4.2 金属材料-【高考零起点】2026年新高考化学总复习（艺考）

零起点·化学 第二节 知识梳理 一、金属的概念和合金的性能 1.金属材料包括纯金属和合金，日常 使用的金属材料，大多数属于合金。 2.纯金属内加入其他元素形成合金 后，结构会发生变化，使其性能与纯金属有 很大差异。如常见的一些合金的硬度比其 成分金属大，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，使原子之间的 相对滑动变得困难，导致合金硬度大。 3.合金的性能可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 调节。 二、铁合金 1.生铁和钢是含碳量不同的两种铁 3.A1和AL,03的化学性质 与酸反应 AI 2Al+6HCI —2AlCL3+3H2↑ A1203 AL203+6HC1—2A1CL3+3H20 【注意】AL,0,是两性氧化物，既能与酸 反应，又能与碱反应。 巩固练习 1.下列说法错误的是 A.合金的机械强度比各成分金属的小 B.合金中可能包含非金属元素 30 金属材料 合金。 类别 含碳量 性能 生铁 2%~4.3% 硬度高，韧性差 铁合金 钢 0.03%～2% 硬度低、韧性好 2.钢是用量最大、用途最广的合金。 不锈钢是最常见的合金钢，它的合金元素 主要是铬(C)和镍(Ni)。不锈钢有很强的 抗腐蚀能力，不容易生锈。 三、铝 1.铝是地壳中含量最多的元素，在常 温下能与空气中的氧气发生反应，生成一 层致密的氧化铝薄膜。 4A1+302=2A1203 2.纯铝的硬度和强度较小，不适合制 造机器零件等。向铝中加入少量合金元 素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可 制成铝合金。 与碱反应 2Al+2NaOH+6H20-2Na[Al(OH)]+3H2 1 Al203+2Na0H+3H20 -2Na[Al(OH)] C.目前用量最大、用途最广的合金是 铁合金 D.生铁的含碳量高于钢 2.铝广泛应用于电气工业、飞机制造 等行业。铝在空气中能稳定存在的原因是 ( A.化学性质稳定 B.还原性很强 C.不与02反应 D.易与O,形成致密的氧化膜 3.下列说法正确的是 A.AL0,难溶于水，不跟水反应，所以 它不是A1(OH),对应的氧化物 B.因为AL,0,是金属氧化物，所以它是 碱性氧化物 C.AL203属于两性氧化物 D.AL203能与所有的酸、碱溶液反应 4.下列物质中，常温下既能与Na0H 溶液反应，又能与盐酸反应的是 () A.C02 B.Al2O3 C.Mgo D.Fe2O3 5.下列离子方程式书写正确的是 () A.用FeCL3溶液腐蚀铜电路板：Cu+ Fe3+—Cu2+Fe2+ B.室温下用稀NaOH溶液吸收CL2: CL2+20H=C10°+C1+H20 C.Na,02在呼吸面具中作为氧气来源： 203+2C02=2C0号+02 D.用铝粉和NaOH疏通管道：2Al+ 20H+4H20=2[A1(0H)4]+H2↑ 第四章铁金属元素 6.下列离子方程式书写正确的是 A.向氯化铝溶液中滴加氨水：A3++ 30H=A1(OH)3↓ B.向Fe2(S04)3溶液中加人过量铁 粉：Fe3+Fe=2Fe2+ C.过氧化钠投入水中：Na202+2H,0 =02↑+20H+2Na+ D.盐酸与碳酸钙反应：CaC03+2H =Ca2++C02↑+H20 7.等质量的两份铝分别与足量稀硫酸 和足量NaOH溶液反应，若消耗的两溶液的 体积相等，则两溶液的物质的量浓度之比为 () A.3:2 B.2:3 C.1:1 D.1:2 8.向500mL氢氧化钠溶液中投入 10.8g铝，二者恰好完全反应，计算回答下 列问题： (1)参加反应的铝的物质的量是 mo。 (2)分别求氧氧化钠溶液的物质的量 浓度和在标准状况下反应生成氢气的体积 (请写出计算过程)。 31物的化学式是Fe04o (3)Y是Fe(OH)2,与空气接触易被氧化，反应的化 学方程式是4Fe(0H)2+02+2H204Fe(0H)3。 (4)因为Fe2+为中间价态，既可以被氧化成Fe3+,又 可以被还原成Fe,所以Fe2+既有还原性又有氧化性；Fe2+ 做氧化剂的离子方程式：Fe2++Mg一Fe+Mg2(Al、Zn 等)。 (5)FeCl2溶液在空气中易变质为FeCl3溶液，Fe3+遇 到KSCN溶液，溶液变为红色，故选B;要除去FeCl2溶液 中混有的少量Cl?,宜采用的方法是加入过量的铁粉， 充分反应后过滤。 (6)①根据化合价代数和为零知，图中，a为+6；②该 反应中氧化剂是Cl0°，还原剂是Fe3+,则氧化剂与还原剂 的物质的量之比是3：2。 第二节金属材料 1.A[解析]合金的机械强度通常比各成分金属 大，A错误：合金中可能包含非金属元素，如Si元素常存 在于铝合金中，B正确：用量最大、用途最广的合金是钢， 属于铁合金，C正确；生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含 碳量为0.03%~2%，生铁的含碳量高于钢，D正确。 2D[解析]铝在空气中稳定存在的原因是在常温 下Al与氧气反应，铝表面能形成致密的氧化膜，故答案 为D。 3.C[解析]A1203虽然难溶于水，不与水反应，但 Al203和A1(OH)3中A1元素的化合价相同，A1203是 A1(OH)3对应的氧化物，故A错误；AL2O3属于两性氧化 物，故B错误、C正确；AL20?属于两性氧化物，与强酸、强 碱反应，但不与弱酸、弱碱反应，故D错误。 4.B[解析]二氧化碳是酸性氧化物，能与氢氧化钠 溶液反应生成碳酸钠和水，但不能与盐酸反应，故A错 误：氧化铝是两性氧化物，能与盐酸反应生成氯化铝和 水，能与氢氧化钠溶液反应生成Na[A1(OH)4]和水，故 B正确：氧化镁是碱性氧化物，能与盐酸反应生成氯化镁 和水，但不能与氢氧化钠溶液反应，故C错误：氧化铁是 碱性氧化物，能与盐酸反应生成氯化铁和水，但不能与氢 氧化钠溶液反应，故D错误。 5.B[解析]反应中电荷不守恒，应该为Cu+2Fe3+ 一Cu2++2Fe2+,A错误；稀NaOH溶液吸收Cl2生成 氣化钠和次氣酸钠：CL2+20H一Cl0+CI+H20, B正确；Na202在反应中不能拆，反应为固体和气体的反 应，2Na202+2C02一2Na2C03+02,C错误；反应中原 子不守恒，应该为2Al+20H+6H,0=2 [Al(OH)4]°+3H2↑，D错误。 6.D[解析]向氯化铝溶液中滴加氨水生成氢氧化 铝沉淀和氯化铵，反应的离子方程式为A13++3NH3· H20一A1(0H)3↓+3NH,故A错误；向Fe2(S04)3 溶液中加入过量铁粉，Fe3+被Fe还原为Fe2+,离子方程式 为2Fe3++Fe一3Fe2+,B错误；过氧化钠投入水中生 成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为2Na202+2H20 一02↑+40H+4Na,故C错误；盐酸与碳酸钙反 应生成氯化钙、二氧化碳和水，离子方程式为CaC03+ 2H一Ca2++C02↑+H20,D正确。 7.A[解析]等质量的铝粉，分别与足量等体积的氢 氧化钠溶液和硫酸恰好完全反应，说明参加反应的铝的 物质的量相等；由2Al+2NaOH+6H,0一2Na[Al (0H)4]+3H2↑、2A1+3H2S04=Al2(S04)3+3H2↑可 知，当参加反应的铝的物质的量相等时，放出氢气的体积 相等，n(NaOH):n(H2S04)=2:3,由于氢氧化钠溶液和 稀硫酸体积相同，故c(H2S0,):c(Na0H)=3:2。 8.(1)0.4 (2)0.8mol/L;13.44L 【详解】(1)10.8g铝恰好完全反应，物质的量是n= m -10.8g=0.4m0l; M=27g/mol (2)A1与氢氧化钠溶液反应方程式为2A1+2NaOH+ 6H20=2Na[A1(0H)4]+3H2↑，可得 2Al 2NaOH 6H20=2Na[Al(OH)]+3H2 2mol 2mol 3×22.4L 0.4mol n(NaOH) V(H2) n(Na0H)=n(Al)=0.4mol,氧氧化钠溶液的物质的 多凉定c=行：0肥：08aL:指凉饮说下反应 生成氢气的体积13.44L。 第五章物质结构元素周期律 第一节元素周期表元素周期律 1.D[解析]在Ag中，47表示质子数，也是原子 序数，108表示质量数，中子数为61，A、B、C均正确；元素 周期表有18列，第四周期最后一个元素氩(Kr)的原子序 数为36，第五周期最后一个元素氙(X)的原子序数为 54,所以Ag位于第四周期，第11列(47-36所得)，为第 B族，不是第Ⅷ族，故D错误。 2D[解析]核素的种类和原子的种类都由质子数 和中子数决定，只是核素不包含电子结构而已，所以二者 种类相同，C正确；同位素是指同一元素不同中子原子的 互称，核素包含所有元素的原子，所以核素不是同位素的 别称，D错误。 3.D[解析]原子核外第n层最多能容纳的电子数