第二节 金属材料（专项训练）（浙江专用）化学人教版必修第一册

第二节 金属材料 题型01 合金 题型02 铁合金 题型03 铝 题型04 氧化铝和氢氧化铝 题型05 铝合金、新型合金 题型06 物质的量在化学方程式中的应用 题型07 常用的化学计算技法 题型01 合金 1．合金定义：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．合金性质：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)原因： 纯金属内所有原子的大小和形状相同，原子排列十分规整；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得困难，导致合金的硬度变大。 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。 4．合金中的“四最” (1)使用“最早”的合金是青铜； (2)用量“最大”、用途“最广”的合金是钢； (3)航空、航天“最理想”的材料是铝合金； (4)未来能源“最前沿”的材料是储氢合金。 【典例1】合金的应用促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是( ) A．青铜面具 B．铝合金滑雪杖 C．不锈钢锅 D．塑料管材 【答案】D 【解析】青铜属于铜锡合金，不锈钢属于铁碳合金，则青铜面具、铝合金滑雪杖和不锈钢锅均属于合金，塑料管材属于有机合成高分子材料，不属于合金，故选D项。 【变式1-1】2022年5月18日，“大唐宝藏——法门寺地宫文物精粹特展”在东莞市博物馆拉开帷幕。下列大唐宝藏主要由合金材料制成的是( ) A．八棱净水秘色瓷瓶 B．素面淡黄琉璃茶盏 C．鎏金铜浮屠 D．汉白玉菩萨像 【答案】C 【解析】A项，八棱净水秘色瓷瓶，主要成分是硅酸盐，不是合金，错误；B项，素面淡黄琉璃茶盏，主要成分是硅酸盐，不是合金，错误；C项，由“鎏金”可知，鎏金铜浮屠是铜合金制品，正确；D项，汉白玉就是纯白色的大理石，主要成分是CaCO3，不是合金，错误。 【变式1-2】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合金的熔点一般比它的各成分金属的低 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 A．①②③⑤ B．②③④ C．①②④ D．①②④⑤ 【答案】A 【解析】合金一般比各成分金属熔点低、硬度大，具有更好的机械加工性能，故应用范围更广泛。但合金的导电性却不一定比纯金属更强，比如铝合金的导电性比纯铝要差。 【变式1-3】(2026·浙江Z20联盟一模)金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。下列说法不正确的是( ) A．不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，其中主要的合金元素是铬和镍 B．金属钠在熔融状态下可以用于冶炼金属钛 C．工业上通常采用电解熔融氯化铝、氧化镁的方式制备金属铝和镁 D．氯化铁可用于眼镜架、钟表、电子元件等含铜类五金部件的刻蚀 【答案】C 【解析】A．铬可以使不锈钢表面形成一层致密的氧化膜，镍能增强不锈钢的抗腐蚀能力，所以不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，主要的合金元素是铬和镍，A正确；B．金属钠具有强还原性，熔融的金属钠可以从钛的化合物中置换出金属钛，B正确；C．氯化铝是共价化合物，熔融不电离，工业上通常采用电解熔融氧化铝的方式制备金属铝；氧化镁的熔点高，工业上通常采用电解熔融氯化镁的方式制备金属镁，C错误；D．氯化铁可以和铜发生反应：2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+，可用于眼镜架、钟表、电子元件等含铜类五金部件的刻蚀，D正确；故选C。 题型02 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 (1)用量最大、用途最广的合金是钢。 (2)根据其化学成分，钢分为碳素钢和合金钢。 (3)碳素钢与合金钢的区别 成分 分类 类别及性能 主要用途 碳素钢 铁、碳 低碳钢含碳量低于0.3% 韧性、焊接性好，强度低 制造钢板、钢丝和钢管等 中碳钢含碳量为0.3%～0.6% 强度高，韧性及加工性好 制造钢轨、车轮和建材等 高碳钢含碳量高于0.6% 硬而脆，热处理后弹性好 制造器械、弹簧和刀具等 合金钢(特种钢) 在碳素钢中适量地加入其他合金元素，如镍、铬等 不锈钢 最常见的合金钢，在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 制造医疗器材、厨房用具、餐具等 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。 【典例2】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。 【变式2-1】钢是铁合金，一般含碳0.03%至2%，它属于( ) A．混合物 B．单质 C．化合物 D．碳化物 【答案】A 【解析】合金是由不同的金属，或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质，合金都是混合物，A增强，故选A。 【变式2-2】下列关于铁和铁合金的有关说法错误的是( ) A．工业上用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来 B．不锈钢抗腐蚀性能好，长期使用绝对不会生锈 C．制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金 D．使用铁锅炒菜能为人体提供微量的铁元素 【答案】B 【解析】一氧化碳具有还原性，可以将铁矿石中的铁还原出来；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，但不是绝对不会生锈；碳素钢是铁和碳的合金；铁是人体必需的微量元素，使用铁锅炒菜能为人体提供微量的铁元素。 【变式2-3】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。 题型03 铝 结构 铝的原子结构示意图为 存在 铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中的铝全部以化合态存在 物理性质 银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软 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↑ 【典例3】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-＋2H2O=[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。 【变式3-1】Al在空气中能够稳定存在的原因是( ) A．Al的活泼性差 B．Al表面有致密的氧化膜 C．Al与氧气不反应 D．Al的还原性差 【答案】B 【解析】A项，铝是一种比较活泼的金属，A错误；B项，铝能与空气中的氧气迅速反应，在表面形成一层致密的氧化物保护薄膜，这是铝在空气中能稳定存在的主要原因，B正确；C项，常温下，铝在空气中易与氧气反应生成氧化铝，C错误；D项，铝最外层有三个电子，易失电子，还原性很强，D错误；故选B。 【变式3-2】下列关于金属铝的叙述不正确的是( ) A．铝是地壳中含量最多的金属元素 B．铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性 C．铝箔在空气中用酒精灯加热可以熔化，且发生剧烈燃烧 D．铝箔在空气中用酒精灯加热可以观察到铝熔化了但并不滴落 【答案】C 【解析】根据地壳中元素含量，Al是地壳中含量最多的金属元素，故A正确；铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现为还原性，故B正确；铝箔在空气中用酒精灯加热，迅速在外层产生致密的氧化薄膜，对内部的铝起到保护作用，氧化铝的熔点高于Al，因此现象是熔化而不滴落，C错误，D正确。 【变式3-3】(2025·浙江杭州高一期末)某研究性学习小组，进行甲、乙、丙三组实验：各取100mL同浓度的盐酸，加入不同质量的同种铝合金颗粒，反应充分，产生气体。有关数据记录如下：请回答以下问题： 实验序号 甲 乙 丙 合金质量(g) 1.008 1.260 1.512 生成气体体积(mL)(标况) 1075.2 1344 1344 (1)计算盐酸的物质的量浓度为 。 (2)实验中所用合金粉末中镁、铝的物质的量之比为 。 (3)实验乙结束后的混合体系中加入一定量的NaOH溶液，充分反应，得到固体M。如果固体M的质量不再减少，消耗NaOH的质量至少为 g。 【答案】(1)1.2 (2)3：2 (3)5.6 【解析】盐酸浓度、体积一定，甲中合金质量小于乙中合金质量，且甲中生成气体体积小于乙中气体体积，说明甲中盐酸过量，金属完全反应，乙中合金质量小于丙中合金质量，且乙、丙生成气体体积相等，说明乙、丙中盐酸完全反应。 (1)标况下，丙中生成气体体积为1344 mL，气体的物质的量为，按关系式：可知盐酸中HCl的物质的量为0.12mol，则盐酸的物质的量浓度为。 (2)甲中盐酸有剩余，金属完全反应，此时生成氢气1075.2mL，故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比，令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量可知24x+27y=1.008，根据电子转移守恒有2x+3y=×2，联立方程解得：x=0.024、y=0.016，故合金中镁与铝的物质的量之比为0.024mol：0.016mol=3：2。 (3)实验乙中合金的质量为1.260g，根据(2)知，合金中Mg、Al的物质的量之比为，设合金中n(Al)=nmol，n(Mg)=1.5nmol，，n=0.02mol，则n(Mg)=0.03mol，Mg完全反应生成n(H2)=n(Mg)=0.03mol，Mg生成的V(H2)= ，Al完全反应生成n(H2)=1.5n(Al)=0.03mol，Al生成的V(H2)= ，如果合金恰好完全反应，得到总的气体为1344mL，所以乙中合金恰好完全反应，根据表格中数据知，乙中盐酸恰好完全消耗；实验乙结束后的混合体系中加入一定量的NaOH溶液，充分反应，得到固体M，固体为Mg(OH)2，而此时铝元素以Na[(AlOH)4]的形式存在，溶液中溶质为NaCl和Na[(AlOH)4]，根据氢原子守恒得，最少消耗的n(NaOH)=n(HCl)+n(Al)=0.12mol+0.02mol=0.14mol，。 题型04 氧化铝和氢氧化铝 1．氧化铝 物理性质 白色固体，难溶于水，硬度大，熔点很高，是优良耐火材料 化学性质 与酸反应 Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O 用途 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 2．氢氧化铝 物理性质 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 Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O 不稳定性 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 制备 铝盐与足量氨水 Al3＋＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH 偏铝酸盐与足量CO2 AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－ 用途 氢氧化铝胶体有较强的吸附性，可用于净水；氢氧化铝碱性不强，可以用作胃酸中和剂 【典例4】(2025·浙江杭州高一期中)工业上常以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3)为原料冶炼金属铝，其工艺流程如图： 下列说法不正确的是( ) A．“溶解”时发生反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- B．“酸化”时不能用代替CO2 C．“过滤2”中所得滤液溶质的主要成分为NaHCO3 D．“熔融电解”时加入试剂为盐酸，所得AlCl3用于电解制铝 【答案】D 【解析】铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3)，加入NaOH溶液溶解后，滤渣为Fe2O3，滤液为Na[Al(OH)4]溶液，通入过量的CO2生成Al(OH)3，过滤，滤液主要为碳酸氢钠溶液，滤渣为Al(OH)3，灼烧后得到Al2O3，加入冰晶石，在熔融状态下电解Al2O3，得到Al和氧气，冰晶石的作用是降低Al2O3的熔点。A．由分析可知，加入NaOH溶液后，与氧化铝反应生成Na[Al(OH)4]，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-，A正确；B．“酸化”时不可以用HCl代替CO2，因为如果HCl过量会溶解Al(OH)3，B正确；C．根据分析可知，“过滤2”中所得滤液的主要成分为NaHCO3，C正确；D．根据分析可知，试剂X为冰晶石，作用是降低Al2O3的熔点，D错误；故选D。 【变式4-1】下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( ) A．Al(OH)3 → Al2O3 B．Al2O3 → Al(OH)3 C．Al → AlO2- D．Al3+ → Al(OH)3 【答案】B 【解析】A项，氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，可以一步完成，故A错误；B项，Al2O3不溶于水，不能直接与水反应生成Al(OH)3，应先将Al2O3变成Al3+或AlO2-后，然后加入弱碱或弱酸反应生成Al(OH)3，不可以一步完成，故B正确；C项，铝可以和强碱溶液反应生成偏铝酸盐和氢气，可以一步完成，故C错误；D项，铝盐可以和碱反应可以直接反应生成氢氧化铝沉淀，可以一步完成，故D错误；故选B。 【变式4-2】下列说法正确的是( ) A．将氧化铝加入水中得到氢氧化铝 B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物 C．Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应 D．除去氧化镁里的少量氧化铝可加入过量NaOH溶液后，过滤 【答案】D 【解析】Al2O3难溶于水，不与水反应；金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念，两者没有必然的联系；Al2O3是两性氧化物，Al2O3与强酸、强碱反应，与弱酸、弱碱不反应；氧化镁为碱性氧化物，不与NaOH溶液反应。 【变式4-3】 4．(2025·浙江嘉兴高一期末)工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质)为原料生产铝，工艺流程如下图所示，下列说法正确的是( ) A．操作I、操作II均为过滤，过滤时可用玻璃棒适当进行搅拌加快过滤速度 B．步骤②中通入过量CO2可改为加入过量盐酸 C．溶液乙中溶质的主要成分是NaHCO3 D．Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属Al 【答案】C 【解析】铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质)加入NaOH，Fe2O3不溶，Al2O3溶解生成Na[Al(OH)4]，通入过量CO2，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液。A．操作I、操作Ⅱ均为分离不溶固体和液体，均为过滤，过滤时玻璃棒作用为引流，不能搅拌，A错误；B．步骤②中通入过量CO2和Na[Al(OH)4]反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，CO2不可改为加入过量盐酸，防止生成的氢氧化铝溶于盐酸，B错误；C．根据上面分析可知溶液乙中溶质的主要成分是NaHCO3，C正确；D．Al2O3熔点虽然很高，工业上依旧采用电解熔融Al2O3的方法冶炼金属Al，因为熔融AlCl3不导电，不能电解熔融AlCl3冶炼金属Al，D错误；故选C。 题型05 铝合金、新型合金 1．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 2．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。 【典例5】(2025·浙江金华高一期末)化学是一门理论与应用相结合的科学，下面说法不正确的是( ) A．Ti-Fe合金是一种储氢合金，它的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 B．稀土元素又称“冶金工业的维生素”，是一类在科技、生产中有广泛用途的金属元素 C．NaClO的水溶液在低温下不会强分解，比HClO稳定得多 D．不锈钢是一种铁合金，它的合金元素主要是铬和镍，在空气中有很强的抗腐蚀能力 【答案】C 【解析】A．Ti-Fe合金是一种储氢合金，储氢合金能够吸收大量氢气后形成金属氢化物，稍稍加热又容易分解，释放氢气，A正确；B．稀土元素在冶金工业中被称为“维生素”，因其少量添加即可显著改善材料性能，B正确；C．NaClO属于钠盐，水溶液在低温下分解速率比较缓慢，HClO见光易分解，NaClO的稳定性高于HClO，C错误；D．不锈钢主要合金元素为铬和镍，铬和镍的添加形成了致密氧化膜，可增强抗腐蚀能力，D正确；故选C。 【变式5-1】(2025·浙江丽水高一期末)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；故选B。 【变式5-2】(2025·浙江杭州高一期末)下列有关金属材料说法不正确的是( ) A．合金的硬度比其成分金属大，是因为纯金属内加入其他元素原子后原子层之间相对滑动变得困难 B．铝制餐具表面有氧化膜，具有强的抗腐蚀性和耐磨性，故可以用来蒸煮酸性或碱性食物 C．铱合金耐高温、耐腐蚀，用于制造发动机的火花塞 D．实用储氢合金能够吸收大量氢气后形成金属氢化物，稍稍加热又容易分解，释放氢气 【答案】B 【解析】A．纯金属内加入其他元素原子后原子层之间的相对滑动变得困难，所以合金的硬度比其成分金属大，故A正确；B．铝制餐具耐腐蚀性较好，是因为表面有一层氧化膜，氧化铝能与酸或喊反应，所以铝制餐具不能长期盛放酸性或碱性食物，故B错误；C．铱合金的熔点高，耐高温、耐腐蚀，可以用着制造发动机的火花塞，C正确；D．对储氢合金吸收了大量氢气后形成金属氢化物，稍稍加热又容易分解，释放氢气，故D正确；故选B。 【变式5-3】(2025·浙江杭州高一期末)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．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．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．钛合金硬度大、抗腐蚀，适合深海环境，故C正确；D．不锈钢因含铬等元素，具有强抗腐蚀能力，故D正确；故选A。 题型06 物质的量在化学方程式中的应用 1．物质的量与其他物理量之间的计算公式 2．化学方程式中的定量关系 化学方程式 2CO+O22CO2 化学计量数之比 2∶1∶2 物质微粒数之比 2∶1∶2 扩大NA倍之后 2NA∶NA∶2NA 物质的量之比 2 mol∶1 mol∶2 mol 标准状况下体积之比 44．8 L∶22．4 L∶44．8 L 相同状况下体积之比 2∶1∶2 结论： (1)化学方程式中各物质的化学计量数之比=各物质微粒数目之比=各物质的物质的量之比。 (2)在同温同压下，气态物质的分子数之比=物质的量之比=体积之比。 3．物质的量应用于化学方程式计算类的解题步骤 (1)“审”：审清题目条件和题目要求。 (2)“设”：设出的未知数直接用各物理量的符号表示，并且不带单位。 (3)“写”：依据题意写出并配平化学方程式。 (4)“标”：在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系，并代入已知量和未知量。比较复杂的数量关系可先化简。 (5)“列”：将有关的几个量列出比例式。 (6)“解”：根据上述比例式求解未知数。 (7)“答”：根据题目要求简明地写出答案。 5．物质的量在化学方程式计算中的应用题的解题思维流程 【典例6】Na2CO3、NaHCO3的混合物与100 mL 3 mol·L－1的盐酸恰好反应，产生4.48 L(标准状况)能使澄清石灰水变浑浊的气体，请计算混合物中Na2CO3的物质的量____________。 【答案】0.1 mol 【解析】设混合物中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y。 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O 1 mol 2 mol 1 mol x 2x x NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O 1 mol 1 mol 1 mol y y y 则 解得，所以n(Na2CO3)＝0.1 mol。 【变式6-1】一块表面已被氧化为氧化钠的钠块17.0 g，投入50 g水中，最多能产生0.2 g气体，则： (1)涉及的化学方程式为 ， 。 (2)钠块中钠的质量是 g。 (3)钠块中氧化钠的质量是 g。 (4)原来钠块中被氧化的钠的质量是 g。 (5)设所得溶液的体积为50 mL，求所得溶液溶质物质的量浓度是 。 【答案】(1) 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ Na2O＋H2O===2NaOH (2) 4.6 (3) 12.4 (4) 9.2 (5) 12_mol·L－1 【解析】(1)该过程中涉及的化学方程式有2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Na2O＋H2O===2NaOH；(2)(3)反应生成氢气的质量为0.2 g，则： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 46 2 m(Na) 0.2 g m(Na)＝＝4.6 g；m(Na2O)＝17.0 g－4.6 g＝12.4 g；(4)m(Na2O)＝12.4 g，则被氧化成氧化钠的金属钠的质量＝12.4 g×＝9.2 g；(5)原样品中钠元素的质量＝4.6 g＋9.2 g＝13.8 g，钠元素的物质的量＝＝0.6 mol，根据钠守恒得，溶液中氢氧化钠的物质的量＝0.6 mol，则氢氧化钠的浓度＝＝12 mol·L－1。 【变式6-2】(2025·浙江省绍兴市高三二模)(6)用硫酸亚铁铵溶液标定未知浓度的酸性KMnO4溶液：称取3.92g的六水合硫酸亚铁铵配成溶液，用未知浓度的酸性KMnO4溶液进行滴定。假设到达滴定终点时，所用酸性KMnO4溶液体积为20.00mL，则该酸性KMnO4溶液的浓度为 mol·L-1 (保留小数点后两位)。 【答案】(6)0.10 【解析】(6)根据5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，则六水合硫酸亚铁铵物质的量等于亚铁离子物质的量等于高锰酸钾物质的量的五倍，六水合硫酸亚铁铵物质的量等于，则高锰酸钾物质的量等于0.002mol，KMnO4溶液的浓度为。 【变式6-3】将一定量的锌与100mL18.5mol·L-1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A16.8L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1L，测得稀释后溶液的H+浓度为1mol/L。向反应后的溶液中加入NaOH溶液500ml刚好锌沉淀完全。下列叙述中错误的是( ) A．反应中生成Zn(OH)274.25g B．NaOH的浓度是5mol/L C．气体A中SO2标况下的体积为3.36L D．反应中共转移电子1.5mol 【答案】C 【解析】气体的物质的量为：，浓硫酸中n(H2SO4)=18.5mol/L×0.1L=1.85mol，n(H+)=2 n(H2SO4)=3.7mol，稀释后溶液的H+浓度为1mol/L，参与反应的n(H+)=3.7mol-1mol/L×1L=2.7mol，Zn (浓) +2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+2H2O，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，设二氧化硫的物质的量为x，氢气的物质的量为y，，。A项，反应中消耗Zn0.75mol，生成Zn(OH)2也为0.75mol，m=0.75mol×99g/mol=74.25g，A正确；B项，生成Zn(OH)2也为0.75mol，n(OH-)=1.5mol，中和1molH+消耗1molOH-，总n(OH-)=2.5mol，c=n÷V=2.5mol÷0.5L=5mol/L，B正确；C项，气体A中SO2为0.6mol，标况下的体积为0.6ml×22.4mol/L=13.44L，C错误；D项，反应中共转移电子0.6mol×(6-4)+0.15mol×2(1-0)=1.5mol，D正确；故选C。 题型07 常用的化学计算技法 1．关系式法 关系式法就是根据化学式、化学方程式和溶质质量分数等概念所包含的各种比例关系，找出已知量与未知量之间的比例关系式直接列比例式进行计算的方法。关系式法抓住已知量与未知量之间的内在关系，建立关系式，化繁为简，减少计算误差，是化学计算常用方法之一。关系式法有如下两种类型： (1)纵向关系式 经过多步的连续反应，即后一反应的反应物为前一反应的生成物，采用“加合”，将多步运算转化为一步计算 (2)横向关系式 几种不同物质中含相同的量，根据该量将几种不同物质直接联系起来进行运算。有多个平行的化学反应即多个反应的生成物有一种相同，根据这一相同的生成物，找出有关物质的关系式，依此关系式进行计算可简化运算过程。 2．守恒法 利用化学反应前后某些量之间的等量关系，推理得出正确答案的方法称为守恒法。仔细挖题目中隐含的等量关系是守恒法解题的关键。 (1)质量守恒法 宏观特征：反应前后质量守恒； 微观特征：反应前后各元素的原子个数守恒。 (2)电荷守恒法 溶液中阴、阳离子个数不一定相等，但正负电荷总数相等。离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相同且电性相同。 (3)得失电子守恒 氧化还原反应中，氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。 3．差量法(差值法) 化学反应都必须遵循质量守恒定律，此定律是根据化学方程式进行计算的依据。但有的化学反应在遵循质量守恒定律的同时，会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象，根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比，可求出化学反应中反应物或生成物的质量，这一方法叫差量法。此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律，建立差量与所求量之间的对应关系。 【典例7】(2024·浙江1月卷，20)H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用与MgCl2反应制备液态H2S。 (6)取0.680g H2S产品，与足量CuSO4溶液充分反应后，将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中，煅烧生成CuO，恒重后总质量为32.814 g。产品的纯度为 。 【答案】(6)99% 【解析】(6)根据铜守恒，氧化铜的质量为32.814 g-31.230 g=1.584g，则氧化铜物质的量为0.0198mol，，硫化铜物质的量为0.0198mol，则H2S物质的量为0.0198mol，H2S的质量为0.6732g，产品纯度为。 【变式7-1】将13.6gFe、Fe2O3和CuO的混合粉末加入到100mL一定物质的量浓度的盐酸中，充分反应，生成标准状况下的氢气为896mL，过滤、滤渣经洗涤、干燥后得到1.28g固体纯净物，经检验滤液中只含有一种溶质，请回答： (1)固体中混合物中CuO的质量为 。 (2)盐酸的浓度为 。 【答案】(1)1.60g (2)3.60mol·L-1 【解析】(1)据题意得，因反应后滤液中只含有一种溶质，应为FeCl2，得到的1.28g固体纯净物为Cu，n(Cu)=0.02mol，由CuO~Cu，得CuO的质量为1.60g；(2)设Fe、Fe2O3、物质的量分别为xmol、ymol，可得56x+160y+1.60=13.6，根据电子得失守恒得：2x=2y+2×0.02+0.04×2，解得x=0.10mol、y=0.04mol，反应后滤液中n(FeCl2)= x+2y =0.18mol，根据FeCl2~2HCl得，n(HCl)=0.36mol，所以c(HCl)=0.36mol/0.10L=3.60mol·L-1。 【变式7-2】取7.90 g KMnO4，加热分解后剩余固体7.42 g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应，生成单质气体A，产物中锰元素以Mn2+形式存在。请计算： (1)KMnO4的分解率为______________。 (2)气体A的物质的量为______________。 【答案】(1)60.0% (2)0.095 【解析】(1)根据 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ Δm(固) (2×158) g 32 g M 7.90 g-7.42 g 解得m=4.74 g，即KMnO4的分解率为×100%=60.0%。(2)根据上述反应可知剩余固体中含KMnO4为7.90 g-4.74 g=3.16 g(即0.02 mol)，生成K2MnO4为0.015 mol，生成MnO2为0.015 mol，根据固体与浓盐酸反应生成气体A，可知A为Cl2，结合关系式2KMnO4~5Cl2、K2MnO4~2Cl2、MnO2~Cl2，可计算出KMnO4、K2MnO4、MnO2与浓盐酸反应生成的Cl2分别为0.05 mol、0.03 mol和0.015 mol，即生成Cl2的物质的量为0.05 mol+0.03 mol+0.015 mol=0.095 mol。 【变式7-3】(2022·浙江省6月卷)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应：CaCO3 (s) =CaO (s)＋CO2(g) ΔH＝1.8×102kJ·mol−1，石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续鼓入空气，使焦炭完全燃烧生成CO2，其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中，40%的CO2最终转化为纯碱。已知：焦炭的热值为30 kJ·g-l (假设焦炭不含杂质)。请回答： (1)每完全分解100kg石灰石(含CaCO3 90%，杂质不参与反应)，需要投料_______kg焦炭。 (2)每生产106kg纯碱，同时可获得_______kgCaO (列式计算)。 【答案】(1)10.8 (2)70 【解析】(1)完全分解100kg石灰石(含CaCO3 90%，杂质不参与反应)，需要吸收的热量是＝162000kJ，已知：焦炭的热值为30 kJ·g-l (假设焦炭不含杂质)，其热量有效利用率为50%，所以需要投料焦炭的质量是＝10800g＝10.8kg。(2)根据(1)中计算可知消耗焦炭的物质的量是=900mol，参加反应的碳酸钙的物质的量是900mol，这说明参加反应的碳酸钙和焦炭的物质的量之比为1：1，所以根据原子守恒可知生成氧化钙的质量是＝70kg。 6 / 18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 金属材料 题型01 合金 题型02 铁合金 题型03 铝 题型04 氧化铝和氢氧化铝 题型05 铝合金、新型合金 题型06 物质的量在化学方程式中的应用 题型07 常用的化学计算技法 题型01 合金 1．合金定义：由两种或两种以上的_________ (或_________与_________)熔合而成的具有_________的物质。 2．合金性质：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)原因： 纯金属内所有原子的大小和形状相同，原子排列十分规整；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_________变得困难，导致合金的硬度变大。 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。 4．合金中的“四最” (1)使用“最早”的合金是_________； (2)用量“最大”、用途“最广”的合金是_________； (3)航空、航天“最理想”的材料是_________； (4)未来能源“最前沿”的材料是_________。 【典例1】合金的应用促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是( ) A．青铜面具 B．铝合金滑雪杖 C．不锈钢锅 D．塑料管材 【变式1-1】2022年5月18日，“大唐宝藏——法门寺地宫文物精粹特展”在东莞市博物馆拉开帷幕。下列大唐宝藏主要由合金材料制成的是( ) A．八棱净水秘色瓷瓶 B．素面淡黄琉璃茶盏 C．鎏金铜浮屠 D．汉白玉菩萨像 【变式1-2】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合金的熔点一般比它的各成分金属的低 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 A．①②③⑤ B．②③④ C．①②④ D．①②④⑤ 【变式1-3】(2026·浙江Z20联盟一模)金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。下列说法不正确的是( ) A．不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，其中主要的合金元素是铬和镍 B．金属钠在熔融状态下可以用于冶炼金属钛 C．工业上通常采用电解熔融氯化铝、氧化镁的方式制备金属铝和镁 D．氯化铁可用于眼镜架、钟表、电子元件等含铜类五金部件的刻蚀 题型02 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 (1)用量最大、用途最广的合金是_________。 (2)根据其化学成分，钢分为_________和_________。 (3)碳素钢与合金钢的区别 成分 分类 类别及性能 主要用途 碳素钢 铁、碳 _________含碳量低于0.3% 韧性、焊接性好，强度低 制造钢板、钢丝和钢管等 ________含碳量为0.3%～0.6% 强度高，韧性及加工性好 制造钢轨、车轮和建材等 _________含碳量高于0.6% 硬而脆，热处理后弹性好 制造器械、弹簧和刀具等 合金钢(特种钢) 在碳素钢中适量地加入其他合金元素，如镍、铬等 _________ 最常见的合金钢，在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 制造医疗器材、厨房用具、餐具等 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。 【典例2】下列物质属于铁合金的是( ) A．铁水 B．氧化铁 C．钢 D．赤铁矿 【变式2-1】钢是铁合金，一般含碳0.03%至2%，它属于( ) A．混合物 B．单质 C．化合物 D．碳化物 【变式2-2】下列关于铁和铁合金的有关说法错误的是( ) A．工业上用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来 B．不锈钢抗腐蚀性能好，长期使用绝对不会生锈 C．制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金 D．使用铁锅炒菜能为人体提供微量的铁元素 【变式2-3】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 题型03 铝 结构 铝的原子结构示意图为__________________ 存在 铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中的铝全部以_________存在 物理性质 _________色有金属光泽的固体，有良好的_________性、_________性和传热性等，密度较_________，质地柔软 化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋3O2_________(致密氧化铝薄膜，可保护内部金属) 非氧化性酸反应 2Al＋6H＋＝__________________ 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__________________，保护内部的金属不再与酸反应 与碱反应 2Al＋2NaOH＋6H2O＝__________________ 2Al＋2OH－＋6H2O＝__________________ 【典例3】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-＋2H2O=[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 【变式3-1】Al在空气中能够稳定存在的原因是( ) A．Al的活泼性差 B．Al表面有致密的氧化膜 C．Al与氧气不反应 D．Al的还原性差 【变式3-2】下列关于金属铝的叙述不正确的是( ) A．铝是地壳中含量最多的金属元素 B．铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性 C．铝箔在空气中用酒精灯加热可以熔化，且发生剧烈燃烧 D．铝箔在空气中用酒精灯加热可以观察到铝熔化了但并不滴落 【变式3-3】(2025·浙江杭州高一期末)某研究性学习小组，进行甲、乙、丙三组实验：各取100mL同浓度的盐酸，加入不同质量的同种铝合金颗粒，反应充分，产生气体。有关数据记录如下：请回答以下问题： 实验序号 甲 乙 丙 合金质量(g) 1.008 1.260 1.512 生成气体体积(mL)(标况) 1075.2 1344 1344 (1)计算盐酸的物质的量浓度为 。 (2)实验中所用合金粉末中镁、铝的物质的量之比为 。 (3)实验乙结束后的混合体系中加入一定量的NaOH溶液，充分反应，得到固体M。如果固体M的质量不再减少，消耗NaOH的质量至少为 g。 题型04 氧化铝和氢氧化铝 1．氧化铝 物理性质 ______色固体，______溶于水，硬度______，熔点很______，是优良耐火材料 化学性质 与酸反应 Al2O3＋6HCl＝_________________ Al2O3＋6H＋＝_________________ 与碱反应 Al2O3＋2NaOH＝_________________ Al2O3＋2OH－＝_________________ 用途 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 2．氢氧化铝 物理性质 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 Al(OH)3＋3HCl＝______________ Al(OH)3＋3H＋＝_______________ 与碱反应 Al(OH)3＋NaOH＝_________________ Al(OH)3＋OH－＝_________________ 不稳定性 2Al(OH)3 _________________ 制备 铝盐与足量氨水 Al3＋＋3NH3·H2O＝_________________ 偏铝酸盐与足量CO2 AlO2－＋CO2＋2H2O＝_________________ 用途 氢氧化铝胶体有较强的吸附性，可用于净水；氢氧化铝碱性不强，可以用作胃酸中和剂 【典例4】(2025·浙江杭州高一期中)工业上常以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3)为原料冶炼金属铝，其工艺流程如图： 下列说法不正确的是( ) A．“溶解”时发生反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- B．“酸化”时不能用代替CO2 C．“过滤2”中所得滤液溶质的主要成分为NaHCO3 D．“熔融电解”时加入试剂为盐酸，所得AlCl3用于电解制铝 【变式4-1】下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( ) A．Al(OH)3 → Al2O3 B．Al2O3 → Al(OH)3 C．Al → AlO2- D．Al3+ → Al(OH)3 【变式4-2】下列说法正确的是( ) A．将氧化铝加入水中得到氢氧化铝 B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物 C．Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应 D．除去氧化镁里的少量氧化铝可加入过量NaOH溶液后，过滤 【变式4-3】 4．(2025·浙江嘉兴高一期末)工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质)为原料生产铝，工艺流程如下图所示，下列说法正确的是( ) A．操作I、操作II均为过滤，过滤时可用玻璃棒适当进行搅拌加快过滤速度 B．步骤②中通入过量CO2可改为加入过量盐酸 C．溶液乙中溶质的主要成分是NaHCO3 D．Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属Al 题型05 铝合金、新型合金 1．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 2．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。 【典例5】(2025·浙江金华高一期末)化学是一门理论与应用相结合的科学，下面说法不正确的是( ) A．Ti-Fe合金是一种储氢合金，它的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 B．稀土元素又称“冶金工业的维生素”，是一类在科技、生产中有广泛用途的金属元素 C．NaClO的水溶液在低温下不会强分解，比HClO稳定得多 D．不锈钢是一种铁合金，它的合金元素主要是铬和镍，在空气中有很强的抗腐蚀能力 【变式5-1】(2025·浙江丽水高一期末)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 【变式5-2】(2025·浙江杭州高一期末)下列有关金属材料说法不正确的是( ) A．合金的硬度比其成分金属大，是因为纯金属内加入其他元素原子后原子层之间相对滑动变得困难 B．铝制餐具表面有氧化膜，具有强的抗腐蚀性和耐磨性，故可以用来蒸煮酸性或碱性食物 C．铱合金耐高温、耐腐蚀，用于制造发动机的火花塞 D．实用储氢合金能够吸收大量氢气后形成金属氢化物，稍稍加热又容易分解，释放氢气 【变式5-3】(2025·浙江杭州高一期末)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 题型06 物质的量在化学方程式中的应用 1．物质的量与其他物理量之间的计算公式 2．化学方程式中的定量关系 化学方程式 2CO+O22CO2 化学计量数之比 ________ 物质微粒数之比 ________ 扩大NA倍之后 2NA∶NA∶2NA 物质的量之比 ________________ 标准状况下体积之比 44．8 L∶22．4 L∶44．8 L 相同状况下体积之比 ________________ 结论： (1)化学方程式中各物质的化学计量数之比=各物质微粒数目之比=各物质的物质的量之比。 (2)在同温同压下，气态物质的分子数之比=________之比=________之比。 3．物质的量应用于化学方程式计算类的解题步骤 (1)“审”：审清题目条件和题目要求。 (2)“设”：设出的未知数直接用各物理量的________表示，并且不带单位。 (3)“写”：依据题意写出并________化学方程式。 (4)“标”：在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系，并代入已知量和未知量。比较复杂的数量关系可先化简。 (5)“列”：将有关的几个量列出________。 (6)“解”：根据上述比例式求解________。 (7)“答”：根据题目要求简明地写出________。 5．物质的量在化学方程式计算中的应用题的解题思维流程 【典例6】Na2CO3、NaHCO3的混合物与100 mL 3 mol·L－1的盐酸恰好反应，产生4.48 L(标准状况)能使澄清石灰水变浑浊的气体，请计算混合物中Na2CO3的物质的量____________。 【变式6-1】一块表面已被氧化为氧化钠的钠块17.0 g，投入50 g水中，最多能产生0.2 g气体，则： (1)涉及的化学方程式为 ， 。 (2)钠块中钠的质量是 g。 (3)钠块中氧化钠的质量是 g。 (4)原来钠块中被氧化的钠的质量是 g。 (5)设所得溶液的体积为50 mL，求所得溶液溶质物质的量浓度是 。 【变式6-2】(2025·浙江省绍兴市高三二模)(6)用硫酸亚铁铵溶液标定未知浓度的酸性KMnO4溶液：称取3.92g的六水合硫酸亚铁铵配成溶液，用未知浓度的酸性KMnO4溶液进行滴定。假设到达滴定终点时，所用酸性KMnO4溶液体积为20.00mL，则该酸性KMnO4溶液的浓度为 mol·L-1 (保留小数点后两位)。 【变式6-3】将一定量的锌与100mL18.5mol·L-1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A16.8L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1L，测得稀释后溶液的H+浓度为1mol/L。向反应后的溶液中加入NaOH溶液500ml刚好锌沉淀完全。下列叙述中错误的是( ) A．反应中生成Zn(OH)274.25g B．NaOH的浓度是5mol/L C．气体A中SO2标况下的体积为3.36L D．反应中共转移电子1.5mol 题型07 常用的化学计算技法 1．关系式法 关系式法就是根据化学式、化学方程式和溶质质量分数等概念所包含的各种比例关系，找出已知量与未知量之间的比例关系式直接列比例式进行计算的方法。关系式法抓住已知量与未知量之间的内在关系，建立关系式，化繁为简，减少计算误差，是化学计算常用方法之一。关系式法有如下两种类型： (1)纵向关系式 经过多步的连续反应，即后一反应的反应物为前一反应的生成物，采用“加合”，将多步运算转化为一步计算 (2)横向关系式 几种不同物质中含相同的量，根据该量将几种不同物质直接联系起来进行运算。有多个平行的化学反应即多个反应的生成物有一种相同，根据这一相同的生成物，找出有关物质的关系式，依此关系式进行计算可简化运算过程。 2．守恒法 利用化学反应前后某些量之间的等量关系，推理得出正确答案的方法称为守恒法。仔细挖题目中隐含的等量关系是守恒法解题的关键。 (1)质量守恒法 宏观特征：反应前后质量守恒； 微观特征：反应前后各元素的原子个数守恒。 (2)电荷守恒法 溶液中阴、阳离子个数不一定相等，但正负电荷总数相等。离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相同且电性相同。 (3)得失电子守恒 氧化还原反应中，氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。 3．差量法(差值法) 化学反应都必须遵循质量守恒定律，此定律是根据化学方程式进行计算的依据。但有的化学反应在遵循质量守恒定律的同时，会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象，根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比，可求出化学反应中反应物或生成物的质量，这一方法叫差量法。此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律，建立差量与所求量之间的对应关系。 【典例7】(2024·浙江1月卷，20)H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用与MgCl2反应制备液态H2S。 (6)取0.680g H2S产品，与足量CuSO4溶液充分反应后，将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中，煅烧生成CuO，恒重后总质量为32.814 g。产品的纯度为 。 【变式7-1】将13.6gFe、Fe2O3和CuO的混合粉末加入到100mL一定物质的量浓度的盐酸中，充分反应，生成标准状况下的氢气为896mL，过滤、滤渣经洗涤、干燥后得到1.28g固体纯净物，经检验滤液中只含有一种溶质，请回答： (1)固体中混合物中CuO的质量为 。 (2)盐酸的浓度为 。 【变式7-2】取7.90 g KMnO4，加热分解后剩余固体7.42 g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应，生成单质气体A，产物中锰元素以Mn2+形式存在。请计算： (1)KMnO4的分解率为______________。 (2)气体A的物质的量为______________。 【变式7-3】(2022·浙江省6月卷)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应：CaCO3 (s) =CaO (s)＋CO2(g) ΔH＝1.8×102kJ·mol−1，石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续鼓入空气，使焦炭完全燃烧生成CO2，其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中，40%的CO2最终转化为纯碱。已知：焦炭的热值为30 kJ·g-l (假设焦炭不含杂质)。请回答： (1)每完全分解100kg石灰石(含CaCO3 90%，杂质不参与反应)，需要投料_______kg焦炭。 (2)每生产106kg纯碱，同时可获得_______kgCaO (列式计算)。 9 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $