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高三总复习化学(人教版)第三讲用途广泛的金属材料微快车微信营销高三总复习化学(人教版)一、合金1．概念：合金是指熔合而成的具有的物质。2．性能(1)多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点；(2)合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度。两种或两种以上的金属(或金属与非金属)金属特性低大高三总复习化学(人教版)二、常见金属材料金属材料分为材料和材料，包括和它们的合金。1．有色金属材料——铜和铝(1)我国使用最早的合金是，常见的铜合金还有和它们的合金。(2)铝合金①常见种类：硅铝合金、镁铝合金、硬铝。②性质特征：易于加工，成本低廉且表面易形成而具有一定的抗腐蚀能力。有色金属黑色金属纯金属青铜黄铜和白铜密度小、强度高、塑性好氧化膜高三总复习化学(人教版)③主要用途：建筑业，容器和包装业、交通运输及电子行业。2．黑色金属材料——铁铁的合金有，其中是用量最大、用途最广泛的合金。根据化学成分，把钢分为两大类：。其中的碳素钢可分为(含碳量低于0.3%)、(含碳量为0.3%～0.6%)、(含碳量高于0.6%)，含碳量越低，钢的越好；含碳量越高，钢的越大。合金钢可用于制不锈钢及各种特种钢。生铁和钢钢碳素钢和合金钢低碳钢中碳钢高碳钢韧性强度高三总复习化学(人教版)3．正确选用金属材料(1)选择材料时，常常需要考虑以下几个方面：、价格、加工难度、日常维护、对环境影响等。(2)稀土元素是周期表中原子序数从的15种元素以及共17种元素，它们在科技、生产上有广泛的用途，被誉为的宝库。在合金中加入适量的稀土金属，能大大改善合金的性能，因而稀土金属又被称为冶金工业的。主要用途、外观、物理性质、化学性质57～71钇和钪新材料维生素高三总复习化学(人教版)考点金属合金成分的判断[例](2009·三亚)铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的三位同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。高三总复习化学(人教版)[探究一]实验方案：铝镁合金测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是____________________。实验步骤：称取5.4g铝镁合金粉末样品，投入VmL2.0mol/L－1NaOH溶液中充分反应，NaOH溶液的体积V≥________。过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将________(填“偏高”或“偏低”)。高三总复习化学(人教版)[探究二]实验方案：铝镁合金测定生成气体的体积，实验装置如图，问题讨论：高三总复习化学(人教版)(1)某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是：________(填“需要”或“不需要”)。(2)为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题是(写出两点)：①__________________________________。②________________________________________。高三总复习化学(人教版)[探究三]实验方案：称量xg铝镁合金粉末，放在如下图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。问题讨论：(1)欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是________________________。高三总复习化学(人教版)(2)若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影响？________(填“是”或“否”)。[实验拓展]参照探究一、探究二实验方案，请你另设计一个实验方案，测定该铝镁合金中镁的质量分数。(书写形式可以模仿探究一、二)________________________________________________________________________高三总复习化学(人教版)[解析]本题是实验探究题。[探究一]实验原理是利用金属铝与碱反应，假设5.4g样品中铝的含量达到最高，为97%，则n(Al)＝＝0.194mol，则n(NaOH)＝0.194mol，V(NaOH)＝97mL；若没有洗涤固体，称得镁的质量偏高，测得镁的质量分数偏高。[探究二](1)不需要除酸雾的装置，因为氯化氢气体易溶于水，不会影响氢气体积的测量；(2)①调整量气管C的高度，使C中液面与B中液面相平，②恢复到室温后再读数，③读数时保证视线与凹液面的最低点相平，④检查装置的气密性，⑤加入足量盐酸保证合金完全溶解等。高三总复习化学(人教版)[探究三](1)还需要测定灼烧后固体的质量，根据灼烧前后的质量，列二元一次方程组可解；(2)有影响，因为空气中有氮气，金属镁会与氮气反应，影响产物的质量。[实验拓展]先将两种金属转化为阳离子进入溶液，再加足量的碱液，Al3＋转化为AlO，Mg2＋转化为沉淀，从而分离，通过测定沉淀的质量可以求出金属镁的质量，即得。高三总复习化学(人教版)[答案][探究一]2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑97偏高[探究二](1)不需要上(2)调整量气管C的高度，使C中液面与B中液面相平恢复到室温后再读数(或其他合理答案)[探究三](1)灼烧后固体的质量(2)是高三总复习化学(人教版)金属活动性顺序表及其应用金属活动性顺序表KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu原子失电子能力由大到小，还原性由强到弱阳离子得电子能力由小到大，氧化性由弱到强高三总复习化学(人教版)金属活动性顺序表KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu和O2反应常温易被氧化常温能被氧化常温干燥空气中不易被氧化加热时能被氧化不能被氧化和H2O反应常温置换出氢加热或水蒸气反应置换出氢不能置换出水中的氢和酸反应剧烈反应并置换出酸中的氢能置换出酸中的氢，Fe、Al常温在浓HNO3、浓硫酸中钝化不能置换稀酸中的氢与强氧化性酸反应只与王水反应高三总复习化学(人教版)金属活动性顺序表KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu和碱反应仅Al、Zn能跟强碱水溶液反应和盐反应先与水反应排在前面的金属能从盐溶液中置换出后边的金属冶炼方法电解法热还原法加热分解法物理方法高三总复习化学(人教版)金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，越容易被还原，一般的还原方法就能使金属还原；金属的位置越靠前，越难被还原，最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。高三总复习化学(人教版)1．某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50mLbmol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是惟一的还原产物)。下列说法正确的是()A．若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解B．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3＋高三总复习化学(人教版)C．若金属全部溶解，且产生336mL气体(标准状况)，则b＝0.3D．当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a与b的关系为：[解析]本题考查了金属及其化合物的性质、氧化还原反应的计算等知识的综合运用。金属有剩余说明酸不足，反应生成了硝酸盐，再加入硫酸，提供了H＋，在酸性条件下，硝酸盐中的NO具有强氧化性，可以继续溶解金属，故A正确。若金属全部溶解，溶液中不一定含有Fe3＋，B不正确。高三总复习化学(人教版)C项中由于不清楚铁被氧化的状态，及硝酸是否过量，所以无法得出b的值。选项D，若溶液中的金属离子全部是Fe3＋和Cu2＋时，则起氧化剂作用的硝酸为[答案]AD高三总复习化学(人教版)2．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ag，称量时应该使用的主要仪器的名称是________。(2)将样品溶解于足量的稀盐酸中，过滤。滤液中主要含有______________，滤渣中含有______________，溶解、过滤用到的玻璃仪器是________________。(3)滤液中加过量氢氧化钠溶液，过滤，有关的离子方程式是__________________高三总复习化学(人教版)(4)步骤(3)的滤液中通入足量二氧化碳气体，过滤，有关的离子方程式是____________(5)步骤(4)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次，烘干并灼烧至恒重，冷却后称量，其质量为bg。有关的化学方程式是__________________，原样品中铝的质量分数是________。(6)若步骤(3)中加入氢氧化钠的量不足，则实验结果偏________(填“高”、“低”或“不影响”，下同)；若步骤(5)中滤渣没有洗涤，则实验结果偏________；若滤渣灼烧不充分，则实验结果偏________。高三总复习化学(人教版)[答案](1)托盘天平(2)MgCl2、AlCl3Cu、Si烧杯、玻璃棒、普通漏斗(3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O(4)AlO－2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO－3(5)2Al(OH)3=====灼烧Al2O3＋3H2O900b17a%(6)低高高高三总复习化学(人教版)2004年2月3日，美国“机遇”号火星车向地球传回了火星土壤的显微照片，照片显示的是“机遇”号火星车的着陆区域——“梅里迪亚尼平面”。试回答下列问题。(1)人们从“机遇”号火星车所发回的实物照片的红色和桔色来推断火星上可能存在着赤铁矿(主要成分是Fe2O3)，这是利用了物质的颜色这一________(填“物理”或“化学”)性质对物质的存在进行推测的。如果要进一步确定这种推测是否正确，必须通过实验验证。高三总复习化学(人教版)(2)假设有一块火星矿物样品，请同学们用学过的知识设计化学实验来证明该火星矿物中是否有三价铁元素。实验原理：__________________________。实验用品：锤头、研钵(研杵)、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、滴管、稀盐酸、KSCN溶液实验步骤及方法：①_________________________________________；②________________________________________；③________________________________________；④____________________________________________高三总复习化学(人教版)实验结果分析及结论：________________________。[解析]可加入KSCN溶液检验Fe3＋。[答案](1)物理(2)实验原理：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Fe3＋遇到KSCN溶液变为红色实验步骤及方法：①样品处理：将样品用锤头敲碎，放置在研钵中研细备用②溶解：将研磨好的样品粉末倒入烧杯，加入10mL稀盐酸，用玻璃棒搅拌片刻③过滤：取②中的混合液体过滤高三总复习化学(人教版)④检验：取2mL滤液加入到试管中，然后向试管中滴加2滴KSCN溶液。观察溶液的颜色变化实验结果分析及结论：若溶液变为红色，则原火星矿物样品中含有三价铁元素；如果溶液不变色，则原火星矿物样品中不含三价铁元素高三总复习化学(人教版)1．下列物质中，不属于合金的是()A．硬铝B．黄铜C．钢铁D．水银[解析]硬铝为Al—Cu—Mg—Mn—Si合金，黄铜为Cu—Zn合金，水银即单质汞。[答案]D高三总复习化学(人教版)2．下列说法中，正确的是()A．铁是人类在生产、生活中最早使用的金属B．金、银、铜是应用最广泛的金属材料C．钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔D．铜是导电性、导热性最好的有色金属[解析]铜是人类在生产、生活中最早使用的金属，A错；应用最广泛的金属材料是钢铁，B错；金是导电性，导热性最好的有色金属，D错。[答案]C高三总复习化学(人教版)3．近年来，科学家正在探索铝粉作为新能源的可能性，以期望铝能成为石油的一种替代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，下列关于其有利因素的说法中，你