专题08 金属材料（知识串讲+专题检测）-2023-2024学年高一化学上学期期中期末核心考点大通关（人教版2019必修第一册）

专题08 金属材料 一、合金 金属材料包括纯金属和它们的合金，日常使用的金属材料，大多数属于合金。 1.合金的概念：由纯金属(或金属与非金属)制得的金属材料。 2.合金的一般性质 （1）硬度：合金的硬度及机械加工性能一般高于各成分金属。 （2）熔点：合金的熔点一般低于各成分金属。 二、铁合金 不锈钢是一种最常见的合金钢，合金元素主要是铬和镍。 三、铝和铝合金 1．铝与氧化铝(铝是地壳中含量最多的金属元素) (1)Al与O2反应：常温下能与空气中的O2发生反应，表面形成一层致密的氧化铝薄膜。 其反应方程式为：4Al＋3O2===2Al2O3。 (2)Al、Al2O3与酸反应 将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，后来又放出气体，有关反应的化学方程式为： Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O, 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 。 (3)Al、Al2O3与强碱的反应 (4)两性氧化物：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做两性氧化物，如Al2O3。 2．氢氧化铝 （1）物理性质 Al(OH)3是白色固体，几乎不溶于水，但能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。 （2）化学性质 ①两性氢氧化物：像Al(OH)3这样既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物。 ②Al(OH)3是典型两性氢氧化物，在强酸与强碱溶液里都能溶解。 a．与强酸反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O b．与强碱反应：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ③氢氧化铝的热稳定性 Al(OH)3的热稳定性较差，将Al(OH)3加热后，可分解为Al2O3和H2O。 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 3．铝合金——目前用途广泛的合金之一 （1）成分元素：除铝外，主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。 （2）主要特性：铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性 （3）主要用途：用于汽车、飞机、火箭、船舶制造及建筑用门窗，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。 4.新型合金 合金名称 主要要求或性质 主要用途 储氢合金 Ti－Fe合金 储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快 储存氢气时，比将氢气压缩成液态更便于储存，且便于运输，安全性好 La－Ni合金 钛合金、耐热合金、形状记忆合金 密度小，强度高，耐腐蚀，耐高温 航空航天、生物工程和电子工业等 四、铝及其化合物的相互转化及应用 1. Al3+、Al(OH)3、AlO2-之间的转化关系：铝三角 （1）Al3+―→Al(OH)3 ①可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：Al3++3OH− (少量)===Al(OH)3↓。 ②可溶性铝盐与氨水反应：Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3。 （2）Al(OH)3―→Al3+ Al(OH)3溶于强酸溶液：Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。 （3）Al3+―→ 可溶性铝盐与过量的强碱反应：Al3++4OH−(过量)===+2H2O。 （4）―→Al3+ 偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：+4H+===Al3++2H2O。 （5）―→Al(OH)3 ①偏铝酸盐溶液中加入少量盐酸：+H+(少量)+H2O===Al(OH)3↓。 ②偏铝酸盐溶液中通入CO2：+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+。 （6）Al(OH)3―→ Al(OH)3溶于强碱溶液：Al(OH)3+OH−===+2H2O。 2．“铝三角”关系的应用 （1）制取Al(OH)3 ①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3； ②+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+。 （2）判断离子共存问题 Al3+与OH−等离子不能大量共存；与H+、等离子不能大量共存。 （3）鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同) ①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。 ②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。 （4）分离提纯 ①利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。 ②利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。 一、单选题 1．合金从古代到现代，从生活领域到工业领域都有着广泛应用。下列说法错误的是 A．铝合金大量用于高铁建设 B．“玉兔二号”钛合金筛网轮的主要成分是非金属材料 C．制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金 D．商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品 2．除去镁粉中的少量铝粉，可选用的是 A．稀硫酸 B．氢氧化钠溶液