2026年中考化学一轮专题教学素材：易拉罐中的硬铝

【教学素材】 易拉罐中的硬铝 湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师） 【知识链接】硬铝是指铝合金中以Cu为主要合金元素的（含2.2～4.9%Cu、0.2～1.8%Mg、0.3～0.9%Mn、少量的硅，其余部分是铝）一类铝合金。硬铝有良好的机械性能，强度大，又便于加工，而且 密度小，可作轻型结构材料，可用于火箭、飞机和轮船等制造业。 ‌ 同步训练设计 1．铝和铝合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是（ ） A．铝合金的熔点比纯铝高 B．铝合金的硬度比纯铝小 C．铝合金是一种混合物 D．铝合金是用量最大、用途最广的合金 2．硬铝常用于制造火箭、飞机的外壳，铝元素的相关信息如图所示，下列说法正确的是（ ） A．铝元素的相对原子质量为13 B．Al2O3中Al为＋2价 C．硬铝的强度和硬度比铝的大 D．铝是地壳中含量最多的元素 3．硬铝常用于制造火箭、飞机的外壳。如图是铝在元素周期表中的相关信息及原子结构示意图，下列有关说法正确的是（　　） A．铝元素属于非金属元素 B．铝原子的质子数为27 C．铝的相对原子质量为26.98 D．铝原子容易得到电子 4．人类社会发展离不开金属材料。如图是某硬铝的主要成分。 （1）硬铝属于     （填“合金”或“纯金属”）。 （2）将适量硬铝（已砂纸打磨处理）放入足量稀硫酸中，观察到的现象为                ，反应的化学方程式有                。 （3）将足量硬铝粉末放入硝酸银溶液中，充分反应后，溶液出现蓝色，出现蓝色的原因是                。 5．生活中的金属 （1）铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。 ①请用化学方法证明：罐体的金属材料是铝合金而不是纯铝（提供药品：已打磨的罐体金属片，其他仪器、药品自选）。你的方案及预期现象是 。 ②合金与纯金属相比较，性质存在差异。对比分析图1，从微观角度解释原因 （答两条）。 ③合金中元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图2分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 （填“＞”“＜”或“＝”）罐体中铜元素的含量。 ④为比较铝、铜、锌的金属活动性，进行下图实验，则a、b、c可以选用的物质是 。 （2）航天中的金属 中国航天事业的成就令世界瞩目，火箭是航天飞行器的运载工具。 ①运载火箭外壳材料也为铝合金。铝合金做外壳材料，具备的优良性能是 （答一条）。 ②运载火箭固体推进剂的主要组分为高氯酸铵和铝粉。其中高氯酸铵（NH4ClO4）是供氧剂，氯元素的化合价是 。铝粉燃烧的化学方程式 ，反应过程中能量转化形式是 。 6．人类社会发展离不开金属材料，铝合金是工业中应用最广泛的金属材料之一。 （1）硬铝是一种铝合金，纯铝的熔点   （填“高”或“低”）于硬铝。 （2）硬铝中主要含铝、镁、铜。将适量硬铝（已用砂纸打磨处理）放入足量稀硫酸（不考虑杂质与硫酸反应）中，反应的化学方程式有   、 。 （3）将足量硬铝粉末放入硝酸银溶液中，充分反应后，溶液出现蓝色，写出此时溶液中所含的阳离子： 。 （4）Mg的活动性大于Al,请设计实验方案验证  （写出具体的操作和现象）。 （5）铝硅合金（含Al、Cu、Si）具有铸造性能好等优点。为测定某铝硅合金中铝的质量分数，某同学将5.6克该合金放入足量的硫酸铜溶液中，充分反应后，过滤出固体物质，干燥后称量为12.5g。则该硬铝样品中铝的质量分数为   （结果保留一位小数）。 7．金属易拉罐是常用的包装材料，化学兴趣小组的同学收集了某种易拉罐，就其组成和结构展开了项目学习的探究之旅。 任务一：了解金属易拉罐的材料 【调查咨询】目前市场上常见的金属易拉罐主要有铝制和铁制两种。 【合作交流】（1）小组同学利用物理方法确定这种易拉罐为铝制品，这种方法是 。 任务二：探究易拉罐为纯铝还是铝合金 【观察比较】 （2）取相同形状和厚度的纯铝片和罐体相互刻画，比较硬度。观察到 ，说明易拉罐材质为铝合金。 【提出问题】为什么铝合金比纯铝硬度大？ 【分析解答】（3）下图是纯金属与合金的结构比较，纯金属内加入合金元素，硬度变大的原因是 。 任务三：探究易拉罐的成分 【查阅资料】①铝制易拉罐主要以铝铁合金和铝镁合金为主。 ②铝能与氢氧化钠溶液反应生成氢气，镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。 【进行实验】（4）取打磨后的易拉罐样品进行如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量样品于烧杯中，加入足量 溶液，充分反应后过滤 固体表面有大量气泡产生，过滤后得到黑色固体粉末 易拉罐含铝 ②向①得到的黑色固体粉末中滴加稀盐酸 。 易拉罐含铁 【实验结论】易拉罐为铝铁合金 【反思评价】（5）步骤②中发生反应的化学方程式为 。 （6）制造易拉罐用铝合金而不用纯铝的原因是 。 任务四：调查废旧易拉罐的回收利用 【实地调查】回收的易拉罐经粉碎、熔炼等处理工艺制成再生铝锭，可继续作为制造易拉罐的材料和用于其他工业生产。 【交流分享】（7）回收利用易拉罐不仅能保护金属资源，还可以 。 8．物尽其用——金属之“铝” 社会发展离不开金属，生产生活中铁、铝及其合金制品随处可见。 （1）铝制易拉罐（如图1） 某品牌碳酸饮料的易拉罐是由铝合金制成的，内壁附着一层有机薄膜。该铝合金中铝的含量约为97%，还含有镁、锰、铁、铟（In）等。 ①将易拉罐剪成条状，打磨后与纯铝片相互刻划，发现纯铝片表面有划痕，说明 。 ②请你推测组成有机薄膜的物质具有的性质： 　、　 　（写两条即可）。 ③“是否应该停止使用铝制易拉罐”是当前的一个社会性科学议题。有同学认为应该停止使用铝制易拉罐，理由可能 　 　（写一条即可）；也有同学支持继续使用铝制易拉罐，请你结合铝的性质阐述理由 　 　、　 　（写两条即可）。 ④生活垃圾要分类投放，可与废弃易拉罐作为同一类投放的是 　 （填字母序号）。 A．废旧电池 B．废弃口罩 C．厨余垃圾 D．废旧铁锅 （2）储氢材料：储氢材料的研发是氢能源技术的关键之一。金属铝可用作储氢材料，储氢后生成氢化铝（AlH3），其中氢元素的化合价为 　 ；释氢原理为氢化铝与水反应释放氢气，同时生成氢氧化铝，其反应的化学方程式为 　 　。 （3）制备铝：工业上常用电解氧化铝的方法制备金属铝，反应的化学方程式为 　 　。 （4）铝合金中的铟（In）：如图2为铝、铟的原子结构示意图。某同学推测金属铟与铝的化学性质相似，理由是 。实验证明，铟可以与稀盐酸反应，其反应的化学方程式为 　 。 参考答案 1～3．C、C、C。 4．（1）合金；（2）固体部分溶解，产生气泡；Mg＋H2SO4＝MgSO4＋H2↑，2Al＋3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2↑；（3）铜和硝酸银反应生成硝酸铜，硝酸铜溶于水得到蓝色溶液。 5．（1）①将已打磨的罐体金属片，剪成小碎片，取少量小碎片于试管中，加入足量稀盐酸并加热，使之充分反应，最终在试管底部残留少于固体物质；②原子的排列方式不同、物质的原子构成种类不同；③＞；④铝、硫酸锌溶液、铜；（2）强度高（或密度小、耐腐蚀）； ②＋7；②4Al＋3O2 ( 点燃 ) 2Al2O3；化学能转化为动能。 6．（1）B；（2）Mg＋H2SO4＝MgSO4＋H2↑，2Al＋3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2↑；（3）Mg2＋、Al3＋、Cu2＋；（4）在相同的试管中放入打磨后相同形状、大小的镁条、铝条，同时加入相同浓度等质量的稀盐酸，观察气体产生的速率，镁比铝产生气体的速率更快（合理即可）；（5）48.2%。 7．（1）用磁铁吸引，不能被吸引，则易拉罐是铝制；（2）罐体能在纯铝片上留下划痕；（3）合金内部原子大小不同，原子层之间相对滑动困难，导致不易变形，硬度较大；（4）氢氧化钠/NaOH；产生气泡，溶液变为浅绿色；Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑；（6）一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度（铝合金的硬度大于纯铝）；（7）减少环境污染。 8．（1）①铝合金的硬度大于纯铝的硬度；②不与酸反应；无毒（合理即可）；③浪费金属资源（合理即可）；铝的密度小；具有良好的延展性（合理即可）；④D；（2）﹣1；AlH3＋3H2O＝Al（OH）3＋3H2↑；（3）2Al2O34Al＋3O2↑；（4）原子的最外层电子数相同；2In＋6HCl＝2InCl2＋3H2↑。 学科网（北京）股份有限公司 $