；失去1 mol電子需Zn 32.5 g；失去1 mol電子需Fe 28 g，所以也就得到了消耗金屬的質(zhì)量由少到多的順序?yàn)椋篈l、Mg、Fe、Zn，所以選A。(同理也可做一條平行于y軸的直線進(jìn)行解題。)3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)，各取30 mL同濃度的鹽酸溶液，加入不同質(zhì)量的同一種鎂鋁合金粉末，

21、產(chǎn)生氣體，有關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下：實(shí)驗(yàn)序號(hào)合金質(zhì)量/mg生成氣體/mL甲255280乙385336丙459 336依據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算：(1)鹽酸的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)。(2)合金中，鎂與鋁物質(zhì)的量之比為_(kāi)。(3)在丙實(shí)驗(yàn)后，向容器中加入一定量1 mol·L1的NaOH溶液，合金中鋁粉恰好完全溶解，則NaOH溶液的體積為_(kāi)。答案(1)1 mol·L1(2)11(3)39 mL解析題中3次實(shí)驗(yàn)的鹽酸的量相同，隨金屬質(zhì)量增多，氣體體積有所變化，根據(jù)表格中的數(shù)字信息，可知甲中鹽酸過(guò)量，丙中金屬過(guò)量。(1)由實(shí)驗(yàn)丙可計(jì)算鹽酸的濃度：n(HCl)2n(H2)2×0.366L÷

22、22.4 L·mol10.03 mol，c(HCl)1 mol·L1。(2)由實(shí)驗(yàn)甲計(jì)算Mg和Al的物質(zhì)的量：n(Mg)n(Al)0.28 L/22.4 L·mol10.0125 mol,24 g·mol1×n(Mg)27 g·mol1×n(Al)0.255 g，聯(lián)立兩式可得n(Mg)n(Al)0.005 mol，n(Mg)n(Al)11。(3)由表知酸完全反應(yīng)后只能生成0.366 L H2，由336 mL÷280 mL1.2，此時(shí)恰好可溶解的金屬的物質(zhì)的量為n(Mg)n(Al)0.006 mol，丙中：n(合金)

23、0.018 mol，丙中兩種金屬的物質(zhì)的量n(Mg)n(Al)0.009 mol，與0.03 mol鹽酸反應(yīng)后溶解了0.009 mol Mg和0.004 mol Al，剩余金屬Al的物質(zhì)的量為0.005 mol。向丙中反應(yīng)后的容器中加入NaOH溶液要發(fā)生以下幾個(gè)反應(yīng)：MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaClAlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O溶液中的n(MgCl2)0.009 mol，n(AlCl3)0.004 mol。生成沉淀消耗NaOH物質(zhì)的量為0.03 mol。0.004 mol A

24、l(OH)3溶解消耗NaOH物質(zhì)的量為0.004 mol,0.005 mol Al消耗NaOH物質(zhì)的量為0.005 mol，共消耗NaOH物質(zhì)的量為0.039 mol，需加入NaOH體積V0.039 L39 mL。方法總結(jié)解答本題首先根據(jù)表中數(shù)據(jù)信息判斷每次實(shí)驗(yàn)中金屬和鹽酸相對(duì)量的情況，然后確定計(jì)算依據(jù)進(jìn)行計(jì)算。知識(shí)點(diǎn)四金屬混合物中金屬元素的檢驗(yàn)設(shè)計(jì)(備課資源)備課資源已知某混合金屬粉末中，除鋁外還含有鐵、銅中的一種或兩種，所含金屬的量都在5%以上。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)，探究該混合金屬粉末中鐵、銅元素的存在。僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、藥匙；1 mol·L

25、1硫酸、2 mol·L1硝酸、2 mol·L1 NaOH溶液、20% KSCN溶液。完成以下實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程：(1)提出假設(shè)假設(shè)1該混合金屬粉末中除鋁外還含有_元素；假設(shè)2該混合金屬粉末中除鋁外還含有_元素；假設(shè)3該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe元素。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案基于假設(shè)3，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案(不需要作答)。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程根據(jù)(2)的實(shí)驗(yàn)方案，敘述實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。答案(1)Fe、CuCu(答案的順序可交換)(3) 解析在生產(chǎn)和科學(xué)研究中，常常需要對(duì)一些物質(zhì)的成分進(jìn)行檢驗(yàn)。本題在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要充分考慮到Al、Fe、Cu三種金屬在性質(zhì)上的差異，從而達(dá)到探究實(shí)驗(yàn)的目的。2

26、Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，而Fe、Cu與堿液不反應(yīng)；FeH2SO4=FeSO4H2，而Cu不與稀硫酸反應(yīng)；加入稀硝酸后，溶液中的Fe2會(huì)被硝酸氧化為Fe3，F(xiàn)e3可用SCN進(jìn)行檢驗(yàn)；3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，Cu22OH=Cu(OH)2(藍(lán)色)通過(guò)分析上述反應(yīng)過(guò)程的現(xiàn)象，完成對(duì)樣品成分的確定。考題評(píng)析本題考查Fe、Cu、Al的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)，考查對(duì)常見(jiàn)物質(zhì)進(jìn)行分離、提純、檢驗(yàn)的能力，考查常用儀器的主要用途及使用方法，考查學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力及運(yùn)用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行綜合分析，正確運(yùn)用化學(xué)術(shù)語(yǔ)與文字表達(dá)做出合理解釋的能力。方法規(guī)律根據(jù)題給試劑進(jìn)行分析運(yùn)用Fe的

27、檢驗(yàn)思路：FeFe2無(wú)紅色Fe(SCN)3(紅色)除雜質(zhì)Al的方法：利用Al與堿溶液反應(yīng)，其它物質(zhì)與堿不反應(yīng)。【課時(shí)作業(yè)】1合金相比于純金屬制成的金屬材料的優(yōu)點(diǎn)是()合金的硬度一般比它的各成分金屬的大一般地，合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的更低改變?cè)系呐浔?、改變生成合金的條件，可以得到有不同性能的合金合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng)合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛A. B.C D答案A解析合金有比成分金屬的硬度大，熔點(diǎn)低，應(yīng)用廣泛等優(yōu)良性能，并且有些合金因原料的配比不同，性能不同，如鐵合金因含碳量不同分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼等，故是正確的；合金的電阻率比純金屬要大，故是錯(cuò)誤的；合金由于性能好而應(yīng)用更廣泛，

28、是正確的。2合金有許多特點(diǎn)，如NaK合金為液體，而Na和K的單質(zhì)均為固體。據(jù)此，試推測(cè)：生鐵、純鐵、碳三種物質(zhì)中，熔點(diǎn)最低的是()A.純鐵 B.生鐵 C.碳 D無(wú)法確定答案B解析一般來(lái)說(shuō)，合金的性質(zhì)并不是各成分金屬(或非金屬)性質(zhì)的“平均值”。合金的性能在許多方面優(yōu)于各成分金屬(或非金屬)。例如，合金的硬度一般比它的各成分金屬的大，多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比它的各成分金屬的低。生鐵是鐵碳合金，其熔點(diǎn)要低于純鐵和碳。3一塊質(zhì)量為4 g的合金，與足量的鹽酸反應(yīng)完全后生成氫氣0.2 g，則該合金可能是()A.鐵鎂合金 B.鐵銅合金C鐵鋅合金 D鎂鋁合金答案A解析設(shè)金屬反應(yīng)后的化合價(jià)為2，則可得金屬的平均摩

29、爾質(zhì)量為40 g·mol1，所以滿足此條件的只有A。4汞合金是目前使用較多的補(bǔ)牙材料。英國(guó)新科學(xué)家雜志最近發(fā)表了一篇文章，對(duì)汞合金補(bǔ)牙材料的安全性提出了質(zhì)疑。汞合金補(bǔ)牙材料中除水銀外，還含鋅、錫、銅等金屬。下列有關(guān)汞合金的說(shuō)法不正確的是()A.汞合金是一種具有金屬特性的化合物，易導(dǎo)熱導(dǎo)電B汞合金的強(qiáng)度和硬度比錫的大C汞合金的熔點(diǎn)比汞的低D汞合金的毒性遠(yuǎn)低于汞的毒性答案C解析汞常溫下為液體，該合金材料能用于補(bǔ)牙，說(shuō)明它在常溫下為固體，所以C選項(xiàng)錯(cuò)。5選擇一種合金作為門(mén)窗的材料，可不考慮的是()A.是否耐腐蝕B強(qiáng)度是否較高C導(dǎo)電性是否較好D加工的難度與價(jià)格答案C6在某表面被氧化的鋼鐵樣品

30、a g中，加入稀H2SO4 150 mL，放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣b L，且鐵和氧化鐵均完全溶解。向反應(yīng)后的溶液里滴加KSCN溶液無(wú)紅色出現(xiàn)。為中和過(guò)量的硫酸并使Fe2完全沉淀，恰耗去3 mol·L1的NaOH溶液200 mL。則原來(lái)稀硫酸的物質(zhì)的量濃度是()A.2 mol·L1B1.5 mol·L1C3.36b mol·L1D缺少數(shù)據(jù)以上都不正確答案A解析從加堿中和過(guò)量硫酸后可知溶液中只有Na2SO4為溶質(zhì)。由NaOH可知Na的物質(zhì)的量：n(Na)3 mol·L1×0.2 L0.6 mol，根據(jù)Na2SO4的陰陽(yáng)離子電荷平衡，可知SO的

31、物質(zhì)的量為0.3 mol，即原加入H2SO4中的SO的物質(zhì)的量為0.3 mol，c(H2SO4)0.3 mol/0.15 L2 mol·L1。7單質(zhì)鈦的機(jī)械強(qiáng)度高，抗腐蝕能力強(qiáng)，有“未來(lái)金屬”之稱。工業(yè)上常用硫酸分解鈦鐵礦(FeTiO3)的方法來(lái)制取TiO2，再由TiO2制取金屬鈦，主要反應(yīng)有：(1)FeTiO33H2SO4=Ti(SO4)2FeSO43H2O(2)Ti(SO4)23H2O=H2TiO32H2SO4(3)H2TiO3=TiO2H2O(4)TiO22C2Cl2TiCl42CO(5)TiCl42Mg2MgCl2Ti下列有關(guān)上述反應(yīng)的敘述錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)(1)是非氧化還

32、原反應(yīng)B反應(yīng)(2)是水解反應(yīng)C反應(yīng)(4)中TiO2是氧化劑D反應(yīng)(5)表現(xiàn)了金屬鎂還原性比金屬鈦強(qiáng)答案C解析(1)中各元素?zé)o化合價(jià)變化，(2)是水解反應(yīng)，(4)中氧化劑是Cl2，(5)是金屬的置換反應(yīng)。8銅是生命必需的元素，也是人類(lèi)最早使用的金屬之一，銅的生產(chǎn)和使用對(duì)國(guó)計(jì)民生各個(gè)方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響(在化學(xué)反應(yīng)中，銅元素可顯示出0、1、2價(jià))。(1)在西漢古籍書(shū)中曾有記載：曾青得鐵則化為銅即：曾青(CuSO4)跟鐵反應(yīng)就生成銅。試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)盡管銅比鐵較為穩(wěn)定，但銅器表面有時(shí)會(huì)生成銅銹即：銅綠，化學(xué)式Cu2(OH)2CO3，其中生成銅綠的反應(yīng)物除銅外還有O2、CO2、和H

33、2O。試寫(xiě)出保護(hù)銅制品的方法：_。(3)銅錢(qián)在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。試從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度分析為什么銅常用于制造貨幣(銅的熔點(diǎn)是1 183.4°C，鐵的熔點(diǎn)是1 534.8°C)：_。答案(1)FeCu2=Fe2Cu(2)置于干燥空氣中保存或表面涂保護(hù)漆等(3)銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕；銅的熔點(diǎn)較低，容易冶煉鑄造成型解析(1)由于鐵比銅活潑，故鐵能從銅的鹽溶液中將其置換出來(lái)，離子方程式為FeCu2=Fe2Cu。(2)要保護(hù)銅制品不生銹，則要與O2、CO2和H2O隔絕，故應(yīng)置于干燥的空氣中(隔絕水)保存或表面涂保護(hù)漆(隔絕O2、CO2和H2O)等。(3

34、)銅錢(qián)作為一種廣泛流通的貨幣，從物理性質(zhì)角度分析，是因?yàn)槠淙埸c(diǎn)較低，易于鑄造；從化學(xué)性質(zhì)角度分析，是因?yàn)槠浔旧聿换顫姡灰妆桓g。備課資源下列物質(zhì)之間能夠發(fā)生如下圖所示的化學(xué)反應(yīng)。合金由兩種金屬組成，取C溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)則火焰呈黃色。在反應(yīng)中產(chǎn)生的水均未在圖中標(biāo)出。答案(1)NaAl2O3Fe(OH)3(2)Fe、Al(3)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe失去4×e(O得到2×2eH)3(4)2Na2H2O=2Na2OHH2AlOHH2O=Al(OH)3解析抓住兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是LK(沉淀)D (溶液)，可推測(cè)K為Al(OH)3，二是FG (沉淀)H(紅褐色沉淀)，說(shuō)明F

35、中含F(xiàn)e2，所以合金為FeAl。9為測(cè)定某鐵鋁合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程：稱取該合金1.0 g，放入燒杯中加足量鹽酸，蓋上表面皿，使其充分反應(yīng)；反應(yīng)停止，經(jīng)冷卻后向其中加入過(guò)量NaOH溶液，充分靜置后過(guò)濾，對(duì)濾出的沉淀經(jīng)洗滌在空氣中加熱灼燒至恒重，得到固體物1.2 g。試思考：(1)實(shí)驗(yàn)中以表面皿蓋燒杯的原因是什么？_；(2)加入過(guò)量NaOH溶液的作用是什么？_；(3)加入NaOH溶液后充分靜置的作用是什么？_；(4)請(qǐng)你幫助他們計(jì)算合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。_；(5)想一想，還可用什么方法來(lái)測(cè)定Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？_。答案(1)防止液體濺出，影響測(cè)定結(jié)果(2)加入過(guò)量的NaOH溶液使鋁元素進(jìn)入溶液而與Fe(OH)2分離(3)保證Fe(OH)2被空氣中的O2充分氧化為Fe(OH)3(4)w(Al)16%(5)方案一：將一定質(zhì)量的合金溶解于過(guò)量的NaOH溶液中，過(guò)濾、洗滌、干燥所得固體，最后稱量即得Fe的質(zhì)量，從而求出Al的質(zhì)量方案二：用排水量氣法，準(zhǔn)確測(cè)定一定質(zhì)量的合金與足量的酸溶液或堿溶液反應(yīng)放出氣體的體積，再進(jìn)行計(jì)算解析設(shè)計(jì)的原理是根據(jù)Al(OH)3的兩性使Fe轉(zhuǎn)化為Fe2O3，通過(guò)測(cè)定Fe2O3的質(zhì)量，進(jìn)而求出Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(1)Fe、Al與鹽酸的反應(yīng)劇烈，能放出大量的熱，所以