2019-2020年高中化学 第四章《材料家族中的元素》教案 鲁科版必修1.doc

2019-2020年高中化学 第四章材料家族中的元素教案 鲁科版必修1章末知识回顾硅的性质 二氧化硅的性质 无机非金属材料 元素与材料世界 硅 无机非金属材料 铝 金属材料 复合材料 半导体材料与单质硅 二氧化硅与光导纤维 硅酸盐与无机非金属材料 铝与铝合金 金属与金属材料 复合材料的组成在生产生活、航空、航天中常见的复合材料 铝及其化合物 金、银、铜 认识复合材料 形形色色的复合材料 结构图表知识归纳一、无机非金属材料1、硅（1）存在、物理性质、用途硅在自然界只以化合态存在。晶体硅呈灰黑色，有金属光泽，硬而脆，熔点很高（1410），是良好的半导体材料。硅可用来制造集成电路，太阳能电池，硅整流器等。硅合金可用来制造变压器铁芯，耐酸设备等。（2）化学性质相对稳定性：在常温下，硅的化学性质不活泼，不与O2、Cl2、H2SO4、HNO3等发生反应。弱还原性：在常温下，能与F2、HF和强碱反应。例如：Si + 2NaOH + H2O Na2SiO3 + 2H2；Si + 2F2 SiF4；Si + 4HF SiF4+ 2H2。在加热时纯硅与某些非金属单质发生反应。如研细的硅能在氧气中燃烧：Si + O2 SiO2（3）硅的制备在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得含少量杂质的粗硅：SiO22CSi2CO，将粗硅提纯后，可以得到半导体材料的高纯硅。2、二氧化硅（1）物理性质：纯净的二氧化硅晶体呈无色，熔点高，硬度大，不溶于水，也不溶于其他一般的溶剂。（2）化学性质：酸性氧化物的通性：在常温时可以与碱溶液缓慢反应生成盐和水：SiO22NaOHNa2SiO3H2 O；在高温下可与碱性氧化物反应：SiO2CaOCaSiO3二氧化硅在常温下与氢氟酸反应： Si O24HF SiF42H2O 弱氧化性：如在高温时，二氧化硅中的硅可以被碳置换出来。（3）用途：二氧化硅可用于石英表、石英玻璃、建筑材料、电子部件、光学仪器、工艺品和眼镜片、精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品、光导纤维等。3、光导纤维：光导纤维，简称“光纤”，就是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极高的玻璃细丝。光导纤维是用石英玻璃制造的，具有信息容量大，抗干扰性能好，通信损耗低等优点。4、玻璃原料：生产普通玻璃的主要原料是纯碱（Na2CO3），石灰石（CaCO3）和石英（SiO2 ）。反应原理：将粉碎混匀的原料加强热使之熔化，发生复杂的物理化学变化，冷却即成玻璃。其中主要化学反应是：CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2 ； Na2CO3 + SiO2Na2SiO3 + CO2 5、水泥（1）普通水泥的主要成分为硅酸三钙（3CaOSiO2），硅酸二钙（2CaOSiO2）和铝酸三钙（3CaOAl2O3）等。（2）水泥的特点是水泥具有水硬性，与水搀和搅拌并静置后，很容易凝固变硬。（3）混凝土是指水泥、沙子和碎石的混合物，混凝土常用钢筋作结构，这就是通常所说的钢筋混凝土。6、新型无机非金属材料：如高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等。二、无机金属材料1、铝（1）物理性质：硬度较小，银白色、质轻，有很好的延展性和导电性。（2）化学性质与氧气反应：常温下，铝被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的氧化物薄膜，失去金属光泽。点燃时，金属铝可以在氧气中燃烧：4Al 3O2 2Al2O3 与氯气、硫等非金属反应： 2Al3Cl2 2AlCl3；4Al3S 2Al2S3与非氧化酸反应，有氢气生成：2Al6H2Al33H2。与氧化酸反应，无氢气生成： Al4HNO3 (稀)Al(NO3)3NO2H2O（注意：Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸会钝化，但加热可反应。）与碱反应： 2Al2NaOH6H2O2NaAl(OH)43H2与金属氧化物的反应（铝热反应）： 2AlFe2O32FeAl2O32、金、银、铜（1）物理性质：它们都具有金属的通性，但颜色不同。（2）化学性质：金、银、铜都属于不活泼金属，相对而言，其活泼程度依次增强。金是最稳定的金属之一，在高温下也不能与氧气反应，不能被硝酸等强氧化性酸氧化。但金能溶解在王水中。银虽然不能与盐酸、稀硫酸反应，但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中。相对而言，铜最活泼，如：在加热或点燃条件下可与氧气、氯气、硫等非金属反应；可与浓硫酸、硝酸等强氧化性酸反应；可与盐溶液反应：Cu2FeCl3CuCl22FeCl2在空气中可锈蚀：2CuO2H2OCO2 Cu2(OH)2CO3（3）用途：它们广泛的应用于首饰、电子工业、有机合成、能源开发、材料制造、建筑用水管等。3、其它金属材料：如钛、铀、镅等。4、合金（1）合金：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。一般来说，合金的性能优于纯金属，合金的熔点比它的各成分金属熔点都低，硬度比它的各成分金属大。但合金的性质并不是各成分金属性质的总和。（2）常见的合金金属铝中加入其他元素如铜、镁、硅、锌、锂等，即形成各种性能优良的铝合金。铝合金具有密度小、强度高、塑性好、易于成形、制造工艺简单、成本低廉等特点，并且表面易形成致密的氧化物保护膜而具有一定的抗腐蚀能力。铝合金主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输及电子行业。钢铁a生铁：含碳量24.3%，硬度大，但较脆且不易机械加工。b普通钢：含碳量0.03%2%，增加了铁锰等元素，改善了铁的性能，但易锈蚀。c不锈钢：在普通钢基础上，加入铬镍等元素，含铬在一般在12以上，在空气中能保持金属光泽，且有不生锈的特性。5、几种重要的化合物（1）氧化铝物理性质：白色固体，不溶于水，熔点高。化学性质：氧化铝具有不同于一般氧化物的性质，既与强酸反应也与强碱反应，属于两性氧化物。Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O；Al2O32NaOH3H2O2NaAl(OH)4（2）氢氧化铝物理性质和用途：Al(OH)3是几乎不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性。可作净水剂和色素吸附剂。化学性质：与Al2O3一样，既与酸反应又与碱反应，具有两性，属于两性氢氧化物。与酸反应：Al(OH)3 3HClAlCl3 3H2O（Al(OH)3 3H+Al3+3H2O）与碱反应：Al(OH)3NaOHNaAl(OH)4（Al(OH)3OHAl(OH)4）另外，Al(OH)3还具有难溶性氢氧化物的通性，即受热易分解：2Al(OH)3 Al2O33H2OAl(OH)3的制取：即可用铝盐与可溶性弱碱氨水反应，又可用向四羟基合铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3：Al3+3NH3H2OAl(OH)33NH4+； 2Al(OH)4CO22Al(OH)3CO32H2O。说明：一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解： Al(OH)4H+Al(OH)3H2O；Al(OH)33H+Al3+3H2O（3）氧化铜氧化铜有金属氧化物的性质： CuO2HClCuCl2H2O 氧化铜具有弱氧化性，可与某些还原剂反应。氧化铜在高温下可发生分解反应： 4CuO 2Cu2OO2三、复合材料1、定义：将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而成的材料称为复合材料。2、组成：复合材料由两部分组成，一部分称为基体，在复合材料中起黏结作用；另一部分称为增强体，在复合材料中起骨架作用。3、分类：按基体分类，可分为树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料。按增强体分，可分为颗粒增强复合材料、夹层增强复合材料和纤维增强复合材料。4、优点：材料复合后，既保持了原有材料的特点，又使各组分之间协同作用，形成了优于原材料的特性。又可以充分利用能源、节约能源。5、常见的复合材料：如玻璃钢、碳纤维增强复合材料、航空、航天领域中的复合材料等。 本章专题探究 两步反应到现在为止，必修1的内容已经结束，从整个高中化学来看，无机元素化合物的知识已经基本完成。在这期间，我们学习了大量的化学反应。其中，有部分反应与“量”有关，即加入少量的试剂与加入过量的试剂时得到的产物不同。如在四羟基合铝酸钠溶液中加入少量的盐酸，可生成氢氧化铝沉淀，但如果加入过量的盐酸，则生成铝离子：Al(OH)4H+Al(OH)3H2O；Al(OH)33H+Al3+3H2O。由于反应分两步进行，因此，该类反应被称为“两步反应”。由于这类反应特别能体现同学们对知识的理解情况，以及对考试大纲的“分类讨论”的思想。所以，以这类化学反应为基础的多种题型，如无试剂鉴别问题、离子方程式判断正误问题、离子共存问题、讨论型计算题等。例题在50 mL b molL1 AlCl3溶液中加入50 mL a molL1的NaOH溶液。试问：（1）当a3b时生成Al(OH)3沉淀的物质的量是_（2）当a、b满足什么条件时，无沉淀生成？（3）当a、b满足什么条件时，先有沉淀生成后沉淀部分溶解？研析：AlCl3与NaOH间存在下列两种反应：AlCl33NaOHAl(OH)33NaClAlCl34NaOHNaAl(OH)43NaCl（1）a3b时，只发生反应，NaOH不足或恰好完全反应。nAl(OH)31/3n(NaOH)1/30.050 La molL1a mol（2）当只有反应发生时，无沉淀生成，此时AlCl3不足或恰好完全反应。n(NaOH)4n(AlCl3)50 mLa molL1450 mLb molL1a4b（3）当两反应都发生时，先有沉淀生成，后沉淀部分溶解。此时，a、b关系介于以上两种情况之间。即：3ba4b答案：（1） a mol （2）a4b （3）3ba4b现在，我们已经学过的常见的两步反应有： SO2NaOHNaHSO3；SO22NaOHNa2SO3H2O CO2NaOHNaHCO3；CO22NaOHNa2CO3H2O H2SNaOHNaHS；H2S2NaOHNa2SH2O 2H2SO2 2S2H2O；2H2S3O2 2SO22H2O CO2CO2；2CO22CO FeOCFeCO；2FeOC2FeCO2 CuOCCuCO；2CuOC2CuCO2 2Al(OH)4CO22Al(OH)3CO32H2O；Al(OH)4CO2Al(OH)3HCO3 AlCl33NaOHAl(OH)33NaCl；AlCl34NaOHNaAlO23NaCl2H2O Al(OH)4H+Al(OH)3H2O；Al(OH)44 H+Al3+4H2O综合能力探究演练（时间60分钟，满分100分）一、选择题（45分）1金属中导电性能最强的是A铜 B银 C铝 D铁1研析：金属的导电性由强到弱依次为银、铜、铝、铁。答案：B。2铝热剂中铝的作用是A催化剂 B氧化剂 C还原剂 D填充剂2研析：铝是一种金属，在反应中化合价升高，作为还原剂来参加反应，铝是常见的还原剂。答案：C。3下列物质中，不属于合金的是A黄铜 B水银 C钢铁 D硬铝3研析：水银就是汞单质，而合金中含有几种元素，如钢铁是铁的碳合金。答案：B。4下列物质中，属于新型无机非金属材料的是A钢化玻璃 B碳化硼玻璃C光导纤维 D硼酸盐玻璃4研析：新型无机高分子材料的品种较多：如高温结构陶瓷和光导纤维等，其中如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷等属于高温结构陶瓷。答案：B、C。5过量的泥沙、纯碱、生石灰熔化后生成：水泥 玻璃 瓷器 混凝土 一种硅酸盐产品A和 B和C D5研析：水泥的主要成分是2CaOSiO2、3CaOSiO2和3CaOAl2O3，其生产原料为粘土、石灰石。陶瓷属于硅酸盐产品，其主要原料是粘土。混凝土是水泥、碎石和砂子的混合物。泥沙的主要成分是SiO2，与纯碱（Na2CO3）、生石灰（CaO）熔化后发生如下反应：SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2；SiO2CaOCaSiO3而Na2SiO3、CaSiO3与SiO2的熔合物即玻璃，且玻璃是一种硅酸盐产品。答案：B。6镁、铝、铜三种金属粉末混合物，加入过量盐酸充分反应，过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液，再过滤，滤液中存在的离子有AAl (OH)4 BCu2+ CAl3+ DMg2+6研析：审题是关键, 此题问的经过一系列反应后，滤液中存在的离子，对本题反应过程应有清楚的分析：混合物中加入过量盐酸充分反应后，滤液中含有Mg2+、Al3+、H+；铜不溶解。在滤液中加入过量烧碱溶液后，滤液中含Al (OH)4，沉淀为氢氧化镁。答案：A。7某溶液中有Cu2+、NH4+、Fe2+和Al3+四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是ACu2+ BNH4+ CFe2+ DAl3+7研析：溶液中加入过量的氢氧化钠溶液后，四种离子分别转化为氢氧化铜沉淀、一水合氨、氢氧化亚铁沉淀、四羟基合铝酸钠。微热并搅拌后，氢氧化铜沉淀、四羟基合铝酸钠无变化，而一水合氨部分分解并挥发出氨气，氢氧化亚铁沉淀转化为氢氧化铁沉淀。再加入过量盐酸后，NH4+、Fe2+大量减少。答案：B、C。8下列反应的离子方程式正确的是A石英与烧碱溶液共热：SiO22OHSiO32H2OB在氯化铝溶液中滴加过量的氨水：Al34 OHAl (OH)4C在氢氧化钠溶液中通入过量的CO2：2OHCO2CO32H2OD在稀盐酸中滴加过量的硅酸钠溶液：SiO322HH2OH4SiO48研析：A体现出SiO2酸性氧化物的性质，D为强酸制弱酸，二者都是正确的。B项有两个错误：氨水是弱碱，不能拆开写；因为氢氧化铝不溶于氨水，因此，无论氨水过量与否，都生成氢氧化铝，不能生成Al (OH)4。C项应该生成碳酸氢根离子，而不是CO32。答案：A、D。9常温下，下列不发生反应的一组物质是 硅与NaOH溶液 硅与盐酸 硅与氢氟酸 二氧化硅与碳酸钠 二氧化硅NaOH溶液 二氧化硅与浓硝酸A B C D9研析：硅的化学性质稳定，常温下除了与氟气、氢氟酸、和强碱外，它不易与其他物质如氢气、氧气、氯气等反应。答案：D。10有一根粗铝条含铁和硅两种杂质。取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗铝中铁和硅的关系正确的是物质的量之比为21 物质的量之比为31 质量之比为21 质量之比为41A B C D只有10研析：铝与稀盐酸和稀氢氧化钠溶液都反应并放出等量的氢气，由此不难推出，硅与稀氢氧化钠溶液反应放出的氢气与铁与稀盐酸反应放出的氢气相等。根据关系式Si2H2；FeH2得：铁和硅的物质的量之比为21，质量之比为41。答案：C。11高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的数值分别是A7，2 B5，4 C6，3 D3，611研析：根据总的化合价为零，有： 2（3）2（4）x（2）y（1）0，化简得：2xy14，将选项代入求解，只有B选项适合。答案：B。12飞机，火箭的机翼和机身以及导弹的壳体，尾翼中的复合材料是A金属基复合材料 B树脂基复合材料 C绝缘基复合材料 D智能复合材料12研析：飞机、火箭的机翼和机身以及导弹的壳体、尾翼中的复合材料大多以纤维为增强体、金属为基体的复合材料。作为增强体的纤维是碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维和氧化铝纤维等耐热性好的纤维，作为基体的金属用得较多的是铝、镁、钛等密度小的轻金属。这类材料的特点是耐高温、强度高、导电性和导热性好，不吸湿，不易老化。答案：A。13下列复合材料对应的性能正确的是序号复合材料可能的性能A金属；C强度高，抗冲击，绝缘性好，耐热温度低于300B陶瓷；SiO2耐1600以上高温，强度高，密度小C合成树脂；SiO2、Al2O3、MgO耐酸碱，化学稳定性好，强度高，密度小，韧性好D合成树脂；C耐高温，强度高，导电性好，导热性好13研析：金属与C的复合材料具有耐高温，强度高，导电性好，导热性好的特点；陶瓷与SiO2的复合材料具有耐1600以上高温，强度高，密度小的特点；合成树脂与SiO2、Al2O3、MgO的复合材料具有强度高，抗冲击，绝缘性好，耐热温度低于300的特点；合成树脂与C的复合材料具有耐酸碱，化学稳定性好，强度高，密度小，韧性好的特点。答案：B。14工业上，常用Mg还原法制取金属Ti，反应原理如下：2MgTiCl42MgCl2Ti。下列说法正确的是：该反应属于置换反应；该反应属于氧化还原反应；该反应表明Mg比Ti活泼；Ti被誉为“21世纪的金属”，在航天工业上有广泛用途。A只有 B只有 C只有 D全部14研析：在置换反应中通常为活泼的金属在一定条件下能将不活泼的金属置换出来，在氧化还原反应中的规律为还原剂的还原性强于还原产物，因此，都是正确的。至于则属于常识性问题：金属Ti的机械强度高、密度小、抗蚀力强，被誉为“21世纪的金属”，也是正确的。答案：D。15将物质X逐渐加入Y溶液中，生成沉淀的物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图41所示符合图所示情况的是ABCDXNaOHAlCl3HClNaAl (OH)4YAlCl3NaOHNaAl (OH)4HCl15研析：A随着NaOH溶液的加入先后发生以下两个反应：Al33OHAl(OH)3(沉淀物质的量由0增至最大值)；Al(OH)3OHAl (OH)4（沉淀物质的量由最大值降为0）。两个反应中消耗的NaOH物质的量之比为31，与题图不符。B随着AlCl3溶液的加入先后发生以下两个反应：Al34OHAl (OH)4（不产生沉淀）；Al33Al (OH)44Al(OH)3（沉淀物质的量由0增至最大值）。两个反应中消耗AlCl3物质的量之比为31，与题图也不符。C随着盐酸的加入先后发生以下两个反应：HAl (OH)4Al(OH)3H2O （沉淀物质的量由0增至最大值）；3HAl(OH)3Al33H2O(沉淀物质的量由最大值降为0)两个反应中消耗盐酸物质的量之比为13，符合题图。D随着NaAl (OH)4溶液的加入先发生以下反应：Al (OH)44HAl34H2O（不产生沉淀）；待盐酸耗尽发生Al33Al (OH)44Al(OH)3的反应（沉淀物质的量由0增至最大值）。两个反应消耗NaAl (OH)4物质的量之比为13，与题图也不符。答案：C。二、非选择题（55分）16（10分）（1）有下列AF六种试剂，它们的性质不同，选用的试剂瓶也不相同，请指出它们分别选用什么样的试剂瓶。A二氧化硅 B硝酸银晶体 C氯水 D氢氟酸 E浓H2SO4 FNaOH溶液（2）下列反应中，SiO2表现什么化学性质？SiO22NaOHNa2SiO3H2O；SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2SiO22CSi(粗)2CO；SiO24HFSiF42H2O16研析：（1）一般，选择试剂瓶的原则为：固体放在广口瓶中，液体放在细口瓶中，见光易分解或变质的放在棕色瓶中，碱性溶液放在橡皮塞试剂瓶中，强氧化性物质放在玻璃塞试剂瓶中，氢氟酸由于与玻璃中的SiO2反应而不能放在玻璃瓶中。（2）SiO2是一种高熔点、沸点的酸性氧化物、除具有酸性氧化物的通性、弱氧化性外，还具有一些特性。答案：（1）A广口瓶 B棕色广口瓶 C棕色磨砂玻璃塞细口瓶 D细口塑料瓶 E磨砂玻璃塞细口瓶 F橡皮塞细口瓶 （2）酸性氧化物的通性；将挥发性酸酐从其盐酸中代换出来；弱氧化性；作为玻璃的成分被分解而使玻璃能雕刻。17（8分）某无色透明溶液跟金属铝反应放出H2。试判断下列离子：Mg2、Cu2、Ba2、H、Ag、SO42、SO32、HCO3、OH、NO3，在下列两种情况下何者能存在于溶液中。（1）当生成Al3时，可能大量存在 。（2）当生成Al (OH)4时，可能存在 。17研析：因溶液无色首先排除Cu2的存在。与Al反应放出H2的溶液，可能是强酸性溶液，也可能是强碱性溶液。Al与强酸或碱溶液反应的化学方程式为：2Al6H2Al33H2； 2Al2OH6H2OAl (OH)43H2（1）生成Al3时，溶液为强酸性溶液，溶液中存在大量H，则弱酸根(SO32、HCO3)和OH不能共存，NO3也不存在，否则Al与稀HNO3反应不产生H2；这样，阴离子只剩SO42，SO42一定存在；溶液中有SO42，则Ba2和Ag不能大量存在；Mg2可能大量存在（2）当生成Al (OH)4时，溶液为强碱溶液，一定存在大量OH，有OH则无Mg2、H、Ag和HCO3；这样，阳离子只剩Ba2，有Ba2则无SO32、SO42,NO3可能存在。答案：（1）H、Mg2、SO42 （2）OH、Ba2、NO318（8分）某科研小组，用含有少量的CaO和Fe2O3的高岭土（主要成分：Al2O32SiO22H2O）来研制新型净水剂，其实验方案如下：将土样和纯碱混合均匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤弃去残渣，滤液用盐酸酸化，经过滤，分别得到沉淀和溶液，溶液即是净水剂。（1）土样和纯碱混合均匀，加热熔融时，土样中的主要成分与纯碱反应的化学方程式为： ；Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2。（提示：NaAlO2易溶于水并转化为NaAl (OH)4）（2）最后得到的沉淀物是 ，生成沉淀的离子方程式为 。（3）实验室中常备的坩埚有瓷坩埚，氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验熔融土样时应选用 坩埚。18研析：这是一道信息给予题，根据题示情境分析：（1）高岭土熔化时，其成分中的SiO2和Al2O3与Na2CO3反应生成Na2SiO3和NaAlO2。（2）熔块加水使Na2SiO3和NaAlO2溶解与其他杂质分离，在过滤后的滤液中加入盐酸则使Na2SiO3、NaAl (OH)4分别与过量的盐酸反应，生成H4SiO4沉淀和AlCl3溶液，过滤得滤液即为净水剂。（3）因为瓷坩埚中含有SiO2，氧化铝坩埚主要成分是Al2O3，它们都能与Na2CO3在高温下发生反应，故熔融样品时只能用铁坩埚。答案：（1）SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2（2）H4SiO4；2HSiO32H2OH4SiO4（3）铁19（12分）在半导体工业中，有一道工序叫烧氢。烧氢的工艺流程如下图所示。工作时，是将石英管D出口处氢气点燃。半导体硅片、焊片和金属零件从石英管口送入加热区，在氢气还原气氛中加热使焊片熔化，将单晶硅与金属零件焊接在一起。焊接后再将零件拉至冷却区，冷却后取出。烧氢工艺中的氢气纯度要求极高，工业氢气虽含量达99.9%，但仍含有极微量的水蒸气和氧气，所以点燃氢气前应检验氢气的纯度。试回答下列问题：（1）装置B的作用是 ；B中发生反应的化学方程式是 。（2）装置C中的物质是 ；C的作用是 。（3）点燃氢气前将E(带导管胶塞)接在D出口处，目的是 。（4）装置A是安全瓶，可以防止氢气燃烧回火，引起爆炸，其中填充大量纯铜屑的作用是 。19答案：（1）除去氧气；2Cu+O2 2CuO；CuO+H2 Cu+H2O。（2）无水CaCl2（或碱石灰）；吸收水蒸气。（3）检验氢气纯度。（4）大量的铜屑可以吸收热量，降低温度。20（8分）某混合物A含有KAl (SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下列物质之间的变化：据此判断：（1）固体E所含物质的化学式为 。（2）反应的化学方程式为 。（3）反应的离子方程式为 。（4）反应的离子方程式为 。20答案：（1）K2SO4、(NH4)2SO4 （2）2AlFe2O32FeAl2O3（3）Al2O32OH3H2O2Al(OH)4 （4）Al3+3NH3H2OAl(OH)33NH4+21（9分）有一铝粉和Fe3O4粉末组成的铝热剂，在隔绝空气的条件下加热使之充分反应。将反应后所得混合物研细，并分成均匀的两等份，在一份中加足量的氢氧化钠溶液，另一份中加入足量的盐酸，反应后，前者消耗m mol NaOH，放出气体0.336 L；后者消耗n mol HCl，放出气体V L，若将等质量的铝热剂直接与足量稀硫酸作用，可得3.36 L气体（上述气体体积均已换算成标准状况）。试求铝热剂中Al的质量分数。21研析：（1）铝热剂直接与H2SO4作用时产生气体的反应如下：2Al 3 H2SO4 Al2(SO4)3 3 H254.0 g 67.2 Lm(Al) 3.36 L列式可解得：m(Al)2.70 g铝热反应后的混合物遇NaOH能放出H2，表明铝热反应Al剩余，则：2Al 2NaOH 6H2O 2Na Al(HO)4 3 H254.0 g 67.2 Lm(Al) 0.336 L列式可求得：m余(Al)0.540 g铝热剂中Fe3O4的质量可求：3 Fe3O4 8 Al 4 Al2O3 9 Fe696 g 216 gm(Fe3O4) 2.70g0.540g列式可求得：m(Fe3O4)6.96 g则：w(Al)100%28.0%答案：28.0%本章答案解析与研读教材章末习题（P128）1研析：A项电荷数与氢原子数都没有配平；C项的电荷数没有配平；D项电荷数与氢、氧原子数都没有配平。答案：B2研析：石墨是易导电的物质。答案：C 3研析：本题可逐项排除法。根据，不能排除任何选项；根据，可排除D项；根据，可排除B项；根据，可进一步排除A，因为镁不能在冷浓硫酸中钝化。答案：C4A、C、E是金属单质，因为它们导电性好且延展性好。B、D是非金属单质，因为它们熔点很低且不导电。5 特征 主要用途钨丝能承受高温，但一受热就会发光 制造晶体管、集成电路钛制品非常轻，但非常坚固，不易变形 制造太空飞船和人造卫星的部件锡无毒，抗腐蚀能力又高 制造灯丝硅的导电性介于导体和半导体之间 制造罐头盒6 （1）罐内的二氧化碳气体与NaOH溶液反应后，使罐内气压明显降低，在大气压的作用下，罐壁凹而瘪。CO22NaOHNa2CO3H2O（2）过一段时间后，铝与氢氧化钠溶液反应，生成了氢气，罐内气压由小变大，瘪了的罐壁又重新鼓起。2Al2NaOH6H2O2NaAl(OH)43H27研析：在第（3）题中，配制无机铜杀菌剂波尔多液。已知几种成分的质量比，则它们的物质的量之比为： n（CuSO45H2O）n（CaO）1/2500.56/5625。答案：（1）2CuO22H2SO42CuSO42H2O；（2）250 gmol13.75 kg；（3）258青铜是铜和锡的合金，它的机械强度高、耐腐蚀、极耐磨。将铜制成合金，可以保持甚至强化单一金属的长处，克服其不足，使得合金的性能一般优于纯金属，如强度、硬度比单一金属大，抗腐蚀能力一般比单一金属强。9（1）钛因其表面容易形成致密的氧化物保护膜使它不易跟其他物质反应，而具有一定的抗腐蚀能力，而且其密度小，还是一种“亲生物金属”。（2）C10略。11普通玻璃普通钢玻璃钢主要组成元素或物质Na2SiO3、CaSiO3、SiO2Fe、C、Mn、Si等玻璃纤维和合成树脂材料类别传统无机非金属材料金属材料或合金复合材料性质特点无固定熔点、易软化、易破碎坚硬、有韧性、有弹性重量轻、强度高、耐水、耐磨、耐腐蚀、产品美观用途建筑材料、制化学仪器、窗玻璃、玻璃器皿等制钢轨、钢丝、机器零件、刀具、建筑工业、化工生产、医疗器械制造生产游乐车、运输罐、餐桌、船体、汽车车身、印刷电路板、排水管道12略。