3.2 金属材料（9大题型专项训练，天津专用）化学人教版必修第一册

3.2 金属材料 题型01 合金及其性能 题型02 铁合金及其用途 题型03 铝及其重要化合物 题型04 铝合金及其用途 题型05 新型合金及其用途 题型06 物质的量在化学方程式计算中的应用 题型07 可溶性铝盐溶液中加碱的图像分析 题型08 化学计算中的常用方法 题型09 基于金属元素的工艺流程题 题型01 合金及其性能 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（属于混合物，熔合过程无新物质生成，仅物理变化）。 形成条件：各成分金属（或金属与非金属）的熔点、沸点差异较小，能在熔融状态下均匀混合。 核心性能（与纯金属对比的优势）： ①硬度更大：如纯铝硬度小，铝合金硬度远高于纯铝（原子排列方式改变，阻碍原子滑动）； ②熔点更低：如纯铁熔点 1538℃，生铁（铁合金）熔点约 1100℃~1200℃（便于铸造加工）； ③耐腐蚀性更强：如不锈钢（铁铬镍合金）比纯铁更耐锈蚀； ④机械性能更优：如韧性、强度更符合实际应用需求（如钛合金兼具高强度和低密度）。 注意：合金仍保留金属特性（如导电性、导热性、延展性），但性能可通过调整成分比例优化。 【典例1】（24-25高一上·天津河北·期末）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．储氢合金 B．青花瓷 C．航母钢甲板 D．钛合金耐压球壳 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．储氢合金属于合金，A不符合题意； B．青花瓷属于硅酸盐产品，B符合题意； C．航母钢甲板属于合金，C不符合题意； D．钛合金耐压球壳属于合金，D不符合题意； 故选B。 【变式1-1】（天津市南开区2024-2025学年高一上学期1月期末考试 化学试题）合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列所用材料不属于合金的是 A．生铁铸造的下水井盖 B．硬铝制造的飞机外壳 C．聚乙烯制成的食品包装袋 D．不锈钢制造的地铁列车的车体 【答案】C 【详解】A．生铁是铁碳合金，故不选A； B．硬铝是指铝合金中以Cu为主要合金元素的一类铝合金，故不选B； C．聚乙烯属于有机高分子材料，故选C； D．不锈钢主要是含铬元素的铁合金，故不选D； 选C。 【变式1-2】（24-25高一上·天津河西·期末）下列有关金属和合金的说法错误的是 A．铁粉可用作食品包装袋中的干燥剂 B．硬铝合金密度小强度大，可用于制造飞机部件 C．合金与纯金属相比，结构发生变化 D．镧镍合金能吸收氢气，实现氢气的安全存储与运输 【答案】A 【详解】A．铁粉具有还原性，能吸收氧气，可用作食品脱氧剂，故A错误； B．硬铝合金的密度较小，强度大、机械性能好，是制造汽车、飞机、火箭的重要材料，故B正确； C．合金与纯金属相比，结构发生变化，例如不锈钢是在铁中加入碳、铬、镍元素，改变铁的结构使其具有耐腐蚀性，故C正确； D．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，实现氢气的安全存储与运输，故D正确； 答案选A。 【变式1-3】（天津市静海区第一中学2024-2025学年高一上学期12月月考 化学试题）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 【详解】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。 题型02 铁合金及其用途 1．铁合金的两大类型——生铁和钢 用量最大、用途最广的铁合金是钢。 2．钢的分类 不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍，不易生锈，抗腐蚀能力强。 【典例2】（天津市河东区第一0二中学2024-2025学年高一上学期12月月考化学试题）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．我国使用最早的合金是钢 B．稀土金属可用于生产合金 C．生铁的含碳量为0.03%~2% D．合金的熔点一定比各成分金属的低 【答案】B 【详解】A．我国最早使用的合金是青铜不是钢，A错误； B．稀土一般是以氧化物状态分离出来的，虽然在地球上储量非常巨大，但冶炼提纯难度较大，显得较为稀少得名稀土，在合金中加入适量稀土金属，就能大大改善合金的性能，所以稀土元素被称为冶金工业的维生素，B正确； C．生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，C错误； D．合金的熔点一般比各成分金属的低，但是汞与其它金属形成合金时，合金的熔点大于汞，D错误； 故选B。 【变式2-1】（天津市耀华中学2023-2024学年高一下学期开学考试化学学科试题）“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．钢的硬度比纯铁大 C．生铁熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 【答案】C 【详解】A．钢是以铁为主的含碳合金，故A正确； B．钢是铁碳合金，硬度比纯铁大，故B正确； C．生铁是铁碳合金，熔点比熟铁低，故C错误； D．赤铁矿的主要成分为Fe2O3，是工业冶炼铁的原料之一，故D正确； 选C。 【变式2-2】（天津市第一百中学2024-2025学年高一上学期过程性检测(2)考试 化学试卷）下列关于金属材料的说法中，正确的是 A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．铝制餐具不宜用来蒸煮酸性食物 C．铁的导电性比铜好 D．钢的含碳量比生铁的高 【答案】B 【详解】A．合金的熔点一般比各成分金属的低，但也有例外如钨铁合金在铁含量较少时，熔点低于钨却高于铁，A错误； B．铝制餐具不宜用来蒸煮酸性食物，会破坏铝表面的氧化膜，从而降低铝的抗腐蚀能力，B正确； C．铁的导电性比铜差，C错误； D．钢的含碳量比生铁的低，D错误； 故选B。 题型03 铝及其重要化合物 1．金属铝 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↑ 2．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+3H2O＝2Na[Al(OH)4] Al2O3＋2OH－+3H2O＝2[Al(OH)4]- 用途 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 3．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 电离方程式 AlO＋H＋＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH－(碱式电离) 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＝Na[Al(OH)4] Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]- 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3】（天津市南开中学2024-2025学年高-上学期1月期未考试 化学试题）金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一，下列各组物质的转化关系，不能均由一步反应实现的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl中反应方程式分别为：2Na+2H2O=2NaOH+H2、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl，所以能一步实现，故A正确； B．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4中反应方程式分别为：Mg+2HCl=MgCl2+H2、MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl、Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O，所以能一步实现，故B正确； C．氧化铝和水不反应，所以不能一步生成氢氧化铝，故C错误； D．Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3中反应的方程式分别为：Fe+2HCl=FeCl2+H2、FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl、4Fe(OH)2+2O2+2H2O=4Fe(OH)3，所以能一步实现，故D正确； 故选 C。 【变式3-1】（天津市耀华中学2024-2025学年高一上学期1月期末学情调研 化学试题）工业上以铝土矿(主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下，下列叙述正确的是 A．反应①中试剂X是氢氧化钠溶液 B．试剂Y是，它与反应生成氢氧化铝 C．图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应 D．将X与Y试剂进行对换，最终可以达到相同结果 【答案】A 【分析】铝土矿加入足量氢氧化钠溶液，氧化铝溶解，氧化铁不溶解，过滤，向滤液中通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，氢氧化铝沉淀加热生成氧化铝，电解熔融氧化铝得到铝单质。 【详解】A．用强碱氢氧化钠溶液，氧化铝溶解，氧化铁不溶解，过滤而分离开，A正确； B．试剂Y是HCl，由于Y是过量的，因此它与反应生成Al3＋，B错误； C．图中所示转化有一步是氧化还原反应：2Al2O34Al+3O2↑，C错误； D．试剂X为氢氧化钠，滤渣C为氧化铁，滤液A为和氢氧化钠混合溶液，通入过量二氧化碳气体，发生反应：＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3，不能对换，D错误； 故选A。 【变式3-2】（24-25高一上·天津·期末）下列物质中，既能和盐酸反应；又能和氢氧化钠溶液反应的物质是 A．氯化铁 B．碳酸钠 C．铁单质 D．氧化铝 【答案】D 【详解】A．氯化铁能跟NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀，跟HCl不反应，A错误； B．碳酸钠能跟HCl反应生成NaCl、CO2和水，跟NaOH不反应，B错误； C．铁单质能跟HCl反应生成FeCl2和氢气，跟NaOH不反应，C错误； D．氧化铝为两性氧化物，能跟HCl、NaOH反应，D正确； 本题选D。 【变式3-3】（24-25高一上·天津·期末）下列反应能发生且离子方程式书写正确的是 A．用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板： B．氧化铁溶于氢碘酸： C．绿矾（）处理酸性工业废水中的： D．铝片与氨水反应： 【答案】C 【详解】A．氯化铁具有氧化性，与铜反应会转化为亚铁离子，而不是铁单质，正确的离子方程式为：，A错误； B．氢碘酸为还原性酸，氧化铁溶于氢碘酸生成的铁离子会继续与碘离子发生后续的氧化还原反应，B错误； C．酸性重铬酸根离子会与亚铁离子发生氧化还原反应，题干离子方程式符合氧化还原配平原则与离子方程式书写规律，C正确； D．铝片不溶于氨水，也不反应，铝盐可与氨水反应，上述离子方程式不正确，D错误； 故选D。 题型04 铝合金及其用途 铝合金：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。 【典例4】（天津市河东区2024-2025学年高一上学期1月期末考试 化学试题）2023年10月26日，神舟十七号载人飞船发射取得圆满成功，我国载人航天工程发射任务实现30战30捷。飞船的蒙皮使用了我国自主研制的超宽铝合金薄板。铝合金材料属于 A．金属材料 B．无机非金属材料 C．天然有机高分子材料 D．合成有机高分子材料 【答案】A 【详解】金属材料包括纯金属和合金。铝合金材料属于金属材料，故合理选项是A。 【变式4-1】（天津市滨海新区2024-2025学年高一上学期期末质量检测化学试题）铝合金大量用于飞机制造，是因为 A．Al的活泼性弱 B．常温下Al不与O2反应 C．Al的还原性弱 D．Al合金密度小，强度大 【答案】D 【详解】制造飞机需要强度大、密度小的金属，Al合金密度小、强度大，所以铝合金大量用于飞机制造，故选D。 【变式4-2】（天津市宝坻区第一中学2024-2025学年高一上学期12月月考化学试题）化学与生活、环境和生产密切相关。下列说法错误的是 A．杭州亚运会火炬使用的铝合金具有硬度高、耐高温的特点 B．月球中的3He与地球上3H的具有相同的中子数 C．古蜀文明的代表——“青铜神树”的主要成分是金属材料 D．酱油中加入的铁强化剂，可有效预防缺铁性贫血 【答案】B 【详解】A．铝合金具有优良的物理或机械性能，其具有硬度高、耐高温的特点，可以用于亚运会火炬，A正确； B．3He的中子数为3-2=1，3H的中子数为3-1=2，二者中子数不同，B错误； C．“青铜神树”属于青铜器，其主要成分含有铜、铅、锡等，属于金属材料，C正确； D．酱油中加入的铁强化剂含有，可以有效预防缺铁性贫血，D正确； 故选B。 【变式4-3】（天津市和平区2024-2025学年高一上学期期末考试化学试题）一块的铁铝合金，加入一定量的稀硫酸后合金完全溶解，然后加至溶液中无存在，加热除去多余的。当加入溶液至沉淀量最多时，所得沉淀质量为。则该合金中铁的质量为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当加入溶液至沉淀量最多时，得到的沉淀为氢氧化铝和氢氧化铁的混合物，则生成沉淀时消耗氢氧根离子的物质的量为：=0.9mol，则铁和铝的总物质的量为：=0.3mol，设合金中铁的物质的量为xmol、铝的物质的量为ymol，则56x+27y=11.0、x+y=0.3，解得：x=0.1mol、y=0.2mol，则该合金中铁的质量为0.1mol×56g/mol=5.6g，故选B。 题型05 新型合金及其用途 新型合金：用于贮氢的新型合金Ti­Fe合金和La­Ni合金；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。 【典例5】（天津市耀华中学滨城学校2024-2025学年高一上学期12月月考 化学试题）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H2，并与H2结合成金属氢化物的材料 B．具有实用价值的储氢合金在室温下吸、放氢的速率快 C．储氢合金NaAlH4中氢元素的化合价为-1价 D．储氢合金吸收H2的过程属于物理变化 【答案】D 【详解】A．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．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B正确； C．NaAlH4中钠元素化合价为+1价，铝元素化合价为+3价，氢元素化合价为-1价，C正确； D．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D错误； 答案选D。 【变式5-1】（天津市滨海新区田家炳中学2024-2025学年高一年级上学期12月月考化学试卷）下列有关合金的说法不正确的是 A．多数合金比单一金属有更大的硬度 B．多数合金比单一金属有更高的熔点 C．我国早在3000年前就使用合金 D．新型合金有记忆合金、储氢合金等 【答案】B 【详解】A．多数合金比单一金属有更大的硬度，如纯铁质软，生铁的硬度大，故A正确； B．合金的熔点比成分金属的熔点低，故B错误； C．我国早在3000多年前就掌握了炼铜技术，可以制造青铜，故C正确； D．新型合金有记忆合金、储氢合金、超耐热合金等，故D正确； 选B。 【变式5-2】（天津市第五中学2023-2024学年高一下学期7月期末考试化学试题）天问一号探测器成功着陆火星，“祝融号”火星车执行探测任务。下列相关说法不正确的是 A．火星陨石中中子数为10 B．火星大气中的和互为同分异构体 C．“天问一号”使用的新型镁锂合金属于金属材料 D．“祝融号”使用的太阳能电池能将光能转化为电能 【答案】B 【详解】A．Ne是10号元素，原子核内有10个质子，火星陨石中的20Ne是质子数为10，质量数为20，则中子数=20-10=10，A正确； B．火星大气中的40Ar和36Ar质子数相同，而中子数不同，因此二者互为同位素，B错误； C．镁锂合金属于合金，合金是金属材料，C正确； D．“祝融号”使用的太阳能电池是将光能转化为电能的装置，D正确； 故选：B。 【变式5-3】（天津市新华中学2023-2024学年高一上学期第二次月考化学试卷）下列有关说法不正确的是 A．电解熔融氯化钠制取金属钠时，钠离子被还原，氯离子被氧化 B．生铁、碳素钢、不锈钢等都属于铁的合金 C．新型储氢合金因具有较大空隙，通过物理吸附大量而广泛用于新能源汽车行业 D．合金中加入其他元素原子后，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大 【答案】C 【详解】A．电解熔融氯化钠制取金属时，钠离子化合价降低得到电子，被还原，氯离子化合价升高失去电子，被氧化，故A正确； B．生铁、碳素钢、不锈钢等都有碳，都属于铁的合金，故B正确； C．合金具有在吸氢化学反应时放出大量热，而在放氢时吸收大量热，因此新型储氢合金吸氢是化学变化，故C错误； D．合金内加入了其他元素或大或小的原子，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。因此，在一般情况下，合金比纯金属硬度更大、更坚固，故D正确。 综上所述，答案为C。 题型06 物质的量在化学方程式计算中的应用 物质的量在化学方程式计算中六个基本步骤： 【典例6】（24-25高一上·天津·期末）已知：将通入适量溶液中，反应会放热，当温度升高后会发生如下反应：。则通入溶液的产物中可能有、、中的两种或三种，且的值与温度高低有关。当参与反应的时，下列说法错误的是 A．参加反应的物质的量为 B．与碱的反应中，既是氧化剂又是还原剂 C．改变温度，反应中转移电子的物质的量可能为amol D．若某温度下，反应后，则溶液中 【答案】C 【详解】A．由、可知，与的物质的量之比始终为1:2，参与反应的时，参加反应的物质的量为，A项正确； B．与碱的反应中，只有元素的化合价发生变化，既是氧化剂又是还原剂，B项正确； C．时，若只发生，转移电子的物质的量为0.5amol，若只发生，完全反应转移5mol电子，则0.5amol参与反应转移电子的物质的量为，转移电子的物质的量为，改变温度，反应中转移电子的物质的量不可能为amol，C项错误； D．反应后，可设，得到电子，，由得失电子守恒可知，则溶液中，D项正确； 答案选C。 【变式6-1】（天津市河北区2024-2025学年高一上学期1月期末考试 化学试题）相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生氢气的质量之比为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，酸、碱均足量时，Al完全反应，设Al的物质的量均为n mol，由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知，n molAl与足量酸、碱反应生成氢气均为1.5n mol，放出的氢气的质量之比为1∶1，故选A。 【变式6-2】（24-25高一上·天津南开·期中）锑()在自然界一般以硫化物的形式存在。从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物，再用碳还原。相关化学方程式如下： ① ② 下列关于反应①、反应②的说法正确的是 A．反应①中的氧化剂是 B．反应②中被氧化 C．反应②说明高温下Sb的还原性比C强 D．每生成时，消耗的质量为24g 【答案】D 【详解】A．反应①中氧气中O元素的化合价降低，氧气为氧化剂，A错误； B．反应②中中Sb元素的化合价降低，发生还原反应，被还原，B错误； C．反应②中C为还原剂被氧化、为氧化剂被还原得到还原产物Sb，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则说明高温下C的还原性比Sb强，C错误； D．由反应存在，则每生成时，消耗的质量为，D正确； 故选D。 【变式6-3】（天津市第一百中学2024-2025学年高一上学期过程性检测(2)考试 化学试卷）向22.4g的Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5mol/L的硫酸溶液600mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3+，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为 A．4.8g B．6.4g C．2.4g D．1.6g 【答案】A 【详解】0.5mol/L的硫酸溶液600mL 含硫酸0.3mol，，所以生成水0.3mol，根据元素守恒，22.4g的Fe2O3、Cu的混合物中，含有氧原子0.3mol，氧原子的质量是4.8g，用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量即为0.3mol氧原子的质量4.8g，故A正确。 题型07 可溶性铝盐溶液中加碱的图像分析 1．向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 发生反应的离子方程式为OA段：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓， AB段：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。 从图中不难看出，向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，若达不到最大沉淀量时，对应的氢氧化钠溶液的体积有两种情况：一是加入的氢氧化钠不足；二是加入的过量的氢氧化钠将生成的氢氧化铝溶解了一部分。 2．向铝盐溶液中滴入氨水 一水合氨是一种弱碱，氢氧化铝不会溶解在氨水中，向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶液，反应现象是相同的。 若向铝盐溶液中滴加氨水，离子方程式为 3NH3·H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH。 当n(Al3＋)∶n(NH3·H2O)＝1∶3时，产生最大沉淀量。 3．向AlCl3、MgCl2的酸性溶液中滴加NaOH溶液 反应的离子方程式依次为 OA段：H＋＋OH－===H2O， AB段：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓， Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓， BC段：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。 现象是开始滴加NaOH溶液时无沉淀生成，随着NaOH溶液的量增2加，沉淀的量也逐渐增加，直到沉淀量达到最大值，继续滴加NaOH溶液，氢氧化铝沉淀开始溶解，最后剩余的为氢氧化镁沉淀。 【典例7】（24-25高一上·天津南开·期末）将18g镁铝合金溶于250mL4mol/L硫酸溶液中充分反应，共产生VL(标准状况)气体，向反应后的溶液中逐滴滴加某浓度的氢氧化钠溶液至过量，产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液体积关系如下图所示(图像三个拐点分别标记为A、B、C)。下列说法错误的是 A．在标况下，镁铝合金溶于硫酸时一共产生 B．氢氧化钠溶液的浓度为4mol/L C．反应至B点时，所得溶液中溶质仅有一种 D．原合金中Mg的质量为7.2g 【答案】A 【分析】镁铝合金中镁和铝都可以与H2SO4反应，化学方程式为Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑，2Al＋3 H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑；加入NaOH后，MgSO4、Al2(SO4)3会与之反应生成Mg(OH)2、Al(OH)3；但是根据图，OA段加入NaOH并没有沉淀生成，说明H2SO4过量，OA段的反应为H2SO4＋2NaOH=Na2SO4＋2H2O；AB段为Mg2＋和Al3＋的沉淀反应，化学方程式分别为MgSO4＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋Na2SO4，Al2(SO4)3＋6NaOH=Al(OH)3↓＋3Na2SO4；根据方程式，可知B点溶液中只存在一种溶质，即。BC段，Al(OH)3与NaOH反应使得氢氧化铝沉淀溶解生成，方程式为。 【详解】A．结合D选项，合金中含有0.4molAl，Mg的质量为7.2g，物质的量是0.3mol，共计能产生0.9mol氢气，标况下的体积是20.16L，A错误； B．B点的溶液中只有一种溶质，根据物料守恒，n(NaOH)=2n(H2SO4)，则0.5L×c(NaOH)=2×0.25L×4mol/L，求得c(NaOH)= ，B正确； C．根据分析，B点的溶液中只有一种溶质，C正确； D．结合B可知c(NaOH)=，BC段Al(OH)3溶解，消耗了100mLNaOH溶液，即氢氧化钠的物质的量=0.1L×4mol·L－1=0.4mol，根据方程式可知Al(OH)3的物质的量为0.4mol，则合金中含有0.4molAl，其质量为0.4mol×27g·mol－1=10.8g，则Mg的质量为18g－10.8g=7.2g，D正确； 故选A。 【变式7-1】下列选项描述与对应图像相符的是 A．图①为、混合溶液，各离子物质的量随氯气通入的变化图像，b代表的是 B．图②为新制饱和氯水在受到阳光直射时，广口瓶内的体积分数的变化曲线 C．图③为向KOH溶液中滴加溶液时，溶液导电能力的变化 D．图④为向溶液中滴加NaOH溶液时产生沉淀质量的变化图 【答案】D 【详解】A．根据还原性强弱为：I-＞Fe2+＞Br-＞Cl-规律可知，氧化剂先氧化还原性强的离子，再氧化还原性弱的离子，通入氯气后，碘离子先被氧化，其次是亚铁离子，最后是溴离子，开始时无Cl-，随后Cl-浓度增大，图象不符合，A错误； B．新制氯水中含有HClO，HClO在光照条件下分解生成HCl和，溶液逸出的氧气增加，B错误； C．向KOH溶液中滴加CuSO4溶液，发生反应CuSO4+2KOH=Cu(OH)2↓+K2SO4，刚好完全反应时，溶液中也含有一定浓度的离子，导电性不可能为0，C错误； D．向溶液中逐渐滴加NaOH溶液，先发生反应：，后发生反应：，故沉淀最终会溶解，D正确； 故选D。 【变式7-2】向含物质的量浓度均为的HCl和的混合溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液，若用轴表示产生沉淀的量，轴表示消耗NaOH溶液的体积。下列图像正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】浓度均为1mol/L的HCl和AlCl3的混合溶液中，氢离子的物质的量与铝离子的物质的量相同，随着NaOH溶液加入，先发生离子反应H++OH-=H2O，则初始时无沉淀生成，氢离子消耗完后发生离子反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓，此时开始生成沉淀，且根据离子方程式可知，铝离子完全沉淀消耗的氢氧化钠的物质的量为氢离子消耗氢氧化钠物质的量的3倍，最后铝离子消耗完发生反应Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-，沉淀完全溶解，此时消耗的氢氧化钠的物质的量为铝离子消耗氢氧化钠物质的量的，故答案选B。 【变式7-3】将一定质量的Mg、Al合金投入100mL一定物质的量浓度的HCl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol/L的NaOH溶液至过量，生成的沉淀质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图所示。 (1)写出A-B段发生的离子反应方程式 。 (2)原合金中Mg、Al的质量；Mg 克、Al 克。 (3)HCl物质的量浓度为 mol/L。(已知相对原子质量Mg 24、Al 27) (4)将0.4gNaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是 (相对原子质量： 钠23  氧16  碳12  氢 1) (5)向含0.1mol 氢氧化钠、0.05 mol偏铝酸钠、0.05 mol碳酸钠溶液中逐滴加入1mol/LHCl溶液，若加入HCl溶液体积为200mL时，生成氢氧化铝物质的量为 mol(精确到小数点后两位)(已知：碳酸氢根与偏铝酸根离子会反应，铝离子和碳酸氢根、碳酸根都会反应)。 【答案】(1)Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]- (2) 4.8 2.7 (3)8 (4)C (5)0.05 【分析】根据图知，0-20mL时没有沉淀生成，说明此时发生的反应为酸碱中和反应：H++OH-=H2O，20-160mL时随着NaOH的加入沉淀的量逐渐增加，此时发生的反应为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓，160-180mL时，随着NaOH的增加，沉淀的量减少，说明发生反应Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-； 【详解】（1）随着氢氧化钠的增加，沉淀减少，NaOH与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，A-B段发生的离子反应方程式：Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-； （2）AB段消耗n(NaOH)=cV=5mol/L×(180-160)×10-3L=0.1mol，根据Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-可知，元素质量守恒可知n(Al)=0.1mol，原合金中Al的质量为m=nM=0.1mol×27g/mol=2.7g，0.1molAl3+消耗0.3molOH-，则镁离子消耗n(OH-)=5mol/L×(160-20)×10-3L-0.3mol=0.4mol，则n(Mg2+)=0.5 n(OH-)=0.5×0.4mol=0.2mol，原合金中镁的质量为m=nM=0.2mol×24g/mol=4.8g； （3）原合金中0.2molMg消耗0.4molHCl，0.1molAl消耗0.3molHCl，Oa段消耗20mLNaOH溶液但不产生沉淀，说明Oa段为多余HCl与NaOH的反应，则剩余n(HCl)=n(NaOH)= 5mol/L×0.02L=0.1mol，则100mL盐酸中共含有0.4+0.3+0.1=0.8molHCl，HCl物质的量浓度为； （4）4gNaOH的物质的量为0.1mol，1.06g Na2CO3物质的量为0.1mol，首先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴入到第一个格时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，不放出气体，当再加入到第二个格时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，此时开始放出气体，故选C； （5）200mL1mol/LHCl物质的量为0.2mol，滴入的盐酸先与NaOH溶液反应生成水，0.1molNaOH消耗0.1molHCl，0.05 mol偏铝酸钠消耗0.05molHCl生成0.05molAl(OH)3沉淀，已知：碳酸氢根与偏铝酸根离子会反应，铝离子和碳酸氢根、碳酸根都会反应，剩余0.05molHCl与0.05 mol碳酸钠恰好反应生成0.05mol碳酸氢钠，则生成氢氧化铝物质的量为0.05mol。 题型08 化学计算中的常用方法 1．关系式法 当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系即“关系式”即可求解未知量。 例：把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清的石灰水中，求生成沉淀的量。 发生反应的化学方程式：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。 则关系式为3CO～3CO2～3CaCO3，即CO～CaCO3。 2．守恒法 化学反应中的守恒关系有：质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。 1中例子也可直接根据碳原子守恒得出CO～CaCO3。 3．差量法 根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”，如反应前后的质量差、物质的量差、气体体积差等。该差量的大小与反应物的有关量成正比。 例：对化学反应CuO＋H2Cu＋H2O中的固体物质作定量研究会发现，每80 g CuO发生反应，同时有64 g Cu生成，反应前后固体的质量差为16 g，此质量关系可表示为： CuO＋H2Cu＋H2O　固体质量差(Δm) 80 g 64 g 16 g 这个固体质量差(Δm)我们称之为“差量”。若取任意量的CuO与H2发生化学反应，参加反应的固体与生成的固体在质量上有定量关系：＝＝。 4．方程组法 当反应中出现多个未知量时，可列方程组求解未知量。 【典例8】（24-25高一上·天津·期末）用等体积的的溶液，可使相同体积的、、三种溶液中的完全沉淀，则三种硫酸盐的物质的量浓度之比为 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】用等体积的的溶液，得到相同，提供的相同，根据可知消耗的相同，则完全沉淀相同时需要、、三种溶液的物质的量之比为：，由于溶液的体积相同，根据，得到三种溶液的物质的量浓度之比=物质的量之比，也等于2：6：3，结合答案的4个选项可知，只有C答案符合。 故答案为：C。 【变式8-1】（天津市南开中学2024-2025学年高一上学期1月期末考试 化学试题）向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况下)的气体。所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，混合物中铁元素的质量分数为 A．81.4% B．77.8% C．68.6% D．无法计算 【答案】A 【详解】向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况下)的气体，最终生成FeCl2、H2O、H2。n(H2)==0.01mol，n(FeCl2)==0.05mol，依据氢元素守恒，生成H2O的物质的量为-0.01mol=0.04mol，混合物中所含氧元素的质量为0.04mol×16g/mol=0.64g，含Fe元素的质量为0.05mol×56g/mol=2.8g，则混合物中铁元素的质量分数为≈81.4%，故选A。 【变式8-2】（天津市天津市滨海新区天津市滨海新区塘沽第一中学2024-2025学年高一上学期11月期中化学试题）在的溶液中通入一定量的CO2，再向溶液中逐滴滴加稀盐酸至时开始产生气体，继续滴加稀盐酸到时，气体质量最大(假设CO2全部逸出)。溶液中产生CO2的质量与加入盐酸的质量如图所示。下列说法正确的是 A．AB发生的离子反应只有： B．B点溶液中溶质为 C．加入盐酸溶液的质量分数为 D．最初通入的CO2的质量为 【答案】C 【分析】200g8%的NaOH溶液中含有氢氧化钠16g，物质的量为0.4mol，根据图象，开始时无气体产生，滴加稀盐酸至150g时开始产生气体，则该阶段一定有反应Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl发生，继续滴加稀盐酸到200g时，气体质量最大，该阶段发生的反应为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O＋CO2↑，消耗的盐酸为50g，则原溶液中的Na2CO3最多消耗50g盐酸，而B点之前消耗150g盐酸，所以NaOH有剩余，与盐酸发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O，消耗150g-50g=100g盐酸，滴加盐酸前溶质为NaOH和Na2CO3； 【详解】A．根据分析可知原溶液中的Na2CO3消耗了50g盐酸，所以A、B段发生： OH-+H+= H2O、，A错误； B．根据分析可知B点前发生反应：NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，所以溶质为NaHCO3和NaCl，B错误； C．C点溶液中的溶质为NaCl，根据守恒关系，稀盐酸中HCl的物质的量=200g8%的NaOH溶液中含有氢氧化钠的物质的量=0.4mol，则HCl的质量为0.4mol×36.5g/mol，200g盐酸的质量分数为=7.3%，C正确； D．最终生成4.4g二氧化碳，根据碳元素守恒可知，最初通入的CO2的质量为4.4g，D错误； 综上所述答案为C。 【变式8-3】（天津市第五十五中学2024-2025学年高一上学期12月月考化学试题）将200g质量分数为7.3%的盐酸，加入14.4g由Na2O2、 Na2CO3、 NaOH组成的混合物中，充分反应后，继续加入一定质量的氢氧化钠，反应至溶液巧合呈中性，蒸发结晶，最终得到的固体质量为 A．8g B．15.5g C．11.7g D．23.4g 【答案】D 【详解】中性溶液溶质为NaCl，蒸发结晶得到固体为NaCl，根据氯离子守恒：n（NaCl）=n（HCl）==0.4mol，m（NaCl）=0.4mol×58.5g/mol=23.4g， 故选：D。 【点睛】解题关键是清楚反应过程明确最终固体成分，注意守恒思想的运用。 题型09 基于金属元素的工艺流程题 基于金属元素的工艺流程题 (1)要灵活应用元素守恒和物料转化思想 原料中的“核心元素”经多步转化最终“留存”于目标产物中，因此解题时要注意金属元素的变化过程。 (2)要做好知识和生产实际的密切联系 一是工艺流程中的大部分反应都源于教材，部分陌生反应的反应原理也是源于教材； 二是涉及实际工艺，因此要注意环境保护和资源的利用，最终废弃物尽可能少且无害，部分物质需要循环利用等。 (3)掌握工艺流程中常见的术语 如研磨、粉碎、浸出、酸溶、碱洗、燃烧等。 【典例9】（天津市第一中学2025-2026学年高一上学期10月月考化学试题）某学习小组用工业废渣(主要成分为Cu2S和CuO)制取氯化亚铜，其流程如图。已知：CuCl是一种白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在潮湿空气中易水解和被氧化。则下列说法错误的是 A．Cu2S在焙烧过程中还原剂和氧化剂的质量之比是2:5 B．得到CuCl沉淀的离子方程式为： C．检验CuCl是否洗涤干净的试剂可以是BaCl2溶液和盐酸 D．沉淀用乙醇洗涤的目的是除去CuCl表面的水分，防止其水解和被氧化 【答案】A 【分析】工业废渣焙烧，Cu2S与氧气反应转化为CuO、SO2，与溶液反应生成；CuO与盐酸反应生成，与、浓盐酸反应转化为过滤分离，洗涤、干燥，得到粉末。 【详解】A．Cu2S在焙烧过程发生的反应为，其中Cu元素由+1价升高为+2价、S元素由-2价升高为+4价，被氧化，还原剂为Cu2S，氧化剂为O2（O被还原由0价降低为-2价），还原剂与氧化剂物质的量之比为1:2，质量之比为，而非2:5，A错误； B．被还原为并与结合生成CuCl，被氧化为，离子方程式电荷、原子守恒，B正确； C．CuCl沉淀表面可能吸附，用BaCl2和盐酸检验洗涤液中是否含可判断沉淀是否洗净，C正确； D．乙醇能除去水分且CuCl不溶于乙醇，乙醇易挥发可快速干燥，可防止水解和氧化，D正确； 故选A。 【变式9-1】（天津市第二中学2024-2025学年高一上学期第一次日考考试化学试题）已知工业上制备氧缺位铁酸盐部分流程如图，该方法可实现硫、氮氧化合物的废气利用。下列有关说法错误的是 A．若与以个数比发生反应，则 B．与的反应要在无氧条件下进行 C．若使1个完全转化为，需失去个 D．的还原性强于 【答案】D 【详解】A．若与以个数比发生反应生成ZnFe2Ox和水，根据原子守恒可知，故A正确； B．ZnFe2O4与H2在300～500℃下反应生成ZnFe2Ox和水，在无氧条件下就可进行，故B正确； C．已知ZnFe2O4中Zn为+2价，Fe为+3价，中Zn为+2价，Fe为+（x-1）价，故使1个完全转化为，需失去2×[3-（x-1）]=（8-2x）电子，故C正确； D．与SO2、NO2反应生成ZnFe2O4，铁元素化合价升高，被氧化，作还原剂，所以的还原性弱于，故D错误； 故选：D。 【变式9-2】（天津市第五十五中学2024-2025学年高一上学期12月月考化学试题）将200g质量分数为7.3%的盐酸，加入14.4g由Na2O2、 Na2CO3、 NaOH组成的混合物中，充分反应后，继续加入一定质量的氢氧化钠，反应至溶液巧合呈中性，蒸发结晶，最终得到的固体质量为 A．8g B．15.5g C．11.7g D．23.4g 【答案】D 【详解】中性溶液溶质为NaCl，蒸发结晶得到固体为NaCl，根据氯离子守恒：n（NaCl）=n（HCl）==0.4mol，m（NaCl）=0.4mol×58.5g/mol=23.4g， 故选：D。 【点睛】解题关键是清楚反应过程明确最终固体成分，注意守恒思想的运用。 【变式9-3】（天津市第一中学2023-2024学年高一下学期阶段检测化学试题）工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3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可以是NaOH溶液，也可以是盐酸 B．反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3 C．图中所有转化反应都不是氧化还原反应 D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3 【答案】D 【分析】；铝土矿加入试剂X，氧化铝溶解，说明试剂X为氢氧化钠，沉淀为氧化铁。溶液为偏铝酸钠，过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠。据此回答。 【详解】A．从后面通入Y生成碳酸氢钠分析，Y 应为二氧化碳，则试剂X只能是NaOH溶液，不可以是盐酸，A错误； B．反应①过滤后所得沉淀为氧化铁不是氢氧化铁，B错误； C．氧化铝变成铝为氧化还原反应，C错误； D．反应②为偏铝酸钠和过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝，化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3，D正确； 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2 金属材料 题型01 合金及其性能 题型02 铁合金及其用途 题型03 铝及其重要化合物 题型04 铝合金及其用途 题型05 新型合金及其用途 题型06 物质的量在化学方程式计算中的应用 题型07 可溶性铝盐溶液中加碱的图像分析 题型08 化学计算中的常用方法 题型09 基于金属元素的工艺流程题 题型01 合金及其性能 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（属于混合物，熔合过程无新物质生成，仅物理变化）。 形成条件：各成分金属（或金属与非金属）的熔点、沸点差异较小，能在熔融状态下均匀混合。 核心性能（与纯金属对比的优势）： ①硬度更大：如纯铝硬度小，铝合金硬度远高于纯铝（原子排列方式改变，阻碍原子滑动）； ②熔点更低：如纯铁熔点 1538℃，生铁（铁合金）熔点约 1100℃~1200℃（便于铸造加工）； ③耐腐蚀性更强：如不锈钢（铁铬镍合金）比纯铁更耐锈蚀； ④机械性能更优：如韧性、强度更符合实际应用需求（如钛合金兼具高强度和低密度）。 注意：合金仍保留金属特性（如导电性、导热性、延展性），但性能可通过调整成分比例优化。 【典例1】（24-25高一上·天津河北·期末）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．储氢合金 B．青花瓷 C．航母钢甲板 D．钛合金耐压球壳 A．A B．B C．C D．D 【变式1-1】（天津市南开区2024-2025学年高一上学期1月期末考试 化学试题）合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列所用材料不属于合金的是 A．生铁铸造的下水井盖 B．硬铝制造的飞机外壳 C．聚乙烯制成的食品包装袋 D．不锈钢制造的地铁列车的车体 【变式1-2】（24-25高一上·天津河西·期末）下列有关金属和合金的说法错误的是 A．铁粉可用作食品包装袋中的干燥剂 B．硬铝合金密度小强度大，可用于制造飞机部件 C．合金与纯金属相比，结构发生变化 D．镧镍合金能吸收氢气，实现氢气的安全存储与运输 【变式1-3】（天津市静海区第一中学2024-2025学年高一上学期12月月考 化学试题）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 题型02 铁合金及其用途 1．铁合金的两大类型——生铁和钢 用量最大、用途最广的铁合金是 。 2．钢的分类 不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是 ，不易生锈，抗腐蚀能力强。 【典例2】（天津市河东区第一0二中学2024-2025学年高一上学期12月月考化学试题）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．我国使用最早的合金是钢 B．稀土金属可用于生产合金 C．生铁的含碳量为0.03%~2% D．合金的熔点一定比各成分金属的低 【变式2-1】（天津市耀华中学2023-2024学年高一下学期开学考试化学学科试题）“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．钢的硬度比纯铁大 C．生铁熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 【变式2-2】（天津市第一百中学2024-2025学年高一上学期过程性检测(2)考试 化学试卷）下列关于金属材料的说法中，正确的是 A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．铝制餐具不宜用来蒸煮酸性食物 C．铁的导电性比铜好 D．钢的含碳量比生铁的高 题型03 铝及其重要化合物 1．金属铝 存在 铝是地壳中含量 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，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较 ，质地柔软 化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋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 、 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＝ 2Al＋2OH－＋6H2O＝ 2．氧化铝 物理性质 色固体，难溶于水，硬度 ，熔点很 ，是优良 材料 化学性质 与酸反应 Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al2O3＋2NaOH+3H2O＝ Al2O3＋2OH－+3H2O＝ 用途 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 3．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 电离方程式 Al(OH)3 ( 式电离) 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＝ Al(OH)3＋OH－＝ 不稳定性 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 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 ；氢氧化铝碱性不强，可以用作胃酸中和剂 【典例3】（天津市南开中学2024-2025学年高-上学期1月期未考试 化学试题）金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一，下列各组物质的转化关系，不能均由一步反应实现的是 A． B． C． D． 【变式3-1】（天津市耀华中学2024-2025学年高一上学期1月期末学情调研 化学试题）工业上以铝土矿(主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下，下列叙述正确的是 A．反应①中试剂X是氢氧化钠溶液 B．试剂Y是，它与反应生成氢氧化铝 C．图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应 D．将X与Y试剂进行对换，最终可以达到相同结果 【变式3-2】（24-25高一上·天津·期末）下列物质中，既能和盐酸反应；又能和氢氧化钠溶液反应的物质是 A．氯化铁 B．碳酸钠 C．铁单质 D．氧化铝 【变式3-3】（24-25高一上·天津·期末）下列反应能发生且离子方程式书写正确的是 A．用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板： B．氧化铁溶于氢碘酸： C．绿矾（）处理酸性工业废水中的： D．铝片与氨水反应： 题型04 铝合金及其用途 铝合金：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。 【典例4】（天津市河东区2024-2025学年高一上学期1月期末考试 化学试题）2023年10月26日，神舟十七号载人飞船发射取得圆满成功，我国载人航天工程发射任务实现30战30捷。飞船的蒙皮使用了我国自主研制的超宽铝合金薄板。铝合金材料属于 A．金属材料 B．无机非金属材料 C．天然有机高分子材料 D．合成有机高分子材料 【变式4-1】（天津市滨海新区2024-2025学年高一上学期期末质量检测化学试题）铝合金大量用于飞机制造，是因为 A．Al的活泼性弱 B．常温下Al不与O2反应 C．Al的还原性弱 D．Al合金密度小，强度大 【变式4-2】（天津市宝坻区第一中学2024-2025学年高一上学期12月月考化学试题）化学与生活、环境和生产密切相关。下列说法错误的是 A．杭州亚运会火炬使用的铝合金具有硬度高、耐高温的特点 B．月球中的3He与地球上3H的具有相同的中子数 C．古蜀文明的代表——“青铜神树”的主要成分是金属材料 D．酱油中加入的铁强化剂，可有效预防缺铁性贫血 【变式4-3】（天津市和平区2024-2025学年高一上学期期末考试化学试题）一块的铁铝合金，加入一定量的稀硫酸后合金完全溶解，然后加至溶液中无存在，加热除去多余的。当加入溶液至沉淀量最多时，所得沉淀质量为。则该合金中铁的质量为 A． B． C． D． 题型05 新型合金及其用途 新型合金：用于贮氢的新型合金Ti­Fe合金和La­Ni合金；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。 【典例5】（天津市耀华中学滨城学校2024-2025学年高一上学期12月月考 化学试题）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H2，并与H2结合成金属氢化物的材料 B．具有实用价值的储氢合金在室温下吸、放氢的速率快 C．储氢合金NaAlH4中氢元素的化合价为-1价 D．储氢合金吸收H2的过程属于物理变化 【变式5-1】（天津市滨海新区田家炳中学2024-2025学年高一年级上学期12月月考化学试卷）下列有关合金的说法不正确的是 A．多数合金比单一金属有更大的硬度 B．多数合金比单一金属有更高的熔点 C．我国早在3000年前就使用合金 D．新型合金有记忆合金、储氢合金等 【变式5-2】（天津市第五中学2023-2024学年高一下学期7月期末考试化学试题）天问一号探测器成功着陆火星，“祝融号”火星车执行探测任务。下列相关说法不正确的是 A．火星陨石中中子数为10 B．火星大气中的和互为同分异构体 C．“天问一号”使用的新型镁锂合金属于金属材料 D．“祝融号”使用的太阳能电池能将光能转化为电能 【变式5-3】（天津市新华中学2023-2024学年高一上学期第二次月考化学试卷）下列有关说法不正确的是 A．电解熔融氯化钠制取金属钠时，钠离子被还原，氯离子被氧化 B．生铁、碳素钢、不锈钢等都属于铁的合金 C．新型储氢合金因具有较大空隙，通过物理吸附大量而广泛用于新能源汽车行业 D．合金中加入其他元素原子后，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大 题型06 物质的量在化学方程式计算中的应用 物质的量在化学方程式计算中六个基本步骤： 【典例6】（24-25高一上·天津·期末）已知：将通入适量溶液中，反应会放热，当温度升高后会发生如下反应：。则通入溶液的产物中可能有、、中的两种或三种，且的值与温度高低有关。当参与反应的时，下列说法错误的是 A．参加反应的物质的量为 B．与碱的反应中，既是氧化剂又是还原剂 C．改变温度，反应中转移电子的物质的量可能为amol D．若某温度下，反应后，则溶液中 【变式6-1】（天津市河北区2024-2025学年高一上学期1月期末考试 化学试题）相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生氢气的质量之比为 A． B． C． D． 【变式6-2】（24-25高一上·天津南开·期中）锑()在自然界一般以硫化物的形式存在。从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物，再用碳还原。相关化学方程式如下： ① ② 下列关于反应①、反应②的说法正确的是 A．反应①中的氧化剂是 B．反应②中被氧化 C．反应②说明高温下Sb的还原性比C强 D．每生成时，消耗的质量为24g 【变式6-3】（天津市第一百中学2024-2025学年高一上学期过程性检测(2)考试 化学试卷）向22.4g的Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5mol/L的硫酸溶液600mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3+，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为 A．4.8g B．6.4g C．2.4g D．1.6g 题型07 可溶性铝盐溶液中加碱的图像分析 1．向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 发生反应的离子方程式为OA段： ， AB段： 。 从图中不难看出，向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，若达不到最大沉淀量时，对应的氢氧化钠溶液的体积有两种情况：一是加入的氢氧化钠不足；二是加入的过量的氢氧化钠将生成的氢氧化铝溶解了一部分。 2．向铝盐溶液中滴入氨水 一水合氨是一种弱碱，氢氧化铝不会溶解在氨水中，向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶液，反应现象是相同的。 若向铝盐溶液中滴加氨水，离子方程式为 。 当n(Al3＋)∶n(NH3·H2O)＝ 时，产生最大沉淀量。 3．向AlCl3、MgCl2的酸性溶液中滴加NaOH溶液 反应的离子方程式依次为 OA段： ， AB段： ， ， BC段： 。 现象是开始滴加NaOH溶液时无沉淀生成，随着NaOH溶液的量增2加，沉淀的量也逐渐增加，直到沉淀量达到最大值，继续滴加NaOH溶液，氢氧化铝沉淀开始溶解，最后剩余的为氢氧化镁沉淀。 【典例7】（24-25高一上·天津南开·期末）将18g镁铝合金溶于250mL4mol/L硫酸溶液中充分反应，共产生VL(标准状况)气体，向反应后的溶液中逐滴滴加某浓度的氢氧化钠溶液至过量，产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液体积关系如下图所示(图像三个拐点分别标记为A、B、C)。下列说法错误的是 A．在标况下，镁铝合金溶于硫酸时一共产生 B．氢氧化钠溶液的浓度为4mol/L C．反应至B点时，所得溶液中溶质仅有一种 D．原合金中Mg的质量为7.2g 【变式7-1】下列选项描述与对应图像相符的是 A．图①为、混合溶液，各离子物质的量随氯气通入的变化图像，b代表的是 B．图②为新制饱和氯水在受到阳光直射时，广口瓶内的体积分数的变化曲线 C．图③为向KOH溶液中滴加溶液时，溶液导电能力的变化 D．图④为向溶液中滴加NaOH溶液时产生沉淀质量的变化图 【变式7-2】向含物质的量浓度均为的HCl和的混合溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液，若用轴表示产生沉淀的量，轴表示消耗NaOH溶液的体积。下列图像正确的是 A． B． C． D． 【变式7-3】将一定质量的Mg、Al合金投入100mL一定物质的量浓度的HCl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol/L的NaOH溶液至过量，生成的沉淀质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图所示。 (1)写出A-B段发生的离子反应方程式 。 (2)原合金中Mg、Al的质量；Mg 克、Al 克。 (3)HCl物质的量浓度为 mol/L。(已知相对原子质量Mg 24、Al 27) (4)将0.4gNaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是 (相对原子质量： 钠23  氧16  碳12  氢 1) (5)向含0.1mol 氢氧化钠、0.05 mol偏铝酸钠、0.05 mol碳酸钠溶液中逐滴加入1mol/LHCl溶液，若加入HCl溶液体积为200mL时，生成氢氧化铝物质的量为 mol(精确到小数点后两位)(已知：碳酸氢根与偏铝酸根离子会反应，铝离子和碳酸氢根、碳酸根都会反应)。 题型08 化学计算中的常用方法 1．关系式法 当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系即“关系式”即可求解未知量。 例：把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清的石灰水中，求生成沉淀的量。 发生反应的化学方程式：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。 则关系式为3CO～3CO2～3CaCO3，即CO～CaCO3。 2．守恒法 化学反应中的守恒关系有：质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。 1中例子也可直接根据碳原子守恒得出CO～CaCO3。 3．差量法 根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”，如反应前后的质量差、物质的量差、气体体积差等。该差量的大小与反应物的有关量成正比。 例：对化学反应CuO＋H2Cu＋H2O中的固体物质作定量研究会发现，每80 g CuO发生反应，同时有64 g Cu生成，反应前后固体的质量差为16 g，此质量关系可表示为： CuO＋H2Cu＋H2O　固体质量差(Δm) 80 g 64 g 16 g 这个固体质量差(Δm)我们称之为“差量”。若取任意量的CuO与H2发生化学反应，参加反应的固体与生成的固体在质量上有定量关系：＝＝。 4．方程组法 当反应中出现多个未知量时，可列方程组求解未知量。 【典例8】（24-25高一上·天津·期末）用等体积的的溶液，可使相同体积的、、三种溶液中的完全沉淀，则三种硫酸盐的物质的量浓度之比为 A． B． C． D． 【变式8-1】（天津市南开中学2024-2025学年高一上学期1月期末考试 化学试题）向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况下)的气体。所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，混合物中铁元素的质量分数为 A．81.4% B．77.8% C．68.6% D．无法计算 【变式8-2】（天津市天津市滨海新区天津市滨海新区塘沽第一中学2024-2025学年高一上学期11月期中化学试题）在的溶液中通入一定量的CO2，再向溶液中逐滴滴加稀盐酸至时开始产生气体，继续滴加稀盐酸到时，气体质量最大(假设CO2全部逸出)。溶液中产生CO2的质量与加入盐酸的质量如图所示。下列说法正确的是 A．AB发生的离子反应只有： B．B点溶液中溶质为 C．加入盐酸溶液的质量分数为 D．最初通入的CO2的质量为 【变式8-3】（天津市第五十五中学2024-2025学年高一上学期12月月考化学试题）将200g质量分数为7.3%的盐酸，加入14.4g由Na2O2、 Na2CO3、 NaOH组成的混合物中，充分反应后，继续加入一定质量的氢氧化钠，反应至溶液巧合呈中性，蒸发结晶，最终得到的固体质量为 A．8g B．15.5g C．11.7g D．23.4g 题型09 基于金属元素的工艺流程题 基于金属元素的工艺流程题 (1)要灵活应用元素守恒和物料转化思想 原料中的“核心元素”经多步转化最终“留存”于目标产物中，因此解题时要注意金属元素的变化过程。 (2)要做好知识和生产实际的密切联系 一是工艺流程中的大部分反应都源于教材，部分陌生反应的反应原理也是源于教材； 二是涉及实际工艺，因此要注意环境保护和资源的利用，最终废弃物尽可能少且无害，部分物质需要循环利用等。 (3)掌握工艺流程中常见的术语 如研磨、粉碎、浸出、酸溶、碱洗、燃烧等。 【典例9】（天津市第一中学2025-2026学年高一上学期10月月考化学试题）某学习小组用工业废渣(主要成分为Cu2S和CuO)制取氯化亚铜，其流程如图。已知：CuCl是一种白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在潮湿空气中易水解和被氧化。则下列说法错误的是 A．Cu2S在焙烧过程中还原剂和氧化剂的质量之比是2:5 B．得到CuCl沉淀的离子方程式为： C．检验CuCl是否洗涤干净的试剂可以是BaCl2溶液和盐酸 D．沉淀用乙醇洗涤的目的是除去CuCl表面的水分，防止其水解和被氧化 【变式9-1】（天津市第二中学2024-2025学年高一上学期第一次日考考试化学试题）已知工业上制备氧缺位铁酸盐部分流程如图，该方法可实现硫、氮氧化合物的废气利用。下列有关说法错误的是 A．若与以个数比发生反应，则 B．与的反应要在无氧条件下进行 C．若使1个完全转化为，需失去个 D．的还原性强于 【变式9-2】（天津市第五十五中学2024-2025学年高一上学期12月月考化学试题）将200g质量分数为7.3%的盐酸，加入14.4g由Na2O2、 Na2CO3、 NaOH组成的混合物中，充分反应后，继续加入一定质量的氢氧化钠，反应至溶液巧合呈中性，蒸发结晶，最终得到的固体质量为 A．8g B．15.5g C．11.7g D．23.4g 【变式9-3】（天津市第一中学2023-2024学年高一下学期阶段检测化学试题）工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3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可以是NaOH溶液，也可以是盐酸 B．反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3 C．图中所有转化反应都不是氧化还原反应 D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $