第9講金屬材料與合金考點1合金及合金的用途

例1

所謂合金必須是(

)①通過熔合而成②由兩種或兩種以上金屬或金屬與非金屬組成③耐腐蝕④耐高溫⑤具有金屬的特征⑥鑄造性能良好

A．①②④B．①②③

C．①②⑤D．①⑤⑥C【解析】

合金是指金屬跟金屬或金屬與非金屬所熔合而成的具有金屬特性的物質，合金一般由各組分熔合成液體，再經冷凝而制得，合金的基本元素是金屬，故具有金屬的特征，不同的合金性能不同，用途也不一樣。解題關鍵是了解合金的組成、性質。【點評】要把握合金概念的幾個特征性質，如熔點、硬度等。考點2金屬的冶煉例2

金屬熱還原法廣泛用于冶金過程中。用金屬A(或其合金)作還原劑在高溫下將另一種金屬B的化合物還原以制取金屬B(或其合金)的方法，通常是按還原劑來命名。(1)用鋁作還原劑生產金屬鉻，稱為鋁熱法，化學方程式__________________________。(2)用硅作還原劑還原V2O3冶煉釩，稱為硅熱法，化學方程式為_________________________。2Al+Cr2O32Cr+Al2O3

2V2O3+3Si3SiO2+4V

硅(特別是硅鐵)的價格比鋁低，所以硅熱還原法在鐵合金及某些金屬的生產中占有重要地位。但硅的還原能力不如鋁，為使硅熱還原更易進行，常加入CaO作熔劑。試分析加入CaO的作用：________________________________________________________________________________________________________________________________________。

因為Si與V2O3反應產生的SiO2熔點高，不利于反應的繼續進行，加入CaO與生成的SiO2反應：CaO+SiO2

CaSiO3，使上述反應更易進行(3)試寫出克勞爾(W.J.Kroll)法用鎂熱還原TiCl4生產海綿鈦的方程式：________________________。TiCl4+2MgTi+2MgCl2

【點評】

根據金屬活潑性分類記住幾種冶煉方法。

要區分合金與一般混合物。合金是一種組成、結構和性質都特殊的金屬與金屬(非金屬)的混合物，有相對固定的熔點。1.2000年5月，保利集團在香港拍賣會上以3000多萬港元購回在火燒圓明園時流失的國寶：銅鑄的牛首、猴首和虎首。普通銅器時間久容易出現銅綠，其主要成分是Cu2(OH)2CO3，這三件1760年銅鑄的國寶在240年后看上去仍然熠熠生輝，下列對其原因的分析，最可能的是()A．它們的表面上都鍍上了一層耐腐蝕的黃金B．環境污染日趨嚴重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去C．銅的金屬活動性比氫小，因此不易被氧化D．它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金D

【解析】

銅鑄的國寶是兩百多年前制成的，當時沒有使用電，更不可能有電鍍工藝，故A不可能；酸能與銅綠反應，但文物一般放在室內，故B錯；銅的金屬活動性比氫小，但長期放在空氣中，易生成銅銹。故選D。[提示：銅在空氣中，表面生銹生成堿式碳酸銅，反應方程式為：2Cu+CO2+O2+H2O===Cu2(OH)2CO3]2.將10g鐵碳合金放放入O2中高溫灼燒燒，反應后后的氣體通通入過量石石灰水中得得沉淀1.4g，則此鐵碳碳合金是()A．生鐵B．高碳鋼C．中碳鋼D．低碳鋼B【解析】

由C+O2CO2

點燃即m(C)=(1.4g/100g)×12=0.168g合金中碳的的質量分數數為：(0.168g/10g)×100%=1.68%，所以此鐵碳碳合金是高高碳鋼。鐵鐵合金含碳碳量的測定定方法：將將鐵合金在在高溫條件件下灼燒，，用澄清石石灰水吸收收生成的CO2，測得白色色沉淀CaCO3的質量可求求出鐵合金金中碳的質質量。3.合金是不同同金屬(也包括非金金屬)在熔化狀態態下形成的的一種具有有金屬特性性的熔合物物，據表中中所給數據據，不能形形成合金的的一組是(雙選)()BDFeCuZnAgAuW熔點(℃5960.810633380沸點(℃)30002595907221227075627A.Fe、CuB．Zn、AgC．Ag、AuD．Zn、W4.下列有關金金屬及其合合金的說法法不正確的的是()BA．目前我國國流通的硬硬幣是由合合金材料制制造的B．生鐵、普普通鋼和不不銹鋼中的的碳含量依依次增加C．鎂在空氣氣中燃燒發發出耀眼的的白光，可可用于制作作照明彈D．日用鋁制制品表面覆覆蓋著氧化化膜，對內內部金屬起起保護作用【解析】生鐵、普通通鋼和不銹5.鐵和鐵合合金是生生活中常常用的材材料，下下列說法法正確的的是()A．一定條條件下，，鐵粉可可與水蒸蒸氣反應應B．不銹鋼鋼是鐵合合金，只只含金屬屬元素C．鐵與鹽鹽酸反應應，鐵合合金不與與鹽酸反反應D．在空氣氣中，鐵鐵板比鍍鍍鋅鐵板板更耐腐腐蝕A【解析】本題考查查了常見見金屬6.出土的錫錫青銅A．錫青銅的熔點比純銅高B．在自然環境中，錫青銅中的錫對銅起保護作用C．錫青銅文物在潮濕環境中的腐蝕比干燥環境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學腐蝕過程，但不是化學反應過程BC【解析】合金的熔熔點一般般比各組組分的熔熔點要低低，所以以錫銅合合金的熔熔點比純純銅低，，A錯誤；Sn與Cu形成原電電池，因因Sn比Cu金屬活潑潑性強，，所以Sn作負極，，Cu作正極，，Sn對Cu起到保護護作用，，B正確；合金在在潮濕環環境下，，可以發發生電化化學腐蝕蝕，比干干燥環境境腐蝕要要快，C正確；電化學學腐蝕同同樣屬于于化學反反應過程程，D錯誤。7.將不同質質量的某某均勻鐵鐵銅合金金分別加加入到相相同濃度度200mL稀硝酸中中，充分分反應后后，在標標準狀況況下生成成NO的體積與與剩余金金屬的質質量見下下表(設硝酸的的還原產產物只有有NO)。實驗編號①②③④⑤合金質量/gm15.287.9210.5613.20剩余金屬質量/g000.963.846.48NO體積/LV1=0.448V2V3V4V5=1.792試通過計計算填空空：(1)寫出實驗驗⑤中發發生的離離子反應應方程式式：_______________________________________。7.將不同質質量的某某均勻鐵鐵銅合金金分別加加入到相相同濃度度200mL稀硝酸中中，充分分反應后后，在標標準狀況況下生成成NO的體積與與剩余金金屬的質質量見下下表(設硝酸的的還原產產物只有有NO)。實驗編號①②③④⑤合金質量/gm15.287.9210.5613.20剩余金屬質量/g000.963.846.48NO體積/LV1=0.448V2V3V4V5=1.792(2)硝酸的物物質的量量濃度為為_________；(3)通過計算算確定合合金中鐵鐵銅的物物質的量量之比為為多少？？(4)通過計算算確定實實驗④中中剩余的的金屬成成分是什什么？(要求寫出出計算過過程)1.6