2012新课标同步导学高一化学课件：3.3(人教版必修1)
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硅 钢 钨 钢
硅
变压器、发电机 导磁性好 和电动机中的铁 芯 耐高温、 刀具 硬度大
钨
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3.铝合金
主要特 成分元素 性
主要用途
用于汽车、飞 Al、Mg、密度小， 4.钛合金 机、火箭、船 Cu、Si等 强度大 钛的合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、耐 舶制造
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合金的性质 铜是生命必要的元素，也是人类最 早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计 民生各个方面产生了深远的影响。在化学反 应中，铜元素可表现为0、＋1、＋2几种化合 价。
ห้องสมุดไป่ตู้
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(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜 [即曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜]，试写出该反 应的离子方程式：_________________。 (2)虽然铜比铁稳定，但铜器表面经常会生成铜 锈[即铜绿，化学式为Cu2(OH)2CO3]，其中生 成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。 试写出保护铜制品的方法：____________ __________________________________。
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A．①②③⑤ B．②③④ C．①②④ D．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， 合金的硬度一般比各成分金属硬度大，多数合 金的熔点一般比各成分金属的熔点低。 答案： A
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正确选用金属材料
常见合金
1．合金的定义 金属 金属跟 合金是指由两种或两种以上的_____ (或______ 非金属 ______)熔合而成的具有金属特性的物质。
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2．合金的部分性质 (1)硬度：合金的硬度及机械加工性能一般 高于 _____各成分金属。 低于 (2)熔点：合金的熔点一般_____各成分金属。
强度高、可塑性 青 铜、 好、耐磨、耐腐 铜 锡 蚀 强度高、可塑性 黄 铜、 好、易加工、耐 铜 锌 腐蚀 白 铜、 光泽好、耐磨、
2.合金钢
名 主要合 主要特性 称 金元素
主要用途
锰 钢
锰
钢轨、轴承、钢 韧性好， 模、挖掘机铲斗、 硬度大 坦克装甲
不 抗腐蚀性 医疗器械、容器、 锈 铬、镍 好 反应釜、炊具 钢
－1
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1．下列关于合金的叙述正确的是( ) ①具有金属的特性 ②通过熔合而成 ③含 有两种或两种以上金属或金属和非金属 ④ 一般来说，合金的熔点比各组分的熔点低 A．仅①② B．仅③④ C．仅②③④ D．全部
7．日常维护：金属材料耐腐蚀性相对较弱， 在选金属材料时必须要考虑到使用后的日常 维护问题。 8．对环境的影响：一是要考虑到在使用材料 的过程中，它的反光性、放射性、产生的噪 音等对环境的不利影响；二是要考虑到材料 的废弃物对环境有哪些不利影响。要尽量做 到避免有关的不利影响。
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1．金属材料的分类 金属材料
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2．金属材料的正确选用 在进行金属材料选择时，常常要考虑以下几 外观 物理 个方面：主要用途、____、____性质(密度、 硬度、强度、导电性)、化学性质(对水的作 腐蚀 用、耐____性)、价格、加工难度、日常维护 等方面。
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4．化学性质：化学性质主要包括在空气、水、 阳光、酸、碱、盐等的环境里的化学稳定性。 这些性质会影响到材料的使用寿命。 5．价格：考虑价格时要把对材料的基本需求 和材料的基本性能放在前面。 6．加工难度：考虑加工难度时要将材料的性 质与加工的技术、设备相结合。
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答案： (1)防止液体溅出，影响测定结果 (2)使Al完全反应进入溶液和Fe(OH)2分离 (3)使不稳定的Fe(OH)2完全转化为Fe(OH)3 (4)将Fe(OH)3转化为Fe2O3
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(5)w(Al)＝
1.0 1.2 g g－56 g· mol ×2× － 1 ÷ 1.0 g ×100% 160 g· mol ＝16% (6) 方 案 一 ： 将 一 定 质 量 的 合 金 溶 解 于 过 量 的 NaOH 溶液中，过滤、洗涤、干燥所得固体，最 后称量即得 Fe 的质量，从而求出 Al 的质量。 方案二：用排水量气法，准确测定一定质量的合 金与足量的酸溶液或碱溶液反应放出气体的体积， 再进行计算。
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(4)在空气中将沉淀灼烧的目的是 _________________________________； (5)合金中铝的质量分数为(写出计算式) _________________________________。 (6)想一想，还可用什么方法来测定Al的质量 分数？
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解析： 镁铝合金强度高，制成的门窗、防 护栏等坚硬牢固；密度小，同体积下比较轻， 方便运输、搬运；不容易生锈，制成的装潢 材料经久耐用。只有导电性好与这方面用途 无关。 答案： B
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[思考感悟] 选择金属材料用做装修应尽量做 到：①外观美 ②强度高 ③密度小 ④不易生锈 ⑤便于 加工 ⑥经久耐用。
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解析： 由于钛和钛的合金密度小、可塑性 好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和 钛合金与人体器官具有很好的“生物相容 性”，可与人体的组织相容，不引起排异反 应，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于 其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用 于家庭装修，做钛合金装饰门，D正确；只有 A错误，由于其熔点高，不适合做保险丝。 答案： A
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思路点拨： 解答本题要注意以下两点： (1)铜元素的主要性质及其单质的物理性质和 化学性质。 (2)准确分析并应用题给信息。
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解析： (1)铁跟硫酸铜发生置换反应；(2)铜 生锈的反应物有好几种，缺一不可，所以保 持空气干燥，可以减缓铜的锈蚀；(3)从物理 性质上看，铜比铁熔点低，易于铸造，从化 学性质看，铜排在金属活动性顺序中氢之后， 比较稳定，不易锈蚀。
第三节
用途广泛的金属材料
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金属材料在生活中随处可见，常见的金属材料 有哪些？如何正确的选择金属材料呢？
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1．了解合金的定义及特性。 2．了解铜合金和钢的分类、组成及用途。 3．初步认识正确选择和合理使用金属材料的 意义。
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2．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前 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、 耐腐蚀等，尤其是钛合金与人体器官具有很 好的“生物相容性”。根据它们的主要性能， 下列用途不切合实际的是( ) A．用来做保险丝 B．用于制造航天飞机 C．用来制造人造骨 D．用于家庭装修，做钛合金装饰门
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(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币， 试从物理性质和化学性质的角度分析为什么 铜常用于制造货币(铜的熔点是1 183.4 ℃，铁 的熔点是1 534.8 ℃)：________________ _______________________________________ _________________。
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2．有资料显示，铝元素在人体内的残留积累 量过多后对大脑发育有不良影响，建议多用不 锈钢代替铝合金作为材料制作餐厨等日用品。 下列说法中不正确的是(多选)( ) A．不锈钢中的主要元素是镍、铬 B．不锈钢属于铁合金 C．不锈钢是无腐蚀性的 D．不锈钢是绝对不能被腐蚀的
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(1)实验中以玻璃片盖烧杯的原因是 _________________________________； (2)加入过量NaOH溶液的作用是 ________________________________________ ________________________________； (3)加入NaOH溶液后充分放置的作用是 ________________________________________ ________________________________；
解析： 不锈钢是含有镍、铬元素的铁合金， 主要成分还是铁。不锈钢本身无腐蚀性，耐 腐蚀性也很强，但不锈钢也并不是绝对不能 被腐蚀的。 答案： AD
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热点实验 合金中各成分含量的测定 [探究举例] 用定量方法进行实验，测定某铁铝 合金中铝的质量分数。实验操作过程如下：称 取该合金试样1.0 g，放入烧杯中加足量盐酸， 盖上玻璃片，使其充分反应。反应停止，经冷 却向其中加入过量NaOH溶液，充分放置后过 滤，过滤出的沉淀经洗涤在空气中加热灼烧至 恒重，得到固体物1.2 g，试回答：
高温等优点，主要用于飞机、火箭、导弹、 人造卫星、宇宙飞船等领域。
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[温馨提示] 合金的形成改变了金属的内部结 构，对部分物理性质影响较大。同时对化学 性质也有影响，如不锈钢的抗腐蚀能力比纯 铁强的多。
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1．合金相对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
解析： 铁、铝合金中的铁和铝均与盐酸反 应，产生的Fe2＋、Al3＋与过量的NaOH反应后， Fe2＋先生成Fe(OH)2沉淀，放置后进一步转化 成Fe(OH)3，而Fe(OH)3受热分解后得Fe2O3； Al3＋转化为AlO，仍存在于溶液中。沉淀物为 Fe(OH)3,1.2 g固体的成分为Fe2O3。
要点二 正确选用金属材料 金属材料的用途广泛，涉及日常生活、工农业 生产和科学研究等方面，它的选择不仅关系到 生活质量、生产效益、经济成本等问题，还关 系到环境保护、可持续发展等方面。选择金属 材料时，一般从以下几个方面考虑：
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1．主要用途：材料的用途与材料的性能有很 密切的关系。 2．外观：不仅要材料本身外观美，还要使材 料的外观与周边环境相协调。 3．物理性质：物理性质包括密度、硬度、强 度、伸缩性、导电导热性、被水浸润性等。
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解析： 合金的熔点比各成分金属的熔点低。 生铁是铁合金，铁的纯度越高，熔点越高。A 项、B项错误，合金的熔化过程没有发生化学 反应，D项错。 答案： C
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金属材料的选用
铝镁合金因坚硬、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
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答案： (1)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu (2)干燥空气中保存 (3)铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀；铜 的熔点比较低，容易冶炼铸造成型
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1．纯铁的熔点为1 535 ℃，而高炉中炼铁时 生铁(含碳量较高的铁合金)在1 200 ℃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．形成了铁碳合金，所以熔点变低 D．在高炉中熔化的过程发生了化学反应
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3．常见的合金 (1)铜合金
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(2)钢
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要点一 常见合金的成分及其重要应用 1．铜合金
合 主要 金 成分
主要性能
主要用途 机械零件， 如轴承、齿 轮等 机械零件、 仪表、日用 品 钱币、代替 www.zzstep.com
硅 钢 钨 钢
硅
变压器、发电机 导磁性好 和电动机中的铁 芯 耐高温、 刀具 硬度大
钨
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3.铝合金
主要特 成分元素 性
主要用途
用于汽车、飞 Al、Mg、密度小， 4.钛合金 机、火箭、船 Cu、Si等 强度大 钛的合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、耐 舶制造
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合金的性质 铜是生命必要的元素，也是人类最 早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计 民生各个方面产生了深远的影响。在化学反 应中，铜元素可表现为0、＋1、＋2几种化合 价。
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(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜 [即曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜]，试写出该反 应的离子方程式：_________________。 (2)虽然铜比铁稳定，但铜器表面经常会生成铜 锈[即铜绿，化学式为Cu2(OH)2CO3]，其中生 成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。 试写出保护铜制品的方法：____________ __________________________________。
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A．①②③⑤ B．②③④ C．①②④ D．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， 合金的硬度一般比各成分金属硬度大，多数合 金的熔点一般比各成分金属的熔点低。 答案： A
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正确选用金属材料
常见合金
1．合金的定义 金属 金属跟 合金是指由两种或两种以上的_____ (或______ 非金属 ______)熔合而成的具有金属特性的物质。
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2．合金的部分性质 (1)硬度：合金的硬度及机械加工性能一般 高于 _____各成分金属。 低于 (2)熔点：合金的熔点一般_____各成分金属。
强度高、可塑性 青 铜、 好、耐磨、耐腐 铜 锡 蚀 强度高、可塑性 黄 铜、 好、易加工、耐 铜 锌 腐蚀 白 铜、 光泽好、耐磨、
2.合金钢
名 主要合 主要特性 称 金元素
主要用途
锰 钢
锰
钢轨、轴承、钢 韧性好， 模、挖掘机铲斗、 硬度大 坦克装甲
不 抗腐蚀性 医疗器械、容器、 锈 铬、镍 好 反应釜、炊具 钢
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1．下列关于合金的叙述正确的是( ) ①具有金属的特性 ②通过熔合而成 ③含 有两种或两种以上金属或金属和非金属 ④ 一般来说，合金的熔点比各组分的熔点低 A．仅①② B．仅③④ C．仅②③④ D．全部
7．日常维护：金属材料耐腐蚀性相对较弱， 在选金属材料时必须要考虑到使用后的日常 维护问题。 8．对环境的影响：一是要考虑到在使用材料 的过程中，它的反光性、放射性、产生的噪 音等对环境的不利影响；二是要考虑到材料 的废弃物对环境有哪些不利影响。要尽量做 到避免有关的不利影响。
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1．金属材料的分类 金属材料
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2．金属材料的正确选用 在进行金属材料选择时，常常要考虑以下几 外观 物理 个方面：主要用途、____、____性质(密度、 硬度、强度、导电性)、化学性质(对水的作 腐蚀 用、耐____性)、价格、加工难度、日常维护 等方面。
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4．化学性质：化学性质主要包括在空气、水、 阳光、酸、碱、盐等的环境里的化学稳定性。 这些性质会影响到材料的使用寿命。 5．价格：考虑价格时要把对材料的基本需求 和材料的基本性能放在前面。 6．加工难度：考虑加工难度时要将材料的性 质与加工的技术、设备相结合。
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答案： (1)防止液体溅出，影响测定结果 (2)使Al完全反应进入溶液和Fe(OH)2分离 (3)使不稳定的Fe(OH)2完全转化为Fe(OH)3 (4)将Fe(OH)3转化为Fe2O3
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(5)w(Al)＝
1.0 1.2 g g－56 g· mol ×2× － 1 ÷ 1.0 g ×100% 160 g· mol ＝16% (6) 方 案 一 ： 将 一 定 质 量 的 合 金 溶 解 于 过 量 的 NaOH 溶液中，过滤、洗涤、干燥所得固体，最 后称量即得 Fe 的质量，从而求出 Al 的质量。 方案二：用排水量气法，准确测定一定质量的合 金与足量的酸溶液或碱溶液反应放出气体的体积， 再进行计算。
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解析： 镁铝合金强度高，制成的门窗、防 护栏等坚硬牢固；密度小，同体积下比较轻， 方便运输、搬运；不容易生锈，制成的装潢 材料经久耐用。只有导电性好与这方面用途 无关。 答案： B
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[思考感悟] 选择金属材料用做装修应尽量做 到：①外观美 ②强度高 ③密度小 ④不易生锈 ⑤便于 加工 ⑥经久耐用。
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解析： 由于钛和钛的合金密度小、可塑性 好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和 钛合金与人体器官具有很好的“生物相容 性”，可与人体的组织相容，不引起排异反 应，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于 其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用 于家庭装修，做钛合金装饰门，D正确；只有 A错误，由于其熔点高，不适合做保险丝。 答案： A
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(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币， 试从物理性质和化学性质的角度分析为什么 铜常用于制造货币(铜的熔点是1 183.4 ℃，铁 的熔点是1 534.8 ℃)：________________ _______________________________________ _________________。
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(1)实验中以玻璃片盖烧杯的原因是 _________________________________； (2)加入过量NaOH溶液的作用是 ________________________________________ ________________________________； (3)加入NaOH溶液后充分放置的作用是 ________________________________________ ________________________________；
解析： 不锈钢是含有镍、铬元素的铁合金， 主要成分还是铁。不锈钢本身无腐蚀性，耐 腐蚀性也很强，但不锈钢也并不是绝对不能 被腐蚀的。 答案： AD
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热点实验 合金中各成分含量的测定 [探究举例] 用定量方法进行实验，测定某铁铝 合金中铝的质量分数。实验操作过程如下：称 取该合金试样1.0 g，放入烧杯中加足量盐酸， 盖上玻璃片，使其充分反应。反应停止，经冷 却向其中加入过量NaOH溶液，充分放置后过 滤，过滤出的沉淀经洗涤在空气中加热灼烧至 恒重，得到固体物1.2 g，试回答：
高温等优点，主要用于飞机、火箭、导弹、 人造卫星、宇宙飞船等领域。
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1．合金相对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
解析： 铁、铝合金中的铁和铝均与盐酸反 应，产生的Fe2＋、Al3＋与过量的NaOH反应后， Fe2＋先生成Fe(OH)2沉淀，放置后进一步转化 成Fe(OH)3，而Fe(OH)3受热分解后得Fe2O3； Al3＋转化为AlO，仍存在于溶液中。沉淀物为 Fe(OH)3,1.2 g固体的成分为Fe2O3。
要点二 正确选用金属材料 金属材料的用途广泛，涉及日常生活、工农业 生产和科学研究等方面，它的选择不仅关系到 生活质量、生产效益、经济成本等问题，还关 系到环境保护、可持续发展等方面。选择金属 材料时，一般从以下几个方面考虑：
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1．主要用途：材料的用途与材料的性能有很 密切的关系。 2．外观：不仅要材料本身外观美，还要使材 料的外观与周边环境相协调。 3．物理性质：物理性质包括密度、硬度、强 度、伸缩性、导电导热性、被水浸润性等。
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铝镁合金因坚硬、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
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答案： (1)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu (2)干燥空气中保存 (3)铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀；铜 的熔点比较低，容易冶炼铸造成型
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要点一 常见合金的成分及其重要应用 1．铜合金
合 主要 金 成分
主要性能
主要用途 机械零件， 如轴承、齿 轮等 机械零件、 仪表、日用 品 钱币、代替 www.zzstep.com