化学第二节 金属材料完整版ppt课件

第二节　金属材料

【基础巩固】

1.下列文物的材质属于合金的是 (　　)

A.新石器彩陶缸

B.商代青铜四羊方尊

C.战国水晶杯

D.西汉素纱衣

解析：青铜属于铜合金。

答案：B

2.下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是(　　)

A.K   B.Na C.Fe   D.Al

答案：D

3.(双选)镁铝合金被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中正确的是              (　　)

A.此合金的熔点比镁和铝的熔点都低

B.此合金能全部溶解于稀盐酸中

C.此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中

D.此合金不能全部溶于过量FeCl3溶液中

答案：AB

4.中国银行发行的中国航天普通纪念币，面额为10元，直径为27毫米，材质为双色铜合金。下列关于合金的叙述不正确的是              (　　)

A.铜合金和单质铜一样，具有良好的导电性、导热性和延展性

B.铜合金的硬度比单质铜大

C.铜合金的熔点比单质铜低

D.该纪念币能完全溶解于稀硫酸中

答案：D

5.纯铁的熔点为1 535 ℃，而在高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1 200 ℃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.生铁在高炉内熔化的过程中发生了化学反应

解析：合金的熔点低于其成分物质的熔点，纯铁熔点较高，所以高炉中炼铁时，生铁在1 200 ℃左右就熔化了；熔化没有新物质生成，是物理变化。

答案：C

6.若1.8 g某金属与足量盐酸反应，放出2.24 L H2(标准状况)，则该金属是(　　)

A.Al    B.Mg   C.Fe    D.Zn

解析：解答本题的难点在于该金属的价态不明确，若知道该金属在化合物中的价态，由H2的物质的量便可得该金属的物质的量，从而得摩尔质量，最终得该金属的相对原子质量，便可解决问题。由此我们假设金属为R，反应后生成的化合物中R元素的化合价分别为+1价、+2价、+3价，当化合价为+1价时，M(R)=9 g·mol-1；当化合价为+2价时，M(R)=18 g·mol-1；当化合价为+3价时，M(R)=27 g·mol-1，综合考虑，正确的只有当化合价为+3价时，R为Al时合适。

答案：A

【拓展提高】

7.等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加入等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶6，则甲、乙烧杯中的反应情况可能分别是              (　　)

A.甲、乙中都是铝过量

B.甲中铝过量，乙中碱过量

C.甲中酸过量，乙中铝过量

D.甲中酸过量，乙中碱过量

解析：发生的反应有：

2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑；

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑，讨论：

(1)若酸、碱均过量，则产生的氢气取决于铝，铝的质量相同，氢气的体积比为1∶1。

(2)若酸、碱均不足，产生的氢气取决于酸、碱，根据化学方程式可知，氢气的体积比为2∶3。

(3)现在的比值是5∶6，处于 2∶3和1∶1之间，由于等物质的量的铝消耗硫酸的物质的量大于碱的物质的量，此时铝对于酸过量而对于碱不足。

答案：B

8.现代建筑的门窗架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行以下实验(每一步试剂均过量)，由此可以推知硬铝的组成可能为(已知硅与氢氧化钠反应放出氢气)              (　　)

样品

A.Al、Mg、Si、Zn  B.Al、Fe、Zn、Na

C.Al、Na、Cu、Fe D.Al、Cu、Mg、Si

解析：硬铝中一定含有Al，样品加入足量稀盐酸后有难溶物存在，说明有金属活动性在H之后的金属或非金属存在，再加入浓氢氧化钠溶液后有气体生成和难溶物存在，根据题目信息可知硬铝样品中含有Si，最终的难溶物为Cu，D项正确。

答案：D

9. 把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中，反应后盐酸中HCl的物质的量浓度变为4.6 mol·L-1(溶液体积变化忽略不计)。求：

(1)反应中消耗HCl的物质的量。

(2)该混合物中铝、铁的物质的量。

解析： (1)消耗HCl的物质的量：0.2 L×5 mol·L-1-0.2 L×4.6 mol·L-1=0.08 mol。

(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。

2Al　+　6HCl　2AlCl3+3H2↑

2 mol　　6 mol

x　　　　3x

Fe　+　2HClFeCl2+H2↑

1 mol　 2 mol

y　　　 2y

解得x=0.02 mol，y=0.01 mol。

答案： (1)0.08 mol

(2)Al：0.02 mol　Fe：0.01 mol

【挑战创新】

10.某课外兴趣小组为探究某种铝合金(合金元素为Mg、Al)是否符合国家质量标准(国家规定其中铝含量不能低于78%)，设计下图装置进行实验。

(1)如何检验该装置的气密性：    　。 

(2)合金样品固体M与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为       　。

 (3)倾斜左边装置使氢氧化钠溶液(足量)与质量为a的合金粉末(固体M)充分反应，待反应停止后，进入量气管的气体的体积为V(已折算成标准状况)，若量气管最大量程为50 mL，则固体M中铝的质量[m(Al)]范围为　　　　。 

(4)若将装置中的氢氧化钠溶液替换为足量的盐酸，则反应停止后量气管内气体体积　　　　(填“>”“<”或“=”)V。 

解析： (1)利用压强差法检查装置的气密性。

(2)Mg、Al中只有Al可与NaOH反应：2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑。

(3)量气管最大量程为50 mL，即产生H2的体积最大为50 mL，设产生50 mL H2需要Al的质量为x。

2Al　　~　　3H2↑

54 g　　　　 3 mol

x　　　

=，

x≈0.04 g。

产生气体的体积不能超过量气管的最大量程，故0<m(Al)<0.04 g。

(4)若换为盐酸，则Mg与盐酸反应也产生H2，所以大于使用氢氧化钠溶液产生的气体体积。

答案： (1)安装好装置并在量气管内加入水，向下或向上移动水准管，静置片刻，若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差，说明装置气密性良好

(2)2OH-+2Al+2H2O2Al+3H2↑

(3)0<m(Al)<0.04 g[或m(Al)<0.04 g]　(4)>