1、第9讲用途广泛的金属材料1合金与纯金属制成的金属材料相比，合金的优点是()合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大一般地，合金的熔点比它的各成分金属的熔点更低改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金合金比纯金属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛ABC D2合金具有优良的机械性能，用途广泛。下列物质属于合金的是()A铜B钢 C金刚石D石英3下列物质不属于合金的是()A生铁B金属铝 C不锈钢D青铜42012威海一模 下列关于铜的说法正确的是()A铜在干燥的空气中和在潮湿的空气中存在的形态相同B相同质量的铜分别与足量的氯气、硫完全反应，失去的电子数相同C相同物质的量的浓硫酸分别与
2、足量的铜和氧化铜反应，生成硫酸铜的量相同D相同质量的铜分别与足量的稀硝酸、浓硝酸完全反应，生成气体的物质的量不同52012江西九校联考 “十二五”(20112015年)末期，随着铁路的建设发展，一票难求的情况将从根本上得到改观，或者说将成为历史。下列有关说法中正确的是()A铁路建设所需的大量水泥属于新型无机非金属材料B铁路勘探时常用太阳能电池提供能量，太阳能电池是原电池C铁轨焊接时常用到铝热反应，铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化D工业上铁、金的冶炼均采用热还原法6制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁
3、粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是()A烧杯中有铜无铁 B烧杯中有铁无铜C烧杯中铁、铜都有 D烧杯中铁、铜都无7(双选)下列关于金属的叙述中正确的是()A常温下所有的金属都是固态B金属具有导电、导热和延展性C金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性D金属元素大多数以化合态存在于自然界8(双选)下列说法不正确的是()A青铜是我国使用最早的合金B生铁是合金，钢是纯铁C生铁的熔点比纯铁高D合金的硬度一般比它各成分金属大9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铁的纯度高，所以熔点变低B形成了铁碳合金，所以熔点变低C合金
4、的熔点高于它的成分金属D生铁在高炉内熔化的过程中发生了化学变化10把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，再加入过量NaOH溶液。过滤析出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色的粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为()A70%B52.4% C47.6%D30%11按要求完成下列反应的化学方程式：(1)铜和浓硫酸在加热条件下的反应：_；(2)将氯气通入冷的消石灰中制取漂白粉：_；(3)铝与NaOH溶液反应：_；(4)在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时，产生的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色。试写出上述变化的化学方程式：_。12(1)除去下表各溶液中含有的少量杂质(括号内)，填写下
5、表：各物质的溶液(杂质)除去杂质所需试剂离子方程式Na2CO3(NaHCO3)FeCl2(FeCl3)Fe(Al)SiO2(CaCO3)(2)向FeCl3溶液中加入a g铜粉，搅拌使之全部溶解，再向其中加入b g铁粉，充分反应后过滤得滤渣c g，若已知abc，则c g滤渣是_。溶液中存在的主要阳离子是_。13某校化学研究性学习小组在学习了金属的知识后，探究Cu的常见化合物性质。过程如下：(常见含铜元素物质及颜色：铜红色；氧化铜黑色；氧化亚铜红色)提出问题在周期表中，Cu、Al位置接近。Cu不如Al活泼，Al(OH)3 具有两性，Cu(OH)2也具有两性吗？通常情况下，2价Fe的稳定性小于3价F
6、e，1价Cu的稳定性也小于2价Cu吗？实验方案(1)解决问题需用到的药品有CuSO4溶液、_(填试剂)，同时进行相关实验。(2)解决问题的实验步骤和现象如下：取98 g Cu(OH)2 固体，加热至80100 时，得到黑色固体粉末，继续加热到1 000 以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A的质量为72 g，A的化学式为_。向A中加入过量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在。实验结论(1)Cu(OH)2具有两性。证明Cu(OH)2具有两性的实验现象是_。(2)根据实验方案(2)，得出的1价Cu和2价Cu稳定性大小的结论是：高温时_；在酸性溶液中_。14某些铁、铝制
7、品的表面常生成一层氧化物，其主要成分分别是氧化铁、氧化铝。请回答：(1)两种氧化物均能与盐酸反应，生成的两种盐的化学式分别为_、_。向这两种盐的溶液中分别滴加足量氢氧化钠溶液，可观察到：其中一种溶液中的现象是先产生白色沉淀，然后白色沉淀逐渐消失；另一种溶液中的现象是_(填序号)。产生白色沉淀产生红褐色沉淀产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色(2)铝与氧化铁的反应可用于焊接钢轨，其反应的化学方程式为_。15A是一种红棕色金属氧化物，B、D是金属单质，J是一种难溶于水的白色化合物，受热后容易发生分解。图K91(1)写出下列物质的化学式：A_，H_，E_，J_。(2)按要求写方程式：C转化为
8、I的离子方程式：_。B也可以直接转化为I，写出此转化的离子方程式：_。F在空气中转化为G的化学方程式：_。D可以与水蒸气在高温条件下反应，写出此反应的化学方程式：_。16蓝铜矿又名石青，可作为铜矿石来提炼铜，也用作蓝颜料，质优的还可制作成工艺品。某同学为探究其组成和提炼铜设计了以下实验：将一定质量的蓝铜矿加热，使其分解，待其完全分解后，观察到反应过程中有无色液滴生成，并收集到2.24 L(标准状况)干燥无色、无味气体A，该气体能使澄清的石灰水变浑浊。将中分解后所得固体加入稀盐酸，得到蓝色溶液。在蓝色溶液中加入过量的某金属粉末B，待反应完全后，过滤，得到固体和浅绿色滤液。将中过滤所得固体加过量的
9、稀盐酸溶解，过滤，洗涤，干燥，得到固体9.6 g。为回收并保存试剂，该同学将步骤和步骤中滤液合并，并向其中加入少量B。(1)步骤中气体A的电子式为_。(2)某同学为检验步骤所得滤液中的金属离子是否被氧化，可选用的最佳试剂为_。(3)实验中多次加入稀盐酸，步骤和步骤中需加入过量稀盐酸，其目的是_。(4)写出步骤中检验固体是否洗涤干净的方法_。(5)步骤中加入B的目的是(用离子方程式表示)_；合并后的滤液中还含有少量的盐酸，也有利于试剂的保存，其原因是(用离子方程式表示和文字说明)_。(6)蓝铜矿的化学式为_。1A2B解析 铜是金属单质、金刚石是非金属单质，石英(SiO2)是氧化物，而钢是碳与铁的
10、合金，故选B。3B解析 生铁是由铁、碳等元素组成的合金，不锈钢是由铁、铬等元素组成的合金，青铜是由铜、锡等元素组成的合金。4D5C解析 A项，铁路建设所需的大量水泥属于传统无机非金属材料；B项，太阳能电池是把光能转化为电能，而原电池是把化学能转化为电能；D项，工业上铁的冶炼采用热还原法，金的冶炼采用富集法，属于物理方法。6B解析 铁的还原性比铜强，FeCl3首先氧化Fe；只有Fe反应完后，剩余的FeCl3才能再氧化Cu。故烧杯中有铁无铜是不可能的。7BD解析 水银是液体，故A错；亚铁离子既有氧化性又有还原性，故C错。8BC解析 钢也是合金，故B错；合金的熔点一般比它各成分金属低，故C错。9B解
11、析 铁的纯度越高，熔点越高，故A错；合金的熔点一般低于它的成分金属，故C错；铁熔化是物理变化，故D错。10A解析 以合金为研究对象，m(Fe)m(Al)a g，以红棕色Fe2O3粉末为研究对象，m(Fe)m(O)a g，根据铁元素守恒、等效替换原则可知，原合金中铁的质量分数等于Fe2O3中铁的质量分数，即w(Fe)100%70%，故选A。11(1)Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O(2)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(3)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(4)FeSO42NaOH=Fe(OH)2Na2SO4，4Fe(OH)2O22H2O=
12、4Fe(OH)312(1)除去杂质所需试剂离子方程式氢氧化钠溶液HCOOH=COH2O铁粉2Fe3Fe=3Fe2氢氧化钠溶液2Al2OH2H2O=2AlO3H2盐酸CaCO32H=Ca2CO2H2O(2)CuFe2、Cu2解析 (1)根据除杂不引入新杂质等原则，碳酸氢钠与适量氢氧化钠中和可得碳酸钠溶液，FeCl3与过量铁粉反应后过滤可得氯化亚铁溶液，杂质Al与过量氢氧化钠溶液反应后过滤可得铁单质，杂质CaCO3与过量盐酸或硝酸反应后过滤可得二氧化硅固体；(2)铜粉与过量的氯化铁溶液反应生成氯化铜和氯化亚铁溶液，铁粉与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁溶液，过量铁粉与氯化铜溶液反应生成铜单质和氯化亚铁溶
13、液，则滤渣是Cu，溶液中存在的阳离子是Fe2、Cu2。13实验方案(1)盐酸和NaOH溶液(2)Cu2O实验结论(1)Cu(OH)2既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液(2)1价Cu比2价Cu稳定2价Cu比1价Cu稳定解析 实验方案(1)盐酸和氢氧化钠溶液是检验氢氧化铝具有两性的试剂，由此类推，先向硫酸铜溶液中加入适量氢氧化钠溶液，得到的悬浊液一分为二，向其中一份滴入足量盐酸，另一份滴入足量氢氧化钠溶液，观察沉淀是否都溶解，即可解决问题；(2)氢氧化铜热分解为氧化铜和水，氧化铜热分解为氧化亚铜和氧气，根据铜守恒可知A为氧化亚铜。实验结论(1)氢氧化铝既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液，说明氢氧化铝具
14、有两性，则证明Cu(OH)2具有两性的实验现象是Cu(OH)2既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液；(2)高温时氧化铜分解为氧化亚铜，说明1价Cu比2价Cu稳定；氧化亚铜在酸性溶液中转化为铜离子、铜和水，说明2价Cu比1价Cu稳定。14(1)FeCl3AlCl3 (2)2AlFe2O32FeAl2O3解析 (1)氧化铁是碱性氧化物，能溶于盐酸生成氯化铁和水，氧化铝是两性氧化物，也能溶于盐酸生成氯化铝和水；氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液时先生成氢氧化铝沉淀，由于该沉淀是两性氢氧化物，能溶于过量氢氧化钠溶液中，所以白色沉淀逐渐溶解；氯化铁溶液中滴加足量氢氧化钠溶液时生成红褐色沉淀，且不溶于过量氢氧化钠溶
15、液中，故选；(2)铝热反应适合焊接钢轨。15(1)Fe2O3AlCl3FeCl2Al(OH)3(2)Al2O32OH=2AlOH2O2Al2OH2H2O=2AlO3H24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)33Fe4H2O(g)Fe3O44H2解析 (1)联系铝热反应及题中信息可推断，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J分别是氧化铁、铝、氧化铝、铁、氯化亚铁、氢氧化亚铁、氢氧化铁、氯化铝、偏铝酸钠、氢氧化铝。16(1)O CO (2)KSCN溶液(3)保证固体全部溶解(4)向洗涤后的滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若没有白色沉淀生成，说明已经洗涤干净。或向洗涤后的滤液中滴加NaOH溶液
16、，若无沉淀生成，说明洗涤干净。或向洗涤后的滤液中通入氯气，再滴加KSCN溶液，无现象，说明洗涤干净。或向洗涤后的滤液中滴加KSCN溶液，再通入氯气，无现象，说明洗涤干净(5)2Fe3Fe=3Fe2Fe22H2OFe(OH)22H，盐酸电离出的H能抑制Fe2的水解(6)Cu3(CO3)2(OH)2解析 (1)能使石灰水变浑浊的无色、无味气体只有CO2，气体A为CO2，其电子式为O CO 。(2)步骤实验：含Cu2的溶液加入B能生成固体和浅绿色溶液，浅绿色是Fe2的性质，故B为Fe，发生的反应为：CuCl2Fe=CuFeCl2，Fe2被氧化将生成Fe3，故检验滤液中是否存在Fe3即可判断Fe2是否
17、被氧化，检验Fe3的最佳试剂为KSCN。Fe3与SCN作用得到红色溶液。(3)步骤是利用盐酸溶解步骤所得的固体，步骤是将步骤中过量的B(Fe)溶解，得到纯铜。故步骤和步骤加入过量盐酸的目的是保证固体全部溶解。(4)步骤所得固体表面附着的杂质是FeCl2，因此检验洗涤液中的Fe2或Cl均可以判断沉淀是否洗净。(5)步骤保存的溶液为FeCl2，含Fe2的溶液被空气中的O2氧化成Fe3，加入铁，可以将生成的Fe3还原成Fe2，2Fe3Fe=3Fe2；Fe2在溶液中发生水解Fe22H2OFe(OH)22H，由此可以看出，剩余的HCl可以抑制Fe2的水解。(6)蓝铜矿加热分解有无色液滴生成，可以判断该液滴为H2O。放出CO2的物质的量为：n(CO2)0.1 mol矿石中Cu的物质的量为：n(Cu)0.15 moln(Cu)n(CO2)32在矿石中，CO2应来源于CO，根据化合价关系Cu应为2价，结合有水生成和化合价关系，可以判断矿石中还含有OH，根据化合价的代数和为0，得出n(Cu2)n(CO)n(OH)322，矿石的化学式为：Cu3(CO3)2(OH)2或写成Cu3(OH)2(CO3)2。
