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合金材料

庆云一中 李世强

课程标准解读
课标要求
1. 认识合金在人类生产生活中的作用。
2. 掌握各合金在物理、化学或机械性能方面优于各成分金属，并可进行有关合金的计算。
学习目标
1. 掌握合金的概念，了解几种常见合金的用途。
2. 掌握合金与组分金属在性质上的差别，即合金的特点。
3. 能够根据合金中各组分的化学性质，熟练解答有关合金方面的计算题。
知识再现
知识点1
1. 合金的概念：
（合金属于混和物）。
2. 合金的特点（与组分金属相比较）
a. 熔点:
b. 硬度:
c. 导电性和导热性：合金的导电性和导热性比纯金属低得多。
d. 化学性质：有些合金的化学性质与组分金属也不尽相同。（如纯铁与钢铁和不锈钢比较）
3. 常见合金的组分及用途
a. 铝合金(主要是镁铝合金)的用途
b. 铁合金：钢铁和不锈钢
c. 铜合金：黄铜和青铜
d. 钾钠合金的用途
e. 汞合金(了解):
知识点2. 有关合金的计算
解题思路:
1. 根据合金中各组分金属在化学性质上的差异性写出相应方程式。
2. 依据题目所求，设出适当的未知数。
3. 结合题意和有关方程式，列方程并求得未知数。
典型问题分析
例1.碱金属（如锂、钠、钾、铷铯等）溶于汞中可形成良好的还原剂“汞齐”取7克某碱金属的汞齐（某碱金属与贡组成）与水作用得到0.2克氢气，并得到1升密度为ρg/cm³的溶液，则溶液中溶质的质量分数可以是( )
A. 0.8/ρ% B. 0.48/ρ % C. 0.2/ρ % D. 0.7/.ρ %
解析：汞不能与水反应，碱金属M能与水反应。

设碱金属为M,其质量为x,相对原子质量为a
2M + 2H2O 2MOH+ H2↑
2a 2
x 0.2g
2a::2=x:0.2g x=0.2a g
∵ x=0.2a g<7g ∴a<35, 则M可能为Li或Na,经计算得出结果 AB
例2.一块合金12g，与足量盐酸反应时生成11.2LH2（标况），符合上述情况的合金是 （ ）
A. Mg-Cu B. Mg-Al C.Al-Zn D. Fe-Zn
解析：由题意知，生成0.5molH2 需合金12 g，而生成0.5 molH2 X需下列单一金属的质量分别为Mg 12g, Al 9g, Fe 28g, Zn 32.5g, 而生成0.5 molH2 需单一金属的质量必定一个小于12g,一个大于12g,故答案为C项。
夯实双基
1.用于制造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
2.下列关于合金的说法正确的是 （ ）
A. 合金是一种金属和一种非金属熔合成的物质。
B. 合金的化学性质一般优于它的各成分的化学性质。
C. 一般地说合金的熔点比它的各成分金属的熔点都高。
D. 合金有金属光泽，能导电，能导热，即具有金属特性的物质。
3. 下列各物质是纯净物的是 （ ）
A.黄铜 B.水玻璃 C.水银 D.漂白粉
4. 下列关于合金用途说法正确的是（ ）
A. 钾钠合金比热容高而被用于核反应堆的冷却剂。
B. 由于黄铜比纯铜便宜，因此常被用作金属导线。
C. 硬铝的强度比纯铝大，因此更适于制成输电线。
D. 纯铁的机械性能比钢和铁都好，但由于冶炼成本较高，因此在实际生产生活中应用较少。
5. 以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）
A. 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易生锈。
B. 生铁比纯铁容易生锈。
C. 铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈。
D. 银质奖牌( 纯银制成)久置后表面变暗。
6. 下列对合金的理解正确的是（ ）
A. 两种或两种以上的金属构成的物质一定是合金。
B. 合金为纯净物，如铁和钢。
C. 合金是具有金属特性的物质。
D. 两种或两种以上金属（或金属与非金属）组合而成的物质是合金。
7. 铝对大脑发育有不良影响，厨具中铝制品已逐步被不锈钢代替，不锈钢的组成为（ ）
A.含镍铬的合金 B.含硅锰的合金
C.含铬钨的合金 D.普通钢表面镀镍
8.下列说法正确的是（ ）
A. 由于不锈钢耐酸碱腐蚀，因此可用不锈钢器皿盛放酸或碱。
B. 由钢铁比纯铁更易被腐蚀，我们可以知道合金比组分金属化学性质更活泼。
C. 由于纯铝机械性能不太好，因此我们我们日常生活中用到的铝制品都是用铝合金制成的。
D. 两金属组成的合金的密度一般处在两金属密度之间。
9..某合金20g，与足量氯气反应时，固体增重35.5g.同量该合金与足量稀盐酸反应时，产生11.2LH2（标况），则合金可能是（ ）
A. Mg-Al B. Al-Fe C. Mg-Zn D.Cu-Zn
10.由锌、铁、铝镁四种金属中的两种组成的10g合金与足量盐酸反应，反应后生成的氢气在标准状况下的体积为11.2L。则合金中一定含有的金属是（ ）
A.锌 B.铁 C .铝 D.镁
11.一定量的镁铝合金放入足量的盐酸中可收集到一定体积的氢气，将等质量的该合金放入足量的氢氧化钠溶液中充分反应后，收集到同条件的氢气是合金与盐酸反应时的一半，则合金中镁的质量分数为（ ）
A.42.9% B.57.1% C.46.3% D.51.6%
12.将铁铝的合金溶于过量盐酸中，通入足量氯气，再加入过量的氢氧化钠溶液，最后溶液中大量存在的离子是（ ）
A. Na+ Fe2+ Cl- [Al(OH)4]- B.Na+ Fe3+ Cl- OH--
C. Na+ Fe3+ Cl- [Al(OH)4]- D. Na+ Cl- OH- [Al(OH)4]
13.有一块质量为10.2g的镁铝合金，将它溶于500ml的4mol/L的盐酸中，若要使沉淀质量达到最大值，则需加入2mol/L的NaOH溶液体积为（ ）
A．500ml B.100ml C.1000ml D.1500ml
14.镁、铝、铁3种金属组成的合金与足量的稀硫酸充分反应，在标准状况下得到H22.8L，则合金中3种金属的物质的量之和可能为（ ）
A0.25mol .B.0.10mol C.0.15ml D0.20mol
15.取某钢样粉末3.00g放在氧气中充分灼烧,并使反应后的气流通过足量的140Ba(OH)2溶液,得到0.500g沉淀物
(1) 铁在氧气中燃烧的化学方程式是
产生的气体通过140Ba(OH)2溶液的反应方程式为
(2)此钢样里含碳的质量分数为
16.某铝合金中含镁铜硅为了测定该合金中铝的含量有人设计如下试验
(1)取样品ag,称取时 使用的仪器名称为 .
(2)将样品溶于足量稀盐酸中,过滤,滤液中主要含有 滤渣中含有 在溶解过滤时使用的仪器有

(3)往滤液中加入足量NaOH溶液,过滤,写出该步操作中有关的离子方程式

(4)在第(3)步的滤液中通入足量CO2,过滤,将沉淀用蒸馏水洗涤数次后,烘干并灼烧至质量不再减少为止,冷却后称量质量为bg,有关的化学方程式

(5)计算该样品中铝的质量分数的表达式为
(6)若第(3)步中加入的NaOH溶液不足时会使测定的结果 (“偏高” “偏低” “不影响”)若第(4)步对沉淀的灼烧不充分时,会使测定的结果 (“偏 高” “偏低” “不影响”)若第(4)步中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时,会使测定的结果
(“偏高” “偏低” “不影响”)
17.一定量的铝铁合金与300ml2mol/LHNO3完全反应生成3.36L NO(标准状况)和三价铁盐铝盐等,使铝铁元素完全沉淀下来,则所加入3mol/LNaOH溶液的体积是多少?
18.将一定量的黄铜(铜锌合金)粉末分为两等份,分别与足量的盐酸和足量的浓硝酸反应,放出气体分别为2.24L和8.96L(不考虑气体的挥发),求该合金的质量.
能力提高
1.质量为4.1g的铝硅合金与足量NaOH溶液反应，生成的氢气在标准状况下体积为5.6L，则合金中铝与硅的物质的量之比为（ ）
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.3:1
2.下列各合金4g和足量的稀硝酸反应，放出的NO在标准状况下体积为2.24L，其中可能的是（ ）
A.Zn-Fe B.Mg-Zn C.Al-Mg D.Cu-Fe
3.下列各合金的质量相同，分别与足量的盐酸反应，在相同条件下产生的氢气体积也相同，则其中锌的含量最多的是（ ）
A.锌和镁 B.锌和铝 C.锌和铁 D.锌和钠
4.有一铁铜合金，加入一定量的稀硝酸，反应后向溶液中加入少量的KSCN溶液，发现溶液变为血红色，根据此现象可知（ ）
A. 溶液中一定存在Fe3+ B. 合金可能全部溶解。
C.溶液中一定存在 Fe2+ D.溶液中一定不存在Fe2+
5.有一镁铝合金ag ,取一半与足量盐酸反应放出V1LH2，取另一半与足量NaOH溶液反应放出氢气V2L（气体体积均在标准状况下测定）。则合金中镁和铝的质量比是
6.为了测定某铜银合金的成分，将30.0 g合金溶于80 ml13.5molL-1的浓硝酸中，待合金完全溶解后，收集到气体6.72L（标准状况），并测得溶液的体积仍为80 ml，试计算：（1）被还原的硝酸的物质的量。（2）合金中银的质量分数。
7.有一块质量为 mg的钠铝合金，放入适量水中完全反应共生成 nL气体（标准状况），试求合金中钠的质量。
8.在标准状况下进行下列实验：甲乙丙各取300ml同浓度的盐酸，加入不同质量的同一镁铝合金粉末，有关数据如下：
实验序号
甲
乙
丙
合金质量（mg）
510
765
918
气体体积（ml）
560
672
672
（1） 盐酸的物质的量浓度是多少？ （2）求合金中镁的质量分数。
（3）在丙实验之后，还需向容器中加入1.00molL-1的NaOH溶液多少毫升才能使剩余合金全部溶解？
9.为测定某镁铝合金的成分，取14.7g合金完全溶于500ml3mol/L的硫酸中，现加入400ml8molL-1的NaOH溶液充分反应，得到白色沉淀。
（1） 若只有一种沉淀，试确定合金中镁的质量分数的范围。
（2） 若沉淀的质量为26.3g，则镁的质量分数为多少？
10.有某镁铝合金，用一定硫酸溶解后，再滴加NaOH溶液，所加NaOH溶液体积与生成沉淀质量的关系如图所示，则合金中镁的质量分数为多少？

高考聚焦
1（2000年广东）.把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液，过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末仍为ag，则原合金中铁的质量分数为（ ）
A. 70% B.52.4% C.47.6% D.30%
2.（1999年上海）. 用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是（ ）
A.测定密度 B.放入硝酸中 C.放入盐酸中 D.观察外观

答案 （夯实双基）1.A 2.D 3.C 4. A 5.D 6.C 7.A 8..D 9..C 10..C 11.B 12.D 13.C 14.B 15.（1）3Fe+2O2Fe3O4 CO2+140Ba(OH)2====140BaCO3↓+H2O
(2)1% 16..(1)托盘天平（2）AlCl3 MgCl; Cu Si; 烧杯 玻璃棒 漏斗 带铁圈的铁架台（3）Mg2++OH-====Mg(OH)2↓ Al3++3OH-====Al(OH)3↓
Al(OH)3+ OH-==== [Al(OH)4]- (4) [Al(OH)4]-+CO2+====HCO3-+ Al(OH)3↓
(5)×100% (6)偏低、偏高、偏高 17 150ml 18. 37.7g
能力提高 1.B 2.B 3.B 4.A 5.4(V1-V2):3V1 6.0.3mol 36% 7.(1)铝过量时为0.513ng（2）铝完全反应时为（1.64m-1.32）g 8.(1)2mol/L (2)47.1% (3)78ml
9.(1)63.3%