人教版新教材化学必修第一册课件合金.pptx

1、第三章铁金属材料第三章铁金属材料第二节金属材料课时1合金22人教版新教材化学必修第一册知识点一合金和铁合金知识点一合金和铁合金自主学习自主学习必备知识必备知识1.金属材料包括 和合金。2.合金(1)概念:合金是由两种或两种以上的 熔合而成的具有 的物质。(2)合金的结构:加入或大或小的其他元素的原子后,改变了金属原子有规则的 ,使原子层之间的相对滑动变得困难,导致合金的硬度变大。纯金属金属(或金属与非金属)金属特性层状排列(3)合金的特性:一般情况下,合金比各成分金属的硬度大,机械性能一般 各成分金属。多数合金的熔点一般比各成分金属的 。合金具有各成分金属的 。优于低化学性质 3.铁合金 含碳

2、量性能应用生铁 硬度大、抗压,性脆、可以铸造成型制造机座、管道的重要材料钢 良好的延展性,机械性能好,可以锻轧和铸造广泛用于制造机械和交通工具等2%4.3%0.03%2%4.用量最大、用途最广的合金钢 判一判判一判1.人类最早应用的合金是铁合金()2.合金通常是两种金属的混合物()3.合金的组成中只有金属元素,没有非金属元素()4.钢是一种铁合金,其机械性能优于纯铁()5.灾区重建要使用大量钢材,钢材是合金()知识点二铝合金和新型合金知识点二铝合金和新型合金1.铝(1)铝是地壳中含量最多的金属元素。铝是一种活泼金属,在常温下就能与空气中的氧气发生反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,化学方程式为

3、 。(2)人们日常用的铝制品通常都是由铝合金制造的,其表面总是覆盖着 ,这层膜起着保护内部金属的作用。致密的氧化铝薄膜(3)铝与酸、碱的反应 铝与盐酸反应铝与氢氧化钠溶液反应实验操作实验现象铝片逐渐溶解,有无色气泡冒出,反应一会儿后将点燃的木条放在试管口有爆鸣声化学方程式 离子方程式 实验结论铝既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,都产生 氢气2.氧化铝(1)氧化铝的两性与酸、碱的反应(2)两性氧化物:像Al2O3这类既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物,叫做两性氧化物。3.铝合金(1)铝合金中的合金元素有 、Si、Mn、Zn及 等。(2)硬铝:密度小、强度高,具有较强的抗

4、腐蚀能力,是制造 的理想材料。Cu、Mg稀土元素飞机和宇宙飞船4.新型合金 判一判判一判1.铝元素是地壳中含量最多的元素()2.铝和盐酸、NaOH溶液的反应中,铝作还原剂()3.硬铝只含金属元素,不含非金属元素()4.钛合金等新型合金属于纯净物()探究点一铝与盐酸或氢氧化钠溶液反应探究点一铝与盐酸或氢氧化钠溶液反应铝是一种金属元素,质地坚韧而轻,有延展性,容易导电。纯铝可做超高电压的电缆。做日用器皿的铝通常称“钢精”“钢种”。1919年,用铝合金造出了第一架飞机,从此以后,铝的命运就牢固地与飞机制造业联系在一起了。铝被誉为“带翼的金属”。在现在的生活中,我们到处都可以看到铝的“影互动探究互动探

5、究关键能力关键能力情境探究情境探究子”。我们平常使用的硬币;在厨房里,我们还可以看到铝锅、铝盆、铝勺上图所示的物质是我们日常生活中的常见物质,它们都是由铝合金制成的。问题1:下列物质中既能跟稀盐酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的有哪些?NaHCO3FeSAl2O3Al提示提示 问题2:现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造而成,取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成可能是(已知Si能与NaOH溶液反应产生氢气)。A.Al、Mg、Si、ZnB.Al、Cu、Mg、Si、MnC.Al、Fe、C、CuD.Al、Si、Zn、Na提示提示B。A项,Al、Mg、Zn能溶于

6、稀盐酸、Si能溶于NaOH溶液,最终无不溶物,错误;B项,Al、Mg、Mn能与稀盐酸反应,Si能与NaOH溶液反应生成氢气,Cu既不与稀盐酸反应,又不与NaOH溶液反应,正确;C项,Al、Fe能溶于稀盐酸,C、Cu均不与NaOH溶液反应,错误;D项,Al、Zn、Na能溶于稀盐酸,Si能溶于NaOH溶液,错误。铝与盐酸或氢氧化钠溶液反应中“量”的关系探究归纳探究归纳反应物的量产生H2的体积的关系等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应VHCl(H2)VNaOH(H2)=1 1足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应VHCl(H2)VNaOH(H2)=1 3一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢

7、氧化钠溶液反应1 3VHCl(H2)VNaOH(H2)1 1灵活利用数轴正确分析量的关系:例例铝分别与足量的稀盐酸和NaOH溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下的体积相等时,反应中消耗的HCl与NaOH的物质的量之比为()A.1 1B.1 3C.3 1D.4 1探究应用探究应用C解析解析 铝与稀盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl 2AlCl3+3H2,与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2。由化学方程式可知,当两个反应放出的气体在相同状况下的体积相等时,由2Al2NaOH6HCl3H2可知,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为6

8、2=3 1。解题感悟解题感悟 铝既能与非氧化性酸反应产生氢气,又能与碱反应产生氢气,前者是置换反应,后者不是置换反应。铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应中,还原剂都是铝,还原产物都是氢气,且两个反应中消耗2 mol铝,均产生3 mol氢气。1.称取两份铝粉,第一份加入足量的盐酸,第二份中加入足量的NaOH溶液反应,若同温同压下放出相同体积的气体,则两份铝粉的质量之比为()A.1 1B.1 6C.3 2D.2 3迁移应用A2.等质量的两份铝分别与足量稀硫酸和足量NaOH溶液反应,若消耗的两溶液的体积相等,则两溶液的物质的量浓度之比为()A.3 2B.2 3C.1 1D.1 2A解析解析 两份铝的物质的

9、量相等,设n(Al)=1 mol。2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2231 mol n(H2SO4)得n(H2SO4)=1.5 mol。2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2221 moln(NaOH)得n(NaOH)=1 mol。两溶液体积相等,故c(H2SO4)c(NaOH)=n(H2SO4)n(NaOH)=1.5 1=3 2。探究点二合金的组成与性质探究点二合金的组成与性质 情境探究情境探究后母戊鼎是商后期铸品,原器1939年3月出土于河南安阳侯家庄武官村。此鼎型制雄伟,重达八百三十二点八四公斤,高达一百三十三厘米,是迄今出土的最大最重的青铜器。经测定,此鼎含

10、铜84.77%、锡11.64%、铅27.9%,其造型、纹饰、工艺均达到极高的水平,是商代青铜的代表作。问题1:我国最早使用的合金是什么?原因是什么?提示提示青铜。铜活泼性比Fe和Al弱,容易冶炼,由于青铜是铜锡铅的合金,其耐腐蚀性强,且易铸造成型,所以我国使用最早的合金是青铜合金。问题2:青铜、生铁、钢和硬铝是生活中常见的几种合金,哪一种使用的最晚?为什么?提示提示硬铝。硬铝是铝的一种合金,主要成分是铝,含有硅、锰等杂质,铝活泼,需用电解法冶炼,所以使用较晚。问题3:青铜的熔点和硬度都比纯铜大吗?提示提示青铜的熔点比纯铜的低,但硬度比纯铜的大。合金的组成和性质(1)一般由两种或两种以上的金属(

11、或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。部分合金里既有金属也有非金属。(2)合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多物理、机械性能方面不同于各成分金属;但在化学性能上,一般认为合金体现的是各成分金属的化学性能。探究归纳探究归纳(3)并非所有的金属都能形成合金,两种金属形成合金的前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化。若一种金属的熔点高于另一种金属的沸点,则二者不能形成合金。(4)合金的硬度一般比它的各成分金属的大,合金的熔点一般比它的各成分金属的低。但并不是所有合金的性质都符合这一特点。金属铜锌锡铅铋镉熔点/1 083419.6231.9327.5271.3320.9例例下表是一些

12、金属的熔点。探究应用探究应用(1)铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系,其中横坐标表示的是 的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅与锡的质量比为 。锡2 3(2)保险丝由铋、铅、锡、镉等金属组成,其熔点约为 (填序号)。A.2040 B.6080 C.230250 D.300320(3)青铜器的主要成分是铜锡合金。崭新的青铜器呈土黄色。青铜器长期埋于地下,逐渐形成了铜绿主要成分为Cu2(OH)2CO3,从其化学式可知铜绿的形成是铜与 (填化学式)长期作用的结果。BO2、H2O和CO2 解析解析(1)根据题图及题表中数据可知,当质量分数为0时的熔点比质量分数为1时的熔点高,铅

13、的熔点高于锡的熔点,所以质量分数为0时对应的金属是铅,质量分数为1.0时对应的金属是锡,所以横坐标表示的是锡的质量分数;当合金熔点最低时,锡的质量分数是0.6,此时合金中铅与锡的质量比为0.4 0.6=2 3。(2)一般来说合金的熔点低于其中任何一种成分金属的熔点。铋、铅、锡、镉中熔点最低的是锡(231.9),则合金的熔点低于231.9,排除C、D选项;A选项的温度太低,与室温接近,保险丝起不到保护作用,所以答案选B。(3)铜绿中除铜元素外,还有H、C、O元素,所以铜绿的形成是铜与空气中的O2、H2O和CO2长期作用的结果。解题感悟解题感悟 图像分析题要注意看起点、终点、最低点,图中的熔点最低

14、点为解题突破口,可以判断合金中铅与锡的质量比。1.(2021四川广安高一期末)下列说法正确的是()A.青铜、黄铜互为同素异形体B.青铜比纯铜耐腐蚀C.青铜属于合金,熔点比铜高、硬度比铜大D.青铜能完全溶于盐酸迁移应用B2.(2021福建漳州高一期末)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解析解析 根据CCO2CaCO3可知碳原子的物质的量等于碳酸钙的物质的量。1.4 g碳酸钙的物质的量为=0.014 mol,碳原子的质量为0.014mol12 g/mol=0.168 g,碳元素的含量为100

15、%=1.68%,根据钢的含碳量可知,属于高碳钢。1.4 g100 g/mol0.168 g10 g1.(2021河北张家口高一期末)速滑比赛中运动员用的速滑冰刀由不锈钢制成,不锈钢含有的最主要元素是()A.铁B.碳C.铜D.铝 评价检测评价检测素养提升素养提升课堂检测课堂检测A2.铁和不锈钢都是生活中常见的材料,下列说法中不正确的是 ()A.铁和不锈钢都能与盐酸反应B.铁是纯净物,不锈钢是混合物C.铁和不锈钢中都只含有金属元素D.不锈钢比铁更耐腐蚀C3.(2021福建泉州高一期末)用铝箔包装0.1 mol金属钠,用针扎出一些小孔,放入水中,完全反应后,用排水集气法收集产生的气体,则收集到的气体

16、(标准状况)()A.是H2和O2的混合气体B.等于1.12 LC.大于1.12 LD.小于1.12 LC4.(2021黑龙江哈尔滨高一期末)收藏的清末铝制艺术品至今保存完好,该艺术品未被锈蚀的主要原因是()A.铝不易被氧化B.铝的氧化物在空气中易变成铝C.铝的密度小,是一种轻金属D.铝易被氧化,形成的氧化膜有保护作用D5.铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。现用铁、铝的混合物进行如下实验:(1)操作X的名称是 。(2)气体A是 。(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,生成 (填化学式),A在该反应中作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。(4)溶液B中阴离子除OH-外,还有 ,溶液D中存

17、在的金属离子为 。过滤H2(或氢气)HCl还原剂Fe2+1.(2021江苏盐城高一期末)常温下,能盛放在铝制容器里的物质是()A.氢氧化钠溶液B.浓硝酸C.稀硫酸D.硫酸铜溶液B2.(2021广东佛山高一期末)我国超级钢研究居于世界领先地位。下列说法错误的是()A.钢是用量最大、用途最广的合金B.根据钢材的含碳量不同,可分为碳素钢和合金钢C.合金的硬度可以大于它的纯金属成分D.超级钢具有强度高,韧性大等特殊性能,常用于汽车、航空和航天等领域B3.(2021湖南湘潭高一月考)下列氧化物中既能与盐酸反应,又可以与氢氧化钠溶液反应的是()A.COB.Fe2O3C.Fe3O4D.Al2O3 D4.东汉

18、晚期的青铜器充分体现了我国光辉灿烂的古代科技,下列说法错误的是()A.青铜是我国使用最早的合金,含铜、锡、铅等元素B.青铜的机械性能优良,硬度和熔点均高于纯铜C.铜器皿表面的铜绿可用食醋擦洗D.“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应B5.为了除去MgO中混有的少量杂质Al2O3,可选用的试剂是()A.硝酸溶液B.氨水C.稀盐酸D.NaOH溶液D解析解析 Al2O3可溶于强碱溶液,而MgO不溶于强碱溶液,选用NaOH溶液即可。6.(2021吉林长春高一月考)下列金属长期露置在空气中,最终生成物属于“氧化物”的是()A.Na和AlB.Cu和AuC.Mg和AlD.K和FeC解析解析

19、Na长期露置在空气中,最终生成碳酸钠;Au长期露置在空气中,几乎不发生变化;Mg和Al长期露置在空气中,都生成氧化物;K长期露置在空气中,最终生成碳酸钾。7.(2021福建龙岩高一期末)下列关于铝的叙述不正确的是()A.铝是地壳中含量最多的金属元素B.在化学反应中,铝容易失去电子,作氧化剂C.在常温下,铝能与NaOH溶液反应D.铝是一种比较活泼的金属B解析解析 在化学反应中,铝容易失去电子,作还原剂,故B错误。8.(2021广东韶关高一期末)不锈钢是常见的合金。关于合金,下列说法不正确的是()A.多数合金熔点低于其组分中任意一种组成金属的熔点B.人类使用最早的合金是青铜C.钠钾合金是原子反应堆

20、的导热剂D.目前世界上使用量最大的合金是铝合金D解析解析 目前世界上使用量最大的合金是钢铁,故D错误。9.(2021吉林通化高一期末)在杠杆的两端分别挂着质量和体积相同的铝球和铁球,此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间,如图所示。下列说法正确的是()A.右边铁球实心,左边铝球是空心的B.铝球表面有气泡产生,溶液澄清;铁球表面有红色物质析出,溶液蓝色变浅,杠杆右边下沉C.反应后去掉两烧杯,杠杆仍平衡D.铝球表面有气泡产生,且有白色沉淀生成B解析解析 铁的密度比铝大,二者质量、体积相同,说明铁为空心球,故A错误;左烧杯中发生反应:2Al+2NaOH+2H2O

21、 2NaAlO2+3H2,所以铝球表面有气泡产生,溶液仍澄清,右烧杯中发生反应:Fe+CuSO4 Cu+FeSO4,铁球表面有红色物质析出,溶液蓝色变浅,由反应可知左烧杯中Al的质量减小,右烧杯中Fe球上生成Cu,质量增大,杠杆右边下沉,故B正确;由选项B的分析可知,反应后去掉两烧杯,杠杆不能平衡,故C错误;由选项B的分析可知,左侧烧杯得到的是澄清溶液,故D错误。10.我国自主研制的C919大型客机的机身大量采用第三代铝锂合金减重并提高刚度。某铝锂合金的成分及质量百分比如下(Bal指剩余的质量百分比):成分SiFeCuMnMgZnTiLiAl质量百分比0.080.12.93.50.50.250

22、.80.250.10.81.1Bal为了使合金具有高耐腐蚀性能,通常先用酸腐蚀除去铝锂合金表面的氧化层,再进行氧化处理,并进行适当封闭,以提高合金表面耐腐蚀性能。仔细阅读上述信息,回答下列问题:(1)铝锂合金可用于制造飞机,你认为铝锂合金材料的主要特点是 。(2)铝锂合金组成元素中除Al外含量最高的是 。(3)先用酸腐蚀除去铝锂合金表面的氧化层,请你写出酸腐蚀发生反应的化学方程式:(写一个即可)。轻、坚固(或硬)铜(4)合金后期可采用碱腐蚀工艺,除去表面的氧化层。具体做法是采用4060 g/L的NaOH溶液,在4055 下处理0.52 min。写出碱腐蚀发生的主要反应的化学方程式:。(5)钢铁

23、、铝合金、铜合金三种合金具有广泛的用途,下列说法正确的是 (填字母)。A.碳钢与生铁的主要成分相同,所以性能相同B.镁铝合金可用于制造飞机、汽车等的部件C.铜合金具有优良的导电、导热性能,但耐腐蚀能力较差B解析解析(5)碳钢和生铁都是铁碳合金,二者含碳量不同,所以性能差异很大,A项错误;镁铝合金具有质地轻、硬度大、耐腐蚀等性能,故其能用于制造飞机、汽车等的部件,B项正确;铜合金性质稳定,耐腐蚀能力很强,C项错误。11(A).(2021浙江金华高一联盟)铝是一种活泼金属,反应2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe、4Al+3MnO22Al2O3+3Mn等称为铝热反应。下列有关铝的说法正确的是()A

24、.铝制品表面虽然有致密的氧化膜,但若遇到酸、碱溶液均会发生反应而被腐蚀B.利用铝热反应可以焊接钢轨,利用此原理可以用Al与MgO反应冶炼镁C.铝元素在人体中积累可使人慢性中毒,因此要严禁明矾使用于食物膨化剂中D.将一块铝投入到硫酸铜溶液中,一段时间内无明显现象,说明铝不能与硫酸铜溶液反应A解析解析 氧化膜主要成分是氧化铝,既能和酸反应,又能和碱反应,故A正确;镁比铝活泼,不能用铝冶炼镁,故B错误;明矾中的铝元素能通过消化系统进入人体,需要加以控制,而不是严禁使用,故C错误;将一块铝投入到硫酸铜溶液中,一段时间内无明显现象,可能是铝表面致密的氧化膜起保护作用,而不是铝不能与硫酸铜溶液反应,故D错

25、误。11(B).(不定项)(2021浙江金华高一联盟)铝是一种活泼金属,反应2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe、4Al+3MnO22Al2O3+3Mn等称为铝热反应。下列有关铝的说法正确的是()A.铝制品表面虽然有致密的氧化膜,但若遇到酸、碱溶液均会发生反应而被腐蚀B.利用铝热反应可以焊接钢轨,也可以用于冶炼各种难熔金属C.铝元素在人体中积累可使人慢性中毒,因此要严禁明矾使用于食物膨化剂中D.将一块铝投入到硫酸铜溶液中,一段时间内无明显现象,说明铝不能与硫酸铜溶液反应AB解析解析 氧化膜主要成分是氧化铝,既能和酸反应,又能和碱反应,故A正确;铝热反应常用于冶炼某些熔点较高的金属,如Fe、Cr

26、、Mn等,故B正确;明矾中的铝元素能通过消化系统进入人体,需要加以控制,而不是严禁使用,故C错误;将一块铝投入到硫酸铜溶液中,一段时间内无明显现象,可能是铝表面致密的氧化膜起保护作用,而不是铝不能与硫酸铜溶液反应,故D错误。12.(2021浙江绍兴高一月考)有相同的三块铝片,进行如下实验:实验一:取第一块铝片,直接放入硫酸铜溶液中观察现象实验二:取第二块铝片,用砂纸擦拭表面后,放入硫酸铜溶液中观察现象实验三:将实验一中铝片从硫酸铜溶液中取出,洗净后放入氢氧化钠溶液中,片刻后取出铝片,洗净后再放入硫酸铜溶液中观察现象实验四:取第三块铝片,用砂纸擦拭表面后,置于浓硝酸中,片刻后取出,洗净,再放入硫

27、酸铜溶液中观察现象以上四个实验的主要目的是说明()A.铝片能和硫酸铜溶液反应B.铝片能和氢氧化钠溶液反应C.铝片不能和硝酸反应D.铝片表面能形成具有保护作用的氧化膜D13.(2021山东菏泽高一月考)下列关于铝及其化合物的说法不正确的是()A.Al2O3能与盐酸反应生成盐和水,所以属于碱性氧化物B.氢氧化铝可用于中和胃酸过多C.用丁达尔效应来鉴别Al(OH)3胶体和AlCl3溶液D.铝制品比铁制品耐腐蚀的原因是铝易在空气中形成致密的氧化膜A解析解析 Al2O3既能与盐酸反应生成盐和水,又能与强碱溶液反应生成盐和水,属于两性氧化物,A错误。14(A).(2021天津和平高一期末)镁铝合金质优体轻

28、,又不易锈蚀,大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金的性质的叙述中正确的是()A.此合金的熔点、硬度比镁和铝的熔点、硬度都高B.此合金不能全部溶解于稀盐酸中C.此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中D.此合金能全部溶解于过量FeCl3溶液中D解析解析 合金的熔点比各成分金属的熔点低,故A错误;镁和铝均能与稀盐酸反应,故B错误;镁不能与氢氧化钠溶液反应,故C错误;FeCl3有一定的氧化性,所以镁铝合金能全部溶解于过量FeCl3溶液中,故D正确。14(B).(不定项)(2021天津和平高一期末)镁铝合金质优体轻,又不易锈蚀,大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合

29、金的性质的叙述中正确的是()A.此合金的熔点、硬度比镁和铝的熔点、硬度都高B.此合金能全部溶解于稀盐酸中C.此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中D.此合金能全部溶解于过量FeCl3溶液中BD解析解析 合金的熔点比各成分金属的熔点低,故A错误;镁和铝均能与稀盐酸反应,故B正确;镁不能与氢氧化钠溶液反应,故C错误;FeCl3有一定的氧化性,所以镁铝合金能全部溶解于过量FeCl3溶液中,故D正确。15.某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究(已知铜元素的焰色为绿色):外观暗灰色,表皮光滑;在酒精灯上灼烧,火焰呈绿色,合金片熔化,但不滴落;取刮去表皮的合金10 g,放入足量稀硫酸中,收集到标准状况下的H

30、2 8.96 L;另取刮去表皮的合金10 g,放入足量NaOH溶液中,也收集到标准状况下的H2 8.96 L。(1)据此判断,该合金中一定含有的元素是 (写元素符号);可能含有的元素是 (填字母)。A.AgB.MgC.NaD.Fe(2)如果该合金中只含两种元素,则二者的质量比是 。该合金表面的氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为 。Cu、AlAm(Al)m(Cu)=18 7解析解析(1)火焰呈绿色,说明含有铜元素。等质量的合金与足量的稀硫酸和NaOH溶液反应放出H2的体积相同,说明一定含有铝元素,而不能再含有其他的活泼金属,如Na、Mg、Fe等,且Na的熔、沸点太低,不能与Cu熔合形成合金,

31、因此还可能含有不与稀硫酸和NaOH溶液反应的Ag。(2)该合金如果只含两种元素,则为Cu、Al。由Al与稀硫酸和NaOH溶液反应的化学方程式可得关系式:2Al3H2,n(H2)=0.4 mol,则n(Al)=n(H2)=0.4 mol=mol,m(Al)=mol27 gmol-1=7.2 g,m(Cu)=10 g-7.2 g=2.8 g,则m(Al)m(Cu)=7.2 g 2.8 g=18 7。18.96 L22.4 L mol232341541516.铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某化学研究性学习小组为测定某铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计下列不同实验方案进行

32、探究。探究一实验方案:在铝镁合金中加入NaOH溶液,测定剩余固体质量(实验装置如图所示)。(1)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是 。除去铝镁合金表面的氧化膜(2)将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:记录C的液面位置;将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥、称重;待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;由A向B滴加足量某溶液;检查气密性。上述操作的顺序是 (填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应 。(3)称取铝镁合金粉末样品m g于B中,向A中加入NaOH溶液,反应后测得生成气体的体积在标准状况下为V mL,则镁的质量分数为 (用含m、V的代数式

33、表示)。使D和C的液面相平,溶液冷却至室温探究二实验方案:铝镁合金 测定生成气体的体积(实验装置如图所示),回答下列问题:(4)某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个除酸雾、干燥的装置。你的意见是 (填“需要”或“不需要”),理由是 。(5)现取铝镁合金粉末0.78 g,完全反应后生成的气体的体积在标准状况下为896 mL,则合金粉末中铝的物质的量为 ,镁的质量分数为 (计算结果保留一位小数)。不需要酸雾易溶于水0.02 mol30.8%解析解析(3)设铝镁合金中铝的质量为x,则:2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H254 g 67.2 Lx V10-3 Lx=g,镁的质量分数=100%=%。354 g1067.2 LVL3541067.2V3541067.2Vmm1 1200.911.2mVm(4)氯化氢极易溶于水,挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果,所以不需要加除酸雾装置。(5)设Al和Mg的物质的量分别是x、y,则有27 gmol-1x+24 gmol-1y=0.78 g,又由得失电子守恒得3x+2y=2(0.896 L22.4 Lmol-1),解得x=0.02 mol,y=0.01 mol,镁的质量分数为100%30.8%。10.01mol24 g mol0.78 g