衔接点18 金属材料-2025年初升高化学无忧衔接（通用版）

衔接点18 金属材料 初中阶段 高中阶段 了解合金分概念和特性。 1．能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能； 2．掌握合金的组成和性能； 3．通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。 衔接指引 回顾初中 一、金属材料 1．金属材料包括：_________和_________。 2．人类社会使用金属材料的历史：青铜器时代→_________时代→铝的利用→钛的利用 人类最早使用的金属是铜，目前人类使用量最大的三种金属分别是________、_______、_______。 3．金属的物理性质及用途 不同的金属在导_________性、导_________性、熔点、密度、硬度等物理性质方面差别也较大。 二、合金 1．概念：在金属中加热熔合某些_________或_________，制得的具有金属特征的_________。 2．优良性能：(1)机械加工与_________性能更好；(2)比组成它们的纯金属强度和硬度更_________，熔点更_________。 3．几种重要的合金 (1)生铁和钢。生铁和钢都是铁的合金，它们的_________不同，前者为_________，后者为_________。 (2)钛合金。钛和钛合金具有熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、与人体具有很好的“相容性”等特点，且有优良的_________性能。 (3)其他合金 合金 主要成分 主要性能 主要用途 黄铜 Cu、_________ 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品 青铜 Cu、_________ 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 轴承、齿轮等机械零件 白铜 Cu、_________ 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、代替银作饰品 焊锡 Sn、Pb 熔点低 焊接金属 硬铝 Al、Cu、Mg、Si 强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等 18K黄金 Au、Ag、Cu 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件 4．深入了解合金 (1)合金是金属与金属或非金属的混合物，至少含有一种_________，但不一定全部是金属组成的。 (2)合金形成过程中，几种成分是熔合在一起的，发生的是_________变化，不是_________变化。 (3)合金具有金属特征，如导_________性、导_________性、延展性等。 (4)合金中各成分保持其各自的性质。 (5)合金中一定有_________存在，但不一定都是金属与金属熔合而成，还有可能是金属与非金属，例如：生铁、 钢就是铁的合金，其中含有碳元素。 (6)合金中各成分是均匀_________在一起的，在金属表面镀上一层其他金属，不属于合金。 衔接高中 新知一 合金 1．金属材料：包括_________和它们的_________。 1．合金：由两种或两种以上的_________ (或_________与_________)熔合而成的具有_________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_________成分金属。 (2)熔点：合金的熔点多数_________成分金属。 3．合金性能的影响因素：(1)元素的种类；(2)元素含量；(3)生成合金的条件。 在纯金属内加入其他元素形成合金以后，结构发生了变化，使合金的性能与纯金属有很大的差异。 新知二 铁合金 1．生铁和钢的比较 生铁 钢 含碳量 _________ _________ 性能特征 硬度大、抗压、性脆、可铸造成型 有良好的延展性、机械性能好、可以锻轧和铸造 主要应用 制造机座、管道等 制造机械和交通工具等 2．钢的分类 其中不锈钢是一种重要的合金钢，合金元素主要是_________和_________，在大气中比较稳定，不易生锈，抗蚀能力强，常用于制造医疗器械、厨房用具和餐具，以及地铁列车的车体等。 新知三 铝 1．铝的结构和存在形式 铝原子结构示意图为_________。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。自然界中的铝全部以_________态存在。 2．铝的物理性质及用途 物理 性质 状态 色泽 密度 熔点 沸点 硬度 导电、导热性 延展性 固态 ______色 2.7 g·cm－3 660.4℃ 2 467℃ 较软 很好 良好 用途 纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等 3．铝的化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋3O22Al2O3 致密氧化铝薄膜，可保护_________金属 非氧化性酸反应 2Al＋6H＋＝__________________ 盐反应 2Al＋3Cu2＋＝__________________ 水反应 2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑ 特性 钝化 室温下，铝在浓硫酸、浓硝酸中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的_________不再与酸反应 与碱反应 2Al＋2NaOH＋6H2O＝__________________ 2Al＋2OH－＋6H2O＝__________________ 4．铝合金 制取 向铝中加入少量的Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等 性能 密度小、强度高、塑性好、易于成型、具有较强的_________能力等 用途 制造炊具、门窗、飞机和宇宙飞船外壳的原料 (1)活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不仅能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现出特殊性：2Al＋2OH－＋6H2O===2 [Al(OH)4]-＋3H2↑。 (2)常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 (3)铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，原因是氯化钠溶液中的氯离子会破坏氧化膜的结构。 (4)铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。 新知四 氧化铝和氢氧化铝 化合物 氧化铝(Al2O3) 氢氧化铝[Al(OH)3] 物理性质 _________色固体，难溶于水，具有很高的_________ 白色胶状不溶于水的固体，有较强的_________性 化 学 性 质 与酸反应 Al2O3+6H+==Al3++3H2O Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O 与碱反应 Al2O3+2OH-+3H2O==_________ Al(OH)3+OH-==_________ 加热 不反应 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 制备方法 Al(OH)3加热分解： 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 1. 向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式： Al3++3NH3·H2O== _________________； 1. 向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式： AlO+CO2+2H2O== ________________； 1. NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合，离子方程式： 3 AlO+Al3++6H2O=__________________ 主要用途 做耐火材料、冶炼铝的原料 制药、净水 Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 新知四 新型合金 3．新型合金 钛合金 钛合金强度高、_________好、_________高。主要用于制作飞机发动机压气机_________，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。 储氢合金 是能大量吸收H2，并与H2结合成______________的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni合金。 形状记忆合金 是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。 耐热合金 是在高温使用环境条件下，具有组织稳定和优良力学、物理、化学性能的合金。包括耐热钢、耐热铝合金、耐热钛合金、高温合金、难熔合金等。耐热合金在高温下具有一定拉伸、蠕变、疲劳性能、物理、化学性能和工艺性能。 用途广泛的稀土金属 (1)镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。 我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。 (2)稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。 (3)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。 集训一 合金 1．(2025·天津红桥二模)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料的主要成分属于金属的是( ) A．钛合金 B．金刚砂 C．天然橡胶 D．石墨烯 2．下列物质中不属于合金的是 A．硬铝 B．黄铜 C．水银 D．生铁 3．(2025•高一陕西铜川期末)下列关于合金的说法中，正确的是( ) A．合金都有熔点，且熔点一定比各成分金属的低 B．在我国使用最早的合金是钢 C．稀土金属可用于生产合金 D．生铁的含碳量为0.03%-2% 4．合金在生活材料中扮演着重要的角色，下列材料不属于合金的是( ) A．黄铜 B．储氢合金 C．白金 D．锰钢 5．下列所用材料不属于合金的是(　　) A． 家用的铝窗 B． 建筑用的钢筋 C． 铸造用的黄铜 D．温度计用的水银 6．合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，广泛应用于交通工具、航空航天等领域。下列有关合金的说法不正确的是 A．硬铝可用于制造飞机的外壳 B．钛合金可用于制造“蛟龙”号的耐压球壳 C．不锈钢可用于制造地铁列车的车体 D．钠钾合金可用于制造飞机的发动机叶片 7．下列有关金属或合金的说法中不正确的是 A．生铁属于合金 B．一般合金的熔点比各成分金属的低 C．合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同 D．改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金 集训二 铁合金 8．铁的下列性质中不属于纯铁的物理性质是( ) A．质软 B．银白色 C．能导电 D．易生锈 9．下列物质属于铁合金的是( ) A．铁水 B．氧化铁 C．钢 D．赤铁矿 10．铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是( ) A．不锈钢是只含金属元素的铁合金 B．铁合金的硬度比纯铁的硬度小 C．镀锌铁板中的铁比铁板更易腐蚀 D．常温下可用铁制容器盛装浓硫酸 11．下列关于合金的说法中，正确的是( ) A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．在我国使用最早的合金是钢 C．生铁的含碳量为0.03%～2% D．稀土金属可用于生产合金 12．“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是( ) A．钢是以铁为主的含碳合金 B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 集训三 铝 13．铝是重要的金属材料之一，下列关于铝的叙述中，不正确的是(　　) A．铝原子最外层有3个电子 B．铝是地壳中含量最多的金属元素 C．在常温下，铝不能与氧气反应 D．铝易被氧化，而Al3＋则很难被还原 14．(2025•高一广西玉林期中)我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法不正确的是( ) A．铝制餐具不宜长时间盛放酸性、碱性的食物 B．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 C．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域 D．工业上常用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜 15．下列关于铝单质的叙述中，正确的是( ) A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应 B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定 C．铝和NaOH溶液反应：Al＋2OH-＋6H2O=[Al(OH)4]-＋H2↑ D．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低 16．下列关于铝的叙述中正确的是( ) A．由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长 B．由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属 C．常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层 D．由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆 17．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是 A．既可用于食品包装，也可用作建筑材料 B．既可用来冶炼金属，也可用作耐火材料 C．明矾有强氧化性，可用作消毒剂 D．既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐 18．有关Al与NaOH溶液反应的说法中，正确的是(　　) A．铝是还原剂，其氧化产物是H2 B．NaOH是氧化剂，其还原产物是H2 C．铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂 D．H2O是氧化剂，Al被氧化 19．同温同压下，相同质量的铝片分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，下列说法正确的是( ) A．盐酸产生气体的体积大 B．盐酸产生气体的体积小 C．产生气体的体积相等 D．消耗氢氧化钠的物质的量多 集训四 铝的重要化合物 20．对氧化铝的分类中正确的是(　　) A．酸性氧化物 B．碱性氧化物 C．两性氧化物 D．非金属氧化物 21．(2024•高二河北学业考试)下列属于两性氢氧化物的是( ) A．氢氧化铝 B．氢氧化钾 C．氢氧化镁 D．氢氧化钡 22．铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是 ( ) A．都有H2O生成 B．都有H2生成 C．都有AlO生成 D．都有Al3＋生成 23．下列铝和其他化合物之间的转化不可能一步实现的是 A．Al3+→Al(OH)3 B．Al2O3→Al(OH)3 C．Al(OH)3→Al2O3 D．Al→Al(OH)4- 24．(2025•高一江苏无锡期中)氢氧化铝是一种不溶于水的白色固体，能与稀盐酸反应，也能与氢氧化钠溶液反应。氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]。下列说法错误的是( ) A．氢氧化铝属于氧化物 B．向稀盐酸中加入氢氧化铝，发生中和反应 C．Na[Al(OH)4]中铝元素的化合价为 D．向氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，先产生白色沉淀，后白色沉淀又消失 25．(2025•高一广东学业考试)铝及其化合物的用途广泛。部分含铝物质的类别与所含铝元素化合价的关系如图所示。下列推断不正确的是( ) A．a可与O2反应转化为b B．a可与盐酸反应转化为c C．b可与KOH溶液反应转化为c D．c的溶液可与O2反应转化为a 26．下列离子方程式正确的是(　　) A．铝溶于NaOH溶液：2Al＋2OH－＋H2O===2AlO＋3H2↑ B．向NaAlO2溶液中加入少量盐酸：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O C．向Al(OH)3沉淀中加入足量盐酸：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O D．氧化铝溶于足量NaOH溶液：Al2O3＋OH－===AlO＋H2O 集训五 新型合金 27．(2025•高一河南洛阳期中)下列关于新型合金材料说法错误的是( ) A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料 B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼的材料 C．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 D．钾钠合金具有还原性，故可用作原子反应堆的导热剂 28．(2025•高二陕西汉中期中)我国科技事业成果显著，大飞机C919机身材料采用了航空工业中最先进的复合材料和铝锂合金。下列有关合金的说法正确的是( ) A．铝锂合金的密度小、强度高 B．我国使用最早的合金是钢 C．生铁的含碳量为0.03%~2% D．合金中原子的排列比纯金属中更规整 29．下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是( ) A．飞机窝扇用的是耐高温的合金材料 B．“中国天眼”使用的碳化硅 C．“蛟龙”号载人舱是用钛合金制的 D．新能源汽车储氢材料 30．(2025•高一浙江杭州期末)材料的发展，彰显科技进步。下列说法不正确的是( ) A．“福建舰”的舰体材料是合金钢，其强度和熔点均低于纯铁 B．喷气式飞机的发动机叶片材料是镍钴合金，其能承受1100℃的高温 C．“蛟龙”号载人潜水器的内压球采用钛合金制造，其硬度大，抗腐蚀性好 D．医疗器械常用不锈钢材料制造，不锈钢不易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 31．储氢合金是一种新型合金。下列关于储氢合金的说法，错误的是( ) A．储氢合金是一类能大量吸收，并与结合成金属氢化物的材料 B．储氢合金吸收H2的过程属于物理变化 C．储氢合金NaAlH4中氢元素的化合价为-1 D．具有实用价值的储氢合金在室温下吸、放氢的速率快 一、选择题 1．下列物质不属于合金的是( ) A．青铜器 B．不锈钢 C．合金钢 D．金刚石 2．合金是一类用途广泛的金属材料。下列物质不属于合金的是( ) A．不锈钢 B．青铜 C．生铁 D．水银 3．下列铝合金的性质与其用于国产C919飞机外壳无关的是( ) A．导电性 B．密度小 C．抗腐蚀性强 D．硬度大 4．生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成。该金属块能被磁铁所吸引，是因为可能含有以下材料中的( ) A．银 B．铁 C．铝 D．锌 5．(2023高二上·河北·学业考试)我国“5G钢”技术打破了国外技术垄断。北京科技大学2023年的录取通知书以“5G钢”为主要材质，钢板厚度最薄仅0.07mm，体现的金属的性质是( ) A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．还原性 6．(2025·河南郑州一模)河南是中国文化的重要发源地。河南博物院中馆藏的下列文物，其主要成分不是合金的是( ) A．妇好青铜鸮尊 B．玉柄铁剑 C．武则天金简 D．贾湖骨笛 7．高精尖铝合金材料为人类创造飞跃地球和进入太空作出巨大贡献。下列说法正确的是( ) A．铝合金硬度小 B．铝合金密度大 C．铝合金强度高 D．铝合金易被腐蚀 8．金属材料与生活和社会发展关系密切，下列有关说法正确的( ) A．金属都是银白色的固体择性 B．18K黄金是纯金 C．氧化铁属于铁合金 D．钛和钛合金被广泛用于火箭、船舶等 9．我国C919大型客机使用了第三代铝锂合金，具有密度低、强度高、耐腐蚀等特点。下列说法不正确的是( ) A．铝锂合金硬度比纯铝大 B．铝锂合金熔点比纯铝低 C．铝为惰性金属，比较耐腐蚀 D．铝有较好的导电性和导热性 10．(2025•高一广西河池期中)下列关于金属材料和合金的说法不正确的是( ) A．钢铁是我国目前年产量最高的金属材料 B．超级钢强度很大，能实现钢板的轻薄化 C．Ti-Fe合金是一种新型储氢合金材料 D．“冶金工业的维生素”(稀土元素)不能用于生产合金 11．(2025·黑龙江齐齐哈尔三模)金属材料是现代社会生产和生活中不可或缺的重要材料，应用广泛。下列说法错误的是( ) A．人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁 B．铝制品表面用铬酸进行化学氧化，可以使氧化膜产生美丽的颜色 C．储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料 D．过渡金属(如铬、锰、镍等)可大大改善合金性能，被誉为“冶金工业的维生素” 12．(2025•高一广西柳州期中)为满足尖端技术发展的需要，我国科学家设计合成了许多新型合金。下列有关合金的说法错误的是( ) A．飞机机身材料使用的铝锂合金，具有密度大、硬度大的优良性质 B．储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料 C．飞机发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的合金制造的，能承受1100℃的高温 D．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，合金中加入适量稀土金属能改善合金性能 13．日常使用的金属材料，大多数属于合金。下列说法中不正确的是( ) A．纯铝的密度较小，可用于制造飞机外壳 B．在钢中加入稀土元素可增加钢的耐磨性能 C．储氢合金能够大量吸收H2，并生成金属氢化物 D．钢是用量最大、用途最广的合金 14．下列有关金属及合金的说法错误的是( ) A．常温下所有的金属都是固体 B．铁制品在潮湿的空气中易生锈 C．生铁和不锈钢都是金属材料 D．铝片表面易生成致密的氧化膜 15．铝是生产和生活中大量使用的金属材料，下列关于铝的说法中错误的是( ) A．铝合金广泛应用于飞机、汽车等制造工业 B．铝制品表面通常覆盖着一层致密的氧化铝薄膜 C．铝制餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物 D．铝是地壳中含量最多的元素 16．下列有关铝及其化合物的说法正确的是( ) A．可用NaOH溶液除去Fe2O3中的Al2O3 B．氯化铝溶液与NaOH溶液互滴现象完全相同 C．铝表面有氧化膜保护，铝锅可以长时间盛放酸性或碱性的食物 D．实验室常用NaOH溶液和AlCl3溶液制备Al(OH)3 17．新型合金由于性能独特，可以满足某些尖端技术的需要。下列关于新型合金材料说法不正确的是( ) A．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 B．镧镍合金能大量吸收 形成金属氢化物，可作储氢材料 C．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金 D．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 18．(2025•高二江苏苏州期中)下列由废易拉罐制取Al2O3的实验原理与装置不能达到实验目的的是( ) A．用装置甲溶解废易拉罐细屑 B．用装置乙过滤得到Na[Al(OH)4]溶液 C．用装置丙制取Al(OH)3沉淀 D．用装置丁灼烧Al(OH)3制取Al2O3 19．实验室制备硝酸铝［Al(NO3)3·9H2O］可使用下列方法：    反映上述有关的离子方程式错误的是( ) A．2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)4]－+3H2↑ B．+[Al(OH)4]－=CO2↑+Al(OH)3↓+H2O C．NH4++[Al(OH)4]－=NH3·H2O+Al(OH)3↓ D．3H++Al(OH)3=Al3++3H2O 二、非选择题 20．碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的金属材料。世界各工业国家在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时，也非常注意改进碳素钢质量，扩大品种和使用范围。 (1)低碳钢含碳量低于0.3%，碳在钢中主要以Fe3C形式存在，则低碳钢中Fe3C的质量分数应该低于______。 (2)某兴趣小组同学为探究碳素钢与浓硫酸的反应，称取一定质量碳素钢样品放入一定体积浓硫酸中，加热使碳素钢完全溶解，得到溶液M。某同学认为M中除Fe3+之外还可能含有Fe2+，若要确认其中的Fe2+，可选用______选填序号 A．氯水 B．硫氰化钾溶液 C．浓氨水 D．酸性KMnO4溶液 22．由中国自主研发的C919大型客机开启常态化商业运行。飞机上广泛应用了各种铝合金材料。 (1)合金具有许多优良的性能，下列物质属于合金的是___________。 A．水银 B．青铜 C．生铁 D．黄金 (2)铝的金属活动性比铁强，空气中铝却比铁具有更好的抗腐蚀性，原因是 。 (3)C919大型飞机上使用了大量新型材料铝锂合金，说出铝锂合金材料的主要优点是： 、 。 (4)起落架可用铝镁合金制造。合金焊接前需用碱洗，即用NaOH溶液除去铝镁合金表面的自然氧化膜。碱洗时常有气泡冒出，其原因是 (用化学方程式表示)。 23．铁合金有下列数据： 钢 碳素钢(Fe、C、Mn、Si) 合金钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 碳素钢(Cr、Mn、W、Ni、Co等) 含碳量＜0.3% 含碳量0.3%~0.6% 含碳量＞0.6% 韧性好、强度低 韧性好、强度好 硬而脆 具有特殊性能 取15 g某碳素钢样品，按下列实验流程进行操作： 请回答： (1)A、B的作用分别为________，________。 (2)D中的发生反应的离子方程式为__________________。 (3)充分加热完全反应后，D装置质量增加0.022 g，该样品含碳量为________，属于________钢。 (4)没有A、B装置，实验结果________(填“偏高”、“偏低”或“不影响”) 24．阅读材料，回答下列问题。 材料：近年来，科技人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是把发泡剂加到熔融或固体粉末的铝合金中而制成的，其优点是硬度高，密度小(约为0.16克/厘米3～0.5克/厘米3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，可大批量投放市场。 (1)铝制成铝箔作食品包装，是利用它的哪一性质(_____)。 A．金属光泽 B．延展性 C．导电性 D．导热性 (2)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜(氧化物)而对铝起保护作用，但这层氧化膜(氧化物)遇到强酸或强碱都会溶解，请写出： 其与盐酸反应的离子方程式：____________________________________。 与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：______________________________。 (3)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，相同条件下所得H2的体积之比____________。 (4)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是____________。 (5)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L-1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，相同条件下测得生成的气体体积比为V(甲)：V(乙)＝1：2，则加入铝粉的质量为___________。 A．5.4g B．3.6g C．2.7g D．1.8g 14 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 衔接点18 金属材料 初中阶段 高中阶段 了解合金分概念和特性。 1．能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能； 2．掌握合金的组成和性能； 3．通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。 衔接指引 回顾初中 一、金属材料 1．金属材料包括：纯金属和合金。 2．人类社会使用金属材料的历史：青铜器时代→铁器时代→铝的利用→钛的利用 人类最早使用的金属是铜，目前人类使用量最大的三种金属分别是铁、铝、铜。 3．金属的物理性质及用途 不同的金属在导电性、导热性、熔点、密度、硬度等物理性质方面差别也较大。 二、合金 1．概念：在金属中加热熔合某些金属或非金属，制得的具有金属特征的混合物。 2．优良性能：(1)机械加工与抗腐蚀性能更好；(2)比组成它们的纯金属强度和硬度更大，熔点更低。 3．几种重要的合金 (1)生铁和钢。生铁和钢都是铁的合金，它们的含碳量不同，前者为2%~4.3，后者为0.03%~2%。 (2)钛合金。钛和钛合金具有熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、与人体具有很好的“相容性”等特点，且有优良的抗腐蚀性能。 (3)其他合金 合金 主要成分 主要性能 主要用途 黄铜 Cu、Zn 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品 青铜 Cu、Sn 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 轴承、齿轮等机械零件 白铜 Cu、Ni 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、代替银作饰品 焊锡 Sn、Pb 熔点低 焊接金属 硬铝 Al、Cu、Mg、Si 强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等 18K黄金 Au、Ag、Cu 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件 4．深入了解合金 (1)合金是金属与金属或非金属的混合物，至少含有一种金属，但不一定全部是金属组成的。 (2)合金形成过程中，几种成分是熔合在一起的，发生的是物理变化，不是化学变化。 (3)合金具有金属特征，如导电性、导热性、延展性等。 (4)合金中各成分保持其各自的性质。 (5)合金中一定有金属存在，但不一定都是金属与金属熔合而成，还有可能是金属与非金属，例如：生铁、 钢就是铁的合金，其中含有碳元素。 (6)合金中各成分是均匀熔合在一起的，在金属表面镀上一层其他金属，不属于合金。 衔接高中 新知一 合金 1．金属材料：包括纯金属和它们的合金。 1．合金：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。 3．合金性能的影响因素：(1)元素的种类；(2)元素含量；(3)生成合金的条件。 在纯金属内加入其他元素形成合金以后，结构发生了变化，使合金的性能与纯金属有很大的差异。 新知二 铁合金 1．生铁和钢的比较 生铁 钢 含碳量 2%～4.3% 0.03%～2% 性能特征 硬度大、抗压、性脆、可铸造成型 有良好的延展性、机械性能好、可以锻轧和铸造 主要应用 制造机座、管道等 制造机械和交通工具等 2．钢的分类 其中不锈钢是一种重要的合金钢，合金元素主要是铬和镍，在大气中比较稳定，不易生锈，抗蚀能力强，常用于制造医疗器械、厨房用具和餐具，以及地铁列车的车体等。 新知三 铝 1．铝的结构和存在形式 铝原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。自然界中的铝全部以化合态存在。 2．铝的物理性质及用途 物理 性质 状态 色泽 密度 熔点 沸点 硬度 导电、导热性 延展性 固态 银白色 2.7 g·cm－3 660.4℃ 2 467℃ 较软 很好 良好 用途 纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等 3．铝的化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋3O22Al2O3 致密氧化铝薄膜，可保护内部金属 非氧化性酸反应 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ 盐反应 2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu 水反应 2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑ 特性 钝化 室温下，铝在浓硫酸、浓硝酸中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 与碱反应 2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O＝2[Al(OH)4]-＋3H2↑ 4．铝合金 制取 向铝中加入少量的Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等 性能 密度小、强度高、塑性好、易于成型、具有较强的抗腐蚀能力等 用途 制造炊具、门窗、飞机和宇宙飞船外壳的原料 (1)活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不仅能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现出特殊性：2Al＋2OH－＋6H2O===2 [Al(OH)4]-＋3H2↑。 (2)常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 (3)铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，原因是氯化钠溶液中的氯离子会破坏氧化膜的结构。 (4)铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。 新知四 氧化铝和氢氧化铝 化合物 氧化铝(Al2O3) 氢氧化铝[Al(OH)3] 物理性质 白色固体，难溶于水，具有很高的熔点 白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性 化 学 性 质 与酸反应 Al2O3+6H+==Al3++3H2O Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O 与碱反应 Al2O3+2OH-+3H2O==2[Al(OH)4]- Al(OH)3+OH-==[Al(OH)4]- 加热 不反应 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 制备方法 Al(OH)3加热分解： 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 1. 向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式： Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+； 1. 向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式： AlO+CO2+2H2O==Al(OH)3↓+HCO3-； 1. NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合，离子方程式： 3 AlO+Al3++6H2O==4Al(OH)3↓ 主要用途 做耐火材料、冶炼铝的原料 制药、净水 Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 新知四 新型合金 3．新型合金 钛合金 钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。 储氢合金 是能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni合金。 形状记忆合金 是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。 耐热合金 是在高温使用环境条件下，具有组织稳定和优良力学、物理、化学性能的合金。包括耐热钢、耐热铝合金、耐热钛合金、高温合金、难熔合金等。耐热合金在高温下具有一定拉伸、蠕变、疲劳性能、物理、化学性能和工艺性能。 用途广泛的稀土金属 (1)镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。 我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。 (2)稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。 (3)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。 集训一 合金 1．(2025·天津红桥二模)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料的主要成分属于金属的是( ) A．钛合金 B．金刚砂 C．天然橡胶 D．石墨烯 【答案】A 【解析】A项，钛合金是以金属钛(Ti)为主要成分，加入其他金属或非金属元素形成的合金，属于金属材料，A正确；B项，金刚砂化学成分为碳化硅(SiC)，属于无机非金属材料，B错误；C项，天然橡胶主要成分为聚异戊二烯，属于有机高分子材料，C错误；D项，石墨烯由单层碳原子构成的物质，属于非金属材料，D错误；故选A。 2．下列物质中不属于合金的是 A．硬铝 B．黄铜 C．水银 D．生铁 【答案】C 【解析】合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，据此对选项中物质分析判断。A项，硬铝是铝的合金，不符合题意；B项，黄铜是铜和锌的合金，不符合题意；C项，水银是单质，属于纯净物，不属于合金，符合题意；D项，生铁是铁和碳的合金，不符合题意。 3．(2025•高一陕西铜川期末)下列关于合金的说法中，正确的是( ) A．合金都有熔点，且熔点一定比各成分金属的低 B．在我国使用最早的合金是钢 C．稀土金属可用于生产合金 D．生铁的含碳量为0.03%-2% 【答案】C 【解析】A项，合金的熔点一般比各成分金属的低，但是有些合金熔点高于成分金属，如有些汞合金熔点高于汞，故A错误；B项，在我国使用最早的合金是青铜，故B错误；C项，稀土金属可用于生产合金，如Nd-Fe合金、稀土铝合金，故C正确；D项，含碳量在2%~4.3%之间的铁合金属于生铁，含碳量在0.03%~2%之间的铁合金属于钢，故D错误；故选C。 4．合金在生活材料中扮演着重要的角色，下列材料不属于合金的是( ) A．黄铜 B．储氢合金 C．白金 D．锰钢 【答案】C 【解析】A项，黄铜是铜和锌的合金，故A错误；B 项，储氢合金一种新型合金，一定条件下能吸收氢气，一定条件能放出氢气，故B错误；C项，白金是金属单质Pt，故C正确；D项，锰钢是铁和锰的合金，故D错误。故选C。 5．下列所用材料不属于合金的是(　　) A． 家用的铝窗 B． 建筑用的钢筋 C． 铸造用的黄铜 D．温度计用的水银 【答案】D 【解析】A项，家用的铝窗含有的元素有铝、铜、硅、镁、锌、锰等，所以是合金，故A不选；B项，钢筋中含有铁、碳等元素，所以建筑用的钢筋是合金，故B不选；C项，黄铜中含有铜和锌，所以铸造用的黄铜是合金，故C不选；D项，水银是单质，所以温度计用的水银不是合金，故D选；故选D。 6．合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，广泛应用于交通工具、航空航天等领域。下列有关合金的说法不正确的是 A．硬铝可用于制造飞机的外壳 B．钛合金可用于制造“蛟龙”号的耐压球壳 C．不锈钢可用于制造地铁列车的车体 D．钠钾合金可用于制造飞机的发动机叶片 【答案】D 【解析】A项，硬铝为铝合金，密度小，硬度大，可用于制造飞机的外壳，正确；B项，钛合金硬度大，我国“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的，正确；C项，不锈钢硬度大，耐腐蚀，可用于制造地铁列车的车体，正确；D项，钠钾合金常温下液体，不能用于制造飞机的发动机叶片，错误。 7．下列有关金属或合金的说法中不正确的是 A．生铁属于合金 B．一般合金的熔点比各成分金属的低 C．合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同 D．改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金 【答案】C 【解析】A项，生铁由铁和碳等元素组成，属于合金，正确；B项，形成合金后，结构发生了改变，一般合金的熔点比各成分金属的低，正确；C项，合金的化学性质与其成分金属的化学性质相同，错误；D项，改变原料的配比、生成合金的条件，组成合金的成分、结构不同，对合金的性质产生不同的影响，可以得到具有不同性能的合金，正确，故选C。 集训二 铁合金 8．铁的下列性质中不属于纯铁的物理性质是( ) A．质软 B．银白色 C．能导电 D．易生锈 【答案】D 【解析】物理性质通常包括：颜色、状态、气味、密度、硬度、熔沸点、导电性、导热性、溶解性等，所以铁质软、银白色、能导电，均为物理性质，而易生锈是指易被氧化，为化学性质；故选D。 9．下列物质属于铁合金的是( ) A．铁水 B．氧化铁 C．钢 D．赤铁矿 【答案】C 【解析】A项，铁水是液态的铁，属于铁单质，不是合金，故A不选；B项，氧化铁是铁的氧化物，是纯净物，不属于合金，故B不选；C项，钢是铁、碳形成的铁合金，属于合金，故C选；D项，赤铁矿的主要成分是氧化铁，不是合金，故D不选；故选C。 10．铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是( ) A．不锈钢是只含金属元素的铁合金 B．铁合金的硬度比纯铁的硬度小 C．镀锌铁板中的铁比铁板更易腐蚀 D．常温下可用铁制容器盛装浓硫酸 【答案】D 【解析】A项，不锈钢除了铁外，还有铬、镍、铝、硅等，并不都是金属，A错误；B项，铁合金的硬度比纯铁的硬度大，B错误；C项，锌比铁活泼，形成原电池时锌为负极，铁不易生锈，属于电极保护法，C错误；D项，常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化膜阻止反应的进一步进行，即可用铁器盛放浓硫酸，D正确；故选D。 11．下列关于合金的说法中，正确的是( ) A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．在我国使用最早的合金是钢 C．生铁的含碳量为0.03%～2% D．稀土金属可用于生产合金 【答案】D 【解析】A项，合金的熔点一般比各成分金属的低，有些合金没有固定熔点，错误；B项，在我国使用最早的合金是青铜，错误；C项，含碳量在2%～4.3%之间的铁合金属于生铁，含碳量在0.03%～2%之间的铁合金属于钢，错误；D项，稀土金属可用于生产合金，如Nd－Fe合金、稀土铝合金，正确，故选D。 12．“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是( ) A．钢是以铁为主的含碳合金 B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 【答案】C 【解析】A项，钢是含碳量低的铁合金， A正确；B项，钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，B正确；C项，由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，C错误；D项，赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，D正确；故选C。 集训三 铝 13．铝是重要的金属材料之一，下列关于铝的叙述中，不正确的是(　　) A．铝原子最外层有3个电子 B．铝是地壳中含量最多的金属元素 C．在常温下，铝不能与氧气反应 D．铝易被氧化，而Al3＋则很难被还原 【答案】C 【解析】A项，铝的原子结构示意图为，最外层有3个电子，故A正确，但不符合题意；B项，铝原子是地壳中含量最高的金属元素，仅次于地壳中非金属元素氧、硅的含量，故B正确，但不符合题意；C项，在常温下，铝易被氧气氧化为氧化铝，故C错误，但符合题意；D项，铝最外层有3个电子易失去，即具有还原性，而Al3＋相对稳定，不易被还原，故D正确，但不符合题意。故选C。 14．(2025•高一广西玉林期中)我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法不正确的是( ) A．铝制餐具不宜长时间盛放酸性、碱性的食物 B．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 C．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域 D．工业上常用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜 【答案】B 【解析】A项，铝是两性金属，能与酸、碱发生反应，长时间盛放酸性或碱性食物，会使铝制餐具被腐蚀，A正确；B项，常温下铝制品耐腐蚀，是因为铝在空气中表面会迅速生成一层致密的氧化铝Al2O3薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，而不是铝不活泼，铝是比较活泼的金属，B错误；C项，铝合金具有密度小、强度高的特点，这些性质使其在航空领域，如制造飞机等部件，得到广泛应用，C 正确；D项，铝表面的氧化膜主要成分是氧化铝Al2O3，氧化铝是两性氧化物，能与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠NaAl(OH)4和水，所以工业上常用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜，D 正确；故选B。 15．下列关于铝单质的叙述中，正确的是( ) A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应 B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定 C．铝和NaOH溶液反应：Al＋2OH-＋6H2O=[Al(OH)4]-＋H2↑ D．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低 【答案】A 【解析】A项，无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应，A项正确；B项，铝制品在空气，其表面形成致密的氧化膜，铝的化学性质不稳定，B项错误；C项，电荷、电子均不守恒，正确的离子方程式为2Al＋2OH-＋6H2O===2[Al(OH)4]-＋3H2↑，C项错误；D项，打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，D项错误；故选A。 16．下列关于铝的叙述中正确的是( ) A．由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长 B．由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属 C．常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层 D．由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆 【答案】B 【解析】铝在空气中与O2反应，生成致密的氧化物薄膜，Al本身易于锈蚀，A错误；由于铝具有强还原性，可利用铝热反应来冶炼难熔金属，B正确；铜与浓硫酸常温下不反应，C错误；铝的导电性能比铜差，但价格相对低廉且密度较小，故常用铝制造电线、电缆，D错误。 17．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是 A．既可用于食品包装，也可用作建筑材料 B．既可用来冶炼金属，也可用作耐火材料 C．明矾有强氧化性，可用作消毒剂 D．既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐 【答案】C 【解析】A．金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，铝合金密度小、强度大，金属铝也可用做建筑材料，如铝合金门窗，A正确；B．电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用做耐火材料，B正确；C．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后， Al3+能发生水解，生成Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用做净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，C错误；D．Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，反应的化学方程式为Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O，D正确，故选C。 18．有关Al与NaOH溶液反应的说法中，正确的是(　　) A．铝是还原剂，其氧化产物是H2 B．NaOH是氧化剂，其还原产物是H2 C．铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂 D．H2O是氧化剂，Al被氧化 【答案】D 【解析】Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。H2O中的氢元素由+1价变为0价，H2O得电子，是氧化剂，H2是还原产物；Al元素的化合价由0价变为+3价，化合价升高被氧化，Al是还原剂，NaAlO2是氧化产物。 19．同温同压下，相同质量的铝片分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，下列说法正确的是( ) A．盐酸产生气体的体积大 B．盐酸产生气体的体积小 C．产生气体的体积相等 D．消耗氢氧化钠的物质的量多 【答案】C 【解析】由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑可知。酸、碱均过量，则铝完全反应，同等质量的铝，物质的量也相等，从方程式中可以看到铝与氢气的比例都是2：3，因此产生的氢气是相等的。故C正确，A、B错误；从方程式中可以看到Al与HCl的比例是1：3，Al与NaOH的比例是1：1，故消耗氢氧化钠的物质的量少，故D错误；故选C。 集训四 铝的重要化合物 20．对氧化铝的分类中正确的是(　　) A．酸性氧化物 B．碱性氧化物 C．两性氧化物 D．非金属氧化物 【答案】C 【解析】由于氧化铝既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，所以氧化铝属于两性氧化物。 21．(2024•高二河北学业考试)下列属于两性氢氧化物的是( ) A．氢氧化铝 B．氢氧化钾 C．氢氧化镁 D．氢氧化钡 【答案】A 【解析】氢氧化铝既能与强酸反应，又能与强碱反应，是两性氢氧化物，而氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钡只能与酸反应，不能与碱反应；故选A。 22．铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是 ( ) A．都有H2O生成 B．都有H2生成 C．都有AlO生成 D．都有Al3＋生成 【答案】C 【解析】依据“铝三角”中铝及其化合物的转化关系可知：四种物质均能与过量强碱溶液反应，生成AlO(偏铝酸盐)。 23．下列铝和其他化合物之间的转化不可能一步实现的是 A．Al3+→Al(OH)3 B．Al2O3→Al(OH)3 C．Al(OH)3→Al2O3 D．Al→Al(OH)4- 【答案】B 【解析】A．可溶性铝盐与足量氨水或适量强碱反应可以生成氢氧化铝，能一步实现，选项A不符合；B．氧化铝不能与水反应生成氢氧化铝，无法一步实现转化，选项B符合；C．氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，能一步实现转化，选项C不符合；D．铝与强碱溶液反应生成Al(OH)，能一步实现转化，选项D不符合；故选B。 24．(2025•高一江苏无锡期中)氢氧化铝是一种不溶于水的白色固体，能与稀盐酸反应，也能与氢氧化钠溶液反应。氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]。下列说法错误的是( ) A．氢氧化铝属于氧化物 B．向稀盐酸中加入氢氧化铝，发生中和反应 C．Na[Al(OH)4]中铝元素的化合价为 D．向氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，先产生白色沉淀，后白色沉淀又消失 【答案】A 【解析】A项，氧化物由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，而氢氧化铝由三种元素组成，不是氧化物，故A项说法错误；B项，盐酸是酸，氢氧化铝是碱，二者发生的是酸碱中和反应，故B项说法正确；C项，在Na[Al(OH)4]中，Na显+1价，O显−2价，根据化合物中正负化合价的代数和为零，得Al的化合价为+3价，故C项说法正确；D项，向氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，开始生成氢氧化铝沉淀，氢氧化钠过量时发生题干中的反应，沉淀溶解，故D项说法正确；故选A。 25．(2025•高一广东学业考试)铝及其化合物的用途广泛。部分含铝物质的类别与所含铝元素化合价的关系如图所示。下列推断不正确的是( ) A．a可与O2反应转化为b B．a可与盐酸反应转化为c C．b可与KOH溶液反应转化为c D．c的溶液可与O2反应转化为a 【答案】D 【解析】a为Al单质，b为Al2O3，c为+3价的铝盐，可以是Al3+或者[Al(OH)4]-盐。A项，Al与O2反应可以生成Al2O3，A正确；B项，Al与盐酸反应得到AlCl3，B正确；C项，b为Al2O3，与KOH反应得到KAl(OH)4，C正确；D项，c的溶液可以是Al3+或者[Al(OH)4]-的盐，与O2不能反应转化为Al单质，D错误；故选D。 26．下列离子方程式正确的是(　　) A．铝溶于NaOH溶液：2Al＋2OH－＋H2O===2AlO＋3H2↑ B．向NaAlO2溶液中加入少量盐酸：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O C．向Al(OH)3沉淀中加入足量盐酸：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O D．氧化铝溶于足量NaOH溶液：Al2O3＋OH－===AlO＋H2O 【答案】C 【解析】A项，H、O元素质量不守恒，正确的写法为：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑；B项，向NaAlO2溶液中加入少量盐酸应生成Al(OH)3沉淀，即AlO＋H2O＋H＋===Al(OH)3↓；D项，Al2O3与足量NaOH溶液反应，其离子方程式为：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，故A、B、D项均错误。故选C。 集训五 新型合金 27．(2025•高一河南洛阳期中)下列关于新型合金材料说法错误的是( ) A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料 B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼的材料 C．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 D．钾钠合金具有还原性，故可用作原子反应堆的导热剂 【答案】D 【解析】A项，储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料，镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，是目前解决氢气的储存和运输问题的材料，A正确；B项，钛合金与人体有很好的相容性，且性质稳定，抗腐蚀性强，故可用来制造人造骨骼，B正确；C项，形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状，C正确；D项，在反应堆中，不能使用水来传递堆芯中的热量，因为它会减缓中子的速度，钾钠合金常温下为液态，可用作原子反应堆的导热剂，与其还原性无关，D错误； 故选D。 28．(2025•高二陕西汉中期中)我国科技事业成果显著，大飞机C919机身材料采用了航空工业中最先进的复合材料和铝锂合金。下列有关合金的说法正确的是( ) A．铝锂合金的密度小、强度高 B．我国使用最早的合金是钢 C．生铁的含碳量为0.03%~2% D．合金中原子的排列比纯金属中更规整 【答案】A 【解析】A项，锂是世界上最轻的金属，把锂加到金属铝中熔合成铝锂合金，可以降低合金的密度，增加硬度和强度，故A正确；B项，我国最早使用的合金是青铜不是钢，故B错误；C项，生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，故C错误；D项，纯金属内原子排列非常规整，而加入其它元素的原子后，改变了这种规整排列，所以纯金属中原子排列更规整，故D错误；故选A。 29．下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是( ) A．飞机窝扇用的是耐高温的合金材料 B．“中国天眼”使用的碳化硅 C．“蛟龙”号载人舱是用钛合金制的 D．新能源汽车储氢材料 【答案】B 【解析】A项，的耐高温的合金材料是钛合金，属于新型合金，A不符合题意；B项，碳化硅属于无机非金属材料，B符合题意；C项，钛合金的硬度大、耐酸碱的腐蚀，因此可用于蛟龙号载人舱的舱体材料等，属于新型合金，C不符合题意；D项，新能源汽车储氢材料，有LaNi5、Mg2Cu、Mg2Ni等，属于新型合金，D不符合题意；故选B。 30．(2025•高一浙江杭州期末)材料的发展，彰显科技进步。下列说法不正确的是( ) A．“福建舰”的舰体材料是合金钢，其强度和熔点均低于纯铁 B．喷气式飞机的发动机叶片材料是镍钴合金，其能承受1100℃的高温 C．“蛟龙”号载人潜水器的内压球采用钛合金制造，其硬度大，抗腐蚀性好 D．医疗器械常用不锈钢材料制造，不锈钢不易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 【答案】A 【解析】A项，合金的强度通常高于其成分金属，但熔点低于纯金属，合金钢的强度比纯铁高，而熔点比纯铁低，故A错误；B项，镍钴合金属于高温合金，耐高温性能符合实际应用，故B正确；C项，钛合金硬度大、抗腐蚀，适合深海环境，故C正确；D项，不锈钢因含铬等元素，具有强抗腐蚀能力，故D正确；故选A。 31．储氢合金是一种新型合金。下列关于储氢合金的说法，错误的是( ) A．储氢合金是一类能大量吸收，并与结合成金属氢化物的材料 B．储氢合金吸收H2的过程属于物理变化 C．储氢合金NaAlH4中氢元素的化合价为-1 D．具有实用价值的储氢合金在室温下吸、放氢的速率快 【答案】B 【解析】A项，储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料．如镧镍合金，它吸收氢气可结合成金属氢化物，故A正确；B项，氢气在储存过程中与金属反应生成其他物质，是化学变化，故B错误；C项，NaAlH4中Na是+1价，Al是+3价，则H为-1价，故C正确；D项，储氢合金储氢量大、吸放氢速率快，所以可用于氢燃料汽车，故D正确；故选B。 一、选择题 1．下列物质不属于合金的是( ) A．青铜器 B．不锈钢 C．合金钢 D．金刚石 【答案】D 【解析】合金是由金属与金属或金属与非金属熔合而成具有金属特性的混合物，青铜器、不锈钢、合金钢均属于合金，金刚石是碳的单质，不属于合金，故选D。 2．合金是一类用途广泛的金属材料。下列物质不属于合金的是( ) A．不锈钢 B．青铜 C．生铁 D．水银 【答案】D 【解析】不锈钢、生铁属于铁合金，青铜是铜锡合金，水银属于单质，故选D。 3．下列铝合金的性质与其用于国产C919飞机外壳无关的是( ) A．导电性 B．密度小 C．抗腐蚀性强 D．硬度大 【答案】A 【解析】硬铝属于铝合金，制造飞机外壳是因为有密度较小、硬度较大、耐腐蚀性较强等特点，与导电性无关。故选A。 4．生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成。该金属块能被磁铁所吸引，是因为可能含有以下材料中的( ) A．银 B．铁 C．铝 D．锌 【答案】B 【解析】铁、钴、镍等物质容易被磁铁吸引。而银、铝和锌都不会被磁铁吸引。因此只有铁符合题意，故选B。 5．(2023高二上·河北·学业考试)我国“5G钢”技术打破了国外技术垄断。北京科技大学2023年的录取通知书以“5G钢”为主要材质，钢板厚度最薄仅0.07mm，体现的金属的性质是( ) A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．还原性 【答案】C 【解析】“5G钢”钢板厚度仅0.07mm，体现的是金属的延展性。延展性指金属在外力作用下能被锤击成薄片(展性)或拉伸成细丝(延性)的性质。将金属加工成极薄的片状需要良好的展性，属于物理性质的范畴，故选C。 6．(2025·河南郑州一模)河南是中国文化的重要发源地。河南博物院中馆藏的下列文物，其主要成分不是合金的是( ) A．妇好青铜鸮尊 B．玉柄铁剑 C．武则天金简 D．贾湖骨笛 【答案】D 【解析】A项，妇好青铜鸮尊是商代时期文物，由青铜制成，主要成分是合金，A不符合题意；B项，玉柄铁剑，是铁合金，B不符合题意；C项，武则天金简以纯度96%的黄金制成，属于合金，C不符合题意；D项，贾湖骨笛以鹤类禽鸟截去两端的中空骨节制成，主要成分有蛋白质、磷酸钙等，不是合金，D符合题意；故选D。 7．高精尖铝合金材料为人类创造飞跃地球和进入太空作出巨大贡献。下列说法正确的是( ) A．铝合金硬度小 B．铝合金密度大 C．铝合金强度高 D．铝合金易被腐蚀 【答案】C 【解析】合金硬度大于纯金属，铝合金硬度大，A项错误；铝合金密度小，B项错误；铝合金具有强度高的优点，C项正确；铝在空气中容易形成致密的氧化膜，铝合金耐腐蚀，D项错误。 8．金属材料与生活和社会发展关系密切，下列有关说法正确的( ) A．金属都是银白色的固体择性 B．18K黄金是纯金 C．氧化铁属于铁合金 D．钛和钛合金被广泛用于火箭、船舶等 【答案】D 【解析】A．大多数金属是银白色固体，只有少数金属单质呈现一定颜色，如铜是紫红色，金是黄色，A错误；B．K是表示金的纯度的指标，18K表示含金量达75%，B错误；C．氧化铁是化合物，化学式是Fe2O3，化合物属于纯净物，而合金是混合物，C错误；D．钛和钛合金被广泛用于火箭、船舶、导弹、航天飞机等，D正确；故合理选项是D。 9．我国C919大型客机使用了第三代铝锂合金，具有密度低、强度高、耐腐蚀等特点。下列说法不正确的是( ) A．铝锂合金硬度比纯铝大 B．铝锂合金熔点比纯铝低 C．铝为惰性金属，比较耐腐蚀 D．铝有较好的导电性和导热性 【答案】C 【解析】A．纯铝质地较软，铝锂合金硬度比纯铝大，A项正确；B．一般来说合金的熔点比其成分金属低，铝锂合金熔点比铝高，B项正确；C．铝为活泼金属，其耐腐蚀性是由于易与氧气反应生成一层致密氧化膜，保护内部金属，C项错误；D．铝有较好的导电性和导热性，D项正确；故选C。 10．(2025•高一广西河池期中)下列关于金属材料和合金的说法不正确的是( ) A．钢铁是我国目前年产量最高的金属材料 B．超级钢强度很大，能实现钢板的轻薄化 C．Ti-Fe合金是一种新型储氢合金材料 D．“冶金工业的维生素”(稀土元素)不能用于生产合金 【答案】D 【解析】A项，钢是铁的合金，是用量最大的金属材料，故A正确；B项，超级钢是一种特种钢，强度很大，应用时能实现钢板的轻薄化，故B正确；C项，新型合金包括储氢合金、形状记忆合金、钛合金、耐热合金等等，因此Ti-Fe合金是一种新型储氢合金材料，故C正确；D项，稀土元素既可单独使用，也可用于生产合金，在合金中加入稀土元素，能大大改善合金的性能，故D错误；故选D。 11．(2025·黑龙江齐齐哈尔三模)金属材料是现代社会生产和生活中不可或缺的重要材料，应用广泛。下列说法错误的是( ) A．人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁 B．铝制品表面用铬酸进行化学氧化，可以使氧化膜产生美丽的颜色 C．储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料 D．过渡金属(如铬、锰、镍等)可大大改善合金性能，被誉为“冶金工业的维生素” 【答案】D 【解析】A项，人类最早使用的铁确实来自陨铁，因其为天然单质铁，无需冶炼即可加工，A正确；B项，铝制品经铬酸氧化处理可形成致密氧化膜，并通过吸附染料产生颜色，B正确；C项，储氢合金通过吸收氢气形成金属氢化物储存氢，加热或减压时释放氢气，C正确；D项，过渡金属(如铬、锰、镍)虽能改善合金性能，但“冶金工业的维生素”通常指稀土元素(添加量少但显著提升性能)，而非过渡金属，D错误；故选D。 12．(2025•高一广西柳州期中)为满足尖端技术发展的需要，我国科学家设计合成了许多新型合金。下列有关合金的说法错误的是( ) A．飞机机身材料使用的铝锂合金，具有密度大、硬度大的优良性质 B．储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料 C．飞机发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的合金制造的，能承受1100℃的高温 D．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，合金中加入适量稀土金属能改善合金性能 【答案】A 【解析】A项，合金的硬度比成分金属要高，铝锂合金具有密度小、硬度大的优良性质，故A错误；B项，储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与结合成金属氢化物的材料，便于氢的储运，故B正确；C项，飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金，耐高温，故C正确；D项，稀土元素是元素周期表中的镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称，主要用于冶金、石油化工、玻璃陶瓷、荧光和电子材料等工业，合金中加入适量稀土金属能改善合金性能，因此被称为“冶金工业的维生素”，故D正确；故选A。 13．日常使用的金属材料，大多数属于合金。下列说法中不正确的是( ) A．纯铝的密度较小，可用于制造飞机外壳 B．在钢中加入稀土元素可增加钢的耐磨性能 C．储氢合金能够大量吸收H2，并生成金属氢化物 D．钢是用量最大、用途最广的合金 【答案】A 【解析】A项，铝合金密度小，强度大，抗腐蚀能力强，因此可用于制造飞机外壳，A错误；B项，稀土元素加入钢中有多种作用，改变合金的结构，增加钢的韧性、抗氧化性、增加钢的耐磨性能，因此稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，B正确；C项，储氢合金能够大量吸收H2，并生成金属氢化物，便于氢的储存和运输，C正确；D项，钢是铁合金，钢是目前用量最大、用途最广的合金，D正确；故选A。 14．下列有关金属及合金的说法错误的是( ) A．常温下所有的金属都是固体 B．铁制品在潮湿的空气中易生锈 C．生铁和不锈钢都是金属材料 D．铝片表面易生成致密的氧化膜 【答案】A 【解析】常温下汞是液体，A项错误。 15．铝是生产和生活中大量使用的金属材料，下列关于铝的说法中错误的是( ) A．铝合金广泛应用于飞机、汽车等制造工业 B．铝制品表面通常覆盖着一层致密的氧化铝薄膜 C．铝制餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物 D．铝是地壳中含量最多的元素 【答案】D 【解析】A项，铝合金具有密度小，强度高，抗腐蚀能力较强的优良性能，是制造飞机、汽车等的理想材料，故A正确；B项，铝易与空气中的氧气反应生成氧化铝，阻碍反应的继续进行，所以铝制品表面通常覆盖着一层致密的氧化铝薄膜，故B错误；C项，氧化铝是两性氧化物，能与酸反应也能与碱反应，所以铝制餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物，故C正确；D项，氧元素是地壳中含量最多的元素，铝元素是地壳中含量最多的金属元素，故D错误；故选D。 16．下列有关铝及其化合物的说法正确的是( ) A．可用NaOH溶液除去Fe2O3中的Al2O3 B．氯化铝溶液与NaOH溶液互滴现象完全相同 C．铝表面有氧化膜保护，铝锅可以长时间盛放酸性或碱性的食物 D．实验室常用NaOH溶液和AlCl3溶液制备Al(OH)3 【答案】A 【解析】A项，Al2O3是两性氧化物，和酸、碱都可以发生反应，而Fe2O3不与NaOH溶液反应，所以可用NaOH溶液除去Fe2O3中的Al2O3，A正确；B项，向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，先生成沉淀，氢氧化钠过量时沉淀溶解，但向氢氧化钠溶液中滴加入氯化铝溶液，生成Na[Al(OH)4]，因此开始没有沉淀生成，现象不同，B错误；C项，铝及其氧化膜都能与酸和碱反应，所以铝锅不可以长时间盛放酸性和碱性的食物，C错误；D项，氢氧化铝能溶于强碱强酸溶液，用AlCl3和NaOH制取氢氧化铝可能会生成Na[Al(OH)4]，因此应该用氨水与AlCl3溶液制备Al(OH)3，D错误；故选A。 17．新型合金由于性能独特，可以满足某些尖端技术的需要。下列关于新型合金材料说法不正确的是( ) A．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 B．镧镍合金能大量吸收 形成金属氢化物，可作储氢材料 C．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金 D．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 【答案】C 【解析】A项，钛合金生物相容性好，强度大，常用作人造骨骼，故A正确；B项，镧镍合金能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物，金属氢化物稍稍加热又容易分解，所以可用作储氢材料，故B正确；C项，耐热合金的熔点很高，与合金的熔点低说法相悖，故C错误；D项，形状记忆合金具有记忆功能，可使形状记忆合金发生形变的作用力消失后恢复原状，故D正确；故选C。 18．(2025•高二江苏苏州期中)下列由废易拉罐制取Al2O3的实验原理与装置不能达到实验目的的是( ) A．用装置甲溶解废易拉罐细屑 B．用装置乙过滤得到Na[Al(OH)4]溶液 C．用装置丙制取Al(OH)3沉淀 D．用装置丁灼烧Al(OH)3制取Al2O3 【答案】D 【解析】A项，易拉罐中的铝元素组成的相关物质可与NaOH反应被溶解，生成Na[Al(OH)4]，A正确；B项，可以通过乙装置将Na[Al(OH)4]溶液和未被溶解的固体进行过滤分离，B正确；C项，将二氧化碳通入Na[Al(OH)4]溶液中，可反应生成Al(OH)3沉淀，C正确；D项，灼烧Al(OH)3固体应选坩埚，D错误；故选D。 19．实验室制备硝酸铝［Al(NO3)3·9H2O］可使用下列方法：    反映上述有关的离子方程式错误的是( ) A．2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)4]－+3H2↑ B．+[Al(OH)4]－=CO2↑+Al(OH)3↓+H2O C．NH4++[Al(OH)4]－=NH3·H2O+Al(OH)3↓ D．3H++Al(OH)3=Al3++3H2O 【答案】B 【解析】A项，铝与过量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)4]－+3H2↑，A正确；B项，Na[Al(OH)4]溶液显碱性，与HCO3-混合后发生酸碱中和反应，一定不会生成CO2，且反应不符合电荷守恒原理，正确的离子方程式为：HCO3-+[Al(OH)4]－=CO32-+Al(OH)3↓+H2O，B错误；C项，Na[Al(OH)4]溶液显碱性，与铵根离子反应生成一水合氨和氢氧化铝，离子方程式为：NH4++[Al(OH)4]－=NH3·H2O+Al(OH)3↓，C正确；D项，氢氧化铝为两性，能与强酸反应是铝离子和水，离子方程式为：3H++Al(OH)3=Al3++3H2O，D正确；故选B。 二、非选择题 20．碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的金属材料。世界各工业国家在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时，也非常注意改进碳素钢质量，扩大品种和使用范围。 (1)低碳钢含碳量低于0.3%，碳在钢中主要以Fe3C形式存在，则低碳钢中Fe3C的质量分数应该低于______。 (2)某兴趣小组同学为探究碳素钢与浓硫酸的反应，称取一定质量碳素钢样品放入一定体积浓硫酸中，加热使碳素钢完全溶解，得到溶液M。某同学认为M中除Fe3+之外还可能含有Fe2+，若要确认其中的Fe2+，可选用______选填序号 A．氯水 B．硫氰化钾溶液 C．浓氨水 D．酸性KMnO4溶液 【答案】(1)4.5% (2)D 【解析】(1)低碳钢含碳量低于0.3%，碳在钢中主要以Fe3C形式存在，假设100g低碳钢，则含碳0.3g，根据C元素守恒计算得到低碳钢中Fe3C的质量分数×100%=4.5%，低碳钢中Fe3C的质量分数应该低于4.5%； (2)亚铁离子能使酸性高锰酸钾褪色，溶液中已经有三价铁离子。A项，氯水会氧化亚铁离子，但无明显的反应现象，A错误；B项，硫氰化钾溶液结合铁离子生成血红色溶液，但不能确定亚铁离子，B错误；C项，浓氨水和铁离子、亚铁离子反应生成沉淀，受氢氧化铁沉淀颜色的影响无法分辨，不能确定是否含亚铁离子，C错误；D项，酸性KMnO4溶液具有氧化性，和亚铁离子发生氧化还原反应，溶液褪色，可以验证亚铁离子的存在，D正确；故选D。 22．由中国自主研发的C919大型客机开启常态化商业运行。飞机上广泛应用了各种铝合金材料。 (1)合金具有许多优良的性能，下列物质属于合金的是___________。 A．水银 B．青铜 C．生铁 D．黄金 (2)铝的金属活动性比铁强，空气中铝却比铁具有更好的抗腐蚀性，原因是 。 (3)C919大型飞机上使用了大量新型材料铝锂合金，说出铝锂合金材料的主要优点是： 、 。 (4)起落架可用铝镁合金制造。合金焊接前需用碱洗，即用NaOH溶液除去铝镁合金表面的自然氧化膜。碱洗时常有气泡冒出，其原因是 (用化学方程式表示)。 【答案】(1)BC (2)铝与空气中氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，可阻止内部铝继续反应 (3)低密度、高强度 更强的抗腐蚀性 (4)2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ 【解析】(1)水银为Hg单质，黄金为Au单质，青铜和生铁均为合金，故BC正确； (2)铝较活泼，可与空气中氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，可阻止内部铝继续反应，从而起到防腐作用； (3)铝锂合金材料低密度、高强度、更强的抗腐蚀性等优点； (4)镁铝合金中的铝可用氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应离子方程式为：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑。 23．铁合金有下列数据： 钢 碳素钢(Fe、C、Mn、Si) 合金钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 碳素钢(Cr、Mn、W、Ni、Co等) 含碳量＜0.3% 含碳量0.3%~0.6% 含碳量＞0.6% 韧性好、强度低 韧性好、强度好 硬而脆 具有特殊性能 取15 g某碳素钢样品，按下列实验流程进行操作： 请回答： (1)A、B的作用分别为________，________。 (2)D中的发生反应的离子方程式为__________________。 (3)充分加热完全反应后，D装置质量增加0.022 g，该样品含碳量为________，属于________钢。 (4)没有A、B装置，实验结果________(填“偏高”、“偏低”或“不影响”) 【答案】(1)吸收空气中的CO2 干燥空气 (2)CO2＋2OH－===CO＋H2O (3)0.04% 低碳 (4)偏高 【解析】(1)空气中含有CO2，干扰C的检验，应吸收； (2)CO2被NaOH吸收，测量CO2的质量； (3)由关系：C——CO2可知，m(C)＝×12 g·mol－1＝0.006 g，w(C)＝×100%＝0.04%＜0.3%属于低碳钢； (4)没有A、B装置，D装置增加的量偏高。 24．阅读材料，回答下列问题。 材料：近年来，科技人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是把发泡剂加到熔融或固体粉末的铝合金中而制成的，其优点是硬度高，密度小(约为0.16克/厘米3～0.5克/厘米3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，可大批量投放市场。 (1)铝制成铝箔作食品包装，是利用它的哪一性质(_____)。 A．金属光泽 B．延展性 C．导电性 D．导热性 (2)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜(氧化物)而对铝起保护作用，但这层氧化膜(氧化物)遇到强酸或强碱都会溶解，请写出： 其与盐酸反应的离子方程式：____________________________________。 与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：______________________________。 (3)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，相同条件下所得H2的体积之比____________。 (4)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是____________。 (5)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L-1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，相同条件下测得生成的气体体积比为V(甲)：V(乙)＝1：2，则加入铝粉的质量为___________。 A．5.4g B．3.6g C．2.7g D．1.8g 【答案】(1)B (2)Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O Al2O3＋2NaOH＋3H2O =2 Na[Al(OH)4] (3)1：1 (4)3：1 (5)A 【解析】(1)铝制成铝箔作食品包装，是利用了铝的延展性，故选B； (2)氧化铝为两性氧化物，可与酸、碱反应生成盐和水，其与盐酸反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O，与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Al2O3＋2NaOH＋3H2O =2 Na[Al(OH)4]； (3)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，由于在反应中铝失去电子的物质的量相等，所以根据电子得失守恒可知相同条件下所得H2的体积之比为1：1； (4)铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的方程式分别是2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2 Na[Al(OH)4]+3H2↑，因此当二者产生的H2相等时，HCl和NaOH的物质的量浓度之比是6：2=3：1； (5)铝粉和盐酸反应方程式为2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，铝粉和NaOH反应方程式为2Al+2NaOH+6H2O＝2Na[Al(OH)4] +3H2↑，根据方程式关系可判断消耗等量的铝，需要盐酸的物质的量比NaOH多，但反应中V(甲)：V(乙)=1：2，可知盐酸完全参与反应，盐酸的物质的量是0.3mol，根据H守恒可知V(甲)=0.15mol，则V(乙)=0.3mol，因此根据对应方程式可知n(Al)=0.2mol，则加入铝粉的质量为5.4克，故选A。 11 / 22 学科网（北京）股份有限公司 $$