高中化学必修一专题3.3 用途广泛的金属材料 学案

高中化学必修一专题3.3
用途广泛的金属材料
目标导学
1．以钢铁、铜合金为例，认识合金的性能及合金材料在生活中的应用.
2．学会正确选用金属材料的方法
温故知新
物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质：①导热性、②导电性、③还原性、④
延展性、⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上对应的序号。
（1）用铝定制成包装用的铝箔
；
（2）用铝制成的高压铝锅
；
（3）用铁粉回收照相业废液中的银
；
（4）电信业中大量使用的铜丝、金属电缆
。
知识精讲
一、常见的合金
1．合金：
（1）概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
（2）性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①良好的物理、化学或机械性能；
②熔点：一般比它的各成分金属的低；
③硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。
2．常见的合金
（1）铜合金：
青铜：最早的合金，Cu、Sn、Pb，硬而脆，强度大，古人用来制刀具、祭器、酒具等。
铜合金
黄铜：Cu、Zn(少量Sn、Pb、Al等)，硬度较青铜差，耐磨、耐腐蚀，可塑性强，主要用作饰品、制耐压设备等。
白铜：Cu、Ni、Zn少量的Mn，常用酒具、饰品等。
（2）钢：
低碳钢：Fe、C(低于0.3%),韧性、焊接性好，强度低，制钢板、钢丝、钢管等。
碳素钢
中碳钢：Fe、C(0.3%～0.6%)，强度高，韧性及加工性好，制钢轨、车轮和建材等。
钢
高碳钢：Fe、C(高于0.6%)，硬而脆，热处理后弹性好，制器械、弹簧、刀具。
锰钢：Fe、Mn，韧性好，强度大，钢轨、轴承、钢磨、坦克装甲。
合金钢
硅钢：Fe、Si，导磁性好，变压器、发电机和电动机中的铁芯。
不锈钢：Fe、Cr、Ni,抗腐蚀性好，医疗器械、炊具、反应釡、容器。
二、正确选用金属材料
1．金属材料的选用要从多方面考虑，既要考虑实用美观，又要考虑成本低、保护环境、物尽其用等诸方面因素。
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2．我国的金属资源不够丰富，人均占有量低
( http: / / www.21cnjy.com )。合理利用金属，保护现有资源，最大限度地减少开采过程中对环境的破坏，回收废旧金属，实现循环利用等是需要我们每个人都必须付出努力的。
3．常见金属材料
铝合金：含有10%～30%的镁，强度和硬度都比纯铝和纯镁大，火箭、飞机、轮船等制造业。
硬铝：含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7%，强度和硬度都比纯铝大，火箭、飞机、轮船等制造业。
钛合金：含铝6%、钒4%，耐高温、耐腐蚀、高强度，用于宇航、飞机、造船、化学工业。
实验探究
例．铜器久置，表面会生成一层绿色固体，为了
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该小组同学利用下图装置进行实验(部分夹持仪器略)。
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①对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。
②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。
③取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。
请回答下列问题：
（1）绿色固体中含有的元素是
。
（2）加热后试管中剩余的黑色物质是
。
（3）假设该绿色物质是一种纯净物，则其化学式可能是
，加热分解的化学方程式为
。
（4）上述实验步骤③中的反应的离子方程式为
。
（5）实验装置最后的干燥管
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。
（6）如果将B、C两装置对调，能否达到实验目的
(填“能”或“不能”)，为什么？
。
思维训练
1.基础练习:
思维的准确性训练(Accuracy
of
thinking
training)
1．下列关于金属元素的叙述正确的是
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(　　)
A．金属元素的单质只有还原性，其离子只有氧化性
B．金属元素的单质在常温下均为固体
C．金属元素在不同化合物中化合价均相同
D．大多数金属元素的单质为电的良导体
2．下列物质中，不属于合金的是
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(　　)
A．硬铝　　　
　
B．黄铜　　
　
　C．钢铁　
　　　
　D．水银
3．下列物质中，可称为合金的是
(　　)
A．钠和氯气熔合而成的物质
B．铝粉和铁粉的混合物
C．铁的表面镀上了锌
D．铁和少量石墨熔合而成的物质
4．关于合金性质的说法中，
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(　　)
A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高
B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低
C．合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质不同
D．合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质不同
5．下列说法不正确的是
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(　　)
A．青铜是我国使用最早的合金
B．生铁是合金，钢是纯铁
C．生铁的熔点比纯铁低
D．合金的硬度一般比它各成分金属的硬度大
1．我国在春秋战国时期就懂得将白口铁（
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(　　)
A．除硫、磷杂质　　　　　　
　
　
B．适当降低了含碳量
C．掺进合金元素　　　　　　　
　
D．改善表面的结构性质
2．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐
( http: / / www.21cnjy.com )蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。向盛氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，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
3．下列适合于制作不锈钢用具的铁合
( http: / / www.21cnjy.com )金是
(　　)
A．低碳钢　　　　
B．中碳钢
C．高碳钢
D．合金钢
4．两种＋1价金属形成的合金7.8
g，与足量水反应后生成0.2
g氢气，此合金可能是
(　　)
A．Li—Na合金
B．Na—K合金
C．Li—K合金
D．Li—Rb合金
5．汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国
( http: / / www.21cnjy.com )《新科学家》杂志发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法不正确的是
(　　)
A．汞合金是一种具有金属特性的物质
B．汞合金的强度和硬度比锡的大
C．汞合金的熔点比汞的低
D．汞合金的毒性远低于汞的毒性
思维的广阔性训练(Width
of
thinking
training)
1．用于飞机制造业的重要材料是
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(　　)
A．Mg—Al合金
B．Cu—Sn合金
C．Al—Si合金
D．不锈钢
2．下列说法中正确的是
(　　)
A．铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料
B．金、银、铜是应用最广泛的金属材料
C．钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔
D．铜是导电性、导热性最好的有色金属
3．纯铁的熔点为1535℃，而
( http: / / www.21cnjy.com )高炉中炼铁时生铁（含碳量较高的铁的合金）在1200℃左右就熔化了，这是因为
(　　)
A．铁的纯度越高熔点越低
B．合金的熔点比其成分物质的熔点高
C．因为形成了铁碳合金，所以熔点变低
D．在高炉中熔化的过程中发生了化学反应
4．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发
( http: / / www.21cnjy.com )展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。关于钛和钛的合金的用途中，不切合实际的是
(　　)
A．用来作保险丝
B．用于制造航天飞机
C．用来制造人造骨
D．用于家庭装修，作钛合金装饰门
5．下列说法正确的是
(　　)
A．所有的不锈钢都只含有金属元素
B．我国流通的硬币材质是金属单质
C．广东打捞出的明代沉船上存在大量铝制餐具
D．镁合金的硬度和强度均高于纯镁
思维的灵活性训练(Flexibility
of
thinking
training)
1．将10
g铁碳合金放入氧
( http: / / www.21cnjy.com )气中高温灼烧，反应后的气体通入过量石灰水中得到沉淀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
2．不锈钢餐具光亮如新，长期使用不会生锈，原因是炼钢过程中加入了下列物质中的
(　　)
A．铬、锰
B．铬、铁
C．铬、镍
D．铬、碳
3．下列有关厨房中铝制品使用合理的是
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(　　)
A．盛放食醋
B．烧煮开水
C．用碱水洗涤
D．用金属丝擦洗表面的污垢
4．铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是
(　　)
A．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应
B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应
C．不锈钢是铁合金，只含金属元素
D．纯铁的硬度和熔点均高于铁合金
5．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是
(　　)
A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B．工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．越活泼的金属越难冶炼
2.能力拓展
思维的批判性训练(Critical
thinking
training)
1．下列关于镁、铝的叙述中不正确的是
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(　　)
A．铝是较活泼的金属，能跟盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液反应放出氢气
B．镁铝合金的强度和硬度都比纯铝和纯镁大
C．在高温下，可以用铝制的容器装运浓硫酸或浓硝酸
D．常温下，铝能和空气里的氧气反应生成一层致密的氧化膜，从而失去光泽
2．放在手心就能熔化的稀有金属镓，其沸点
( http: / / www.21cnjy.com )为2403
℃，更奇妙的是镓熔化后在－120
℃仍不易凝固；在常温下几乎不与氧气和水反应，但能溶于强酸和强碱；与其他金属熔合可改善合金性能；与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。下列有关镓的性质和用途的叙述错误的是
(　　)
A．镓的熔点高
B．镓的性质与铝类似
C．镓能够与盐酸反应生成气体
D．镓可与多种金属形成合金
3．拟晶(Al65Cu23Fe12)是一种具
( http: / / www.21cnjy.com )有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质，具有合金的某些优良物理性能。下列有关该拟晶的说法错误的是
(　　)
A．Al65Cu23Fe12的硬度比金属Al、Cu、Fe的大
B．Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价均可视作0
C．Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料
D．1
mol
Al65Cu23Fe12溶于过量的盐酸时共失去265
mol电子
4．用铜锌合金制成的黄铜制品常被误认为是黄金，下列方法中不能区分其真伪的是
(　　)
A．观察外观
B．放入盐酸中
C．测定密度
D．高温灼烧
5．碲锌镉(Te－Zn－Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关它的叙述中不正确的是
(　　)
A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的，无固定的熔沸点
B．它易导电、导热，具有延展性
C．它的熔沸点比Zn的低
D．它的硬度和强度比Cd的大
思维的深刻性训练(Thinking
profundity
training)
1．流失海外的圆明园兽首鼠首和兔首铜
( http: / / www.21cnjy.com )像被中国商人拍得，普通铜器时间长容易出现铜绿，其主要成分是Cu2(OH)2CO3。这两件1760年铜铸的国宝在240年后看上去依然熠熠生辉，最可能的原因是
(　　)
A．它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金
B．环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
C．铜的金属活动性比较差，因此不易被氧化
D．它们是含有一定比例金、银、锡、锌等金属的铜合金
2．工业生产中常将两种或多种金属(或金
( http: / / www.21cnjy.com )属与非金属)在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。这是制取合金的常用方法之一。根据下表数据判断，不宜用上述方法制取合金的是
(　　)
金属
Na
Al
Cu
Fe
熔点(℃)
97.81
660
1
083
1
535
沸点(℃)
883
2
200
2
595
3
000
A．Fe－Cu合金
B．Cu－Al合金
C．Al－Na合金
D．Cu－Na合金
3．铝合金在日常生活、建筑装潢、航空航天
( http: / / www.21cnjy.com )和汽车制造等方面均有着广泛的用途。下列关于铝合金具有广泛用途的分析不正确的是
(　　)
A．铝元素在地壳中的含量高，储量丰富
B．铝容易形成致密的氧化膜，抗腐蚀性能好
C．铝化学性质稳定，常温下不与任何酸碱反应
D．铝的冶炼技术基本成熟，可以大量生产
4．制造货币，应该根据下列哪些性质
( http: / / www.21cnjy.com )而选材
(　　)
A．从化学性质来看，金属材料化学性质应稳定
B．从物理性质来看，金属材料应有较低的熔点
C．从物理性质来看，金属材料应对强度、硬度无要求
D．制造货币的金属本身的价值应高于货币的面值
5．单质钛的机械强度高，抗腐蚀能力强
( http: / / www.21cnjy.com )，有“未来金属”之称．工业上常用硫酸分解钛铁矿(FeTiO3)的方法来制取TiO2，再由TiO2制金属钛，主要反应有(未注明反应条件)：
①FeTiO3＋3H2SO4===Ti(SO4)2＋FeSO4＋3H2O
；
②Ti(SO4)2＋3H2O===H2TiO3＋2H2SO4；
③H2TiO3===TiO2＋H2O；
④TiO2＋2C＋2Cl2===TiCl4＋2CO；
⑤TiCl4＋2Mg===2MgCl2＋Ti
下列叙述不正确的是
(　　)
A．反应①③是非氧化还原反应
B．反应⑤是置换反应
C．反应④中TiO2是氧化剂
D．反应⑤表现了金属镁的还原性比金属钛强
思维的逻辑性训练(Logical
thinking
training)
1．某金属与盐酸反应时，生成H2的质量与消耗金属质量的关系如下图所示，此金属可能是
(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
A．纯锌
B．纯铁
C．镁铝合金
D．铜铁合金
2．将一定量的某Mg Al合
( http: / / www.21cnjy.com )金放入足量稀盐酸中，生成H2的体积在标准状况下是2240
mL；相同量的该Mg Al合金放入足量的NaOH溶液中，生成H2的体积在标准状况下是2016
mL，则该合金中Mg、Al的质量之比是
(　　)
A．1∶1　
B．6∶1
C．1∶6　
D．4∶27
3．所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物，下表为四种金属的熔、沸点：
Na
Cu
Al
Fe
熔点(℃)
97.5
1083
660
1535
沸点(℃)
883
2595
2200
3000
根据以上数据判断其中不能形成合金的是
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(　　)
A．Cu和Al
B．Fe和Cu
C．Fe和Na
D．Al和Na
4．下列叙述正确的是
(　　)
A．镁铝合金的抗腐蚀能力强，不与稀硫酸反应
B．Na的金属活动性比Mg的强，故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg
C．钠可与冷水剧烈反应，而镁与热水才能反应，说明钠比镁活泼
D．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，故在与其他非金属反应的产物中，Fe也显＋3价
5．某同学设计了如下实验测量mg铜银合金样品中铜的质量分数：
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下列说法中不正确的是
(　　)
A．合金的熔点比其成分金属低，通常比成分金属具有更优良的金属特性
B．铜银都能与稀硝酸反应，收集到的VL气体一定全为NO
C．操作Ⅰ是过滤，操作Ⅱ是洗涤，操作Ⅲ是烘干
D．根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数
思维的独创性训练(Originality
of
thinking
training)
1．合金有许多特点，如Na－
( http: / / www.21cnjy.com )K合金为液体，而Na和K的单质均为固体。据此，试推测：生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是
(　　)
A．纯铁　　　　　　　
B．生铁
C．碳
D．无法确定
2．我国在春秋战国时期，就懂得将
( http: / / www.21cnjy.com )白铁淬火处理得到相当于铸钢的物品(如锋利的宝剑)，这一技术要比欧洲早近两千年，那么白铁淬火处理的主要作用是
(　　)
A．除硫、磷等杂质
B．适当降低含碳量
C．渗进合金元素
D．改善表面的结构性质
3．金属及其制品在腐蚀介质中很容易被腐蚀，
( http: / / www.21cnjy.com )其使用寿命大为降低。因此只有对腐蚀介质中的金属及其制品采取防护措施，才能保证金属工艺设备的安全性和工农业生产的顺利进行。下面对金属及其制品的防护措施中错误的是
(　　)
A．铁锅用完后，用水刷去其表面的油污，置潮湿处保存
B．通过特殊工艺，增加铝制品表面的氧化膜
C．对于易生锈的铁制品（如防护网）要定期涂刷防护漆
D．把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢
4．化学在生产和日常生活中有着重要的应用，下列说法不正确的是
(　　)
A．氧化镁用作耐火材料
B．Na2O常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂
C．明矾溶于水形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
D．FeCl3溶液可用于刻制印刷铜电路板
5．我国人民早在商代就已掌握青铜(铜、
( http: / / www.21cnjy.com )锡、铅合金)冶铸技术。在商代首都——河南安阳，曾经出土多处炼铜遗址和大量青铜器件，其中有一件司母戊大鼎，高133
cm、长110
cm、宽78
cm，重875
kg，是迄今为止被发现的我国古代青铜器中最壮观的一件珍品。下列有关说法不正确的是
(　　)
A．铜是人类历史上使用最早的金属材料
B．青铜合金具有比铜单质更好的机械性能
C．青铜不易生锈是因为铜的性质不活泼
D．铜被最早使用是因为铜的性质不活泼，易冶炼
知识拓展
第三章《金属及其化合物》对比总结
一、金属的物理通性：常温下，金属一般为银白色晶体（汞常温下为液体），具有良好的导电性、导热性、延展性。
二、金属的化学性质：
多数金属的化学性质比较活泼，具有较强的还原性，在自然界多数以化合态形式存在。
物质
Na
Al
Fe
保存
煤油（或石蜡油）中
直接在试剂瓶中即可
直接在试剂瓶中
化性
常温下氧化成Na2O：4Na + O2 = 2Na2O点燃生成Na2O22Na + O2 Na2O2
常温下生成致密氧化膜：4Al + 3O2 = 2Al2O3致密氧化膜使铝耐腐蚀。纯氧中可燃，生成氧化铝：4Al + 3O2 Al2O3
潮湿空气中易受腐蚀：铁锈：主要成分Fe2O3纯氧中点燃生成：3Fe+2O2
Fe3O4
与
O2
与Cl2
2Na+Cl2 2NaCl
2Al+3Cl22AlCl3
2Fe+3Cl2
2FeCl3
与S
常温下即可反应：2Na + S = Na2S
加热时才能反应：2Al
+
3S Al2S3
加热只能生成亚铁盐：Fe
+
S
FeS
与水
常温与冷水剧烈反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
去膜后与热水反应：2Al+6H2O2Al(OH)3↓+3H2↑
常温下纯铁不与水反应。加热时才与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
与
酸溶
液
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
2Al+6HCl==2AlCl3+
3H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
与
碱溶
液
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
与
盐溶
液
与硫酸铜溶液：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑与氯化铁溶液：6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
置换出较不活泼的金属单质
置换出较不活泼的金属单质
与
氧化
物
镁条引燃时铝热反应：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
金属活泼性逐渐减弱
三、金属化合物的性质：
1．氧化物
Na2O
Na2O2
Al2O3
Fe2O3
性质
碱性氧化物
非碱性氧化物
两性氧化物
碱性氧化物
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
白色固体
赤红色固体
与水反应
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与酸溶液
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O（溶液无色）
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O（溶液黄色）
与碱溶液
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
其他
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2．氢氧化物
化性
NaOH
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
属性
碱性氢氧化物
两性氢氧化物
碱性氢氧化物
碱性氢氧化物
与酸溶液
NaOH+HCl=NaCl+H2O
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
与碱溶液
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
稳定性
稳定
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
其他
2NaOH+CO2 =Na2CO3+H2ONaOH+CO2(过量)=NaHCO3
制备
金属钠与水即可
铝盐溶液与过量浓氨水
亚铁盐溶液与氢氧化钠溶液（液面下）
铁盐溶液滴加氢氧化钠溶液
3．盐
Na2CO3
NaHCO3
溶解度
较大
较小
溶液碱性
使酚酞变红，溶液呈碱性。
使酚酞变淡粉色，溶液呈较弱的碱性。
与酸
反应迅速Na2CO3+2HCl=2NaCl+2H2O+CO2↑
反应更迅速NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
与碱
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
稳定性
稳定，加热不分解。
固体NaHCO3
：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
相互转化
Na2CO3溶液中通入大量CO2Na2CO3+H2O+CO2 = 2NaHCO3
固体NaHCO3
：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
其他
溶液中：Na2CO3+Ca(OH)2 = 2NaOH+CaCO3↓
溶液中：NaHCO3+Ca(OH)2 = NaOH+CaCO3↓+H2O
用途
工业原料等
中和胃酸、制糕点等
金属离子检验：焰色反应呈黄色
4．FeCl2
与FeCl3
FeCl2
FeCl3
颜色
浅绿色
黄色
与碱溶液
FeCl2+2NaOH = Fe(OH)2↓+2NaCl
FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl
相互转化
2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3
2FeBr2+Br2 = 2FeBr3主要表现：还原性
2FeCl3+Fe = 3FeCl2
2FeBr3+Fe = 3FeBr2表现：氧化性
检验
遇KSCN不显血红色，加入氯水后显红色
遇KSCN显血红色
用途
净水剂等
印刷线路板等
答案：
温故知新
（1）④
（2）①
（3）③
（4）②
实验探究
答案：
（1）Cu、H、O、C　
（2）CuO
（3）Cu2(OH)2CO3　Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑
（4）Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+
（5）防止空气中的CO2进入广口瓶
（6）不能　因为对调后无法说明反应中有水生成
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思维训练
1.基础练习:
思维的准确性训练(Accuracy
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
D
A选项金属离子中的中间价态离子，比
( http: / / www.21cnjy.com )如Fe2+，既有氧化性又有还原性，A错；B选项常温下金属汞呈液态，B错；C选项有的金属元素存在变价，比如Fe、Cu等，C错。
2
D
合金是两种或两种以上的金属（或金
( http: / / www.21cnjy.com )属与非金属）熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。硬铝是由Al、Cu、Mg、Mn、Si形成的合金，黄铜是Cu—Zn合金，钢铁是Fe与其他元素形成的合金。因此唯一不属于合金的是水银。答案应为D。
3
D
合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的。
4
D
准确理解合金的特性。
5
B
钢也是合金。
题号
答案
解析
1
B
淬火是一种单纯热处理方法，只是对降低含碳量有效（将碳氧化成气体），所以选B。
2
B
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3
D
低碳钢、中碳钢和高碳钢都属于碳素钢，是
( http: / / www.21cnjy.com )普通钢。合金钢是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的结构发生变化，从而使钢具有各种不同的特殊性能，合金钢用途广泛，可用于制作不锈钢。
4
D
设此合金为R，其相对原子质量为M。2R＋2H2O===2ROH＋H2↑2M
27．8
0.2M＝39，所以此合金中一种成分的相对原子质量大于39，另一种小于39。
5
C
合金是指由两种以上的金属与金属(或
( http: / / www.21cnjy.com )金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，所以A正确；合金一般比各成分金属的强度和硬度都大，所以B正确；补牙的结果是得到强度较大的固体，所以汞合金应不是液态，即其熔点不会比汞的低，C不正确；而长期使用中未见中毒现象，说明它比汞的毒性要低。
思维的广阔性训练(Width
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
A
Mg—Al舍金具有硬度大、密度小、耐腐蚀的特点。
2
C
A选项铜是人类使用最早的金属材料，A错；B选项铁、铝及铝合金是应用最广泛的金属材料，B错；
D选项银的导电性比铜好，D错。
3
C
合金的熔点低于其成分物质的熔点，生铁的熔点低是因为Fe和C形成了合金。
4
A
根据题给信息，钛和钛的合金熔点高，故
( http: / / www.21cnjy.com )不能作保险丝；密度小、可塑性好、易加工，故为制造飞机及家庭装饰的好材料；钛的“生物相容性”说明人体对钛排异性小，是制造人造骨的好材料。
5
D
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思维的灵活性训练(Flexibility
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
B
沉淀为CaCO3，1.4
g
CaCO3即为0.014
mol。根据碳守恒，合金中的碳也为0.014
mol。
，所以为高碳钢。
2
C
不锈钢中主要加入铬和镍，它的抗腐蚀性能好，主要用于制造医疗器械、炊具和容器等。
3
B
合金中各成分保持自身的性质不变，铝既能与酸反应又能与碱反应，故A、C不合理；铝质软，D选项不合理。
4
B
铁合金中的铁也能与盐酸反应，A选项错误；不锈钢中并不是只含金属元素，C选项错误；纯铁的硬度小于铁合金，D选项错误。
5
B
A选项合金的化学性质与成分金属的化学性
( http: / / www.21cnjy.com )质相似，物理性质略有不同，A正确；B选项Mg在工业上用电解法冶炼，Cu用热还原法冶炼，B错误；C选项金属冶炼的实质是Mn+＋ne-
=M，C正确；D选项金属越活泼，则金属离子的氧化性越弱，越难被还原，D正确。
2.能力拓展
思维的批判性训练(Critical
thinking
training)
题号
答案
解析
1
C
高温下，Al与浓H2SO4、浓HNO3反应。
2
A
从题给信息可知镓的熔点低但沸点很高，这说明它很易与其他金属熔合在一起形成合金。
3
D
拟晶具有合金的某些优良物
( http: / / www.21cnjy.com )理性能，其硬度比金属Al、Cu、Fe大，三种金属的化合价均可视为0；海水中含有多种电解质溶液，拟晶中的金属与之反应，不可用作长期浸泡在海水中的材料；1
mol
Al65Cu23Fe12溶于过量盐酸、Al、Fe共失去219
mol电子。
4
A
铜锌合金制成的黄铜放入盐酸中，质量
( http: / / www.21cnjy.com )减轻，可以观察到合金溶解并且有气泡冒出，而黄金不溶于盐酸中；黄金密度大，测定密度可以鉴别；高温灼烧，黄金没有变化，而铜锌合金外观上有变化。
5
A
碲锌镉晶体是由Te、Zn
( http: / / www.21cnjy.com )、Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金，只要比例确定，其组成就固定，因而有固定的熔沸点；合金具有比成分金属低的熔沸点、高的硬度和强度。
思维的深刻性训练(Thinking
profundity
training)
题号
答案
解析
1
D
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2
D
结合表格中的熔、沸点数据可知，Na
( http: / / www.21cnjy.com )在97.81℃开始熔化成液态，在小于883℃时为液态；Fe和Cu的熔点分别为1
535℃和1
083℃，又因为Na在超过883℃时为气态，但此温度下Fe、Cu都还没有熔化，故Fe与Na、Cu与Na都无法制成合金；Fe与Cu、Cu与Al、Al与Na都可以制成合金。
3
C
铝是活泼金属，常温下可以与酸、碱发生反应，C选项错误。
4
A
制造货币的材料应该性质比较稳定，具有一定的强度、硬度及熔点，但自身的价值应低于货币的价值，A正确。
5
C
①②③反应中均无元素化合价的变化
( http: / / www.21cnjy.com )，都属于非氧化还原反应，④中Cl2是氧化剂，TiO2中无元素化合价的升降，TiO2既不是氧化剂也不是还原剂，故C项错误．⑤中Mg将Ti从其化合物中置换出来，故Mg的还原性强于钛。
思维的逻辑性训练(Logical
thinking
training)
题号
答案
解析
1
D
首先由图可知，金属质量为30
g时
( http: / / www.21cnjy.com )。产生氢气的质量为1
g，即0.5
mol。用极值法：假设每一种金属的质量都为30
g，然后分别计算出产生氢气的质量。A项纯锌产生氢气的质量小于1
g；B项纯铁产生氢气的质量大于1
g，排除；C项镁产生氢气的质量大于1
g，铝产生氢气的质量大于1
g，所以按一定比例组成的舍金不能产生氢气为1
g；D项中铁产生氢气的质量大于1
g，铜不产生氢气，符合题意。
2
D
Mg、Al均能与盐酸反应放
( http: / / www.21cnjy.com )出H2，而只有Al能与NaOH溶液反应放出H2。先根据Al与NaOH溶液的反应关系：2Al～3H2，求出Al的质量为1.62
g，再根据Mg与盐酸的反应关系：Mg～H2，求出Mg的质量为0.24
g，则该合金中Mg、Al质量之比为4∶27。
3
C
两种金属若形成合金，一种金属的熔点不能超过另一种金属的沸点。
4
D
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5
D
解答本题要注意以下两点：①没有
( http: / / www.21cnjy.com )告诉硝酸的浓度，合金与硝酸反应放出的气体中可能含有NO2；②Wg固体应该是干燥纯净的AgCl，由此确定三步操作。
思维的独创性训练(Originality
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
B
合金的熔点比组成它的成分金属的要低。
2
B
高温下生铁中的部分杂质碳与氧气反应生成二氧化碳气体，从而降低了含碳量。
3
A
铁在潮湿的环境中易生锈。
4
B
A项，MgO熔点很高，可用作耐火材料；B项，
( http: / / www.21cnjy.com )Na2O2与H2O、CO2反应产生O2，常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂；C项，明矾可用作净水剂；D项，FeCl3与Cu发生反应2Fe3+＋Cu=2Fe2+＋Cu2+，故FeCl3溶液可用于刻制印刷铜电路板。
5
C
铜的化学性质不活泼，易于冶炼为单质，
( http: / / www.21cnjy.com )故A、D正确；合金比纯金属具有更优良的物理、化学和机械性能，故青铜比铜单质的机械性能好，且提高了其抗腐蚀性能，故B项正确，C项错误。