高三化學(xué)總復(fù)習(xí)實用 必考33 用途廣泛的金屬材料 新人教

第三講用途廣泛的金屬材料編輯ppt一、合金1．概念：合金是指

熔合而成的具有

的物質(zhì)。2．性能(1)多數(shù)合金的熔點比它的各成分金屬的熔點

；(2)合金的硬度一般比它的各成分金屬的硬度

。兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)金屬特性低大編輯ppt二、常見金屬材料金屬材料分為

材料和

材料，包括

和它們的合金。1．有色金屬材料——銅和鋁(1)我國使用最早的合金是

，常見的銅合金還有

和它們的合金。(2)鋁合金①常見種類：硅鋁合金、鎂鋁合金、硬鋁。②性質(zhì)特征：

易于加工，成本低廉且表面易形成

而具有一定的抗腐蝕能力。有色金屬黑色金屬純金屬青銅黃銅和白銅密度小、強(qiáng)度高、塑性好氧化膜編輯ppt③主要用途：建筑業(yè)，容器和包裝業(yè)、交通運輸及電子行業(yè)。2．黑色金屬材料——鐵鐵的合金有

，其中

是用量最大、用途最廣泛的合金。根據(jù)化學(xué)成分，把鋼分為兩大類：

。其中的碳素鋼可分為

(含碳量低于0.3%)、

(含碳量為0.3%～0.6%)、

(含碳量高于0.6%)，含碳量越低，鋼的

越好；含碳量越高，鋼的

越大。合金鋼可用于制不銹鋼及各種特種鋼。生鐵和鋼鋼碳素鋼和合金鋼低碳鋼中碳鋼高碳鋼韌性強(qiáng)度編輯ppt3．正確選用金屬材料(1)選擇材料時，常常需要考慮以下幾個方面：

、價格、加工難度、日常維護(hù)、對環(huán)境影響等。(2)稀土元素是周期表中原子序數(shù)從

的15種元素以及

共17種元素，它們在科技、生產(chǎn)上有廣泛的用途，被譽為

的寶庫。在合金中加入適量的稀土金屬，能大大改善合金的性能，因而稀土金屬又被稱為冶金工業(yè)的

。主要用途、外觀、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)57～71釔和鈧新材料維生素編輯ppt考點金屬合金成分的判斷[例](2009·三亞)鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué)，為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計下列三種不同實驗方案進(jìn)行探究。填寫下列空白。編輯ppt[探究一]實驗方案：鋁鎂合金測定剩余固體質(zhì)量。實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________。實驗步驟：稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品，投入VmL2.0mol/L－1NaOH溶液中充分反應(yīng)，NaOH溶液的體積V≥________。過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體，測得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將________(填“偏高”或“偏低”)。編輯ppt[探究二]實驗方案：鋁鎂合金測定生成氣體的體積，實驗裝置如圖，問題討論：編輯ppt(1)某同學(xué)提出該實驗裝置不夠完善，應(yīng)在A、B之間添加一個干燥、除酸霧的裝置。你的意見是：________(填“需要”或“不需要”)。(2)為使測定結(jié)果盡可能精確，實驗中應(yīng)注意的問題是(寫出兩點)：①__________________________________。②________________________________________。編輯ppt[探究三]實驗方案：稱量xg鋁鎂合金粉末，放在如下圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。問題討論：(1)欲計算Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是________________________。編輯ppt(2)若用空氣代替O2進(jìn)行實驗，對測定結(jié)果是否有影響？________(填“是”或“否”)。[實驗拓展]參照探究一、探究二實驗方案，請你另設(shè)計一個實驗方案，測定該鋁鎂合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(書寫形式可以模仿探究一、二)________________________________________________________________________編輯ppt[解析]本題是實驗探究題。[探究一]實驗原理是利用金屬鋁與堿反應(yīng)，假設(shè)5.4g樣品中鋁的含量達(dá)到最高，為97%，則n(Al)＝＝0.194mol，則n(NaOH)＝0.194mol，V(NaOH)＝97mL；若沒有洗滌固體，稱得鎂的質(zhì)量偏高，測得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。

[探究二](1)不需要除酸霧的裝置，因為氯化氫氣體易溶于水，不會影響氫氣體積的測量；(2)①調(diào)整量氣管C的高度，使C中液面與B中液面相平，②恢復(fù)到室溫后再讀數(shù)，③讀數(shù)時保證視線與凹液面的最低點相平，④檢查裝置的氣密性，⑤加入足量鹽酸保證合金完全溶解等。

編輯ppt[探究三](1)還需要測定灼燒后固體的質(zhì)量，根據(jù)灼燒前后的質(zhì)量，列二元一次方程組可解；(2)有影響，因為空氣中有氮氣，金屬鎂會與氮氣反應(yīng)，影響產(chǎn)物的質(zhì)量。[實驗拓展]先將兩種金屬轉(zhuǎn)化為陽離子進(jìn)入溶液，再加足量的堿液，Al3＋轉(zhuǎn)化為AlO，Mg2＋轉(zhuǎn)化為沉淀，從而分離，通過測定沉淀的質(zhì)量可以求出金屬鎂的質(zhì)量，即得。編輯ppt[答案][探究一]2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑97偏高[探究二](1)不需要上(2)調(diào)整量氣管C的高度，使C中液面與B中液面相平恢復(fù)到室溫后再讀數(shù)(或其他合理答案)[探究三](1)灼燒后固體的質(zhì)量(2)是編輯ppt金屬活動性順序表及其應(yīng)用金屬活動性順序表KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu原子失電子能力由大到小，還原性由強(qiáng)到弱陽離子得電子能力由小到大，氧化性由弱到強(qiáng)編輯ppt金屬活動性順序表KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu和O2反應(yīng)常溫易被氧化常溫能被氧化常溫干燥空氣中不易被氧化加熱時能被氧化不能被氧化和H2O反應(yīng)常溫置換出氫加熱或水蒸氣反應(yīng)置換出氫不能置換出水中的氫和酸反應(yīng)劇烈反應(yīng)并置換出酸中的氫能置換出酸中的氫，F(xiàn)e、Al常溫在濃HNO3、濃硫酸中鈍化不能置換稀酸中的氫與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)只與王水反應(yīng)編輯ppt金屬活動性順序表KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu和堿反應(yīng)僅Al、Zn能跟強(qiáng)堿水溶液反應(yīng)和鹽反應(yīng)先與水反應(yīng)排在前面的金屬能從鹽溶液中置換出后邊的金屬冶煉方法電解法熱還原法加熱分解法物理方法編輯ppt金屬活動性順序表中，金屬的位置越靠后，越容易被還原，一般的還原方法就能使金屬還原；金屬的位置越靠前，越難被還原，最活潑金屬只能用最強(qiáng)的還原手段來還原。編輯ppt1．某合金(僅含銅、鐵)中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為ymol，其中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，將其全部投入50mLbmol·L－1的硝酸溶液中，加熱使其充分反應(yīng)(假設(shè)NO是惟一的還原產(chǎn)物)。下列說法正確的是 ()A．若金屬有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金屬又開始溶解B．若金屬全部溶解，則溶液中一定含有Fe3＋編輯pptC．若金屬全部溶解，且產(chǎn)生336mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則b＝0.3D．當(dāng)溶液中金屬離子只有Fe3＋、Cu2＋時，則a與b的關(guān)系為：

[解析]本題考查了金屬及其化合物的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)的計算等知識的綜合運用。金屬有剩余說明酸不足，反應(yīng)生成了硝酸鹽，再加入硫酸，提供了H＋，在酸性條件下，硝酸鹽中的NO具有強(qiáng)氧化性，可以繼續(xù)溶解金屬，故A正確。若金屬全部溶解，溶液中不一定含有Fe3＋，B不正確。編輯pptC項中由于不清楚鐵被氧化的狀態(tài)，及硝酸是否過量，所以無法得出b的值。選項D，若溶液中的金屬離子全部是Fe3＋和Cu2＋時，則起氧化劑作用的硝酸為

[答案]AD編輯ppt2．某鋁合金中含有合金元素鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，設(shè)計了如下實驗，請回答有關(guān)問題：(1)稱取樣品ag，稱量時應(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，過濾。濾液中主要含有______________，濾渣中含有______________，溶解、過濾用到的玻璃儀器是________________。(3)濾液中加過量氫氧化鈉溶液，過濾，有關(guān)的離子方程式是__________________編輯ppt(4)步驟(3)的濾液中通入足量二氧化碳?xì)怏w，過濾，有關(guān)的離子方程式是____________(5)步驟(4)過濾后的濾渣用蒸餾水洗滌數(shù)次，烘干并灼燒至恒重，冷卻后稱量，其質(zhì)量為bg。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，則實驗結(jié)果偏________(填“高”、“低”或“不影響”，下同)；若步驟(5)中濾渣沒有洗滌，則實驗結(jié)果偏________；若濾渣灼燒不充分，則實驗結(jié)果偏________。編輯ppt編輯ppt2004年2月3日，美國“機(jī)遇”號火星車向地球傳回了火星土壤的顯微照片，照片顯示的是“機(jī)遇”號火星車的著陸區(qū)域——“梅里迪亞尼平面”。試回答下列問題。(1)人們從“機(jī)遇”號火星車所發(fā)回的實物照片的紅色和桔色來推斷火星上可能存在著赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)，這是利用了物質(zhì)的顏色這一________(填“物理”或“化學(xué)”)性質(zhì)對物質(zhì)的存在進(jìn)行推測的。如果要進(jìn)一步確定這種推測是否正確，必須通過實驗驗證。編輯ppt(2)假設(shè)有一塊火星礦物樣品，請同學(xué)們用學(xué)過的知識設(shè)計化學(xué)實驗來證明該火星礦物中是否有三價鐵元素。實驗原理：__________________________。實驗用品：錘頭、研缽(研杵)、燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺、濾紙、試管、滴管、稀鹽酸、KSCN溶液實驗步驟及方法：①_________________________________________；②________________________________________；③________________________________________；④____________________________________________

編輯ppt實驗結(jié)果分析及結(jié)論：________________________。[解析]可加入KSCN溶液檢驗Fe3＋。[答案](1)物理(2)實驗原理：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，F(xiàn)e3＋遇到KSCN溶液變?yōu)榧t色實驗步驟及方法：①樣品處理：將樣品用錘頭敲碎，放置在研缽中研細(xì)備用②溶解：將研磨好的樣品粉末倒入燒杯，加入10mL稀鹽酸，用玻璃棒攪拌片刻③過濾：?、谥械幕旌弦后w過濾編輯ppt④檢驗：取2mL濾液加入到試管中，然后向試管中滴加2滴KSCN溶液。觀察溶液的顏色變化實驗結(jié)果分析及結(jié)論：若溶液變?yōu)榧t色，則原火星礦物樣品中含有三價鐵元素；如果溶液不變色，則原火星礦物樣品中不含三價鐵元素編輯ppt1．下列物質(zhì)中，不屬于合金的是 ()A．硬鋁B．黃銅C．鋼鐵 D．水銀[解析]硬鋁為Al—Cu—Mg—Mn—Si合金，黃銅為Cu—Zn合金，水銀即單質(zhì)汞。[答案]D編輯ppt2．下列說法中，正確的是 ()A．鐵是人類在生產(chǎn)、生活中最早使用的金屬B．金、銀、銅是應(yīng)用最廣泛的金屬材料C．鈦被譽為“21世紀(jì)的金屬”，應(yīng)用前景很廣闊D．銅是導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性最好的有色金屬[解析]銅是人類在生產(chǎn)、生活中最早使用的金屬，A錯；應(yīng)用最廣泛的金屬材料是鋼鐵，B錯；金是導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性最好的有色金屬，D錯。[答案]C編輯ppt3．近年來，科學(xué)家正在探索鋁粉作為新能源的可能性，以期望鋁能成為石油的一種替代物。假如鋁作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，下列關(guān)于其有利因素的說法中，你認(rèn)為錯誤的是 ()A．鋁質(zhì)輕，便于運輸、貯存且安全B．鋁燃燒時放出的熱量大，且燃燒后產(chǎn)物對環(huán)境的污染容易得到有效的控制C．在地球上，鋁礦資源比較豐富D．現(xiàn)代電冶鋁的工業(yè)技術(shù)已為鋁作為新能源奠定了基礎(chǔ)[答案]D編輯ppt4．根據(jù)下列金屬的熔、沸點判斷：其中不能形成合金的是 ()A．Cu與Na B．Fe與CuC．Fe與Na D．Al與Na[解析]金屬熔合形成合金，要求一種金屬的沸點不能低于另一種金屬的熔點。[答案]AC金屬NaCuAlFe熔點(℃)97.510836601535沸點(℃)883259522003000編輯ppt編輯pptA．Al、Fe、Cu、CB．Al、MgC．Al、Cu、Mg、Si、MnD．Al、Si、Zn、Mg[解析]既不溶于鹽酸，又不溶于NaOH溶液的為Cu，不溶于鹽酸，能溶于NaOH溶液的是Si，分析選項便可得出答案。[答案]C編輯ppt6．某學(xué)生用電子天平和必要的實驗儀器測定鐵鋁合金中各組分的含量，其實驗裝置如圖所示。實驗時，取一塊鐵鋁合金，將其碾成碎塊后全部加入到盛有50mL5mol/LNaOH溶液的燒杯中，試回答下列問題：編輯ppt實驗操作過程時間/min電子天平的讀數(shù)/g燒杯＋NaOH溶液80.0燒杯＋溶液＋樣品087.8187.5287.3387.2487.2(1)