人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料优质教案

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料优质教案，共17页。




[知 识 梳 理]


知识点一 铁合金


1．合金


(1)定义：由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)性质：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于各成分金属。


①硬度：合金的硬度一般大于成分金属。


②熔点：合金的熔点多数低于成分金属。


2．铁合金


铁碳合金eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(生铁,钢))





合金钢，常见的是不锈钢


知识点二 铝和铝合金


1．铝与氧化铝的化学性质


(1)Al与O2的反应：4Al＋3O2===2Al2O3。


(2)Al与盐酸的反应 (实验3－4)


2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑。


Al2O3与盐酸的反应


Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O


(3)Al与NaOH溶液的反应 (实验3－5)


2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。


Al2O3与NaOH溶液的反应


Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。


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，叫两性氧化物。


3．铝合金


向铝中加入少量合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成铝合金，例如硬铝。


知识点三 新型合金


新型合金eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(储氢合金\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Ti－Fe合金,La－Ni合金)),钛合金,耐热合金,形状记忆合金))


知识点四 物质的量在化学方程式计算中的应用


1．物质的量与各物理量之间的关系


(1)已知物质的质量m：n＝eq \f(m,M)


(2)已知标准状况下气体体积V：n＝eq \f(V,Vm)


(3)已知物质的粒子数N：n＝eq \f(N,NA)


(4)已知溶液中的物质的量浓度c：n＝cV


2．物质的量在化学方程式计算中的应用


微判断


(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物。( )


(2)生铁的熔点比铁低，但机械强度和硬度比铁高。( )


(3)青铜比纯铜的硬度低。( )


(4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。( )


答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×


微训练


1．镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( )


A．不易生锈


B．导电性好


C．密度小


D．强度高


答案 B


2．制造货币，应该根据下列哪些性质而选材( )


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


答案 A


3．对于铝和烧碱溶液的反应，下列说法错误的是( )


A．铝是还原剂


B．该反应是氧化还原反应


C．该反应说明所有金属都能与碱反应


D．H2为还原产物


解析 铝与烧碱溶液反应的化学方程式为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，分析元素化合价变化可知反应为氧化还原反应，铝是还原剂，H2为还原产物，A、B、D正确。铝能与烧碱溶液反应，并不能说明所有金属都能与碱反应，如镁、铁、铜等均不与碱溶液反应。


答案 C


4．物质在发生化学反应时( )


A．它们的质量一定相等


B．它们的物质的量一定相等


C．它们的质量比等于化学方程式中化学计量数之比


D．它们的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比


解析 发生化学反应时各物质的物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比。


答案 D


微思考


“化学反应前后质量是守恒的，那么物质的量也一定守恒。”这种说法正确吗？


提示 错误。化学方程式中各物质的物质的量之比＝各物质的化学计量数之比，所以化学反应前后物质的量可能增大，可能减小，也可能不变。





学习任务1 合金的性质





1．合金的性质是各成分金属的性质之和吗？


提示 合金具有许多优良的物理、化学性质和机械性能，在物理性质、机械性能方面优于各成分金属，不是简单地加合；但一般认为在化学性质上，合金体现的是各成分金属的化学性质。


2．已知铜的熔点为1 083 ℃，钠的沸点为883 ℃，试问铜与钠能否形成合金？


提示 不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。





合金的组成及性质 合金不一定全是金属元素


(1)合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。


(2)合金是混合物。


(3)合金具有金属特性，如导电、传热等。


(4)合金形成后会影响各成分金属的物理性质，如合金的熔点一般比成分金属低，而硬度、机械强度一般比成分金属高；但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。


【例题1】 下列关于合金的说法错误的是( )


A．合金是由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


B．镁铝合金的熔点比镁和铝都高


C．在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能


D．青铜、硬铝、钢都是合金


解析 合金是由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，故A正确；镁铝合金的熔点比镁和铝都低，故B错误；在合金中加入适量稀土金属或稀土金属的化合物，就能大大改善合金的性能，故C正确；青铜、硬铝、钢都是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起形成的具有金属特性的物质，属于合金，故D正确。


答案 B


变式训练1 合金相对于纯金属制成的金属材料来说优点是( )


①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 ②一般合金的熔点比它的各成分金属的更低 ③改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金 ④合金比纯金属的导电性更强 ⑤合金比纯金属的应用范围更广泛


A．①②③⑤B．②③④


C．①②④D．①②④⑤


解析 合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面优于各成分金属。例如，合金的硬度一般比其各成分金属的硬度大，多数合金的熔点比其各成分金属的熔点低，但合金的导电性比纯金属弱。


答案 A


学习任务2 铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应





1．等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量有什么关系？


提示 等量铝与足量盐酸、NaOH溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。


2．等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，生成H2的量有什么关系？


提示 相同状况下，二者产生氢气体积比为1∶1。


3．足量的铝与等物质的量浓度、等体积的盐酸和NaOH反应，生成H2的量又有什么关系？


提示 足量铝与等物质的量的盐酸和NaOH溶液反应，相同状况下，产生H2体积比为1∶3。





1．铝与氢氧化钠溶液反应的实质


铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。


用双线桥法和单线桥法分别表示为





2．铝与盐酸或氢氧化钠溶液反应中四种“量”的关系


(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为3∶1。


(2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，相同状况下，产生H2的体积比为1∶1。


(3)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应，相同状况下，产生H2的体积比为1∶3。


(4)特殊情况分析：若产生的氢气的体积比：eq \f(1,3)＜eq \f(VHCl（H2）,VNaOH（H2）)＜1，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。


【例题2】 取两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，标准状况下均产生5.6 L气体，则两份铝片的质量之比为( )


A．一定为1∶1B．可能为2∶3


C．一定为3∶2D．可能为1∶6


解析 酸、碱均足量，则Al完全反应，且生成氢气的量相同，则H＋得到的电子数相同，可知Al失去的电子数也相同，即参加反应的Al的量相同，两份铝片的质量之比为1∶1，A项正确。


答案 A


变式训练2 用铝箔包裹0.1 ml金属钠，用针扎若干个小孔，放入水中，完全反应后，放出的气体体积(标准状况)为( )


A．无法确定B．1.12 L


C．大于1.12 LD．小于1.12 L


解析 首先发生的反应是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，标准状况下0.1 ml Na与水反应产生的H2的体积为1.12 L，然后发生的反应是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，此反应又能产生部分H2，故最后放出的H2的体积大于1.12 L。


答案 C


学习任务3 (核心素养)物质的量应用于化学方程式的计算


一、知识要点


1．化学计算的基本步骤


写——写出相关的化学方程式


标——在方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系，遵循“左右相当，上下一致”原则并代入已知量和未知量


列——列出比例式


解——根据比例式求解


答——简明地写出答案


2．物质的量应用于化学计算的基本方法


(1)把已知物质的物理量转化为物质的量；


(2)根据化学方程式或关系式，根据已知物质的物质的量求出未知物质的物质的量，同时注意判断是否恰好反应，若某反应物量不足，用该物质进行求解；


(3)把未知物质的物质的量转化为未知物的所求物理量。


3．有关物质的量的计算中的“三个规范”


(1)书写规范：各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。


(2)符号规范：


①设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。


②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求溶质NaOH的质量时就写成：m(NaOH)＝c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。


(3)单位规范：把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。


二、核心素养


【素养解题】


[典例示范] 将2.3 g钠投入到97.8 g水中，反应完毕后，得到100 mL溶液，求：


(1)产生的氢气在标准状况下的体积为________。


(2)所得氢氧化钠溶液的溶质质量分数为________。


(3)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。


(4)在K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2KCl＋3Cl2↑＋7H2O＋2CrCl3的反应中，有0.3 ml电子转移时生成Cl2的体积为________(标准状况)，被氧化的HCl的物质的量为________。


[物质的量应用于化学计算的解题思维模型]


答案 (1)1.12 L (2)4% (3)1 ml/L (4)3.36 L 0.3 ml


三、对点训练


1．把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则原溶液中H＋与SOeq \\al(2－,4)的物质的量浓度之比为( )


A．1∶4B．2∶7


C．1∶2D．3∶8


解析 设原溶液中H2SO4和CuSO4的物质的量分别为x、y。


Fe ＋ H2SO4===FeSO4＋H2↑ Δm(固体质量减少)


56 g 1 ml 56 g


x 56x


Fe ＋ CuSO4===FeSO4＋Cu Δm(固体质量增加)


56 g 1 ml 64 g 8 g


y 8y


因为固体在反应前后质量相等，所以Δm(减)＝Δm(增)


56x＝8y，


eq \f(n（H2SO4）,n（CuSO4）)＝eq \f(x,y)＝eq \f(8,56)＝eq \f(1,7)，


则eq \f(c（H＋）,c（SOeq \\al(2－,4)）)＝eq \f(1×2,1＋7)＝eq \f(1,4)。


答案 A


2．有关合金的叙述正确的是( )


A．合金的密度比各成分金属小


B．多数合金比成分金属熔点低，硬度大


C．合金的导电性能比成分金属强


D．合金的抗腐蚀性能都很好


解析 合金与成分金属相比某些性能增强，某些性能减弱。多数合金的熔点比各成分金属低。


答案 B


3．只含有下列成分的物质一定不是合金的是( )


A．Fe、CB．Cu、Zn


C．Al、CuD．C、Si


解析 合金必须要含有金属，是两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合在一起所形成的具有金属特性的物质。


答案 D


4．把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 ml·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 ml·L－1(溶液体积变化忽略不计)。求：


(1)反应中消耗HCl的物质的量。


(2)该混合物中铝、铁的物质的量。


解析 (1)消耗HCl的物质的量：0.2 L×5 ml·L－1－0.2 L×4.6 ml·L－1＝0.08 ml。


(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。


2Al ＋ 6HCl===2AlCl3＋3H2↑


2 6


x 3x


Fe ＋ 2HCl===FeCl2＋H2↑


1 2


y 2y


eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(27 g·ml－1×x＋56 g·ml－1×y＝1.1 g,3x＋2y＝0.08 ml))


解得：x＝0.02 ml，y＝0.01 ml。


答案 (1)0.08 ml


(2)Al：0.02 ml；Fe：0.01 ml





[合 格 练]


1．汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《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错误的是( )


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


解析 合金是指由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，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错误；而长期使用中未见中毒现象，说明它比汞的毒性要低。


答案 C


2．某合金与铁的物理性质比较如下：


从以上性能看，该合金不适合制成 ( )


A．导线B．门窗


C．炉具D．飞机外壳


解析 从表格中总结，该合金具有密度小、机械性能好的特点，所以适合制作飞机外壳、门窗框。由于熔点较高，所以适合制作炉具。但是导电性不好，所以不适宜制作导线。


答案 A


3．制取合金常用的方法是将两种或多种金属(或金属与非金属)加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却得到合金。根据下表中数据判断(其他条件均满足)，下列合金不易采取这种方法制取的是( )


A.Fe—Al合金B．Na—Al合金


C．Na—Fe合金D．Mg—Al合金


解析 要形成合金，必须满足各成分都要有共同的液态温度范围，即合金中一种金属的熔点要高于另一种金属的熔点而低于它的沸点，这样才能熔合在一起。当铁熔化时，钠已变为气态，所以铁和钠用加热熔化的方法不能形成合金。


答案 C


4．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错误的是( )


A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的，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


解析 碲锌镉晶体是由Te、Zn、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；合金一般具有比成分金属低的熔、沸点、高的硬度和强度。


答案 A


5．下列说法正确的是( )


A．所有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


解析 不锈钢中含有非金属元素碳，A项错误；我国流通的硬币材质是合金，B项错误；铝的冶炼方法在十九世纪才被发现，明朝时不可能有大量铝制餐具，C项错误；合金的机械加工性质一般优于其成分金属，D项正确。


答案 D


6．铝硅合金(Si的质量分数为13.5%)在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合铸造。有下列三种晶体：①铝，②硅，③铝硅合金，它们的熔点由低到高的顺序是( )


A．①③②B．③①②


C．③②①D．②①③


解析 合金的熔点一般比其各成分金属的熔点都要低，所以最低的是铝硅合金。硅晶体是熔点极高的晶体。


答案 B


7．下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是( )


A．盛放食醋


B．烧煮开水


C．用金属丝擦洗表面的污垢


D．用碱水洗涤


解析 A中食醋中含有的醋酸呈酸性，能与铝发生反应而腐蚀；C中用金属丝擦洗时会破坏铝表面覆盖的氧化铝层，使铝裸露在外继续被腐蚀；D中用碱水洗涤也同样不行，因为铝能跟碱反应而被腐蚀。


答案 B


8．某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警。“防盗玻璃”能报警，这利用了金属的( )


A．延展性B．导电性


C．弹性D．导热性


解析 玻璃被击碎时，各层中间嵌有的极细金属线相连，连接报警系统，主要利用了金属的导电性。


答案 B


9．将铝投入到一定量的NaOH溶液中，充分反应后，有2 ml的电子发生转移，则参加反应的铝的物质的量为( )


A.eq \f(1,3) mlB．1 ml


C．2 ml D.eq \f(2,3) ml


解析 铝在参加反应时1 ml Al可失去3 ml电子，因此有2 ml电子转移时需Al的物质的量为eq \f(2,3) ml。


答案 D


10．合金是生活中常用的材料，请回答下列问题：


(1)现代社会应用最广泛的金属是______________________________。


(2)生铁和钢是含碳量不同的铁碳合金，含碳量在2%～4.3%的称为________。不锈钢在空气中比较稳定，不易生锈，有强的抗腐蚀能力，其合金元素主要是__________________________________________________________。


(3)钢铁的腐蚀给社会造成的损失是巨大的，所以采取措施防止钢铁的腐蚀是十分必要的，请列举两种防止钢铁腐蚀的方法________________________________。


(4)青铜的主要合金元素为________，黄铜的主要合金元素为________。


解析 (1)现代社会应用最广泛的金属是铁。(2)碳素钢的含碳量较生铁低，小于2%，生铁中含碳量在2%～4.3%，而不锈钢中加入的含金元素主要是铬、镍。(3)钢铁的腐蚀主要是与环境中的化学物质(如空气、水、酸等)接触而发生化学反应，故防止钢铁的腐蚀，只要使其避免与上述物质接触即可。可采用覆膜法、改变内部结构等方法。


答案 (1)铁 (2)生铁 铬和镍


(3)在钢铁的表面喷涂油漆；表面涂油；在钢铁的表面镀上铬、锌等金属；对钢铁的表面进行烤蓝处理(增厚氧化膜)；制成不锈钢(答案合理即可) (4)Sn Zn


11．如图是某学校实验室从化学试剂商店买回来的氢氧化钠试剂标签上的部分内容。某同学从该试剂瓶中取出24.0 g固体，配成1 L溶液，请计算：


(1)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。


(2)从所得氢氧化钠溶液中取出200 mL于一烧杯中，投入足量的金属铝，完全反应后，产生的气体在标准状况下的体积为________。


解析 n(NaOH)＝eq \f(m（NaOH）,M（NaOH）)＝eq \f(24.0 g,40 g·ml－1)＝0.6 ml，


c(NaOH)＝eq \f(n（NaOH）,V[NaOH（aq）])＝eq \f(0.6 ml,1 L)＝0.6 ml·L－1。


2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑


2 ml 22.4 L×3


0.6 ml·L－1×0.2 L V


V＝eq \f(0.6 ml·L－1×0.2 L×22.4 L×3,2 ml)≈4.0 L。


答案 (1)0.6 ml·L－1 (2)4.0 L


12．(1)铝是以“贵族的身份”作为金属材料开始使用的。一百多年前，为了表彰门捷列夫对化学作出的杰出贡献，英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重的奖杯——铝杯，赠送给门捷列夫。铝开始作为金属材料之所以贵于黄金，其原因是__________(填字母，下同)。


A．铝是稀有金属


B．铝矿开采困难


C．缺乏廉价的铝冶炼技术


D．铝熔点高，作为材料不易加工


(2)铝在轿车上的应用已经大获成功，这是无可争辩的事实。比较钢而言，再生铝(回收利用)作为金属材料在汽车上应用的优点是__________(多选)。


A．汽车重量减轻B．铝的导电性能好


C．降低成本D．铝的冶炼比铁容易


(3)目前市场上某些品牌笔记本电脑(如神舟电脑、IBM电脑等)的外壳一改以往的有机合成材料，而使用铝合金材料(有钛铝合金、镁铝合金等)，有些甚至还掺入碳纤维材料，使整体硬度得到进一步加强。铝合金材料在电脑上代替有机合成材料的目的是________(多选)。


A．增强导电性B．增强美观


C．增加强度D．增加运算速度


解析 铝是一种较活泼的金属，很难被还原，当电解法冶炼铝技术被应用于生产时，生产成本降低，且铝又具有密度小、易形成性能优良的合金等特点，使铝被广泛应用。


答案 (1)C (2)AC (3)BC


[能 力 练]


13．某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究(已知铜元素的焰色试验呈绿色)。


①外观暗灰色，表皮光滑；


②在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色，合金片熔化，但不滴落；


③取刮去表皮的合金10 g，放入足量的稀硫酸中，收集到标准状况下的H2 8.96 L；


④另取刮去表皮的合金10 g，放入足量的NaOH溶液中，也收集到标准状况下的H2 8.96 L。


(1)试据此判断，该合金中一定含有的元素是________(写元素符号)；可能含有的下列元素是________(填选项编号)。


a．Ag b．Mg c．Na d．Fe


(2)如果该合金中只含2种元素，则二者的质量比是________。


解析 (1)火焰呈绿色，说明有铜元素。等质量的合金与足量的稀硫酸或NaOH溶液反应放出H2的体积相同，说明一定含有铝，且不能再含有其他的活泼金属Na、Mg、Fe等。且Na的熔、沸点太低，不能与Cu熔合形成合金，则还可能含有不与稀硫酸和NaOH反应的Ag。该合金如果只含2种元素，则为Cu、Al。


(2)2Al ～ 3H2


2 ml 3 ml


eq \f(m（Al）,27 g·ml－1) eq \f(8.96 L,22.4 L·ml－1)＝0.4 ml


m(Al)＝eq \f(0.8,3) ml×27 g·ml－1＝7.2 g


m(Cu)＝10 g－7.2 g＝2.8 g


m(Al)∶m(Cu)＝7.2 ∶2.8＝18∶7。


答案 (1)Cu、Al a (2)m(Al)∶m(Cu)＝18∶7


14．为了测定某黄铜(铜锌合金)的组成，某研究性学习小组称取该黄铜样品10 g于某反应容器中，向其中逐滴加入质量分数为9.8%的稀硫酸至刚好不再产生气体，反应过程中生成的氢气与所用稀硫酸的质量关系如图所示。





试计算：


(1)样品中铜的质量分数。


(2)反应所消耗的稀硫酸的质量。


(3)反应后所得溶液的质量。


解析 由图像可知，10 g该黄铜样品中锌与稀硫酸反应产生的氢气的质量为0.10 g，根据Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，可知反应的锌的质量为3.25 g，消耗的H2SO4的质量为4.9 g。故样品中铜的质量分数为eq \f(10 g－3.25 g,10 g)×100%＝67.5%，消耗的稀硫酸的质量为eq \f(4.9 g,9.8%)＝50 g，反应后所得溶液的质量为3.25 g＋50 g－0.10 g＝53.15 g。


答案 (1)67.5% (2)50 g (3)53.15 g


学业要求
核心素养对接
1.了解合金的含义及特性。


2．认识常见合金的重要应用。


3．掌握物质的量在化学方程式中的应用。
能利用金属的性质、正确选用金属材料，以培养学生创新意识素养水平。
化学方程式
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
化学计量数之比
2∶2∶2∶1
扩大NA倍之后
2NA∶2NA∶2NA∶NA
物质的量之比
2__ml∶2__ml∶2__ml∶1__ml
结论
化学方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质的粒子数之比＝各物质的物质的量之比
物质的量⇒培养学生宏观辨识与微观探析素养
物质的量应用于化学计算⇒提升学生证据推理与模型认知
解题模板
(1)(2)(3)2.3 g Na的物质的量为n＝eq \f(m,M)＝eq \f(2.3 g,23 g/ml)＝0.1 ml


则 2Na＋2H2O===2NaOH ＋ H2↑


2 ml 2 ml 22.4 L


0.1 ml n(NaOH) V(H2)


则：生成的氢气在标准状况下的体积为


V(H2)＝eq \f(22.4 L/ml×0.1 ml,2 ml)＝1.12 L


n(NaOH)＝0.1 ml


m(NaOH)＝n·M＝0.1 ml×40 g/ml＝4 g


w(NaOH)＝eq \f(4 g,100 g)×100%＝4%


c＝eq \f(n,V)＝eq \f(0.1 ml,0.1 L)＝1 ml/L


(4)2HCl ～ eq \(2Cl,\s\up6( －1)) → Cleq \(2,\s\up6(0))


2 1 2e－


0.3 ml 0.15 ml 0.3 ml


则生成氯气的物质的量0.15 ml


体积0.15 ml×22.4 L/ml＝3.36 L


被氧化的HCl 0.3 ml
所用公式
n＝eq \f(m,M)、n＝eq \f(V,Vm)、c＝eq \f(n,V)、w＝eq \f(m溶质,m溶液)×100%
注意要点
①化学计量数之比等于物质的量之比。


②在方程式中计算，转化为物质的量方便。
eq \f(熔点,℃)
eq \f(密度,g·cm－3)
硬度(金


刚石为100)
导电性


(银为100)
其他性质
某合金
2 500
3.00
7.4
2.3
耐腐蚀
铁
1 535
7.86
4.5
17
纯铁耐


腐蚀
金属
Na
Mg
Al
Fe
熔点/℃
97.5
649
660
1 535
沸点/℃
883
1 090
2 467
2 750
氢氧化钠 化学纯(CP)


500 g


品名：氢氧化钠


化学式：NaOH


相对分子质量：40