2011高中化学全程学习方略课件：33 用途广泛的金属材料人教版必修1(共75张PPT)

【例1】纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为A.铁的纯度越高，熔点越低B.合金的熔点比其成分物质的熔点高C.形成了铁碳合金，所以熔点变低D.在高炉中熔化的过程发生了化学反应【规范解答】选C。合金的熔点比各成分金属的熔点低。生铁是铁合金，铁的纯度越高，熔点越高。A项、B项错误，合金的熔化过程没有发生化学反应，D项错。【例2】某合金粉末11g，加入到足量的稀硫酸中，在标准状况下产生的气体体积为11.2L，此合金可能是A.Mg、Al合金B.Cu、Zn合金C.Zn、Fe合金D.Mg、Zn合金【思路点拨】【自主解答】选A。设混合物的平均摩尔质量为M，化合价为+2，则M+2H+====M2++H2↑122.411.2=22g·mol-1则+2价金属的摩尔质量为：Mg-24、Al-18(×27)、Zn-65Fe-56、Cu不反应其摩尔质量比大，只有假设的+2价Al的摩尔质量小于22，故选A。11MM23M1.用于飞机制造业的重要材料是()A.Mg-Al合金B.Cu-Sn合金C.Al-Si合金D.不锈钢【解析】选A。制造飞机的合金应抗腐蚀、质轻。所以要使用Mg-Al合金。2.下列物质中属于合金的是（）A.金B.铜C.水银D.钢【解析】选D。合金是指含有两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质，故选D。3.合金有许多特点，如Na-K合金为液体，而Na和K的单质均为固体。据此，试推测：生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是()A.纯铁B.生铁C.碳D.无法确定【解析】选B。由“Na-K合金为液体，而Na和K的单质均为固体”可知合金的熔点比任一组分熔点都要低。生铁是铁碳合金，其熔点应比铁和碳的熔点低。4.碳素钢的分类依据是()A.硬度B.含碳量C.用途D.机械性能【解析】选B。碳素钢以碳的含量多少分类，小于0.3%的为低碳钢，0.3%～0.6%的为中碳钢；大于0.6%的为高碳钢。5.(1)选择填空：将铝的用途与性质搭配起来(每个选项只能选用一次)。A.质轻B.延展性好C.易传热D.易导电E.氧化时放热①太阳能热水器：______；②飞机：_______；③焊接铁轨：_______；④电缆：_______；⑤铝箔_______。(2)佛山是有色金属之乡，其中铝合金材料的产量约占全国的一半。铝合金材料属于___________(填“纯净物”、“混合物”或“单质”)。【解析】(1)铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好。铝合金硬度大质轻，是制造飞机的良好材料，铝被氧化时放热可作铝热剂，因而可用来焊接铁轨。铝用作电缆和铝箔则分别是由于其导电性和延展性。(2)合金是由一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质，因此肯定是混合物。答案：(1)①C②A③E④D⑤B(2)混合物A组（30分钟50分）一、选择题(本题包括4小题，每小题6分，共24分)1.下列有关金属及其合金的说法不正确的是()A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用【解析】选B。生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次降低，故B项错。2.(2010·东莞高一检测）合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是()①合金的硬度一般比它的各成分金属的大；②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低；③改变原料的配比、改变生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金；④合金比纯金属的导电性能更强；⑤合金比纯金属的应用范围更广泛。A.①②③⑤B.②③④C.①②④D.①②④⑤【解析】选A。合金一般比成分金属熔点低，硬度大，具有更好的机械加工性能，故应用范围更广泛，但合金的导电性却不一定比纯金属更强，比如铝合金的导电性比纯铝要差。3.用铜锌合金制成的黄铜制品常被误认为是黄金，下列方法中不能区分其真伪的是()A.观察外观B.放入盐酸中C.测定密度D.高温灼烧【解析】选A。铜锌合金制成的黄铜放入盐酸中，质量减轻，可以观察到合金溶解并且有气泡冒出，而黄金不溶于盐酸中；黄金密度大，测定密度可以鉴别；高温灼烧，黄金没有变化，而铜锌合金外观上有变化。4.下表中金属难与表中其他金属形成二元合金的是()A.Cu、FeB.Fe、AuC.Zn、WD.Cu、Ag【解析】选C。合金是在熔化状态下形成的一种熔合物。熔点之间相差过大不易形成熔合物。Zn熔点较低，491.5℃时，其他金属还未熔化；其他金属熔化时，它已气化。W熔点过高，同样不易与表中其他金属形成合金。二、非选择题(本题包括2小题，共26分)5.(12分)取某钢样粉末3.00g，放在氧气流中充分灼烧，并使反应后的气流通过足量的含Ba(OH)2的溶液，得到0.4925g沉淀物。(1)铁在氧气流中燃烧的化学方程式是_______________________________________________；(2)产生的气流通过Ba(OH)2的化学方程式是__________________________________________；(3)此钢样里含碳的质量百分含量是_______，为___________(填“低碳钢”、“中碳钢”或“高碳钢”)。【解析】(1)Fe在纯O2中可以燃烧生成Fe3O43Fe+2O2====Fe3O4(2)气流中主要是C与O2反应生成的CO2和过量的O2，CO2+Ba(OH)2====BaCO3↓+H2O(3)依据方程式可知C～CO2～BaCO312197x0.4925gx=0.03g此钢中含C%=为高碳钢。点燃0.03100%1%0.6%3.00，答案：(1)3Fe+2O2====Fe3O4(2)CO2+Ba(OH)2====BaCO3↓+H2O(3)1%高碳钢点燃6.(14分)（2010·青岛高一检测）已知合金A由两种常见金属组成。为测定其组成，某同学的实验流程如图所示：请回答：(1)过程②中分离C和E的化学实验基本操作是___________________________________________________；(2)溶液H中所含的阳离子有_________________(用离子符号表示)；(3)固体D经检验其成分为Fe2O3，它与合金A中的一种金属粉末均匀混合，在高温下反应可生成合金A中的另一种金属，写出该反应的化学方程式：__________________________________________。【解析】(1)分离固体和液体的基本操作是过滤。(2)溶液H中加入氨水生成沉淀F，说明F是氢氧化物沉淀，但F在过量NaOH溶液中不沉淀而生成溶液E，说明F是Al(OH)3，F溶于过量盐酸，所得溶液中的阳离子是Al3+和H+。(3)D是Fe2O3，则合金是Fe-Al，Al在高温下可置换出Fe(铝热反应)。答案：(1)过滤(2)Al3+、H+(3)2Al+Fe2O3====Al2O3+2Fe高温B组1.有Mg、Al、Fe、Cu四种金属，若两两混合，取混合物26g与足量稀硫酸反应，产生标准状况下H211.2L，此混合物的组合方式最多有()A.2种B.3种C.4种D.5种【解析】选C。设金属M在与稀硫酸反应后显+2价，设为混合金属平均摩尔质量，则有如下关系：M～H222.4L2611.2LMMM22.4L,M52(g/mol)2611.2L则符合条件的可能组合有①Mg、Fe；②Al、Fe；③Mg、Cu；④Al、Cu，共4种，故答案为C。2.铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响，请完成(1)～(3)题：(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜]。试写出该反应的化学方程式：______________________________________。(2)铜器表面有时会被O2氧化而生成铜绿[主要成分Cu2(OH)2CO3]，请写出生成铜绿的化学方程式：_________________________________________，这层铜绿可以用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式：________________________。(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃)【解析】本题考查了有关铜的冶炼方法、铜的化合物的性质；同时也考查铜的物理性质和化学性质的应用。解答时一方面要注意铜的性质稳定、不易发生化学反应。另一方面又要知道这种稳定性是相对的，在适宜条件下也会和一些物质反应。（2）要除去铜器表面的铜绿，考虑选择酸，强氧化性酸能和裸露的铜继续反应，而盐酸不和铜反应。有关方程式如下：Cu2(OH)2CO3+4HCl====2CuCl2+CO2↑+3H2O。(3)根据题给信息以及作货币的实际，选择铜作货币是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀。答案：(1)Fe+CuSO4====FeSO4+Cu(2)2Cu+O2+H2O+CO2====Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3+4HCl====2CuCl2+CO2↑+3H2O(3)选择铜作货币制造的原料是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型，铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀。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(精确到0.1g)将样品溶解于足量的稀盐酸过滤并洗涤滤液，滤液中主要含有________，滤渣为_________，溶解、过滤时用到的玻璃仪器是_______________。(2)向滤液中加过量的氢氧化钠溶液，过滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是：_____________________。(3)______________________，有关的离子方程式是：_______________________________。(4)将步骤(3)中所得的Al(OH)3烘干并灼烧至恒重，冷却后称重，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_______。(5)若步骤(2)中加入氢氧化钠的量不足，则实验结果偏________(填“高”、“低”或“无影响”，下同)；若步骤(4)中的滤渣没有洗涤，则实验结果偏________。【解析】Al、Mg、Cu、Si的合金溶于盐酸后得到AlCl3、MgCl2的溶液，在其中加入足量NaOH，将AlCl3转变为NaAlO2，然后向NaAlO2中通入足量CO2来制取Al(OH)3，再将Al(OH)3经洗涤、烘干、灼烧制得Al2O3，通过测量Al2O3的质量来确定原样品中铝的质量，从而求出质量分数，若(2)中NaOH不足，使Al3+不能完全沉淀，结果偏低，(4)中滤渣不洗涤，会附着其他离子使Al(OH)3质量偏大，结果偏高。b54900b102w(Al)100%%a17a，答案：(1)MgCl2、AlCl3Cu、Si烧杯、玻璃棒、普通漏斗(2)Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓，Al3++4OH-====AlO2-+2H2O(3)向步骤(2)中所得滤液中通入足量CO2CO2+AlO2-+2H2O====Al(OH)3↓+HCO3-(4)2Al(OH)3====Al2O3+3H2O(5)低高△900b%17a1.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（）A.用来做保险丝B.用于制造航天飞机C.用来制造人造骨D.用于家庭装修，做钛合金装饰门【解析】选A。由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和钛