第三節(jié) 用途廣泛的金屬材料
自學(xué)引領(lǐng)
自然界中存在有天然桐，曾經(jīng)獲得的最大的天然銅重大420t,現(xiàn)在保存在美國(guó)華盛頓一家博物館中。
銅在地殼中的總含量并不大，不超過(guò)0.01%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），但是含銅的礦石還是比較多的，而且它們大多具有各種引人注目的顏色，招致人們的注意。例如，金黃色的黃銅礦（CuFeS2）、鮮綠色的孔雀石[CuCO3?Cu(OH)2]、深藍(lán)色的石青（藍(lán)銅礦）[2CuCO3?Cu(OH)2]等。把這些礦石在空氣中焙燒，或先變成硫化銅（CuS）而后轉(zhuǎn)變成氧化銅（CuO）；或直接形成氧化銅，再用碳還原，就可得到銅。
純銅帶紅色，又稱(chēng)紅銅，制成的物件很軟，容易彎曲，并且很快就鈍了。直到人們發(fā)現(xiàn)把錫摻到銅里熔煉，制成銅錫合——青銅，所制成的勞動(dòng)工具和武器才有了很大改進(jìn)。青銅比純銅堅(jiān)硬，而且熔煉所需的溫度比純銅低。這使古代人們?cè)诙唐谑褂眉冦~之后就使用了青銅。歷史上稱(chēng)這個(gè)時(shí)期為青銅時(shí)代。
錫比銅還軟，而且又不結(jié)實(shí)，是不適宜制作物件的，但把錫摻進(jìn)銅里，它們的合金——青銅卻變得堅(jiān)硬起來(lái)。假如我們把錫的硬度定為5，那么銅的硬度就是30，而青銅的硬度就是100~150。
混有錫和銅的礦石有黃錫礦（SnS2?Cu2S?FeS）、銅錫石[4SnO2?Cu2Sn(OH)6]等，產(chǎn)在南美洲和澳大利亞等地。用這些礦石冶煉，可以直接得到青銅。
青銅由于堅(jiān)硬、易熔，能夠很好地鑄成型，還能被磨光擦亮，在空氣中穩(wěn)定，因而即使在其后出現(xiàn)的鐵器時(shí)代里，也沒(méi)有喪失它的使用價(jià)值。人們用它制造藝術(shù)品、貨幣、鐘、大炮等。例如，公元前約280年在歐洲愛(ài)琴海中希臘羅得（Rhodes）島的上羅得港口矗立的青銅太陽(yáng)神像高達(dá)46m;日本奈良東大寺公元794年鑄造的青銅佛像重400多噸。這些都是規(guī)模很大的青銅鑄件。
我國(guó)勞動(dòng)人民不僅很早就創(chuàng)造發(fā)明了青銅器，還首先發(fā)明創(chuàng)造了白銅和黃銅器。白銅是銅和鎳的合金。我國(guó)最古老的、春秋時(shí)代的詩(shī)集《詩(shī)經(jīng)》的詩(shī)句中有“鋈”（wu）這個(gè)字。按三國(guó)時(shí)代魏人張揖編撰的《廣雅》解釋?zhuān)骸鞍足~謂之鋈”。這可以說(shuō)，在我國(guó)春秋或更早的時(shí)代已出現(xiàn)白銅了。后來(lái)東晉人常璩（公元300多年時(shí)代人）著有《華陽(yáng)國(guó)志》，在記述滇、蜀地理的部分中寫(xiě)道：“螳螂懸因山得名，出銀、銅、白銅、雜藥。”螳螂縣又名堂瑯，是現(xiàn)在的云南省東川縣，正是出產(chǎn)銅的地方。結(jié)合再后一些文獻(xiàn)中記述，如明朝萬(wàn)歷年間成書(shū)的《事物紺珠》中說(shuō)：“白銅出滇南，如銀�！庇秩缜宄�嘉慶年間成書(shū)的《滇海虞衡志》中說(shuō)：“白銅面盆，惟滇制最天下�！边@些都明確地說(shuō)明，我國(guó)早在公元4世紀(jì)或更早時(shí)期已生產(chǎn)白銅。其膈，我國(guó)白銅通過(guò)絲綢之路傳到阿拉伯地區(qū)及歐洲。
黃銅是銅和鋅的合金，在我國(guó)使用的歷史悠久。我國(guó)化學(xué)家王進(jìn)（1888—1966）曾分析宋代紹圣年間（1094—1098）的古錢(qián)，含鋅量達(dá)13%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。著名的明朝宣德（1426—1435）黃銅香爐，色澤優(yōu)美。明、清時(shí)代錢(qián)幣中含鋅量增至20%~25%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），代替了過(guò)去年代里的錫、鉛，成為傾向的原料。
思考：1.什么是合金，合金有哪些特點(diǎn)？
2.合金元素的種類(lèi)以及含量對(duì)合金的性質(zhì)有什么影響？
3.某種金屬能否廣泛應(yīng)用用取決于哪些因素。
4.目前世界上用量最大、用途最廣的金屬材料是什么？
知能導(dǎo)向
1.合金
（1）定義：把兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)叫做合金。
（2）特點(diǎn)：①合金的熔點(diǎn)比其成分金屬都要低，而不是介于兩種成分金屬的熔點(diǎn)之間；②有比成分金屬更好的硬度、強(qiáng)度和機(jī)械加工性能。
2.常見(jiàn)的合金及其重要應(yīng)用
（1）銅合金
銅合金成分金屬性能及用途
青銅Cu、Sn、Pb硬而脆，強(qiáng)度大，古人用來(lái)制刀具、祭器、酒具等。
黃銅Cu、Zn（少量Sn、Pb、Al等）硬度較青銅差，耐磨、耐腐蝕，可塑性強(qiáng)，主要用做飾品、制耐壓設(shè)備等
白銅Cu、Ni、Zn、少量的Mn常用作酒具、飾品等
（2）鐵合金
鐵合金主要成分元素主要特性主要
生鐵Fe、C(2%~4.3%)及Si、Mn、S、P硬而脆，強(qiáng)度大，可鑄不可煅煉鋼，制各種鑄件
鋼碳素鋼低碳鋼Fe、C(低于0.3%)韌性、焊接性好，強(qiáng)度低制鋼板、鋼絲、鋼管
中碳鋼Fe、C(0.3%~0.6%)強(qiáng)度高、韌性及加工性好制鋼軌、車(chē)輪和建材
高碳鋼Fe、C(高于0.6%)硬而脆，彈性好制器械、彈簧、刀具等
合金風(fēng)錳鋼Fe、Mn韌性好，強(qiáng)度大鋼軌、軸承、鋼磨、坦克裝甲
硅鋼Fe、Si導(dǎo)磁性好變壓器、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)中的鐵芯
不銹鋼Fe、Cr、Ni抗腐蝕性好醫(yī)療器械、炊具、反應(yīng)釜、容器
（3）鋁合金
成分元素主要特性主要用途
Al、Mg、Cu、Si等密度小，強(qiáng)度大用于汽車(chē)、飛機(jī)、火箭、船舶制造
（4）鈦合金
鈦的合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，主要用于飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等尖端領(lǐng)域。
3.正確選用金屬材料
在進(jìn)行金屬材料選擇時(shí)，主要考慮如下幾個(gè)方面：
（1）主要用途；
（2）外觀；
（3）物理性質(zhì)（密度、硬度、強(qiáng)度、導(dǎo)電性）；
（4）化學(xué)性質(zhì)（對(duì)水的作用、耐腐蝕性等）；
（5）價(jià)格；
（6）加工難度；
（7）日常維護(hù)；
（8）對(duì)環(huán)境的影響
4.用途廣泛的稀土金屬
1.種類(lèi)：鑭系元素（原子序數(shù)57~71）以及釔和鈧，共17種元素。
2.用途：稀土元素在光、電、磁等方面具有獨(dú)特的性質(zhì)，被譽(yù)為“新材料的寶庫(kù)”、“冶金工業(yè)的維生素”�？梢詥为�(dú)使用，也可以用以生產(chǎn)合金。
名題解析
例1 合金有許多特點(diǎn)：如Na—K合金為液體，而Na和K的單質(zhì)均為固體。據(jù)此試推測(cè)生鐵、純鐵、碳三種物質(zhì)中，熔點(diǎn)最低的是（）
A.純鐵B.生鐵C.碳D.無(wú)法確定
解析：合金的硬度一般比各種組分的大，熔點(diǎn)一般比組分中各物質(zhì)的熔點(diǎn)都要低；生鐵是鐵碳合金，其熔點(diǎn)應(yīng)比碳和鐵的熔點(diǎn)低。
答案：B
反思：合金具有金屬的性質(zhì)，又具有優(yōu)于組成合金各成分的性能。如密度小于各成分——質(zhì)輕；熔點(diǎn)低于各成分——易于加工；硬度大于各成分——抗撞擊，固體結(jié)構(gòu)改變——抗腐蝕。
例2 銅錢(qián)在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。試從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度分析為什么銅常用于制造貨幣。（銅的熔點(diǎn)是1183.4℃,鐵的熔點(diǎn)是1534.8℃）
解析：銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕，銅的熔點(diǎn)比較低，容易冶煉鑄造成型。
答案：見(jiàn)解析
反思：1.用途要掌握如何根據(jù)用途去選擇合適的金屬材料。
例3 將下列左欄金屬的用途與右欄的有關(guān)性質(zhì)用線(xiàn)連起來(lái)。
生活用鐵鍋導(dǎo)電性
金可以制成很薄的金箔導(dǎo)熱性
用銅制作印刷電路延展性
用鐵回收廢定影液中的銀還原性
鋁用于火箭推進(jìn)劑燃燒放出大量熱
解析：生活用鐵鍋導(dǎo)電性
金可以制成很薄的金箔導(dǎo)熱性
用銅制作印刷電路延展性
鋁制電纜還原性
鈦制的人造關(guān)節(jié)燃燒放出大量熱
用鐵回收廢定影液中的銀
鋁用于火箭推進(jìn)劑親生物金屬
答案：見(jiàn)解析
金屬材料對(duì)推動(dòng)社會(huì)文明的發(fā)展做出了具大貢獻(xiàn)。青銅時(shí)代與鐵器時(shí)代曾在人類(lèi)歷史上留下光輝篇章，鋼鐵的大規(guī)模應(yīng)用則成為工業(yè)化時(shí)代的基礎(chǔ)。金屬材料的應(yīng)用取決于金屬的性質(zhì)：常溫下大多數(shù)金屬是銀白色有金屬光澤的固體、具有延展性、是電和熱的良導(dǎo)體、具有較強(qiáng)的還原性。
自我發(fā)展
基礎(chǔ)闖關(guān)
一、選擇題
1.多數(shù)合金與組成成份相比較，合金的（）
A.熔點(diǎn)高，硬度小B.密度大
C.機(jī)械強(qiáng)度差D.熔點(diǎn)低，硬度大
2.下列說(shuō)法中不正確的是（）
A.目前世界上使用量最大的合金是鋁合金
B.司母成鼎是我國(guó)目前已發(fā)現(xiàn)的最的古青銅器
C.人類(lèi)歷史上使用最早的合金是青銅
D.目前世界上用途最廣的合金是鋼
3.適宜于制作不銹鋼用具的鋼是（）
A.合金鋼B.高碳鋼C.中碳鋼D.低碳鋼
4.鋁硅合金（含Si 13.5%）它在凝固時(shí)收縮率很小，因而這種合金適合鑄造。在下列三種晶體①鋁、②硅、③鋁硅合金中，它們的熔點(diǎn)從低到高的順序是（）
A.①③②B.②①③C.③②①D.③①②
5.現(xiàn)代建筑的門(mén)窗框架，常用電解加工成古銅色的硬鋁，制造硬鋁是（）
A.Al—Si合金B(yǎng).Al—Cu—Mn—Si合金
C.Al—Mg合金D.表面有氧化鋁膜的純鋁
6.生鐵和足量稀H2SO4反應(yīng)，所殘留的固體殘?jiān)�主要是（�?br>A.鐵B.硫酸鐵C.碳D.硫酸亞鐵
7.下列關(guān)于鐵的敘述，錯(cuò)誤的是（）
A.純凈的鐵是光亮的銀白色金屬
B.鐵能被磁體吸引，在磁場(chǎng)作用下，鐵自身也能產(chǎn)生磁性
C.鐵是地殼中含量最多的金屬元素，所以分布在地殼中的鐵有游離態(tài)也有化合態(tài)
D.純鐵的抗腐蝕能力相當(dāng)強(qiáng)，鐵在干燥的空氣里不易被氧化
8.一種新興的金屬由于其密度小，耐腐蝕性強(qiáng)，它的合金廣泛應(yīng)用于航空和航海工業(yè)中。科學(xué)家預(yù)言，到21世紀(jì)其用途僅次于鐵和鋁，該金屬是（）
A.鋅B.銅C.鈦D.鎂
9.下列物質(zhì)中不屬于鐵合金提（）
A.不銹鋼B.生鐵C.碳素鋼D.氧化鐵
10.下列物質(zhì)屬純凈物的是（）
A.不銹鋼B.生鐵C.水銀D.青銅
11.利用鋁合金制作鑰匙是利用鋁合金的（）
A.熔點(diǎn)低B.不易腐蝕C.硬度大D.密度大
12.“垃圾是放錯(cuò)了位置的資源”，應(yīng)該分類(lèi)回收。生活中廢棄的鐵鍋、鋁質(zhì)易拉罐、銅導(dǎo)線(xiàn)等可以歸為一類(lèi)加以回收，它們屬于（）
A.有機(jī)物B.金屬或合金C.氧化物D.鹽
13.鎂鋁合金溶于適量鹽酸后，再加入過(guò)量氫氧化鈉溶液，溶液中可能大量存在的離子是（）
A.Na+、Mg2+、Al3+、Cl－B.Na+、AlO－2、Cl－、OH－
C.Na+、Mg2+、AlO－2、Cl－D.Na+、Al3+、AlO－2、Cl－
14.蒙古牧民喜歡用銀器盛放鮮牛奶。現(xiàn)代科學(xué)證明，用銀器盛放牛奶，確有其科學(xué)道理，因?yàn)椋ǎ?br>A.溶入極微量的銀離子，可以殺死牛奶中的細(xì)菌，防止牛奶變質(zhì)
B.用銀器盛放牛奶，可以補(bǔ)充人體所需的銀元素
C.銀易導(dǎo)熱，牛奶涼得快
D.銀的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，堅(jiān)固耐用
15.金屬及其制品在腐蝕介質(zhì)中很容易被腐蝕，其使用壽命大為降低。因此只有對(duì)腐蝕介質(zhì)中的金屬及其制品采取防護(hù)措施，才能保證金屬工藝設(shè)備的安全性和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。下面對(duì)金屬及其制品的防護(hù)措施中錯(cuò)誤的是（）
A.鐵鍋用完后，用水刷去其表面的油污，置潮濕處保存
B.通過(guò)特殊工藝，增加鋁制品表面的氧化膜
C.對(duì)于易生銹的鐵制品（如防護(hù)網(wǎng)）要定期涂刷防護(hù)漆
D.把Cr、Ni等金屬加入到普通鋼里制成不銹鋼
二、填空題
16.銅是生命必要的元素，也是人類(lèi)最早使用的金屬之一，銅的生產(chǎn)和使用對(duì)國(guó)計(jì)民生各個(gè)方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在化學(xué)反應(yīng)中，銅元素可表現(xiàn)為0、+1、+2價(jià)。
（1）在西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅[即：曾表（CuSO4）跟鐵反應(yīng)生成銅]試寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式： 。
（2）盡管銅比鐵較為穩(wěn)定，但銅器表面經(jīng)常會(huì)生成銅銹[即:銅綠，化學(xué)式為Cu2(OH)2CO3],其中生成銅綠的反應(yīng)物除銅外還有O2、CO2和H2O。試寫(xiě)出保護(hù)銅制品的方法： 。這層銅綠可用化學(xué)方法除去。試寫(xiě)出除去銅綠而又不傷器物的反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
三、簡(jiǎn)答題
17.戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，相傳越國(guó)有人制造“干將”，“莫邪”等寶刀寶劍，那真是鋒利無(wú)比，“削鐵如泥”，頭發(fā)放在刃上，吹口氣就會(huì)斷成兩截。通過(guò)科學(xué)研究知道，這類(lèi)“寶刀”中含有鎢、鉬一類(lèi)的元素。你能揭開(kāi)古代“寶刀”鋒利的秘密嗎？


18.導(dǎo)電能力最強(qiáng)的三種金屬導(dǎo)電性順序是銀>銅>鋁，為什么常見(jiàn)的導(dǎo)線(xiàn)都是銅和鋁而不是銀；高壓遠(yuǎn)途輸電線(xiàn)路是鋁線(xiàn)還是鋼芯鋁線(xiàn)？



19.早在使用銅鐵之前，人們就用黃金和白銀作為飾物和貨幣；歷史上的“青銅器時(shí)期”早于“鐵器時(shí)期”，而近百年才大量使用鋁制品，你能解釋其中的原因嗎？
應(yīng)用遷移
填空題
1.可倫比亞號(hào)航天飛機(jī)曾用金屬鋁粉和高氯酸銨（NH4CO4）混合物作為固體燃料。加熱鋁粉使其氧化并放出大量熱，促使混合物中的高氯酸銨分解。m mol高氯酸銨分解時(shí)除產(chǎn)生2m mol水蒸氣和m mol氧氣外，其他組成元素均以單質(zhì)氣體形式放出，因而產(chǎn)生巨大推動(dòng)力。試寫(xiě)出其中涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。據(jù)此反應(yīng)原理，1mol高氯酸銨分解所產(chǎn)生的氣體共有 mol。
2.磚瓦是用含鐵元素等雜質(zhì)的黏土在隔離空氣的情況下燒制而成的。在燒制磚瓦時(shí)，用黏土做成的坯經(jīng)過(guò)烘燒后，鐵的化合物轉(zhuǎn)化為 而制得紅色磚瓦。若烘燒后從窯頂慢慢澆水，窯內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的 氣體，它們把該紅色物質(zhì)還原成的黑色物質(zhì)是 ,同時(shí)還有未燒掉的碳顆粒，制得了青色磚瓦。
3.錄像用的高性能磁帶的磁粉，主要材料之一是由三種元素組成的，化學(xué)式為CoxFe3－xO3+x的化合物，已知氧為?2價(jià)，鈷（Co）和鐵（Fe）均可呈現(xiàn)+2價(jià)或+3價(jià)，且上述化合物每種元素，都只有一種化合價(jià)，則x值為 ,鐵的化合價(jià)為 ,估的化合價(jià)為 。
4．生命起源于原始海洋�？茖W(xué)家認(rèn)為，由于海洋中Al3+的濃度極低，所以鋁元素未成為人體所必需的元素，它反倒對(duì)人體有害。鋁主要損傷腦細(xì)胞，是老年性癡呆的病因之一。世界衛(wèi)生組織把鋁列為食品污染源之一。每日攝入量應(yīng)控制在4 mg以下。
（1）炸油條時(shí),1kg面粉需加0.5kg水,4g明礬和10g小蘇打、食鹽等輔料。若烹炸過(guò)程中質(zhì)量減少20%，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明100g油條中的含鋁量是否超過(guò)安全攝入量 。
（2）請(qǐng)列舉（除食品添加劑外）三種日常生活中鋁元素進(jìn)入人體的源頭 。
實(shí)驗(yàn)探究
為測(cè)定某鐵鋁合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程：稱(chēng)取該合金1.0g，放入燒杯中加足量鹽酸，蓋上表面皿，使其充分反應(yīng)；反應(yīng)停止，經(jīng)冷卻向其中加入過(guò)量NaOH溶液，充分放置后過(guò)濾，對(duì)濾出的沉淀經(jīng)洗滌在空氣中加熱灼燒至恒重，得到固體物1.2g。試思考：
（1）實(shí)驗(yàn)中以表面皿蓋燒杯的原因。
（2）加入過(guò)量NaOH溶液的作用
（3）加入NaOH溶液后充分靜置的作用。
（4）請(qǐng)你幫助他們計(jì)算合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
（5）想一想，還可用什么方法來(lái)測(cè)定Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？



拓展視野
稀土元素是包括原子序數(shù)57~71的15個(gè)鑭系元素，加上周期表中同屬Ⅲ副族的鈧和釔，共有17個(gè)元素。由于決定它們的化學(xué)性質(zhì)的外層電子結(jié)構(gòu)基本相同，要分離出純的單一稀土化合物比較困難，又由于它們的化學(xué)性質(zhì)活潑，不易還原為金屬，所以比其他常見(jiàn)元素發(fā)現(xiàn)得晚。從1794年發(fā)現(xiàn)釔，直到1947年從鈾裂變產(chǎn)物中分離得到钷為止，17個(gè)元素全部分離出來(lái)，整整用了150年之久。
由于稀土元素具有外層電子結(jié)構(gòu)基本相同，而內(nèi)層4f電子能級(jí)又相近的這種特殊的電子構(gòu)型，因此在光、電、磁等方面有獨(dú)特的性質(zhì)，被譽(yù)為“新材料的寶庫(kù)”。美國(guó)國(guó)防部公布的35種高技術(shù)元素，其中包括了除钷以外的16個(gè)稀土元素，占全部高技術(shù)元素的45.7%。日本科技廳選出了26種高技術(shù)元素，16種稀土元素也全部當(dāng)選，占61.5%。世界各國(guó)都大力開(kāi)展稀土研究，幾乎每隔3~5年就有一次稀土應(yīng)用的新突破，從而大大推動(dòng)了稀土理論和稀土材料的發(fā)展。例如，1962年發(fā)現(xiàn)了含稀土的分子篩在石油催化裂化中的應(yīng)用，使原油裂化的汽油產(chǎn)率大幅度提高；1966年發(fā)現(xiàn)了硫氧釔銪在電子激發(fā)下產(chǎn)生鮮艷的紅色熒光，應(yīng)用到彩色電視上使采屏亮度提高1倍；1970年發(fā)現(xiàn)高磁 能積的第一代稀土永磁材料SmC5,1983年又發(fā)現(xiàn)了第二代稀土永磁材料Nd2Fe14B,應(yīng)用于電機(jī)制造，可使電動(dòng)機(jī)體積大大縮小，趨向微型化和高效化，從而在自動(dòng)化方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響；1986年含有稀土的高溫超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)，使超導(dǎo)溫度從液氦溫區(qū)進(jìn)入液氮溫區(qū)，超導(dǎo)材料由研究階段進(jìn)入實(shí)用階段，在人類(lèi)的文明上將掀開(kāi)光輝燦爛的新篇章。
我國(guó)擁有得天獨(dú)厚的寶貴稀土資源。在現(xiàn)已查明的世界稀土資源中，80%分布在我國(guó)，并具有品種齊全的優(yōu)勢(shì)。黨的十一屆三中全會(huì)以來(lái)，中國(guó)的稀土資源開(kāi)發(fā)有了很大的發(fā)展。自1986年起，我國(guó)稀土產(chǎn)量已躍居世界第一位，使我國(guó)從稀土資源大國(guó)變?yōu)橄⊥辽�產(chǎn)大國(guó)。目前，無(wú)論是儲(chǔ)量、產(chǎn)量或是出口量方面，我國(guó)在世界稀土市場(chǎng)上占有舉足輕重的地位。但是，在我國(guó)稀土事業(yè)迅速發(fā)展的同時(shí)，也應(yīng)該清醒地看到我國(guó)在稀土的深加工方面，在新材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究方面與世界先進(jìn)水平還有相當(dāng)差距，這是我們需要奮起直追迎頭趕上的。
第三節(jié) 用途廣泛的金屬材料參考答案
基礎(chǔ)闖關(guān)
1.D 2.A 3.A 4.D 5.B 6.C 7.C 8.C 9.D 10.C 11.BC 12.B 13.B 14.A 15.A
16.(1)Cu2++Fe====Cu+Fe2+
(2)Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+3H2O+CO2↑
17.“寶刀”中由于含鎢、鉬等一類(lèi)元素，使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，從而使鋼的強(qiáng)度、硬度大，可塑性、韌性好，并且耐磨，耐腐蝕，因此能“削鐵如泥”。
18.雖然銀的電阻率同銅、鋁比最低，但價(jià)格昂貴所以不用銀。是鋼芯鋁線(xiàn)。在鋼芯鋁線(xiàn)中，傳輸電能主要依靠導(dǎo)體部分鋁單線(xiàn)完成，鋼芯主要是承擔(dān)導(dǎo)線(xiàn)自身重量以及風(fēng)力，導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)力等機(jī)械力。
19.提示：從金屬的冶煉角度回答。
應(yīng)用遷移
1．2NH4ClO4===4H2O+2O2+Cl2+N2 4
2．Fe2O3 還原性氣體 FeO
3.1，+3，+2
4.（1）否 （2）炊具 牙膏皮 鋁制易拉罐 含Al(OH)3的冶胃病的藥。用明礬凈化的水等。
拓展視野：
（1）Mg、Al與鹽酸的反應(yīng)劇烈，能放出大量的熱，所以蓋上表面皿的目的是防止液體濺出、影響測(cè)定結(jié)果；
（2）Al(OH)3為兩性氫氧化物，加入過(guò)量的NaOH溶液使鋁無(wú)素進(jìn)入溶液從而與Fe(OH)3分開(kāi)；
（3）加入NaOH溶液后要充分靜置以使Fe(OH)2被空氣中的O2充分氧化為Fe(OH)3;
(4)n（Fe）=2n(Fe2O3)=2× =0.015mol?m(Fe)=0.015mol×g?mol－1=0.84g;
Al的質(zhì)量為:1.0g-0.84g=0.16g,故Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%。
（5）我們也可以利用Al與NaOH溶液反應(yīng)的性質(zhì)來(lái)設(shè)計(jì)如下方案：
方案一：將合金溶解于過(guò)量的NaOH溶液中，過(guò)濾、洗滌、干燥所得固體，最后稱(chēng)量，即得Fe的質(zhì)量，從而求出鋁的質(zhì)量。
方案二：用排水量氣法，測(cè)定合金與酸溶液或堿溶液反應(yīng)放出的氣體體積。由于要測(cè)氣體體積，這種方法相對(duì)來(lái)說(shuō)誤差要大一些。
（1）防止液體濺出，影響測(cè)定結(jié)果。
（2）加入過(guò)量的NaOH溶液使鋁元素進(jìn)入溶液而與Fe(OH)3分離。
（3）保證Fe(OH)2被空氣中的O2充分氧化為Fe(OH)3。
（4）ω(Al)=16%。
（5）方案一：將一定質(zhì)量的合金溶解于過(guò)量的NaOH溶液中，過(guò)濾、洗滌、干燥所得固體，最后稱(chēng)量即得Fe的質(zhì)量，從而求出Al的質(zhì)量。
方案二：用排水量氣法，準(zhǔn)確測(cè)定一定質(zhì)量的合金與足量的酸溶液或堿溶液反應(yīng)放出氣體的體積，再進(jìn)行計(jì)算。

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