新人教版高中化學必修1用途廣泛的金屬材料之一

新人教版高中化學必修1用途廣泛的金屬材料之一第1頁/共76頁第2頁/共76頁第3頁/共76頁第4頁/共76頁第5頁/共76頁第6頁/共76頁第7頁/共76頁第8頁/共76頁第9頁/共76頁第10頁/共76頁第11頁/共76頁第12頁/共76頁第13頁/共76頁第14頁/共76頁第15頁/共76頁第16頁/共76頁【例1】純鐵的熔點為1535℃，而高爐中煉鐵時生鐵(含碳量較高的鐵合金)在1200℃左右就熔化了，這是因為A.鐵的純度越高，熔點越低B.合金的熔點比其成分物質(zhì)的熔點高C.形成了鐵碳合金，所以熔點變低D.在高爐中熔化的過程發(fā)生了化學反應第17頁/共76頁【規(guī)范解答】選C。合金的熔點比各成分金屬的熔點低。生鐵是鐵合金，鐵的純度越高，熔點越高。A項、B項錯誤，合金的熔化過程沒有發(fā)生化學反應，D項錯。第18頁/共76頁【例2】某合金粉末11g，加入到足量的稀硫酸中，在標準狀況下產(chǎn)生的氣體體積為11.2L，此合金可能是A.Mg、Al合金B(yǎng).Cu、Zn合金C.Zn、Fe合金D.Mg、Zn合金【思路點撥】第19頁/共76頁【自主解答】選A。設(shè)混合物的平均摩爾質(zhì)量為M，化合價為+2，則M+2H+====M2++H2↑122.411.2=22g·mol-1則+2價金屬的摩爾質(zhì)量為：Mg-24、Al-18(×27)、Zn-65Fe-56、Cu不反應其摩爾質(zhì)量比大，只有假設(shè)的+2價Al的摩爾質(zhì)量小于22，故選A。第20頁/共76頁第21頁/共76頁【變式訓練】兩種堿金屬形成的合金7.8g，與足量的水反應后生成0.2g氫氣，此合金可能是()A.Li、Na合金B(yǎng).Na、K合金C.Li、K合金D.Li、Rb合金第22頁/共76頁【解析】選D。用R表示堿金屬合金，則：2R～H2↑0.2mol0.1mol堿金屬合金的平均摩爾質(zhì)量：=7.8g÷0.2mol=39g·mol-1。Li、Na的摩爾質(zhì)量都小于39g·mol-1，K的摩爾質(zhì)量等于39g·mol-1，Rb的摩爾質(zhì)量大于39g·mol-1，根據(jù)中間值法分析，只有D項符合。第23頁/共76頁第24頁/共76頁1.用于飛機制造業(yè)的重要材料是()A.Mg-Al合金B(yǎng).Cu-Sn合金C.Al-Si合金D.不銹鋼【解析】選A。制造飛機的合金應抗腐蝕、質(zhì)輕。所以要使用Mg-Al合金。第25頁/共76頁2.下列物質(zhì)中屬于合金的是（）A.金B(yǎng).銅C.水銀D.鋼【解析】選D。合金是指含有兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，故選D。第26頁/共76頁3.合金有許多特點，如Na-K合金為液體，而Na和K的單質(zhì)均為固體。據(jù)此，試推測：生鐵、純鐵、碳三種物質(zhì)中，熔點最低的是()A.純鐵B.生鐵C.碳D.無法確定【解析】選B。由“Na-K合金為液體，而Na和K的單質(zhì)均為固體”可知合金的熔點比任一組分熔點都要低。生鐵是鐵碳合金，其熔點應比鐵和碳的熔點低。第27頁/共76頁4.碳素鋼的分類依據(jù)是()A.硬度B.含碳量C.用途D.機械性能【解析】選B。碳素鋼以碳的含量多少分類，小于0.3%的為低碳鋼，0.3%～0.6%的為中碳鋼；大于0.6%的為高碳鋼。第28頁/共76頁5.(1)選擇填空：將鋁的用途與性質(zhì)搭配起來(每個選項只能選用一次)。A.質(zhì)輕B.延展性好C.易傳熱D.易導電E.氧化時放熱①太陽能熱水器：______；②飛機：_______；③焊接鐵軌：_______；④電纜：_______；⑤鋁箔_______。(2)佛山是有色金屬之鄉(xiāng)，其中鋁合金材料的產(chǎn)量約占全國的一半。鋁合金材料屬于___________(填“純凈物”、“混合物”或“單質(zhì)”)。第29頁/共76頁【解析】(1)鋁在太陽能熱水器上的應用是由于它的導熱性好。鋁合金硬度大質(zhì)輕，是制造飛機的良好材料，鋁被氧化時放熱可作鋁熱劑，因而可用來焊接鐵軌。鋁用作電纜和鋁箔則分別是由于其導電性和延展性。(2)合金是由一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，因此肯定是混合物。答案：(1)①C②A③E④D⑤B(2)混合物第30頁/共76頁第31頁/共76頁A組（30分鐘50分）一、選擇題(本題包括4小題，每小題6分，共24分)1.下列有關(guān)金屬及其合金的說法不正確的是()A.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)部金屬起保護作用第32頁/共76頁【解析】選B。生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次降低，故B項錯。第33頁/共76頁2.(2010·東莞高一檢測）合金與純金屬制成的金屬材料相比，優(yōu)點是()①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大；②一般地，合金的熔點比它的各成分金屬的更低；③改變原料的配比、改變生成合金的條件，可以得到具有不同性能的合金；④合金比純金屬的導電性能更強；⑤合金比純金屬的應用范圍更廣泛。A.①②③⑤B.②③④C.①②④D.①②④⑤第34頁/共76頁【解析】選A。合金一般比成分金屬熔點低，硬度大，具有更好的機械加工性能，故應用范圍更廣泛，但合金的導電性卻不一定比純金屬更強，比如鋁合金的導電性比純鋁要差。第35頁/共76頁3.用銅鋅合金制成的黃銅制品常被誤認為是黃金，下列方法中不能區(qū)分其真?zhèn)蔚氖?)A.觀察外觀B.放入鹽酸中C.測定密度D.高溫灼燒【解析】選A。銅鋅合金制成的黃銅放入鹽酸中，質(zhì)量減輕，可以觀察到合金溶解并且有氣泡冒出，而黃金不溶于鹽酸中；黃金密度大，測定密度可以鑒別；高溫灼燒，黃金沒有變化，而銅鋅合金外觀上有變化。第36頁/共76頁4.下表中金屬難與表中其他金屬形成二元合金的是()A.Cu、FeB.Fe、AuC.Zn、WD.Cu、Ag第37頁/共76頁【解析】選C。合金是在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物。熔點之間相差過大不易形成熔合物。Zn熔點較低，491.5℃時，其他金屬還未熔化；其他金屬熔化時，它已氣化。W熔點過高，同樣不易與表中其他金屬形成合金。第38頁/共76頁二、非選擇題(本題包括2小題，共26分)5.(12分)取某鋼樣粉末3.00g，放在氧氣流中充分灼燒，并使反應后的氣流通過足量的含Ba(OH)2的溶液，得到0.4925g沉淀物。(1)鐵在氧氣流中燃燒的化學方程式是_______________________________________________；(2)產(chǎn)生的氣流通過Ba(OH)2的化學方程式是__________________________________________；(3)此鋼樣里含碳的質(zhì)量百分含量是_______，為___________(填“低碳鋼”、“中碳鋼”或“高碳鋼”)。第39頁/共76頁【解析】(1)Fe在純O2中可以燃燒生成Fe3O43Fe+2O2====Fe3O4(2)氣流中主要是C與O2反應生成的CO2和過量的O2，CO2+Ba(OH)2====BaCO3↓+H2O(3)依據(jù)方程式可知C～CO2～BaCO312197x0.4925gx=0.03g此鋼中含C%=為高碳鋼。點燃第40頁/共76頁答案：(1)3Fe+2O2====Fe3O4(2)CO2+Ba(OH)2====BaCO3↓+H2O(3)1%高碳鋼點燃第41頁/共76頁第42頁/共76頁6.(14分)（2010·青島高一檢測）已知合金A由兩種常見金屬組成。為測定其組成，某同學的實驗流程如圖所示：第43頁/共76頁請回答：(1)過程②中分離C和E的化學實驗基本操作是___________________________________________________；(2)溶液H中所含的陽離子有_________________(用離子符號表示)；(3)固體D經(jīng)檢驗其成分為Fe2O3，它與合金A中的一種金屬粉末均勻混合，在高溫下反應可生成合金A中的另一種金屬，寫出該反應的化學方程式：__________________________________________。第44頁/共76頁【解析】(1)分離固體和液體的基本操作是過濾。(2)溶液H中加入氨水生成沉淀F，說明F是氫氧化物沉淀，但F在過量NaOH溶液中不沉淀而生成溶液E，說明F是Al(OH)3，F(xiàn)溶于過量鹽酸，所得溶液中的陽離子是Al3+和H+。(3)D是Fe2O3，則合金是Fe-Al，Al在高溫下可置換出Fe(鋁熱反應)。答案：(1)過濾(2)Al3+、H+(3)2Al+Fe2O3====Al2O3+2Fe高溫第45頁/共76頁B組1.有Mg、Al、Fe、Cu四種金屬，若兩兩混合，取混合物26g與足量稀硫酸反應，產(chǎn)生標準狀況下H211.2L，此混合物的組合方式最多有()A.2種B.3種C.4種D.5種第46頁/共76頁【解析】選C。設(shè)金屬M在與稀硫酸反應后顯+2價，設(shè)為混合金屬平均摩爾質(zhì)量，則有如下關(guān)系：

M～H222.4L2611.2L第47頁/共76頁則符合條件的可能組合有①Mg、Fe；②Al、Fe；③Mg、Cu；④Al、Cu，共4種，故答案為C。第48頁/共76頁2.銅是生命必需的元素，也是人類最早使用的金屬之一，銅的生產(chǎn)和使用對國計民生各個方面產(chǎn)生了深遠的影響，請完成(1)～(3)題：(1)在西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅[即曾青(CuSO4)跟鐵反應生成銅]。試寫出該反應的化學方程式：______________________________________。第49頁/共76頁(2)銅器表面有時會被O2氧化而生成銅綠[主要成分Cu2(OH)2CO3]，請寫出生成銅綠的化學方程式：_________________________________________，這層銅綠可以用化學方法除去。試寫出除去銅綠而不損傷器物的化學方程式：________________________。(3)銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。試從物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的角度分析為什么銅常用于制造貨幣。(銅的熔點是1183.4℃，鐵的熔點是1534.8℃)第50頁/共76頁【解析】本題考查了有關(guān)銅的冶煉方法、銅的化合物的性質(zhì)；同時也考查銅的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的應用。解答時一方面要注意銅的性質(zhì)穩(wěn)定、不易發(fā)生化學反應。另一方面又要知道這種穩(wěn)定性是相對的，在適宜條件下也會和一些物質(zhì)反應。（2）要除去銅器表面的銅綠，考慮選擇酸，強氧化性酸能和裸露的銅繼續(xù)反應，而鹽酸不和銅反應。有關(guān)方程式如下：Cu2(OH)2CO3+4HCl====2CuCl2+CO2↑+3H2O。第51頁/共76頁(3)根據(jù)題給信息以及作貨幣的實際，選擇銅作貨幣是因為銅的熔點比較低，容易冶煉鑄造成型；銅的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕。答案：(1)Fe+CuSO4====FeSO4+Cu(2)2Cu+O2+H2O+CO2====Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3+4HCl====2CuCl2+CO2↑+3H2O(3)選擇銅作貨幣制造的原料是因為銅的熔點比較低，容易冶煉鑄造成型，銅的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕。第52頁/共76頁第53頁/共76頁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(精確到0.1g)將樣品溶解于足量的稀鹽酸過濾并洗滌濾液，濾液中主要含有________，濾渣為_________，溶解、過濾時用到的玻璃儀器是_______________。(2)向濾液中加過量的氫氧化鈉溶液，過濾并洗滌濾渣。有關(guān)的離子方程式是：_____________________。(3)______________________，有關(guān)的離子方程式是：_______________________________。第54頁/共76頁(4)將步驟(3)中所得的Al(OH)3烘干并灼燒至恒重，冷卻后稱重，其質(zhì)量為bg，有關(guān)的化學方程式是：_______________，原樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)是_______。(5)若步驟(2)中加入氫氧化鈉的量不足，則實驗結(jié)果偏________(填“高”、“低”或“無影響”，下同)；若步驟(4)中的濾渣沒有洗滌，則實驗結(jié)果偏________。第55頁/共76頁【解析】Al、Mg、Cu、Si的合金溶于鹽酸后得到AlCl3、MgCl2的溶液，在其中加入足量NaOH，將AlCl3轉(zhuǎn)變?yōu)镹aAlO2，然后向NaAlO2中通入足量CO2來制取Al(OH)3，再將Al(OH)3經(jīng)洗滌、烘干、灼燒制得Al2O3，通過測量Al2O3的質(zhì)量來確定原樣品中鋁的質(zhì)量，從而求出質(zhì)量分數(shù)，若(2)中NaOH不足，使Al3+不能完全沉淀，結(jié)果偏低，(4)中濾渣不洗滌，會附著其他離子使Al(OH)3質(zhì)量偏大，結(jié)果偏高。第56頁/共76頁答案：(1)MgCl2、AlCl3Cu、Si燒杯、玻璃棒、普通漏斗(2)Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓，Al3++4OH-====AlO2-+2H2O(3)向步驟(2)中所得濾液中通入足量CO2CO2+AlO2-+2H2O====Al(OH)3↓+HCO3-(4)2Al(OH)3====Al2O3+3H2O(5)低高△第57頁/共76頁第58頁/共76頁1.鈦和鈦的合金被譽為“21世紀最有發(fā)展前景的金屬材料”，它們具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蝕等，尤其是鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”。根據(jù)它們的主要性能，下列用途不切合實際的是（）A.用來做保險絲B.用于制造航天飛機C.用來制造人造骨D.用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門第59頁/共76頁【解析】選A。由于鈦和鈦的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天領(lǐng)域，B正確；由于鈦和鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”，可與人體的組織相容，不引起排異反應，因此可以用來制造人造骨，C正確；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門，D正確；只有A錯誤，由于其熔點高，不適合做保險絲。第60頁/共76頁2.下列物質(zhì)不屬于合金的是()A.硬鋁B.黃銅C.鋼鐵D.水銀【解析】選D。合金是兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合在一起而形成的具有金屬特性的物質(zhì)。硬鋁是由Al、Cu、Mg、Mn、Si形成的合金，黃銅是Cu-Zn-Sn-Pb-Al合金，鋼鐵是Fe-C與其他元素形成的合金，水銀屬于金屬單質(zhì)。第61頁/共76頁3.鐵和鐵合金是生活中常用的材料，下列說法正確的是

()A.不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素

B.一定條件下，鐵粉可與水蒸氣反應

C.鐵與鹽酸反應，鐵合金不與鹽酸反應

D.在空氣中，鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕第62頁/共76頁【解析】選B。A項：鐵合金中含有非金屬元素C；B項：鐵粉與水蒸氣反應的化學方程式為3Fe+4H2O(g)====Fe3O4+4H2；C項：鐵形成合金后其化學性質(zhì)不變，鐵合金中的鐵仍然能與鹽酸發(fā)生反應；D項：鍍鋅鐵板中金屬Zn比Fe活潑，若發(fā)生電化學腐蝕，鐵被保護，鋅被腐蝕。高溫第63頁/共76頁4.現(xiàn)代建筑的門窗框架，常用古銅色的硬鋁。取硬鋁樣品進行如下實驗氣體氣體樣品溶液溶液不溶物不溶物過量鹽酸過量NaOH溶液過量鹽酸部分溶解第64頁/共76頁（硅可與氫氧化鈉溶液反應：Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑）由此推知硬鋁的組成是（）A.Al、Mg、Si、ZnB.Al、Cu、Mg、SiC.Al、Fe、C、CuD.Al、Si、Zn、Na【解析】選B。從物質(zhì)的特殊性質(zhì)入手，結(jié)合題給信息關(guān)鍵詞加以判定。加過量的酸與堿后仍有部分固體組分不溶，據(jù)此可排除A、D。C中加鹽酸過量，Al完全反應，沒有與NaOH反應產(chǎn)生氣體的物質(zhì)，排除。第65頁/共76頁5.黃銅是銅與鋅及少量的錫、鉛、鋁等形成的合金，其外觀和黃金差不多，現(xiàn)有三種方法區(qū)別黃銅和黃金。方法一：根據(jù)黃銅的密度比黃金的密度小，用浮力定律進行區(qū)別。方法二：根據(jù)銅能與O2反應，而黃金不與O2反應，利用灼燒的方法加以區(qū)別。方法三：根據(jù)銅能與硝酸反應生成Cu(NO3)2，而黃金不與硝酸反應，利用硝酸加以區(qū)別。你認為哪種方法最簡單？_________，理由是_________________________。你還能找出其他的鑒別方法嗎？__________________。第66頁/共76頁【解析】方法一是一個定量實驗，實驗步驟繁瑣，方法三不僅實驗步驟復雜，還會生成有污染的NO、NO2等氣體，所以方法二是最簡單的；其他的鑒別方法可根據(jù)黃銅中有Zn、Al等金屬，能與稀鹽酸反應生成氣體，或根據(jù)其撞擊聲音的不同。答案：方法二操作方便，現(xiàn)象明顯，不產(chǎn)生污染因黃銅中含有Zn、Al等金屬，可用鹽酸進行檢驗第67頁/共76頁6.鈦(Ti)因為具有神奇的性能越來越引起人們的關(guān)注，常溫下鈦不和非金屬、強酸反應，紅熱時，卻可與常見非金屬單質(zhì)反應。鈦是航空、軍工、電力等方面的必需原料。地殼中含鈦礦石之一金紅石(TiO2)是目前大規(guī)模生產(chǎn)鈦的主要原料，其方法是：第一步：將金紅石、炭粉混合，在高溫條件下通入Cl2制TiCl4和一種可燃性氣體。該反應的化學方程式為__________________，該反應的還原劑是________。第68頁/共76頁第二步：在氬氣的氣氛中，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl4反應制得金屬鈦。(1)寫出此反應的化學方程式：___________________。(2)如何從上述所得產(chǎn)物中獲取金屬鈦？簡述步驟。第69頁/共76頁【解析】本題信息量大，務必