第3章·第09讲·金属材料及合金

1、考点考点1 合金及合金的用途合金及合金的用途 例例1 所谓合金必须是()通过熔合而成由两种或两种以上金属或金属与非金属组成耐腐蚀耐高温具有金属的特征铸造性能良好 A B C DC 【解析】 合金是指金属跟金属或金属与非金属所熔合而成的具有金属特性的物质，合金一般由各组分熔合成液体，再经冷凝而制得，合金的基本元素是金属，故具有金属的特征，不同的合金性能不同，用途也不一样。解题关键是了解合金的组成、性质。 【点评】要把握合金概念的几个特征性质，如熔点、硬度等。 考点考点2 金属的冶炼金属的冶炼例例2 金属热还原法广泛用于冶金过程中。用金属A(或其合金)作还原剂在高温下将另一种金属B的化合物还原以制

2、取金属B(或其合金)的方法，通常是按还原剂来命名。(1)用铝作还原剂生产金属铬，称为铝热法，化学方程式_。(2)用硅作还原剂还原V2O3冶炼钒，称为硅热法，化学方程式为_。 2Al+Cr2O3 2Cr+Al2O3 2V2O3+3Si 3SiO2+4V 硅(特别是硅铁)的价格比铝低，所以硅热还原法在铁合金及某些金属的生产中占有重要地位。但硅的还原能力不如铝，为使硅热还原更易进行，常加入CaO作熔剂。试分析加入CaO的作用：_ 。 因为Si与V2O3反应产生的SiO2熔点高，不利于反应的继续进行，加入CaO与生成的SiO2反应：CaO+SiO2 CaSiO3，使上述反应更易进行(3)试写出克劳尔(

3、W.J.Kroll)法用镁热还原TiCl4生产海绵钛的方程式：_。TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2 【点评】 根据金属活泼性分类记住几种冶炼方法。 要区分合金与一般混合物。合金是一种组成、结构和性质都特殊的金属与金属(非金属)的混合物，有相对固定的熔点。1.2000年5月，保利集团在香港拍卖会上以3000多万港元购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器时间久容易出现铜绿，其主要成分是Cu2(OH)2CO3，这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉，下列对其原因的分析，最可能的是( )A它们的表面上都镀上了一层耐腐蚀的黄金B环境污染日趋严重，它们表面的

4、铜绿被酸雨溶解洗去C铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化D它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金D 【解析】 铜铸的国宝是两百多年前制成的，当时没有使用电，更不可能有电镀工艺，故A不可能；酸能与铜绿反应，但文物一般放在室内，故B错；铜的金属活动性比氢小，但长期放在空气中，易生成铜锈。故选D。提示：铜在空气中，表面生锈生成碱式碳酸铜，反应方程式为：2Cu+CO2+O2+H2O=Cu2(OH)2CO32.将10 g铁碳合金放入O2中高温灼烧，反应后的气体通入过量石灰水中得沉淀1.4 g，则此铁碳合金是( ) A生铁 B高碳钢 C中碳钢 D低碳钢B【解析】 由C+O2 CO2 点燃 即m(C)=(1

5、.4 g/100 g)12=0.168 g 合金中碳的质量分数为： (0.168 g/10 g)100%=1.68%， 所以此铁碳合金是高碳钢。铁合金含碳量的测定方法：将铁合金在高温条件下灼烧，用澄清石灰水吸收生成的CO2，测得白色沉淀CaCO3的质量可求出铁合金中碳的质量。3.合金是不同金属(也包括非金属)在熔化状态下形成的一种具有金属特性的熔合物，据表中所给数据，不能形成合金的一组是(双选)( )BDFeCuZnAgAuW熔点()1535 1083 419.5 960.8 1063 3380沸点()3000 25959072212 2707 5627A.Fe、Cu BZn、AgCAg、Au

6、 DZn、W4.下列有关金属及其合金的说法不正确的是( )BA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】 生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次降低，故B项错。5.铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是( )A一定条件下，铁粉可与水蒸气反应B不锈钢是铁合金，只含金属元素C铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应D在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀A 【解析】 本题考查了常见金属铁及其合金、金属腐蚀的有关知识。铁是一种较活泼的金属单质，在高温的条件下可以与水蒸气

7、反应，A为正确选项；不锈钢是由普通钢中加入铬、镍等多种元素炼成的钢材，里面含有C元素，B不正确；C项由金属活动顺序表铁在氢的前面，能与盐酸反应，铁合金主要成分是铁，能与盐酸反应，C不正确；金属的腐蚀与金属的活泼性有关，越活泼，越易被腐蚀，因此D项不正确。6.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是(双选)( )A锡青铜的熔点比纯铜高B在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用C锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程BC 【解析】 合金的熔点一般比各组分的熔点要低，所以锡铜合金的熔点比

8、纯铜低，A错误；Sn与Cu形成原电池，因Sn比Cu金属活泼性强，所以Sn作负极，Cu作正极，Sn对Cu起到保护作用，B正确；合金在潮湿环境下，可以发生电化学腐蚀，比干燥环境腐蚀要快，C正确；电化学腐蚀同样属于化学反应过程，D错误。7.将不同质量的某均匀铁铜合金分别加入到相同浓度200 mL稀硝酸中，充分反应后，在标准状况下生成NO的体积与剩余金属的质量见下表(设硝酸的还原产物只有NO)。 实验编号合金质量/gm15.287.9210.5613.20剩余金属质量/g000.963.846.48NO体积/LV1=0.448V2V3V4V5=1.792试通过计算填空：(1)写出实验中发生的离子反应方程式：_。 2323Fe2NO8H3Fe2NO4H O 7.将不同质量的某均匀铁铜合金分别加入到相同浓度200 mL稀硝酸中，充分反应后，在标准状况下生成NO的体积与剩余金属的质量见下表(设硝酸的还原产物只有NO)。 实验编号合金质量/gm15.287.9210.5613.20剩余金属质量/g000.963.846.48NO体积/LV1=0.448V2V3V4V5=1.792(2)硝酸的物质的量浓度为_ ；(3)通过计算确定合金中铁铜的物质的量之比为多少？(4)通过计算确定实验中剩余的金属成分是什么？