金属学-第三章习题
金属学及热处理习题参考答案(1-9章)
第一章金属及合金的晶体结构一、名词解释：1．晶体：原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。
2．非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。
3．晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。
4．晶胞：构成晶格的最基本单元。
5．单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。
6．多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。
7．晶界：晶粒和晶粒之间的界面。
8．合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。
9．组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。
10．相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。
11．组织：用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。
12．固溶体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。
二、填空题：1．晶体与非晶体的根本区别在于原子（分子、离子或原子集团）是否在三维空间做有规则的周期性重复排列。
2．常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。
3．实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。
4．根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同，固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。
5．置换固溶体按照溶解度不同，又分为无限固溶体和有限固溶体。
6．合金相的种类繁多，根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。
7．同非金属相比，金属的主要特征是良好的导电性、导热性，良好的塑性，不透明，有光泽，正的电阻温度系数。
8．金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。
9．位错两种基本类型是刃型位错和螺型位错，多余半原子面是刃型位错所特有的。
10．在立方晶系中，｛120｝晶面族包括(120)、(120)、(102)、(102)、(210)、 (210)、(201)、 (201)、(012)、(012)、(021)、(021)、等晶面。
金属学课程-第3章 习题答案
第3章习题3-1 在正温度梯度下，为什么纯金属凝固时不能呈树枝状成长，而固溶体合金却能呈树枝状成长？答：纯金属凝固时，要获得树枝状晶体，必须在负的温度梯度下；在正的温度梯度下，只能以平面方式长大。
而固溶体实际凝固时，往往会产生成分过冷，当成分过冷区足够大时，固溶体就会以树枝状长大。
3-3 有两个形状、尺寸均相同的Cu-Ni合金铸件，其中一个铸件的w Ni=90%，另一个铸件的w Ni=50%，铸后自然冷却。
问：（1）凝固后哪个铸件的枝晶偏析严重？（2）哪种合金成分过冷倾向较大？（3）室温下哪个铸件的硬度较高？答：（1）w Ni=50%的合金枝晶偏析严重。
在铸件的形状、尺寸和冷却条件相同的情况下，枝晶偏析的程度主要取决于液、固相线之间的水平距离，水平距离越大，结晶出来的固相成分和合金成分的差别越大，枝晶偏析越严重。
w Ni=50%的合金液、固相线之间的水平距离大，所以枝晶偏析严重。
（2）w Ni=50%的合金成分过冷倾向大。
w Ni=50%的合金就是w Cu=50%的合金，w=90%的合金就是w Cu=10%的合金；把Cu看作溶质，溶质溶度越大，越容易Ni形成成分过冷，所以w Cu=50%的合金（即w Ni=50%的合金）成分过冷倾向大。
（3）w Ni=50%的合金硬度高，溶质含量越高，固溶强化的效果越好。
3-4 何谓成分过冷？成分过冷对固溶体结晶时晶体长大方式和铸锭组织有何影响？答：成分过冷是指合金凝固时由于液固界面前沿溶质浓度分布不均匀，使其实际温度低于其理论熔点而造成的一种特殊过冷现象。
在正的温度梯度下，若无成分过冷，晶体以平面方式生长，界面呈平直界面。
成分过冷区较小时，晶体以胞状方式生长，呈现凸凹不平的胞状界面，称为胞状组织或胞状结构。
成分过冷区大时，晶体可以树枝状方式生长，形成树枝晶。
在两种组织形态之间还会存在过渡形态：平面胞状晶和胞状树枝晶。
当成分过冷度大于形成新晶核所需要的过冷度时，就会在固液界面前沿的液相中产生大量的新晶核，从而获得等轴晶粒。
金属学及热处理课后习题答案第三章
⾦属学及热处理课后习题答案第三章第三章⼆元合⾦的相结构与结晶3-1 在正温度梯度下，为什么纯⾦属凝固时不能呈树枝状⽣长，⽽固溶体合⾦却能呈树枝状成长？答：原因：在纯⾦属的凝固过程中，在正温度梯度下，固液界⾯呈平⾯状⽣长；当温度梯度为负时，则固液界⾯呈树枝状⽣长。
固溶体合⾦在正温度梯度下凝固时，固液界⾯能呈树枝状⽣长的原因是固溶体合⾦在凝固时，由于异分结晶现象，溶质组元必然会重新分布，导致在固液界⾯前沿形成溶质的浓度梯度，造成固液界⾯前沿⼀定范围内的液相其实际温度低于平衡结晶温度，出现了⼀个由于成分差别引起的过冷区域。
所以，对于固溶体合⾦，结晶除了受固液界⾯温度梯度影响，更主要受成分过冷的影响，从⽽使固溶体合⾦在正温度梯度下也能按树枝状⽣长。
3-2 何谓合⾦平衡相图，相图能给出任⼀条件下合⾦的显微组织吗？答：合⾦平衡相图是指在平衡条件下合⾦系中合⾦的状态与温度、成分间关系的图解，⼜称为状态图或平衡图。
由上述定义可以看出相图并不能给出任⼀条件下合⾦的显微组织，相图只能反映平衡条件下相的平衡。
3-3 有两个形状、尺⼨均相同的Cu-Ni 合⾦铸件，其中⼀个铸件的W Ni =90%，另⼀个铸件的W Ni =50%，铸后⾃然冷却。
问凝固后哪⼀个铸件的偏析严重？为什么？找出消除偏析的措施。
答：W Ni =50%铸件凝固后偏析严重。
解答此题需找到Cu-Ni 合⾦的⼆元相图。
原因：固溶体合⾦结晶属于异分结晶，即所结晶出的固相化学成分与母相并不相同。
由Cu-Ni 合⾦相图可以看出W Ni =50%铸件的固相线和液相线之间的距离⼤于W Ni =90%铸件，也就是说W Ni =50%铸件溶质Ni 的k 0（溶质平衡分配系数）⾼，⽽且在相图中可以发现Cu-Ni 合⾦铸件Ni 的k 0是⼤于1，所以k 0越⼤，则代表先结晶出的固相成分与液相成分的差值越⼤，也就是偏析越严重。
消除措施：可以采⽤均匀化退⽕的⽅法，将铸件加热⾄低于固相线100-200℃的温度，进⾏长时间保温，使偏析元素充分扩散，可达到成分均匀化的⽬的。
金属工艺学第三章(金属材料)思考题答案
《金属工艺学》 第三章 金属材料复习思考题参考答案 1. 碳钢中的常存元素有哪些？在钢中起什么作用？ 答：碳钢中的常存元素有：主要元素是 C，其余有 Si、Mn、P S、O、H、N。 Si、Mn 是有益元素，含量不多时对钢的性能影响不大。 P、S 是有害元素，严重影响性能，P 造成“冷脆” 造成“热 ，S 脆” 。 O、H、N 是有害元素，严重影响性能，使钢的塑性、韧度和疲 劳强度急剧降低，严重时造成裂纹、脆断。 2.现在 Q195、Q235B、Q255B 三种碳素钢，分别用于制造铁钉、 铆钉、高强度销钉，如何合理选材？ 答：Q195 用于制造铁钉；Q235B 用于制造铆钉；Q255B 用于制造 高强度销钉。 3.现有 08F、45、65 三种优质碳素结构钢，欲制造仪表板、汽车 弹簧、变速箱传动轴等零件，如何选材？ 答：08F 用作制造仪表板；45 用作制造变速箱传动轴；65 用作 制造汽车弹簧。 4.ZG25、ZG200-400 表示什么意义？ 答：ZG25 表示含碳量为 0.25 的铸造碳钢；ZG200-400 表示曲服 点是 200MPa，抗拉强度是 400Mpa 的铸造碳素钢。 5.合金钢中经常加入的合金元素有哪些？主要起什么作用？ 答：合金钢中经常加入的合金元素有：Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、 Ti、B、Al、Nb、Zr 等。主要作用有： （1）强化作用。 （2） 稳定组织、细化晶粒。 （3）提高淬透性。 （4）提高抗氧化和 耐蚀能力。 6.为什么合金钢的淬透性比碳钢高？ 答：除钴以外的合金元素都能溶如奥氏体，并增加过冷奥氏体 的稳定性，使合金钢能在较低的冷却速度下获得马氏体，也就 ti
内江职业技术学院教案
教 学 过
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高中化学 第三章 金属及其化合物练习 新人教版必修1(2021年整理)
高中化学第三章金属及其化合物练习新人教版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中化学第三章金属及其化合物练习新人教版必修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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金属及其化合物一、选择题(每题只有一个答案）1. Na2O和Na2O2具有的相同性质是( ）A。
颜色、状态、属于碱性氧化物 B。
与盐酸反应所观察到的现象C。
长期置放在空气中的最终产物 D. 与水反应后滴加酚酞所观察到的现象2. 工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，还有少量杂质Fe2O3、SiO2等）提取纯Al2O3作冶炼铝的原料,提取时操作过程如下图所示，其中操作错误的是( )A。
④⑤ B. ③④ C。
②⑤ D. ①②3. 学生设计了如图所示的方法对A盐进行鉴定：由此分析，下列结论中正确的是（）A。
A中一定有Fe3＋ B。
C中一定有Cu2＋C。
B一定为AgCl沉淀 D。
A一定为CuCl2溶液4。
下列推理正确的是（)A。
铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3，故钠在氧气中燃烧生成Na2OB. 铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜C. 活泼金属钠保存在煤油中，故活泼金属铝也保存在煤油中D。
钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂，故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂5. 在FeCl3、CuCl2和HCl的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，将剩余的固体滤出，发现固体能被磁铁吸引,则反应后溶液中大量存在的阳离子是( )A。
Fe2＋ B。
H＋ C. Cu2＋和Fe2＋ D. Fe3＋和Cu2＋6. 常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是（)A. FeCl3溶液中：K＋、Na＋、SO2－4、SCN－B. 使酚酞试液变红的溶液中：NH＋，4、Na＋、HCO错误!、NO错误!C. 漂白粉溶液中：K＋、Na＋、I－、CO错误!D. 与铝反应产生氢气的溶液中：Na＋、K＋、CO错误!、OH－7。
金属学-第三章习题[1](1)
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金属学与热处理—王志刚
第五节共晶相图及其合金的结晶
16
二、典型合金的平衡结晶及其组织
金 属 学 与 热 处 理
二）含锡量ωSn＝61.9%的合金（Ⅱ）:共晶合金 Pb-Sn共晶合金的显微组织: α和β呈层片状交替分布,黑色为α相,白 色为β相
金属学与热处理—王志刚
26
金 属 学 与 热 处 理
α+ L
L
L+D β +D β β +γ γ
L+ β α α+β
α+γ C
金属学与热处理—王志刚
D
11、找出错误，说明理由，并改正。
27
金 属 学 与 热 处 理
L+β β
α+β
L
L+γ L+β γ+L δ+L
包晶： 共析：
γ+β
γ
α
α+γ
共晶：
γ
γ+δ δ
金属学与热处理—王志刚
1
金 属 学 与 热 处 理
上 课 ！
金属学与热处理—王志刚
1、在正的温度梯度下，为什么纯金属凝固时不能 2 呈树枝状成长，而固溶体合金却能呈树枝状成长？ 金 答： 属 学 与 热 处 理
金属学与热处理—王志刚
第四节匀晶相图及固溶体的结晶
3
五、成分过冷
金 属 学 与 热 处 理
负温度梯度
正温度梯度
L40 =L20+α64 L
L +α
C E
D
ωL =ED/CD =24/44 =54.55% ωα =CE/CD =20/44 =45.45%
金属工艺学各章节习题、综合测试题(含答案)
第一章力学性能及工艺性能习题答案1．何谓金属的力学性能金属的力学性能包括那些答：力学性能又称机械性能，是指金属材料在外力（载荷）作用下所表现出的抵抗变形和破坏的能力。
常用的力学性能有强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。
2．何谓强度衡量强度的常用指标有那些各用什么符号表示答：金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力，称为强度。
工程上常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。
屈服强度σs和抗拉强度σb3．何谓塑性衡量塑性的指标有哪些各用什么符号表示答：塑性是指断裂前材料产生永久变形的能力。
常用的塑性指标是断后伸长率δ和断面收缩率Ψ。
4．某厂购进出一批40钢材，按国家标准规定，其力学性能指标应不低于下列数值：σS=340MPa,σb=540MPa，δ=19%，ψ=45%。
验收时，用该材料制成d0=1×10－2m的短试样（原始标距为5×10－2m）作拉伸试验：当载荷达到28260N时，试样产生屈服现象；载荷加至45530N时，试样发生缩颈现象，然后被拉断。
拉断后标距长为×10－2m，断裂处直径为×10－3m。
试计算这批钢材是否合格。
答; 实际σs = 360MPa >国家标准规定σS=340MPa实际σb = 580MPa>国家标准规定σb=540MPa实际δ＝21％ >国家标准规定δ=19%实际ψ = ％ >国家标准规定ψ=45%因此，这批40钢材合格5．何谓硬度常用的硬度指标有哪三种各用什么符号表示HB与HRB有什么区别答：硬度是指材料表面上抵抗局部变形或破坏的能力。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
布氏硬度HB，洛氏硬度HR，维氏硬度HV。
HB是布氏硬度指标HRB洛氏硬度。
6．何谓疲劳破坏其产生的原因是什么答：材料在循环应力和应变作用下，在一处或几处产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程称为疲劳破坏。
课时知识点与练习附答案 第三章金属及其化合物
第一讲 《金属的化学性质》第一课时地壳中含量最多的金属元素是Al ：7.73%，第二位Fe ：4.75%。
大多数金属以化合态存在。
原因：金属元素外层电子数较少，易失去电子，因而性质活泼。
【思考与交流】举例说明金属能发生哪些化学反应？【探求新知】一、金属与非金属的反应 金属钠的物理性质与存放方法。
钠一般存放在石蜡油或煤油中1：Na 和O 2反应（1） 常温下 【实验探究1】用小刀从中间切开，观察钠切面的颜色变化银白色逐渐变暗 反应可表示为： 4Na + O 2 ==== 2Na 2O （颜色：白色固体）（2）钠的燃烧。
【实验探究2】用小刀切下绿豆粒大小的钠块，用滤纸吸干煤油后放入坩埚中，点燃酒精灯进行加热。
描述实验现象：金属先熔化，在空气中燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体 反应可表示为： 2Na + O 2 Na 2O 2 （颜色：淡黄色固体）注意：①用镊子夹取存放在煤油中的金属钠，②用滤纸吸干表面的煤油防止干扰观察现象，③未用完的钠块全部放回原试剂瓶中。
2、铝与氧气的反应4Al+3O 22Al 2O 3【实验探究1】 用坩埚钳钳住一块铝片在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动 实验现象 逐渐熔化，失去光泽，但不滴落原因： 铝的熔点 为665℃ 氧化铝的熔点 为2050℃ ，铝表面的致密氧化膜包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会落下。
【实验探究2】 用坩埚钳钳住一块用砂纸打磨过的铝片在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动 实验现象： 熔化的铝仍不滴落原因： 磨去氧化膜的铝片在空气中很快又形成一层新的氧化膜Δ【归纳小结】①金属的活动性越强，与氧气反应就越易进行（如钠露置空气中就氧化）；金属活动性越弱，与氧气发生反应时反应条件较高（如铁在空气中不能被点燃），俗语说“真金不怕火炼”就说明金在加热条件下不与氧气反应。
②金属和氧气反应一般生成普通氧化物，例MgO Al2O3 CuO，但钠在氧气中燃烧生成Na2O2，铁在氧气中燃烧生成Fe3O4。
人教版高三化学总复习练习：第三章 金属及其化合物 3-1-4(基础小题快练)含解析
一、碱金属1．金属活动性顺序表中K在Na的前面，K与Na在性质上具有很大的相似性。
下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中不正确的是()A．K可以被空气中的O2氧化B．K可以与乙醇发生反应生成H2C．K与水的反应不如Na与水的反应剧烈D．K也可放在煤油中保存解析：金属活动性顺序表中K在Na的前面，K比Na活泼，故K在空气中可以被O2氧化，A正确；Na与乙醇反应放出H2，K也能与乙醇反应放出H2，B正确；K与水的反应比Na与水的反应剧烈，C错误；Na、K均可放在煤油中保存，D正确。
答案：C2．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是() A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C．它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸解析：Fr与O2点燃会生成更复杂的氧化物。
答案：B3．碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最有规律的一族元素。
下列说法正确的是()A．碱金属单质中锂的密度最小，熔点最低B．25 ℃时碳酸钾溶液的pH<7C．乙醇与金属钾反应生成氢气D．用电解铯盐溶液的方法冶炼金属铯答案：C二、焰色反应4．利用焰色反应，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。
下列说法中正确的是()A．非金属单质燃烧时火焰均为无色B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同C．焰色反应均应透过蓝色的钴玻璃观察D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色解析：某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色，例如H2燃烧产生淡蓝色火焰，S在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰，A错误；焰色反应为金属元素的性质，与元素的存在形式(化合态或游离态)无关，同种金属元素的焰色反应相同，B正确、D 错误；只有观察钾元素的焰色反应时须透过蓝色钴玻璃，C错误。
高中化学必修1第三章金属及其化合物习题全解
第一节金属的化学性质1、金属材料在人类社会开展史上一直发挥着重要的作用。
人类历史上使用最早的金属是〔〕A 铜B铁 C 铝 D 钛2、有关金属资源的表达错误的选项是〔〕A、地球上金属资源大多数以化合物形式存在B、目前世界年产量最高的金属是铁C、保护金属资源的暹一途径是防止金属的腐蚀D、地球的金属资源是有限的，不能再生3、以下说法正确的选项是〔〕A．自然界中没有游离态的金属B．金属的化学性质都很活泼C．在的元素中金属的种类占绝大多数D．金属在地壳中的含量比非金属元素高4、以下有关金属的说法中正确的选项是〔〕、铝在空气中能生成一层致密的氧化物保护膜B、铜的化学性质不活泼，在潮湿的空气中也不生锈C、钛具有耐腐蚀性，可用来制造海轮的外壳D、镀锌的“白铁皮〞不易生锈，说明锌没有铁活泼5、保存金属钠时，应放在〔〕A、水中B、煤油中C、棕色瓶中D、酒精中6、以下说法错误的选项是〔〕A、钠在常温下就容易被氧化 B 、钠受热后能够着火燃烧C、钠在空气中缓慢氧化能自燃 D 、钠在氧气中燃烧更为剧烈7、当钠着火时，应选用灭火的是〔〕A、煤油B、水C、沙土D、泡沫灭火器8.钠离子的性质是〔〕A、有强复原性B、有弱氧化性C、有碱性D、比钠原子稳定9.取一小块钠放在玻璃燃烧匙里加热，以下实验现象正确的选项是〔〕①金属先熔化②在空气中燃烧火焰呈黄色③燃烧时火星四射④燃烧后生成淡黄色固体⑤燃烧后生成白色固体A、①②③ B 、①②④ C 、①②⑤ D 、①③⑤10、以下关于铝的表达中，说法不正确的选项是〔〕、铝是地壳中含量最多的元素B、铝是比较活泼的金属，在化学反响中容易失去电子，表现复原性C、铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧D、铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落11、铝在人体内累积可使人慢性中毒，引起老年痴呆症，世界卫生组织已正式将铝确定为“食品污染源〞之一而加以控制，铝在以下使用场合一般无需控制的是〔〕A、铝箔电容B、制牙膏皮C、制造炊具和餐具D、糖果和香烟包装12、纯洁金属钠在枯燥空气中被氧化后得到固体，由此可判断其氧化物是〔〕A、只有Na2OB、只有Na2O2C、Na2O和Na2O2D、无法确定11、煤油的密度是·cm-3，试根据金属钠的保存方法和与水反响的现象，推测金属钠的密度是〔〕-3-3C、介于〔-3之间D、无法推测A、大于·cmB、小于·cm〕g·cm2、以下有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是A、盛放食醋B、烧开水C、金属丝擦洗污垢D、用碱水洗涤3、钠与水反响时的现象与钠的以下性质无关的是〔〕A、Na的熔点低B、Na的硬度小C、Na的密度小D、有强复原性4、将一小块Na投入足量的CuSO溶液中，现象是〔〕4A、置换出金属铜B、产生气体，置换出金属铜C、生成蓝色沉淀D、产生气体，生成蓝色沉淀5、在实验室里做钠跟水反响的实验时，用到的仪器是〔〕a.试管夹b.镊子c.小刀d.冷凝管e.滤纸f.研钵g.烧杯h.坩埚i.石棉网j.玻璃片k.药题l.燃烧匙A.a bdiB.ecfkC.fghlD.bcegj6、钠与水反响时产生的各种现象如下：①钠浮在水面上；②钠沉在水底；③钠熔化成小球；④小球迅速游动逐渐减小，最后消失；⑤发出嘶嘶的声音；⑥滴入酚酞后溶液呈红色。
金属学课后习题答案完整版
金属学课后答案第一章1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的？答：S、P会导致钢的热脆和冷脆，并且容易在晶界偏聚，导致合金钢的第二类高温回火脆性，高温蠕变时的晶界脆断。
S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆；P能形成Fe3P，性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中，易产生裂纹而形成冷脆。
2.钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？答：简单点阵结构和复杂点阵结构简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。
3.简述合金钢中碳化物形成规律。
答：①当rC/rM>0.59时，形成复杂点阵结构；当rC/rM<0.59时，形成简单点阵结构；②相似者相溶：完全互溶：原子尺寸、电化学因素均相似；有限溶解：一般K都能溶解其它元素，形成复合碳化物。
③NM/NC比值决定了碳化物类型④碳化物稳定性越好，溶解越难，析出难越，聚集长大也越难；⑤强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。
4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？答：A形成元素均使S、E点向_____移动，F形成元素使S、E点向_____移动。
S点左移意味着_____减小，E点左移意味着出现_______降低。
（左下方；左上方）（共析碳量；莱氏体的C量）5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同合金元素的分布状况。
答：退火态：非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中，而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。
优先形成碳化物，余量溶入基体。
淬火态：合金元素的分布与淬火工艺有关。
溶入A体的因素淬火后存在于M、B中或残余A中，未溶者仍在K中。
回火态：低温回火，置换式合金元素基本上不发生重新分布；>400℃，Me开始重新分布。
非K形成元素仍在基体中，K形成元素逐步进入析出的K中，其程度取决于回火温度和时间。
(必考题)初中高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典题(含答案解析)
一、选择题1．将2.32gFe3O4溶解在过量热的稀硫酸中，当加入25mL0.1mol·L-1NaNO3溶液后，恰好能使其中的Fe2+全部转化为Fe3+，NaNO3溶液也反应完全，并有N x O y气体逸出，则该N x O y 是A．N2O B．NO C．N2O3D．NO22．2018年11月在法国凡尔赛召开的国际计量大会( CGPM)第26次会议将阿伏加德罗常数的定义修改为“1摩尔包含6.02214076×1023个基本单元，这常数被称为阿伏加德罗常数，单位为mol-1”。
基于这一新定义，阿伏加德罗常数的不确定度被消除了。
新定义将于2019年5月20日正式生效。
N A为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是A．新定义中阿伏加德罗常数的不确定度被消除B．0.4 moI NH3与0.6mo1O2在催化剂的作用下充分反应，得到NO的分子数为0.4N A C．2.7g铝中加入足量1mol·L-1的NaOH溶液，转移的电子数为0.3N AD．常温常压下，水蒸气通过Na2O2使其增重2g时，反应中转移的电子数为N A3．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，几乎不反应的是A．稀硝酸B．NaOH溶液C．Cu(NO3)2溶液D．稀硫酸4．下列物质中既能和盐酸反应，又和氢氧化钠溶液反应的是①铝②氧化铝③氢氧化铝④氯化铝A．③④B．②③④C．①②③D．全部5．制取纯净的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产过程如图所示。
将含CuCl2和少量FeCl2的酸性(pH=2)废液按下列步骤进行提纯，已知金属阳离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。
下列说法正确的是金属阳离子.开始沉淀的pH完全沉淀的pHFe3+ 1.9 3.2Cu2+ 4.7 6.7A．氧化剂X可以选用KMnO4B．物质Y可以选用Cu2(OH)2CO3C．沉淀Z为铁锈的主要成分Fe(OH)3D．将滤液直接蒸发可以获得纯净的CuCl2·2H2O6．等物质的量的铁和铜的混合物24 g与600 mL稀硝酸恰好完全反应，生成NO6.72 L(标准状况)。
高一化学第三章金属及其化合物同步练习(含答案)
高一化学第三章金属及其化合物同步练习(含答案)同窗们往常多做练习题有助于稳固课堂知识点，为此查字典化学网整理了第三章金属及其化合物同步练习，协助大家完善知识点。
1.Na2CO3和NaHCO3的鉴别(1)固体粉末：________(2)溶液：参与________或________溶液2.Al3+的检验向溶液中滴加过量的________溶液，依据现象鉴别。
3.Fe2+、Fe3+的检验(1)Fe3+的检验向待测液中滴加____________，依据溶液出现的现象判别。
(2)Fe2+的检验①向待测液中滴加____________，再参与______，据实验现象判别。
②向待测液中参与__________溶液，据沉淀的颜色变化判别。
1.随着人们生活节拍的加快，方便的小包装食品已被普遍接受。
为了延伸食品的保质期，防止食品受潮及富脂食品氧化蜕变，可用适当方法在包装袋中装入()A.无水硫酸铜、蔗糖B.生石灰、硫酸亚铁C.食盐、硫酸亚铁D.生石灰、食盐2.钠着火时，应选用灭火的是()A.煤油B.水C.沙土D.泡沫灭火器3.50 g镁、锌、铝的混合物与过量的稀硫酸反响，得三种盐的混合溶液，然后加热、蒸发、结晶得晶体(不含结晶水)218 g，那么反响中失掉H2的质量为()A.2 gB.3 gC.3.5 gD.4.5 g4.实验室需求使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来，适宜用的试剂是()A.NaOH溶液B.Ba(OH)2溶液C.硫酸D.氨水5.有100 mL 3 mol/L的氢氧化钠溶液和100 mL 1 mol/L的氯化铝溶液。
按如下两种方法停止实验：①将氢氧化钠溶液分屡次参与到氯化铝溶液中;②将氯化铝溶液分屡次参与到氢氧化钠溶液中。
比拟两次实验的结果是()A.现象相反，最终沉淀量相等B.现象不同，最终沉淀量不相等C.现象相反，最终沉淀量不相等D.现象不同，最终沉淀量相等6.合金有许多特点，如Na-K合金为液体，而Na和K的单质均为固体。
高一化学必修1第三章《金属及其化合物》知识点、课堂练习_课后测试题(附答案)【授课必备_强烈推荐】资
第三章金属及其化合物、金属的物理通性：常温下，金属一般为银白色晶体(汞常温下为液体)，具有良好的导电性、导热性、延展性。
、金属的化学性质:。
多三、金属化合物的性质:金属离子检验：焰色反应呈黄色FeCI z FeCI3颜色浅绿色黄色与碱溶液FeCI z+2NaOH = Fe(OH)2 J +2NaCI FeCb+3NaOH= Fe(OH)3 J +3NaCI相互转化2FeCI z+CI2 = 2FeCI3 2FeBr 2+BR = 2FeBb主要表现：性(还原性) 2FeCI3+Fe = 3FeCl22FeBa+Fe = 3FeB「2表现：性(氧化性)检验遇KSCN不显血红色，加入氯水后显红色遇KSCN显血红色用途净水剂等印刷线路板等四、金属及其化合物之间的相互转化1、铝及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。
⑩NaAIQ+HCI+H0=AI(0H)3j +NaCII ® ®I Ta Al3O3Al (OH)s 壬M AlClg⑤*Q③7吨3、钠及其化合物之间的相互转化，写出相应的化学反应方程式。
附：1、焰色反应：用于在火焰上呈现特殊颜色的金属或它们的化合物的检验。
锂钠钾钙锶钡铜紫红色黄色紫色砖红色洋红色黄绿色蓝绿色注：观察钾焰色反应时，应透过蓝色钴玻璃，以便滤去杂质钠的黄光。
2、碳酸钠、碳酸氢钠：NazCO又叫纯碱，俗称苏打。
无水碳酸钠是白色粉末。
NaHCO谷称小苏打，也叫酸式碳酸钠。
2、铁及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。
它是白色粉末，在水中的溶解度比碳酸钠略小，水溶液呈微碱性，固体碳酸氢钠受热即分解。
NaHCO是发酵粉的主要成分，也用于制灭火剂、焙粉或清凉饮料等方面的原料，在橡胶工业中作发泡剂。
将碳酸钠溶液或结晶碳酸钠吸 收CQ 可制得碳酸氢钠。
3、氧化铝、氢氧化铝（1） AI 2O 俗名矶土，是一种难熔又不溶于水的白色粉末。
它的熔点、沸点都高于 2000度。
金属学原理习题及答案
5. Zn 单晶在拉伸之前的滑移方向与拉伸轴的夹角为 45°，拉伸后滑移方向与拉 伸轴的夹角为 30°，求拉伸后的延伸率。
6. 试指出Cu和a-Fe两晶体易滑移的晶面和晶向，并求出他们的滑移面间距，滑 移方向上的原子间及点阵阻力。(已知GCu=483GPa，Gα-Fe=81.6GPa，ν=0.3)。
大小和方向(图 3-2)。每个位错都可看作 F-R 位错源。 试分析在其增值过程中两者间的交互作用。若能形成一个大的位错源，使其 开动的 τc 多大？若两位错 b 相反，情况又如何？
图 3-1
图 3-2
图 3-3
5. 如图 3-3 所示，在相距为 h 的滑移面上有两个相互平行的同号刃型位错 A、B。
第二章 1. 试证明四方晶系中只有简单立方和体心立方两种点阵类型。 2. 为什么密排六方结构不能称作为一种空间点阵？ 3. 标出面心立方晶胞中（111）面上各点的坐标。 4. 标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a)立方晶系(421)，(-123)，(130)，[2-1-1]，
[311]；b)六方晶系(2-1-11)，(1-101)，(3-2-12)，[2-1-11]，[1-213]。 5. 试计算面心立方晶体的(100)，(110)，(111)，等晶面的面间距和面致密度，并
7. 已知平均晶粒直径为 1mm 和 0.0625mm 的 α-Fe 的屈服强度分别为 112.7MPa 和 196MPa，问平均晶粒直径为 0.0196mm 的纯铁的屈服强度为多少？
8. 铁的回复激活能为 88.9KJ/mol，如果经冷变形的铁在 400℃进行恢复处理， 使其残留加工硬化为 60%需 160 分钟，问在 450℃回复处理至同样效果需要 多少时间？
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三、根据相图判断合金的性能
金 二）根据相图判断合金的铸造性能 合金的铸造性能：流动性、缩孔及热裂倾向 属 学 合金相图上液相线和固相线之间的 与 水平距离：成分间隔 不易产生宽 热 垂直距离：温度间隔 的过冷成分 结晶自铸件表面开始 处 后循序向心部推进 理
液相中难以形核，使液固相之间界面分明，已结 晶固相表面比较光滑，液体流动阻力小
x1 k1C 1
x2
x3 C0
还有液相成分 溶质原子富集
金属学与热处理—安工
金 属 答： 学 与 热 处 理
3、在两个形状、尺寸均相同的Cu-Ni合金铸件，其中一个铸件的 12 ωNi=90%，另一个铸件的ωNi=50%，铸后自然冷却。 问：凝固后哪一个铸件的偏析严重，为什么？ 消除偏析的措施有哪些？
L40 =L20+α64 L
L +α
C E
D
ωL =ED/CD =24/44 =54.55% ωα =CE/CD =20/44 =45.45%
α Sb
金属学与热处理—安工
第八节 二元相图的分析和使用
21
一、相图分析的步骤
金 3、确定三相平衡转变的性质。 属 L 学 α β 与 热 处 γ 理 α β
25
组元A熔点1000°C，B熔点700°C， 在800°C时：α （ωB=5% ）+L（ ωB=50% ）=β （ ωB=30% ）； 在600°C时： L（ ωB=80% ）= β （ωB=60% ）+ γ（ ωB=95% ）；在 400°C时： β （ωB=50% ） = α（ ωB=2% ）+ γ（ ωB=97% ）
L +α α α+β
L β
L+β
β+γ
L+γ γ
α+γ
A
金属学与热处理—安工
B
9、根据实验数据绘出概略的二元合金相图：
在C-D二元系中，D组元熔点比C组元有较高的熔点，C在D中没有固 溶度。该合金存在下述恒温反应： 700°C：L（ ωD=30% ）+ D =β （ ωD=40% ）； 600°C：β （ ωD=45% ）+ D =γ （ ωD=70% ）； 500°C：L（ ωD=5% ）+ β （ ωD=25% ） =α （ ωD=10% ） ； 400°C：β （ ωD=30% ）= α （ ωD=5% ） + γ （ ωD=50% ）；
金属学与热处理—安工
第八节 二元相图的分析和使用
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三、根据相图判断合金的性能
金 二）根据相图判断合金的铸造性能 属 液体被分割 壳状凝固 学 与 凝固收缩 集中缩孔 热 处 液相状态 热裂 温度间隔 理 保持时间
例如：灰铸铁、低碳合金钢、铝青铜等
金属学与热处理—安工
金 属 学 与 热 处 理
12、假定需要用ωZn=30%的Cu-Zn合金和ωSn=10%的Cu-Sn合金制34 造尺寸、形状相同的铸件，参照合金相图回答： 1、那种合金的流动性好 2、那种合金形成缩松的倾向大？ 3、那种合金的热裂倾向大？ 4、那种合金的偏析倾向大？
晶内偏析、区域偏析
金属学与热处理—安工
第四节匀晶相图及固溶体的结晶
9
三、固溶体的不平衡结晶
金 晶内偏析（枝晶偏析）： 在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象 属 先结晶的部分含高熔点组元较多 学 与 铜镍合金铸态组织： 热 处 理 枝干先结晶：含镍多，不易浸蚀，呈亮白色
枝间后结晶：含铜多，以浸蚀，呈暗黑色
24
金 属 学 与 热 处 理
L =L E+αM
L L +α
M A
金属学与热处理—安工
4(E-25)=11(25-M) 3(E-50)=2(50-M)
E G
α
M:17 E:72
L +Β
F
β
B
共晶体中 ωα：ωβ =EN:ME=1:5 N=72+(72-17)/5 =83
α+β
N
8、根据实验数据绘出概略的二元合金相图： 金 属 学 与 热 处 理
当k0＞1时，k0越大，偏析越大
2、原子的扩散能力、结晶温度
例如钢中硅偏析小，磷偏析大
3、冷却速度
冷却速度大，偏析大 冷却速度大，过冷度大，晶粒小
金属学与热处理—安工
第四节匀晶相图及固溶体的结晶
11
四、区域偏析和区域提存
金 属 学 与 热 处 理
一）区域偏析 固溶体合金在不平衡结晶时还会造成大范围内化学成 分不均匀现象。 假设：成分为C0、k0＜1的液态合金在圆管内从左端向右 端逐渐凝固。（固相内无扩散，液相内扩散均匀）
金属学与热处理—安工
2、何谓合金平衡相图，相图能给出任一条件下的 7 合金的显微组织吗？
相图是表示在平衡条件下合金系种合金的状态 金 答： 与温度、成分间的关系图解-状态图或平衡图。 属 学 与 热 处 理
金属学与热处理—安工
金 属 答： 学 与 热 处 理
3、在两个形状、尺寸均相同的Cu-Ni合金铸件，其中一个铸件的 8 ωNi=90%，另一个铸件的ωNi=50%，铸后自然冷却。 问：凝固后哪一个铸件的偏析严重，为什么？ 消除偏析的措施有哪些？
质原子向远处扩散 浓度高 温度低 比两侧的要好。 过冷区 一定条件下平衡，界 域很小 面以恒定速度推进 沟槽加深 胞状界面 胞状组织、胞状 晶、蜂窝组织
金属学与热处理—安工
过冷度小 生长速度低 于顶端 树枝晶
1、在正的温度梯度下，为什么纯金属凝固时不能 6 呈树枝状成长，而固溶体合金却能呈树枝状成长？ 金 答： 属 纯金属凝固时，要获得树枝状晶体，必需在负 学 的温度梯度下；在正的温度梯度下，只能以平面状 与 长大。而固溶体实际凝固时，往往会产生成分过冷， 热 当成分过冷区足够大时，固溶体就会以树枝状长大。 处 理
金 属 学 与 热 处 理
12、假定需要用ωZn=30%的Cu-Zn合金和ωSn=10%的Cu-Sn合金制28 造尺寸、形状相同的铸件，参照合金相图回答： 1、那种合金的流动性好 2、那种合金形成缩松的倾向大？ 3、那种合金的热裂倾向大？ 4、那种合金的偏析倾向大？
金属学与热处理—安工
第八节 二元相图的分析和使用
晶内偏析对合金的性能有很大的影响。
力学性能、耐蚀性能下降， 均匀化退火消除：低于固相线100-200°，长时间保温
金属学与热处理—安工
第四节匀晶相图及固溶体的结晶
10
三、固溶体的不平衡结晶
金 属 学 与 热 处 理
影响晶内偏析的因素：
1、分配系数k0
偏析最大程度： 当k0＜1时，k0越小，偏析越大；
第五节共晶相图及其合金的结晶
17
二、典型合金的平衡结晶及其组织
金 三）含锡量19%＜ωSn＜61.9%的合金（Ⅲ）:亚共晶合金 属 以ωSn＝50%为例: 学 与 热 处 共晶转变结束时： 理
先共晶α相、共晶组织（αM、βN） 继续冷却： 先共晶α相、共晶组织中αM和 βN
βⅡ
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L
α+β
共晶转变
L
α+β
共析转变
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第八节 二元相图的分析和使用
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一、相图分析的步骤
金 3、确定三相平衡转变的性质。 属 L1 学 L2 α 与 热 处 δ 理 L γ
L1
L2 + α
偏晶转变
δ
L+γ
熔晶转变
金属学与热处理—安工
第八节 二元相图的分析和使用
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一、相图分析的步骤
26
金 属 学 与 热 处 理
α+ L
L
L+D β +D β β +γ γ
L+ β α α+β
α+γ C
金属学与热处理—安工
D
11、找出错误，说明理由，并改正。
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金 属 学 与 热 处 理
L+β β
α+β
L
L+γ L+β γ+L δ+L
包晶： 共析：
γ+β
γ
α
α+γ
共晶：
γ
γ+δ δ
金属学与热处理—安工
金 3、确定三相平衡转变的性质。 属 L β 学 α 与 热 L β 处 γ 理 L1 L2 α
L+β
包晶转变
α
γ+β
α α
包析转变
L1 + L2
合晶转变
金属学与热处理—安工
7、根据实验数据绘出概略的二元合金相图：
组元A熔点1000°C，B熔点700°C； ωB=25%的合金在500°C结晶完毕，并由73.33%的先共晶α相与 26.67%的（α+β）共晶体组成； 晶α相与 60%的（α+β）共晶体组成，而此合金中的α相总量为50%；
第八节 二元相图的分析和使用
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三、根据相图判断合金的性能
金 二）根据相图判断合金的铸造性能 合金的铸造性能：流动性、缩孔及热裂倾向 属 学 合金相图上液相线和固相线之间的 与 水平距离：成分间隔 热 垂直距离：温度间隔 处 树枝晶长大时间 温度间隔 理
枝晶长大 阻碍液体流动
金属学与热处理—安工
第八节 二元相图的分析和使用
壳状凝固
金属学与热处理—安工
第八节 二元相图的分析和使用
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三、根据相图判断合金的性能
金 二）根据相图判断合金的铸造性能 属 液体被分割 糊状凝固，枝晶 学 与 凝固收缩 分散缩孔 热 处 晶粒间液相状 理 温度间隔 态保持时间
收缩应力作用 合金强度低