《常見的合金及應(yīng)用》教案[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.能從合金結(jié)構(gòu)與組成的角度理解合金的特殊性能，培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的能力。2.能列舉常見合金的組成和性能，能科學(xué)、合理的選擇和使用金屬材料，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感。一、鐵合金1．合金概念由兩種或兩種以上的金屬(或金屬和非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)性能硬度硬度一般高于它的成分金屬熔點(diǎn)熔點(diǎn)一般低于它的成分金屬與純金屬材料相比，合金具有優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能2.鐵合金不銹鋼是一種重要的合金鋼，合金元素主要是鉻和鎳，在大氣中比較穩(wěn)定，不易生銹，抗腐蝕能力強(qiáng)，常用于制造醫(yī)療器材、廚房用具和餐具，以及地鐵列車的車體等。(1)合金一定是不同金屬熔合而成的具有金屬特性的化合物()(2)生鐵的熔點(diǎn)比純鐵低，但機(jī)械強(qiáng)度和硬度比純鐵高()(3)青銅比純銅的硬度低()(4)生鐵中的鐵與純鐵的化學(xué)性質(zhì)不同()(5)地震災(zāi)區(qū)重建要使用大量鋼材，鋼材是合金()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√1．改進(jìn)合金性能的常用措施有哪些？提示合金的性能可以通過所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等來加以調(diào)節(jié)。2．合金比成分金屬的硬度大，原因是什么？提示純金屬所有原子的大小和形狀相同，原子排列十分規(guī)整；加入或大或小的其他元素的原子后，改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列，使原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)變得困難，導(dǎo)致合金硬度變大。3．已知銅的熔點(diǎn)為1083℃，鈉的沸點(diǎn)為883℃，試問銅與鈉能否形成合金？提示不能。當(dāng)銅開始熔化時(shí)，鈉已經(jīng)氣化，所以二者不能形成合金。二、鋁和鋁合金1．鋁、氧化鋁的性質(zhì)(1)鋁、氧化鋁與稀鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋁片逐漸溶解，有無色氣泡冒出，將點(diǎn)燃的木條放在試管口有爆鳴聲化學(xué)方程式Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑離子方程式Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑(2)鋁、氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管①中一開始無氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后，鋁片溶解，有無色氣泡冒出，試管②中鋁片溶解，立即產(chǎn)生無色氣泡，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，都有爆鳴聲化學(xué)方程式Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑離子方程式Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O、2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①鋁既能與稀鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)，都生成鹽和氫氣。②氧化鋁既能與稀鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)，都生成鹽和水。(4)兩性氧化物、兩性氫氧化物的概念①兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，如Al2O3。②兩性氫氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物，如Al(OH)3。Al(OH)3溶于鹽酸：Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O。Al(OH)3溶于NaOH溶液：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O。2．鋁合金鋁合金是目前用途廣泛的合金之一，硬鋁是在鋁中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，密度小，強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)抗腐蝕能力，是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料。1．鋁是活潑金屬，但在日常生活中鋁制品卻能穩(wěn)定存在，原因是什么？提示常溫下鋁與氧氣反應(yīng)，在鋁制品表面形成致密的氧化鋁薄膜，保護(hù)鋁不被腐蝕。2．向集滿CO2的鋁制易拉罐中加入過量NaOH濃溶液，立即封閉罐口，易拉罐漸漸凹癟；再過一段時(shí)間，罐壁又重新凸起。上述實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生的離子反應(yīng)有(填字母)。A．CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2OB．Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2OC．2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑D．Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O答案ABC解析向集滿CO2的易拉罐中加入過量NaOH濃溶液，易拉罐漸漸凹癟，是由于CO2被NaOH溶液吸收，氣體壓強(qiáng)減小，發(fā)生了A項(xiàng)反應(yīng)；鋁制易拉罐表面的Al2O3會(huì)與NaOH溶液反應(yīng)，發(fā)生了B項(xiàng)反應(yīng)；NaOH溶液能與Al發(fā)生反應(yīng)生成H2，使易拉罐凸起，發(fā)生了C項(xiàng)反應(yīng)；由于溶液中沒有Al3＋，故未發(fā)生D項(xiàng)反應(yīng)。3．(2019·廣西南寧期中)向某溶液中加入鋁粉能放出H2，下列各組離子一定不能在該溶液中大量共存的是()A．Na＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－B．Ba2＋、Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)、NOeq\o\al(－,3)C．Na＋、K＋、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)D．K＋、NOeq\o\al(－,3)、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)答案B解析加入鋁粉能放出H2，說明該溶液可能呈酸性，也可能呈堿性。A選項(xiàng)中的4種離子可在酸性溶液中大量共存；B選項(xiàng)中的Mg2＋在堿性溶液中生成Mg(OH)2沉淀，HCOeq\o\al(－,3)在堿性溶液中生成COeq\o\al(2－,3)，Ba2＋與COeq\o\al(2－,3)會(huì)生成BaCO3沉淀，HCOeq\o\al(－,3)在酸性溶液中生成CO2；C選項(xiàng)中。三、新型合金1．儲(chǔ)氫合金：一類能夠大量吸收H2，并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料。如Ti-Fe合金、La-Ni合金，為氫氣作為能源的實(shí)際應(yīng)用起到重要的推動(dòng)作用。2．其他新型合金：鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型合金廣泛應(yīng)用于航空航天、生物工程和電子工業(yè)等領(lǐng)域。3．用途廣泛的稀土金屬(1)鑭系元素(57～71號(hào)元素)及釔和鈧，共17種元素為稀土元素。我國擁有豐富的稀土資源，現(xiàn)已查明的世界稀土資源中，80%分布在我國，并且品種齊全。(2)稀土金屬有著廣泛的用途，它既可以單獨(dú)使用，也可用于生產(chǎn)合金。在合金中加入適量稀土金屬，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被稱為“冶金工業(yè)的維生素”。(3)稀土金屬可用于制造引火合金、永磁材料、超導(dǎo)材料和發(fā)光材料等。稀土金屬除廣泛應(yīng)用在冶金、石油化工、材料工業(yè)、醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域外，還逐漸深入到許多現(xiàn)代科技領(lǐng)域。1．我國“蛟龍”號(hào)載人潛水器已成功下潛至海中7062.68米處?！膀札垺碧?hào)載人潛水器的外殼是耐超高壓的鈦合金，下面有關(guān)合金的說法正確的是()A．鈦合金是一種新型金屬單質(zhì)B．鈦合金熔點(diǎn)比鈦金屬高C．鈦合金的硬度與鈦單質(zhì)相同D．青銅、合金鋼和硬鋁都是合金答案D解析合金含有兩種或者兩種以上元素，不是單質(zhì)，故A錯(cuò)誤；合金熔點(diǎn)一般比其組分中任一金屬的熔點(diǎn)低，故B錯(cuò)誤；合金硬度一般比其組分中任一金屬的硬度大，故C錯(cuò)誤；青銅、合金鋼和硬鋁都是合金，故D正確。2．下列關(guān)于新型合金材料說法不正確的是()A．鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可作儲(chǔ)氫材料B．鈦合金生物相容性好，強(qiáng)度大，可作人造骨骼C．形狀記憶合金可在使合金發(fā)生形變的作用力消失后恢復(fù)原狀D．利用合金的熔點(diǎn)低于成分金屬這一特點(diǎn)可制得耐熱合金答案D解析儲(chǔ)氫材料是一類能可逆地吸收和釋放氫氣的材料，鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，是目前解決氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸問題的材料，故A正確；鈦合金與人體有很好的相容性，且性質(zhì)穩(wěn)定，抗腐蝕性強(qiáng)，所以可用來制造人造骨骼，故B正確；形狀記憶合金可在使合金發(fā)生形變的作用力消失后恢復(fù)原狀，故C正確；耐熱合金的熔點(diǎn)很高，與合金的特性無關(guān)，故D錯(cuò)誤。1．(2019·攀枝花一中高一期中)鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕，又不易銹蝕，大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng)域。下列關(guān)于鎂鋁合金性質(zhì)的敘述中，不正確的是()A．此合金的熔點(diǎn)比鎂和鋁的熔點(diǎn)都低B．此合金能全部溶解于足量稀鹽酸中C．此合金能全部溶解于足量氫氧化鈉溶液中D．此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都大答案C解析A對(duì)，合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的低；B對(duì)，此合金的主要成分是鎂和鋁，均能與稀鹽酸反應(yīng)，能全部溶解于稀鹽酸中；C錯(cuò)，此合金屬于鎂和鋁的混合物，鋁能與氫氧化鈉反應(yīng)，但鎂不能與氫氧化鈉反應(yīng)，此合金不能全部溶解于氫氧化鈉溶液中；D對(duì)，根據(jù)合金的特點(diǎn)：合金的硬度比它的成分金屬的硬度大，可知此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都大。2．下列不屬于新型合金材料的是()A．儲(chǔ)氫合金 B．形狀記憶合金C．不銹鋼 D．鎳鈷耐熱合金答案C3．下列有關(guān)廚房鋁制品的使用中，你認(rèn)為合理的是()A．盛放食醋B．燒煮開水C．用金屬絲擦洗表面的污垢D．用堿水洗滌答案B解析食醋中含有的醋酸呈酸性，能與鋁發(fā)生反應(yīng)而使其腐蝕；用金屬絲擦洗時(shí)會(huì)破壞鋁表面覆蓋的氧化鋁層，使鋁裸露在外繼續(xù)被腐蝕；而用堿水洗滌也同樣不行，因?yàn)殇X能跟堿反應(yīng)而被腐蝕。4．(2019·黑龍江牡丹江三中期末)稱取兩份鋁粉，第一份中加入足量的鹽酸，第二份中加入足量的NaOH溶液，若同溫同壓下放出相同體積的氣體，則兩份鋁粉的質(zhì)量之比為()A．2∶3B．1∶6C．1∶1D．3∶2答案C解析由鋁分別與HCl、NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，Al與H2的關(guān)系式都為2Al～3H2，同溫同壓下放出相同體積的氣體，需要鋁的質(zhì)量相等。5．合金是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)。(1)下列物質(zhì)不屬于合金的是(填字母，下同)。A．明礬B．硬鋁C．生鐵D．青銅(2)根據(jù)下表中四種金屬的熔、沸點(diǎn)：金屬NaCuAlFe熔點(diǎn)/℃97.810836601535沸點(diǎn)/℃883256724672750其中不能形成合金的是。①Cu與Na②Fe與Cu③Fe與Na④Al與NaA．①② B．①③C．①④ D．②④(3)鎂、鋁合金與鹽酸完全反應(yīng)后，加入過量的氫氧化鈉溶液，最后的結(jié)果是。A．沒有沉淀物生成B．只有氫氧化鋁沉淀生成C．只有氫氧化鎂沉淀生成D．有氫氧化鋁和氫氧化鎂沉淀生成答案(1)A(2)B(3)C解析(1)A屬于化合物；硬鋁中含鋁、銅、鎂等，生鐵中主要含鐵、碳，青銅中含有銅、錫等，它們都屬于合金。(2)當(dāng)一種金屬的熔點(diǎn)超過另一種金屬的沸點(diǎn)時(shí)，它們就不可能熔合在一起而形成合金。(3)Mg、Al都與鹽酸反應(yīng)，Mg(OH)2不溶于NaOH溶液，而Al(OH)3溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O。A組基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練題組一合金及其性能1．下列物質(zhì)中，不屬于合金的是()A．硬鋁B．黃銅C．鋼鐵D．水銀答案D解析硬鋁是鋁、銅、鎂、錳、硅形成的合金；黃銅是銅鋅合金；鋼是鐵碳合金；而水銀是純凈的汞單質(zhì)?！究键c(diǎn)】認(rèn)識(shí)合金【題點(diǎn)】認(rèn)識(shí)合金2．在日常生活中人們經(jīng)常使用的金屬材料大多數(shù)屬于合金，以下關(guān)于合金的敘述正確的是()①青銅是中國歷史上使用最早的合金②合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬熔點(diǎn)高③合金往往比各成分金屬的物理、化學(xué)或機(jī)械性能好④合金的性質(zhì)是各成分金屬性質(zhì)之和A．①③④ B．①③C．①② D．①②③④答案B解析合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬熔點(diǎn)低，合金的物理性質(zhì)與各成分金屬不同。【考點(diǎn)】合金的性質(zhì)【題點(diǎn)】合金的性質(zhì)、常識(shí)3．鈦和鈦的合金被譽(yù)為“21世紀(jì)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(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工，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，下列用途不切實(shí)際的是()A．用來作保險(xiǎn)絲B．用于制造航天飛機(jī)C．用來制造人造骨D．用于家庭裝修，制作鈦合金裝飾門答案A解析由于其熔點(diǎn)高，不適合作保險(xiǎn)絲，A錯(cuò)誤；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，不引起排斥反應(yīng)，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，作鈦合金裝飾門，D正確。題組二鋁和氧化鋁的性質(zhì)4．在空氣中鋁制品比鐵制品耐腐蝕的原因是()A．鋁的金屬活動(dòng)性比鐵弱B．鋁不與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C．鋁在空氣中易與氧氣反應(yīng)形成一層致密的氧化膜D．鋁的密度比鐵的密度小答案C解析鋁在空氣中易與氧氣反應(yīng)形成一層致密的氧化膜，對(duì)內(nèi)部金屬起到保護(hù)作用，因此在空氣中鋁制品比鐵制品耐腐蝕。【考點(diǎn)】鋁的性質(zhì)【題點(diǎn)】鋁的物理、化學(xué)性質(zhì)5．(2020·洛陽質(zhì)檢)鋁制器皿能夠盛放的物質(zhì)是()A．KOH溶液 B．濃硫酸C．NaOH溶液 D．稀硫酸答案B解析鋁制器皿表面含有氧化膜能阻止鋁繼續(xù)被氧化，這層氧化膜能溶解在強(qiáng)堿和強(qiáng)酸中，但不溶于濃硫酸和濃硝酸，所以答案是B。【考點(diǎn)】鋁的化學(xué)性質(zhì)【題點(diǎn)】鋁可以和酸、堿反應(yīng)6．鋁既能與稀硫酸反應(yīng)，又能與燒堿溶液反應(yīng)，下列說法不正確的是()A．兩個(gè)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)B．鋁與硫酸反應(yīng)時(shí)，硫酸做氧化劑C．鋁與燒堿溶液反應(yīng)時(shí)，氫氧化鈉做氧化劑D．兩個(gè)反應(yīng)都有氣體生成答案C解析鋁與硫酸溶液反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，鋁是還原劑，硫酸是氧化劑；鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，鋁是還原劑，水是氧化劑?！究键c(diǎn)】鋁的化學(xué)性質(zhì)【題點(diǎn)】鋁的化學(xué)性質(zhì)與氧化還原綜合考查7．除去鎂粉中的少量鋁粉，可選用的是()A．稀硫酸 B．氫氧化鈉溶液C．水 D．稀鹽酸答案B解析常溫下，稀硫酸、稀鹽酸與鎂、鋁都能發(fā)生反應(yīng)，水與鎂、鋁都不發(fā)生反應(yīng)，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)而鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，用氫氧化鈉溶液可以除去鎂粉中的少量鋁粉?！究键c(diǎn)】鋁的化學(xué)性質(zhì)【題點(diǎn)】鋁粉除雜8．某無色溶液放入鋁片后有氫氣產(chǎn)生，則在該溶液中下列離子一定可以大量存在的是()A．Na＋ B．Mg2＋C．H＋ D．COeq\o\al(2－,3)答案A解析該溶液能與鋁反應(yīng)放出氫氣，說明該溶液可能呈酸性，也可能呈堿性。Mg2＋、H＋不能在堿性溶液中大量存在，COeq\o\al(2－,3)不能在酸性溶液中大量存在?！究键c(diǎn)】鋁的化學(xué)性質(zhì)、離子共存【題點(diǎn)】鋁的化學(xué)性質(zhì)、離子共存題組三鋁與酸、堿溶液反應(yīng)的定量考查9．甲、乙兩個(gè)燒杯中分別盛有100mL4.0mol·L－1的鹽酸和100mL4.0mol·L－1NaOH溶液，向兩個(gè)燒杯中均加入5.4g鋁粉，在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比為()A．1∶1B．2∶3C．3∶2D．3∶1答案B解析甲、乙兩燒杯中含HCl、NaOH的物質(zhì)的量都為0.4mol，根據(jù)化學(xué)方程式：2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑可知，5.4g(即0.2mol)Al分別與鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，鹽酸不足量而NaOH過量，故Al與鹽酸反應(yīng)生成H20.2mol，與NaOH溶液反應(yīng)生成H20.3mol，其體積比為2∶3。【考點(diǎn)】鋁與酸、堿的反應(yīng)【題點(diǎn)】鋁與酸、堿反應(yīng)的定量計(jì)算10．我國高鐵、航空航天、手機(jī)制造等都已經(jīng)躋身世界一流水平，根據(jù)下列材料的應(yīng)用回答問題。應(yīng)用“復(fù)興號(hào)”高鐵車輪“鯤龍”水陸兩棲飛機(jī)零部件華為折疊手機(jī)屏幕用到的材料高速鋼鈦合金、鋁合金聚酰亞胺塑料(1)上述材料中屬于有機(jī)合成材料的是，屬于金屬材料的是(寫一種即可)。(2)飛機(jī)外殼用鈦合金、鋁合金的優(yōu)點(diǎn)是。(3)在對(duì)高鐵鋼軌中的縫隙進(jìn)行焊接時(shí)，常用鋁和氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成熔融狀態(tài)下的鐵和另一種氧化物。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，反應(yīng)基本類型是。答案(1)聚酰亞胺塑料高速鋼(或鈦合金或鋁合金)(2)耐腐蝕、輕、硬度大等(3)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3置換反應(yīng)解析聚酰亞胺塑料是一種有機(jī)合成材料，合金相對(duì)于成分金屬往往硬度更大，熔點(diǎn)低，更耐腐蝕?！究键c(diǎn)】認(rèn)識(shí)合金及用途【題點(diǎn)】認(rèn)識(shí)合金及用途B組綜合強(qiáng)化練1．(2019·南昌十中期末)下列變化不可能通過一步實(shí)驗(yàn)直接完成的是()A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3C．Al→AlOeq\o\al(－,2) D．AlCl3→Al(OH)3答案B解析Al(OH)3→Al2O3，氫氧化鋁受熱反應(yīng)生成氧化鋁和水，可以一步完成，A不符合題意；Al2O3→Al(OH)3，Al2O3難溶于水，應(yīng)先將Al2O3與酸反應(yīng)變成Al3＋或與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成AlOeq\o\al(－,2)后，然后加入弱堿或弱酸反應(yīng)生成Al(OH)3，不可以一步完成，B符合題意；Al和NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2，可以一步完成，C不符合題意；AlCl3→Al(OH)3，氯化鋁和氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁和氯化銨，可以一步完成，D不符合題意。2．氧化鋁的熔點(diǎn)很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩堝。下列操作不能在氧化鋁坩堝中進(jìn)行的是()A．加熱使膽礬失去結(jié)晶水B．加熱使高錳酸鉀分解C．加熱熔化燒堿D．加熱分解堿式碳酸銅答案C解析氧化鋁能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，用氧化鋁材料制作的坩堝不能加熱強(qiáng)酸、強(qiáng)堿?！究键c(diǎn)】氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)【題點(diǎn)】氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)3．下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是()A．鈉和冷水反應(yīng)：Na＋2H2O=Na＋＋2OH－＋H2↑B．金屬鋁溶于氫氧化鈉溶液：Al＋2OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋H2↑C．金屬鋁溶于鹽酸：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑D．鐵與稀硫酸反應(yīng)：Fe＋2H＋=Fe3＋＋H2↑答案C解析A、B項(xiàng)電荷不守恒，D項(xiàng)Fe只能被H＋氧化為Fe2＋?！究键c(diǎn)】離子方程式的書寫【題點(diǎn)】有關(guān)鋁的離子方程式的書寫4．下列說法中不正確的是()A．我國有豐富的稀土資源，要合理開采B．稀土金屬在自然界含量很少，只能用于生產(chǎn)合金C．稀土金屬用途廣泛，被稱為冶金工業(yè)的維生素D．稀土金屬元素的化學(xué)性質(zhì)極為相似答案B解析稀土金屬用途廣泛，它既可以單獨(dú)使用，也可用于生產(chǎn)合金。5．(2020·西安中學(xué)高一期末)將NaOH溶液逐滴加入用鹽酸酸化了的AlCl3溶液中，若用y軸表示Al(OH)3沉淀量，x軸表示NaOH溶液的體積，下列圖像正確的是()答案D解析由信息可知，x軸表示加入NaOH溶液的體積，y軸表示沉淀的量，則將氫氧化鈉溶液逐滴加入含有鹽酸的AlCl3溶液中，先發(fā)生NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，所以開始一段時(shí)間內(nèi)沒有沉淀生成，故C錯(cuò)誤；酸反應(yīng)完后發(fā)生：AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl、Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，所以會(huì)出現(xiàn)沉淀，然后隨堿的量增加沉淀又消失，故A錯(cuò)誤；且消耗的堿的量之比為3∶1，故B錯(cuò)誤，D正確。6．(2020·濟(jì)寧高一檢測(cè))等體積的鹽酸和苛性鈉溶液分別與兩份足量的鋁粉反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比為1∶3，則鹽酸和苛性鈉溶液的物質(zhì)的量濃度之比為()A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．2∶3答案A解析由2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑可知，產(chǎn)生氫氣的體積比為1∶3，需要鹽酸和氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比為1∶1，溶液的體積相同，故鹽酸和苛性鈉溶液的物質(zhì)的量濃度之比也為1∶1?！究键c(diǎn)】鋁與酸、堿反應(yīng)的定量計(jì)算【題點(diǎn)】鋁與酸、堿反應(yīng)的定量計(jì)算7．某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置測(cè)定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋁的相對(duì)原子質(zhì)量。(1)A中試劑為。(2)實(shí)驗(yàn)前，先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是。(3)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(4)若實(shí)驗(yàn)用的鋁鎂合金的質(zhì)量為ag，測(cè)得氫氣體積為bmL(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，B中剩余固體的質(zhì)量為cg，則鋁的相對(duì)原子質(zhì)量為。(5)實(shí)驗(yàn)過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，則測(cè)得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)。答案(1)氫氧化鈉溶液(2)除去鋁鎂合金表面的氧化膜(3)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(4)eq\f(33600a－c,b)(5)偏小解析鋁鎂合金中二者都與酸反應(yīng)，但鋁與堿反應(yīng)而鎂不與堿反應(yīng)，所以A中的試劑應(yīng)選擇氫氧化鈉溶液。鋁的相對(duì)原子質(zhì)量可利用產(chǎn)生的氫氣求解，M＝eq\f(m,n)＝eq\f(a－c,\f(b×10－3,22.4)×\f(2,3))＝eq\f(33600a－c,b)。如果在實(shí)驗(yàn)過程中未洗滌固體，則殘留物質(zhì)量偏大，鋁的質(zhì)量偏小，則測(cè)得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)結(jié)果偏小?！究键c(diǎn)】鎂、鋁的化學(xué)性質(zhì)，定量計(jì)算【題點(diǎn)】鎂鋁合金與酸的反應(yīng)及定量計(jì)算8．(2019·山西平遙中學(xué)高一期末)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，進(jìn)行甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)，三組實(shí)驗(yàn)各取30mL同濃度的鹽酸，加入同一種鎂鋁合金，產(chǎn)生氣體，有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：實(shí)驗(yàn)序號(hào)甲乙丙合金質(zhì)量/mg5107651020氣體體積/mL560672672(1)甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中，哪一組鹽酸是過量的，理由是。(2)鹽酸的物質(zhì)的量濃度為。(3)合金中Mg的物質(zhì)的量為，Mg、Al的物質(zhì)的量之比為。答案(1)甲甲組增加鎂鋁合金的質(zhì)量，生成氫氣的量增加，而乙組不能(2)2mol·L－1(3)0.01mol1∶1解析(1)對(duì)比甲、乙數(shù)據(jù)，合金質(zhì)量為765mg時(shí)生成的H2比甲中多，說明甲中鹽酸過量，對(duì)比乙、丙數(shù)據(jù)，加1020mg合金時(shí)H2的體積不變，說明加入765mg合金時(shí)鹽酸已完全反應(yīng)。甲組鹽酸過量，原因是甲組增加鎂鋁合金的質(zhì)量，生成氫氣的量增加，而乙組不能。(2)加入鎂鋁合金足量時(shí)，最多只能生成672mL的H2，說明鹽酸最多只能產(chǎn)生672mL的H2，氣體的物質(zhì)的量為eq\f(0.672L,22.4L·mol－1)＝0.03mol，根據(jù)化學(xué)方程式，可計(jì)算出HCl的物質(zhì)的量為0.03mol×2＝0.06mol，鹽酸的物質(zhì)的量濃度為eq\f(0.06mol,0.03L)＝2mol·L－1。(3)由于甲組中鹽酸是過量的，所以用甲組來計(jì)算，設(shè)Mg的物質(zhì)的量為x，Al的物質(zhì)的量為y，生成氣體的物質(zhì)的量為eq\f(0.56L,22.4L·mol－1)＝0.025mol，依題意得：24x＋27y＝0.510g，x＋eq\f(3,2)y＝0.025mol，兩式聯(lián)立，解方程組得x＝0.01mol，y＝0.01mol，所以Mg、Al的物質(zhì)的量之比為1∶1。課后篇素養(yǎng)形成合格考達(dá)標(biāo)練1.鈦和鈦的合金被譽(yù)為“21世紀(jì)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(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工,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(shí)際的是()A.用來作保險(xiǎn)絲B.用于制造航天飛機(jī)C.用來制造人造骨D.用于家庭裝修,作鈦合金裝飾門答案A解析鈦和鈦的合金密度小、可塑性好,因此可用于航天領(lǐng)域,B項(xiàng)正確;由于鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”,所以可以用來制造人造骨,C項(xiàng)正確;由于其密度小、可塑性好、易于加工,所以可用于家庭裝修,作鈦合金裝飾門,D項(xiàng)正確;由于其熔點(diǎn)高,不適合作保險(xiǎn)絲,A項(xiàng)錯(cuò)誤。2.等量鎂鋁合金粉末分別與下列四種過量物質(zhì)充分反應(yīng),放出氫氣最多的是()A.NaOH溶液 B.稀硫酸C.蔗糖溶液 D.NaCl溶液答案B解析Mg、Al與蔗糖溶液、NaCl溶液不反應(yīng),只有Al與NaOH溶液反應(yīng),Mg、Al與稀硫酸均發(fā)生反應(yīng)放出氫氣。3.用銅鋅合金制成的黃銅制品常被誤認(rèn)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(cè)定密度 D.高溫灼燒答案A解析銅鋅合金制成的黃銅放入鹽酸中,質(zhì)量減小,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(cè)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。4.如圖所示的實(shí)驗(yàn)中,投入鋁片后()A.①中產(chǎn)生氣泡,②中不產(chǎn)生氣泡B.①和②中都不產(chǎn)生氣泡C.①和②中都產(chǎn)生氣泡,①中是H2,②中是O2D.①和②中都產(chǎn)生氣泡,且都是H2答案D解析Al與NaOH溶液和鹽酸均反應(yīng)生成H2。5.除去MgO中的Al2O3可選用的試劑是()A.NaOH溶液 B.硝酸C.濃硫酸 D.稀鹽酸答案A解析Al2O3為兩性氧化物,可溶于NaOH溶液中,而MgO不溶解,過濾即可得到MgO。6.某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示:物質(zhì)熔點(diǎn)/℃密度硬度(金剛石為10)導(dǎo)電性(銀為100)某合金25003.007.42.3鐵15357.864.517還知該合金耐腐蝕、強(qiáng)度大。從以上性能看,該合金不適合做()A.導(dǎo)線 B.門窗框C.爐具 D.飛機(jī)外殼答案A解析該合金與鐵相比導(dǎo)電性差,不適合做導(dǎo)線;做門窗主要是利用合金的硬度大和耐腐蝕;做爐具主要利用其熔點(diǎn)高和耐腐蝕;做飛機(jī)外殼則主要是利用其硬度大和密度小的性質(zhì),B、C、D項(xiàng)與該合金性質(zhì)相符。等級(jí)考提升練7.(雙選)金屬Ti(鈦)是一種具有許多優(yōu)良性能的較為昂貴的金屬,鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室探究Ti、Mg、Cu的活動(dòng)性順序。他們?cè)谙嗤瑴囟认?取大小相同的三種金屬薄片,分別投入等體積等濃度的足量稀鹽酸中,觀察現(xiàn)象如下:金屬TiMgCu金屬表面現(xiàn)象放出氣泡速率緩慢放出氣泡速率快無變化下列有關(guān)三種金屬的說法正確的是()A.三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是Mg、Ti、CuB.若鈦粉中混有Mg,提純Ti時(shí)可用稀鹽酸除去MgC.用Ti從CuSO4溶液中置換出Cu是工業(yè)制取Cu的很好途徑D.Cu和稀鹽酸不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)答案AD解析Ti在鹽酸中比Mg放出氣泡的速率小,說明Ti的金屬活動(dòng)性比Mg弱,Cu在鹽酸中無變化,故Cu的金屬活動(dòng)性最弱,A正確;由于Ti、Mg均能與稀鹽酸反應(yīng),故不能用此法提純混有Mg的金屬鈦,B不正確;Ti是較為昂貴的金屬,用Ti制取Cu成本太高,C不正確;Cu在金屬活動(dòng)性順序中排在H的后面,所以Cu不與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng),D正確。8.(2020陜西咸陽高一檢測(cè))下列說法不正確的是()A.我國最早使用的合金是由銅鋅合金制成的青銅器B.儲(chǔ)氫合金是一類能大量吸收H2,并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料C.一般汽車配件中的發(fā)動(dòng)機(jī)使用的是密度小、強(qiáng)度大且耐腐蝕的鋁合金材料D.鈦合金、形狀記憶合金、耐熱合金以及儲(chǔ)氫合金都屬于新型合金答案A解析青銅是銅錫合金,是我國使用最早的合金,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;儲(chǔ)氫合金能夠大量吸收氫氣,并與氫氣結(jié)合成金屬氫化物,選項(xiàng)B正確;鋁合金材料密度小、強(qiáng)度大且耐腐蝕,適合制造發(fā)動(dòng)機(jī),選項(xiàng)C正確;鈦合金、形狀記憶合金、耐熱合金以及儲(chǔ)氫合金都屬于新型合金,選項(xiàng)D正確。9.(雙選)某無色溶液放入鋁片后有氫氣產(chǎn)生,則在該溶液中下列離子一定可以大量存在的是()A.Na+ B.Mg2+ C.Cl- D.CO答案AC解析該溶液能與鋁反應(yīng)放出氫氣,說明該溶液可能呈酸性,也可能呈堿性。Mg2+不能在堿性溶液中大量存在,CO310.下列說法不正確的是()A.鈉和鉀的合金可用于快中子反應(yīng)堆做熱交換劑B.氧化鎂(熔點(diǎn)2800℃)是優(yōu)良的耐高溫材料C.鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物,可做儲(chǔ)氫材料D.2.4g鎂在足量的氧氣中燃燒,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA答案D解析2.4g鎂的物質(zhì)的量為2.4g24g·mol-1=0.1mol,MgMg2+,故0.1mol鎂與11.所謂合金,就是不同種金屬(也包括一些非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物,根據(jù)下列四種金屬的熔、沸點(diǎn):金屬NaCuAlFe熔點(diǎn)/℃97.510836601535沸點(diǎn)/℃883259522003000其中不能形成合金的是()A.Cu和Al B.Fe和CuC.Fe和Na D.Al和Na答案C12.在天平的左右兩個(gè)托盤上放有兩個(gè)燒杯,兩個(gè)燒杯中分別盛有鹽酸和氫氧化鈉溶液,天平處于平衡狀態(tài),當(dāng)分別向兩燒杯中加入等質(zhì)量的鋁(酸和堿都是足量的)充分反應(yīng)后,天平()A.保持平衡 B.左高右低C.左低右高 D.無法確定答案A解析等質(zhì)量的Al與鹽酸、NaOH溶液完全反應(yīng)生成的H2質(zhì)量相同,故反應(yīng)后兩燒杯的質(zhì)量仍然相等。13.在一個(gè)鋁制的易拉罐內(nèi)充滿CO2氣體,然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH溶液,立即用膠布密封罐口。經(jīng)過一段時(shí)間后,罐壁內(nèi)凹而癟,再過一段時(shí)間后,癟了的罐壁重新鼓起來。(1)罐壁內(nèi)凹而癟的原因是,離子方程式為。

(2)罐再鼓起來的原因是,離子方程式為。

答案(1)CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2CO3、H2O,使得罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)2OH-+CO2CO32-+H(2)過量的NaOH與鋁罐反應(yīng)生成H2,使罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2解析在易拉罐內(nèi)充入CO2后加入足量NaOH溶液,會(huì)發(fā)生反應(yīng)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,而使罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小