第17讲 金属材料 -【化学提前学】2025年初升高化学衔接卓越讲义（人教版2019）

第17讲 金属材料 自主学习 对点演练 巩固提升 知识精讲 易错剖析 ◆ ◆ ◆ Ⅰ 自主学习 自主学习 阅读教材73页——79页，填空。 1、金属材料包括 和它们的 。日常使用的金属材料，大多数属于 。合金具有许多优良的 ，如合金的硬度、熔点不同于其成分金属，可满足不同的需要。合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。 2、在纯金属内加入其他 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。例如，常见的一些合金的硬度比其成分金属的 ，是因为在纯金属内，所有原子的 都是相同的，原子的排列十分规整；加入或大或小的其他元素的原子 后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变困难，导致合金的硬度变大。 3、生铁和钢是含碳量不同的两种 合金。生铁的含碳量为 ，钢的含碳量为 。由于含碳量不司，钢和生铁在性能上有很大 。例如，生铁 ，是制造 的重要材料；钢有良好的延展性，机械性能好，可以 ，泛用于制造机械和交通工具等。 4、钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分，可分为两大类： 。根据含碳量不同，碳素钢可分为 。 5、合金钢也叫 ，是在碳素钢里适量地加入一种或几种 元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能，如 等。 6、不锈钢是最常见的一种 ，它的合金元素主要是 。常用的不锈钢中含 (有的不锈钢含Cr17％～19％，含Ni8％～13％)。不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的 。生活中常见的医疗器材、厨房用具和餐具等，很多都是用不锈钢制造的；有些地铁列车的车体材质也是不锈钢。 7、近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多 。例如，氢能是人类未来的理想能源之一，氢能利用存在两大难题： 。H2是种 的气体，要利用H2 ，关键要解决H2 的 。一般情况下，H2 采用气态或液态储存，如在高压下把 H2压入钢瓶，但运送笨重的钢瓶既不方便也不安全。储氢合金是一类能够 ，并与H2结合成 的材料。具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，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，如Ti-Fe合金和La-Ni合金等。新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。此外， 和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 8、纯铝的硬度和强度较小，不适合制造 等。向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成 。铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如，硬铝(一种铝合金)中含 ，它的密度小、强度高，具有较强的 ，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 9、铝是地壳中含量最多的金属元素。铝是一种活泼金属，在常温下就能与空气中的氧气发生反应，表面生成一层 。人们日常用的铝制品通常都是由铝合金制造的，其表面总是覆盖着致密的氧化铝薄膜，这层膜起着保护 的作用。 概念判断 下列说法是否正确？正确的打“”，错误的打“ｘ” 1．活泼的铝在空气中能稳定存在的原因是表层的铝在空气中反应生成了Al2O3。_____ 2．地球上所有的金属元素都以化合态存在于自然界中。_____ 3．金属单质只具有还原性,非金属单质只具有氧化性。_____ 4．人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高。______ 5．能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物 。______ ◆ ◆ ◆ Ⅱ 知识精讲 一、铁合金 1、合金：有一种金属跟其他一种或几种金属（或金属和非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。 2、合金的特性：熔点一般比成分金属的低；硬度比成分金属的硬度大。 3、铜合金：青铜（最早的合金）、黄铜、白铜 4、铁合金 即时练 1．《天工开物》记载：“凡铁分生熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢”，“凡铁炉用盐和泥造成……盐则持久不拆”。下列说法错误的是 A．文中的“炒”指的是将生铁加热并搅拌，使其脱碳的过程 B．“炒”的过程发生的反应方程式有C+2FeO2Fe+CO2↑ C．生铁、钢、熟铁三者含碳量依次降低，钢的硬度最大 D．食盐和泥(黏土)形成高熔点硅酸盐，保护炼铁炉膛内壁 2．近年我国在科技领域不断取得新成就，下列说法不正确的是 A．长征火箭使用的液氢燃料是常用的还原剂 B．北京冬奥会部分场馆用作制冷剂的干冰属于酸性氧化物 C．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeO D．“蛟龙”号载人器的外壳是超高压的钛合金，其硬度比金属钛大 3．下列有关合金的说法不正确的是 A．合金的硬度一般大于其成分金属 B．钢的含碳量越高，韧性越好，硬度越低 C．硬铝密度小、强度高，常用于制造飞机外壳 D．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 4．汉·陈琳《武军赋》：“铠则东胡阙巩，百炼精钢”。下列说法正确的是 A．钢是合金，合金是指含有两种或两种以上金属的混合物 B．铁与水蒸气反应会生成黑色固体FeO固体 C．一般合金的熔点低于成分金属，硬度大于成分金属 D．铁是比较活泼的金属，自然界中不存在游离态的铁 5．化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是 A．豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射 B．某饮料属于纯天然食品，不含任何化学物质 C．青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金 D．氧化铁是一种红棕色粉末，常用作油漆或涂料的红色颜料 6．下列关于合金的叙述不正确的是 A．在我国使用最早的合金是钢 B．铝合金密度小、强度高，抗腐蚀能力强 C．钠钾合金(室温下呈液态)可作核反应堆的传热介质 D．在合金中加入适量的稀土金属，能大大改善合金的性能 二、铝及铝合金 （一）铝 1、物理性质： 颜色 状态 硬度 密度 熔点 沸点 导电导热性 延展性 银白色，有金属光泽 固体 较小 2.7g/cm3 660℃ 2467℃ 良好 良好 2、化学性质 结构决定性质：较活泼，较强的还原性，也只有还原性。 （1）与非金属单质反应 与氧气反应 常温 现象：失去金属光泽，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续与氧气反应。 点燃 点燃 现象：熔化但不滴落，失去金属光泽。化学方程式 4Al + 3O2 === 2Al2O3 （2）铝与酸（稀HCl、稀H2SO4）反应 2Al + 6H+ == 2Al3+ + 3H2↑ 探究实验3-5 在两支试管中分别加入少量的NaOH溶液，然后向其中ー支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过(除去表面的氧化膜)的一小块铝片。 观察现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管ロ你观察到什么现象？ 实验操作 实验现象 未打磨的铝片逐渐溶解，开始时没有气泡产生，一段时间后才有实验现象气泡产生；打磨过的铝片逐渐溶解，立即产生气泡且速率始终较 快；将点燃的木条分别放在两支试管口，均发出爆鸣声。 实验结论 铝和铝表面的保护膜（氧化铝）都能与强碱反应 化学方程式 Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O 2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑ （3）铝与强碱溶液反应 2Al + 2NaOH + 2H2O ==2NaAlO2 + 3H2↑ 应用： 分离Al与其他金属的混合物 （4）与盐溶液反应 2Al + 3CuSO4 == Al2(SO4)3 + 3Cu （二）氧化铝 （1）物理性质：氧化铝白色固体， 难溶于水，熔点(2050℃) 高， 可制耐高温仪器。 （2）化学性质： 与酸反应：Al2O3 + 6H+ == 2Al3+ + 3H2O 与碱反应：Al2O3 + 2OH == 2AlO2－ + H2O 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。 （3）用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石及电解冶炼铝的原料。 即时练 7．化学与生活、生产及科技密切相关。下列叙述中错误的是 A．辽宁舰上用于舰载机降落拦阻索的特种钢缆属于合金 B．吉林的雾凇闻名全国，光束透过大雾可观察到丁达尔效应 C．黑龙江哈尔滨的冰雪大世界霓虹灯利用了金属离子的焰色试验 D．内蒙古托兰屯盛产木耳，食用木耳可以补充人体内所需的铁元素 8．两份质量相同的铝片，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，在相同条件下分别产生的气体体积比是 A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．1：6 9．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 10．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的溶液可与反应转化为a 11．既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的物质是 ①Al(OH)3   ②Al2O3   ③Al   ④NaHCO3   ⑤Mg(OH)2 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③ D．①②④⑤ 12．向溶液中加入过量的浓氨水，下列表示此反应的离子方程式正确的是 A． B． C． D． （三）铝合金 三、新型合金 1、储氢合金 传统方法 利用高压钢瓶来储氢 （1）储氢方法 储存液态氢 现代方法：储氢合金 （2）含义：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。 （3）要求：具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，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。 （4）实例：Ti-Fe合金、La-Ni合金。 2、几种新球型合金 即时练 13．下列物质属于新型无机非金属材料的是 A．水泥 B．储氢合金 C．有机玻璃 D．氧化铝陶瓷 14．下列说法正确的是 A．焰火中紫色来源于钠盐灼烧 B．储氢合金能够大量吸收，并与结合成金属氢化物 C．工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁 D．面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为可与酸反应 15．下列有关金属材料的说法中错误的是 A．C919飞机采用大量先进的铝锂合金等，铝锂合金属于金属材料 B．在碳素钢中加入其他合金元素，可改变钢的组织结构使其具有耐腐蚀性 C．储氢材料La-Ni合金能大量吸收H2形成金属氢化物 D．碳素钢中含碳量越高，硬度越小 16．合金是被广泛应用的金属材料。下列有关合金的说法错误的是 A．硬铝的强度比纯铝小但耐腐蚀，可用于制造宇宙飞船等 B．常见的一些合金的硬度比其成分金属大 C．生铁和钢都属于铁碳合金，生铁的含碳量高于钢 D．储氢合金可有效解决氢能源的安全存储和运输等问题 17．金属和合金是生活中常用的材料。下列说法正确的是 A．不锈钢是铁合金，只含金属元素 B．镧镍(La-Ni)合金能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物，可作储氢材料 C．目前世界上使用量最大的合金是铝合金 D．生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 18．我国“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金。下面有关合金的说法中正确的是 A．钛合金是一种新型金属单质 B．合金是新型储氢合金 C．钛合金的性质与钛单质相同 D．钢和硬铝中都没有非金属元素 ◆ ◆ ◆ Ⅲ 易错剖析 概念易错 1．合金的组成及性能 (1)合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 (2)合金是混合物，没有固定的熔点。 (3)合金具有金属特性，如导电、传热等。 (4)合金形成后会影响各成分金属的物理性质，如合金的熔点一般比其成分金属低，而硬度、机械强度一般比其成分金属高；但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。 2．合金的形成条件 (1)金属与金属形成合金时：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。 (2)金属与非金属形成合金时：部分不活泼非金属与金属可形成合金，活泼非金属与活泼金属则不能形成合金。 ◆ ◆ ◆ Ⅳ 巩固提升 一、单选题 1．中华文化源远流长，下列文物中，主要材质不属于合金的是 A．战国铁火盆 B．蒜头纹银盒 C．广彩瓷咖啡杯 D．三星堆青铜面具 A．A B．B C．C D．D 2．近年来我国航天领域取得新突破，下列工程所使用的材料为金属材料的是 A．嫦娥六号探测器主体框架——钛合金 B．嫦娥六号探测器光学望远镜——高密度碳化硅特种陶瓷 C．神舟宇航员宇航服——碳纤维复合材料 D．“天和”核心舱电推进系统推力器的腔体——氮化硼陶瓷 3．化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是 A．储氢材料镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物，该过程涉及化学变化 B．三元催化器将汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物等污染物转化为无害物质 C．量子通信的光纤和超算“天问一号”的太阳能电池的主要材料均为 D．包钢集团生产的含有稀土元素的钢材，其性能优于普通钢材，属于金属材料 4．奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含铬（Cr）约18%、含Ni8%~10%、含C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织，耐高温，加工性能好，广泛应用于工业、家具装饰行业和食品医疗行业。下列说法错误的是 A．奥氏体不锈钢是一种合金钢 B．奥氏体不锈钢的硬度小，熔点高于纯铁 C．钢中加入镍能增强低温时的韧性 D．钢中加入铬能增强耐磨性和抗氧化性 5．下列两瓶没有标签的无色透明溶液，不用任何试剂，只需互滴就能鉴别出来的是 A．明矾溶液和烧碱溶液 B．明矾溶液和盐酸 C．盐酸与烧碱溶液 D．溶液和烧碱溶液 6．下列关于金属的说法不正确的是 A．有显著导电性 B．熔点高于合金 C．硬度强于合金 D．表面易被氧化成一层致密氧化膜 7．金属一般具有的特点是 A．有金属光泽，能导电，有延展性 B．熔点和沸点较低 C．能在空气中稳定存在， 不易被氧化 D．在反应中作氧化剂 8．下列关于金属性质的叙述正确的是 A．金属与非金属发生反应时，被氧化的一定是金属 B．铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧 C．钠与氧气反应时，产物是由氧气的用量决定的 D．铁丝不论在空气中还是在纯氧气中都不会燃烧 9．北宋著名画家王希孟所画的《千里江山图》是中国的十大传世名画之一，此画用到了一种矿物颜料——石青[]。下列说法正确的是 A．石青是一种白色固体 B．石青易溶于水 C．能用酸性液体清洗画卷上的污垢 D．高温下石青能分解生成黑色固体 10．工业上用铝土矿(主要成分为，含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示。下列叙述正确的是(    ) A．试剂X是稀盐酸或稀硫酸 B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C．反应②通入的过量气体Y是 D．试剂X是电解质 11．工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程图如下。下列说法正确的是（ ） （注：铝土矿中含有A12O3、SiO2、Fe2O3） A．在铝土矿制备较高纯度A1的过程中只用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石 B．石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应 C．在制粗硅时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 D．黄铜矿（CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、SO2均是还原产物 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 13．下列有关金属的工业制法中，正确的是 A．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液 B．制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁 C．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁 D．制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝 二、填空题 14．阅读资料，完成下列问题。 资料一：未来的“钢铁”——钛(Ti)这种以希腊神话中的大力神泰坦命名的金属，它具有钢铁般的强度，却不像钢铁那么沉重；其金属活动性在镁和铝之间，在地壳中的含量排第十位。它又像铝质轻，抗腐蚀，但其强度却比铝高得多。钛和铝铁一样，可以与一些金属元素形成合金，提高和改善它的力学性能与物理特性，以适应不同的需要。钛合金还有一种既耐高温又耐低温的特殊本领，是制造轮船、军舰的理想材料，工业上在高温和稀有气体的保护下，用镁和四氯化钛(TiCl4)发生置换反应来制取钛，这样得到的钛是多孔的海绵钛，还要经过一系列的加工过程，才成为工业用的钛材。 资料二：“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”——金属玻璃又称非晶态合金，它既有金属和玻璃的优点，又克服了它们各自的弊病。如玻璃易碎，没有延展性，金属玻璃的强度却高于钢，硬度超过高硬工具钢，且具有一定的韧性和刚性，几乎所有的金属都可通过快速凝固的方式成为金属玻璃，人们最初使用的是一种金硅合金，现在常常用铁作为主要材料。 (1)金属玻璃属于 (填“合成材料”“金属材料”)； (2)根据材料，写出工业冶炼钛的化学方程式 ； (3)金属钠与金属钾的化学性质相似，请从微观角度解释原因 ； (4)钢铁是制造航母的主要材料，钢铁易与空气中的 等发生反应而锈蚀。 (5)为探究钛与镁、铜的金属活动性强弱，下列药品选择不合理的是______(填字母)。 A．钛、镁、铜、稀盐酸 B．镁、铜、氯化钛溶液 C．钛、铜、氯化镁溶液 D．钛、氯化镁溶液、氯化铜溶液 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第17讲 金属材料 自主学习 对点演练 巩固提升 知识精讲 易错剖析 ◆ ◆ ◆ Ⅰ 自主学习 自主学习 阅读教材73页——79页，填空。 1、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。合金具有许多优良的 物理、化学或机械性能 ，如合金的硬度、熔点不同于其成分金属，可满足不同的需要。合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。 2、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。例如，常见的一些合金的硬度比其成分金属的 大 ，是因为在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整；加入或大或小的其他元素的原子 后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变困难，导致合金的硬度变大。 3、生铁和钢是含碳量不同的两种 铁碳 合金。生铁的含碳量为 2％～4.3％，钢的含碳量为0.03％～2％ 。由于含碳量不司，钢和生铁在性能上有很大差异。例如，生铁硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型，是制造机座、管道 的重要材料；钢有良好的延展性，机械性能好，可以 锻轧和铸造 ，泛用于制造机械和交通工具等。 4、钢是用量最大、用途最广的合金，根据其化学成分，可分为两大类：碳素钢和合金钢 。根据含碳量不同，碳素钢可分为 高碳钢、中碳钢和低碳钢。 5、合金钢也叫 特种钢 ，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能，如 强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨耐腐蚀等。 6、不锈钢是最常见的一种 合金钢 ，它的合金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni) 。常用的不锈钢中含 (有的不锈钢含Cr17％～19％，含Ni8％～13％)。不锈钢在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的 抗腐蚀能力 。生活中常见的医疗器材、厨房用具和餐具等，很多都是用不锈钢制造的；有些地铁列车的车体材质也是不锈钢。 7、近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多 新型合金。例如，氢能是人类未来的理想能源之一，氢能利用存在两大难题： 制取和储存 。H2是种易燃易爆 的气体，要利用H2 ，关键要解决H2 的 安全储存和运输问题 。一般情况下，H2 采用气态或液态储存，如在高压下把 H2压入钢瓶，但运送笨重的钢瓶既不方便也不安全。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。具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，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，如Ti-Fe合金和La-Ni合金等。新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。此外， 钛合金、耐热合金 和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 8、纯铝的硬度和强度较小，不适合制造 机器零件 等。向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成 铝合金。铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如，硬铝(一种铝合金)中含Cu4％、Mg0.5％、Mn0.5％、Si0.7％，它的密度小、强度高，具有较强的 抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 9、铝是地壳中含量最多的金属元素。铝是一种活泼金属，在常温下就能与空气中的氧气发生反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜。人们日常用的铝制品通常都是由铝合金制造的，其表面总是覆盖着致密的氧化铝薄膜，这层膜起着保护内部金属的作用。 概念判断 下列说法是否正确？正确的打“”，错误的打“ｘ” 1．活泼的铝在空气中能稳定存在的原因是表层的铝在空气中反应生成了Al2O3。_____ 2．地球上所有的金属元素都以化合态存在于自然界中。_____ 3．金属单质只具有还原性,非金属单质只具有氧化性。_____ 4．人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高。______ 5．能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物 。______ 【答案】1．2．ｘ3．ｘ4．5．ｘ ◆ ◆ ◆ Ⅱ 知识精讲 一、铁合金 1、合金：有一种金属跟其他一种或几种金属（或金属和非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。 2、合金的特性：熔点一般比成分金属的低；硬度比成分金属的硬度大。 3、铜合金：青铜（最早的合金）、黄铜、白铜 4、铁合金 即时练 1．《天工开物》记载：“凡铁分生熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢”，“凡铁炉用盐和泥造成……盐则持久不拆”。下列说法错误的是 A．文中的“炒”指的是将生铁加热并搅拌，使其脱碳的过程 B．“炒”的过程发生的反应方程式有C+2FeO2Fe+CO2↑ C．生铁、钢、熟铁三者含碳量依次降低，钢的硬度最大 D．食盐和泥(黏土)形成高熔点硅酸盐，保护炼铁炉膛内壁 【答案】C 【解析】A．炒生铁是通过加热搅拌降低含碳量，符合炼钢工艺，A正确； B．生铁中的碳会与氧化亚铁（FeO）反应还原铁，同时生成CO2气体，反应式正确，B正确； C．生铁含碳量（2%-4.3%）高于钢（0.03%-2%），硬度更大，钢的硬度并非最大，C错误； D．NaCl与黏土高温下生成高熔点硅酸盐，保护炉膛，D正确； 故选C。 2．近年我国在科技领域不断取得新成就，下列说法不正确的是 A．长征火箭使用的液氢燃料是常用的还原剂 B．北京冬奥会部分场馆用作制冷剂的干冰属于酸性氧化物 C．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeO D．“蛟龙”号载人器的外壳是超高压的钛合金，其硬度比金属钛大 【答案】C 【解析】A．液氢在燃烧反应中被氧化，作为还原剂，A正确； B．CO2属于酸性氧化物，与碱反应生成盐和水，B正确； C．赤铁矿主要成分是Fe2O3，FeO是氧化亚铁，C错误； D．合金硬度高于其成分金属，钛合金硬度大于纯钛，D正确； 故答案选C。 3．下列有关合金的说法不正确的是 A．合金的硬度一般大于其成分金属 B．钢的含碳量越高，韧性越好，硬度越低 C．硬铝密度小、强度高，常用于制造飞机外壳 D．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 【答案】B 【解析】A．合金的硬度通常比其成分金属更高，A正确； B．钢的含碳量越高，硬度越大，但韧性会降低，B错误； C．硬铝是铝合金，具有密度小、强度高的特点，广泛用于航空材料，C正确； D．储氢合金确实能通过化学吸附储存氢气并形成金属氢化物，D正确； 答案选B。 4．汉·陈琳《武军赋》：“铠则东胡阙巩，百炼精钢”。下列说法正确的是 A．钢是合金，合金是指含有两种或两种以上金属的混合物 B．铁与水蒸气反应会生成黑色固体FeO固体 C．一般合金的熔点低于成分金属，硬度大于成分金属 D．铁是比较活泼的金属，自然界中不存在游离态的铁 【答案】C 【解析】A．合金是金属与金属或金属与非金属的混合物，而选项A限定“两种或两种以上金属”，忽略了非金属成分（如钢中含碳），A错误； B．铁与水蒸气高温反应生成的是Fe3O4（黑色固体），不是FeO，B错误； C．合金的熔点通常低于成分金属，硬度高于成分金属（如钢比铁硬），C正确； D．铁在自然界中主要以化合态存在，但陨铁中含游离态铁，因此“不存在游离态”的说法不严谨，D错误； 故答案为：C。 5．化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是 A．豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射 B．某饮料属于纯天然食品，不含任何化学物质 C．青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金 D．氧化铁是一种红棕色粉末，常用作油漆或涂料的红色颜料 【答案】B 【解析】A．丁达尔效应是胶体粒子散射光线形成的，豆浆属于胶体，能够产生丁达尔效应，A正确； B．任何物质均由化学物质组成，“不含任何化学物质”的说法违背科学常识，B错误； C．青铜是铜和锡的合金，四羊方尊材质为青铜是合金，C正确； D．氧化铁(Fe2O3)为红棕色粉末，红棕色鲜艳且持久，不易褪色常用作红色颜料，D正确； 故选B。 6．下列关于合金的叙述不正确的是 A．在我国使用最早的合金是钢 B．铝合金密度小、强度高，抗腐蚀能力强 C．钠钾合金(室温下呈液态)可作核反应堆的传热介质 D．在合金中加入适量的稀土金属，能大大改善合金的性能 【答案】A 【解析】A．青铜（铜锡合金）是我国最早广泛使用的合金，商周时期已盛行；钢（铁碳合金）的出现和应用晚于青铜，故A错误； B．铝合金通过合金化提高了纯铝的强度，同时保留了低密度特性，表面氧化膜增强了抗腐蚀性，故B正确； C．钠钾合金熔点低于单质钠或钾，室温下为液态，适合作为高效传热介质，故C正确； D．稀土元素可优化合金的微观结构，提升机械性能和耐腐蚀性等，故D正确； 故答案为：A。 二、铝及铝合金 （一）铝 1、物理性质： 颜色 状态 硬度 密度 熔点 沸点 导电导热性 延展性 银白色，有金属光泽 固体 较小 2.7g/cm3 660℃ 2467℃ 良好 良好 2、化学性质 结构决定性质：较活泼，较强的还原性，也只有还原性。 （1）与非金属单质反应 与氧气反应 常温 现象：失去金属光泽，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续与氧气反应。 点燃 点燃 现象：熔化但不滴落，失去金属光泽。化学方程式 4Al + 3O2 === 2Al2O3 （2）铝与酸（稀HCl、稀H2SO4）反应 2Al + 6H+ == 2Al3+ + 3H2↑ 探究实验3-5 在两支试管中分别加入少量的NaOH溶液，然后向其中ー支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过(除去表面的氧化膜)的一小块铝片。 观察现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管ロ你观察到什么现象？ 实验操作 实验现象 未打磨的铝片逐渐溶解，开始时没有气泡产生，一段时间后才有实验现象气泡产生；打磨过的铝片逐渐溶解，立即产生气泡且速率始终较 快；将点燃的木条分别放在两支试管口，均发出爆鸣声。 实验结论 铝和铝表面的保护膜（氧化铝）都能与强碱反应 化学方程式 Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O 2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑ （3）铝与强碱溶液反应 2Al + 2NaOH + 2H2O ==2NaAlO2 + 3H2↑ 应用： 分离Al与其他金属的混合物 （4）与盐溶液反应 2Al + 3CuSO4 == Al2(SO4)3 + 3Cu （二）氧化铝 （1）物理性质：氧化铝白色固体， 难溶于水，熔点(2050℃) 高， 可制耐高温仪器。 （2）化学性质： 与酸反应：Al2O3 + 6H+ == 2Al3+ + 3H2O 与碱反应：Al2O3 + 2OH == 2AlO2－ + H2O 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。 （3）用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石及电解冶炼铝的原料。 即时练 7．化学与生活、生产及科技密切相关。下列叙述中错误的是 A．辽宁舰上用于舰载机降落拦阻索的特种钢缆属于合金 B．吉林的雾凇闻名全国，光束透过大雾可观察到丁达尔效应 C．黑龙江哈尔滨的冰雪大世界霓虹灯利用了金属离子的焰色试验 D．内蒙古托兰屯盛产木耳，食用木耳可以补充人体内所需的铁元素 【答案】C 【解析】A．辽宁舰上用于舰载机降落拦阻索的特种钢缆是由铁与其他金属（如碳、锰、镍等）熔合而成，属于合金，A正确； B．大雾属于胶体分散系，当光束透过大雾时，会产生丁达尔效应，B正确； C．霓虹灯的发光原理是灯管内充入稀有气体，通电时气体原子受激发产生光，与金属离子的焰色试验无关，C错误； D．木耳中含有丰富的铁元素，食用木耳可以补充人体所需的铁，有助于预防缺铁性贫血，D正确； 故答案选C。 8．两份质量相同的铝片，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，在相同条件下分别产生的气体体积比是 A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．1：6 【答案】A 【解析】Al与盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，由方程式可知，质量相同的两份铝片二者物质的量相同，设参与反应的Al的物质的量为1mol，则与足量的盐酸或NaOH溶液反应生成的氢气的物质的量均为3mol，二者产生氢气的物质的量相同，氢气的体积也一定相同，体积比为1：1，故答案选A。 9．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．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．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．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．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； 故答案为：B。 10．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的溶液可与反应转化为a 【答案】D 【分析】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； 【解析】A．Al与O2反应可以生成Al2O3，A正确； B．Al与盐酸反应得到AlCl3，B正确； C．b为Al2O3，与KOH反应得到KAl(OH)4，C正确； D．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； 答案选D。 11．既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的物质是 ①Al(OH)3   ②Al2O3   ③Al   ④NaHCO3   ⑤Mg(OH)2 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③ D．①②④⑤ 【答案】B 【解析】①Al(OH)3 属于两性氢氧化物，既能与盐酸反应，又能与NaOH反应； ②Al2O3属于两性氧化物，既能与盐酸反应，又能与NaOH反应； ③Al是金属单质，与盐酸反应生成AlCl3和H2，与NaOH反应生成NaAlO2和H2； ④NaHCO3是酸式盐，与盐酸反应生成CO2，与NaOH反应生成Na2CO3； ⑤Mg(OH)2只能与盐酸反应，不与NaOH反应； 因此既能与盐酸反应，又能与NaOH反应的有①②③④；答案选B。 12．向溶液中加入过量的浓氨水，下列表示此反应的离子方程式正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】向溶液中加入过量的浓氨水，形成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝沉淀不能被弱碱溶解，一水合氨为弱碱，不能拆为离子形式，离子方程式：，答案选B。 （三）铝合金 三、新型合金 1、储氢合金 传统方法 利用高压钢瓶来储氢 （1）储氢方法 储存液态氢 现代方法：储氢合金 （2）含义：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。 （3）要求：具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，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。 （4）实例：Ti-Fe合金、La-Ni合金。 2、几种新球型合金 即时练 13．下列物质属于新型无机非金属材料的是 A．水泥 B．储氢合金 C．有机玻璃 D．氧化铝陶瓷 【答案】D 【解析】A．水泥是硅酸盐产品，属于传统无机非金属材料，A不符合题意； B．储氢合金是合金，不是无机非金属材料，B不符合题意； C．有机玻璃是塑料的一种，属于有机合成高分子材料，C不符合题意； D．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，D符合题意； 故选D。 14．下列说法正确的是 A．焰火中紫色来源于钠盐灼烧 B．储氢合金能够大量吸收，并与结合成金属氢化物 C．工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁 D．面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为可与酸反应 【答案】B 【解析】A．焰色反应中，钠元素的火焰呈黄色，而紫色通常来自钾元素（需通过蓝色钴玻璃观察）。因此紫色并非来源于钠盐，故A错误； B．储氢合金通过物理或化学吸附大量吸收氢气，并与氢气结合形成金属氢化物，这一过程可逆，从而实现氢气的储存与释放，故B正确； C．工业上制取金属镁需电解熔融的无水氯化镁（），而非六水合氯化镁（），故C错误； D．小苏打为碳酸氢钠（），而非碳酸钠（），发泡原理是受热分解生成气体，或与酸反应产生。故D错误； 故选B。 15．下列有关金属材料的说法中错误的是 A．C919飞机采用大量先进的铝锂合金等，铝锂合金属于金属材料 B．在碳素钢中加入其他合金元素，可改变钢的组织结构使其具有耐腐蚀性 C．储氢材料La-Ni合金能大量吸收H2形成金属氢化物 D．碳素钢中含碳量越高，硬度越小 【答案】D 【解析】A．合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物，因此铝锂合金属于金属材料，故A正确； B．不锈钢的合金元素主要是铬和镍，不锈钢是在碳素钢中加入铬和镍元素，改变钢的结构使其具有耐腐蚀性，故B正确； C．氢气在一定条件下进入储氢合金，与合金产生化学作用生成金属氢化物，达到储存氢气和运输的目的，稍稍加热又容易分解，释放氢气，故C正确； D．钢的含碳量越高，硬度越大、韧性越小，故D错误； 故答案选D。 16．合金是被广泛应用的金属材料。下列有关合金的说法错误的是 A．硬铝的强度比纯铝小但耐腐蚀，可用于制造宇宙飞船等 B．常见的一些合金的硬度比其成分金属大 C．生铁和钢都属于铁碳合金，生铁的含碳量高于钢 D．储氢合金可有效解决氢能源的安全存储和运输等问题 【答案】A 【解析】A．硬铝属于合金，其强度比纯铝大，且耐腐蚀，可用于制造宇宙飞船等，A错误； B．常见的一些合金的硬度比其成分金属大，熔点低于组成它的成分合金，B正确； C．生铁和钢都属于铁碳合金，生铁含碳量为，钢含碳量为，生铁的含碳量更高，C正确； D．氢气在一定条件下进入储氢合金，与合金反应生成金属氢化物，达到储存氢的目的，又方便运输，D正确； 故选A。 17．金属和合金是生活中常用的材料。下列说法正确的是 A．不锈钢是铁合金，只含金属元素 B．镧镍(La-Ni)合金能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物，可作储氢材料 C．目前世界上使用量最大的合金是铝合金 D．生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 【答案】B 【解析】A．不锈钢是铁的合金，含有碳、硅等非金属，铬、镍等金属，故A错误； B．镧镍(La-Ni)合金能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物，稍稍加热又会分解，将储存在其中的氢释放出来，可作储氢材料，故B正确； C．目前世界上使用量最大的合金是钢，即铁合金，故C错误； D．生铁含碳量最高，普通钢次之，不锈钢最少，故D错误； 答案选B。 18．我国“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金。下面有关合金的说法中正确的是 A．钛合金是一种新型金属单质 B．合金是新型储氢合金 C．钛合金的性质与钛单质相同 D．钢和硬铝中都没有非金属元素 【答案】B 【解析】A．合金是由金属与金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质，不是新的单质，故A错误； B．氢是理想的能源，氢能为清洁、无环境公害的可再生能源，Ti-Fe合金与氢反应后以金属氢化物形式吸氢，生成的金属氢化物加热后释放出氢，可有效地利用这一特性储氢，故B正确； C．合金与它的成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械加工性能，故C错误； D．钢的含碳量为，硬铝中含有少量硅，含有非金属元素，故D错误； 答案选B。 ◆ ◆ ◆ Ⅲ 易错剖析 概念易错 1．合金的组成及性能 (1)合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 (2)合金是混合物，没有固定的熔点。 (3)合金具有金属特性，如导电、传热等。 (4)合金形成后会影响各成分金属的物理性质，如合金的熔点一般比其成分金属低，而硬度、机械强度一般比其成分金属高；但一般来说各成分金属均保持了其原有的化学性质。 2．合金的形成条件 (1)金属与金属形成合金时：合金是金属在熔化状态时相互混合形成的，熔化时的温度需达到成分金属中熔点最高的金属的熔点，但又不能超出成分金属中沸点最低的金属的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。 (2)金属与非金属形成合金时：部分不活泼非金属与金属可形成合金，活泼非金属与活泼金属则不能形成合金。 ◆ ◆ ◆ Ⅳ 巩固提升 一、单选题 1．中华文化源远流长，下列文物中，主要材质不属于合金的是 A．战国铁火盆 B．蒜头纹银盒 C．广彩瓷咖啡杯 D．三星堆青铜面具 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．战国铁火盆是铁的合金，故A正确； B．蒜头纹银盒是银的合金，故B正确； C．瓷器是由陶土烧制而成的，主要成分是硅酸盐，故C错误； D．三星堆青铜面具是铜的合金，故D正确； 故答案为：C。 2．近年来我国航天领域取得新突破，下列工程所使用的材料为金属材料的是 A．嫦娥六号探测器主体框架——钛合金 B．嫦娥六号探测器光学望远镜——高密度碳化硅特种陶瓷 C．神舟宇航员宇航服——碳纤维复合材料 D．“天和”核心舱电推进系统推力器的腔体——氮化硼陶瓷 【答案】A 【分析】金属材料主要指金属单质或合金。 【解析】A．钛合金是钛与其他金属或非金属熔合的合金，属于金属材料，A项正确； B．碳化硅陶瓷为无机非金属材料，B项错误； C．碳纤维复合材料属于复合材料，C项错误； D．氮化硼陶瓷为无机非金属材料，D项错误； 故选A。 3．化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是 A．储氢材料镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物，该过程涉及化学变化 B．三元催化器将汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物等污染物转化为无害物质 C．量子通信的光纤和超算“天问一号”的太阳能电池的主要材料均为 D．包钢集团生产的含有稀土元素的钢材，其性能优于普通钢材，属于金属材料 【答案】C 【解析】A．储氢合金与H2反应生成新物质（金属氢化物），是化学变化，A正确； B．三元催化器通过催化反应将有害气体转化为无害物质氮气二氧化碳等，B正确； C．太阳能电池主要材料为Si，而SiO2用于光纤，C错误； D．钢材属于金属材料，添加稀土元素不影响其类别，D正确； 故答案选C。 4．奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含铬（Cr）约18%、含Ni8%~10%、含C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织，耐高温，加工性能好，广泛应用于工业、家具装饰行业和食品医疗行业。下列说法错误的是 A．奥氏体不锈钢是一种合金钢 B．奥氏体不锈钢的硬度小，熔点高于纯铁 C．钢中加入镍能增强低温时的韧性 D．钢中加入铬能增强耐磨性和抗氧化性 【答案】B 【解析】A．奥氏体不锈钢是铁的合金，属于一种合金钢，A 正确； B．一般来说，合金的熔点低于各成分金属，合金的硬度、机械性能等要强于各成分金属，奥氏体不锈钢的硬度大于纯铁，熔点低于纯铁，B错误； C．金属Ni具有良好的韧性，钢中加入镍能够显著提高钢铁的强度，并且在增强强度的同时保持良好的塑性和韧性，C正确； D．金属Cr的硬度大，具有出色的耐磨性，且室温下不易被氧化，因此钢中加入铬能增强耐磨性和抗氧化性，D正确； 故选B。 5．下列两瓶没有标签的无色透明溶液，不用任何试剂，只需互滴就能鉴别出来的是 A．明矾溶液和烧碱溶液 B．明矾溶液和盐酸 C．盐酸与烧碱溶液 D．溶液和烧碱溶液 【答案】A 【解析】A．将烧碱溶液滴入明矾溶液：先产生白色沉淀氢氧化铝，继续滴加沉淀溶解，生成；将明矾溶液滴入烧碱溶液：无沉淀（因OH⁻过量，直接生成可溶的），现象明显不同，可鉴别，A符合题意； B．两种溶液之间不反应，互滴没有明显现象，无法鉴别，B不符合题意； C．盐酸为强酸，烧碱为NaOH强碱，二者间发生中和反应，但无沉淀、气体或颜色变化；pH变化难以观察（无指示剂），现象无区别，无法鉴别，C不符合题意； D．溶液和烧碱溶液之间不反应，互滴没有明显现象，无法鉴别，D不符合题意； 故选A。 6．下列关于金属的说法不正确的是 A．有显著导电性 B．熔点高于合金 C．硬度强于合金 D．表面易被氧化成一层致密氧化膜 【答案】C 【解析】A．金属具有良好的导电性，金属铝有显著的导电性，A正确； B．合金要比组成其纯金属的熔点低，Mg-Al合金的熔点比Al的熔点低，B正确； C．合金要比组成其纯金属的硬度大，Mg-Al合金的硬度比Al的硬度大，C错误； D．铝在空气中与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，D正确； 答案选C。 7．金属一般具有的特点是 A．有金属光泽，能导电，有延展性 B．熔点和沸点较低 C．能在空气中稳定存在， 不易被氧化 D．在反应中作氧化剂 【答案】A 【解析】A．大多数金属具有金属光泽，具有良好的导电性，导热性，有延展性，能被压成片或拉成丝，A正确； B．常温下除了金属汞，金属都是固体，熔点和沸点较高，B错误； C．金属原子最外层电子一般小于4，容易失去电子，容易被空气中的氧气氧化，C错误； D．金属原子最外层电子一般小于4，容易失去电子，在反应中作还原剂，D错误； 答案选A。 8．下列关于金属性质的叙述正确的是 A．金属与非金属发生反应时，被氧化的一定是金属 B．铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧 C．钠与氧气反应时，产物是由氧气的用量决定的 D．铁丝不论在空气中还是在纯氧气中都不会燃烧 【答案】A 【解析】A．金属与非金属的反应中，金属一定会失去电子发生氧化反应，A正确； B．铝箔在空气中受热发生反应生成氧化铝，温度较高时Al受热融化，但不会剧烈燃烧，B错误； C．Na与O2反应生成Na2O或Na2O2，这是有反应条件决定的，与氧气用量无关，C错误； D．Fe在纯氧中燃烧生成Fe3O4，D错误； 故答案选A。 9．北宋著名画家王希孟所画的《千里江山图》是中国的十大传世名画之一，此画用到了一种矿物颜料——石青[]。下列说法正确的是 A．石青是一种白色固体 B．石青易溶于水 C．能用酸性液体清洗画卷上的污垢 D．高温下石青能分解生成黑色固体 【答案】D 【解析】A．根据石青的化学式，可知石青是一种绿色固体，故A错误； B．碳酸铜、氢氧化铜均难溶于水，石青不溶于水，故B错误； C．碳酸铜、氢氧化铜都能与酸反应生成可溶性铜盐，所以不能用酸性液体清洗画卷上的污垢，故C错误； D．碳酸铜在高温条件下分解为氧化铜、二氧化碳，氢氧化铜在加热条件下分解为氧化铜和水，高温下石青能分解生成黑色固体，故D正确； 选D。 10．工业上用铝土矿(主要成分为，含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示。下列叙述正确的是(    ) A．试剂X是稀盐酸或稀硫酸 B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C．反应②通入的过量气体Y是 D．试剂X是电解质 【答案】C 【解析】要将氧化铝和Fe2O3分离出来，应该选择X为氢氧化钠，将氧化铝溶解为偏铝酸钠，则固体难溶物是氧化铁即试剂X为氢氧化钠，沉淀中含有氧化铁，偏铝酸盐中通二氧化碳来获得氢氧化铝沉淀，发生CO2+AlO +2H2O=Al(OH)3↓+HCO ，Y为CO2，氢氧化铝加热分解生成氧化铝，电解可得铝； 【解析】A．由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可以知道，溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳，试剂X为氢氧化钠溶液，故A错误； B．氧化铁与氢氧化钠不反应，反应①后过滤得到沉淀为氧化铁，故B错误； C．由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可以知道，气体Y为二氧化碳，故C正确； D．试剂X是氢氧化钠溶液，属于混合物，不是电解质，故D错误； 故选C。 11．工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程图如下。下列说法正确的是（ ） （注：铝土矿中含有A12O3、SiO2、Fe2O3） A．在铝土矿制备较高纯度A1的过程中只用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石 B．石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应 C．在制粗硅时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 D．黄铜矿（CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、SO2均是还原产物 【答案】C 【解析】A．根据铝土矿的成分，先加入盐酸，然后过滤，向滤液中加入过量的NaOH溶液，产生氢氧化铁沉淀，过滤，向滤液中通入足量的CO2，生成氢氧化铝，氢氧化铝受热分解成氧化铝，然后加入冰晶石，电解熔融状态氧化铝得到金属铝，因此需要用到的物质为盐酸、NaOH溶液、CO2气体、冰晶石，故A项错误； B．石英的成分是SiO2，属于氧化物，且不与盐酸反应，故B项错误； C．制取粗硅的反应中C的化合价升高，即C为还原剂，SiO2中Si的化合价降低，即SiO2作氧化剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2，故C项正确； D． CuFeS2中S的化合价为-2价，转化成二氧化硫，S的化合价升高，氧气中O的化合价降低，即二氧化硫既是氧化产物，又是还原产物，故D项错误； 故选C。 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．钢是含碳量低的铁合金，故A正确； B．钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故B正确； C．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，故C错误； D．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，故D正确； 故选C。 13．下列有关金属的工业制法中，正确的是 A．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液 B．制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁 C．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁 D．制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝 【答案】B 【解析】A．电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气，电解熔融的氯化钠可生成金属钠和氯气，故A错误； B．CO还原氧化铁可以生成铁和二氧化碳，故B正确； C．用海水为原料，经一系列过程制得氢氧化镁固体，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁，电解熔融的氯化镁生成镁和氯气，故C错误； D．从铝土矿中获得氧化铝，电解熔融的氧化铝得到铝和氧气，故D错误； 答案选B。 二、填空题 14．阅读资料，完成下列问题。 资料一：未来的“钢铁”——钛(Ti)这种以希腊神话中的大力神泰坦命名的金属，它具有钢铁般的强度，却不像钢铁那么沉重；其金属活动性在镁和铝之间，在地壳中的含量排第十位。它又像铝质轻，抗腐蚀，但其强度却比铝高得多。钛和铝铁一样，可以与一些金属元素形成合金，提高和改善它的力学性能与物理特性，以适应不同的需要。钛合金还有一种既耐高温又耐低温的特殊本领，是制造轮船、军舰的理想材料，工业上在高温和稀有气体的保护下，用镁和四氯化钛(TiCl4)发生置换反应来制取钛，这样得到的钛是多孔的海绵钛，还要经过一系列的加工过程，才成为工业用的钛材。 资料二：“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”——金属玻璃又称非晶态合金，它既有金属和玻璃的优点，又克服了它们各自的弊病。如玻璃易碎，没有延展性，金属玻璃的强度却高于钢，硬度超过高硬工具钢，且具有一定的韧性和刚性，几乎所有的金属都可通过快速凝固的方式成为金属玻璃，人们最初使用的是一种金硅合金，现在常常用铁作为主要材料。 (1)金属玻璃属于 (填“合成材料”“金属材料”)； (2)根据材料，写出工业冶炼钛的化学方程式 ； (3)金属钠与金属钾的化学性质相似，请从微观角度解释原因 ； (4)钢铁是制造航母的主要材料，钢铁易与空气中的 等发生反应而锈蚀。 (5)为探究钛与镁、铜的金属活动性强弱，下列药品选择不合理的是______(填字母)。 A．钛、镁、铜、稀盐酸 B．镁、铜、氯化钛溶液 C．钛、铜、氯化镁溶液 D．钛、氯化镁溶液、氯化铜溶液 【答案】(1)金属材料 (2) (3)钠原子和钾原子最外层电子数相等 (4)水、氧气 (5)C 【解析】（1）金属玻璃是金属通过特殊工艺得到的，属于金属材料； （2）工业上在高温和稀有气体的保护下，用镁和四氯化钛(TiCl4)发生置换反应来制取钛，反应方程式为； （3）一般金属的化学性质与最外层电子数有关，金属钠与金属钾的化学性质相似，是因为钠原子和钾原子最外层电子数相等； （4）钢铁是制造航母的主要材料，钢铁易与空气中的水、氧气等发生反应而锈蚀。故答案为：水、氧气； （5）A．钛、镁、铜、稀盐酸：镁和盐酸反应速率比钛快，说明镁比钛活泼，铜不能和盐酸反应，说明钛比铜活泼，故A正确； B．镁、铜、氯化钛溶液：镁能和氯化钛反应，说明镁比钛活泼，铜不能和氯化钛反应，说明钛比铜活泼，故B正确； C．钛、铜、氯化镁溶液：钛和铜都不能和氯化镁反应，说明镁最活泼，不能比较钛和铜的活动性顺序，故C错误； D．钛、氯化镁溶液、氯化铜溶液：钛能和氯化铜反应，说明钛比铜活泼，不能和氯化镁反应，说明镁比钛活泼，故D正确； 故答案为：C。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$