衔接点18 金属材料（讲义）化学初升高衔接

衔接点18 金属材料 初中视角 高中展望 了解合金分概念和特性。 1．能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能； 2．掌握合金的组成和性能； 3．通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。 考点对接 回顾初中 一、金属材料 1．金属材料包括：纯金属和合金。 2．人类社会使用金属材料的历史：青铜器时代→铁器时代→铝的利用→钛的利用 人类最早使用的金属是铜，目前人类使用量最大的三种金属分别是铁、铝、铜。 3．金属的物理性质及用途 不同的金属在导电性、导热性、熔点、密度、硬度等物理性质方面差别也较大。 二、合金 1．概念：在金属中加热熔合某些金属或非金属,制得的具有金属特征的混合物。 2．优良性能：(1)机械加工与抗腐蚀性能更好；(2)比组成它们的纯金属强度和硬度更大,熔点更低。 3．几种重要的合金 (1)生铁和钢。生铁和钢都是铁的合金,它们的含碳量不同,前者为2%~4.3,后者为0.03%~2%。 (2)钛合金。钛和钛合金具有熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、与人体具有很好的“相容性”等特点,且有优良的抗腐蚀性能。 (3)其他合金 合金 主要成分 主要性能 主要用途 黄铜 Cu、Zn 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品 青铜 Cu、Sn 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 轴承、齿轮等机械零件 白铜 Cu、Ni 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、代替银作饰品 焊锡 Sn、Pb 熔点低 焊接金属 硬铝 Al、Cu、Mg、Si 强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等 18K黄金 Au、Ag、Cu 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件 4．深入了解合金 (1)合金是金属与金属或非金属的混合物，至少含有一种金属，但不一定全部是金属组成的。 (2)合金形成过程中，几种成分是熔合在一起的，发生的是物理变化，不是化学变化。 (3)合金具有金属特征，如导电性、导热性、延展性等。 (4)合金中各成分保持其各自的性质。 (5)合金中一定有金属存在,但不一定都是金属与金属熔合而成,还有可能是金属与非金属,例如：生铁、 钢就是铁的合金,其中含有碳元素。 (6)合金中各成分是均匀熔合在一起的,在金属表面镀上一层其他金属,不属于合金。 衔接高中 知识点01 合金 1．金属材料：包括纯金属和它们的合金。 2．合金：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。 3．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。 4．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。 5．几种常见的合金 (1)铁合金：钢是用量最大，用途最广的合金。 (2)铝合金 (3)铜合金 易错警示 (1)常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体。 (2)合金的物理性质相比于成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。 (3)并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。 (4)合金一定是混合物，没有固定的熔点 知识点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 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。 易错警示 (1)混淆“含碳量”的数值范围。认为生铁含碳量“高于钢”，但记错具体数值(如生铁含碳量＜2%、钢含碳量＞2%)。 (2)误判“硬度、韧性”的强弱关系。生铁因含碳量高，内部形成大量脆性渗碳体(Fe3C)，导致韧性差；钢的含碳量适中，碳以固溶体或细小碳化物存在，韧性与硬度兼顾。 知识点03 铝 1．铝的结构和存在形式 铝原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。自然界中的铝全部以化合态存在。 2．铝的物理性质及用途 物理 性质 状态 色泽 密度 熔点 沸点 硬度 导电、导热性 延展性 固态 银白色 2.7 g·cm－3 660.4℃ 2 467℃ 较软 很好 良好 用途 纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等 3．铝的化学性质 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↑ 4．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 易错警示 (1)活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不仅能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现出特殊性：2Al＋2OH－＋6H2O===2 [Al(OH)4]-＋3H2↑。 (2)常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 (3)铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，原因是氯化钠溶液中的氯离子会破坏氧化膜的结构。 (4)铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。 知识点04 氧化铝和氢氧化铝 化合物 氧化铝(Al2O3) 氢氧化铝[Al(OH)3] 物理性质 白色固体，难溶于水，具有很高的熔点 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 Al2O3+6H+==Al3++3H2O Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O 与碱反应 Al2O3+2OH-+3H2O==2[Al(OH)4]- Al(OH)3+OH-==[Al(OH)4]- 加热 不反应 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 制备方法 Al(OH)3加热分解： 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 1. 向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式： Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+； 1. 向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式： AlO+CO2+2H2O==Al(OH)3↓+HCO3-； 1. NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合，离子方程式： 3 AlO+Al3++6H2O==4Al(OH)3↓ 主要用途 做耐火材料、冶炼铝的原料 制药、净水 易错警示 Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 知识点05 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。 易错警示 (1)镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。 我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。 (2)稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。 (3)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。 题型01 合金 1．(2025·吉林学业水平考试)下列物质中，不属于合金的是( ) A．碳素钢 B．硬铝 C．青铜 D．水银 【答案】D 【解析】A项，碳素钢是铁碳合金，故不选A；B项，硬铝是铝合金，故不选B；C项，青铜是铜锡合金，故不选C；D项，水银是纯净物，属于金属单质，不是合金，故选D；选D。 2．(2025·湖南学业水平考试)目前世界上用量最大，用途最广的合金是( ) A．钛合金 B．铁合金 C．镁合金 D．铜合金 【答案】B 【解析】目前世界上用量最大、用途最广的合金是铁合金，包括生铁和钢等，故选B。 3．人类最早使用的合金是( ) A．铜合金 B．铁合金 C．铝合金 D．镁合金 【答案】A 【解析】由于铜的活动性比较弱，以单质形成存在的比较多，所以人类历史上使用最早的合金是铜合金。故A符合题意，B、C、D不符合题意。故选A。 4．只含有下列成分的物质一定不是合金的是(　　) A．Fe、C B．Cu、Zn C．Al、Cu D．C、Si 【答案】D 【解析】合金必须要含有金属，是两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合在一起所形成的具有金属特性的物质。 5．(2024·广东学业水平考试)“奋斗者”号在马里亚纳海沟创造了中国载人深潜纪录，其载人潜水器球舱主要由钛合金制成。下列钛合金的性质与其在球舱上的应用无关的是( ) A．高硬度 B．强韧性 C．耐腐蚀性 D．耐紫外线辐射 【答案】D 【解析】A项，高硬度是钛合金的重要特性，能承受深海高压，确保球舱结构稳定，A正确；B项，强韧性使钛合金在高压下不易断裂，保障球舱安全，B正确；C项，耐腐蚀性可抵御海水长期侵蚀，延长球舱使用寿命，C正确；D项，深海无紫外线辐射，耐紫外线与此应用无关，D错误；故选D。 6．(2025·北京学业水平考试真题卷)故宫博物院文物丰富。下列文物涉及的材料中，主要成分属于金属材料的是( ) A．鎏金铜缸 B．官窑瓷器 C．寿山石玉玺 D．木质斗拱 【答案】A 【解析】A项，主体为铜合金，表层鎏金是金属金，主要成分都属于金属材料，A符合题意；B项，瓷器属于陶瓷，主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，B不符合题意；C项，寿山石是天然硅酸盐矿物，属于无机非金属材料，C不符合题意；D项，木材的主要成分为纤维素，属于天然有机材料，D不符合题意；故选A。 7．(2026·甘肃白银高一月考)合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。下列不属于合金的是( ) A．黄铜螺丝 B．纯铜导线 C．碳钢管材 D．硬铝 【答案】B 【解析】A项，黄铜是铜锌合金，A错误；B项，纯铜为纯净物，不是混合物，不是合金，B正确；C项，碳钢是铁与碳的合金，C错误；D项，硬铝是铝的合金，D错误；故选B。 8．东汉晚期的青铜奔马(马超龙雀)充分体现了我国光辉灿烂的古代科技，已成为我国的旅游标志。下列说法错误的是(　　) A．青铜是我国使用最早的合金，含铜、锡、铅等元素 B．青铜的机械性能优良，硬度和熔点均高于纯铜 C．铜器皿表面的铜绿可用食醋擦洗 D．“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应 【答案】B 【解析】A项，铜活泼性较弱，易冶炼，铜是最早应用的金属，青铜是我国使用最早的合金、含铜、锡、铅等元素，正确；B项，合金硬度高于成分金属，熔点低于成分金属，错误；C项，铜绿为碱式碳酸铜，能够与醋酸反应生成可溶性物质，所以铜器皿表面的铜绿可用食醋擦洗，正确；D项，铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，则“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应，正确。 题型02 铁合金 1．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。 2．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。 3．(2024·湖南学业水平考试)钢是用量最大、用途最广的合金。钢中含量最高的元素是( ) A．铁 B．碳 C．硅 D．锰 【答案】A 【解析】钢是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称，其含量最高的元素是铁，故选A。 4．港珠澳大桥的建成创下多项世界之最，其中仅大桥主梁使用的钢材42万吨。下列材料中不属于铁合金的是( ) A．生铁 B．铁锈 C．不锈钢 D．铁锰合金 【答案】B 【解析】A项，生铁属于铁合金，A不选；B项，铁锈的主要成分是氧化铁，不是铁合金，B选；C项，不锈钢属于铁合金，C不选；D项，铁锰合金属于铁合金，D不选；故选B。 5．纯铁的熔点为1 535 ℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1 200 ℃左右就熔化了，这是因为(　　) A．铁的纯度越高，熔点越低 B．合金的熔点一般比其成分金属的熔点低 C．因为形成了铁碳合金，所以熔点变高 D．在高炉内熔化的过程中发生了化学反应 【答案】B 【解析】多数合金的熔点比其各成分金属的熔点低。 6．(2026·天津西青高一期末)北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是( ) A．合金中可以含有非金属元素 B．纯铁比生铁的硬度大 C．生锈的钢铁制品可以用来炼铁 D．合金的熔点一般比其组成金属更低 【答案】B 【解析】A项，合金中可以含有非金属元素，如钢中含有碳元素，A正确；B项，合金的硬度比纯金属硬度大，则纯铁比生铁的硬度小，B错误；C项，生锈的钢铁制品可通过回收冶炼重新用于炼铁，C正确；D项，合金的熔点一般比其组成金属更低，如焊锡熔点低于锡和铅，D正确；故选B。 7．(2026·甘肃兰州高一月考)《天工开物·五金》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是( ) A．生铁和纯铁相比，硬度更大 B．熟铁和纯铁相比，熔点更低 C．炒铁是为了提高铁水中的碳含量 D．生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差 【答案】C 【解析】A项，生铁和纯铁相比，含碳量高，硬度更大，故A正确；B项，熟铁为合金，其熔点低于组分熔点，因此熟铁和纯铁相比，熔点更低，故B正确；C项，炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C不正确；D项，熟铁比生铁质地更软，且延展性好，生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差，故D正确；故选C。 8．“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项，钢是含碳量低的铁合金， A正确；B项，钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，B正确；C项，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，C错误；D项，赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，D正确；故选C。 题型03 铝 1．(2025·湖南学业水平考试)不同元素在地壳中的含量不相同，下列金属元素在地壳中含量最多的是( ) A．Al B．Fe C．Cu D．Na 【答案】A 【解析】地壳中元素含量由多到少依次为O、Si、Al、Fe…，其中Al是含量最多的金属元素，故答案选A。 2．高精尖铝合金材料为人类创造飞跃地球和进入太空作出巨大贡献。下列说法正确的是( ) A．铝合金硬度小 B．铝合金密度大 C．铝合金强度高 D．铝合金易被腐蚀 【答案】C 【解析】合金硬度大于纯金属，铝合金硬度大，A项错误；铝合金密度小，B项错误；铝合金具有强度高的优点，C项正确；铝在空气中容易形成致密的氧化膜，铝合金耐腐蚀，D项错误。 3．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。 4．有关Al与NaOH溶液反应的说法中，正确的是(　　) A．铝是还原剂，其氧化产物是H2 B．NaOH是氧化剂，其还原产物是H2 C．铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂 D．H2O是氧化剂，Al被氧化 【答案】D 【解析】Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。H2O中的氢元素由+1价变为0价，H2O得电子，是氧化剂，H2是还原产物；Al元素的化合价由0价变为+3价，化合价升高被氧化，Al是还原剂，NaAlO2是氧化产物。 5．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项，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项，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项，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项，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；故选B。 6．(2026·浙江杭州高一期中)地壳中含量最高的金属元素为铝元素。下列与铝元素有关的离子方程式书写正确的是( ) A．铝与稀硫酸反应：Al＋2H+===Al3+＋H2↑ B．氯化铝与硫酸钠溶液反应：2Al3++3SO42-=Al2(SO4)3↓ C．铝与硫酸铜溶液反应：2Al+3Cu2+==2Al3++3Cu D．钠与氯化铝溶液反应：3Na+Al3+==Al＋3Na+ 【答案】C 【解析】A项，铝与稀硫酸反应的离子方程式电荷不守恒，正确离子方程式为2Al＋6H+===2Al3+＋3H2↑，A错误；B项，氯化铝与硫酸钠不发生反应，且硫酸铝可溶于水，不会生成沉淀，B错误；C项，铝比铜活泼，铝与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸铝和铜，该离子方程式满足原子守恒、电荷守恒，书写正确，C正确；D项，钠投入氯化铝溶液中，钠会先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与氯化铝反应，无法直接置换出铝，离子方程式为：6Na+2Al3+＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑+6Na+，8Na+2Al3++8H2O=2[Al(OH)4]-+4H2↑+8Na+，D错误；故选C。 7．(2026·黑龙江哈尔滨·期末)我国铝材工业水平处于世界领先行列，国产C919大飞机使用了大量自主生产的高精尖铝合金材料。下列说法错误的是 A．铝合金密度小、强度高、广泛应用于航空领域 B．铝表面很容易被氧气氧化，生成致密的氧化物保护膜 C．铝制餐具可以长时间盛放酸性或碱性食物 D．工业上可以用NaOH溶液去除铝制品表面的氧化膜 【答案】C 【解析】铝合金具有密度小、强度高的特性，是航空材料的理想选择，A正确；铝在空气中易被氧化，形成致密的氧化铝(Al2O3)保护膜，阻止内部进一步腐蚀，B正确；铝既可与酸反应(如盐酸生成AlCl3和H2)，也可与碱反应(如NaOH生成Na[Al(OH)4]和H2)。长时间盛放酸性或碱性食物会导致铝腐蚀，使铝元素进入溶液，存在安全风险，C错误；铝表面的氧化膜(Al2O3)可与NaOH反应，Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]，工业上常用此法去除氧化膜，D正确；故选C。 8．(2026·安徽阜阳高一期中)取两块大小一样的铝片，进行如图实验。下列说法正确的是( ) A．氧化铝有保护作用，因此烧杯Ⅰ中没有反应发生 B．烧杯Ⅱ中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡 C．两个烧杯中均只发生反应：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ D．铝制餐具不宜长时间存放碱性食物 【答案】D 【解析】开始时烧杯Ⅰ中，氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，A错误；烧杯Ⅱ中的铝片经过砂纸打磨，表面的氧化膜已经除去，铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，一开始就会有气泡产生，B错误；开始时烧杯Ⅰ中，氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-，C错误；铝、氧化铝都能与碱反应，所以铝制餐具不宜长时间存放碱性食物，D正确；故选D。 题型04 铝的重要化合物 1．对氧化铝的分类中正确的是(　　) A．酸性氧化物 B．碱性氧化物 C．两性氧化物 D．非金属氧化物 【答案】C 【解析】由于氧化铝既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，所以氧化铝属于两性氧化物。 2．(2026·云南高一开学考试)活性氧化铝(Al2O3)有很大的比表面积，吸湿性强，吸水后不胀不裂，常用作石油化工行业的干燥剂。下列说法错误的是( ) A．Al2O3吸水时发生化合反应 B．Al2O3属于两性氧化物 C．Al2O3在熔融状态下可发生电离 D．Al2O3吸水后，加热可再生 【答案】A 【解析】A项，Al2O3吸水是物理吸附过程，没有新物质生成，不属于化合反应，A错误；B项，Al2O3既能与强酸反应生成铝盐和水，又能与强碱反应生成偏铝酸盐和水，属于两性氧化物，B正确；C项，Al2O3是离子化合物，在熔融状态下可以电离出Al3+和O2-，这也是工业电解熔融Al2O3冶炼金属铝的基础，C正确；D项，活性氧化铝吸水属于物理吸附，加热即可脱除吸附的水，实现干燥剂再生，D正确；故选A。 3．(2026·河南南阳高一开学考试)下列转化不可能通过一步反应直接完成的是( ) A．[Al(OH)4]-→Al3+ B．Al2O3→Al(OH)3 C．Al3+→[Al(OH)4]- D．AlCl3AlCl3→Al(OH)3 【答案】B 【解析】A项，四羟基合铝酸根离子与过量强酸反应，可直接生成铝离子和水，反应为 [Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O，可以一步完成，A不符合题意；B项，氧化铝是两性氧化物，不溶于水，不能与水直接反应生成氢氧化铝；和酸反应生成铝盐、和强碱反应生成四羟基合铝酸盐，均不能一步得到氢氧化铝，不可能一步反应直接完成，B符合题意；C项，铝离子与过量强碱反应，可直接生成四羟基合铝酸根离子，反应为Al3++4OH-=[Al(OH)4]-，可以一步完成，C不符合题意；D项，氯化铝与氨水反应，可直接生成氢氧化铝沉淀，反应为AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl，可以一步完成，D不符合题意；答案选B。 4．铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是 ( ) A．都有H2O生成 B．都有H2生成 C．都有[Al(OH)4]-生成 D．都有Al3＋生成 【答案】C 【解析】依据“铝三角”中铝及其化合物的转化关系可知：四种物质均能与过量强碱溶液反应，生成AlO(偏铝酸盐)。 5．下列有关铝及其化合物的说法正确的是( ) A．可用NaOH溶液除去Fe2O3中的Al2O3 B．氯化铝溶液与NaOH溶液互滴现象完全相同 C．铝表面有氧化膜保护，铝锅可以长时间盛放酸性或碱性的食物 D．实验室常用NaOH溶液和AlCl3溶液制备Al(OH)3 【答案】A 【解析】A项，Al2O3是两性氧化物，和酸、碱都可以发生反应，而Fe2O3不与NaOH溶液反应，所以可用NaOH溶液除去Fe2O3中的Al2O3，A正确；B项，向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，先生成沉淀，氢氧化钠过量时沉淀溶解，但向氢氧化钠溶液中滴加入氯化铝溶液，生成Na[Al(OH)4]，因此开始没有沉淀生成，现象不同，B错误；C项，铝及其氧化膜都能与酸和碱反应，所以铝锅不可以长时间盛放酸性和碱性的食物，C错误；D项，氢氧化铝能溶于强碱强酸溶液，用AlCl3和NaOH制取氢氧化铝可能会生成Na[Al(OH)4]，因此应该用氨水与AlCl3溶液制备Al(OH)3，D错误；故选A。 6．(2026·四川攀枝花高一期末)Al、Al2O3、Al(OH)3、AlCl3都能与NaOH溶液反应。下列表示对应化学反应的离子方程式错误的是( ) A．Al溶于NaOH溶液：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ B．Al2O3溶于NaOH溶液：Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- C．Al(OH)3溶于NaOH溶液：OH-+Al(OH)3=[Al(OH)4]- D．向1mL0.1mol·L-1AlCl3溶液中滴加1mL0.1mol·L-1NaOH溶液：Al3++4OH-=[Al(OH)4]- 【答案】D 【解析】Al与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠及氢气，离子方程式为 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ ，A正确；Al2O3与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，离子方程式为 Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-，B正确；Al(OH)3与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，离子方程式为 OH-+Al(OH)3=[Al(OH)4]- ，C正确；向1mL0.1mol·L-1AlCl3 溶液中滴加1mL0.1mol·L-1NaOH溶液，Al3+和OH-的物质的量均为0.0001mol，因OH-不足，二者反应生成Al(OH)3沉淀而非[Al(OH)4]- ，因此离子方程式应为Al3++3OH-=Al(OH)3↓，D错误；故选D。 7．(2025•高一广东学业考试)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O2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O2反应转化为a 【答案】D 【解析】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。A项，Al与O2反应可以生成Al2O3，A正确；B项，Al与盐酸反应得到AlCl3，B正确；C项，b为Al2O3，与KOH反应得到KAl(OH)4，C正确；D项，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；故选D。 8．(2026·江苏南京高一月考)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下： 下列叙述正确的是( ) A．Al2O3、Fe2O3均为碱性氧化物 B．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸 C．反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁 D．反应②的化学方程式为Na[Al(OH)4] + CO2=Al(OH)3↓ + NaHCO3 【答案】D 【解析】铝土矿主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质。 本工艺利用两种氧化物的性质差异分离提纯：加入的试剂X为NaOH溶液，Al2O3作为两性氧化物可与NaOH反应生成可溶性四羟基合铝酸钠，Fe2O3不与碱反应，反应①过滤后即可将Fe2O3沉淀除去，实现铝与铁杂质分离。 向得到的溶液乙中通入过量CO2(Y)，将四羟基合铝酸钠转化为Al(OH)3沉淀，灼烧沉淀得到纯净Al2O3，最终电解熔融氧化铝得到金属铝。A项，Al2O3是两性氧化物，可与强酸、强碱反应生成盐和水，仅Fe2O3为碱性氧化物，A错误；B项，该工艺流程的目的是将Al2O3和Fe2O3分离。若试剂X是盐酸，二者均会溶解，无法分离；若试剂X是氢氧化钠溶液，Al2O3会溶解而Fe2O3不溶，可以实现分离。因此试剂X应为氢氧化钠溶液，B错误；C项，Fe2O3不与氢氧化钠溶液反应，反应①过滤后所得沉淀为Fe2O3，不是氢氧化铁，C错误；D项，反应②为过量CO2通入Na[Al(OH)4]溶液，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，化学方程式书写正确，D正确；故选D。 题型05 新型合金 1．下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是( ) A．飞机窝扇用的是耐高温的合金材料 B．“中国天眼”使用的碳化硅 C．“蛟龙”号载人舱是用钛合金制的 D．新能源汽车储氢材料 【答案】B 【解析】A项，的耐高温的合金材料是钛合金，属于新型合金，A不符合题意；B项，碳化硅属于无机非金属材料，B符合题意；C项，钛合金的硬度大、耐酸碱的腐蚀，因此可用于蛟龙号载人舱的舱体材料等，属于新型合金，C不符合题意；D项，新能源汽车储氢材料，有LaNi5、Mg2Cu、Mg2Ni等，属于新型合金，D不符合题意；故选B。 2．(2026·湖南长沙高一期末)近年来，我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料不是金属材料的是( ) A．神舟十九号载人飞船的轨道舱壳体——铝合金 B．大飞机C919机身材料采用了航空工业中最先进——铝锂合金 C．“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓 D．“天宫二号”航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金 【答案】C 【解析】神舟十九号载人飞船的轨道舱壳体——铝合金为合金，属于金属材料，A不选；大飞机C919机身材料采用了航空工业中最先进——铝锂合金为合金，属于金属材料，B不选；“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓，砷化镓由镓金属和砷非金属组成，虽含金属元素，但因其化学键和晶体结构特性，归类为半导体材料，不属于金属材料，C选；“天宫二号”航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金为合金，属于金属材料，D不选；故选C。 3．下列关于新型合金材料说法错误的是( ) A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料 B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼的材料 C．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 D．钾钠合金具有还原性，故可用作原子反应堆的导热剂 【答案】D 【解析】A项，储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料，镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，是目前解决氢气的储存和运输问题的材料，A正确；B项，钛合金与人体有很好的相容性，且性质稳定，抗腐蚀性强，故可用来制造人造骨骼，B正确；C项，形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状，C正确；D项，在反应堆中，不能使用水来传递堆芯中的热量，因为它会减缓中子的速度，钾钠合金常温下为液态，可用作原子反应堆的导热剂，与其还原性无关，D错误； 故选D。 4．(2026·黑龙江佳木斯高一期末)“9.3阅兵”展示的新装备彰显我国新型金属材料的硬实力，下列说法正确的是( ) A．检阅车扶手采用航空级铝合金材料，铝单质化学性质稳定，耐腐蚀 B．单兵作战系统采用钛合金构件，钛合金具有密度小、强度高等优势 C．某新型战机发动机使用稀土元素提升材料性能，稀土元素就是镧系元素 D．高压电气系统使用钨铜合金，该合金导电性差，但耐高温、抗烧损 【答案】B 【解析】铝单质化学性质活泼，在空气中易形成氧化铝保护膜而耐腐蚀，但“化学性质稳定”的说法错误，因此A错误；钛合金具有密度小(比钢轻)、强度高的特点，广泛应用于航空航天和军事装备，因此B正确；稀土元素包括镧系元素(57-71号元素)以及钪和钇，不限于镧系元素，因此C错误；钨铜合金结合了钨的高熔点和铜的良好导电性，常用于高压电气系统，导电性良好，选项说“导电性差”错误，因此D错误；故选B。 5．(2026·甘肃兰州高一开学考试)下列说法不正确的是( ) A．钢是用量最大、用途最广的合金，青铜是我国使用最早的合金 B．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 C．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，其中钢的含碳量更高 D．钛合金，形状记忆合金，耐热合金以及储氢合金都属于新型合金 【答案】C 【解析】A项，钢是目前用量最大、用途最广的合金，青铜是我国使用最早的合金，符合合金的应用史实，A正确；B项，储氢合金的定义就是一类能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料，B正确；C项，生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，则生铁的含碳量更高，C错误；D项，钛合金、形状记忆合金、耐热合金以及储氢合金都属于区别于传统合金的新型合金，D正确；故选C。 6．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，并与结合成金属氢化物的材料 B．储氢合金吸收H2的过程属于物理变化 C．储氢合金NaAlH4中氢元素的化合价为-1 D．具有实用价值的储氢合金在室温下吸、放氢的速率快 【答案】B 【解析】A项，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项，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B错误；C项，NaAlH4中Na是+1价，Al是+3价，则H为-1价，故C正确；D项，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D正确；故选B。 7．(2026·辽宁高一期末质量监测)近日，我国首条高温超导高速磁浮试验线在青岛建成通车，该线路的轨道铺设采用了高强度铁铜合金材料。下列关于金属材料的说法错误的是( ) A．生铁和钢是两种铁碳合金，钢的含碳量大于生铁 B．金属材料包括纯金属和它们的合金 C．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 D．储氢合金与H2结合成的金属氢化物加热时容易分解 【答案】A 【解析】生铁和钢都是铁碳合金，但钢的含碳量(0.02%-2%)小于生铁的含碳量(2%-4.3%)，A错误；金属材料包括纯金属(如铁、铜)和它们的合金(如钢、青铜)，B正确；硬铝是一种铝合金，具有密度小、强度高、抗腐蚀能力强的特点，广泛应用于航空航天领域，C正确；储氢合金与氢气结合形成金属氢化物，加热时易分解以释放氢气，D正确；故选A。 8．(2026·贵州安顺高一期末)化学与科技、社会、生产有着重要联系，下列说法不正确的是( ) A．生铁和钢是两种铁碳合金，生铁的抗压性能和机械性能更好，适合锻轧和铸造 B．我国研制的某种超级钢具有优异的强度和延展性，应用时能够实现钢板的轻薄化 C．我国是稀土资源大国，镧是一种稀土元素，镧镍合金是具有实用价值的储氢合金 D．硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，其硬度高，密度小，熔点比纯铝低 【答案】A 【解析】生铁和钢都是铁碳合金，但生铁碳含量高(2%-4%)，硬而脆，抗压强度可能较高，但整体机械性能(如韧性、延展性)不如钢(碳含量0.02%-2%)，且生铁适合铸造，不适合锻轧；钢机械性能更好，适合锻轧，A符合题意；我国研制的超级钢具有高强度和高延展性，能实现钢板轻薄化，符合科技事实，B不符合题意；我国是稀土资源大国，镧属于稀土元素，镧镍合金(如LaNi5)是成熟的储氢材料，C 不符合题意；硬铝(如Al-Cu-Mg合金)硬度高、密度小，由于合金化作用，其熔点低于纯铝，是航空航天的理想材料，D不符合题意；故选A。 1．合金在生活材料中扮演着重要的角色，下列材料不属于合金的是( ) A．黄铜 B．储氢合金 C．白金 D．锰钢 【答案】C 【解析】A项，黄铜是铜和锌的合金，故A错误；B 项，储氢合金一种新型合金，一定条件下能吸收氢气，一定条件能放出氢气，故B错误；C项，白金是金属单质Pt，故C正确；D项，锰钢是铁和锰的合金，故D错误。故选C。 2．(2026·广东佛山高三期末)佛山功夫，享誉全国。下列武术器械中不含合金材料的是( ) A．黄飞鸿金钱镖 B．咏春六点半木棍 C．蔡李佛朴刀 D．八卦门铜剑 【答案】B 【解析】黄飞鸿金钱镖一般由钢等合金制成，含合金材料，A不符合题意；咏春六点半木棍的材料为木材，主要成分为纤维素，不含合金材料，B符合题意；蔡李佛朴刀的刀身一般由钢制成，含合金材料，C不符合题意；八卦门铜剑的剑身一般由铜合金制成，含合金材料，D不符合题意；故选B。 3．下列关于合金的说法中，正确的是( ) A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．在我国使用最早的合金是钢 C．生铁的含碳量为0.03%～2% D．稀土金属可用于生产合金 【答案】D 【解析】A项，合金的熔点一般比各成分金属的低，有些合金没有固定熔点，错误；B项，在我国使用最早的合金是青铜，错误；C项，含碳量在2%～4.3%之间的铁合金属于生铁，含碳量在0.03%～2%之间的铁合金属于钢，错误；D项，稀土金属可用于生产合金，如Nd－Fe合金、稀土铝合金，正确，故选D。 4．(2026·浙江台州高一期中)下列成果所涉及的材料不属于金属材料的是( ) A．“雪龙2号”破冰船的船头材料—钢板 B．“C919”飞机机翼的壁板材料—铝合金 C．“长征五号”运载火箭使用的燃料—液氢 D．“奋斗者号”深潜器的载人球舱材料—钛合金 【答案】C 【解析】A项，钢板为铁碳合金，属于金属材料，A不符合题意；B项，铝合金是以铝为基体元素并加入一种或多种合金元素组成的合金材料，属于金属材料，B不符合题意；C项，液氢是液态的氢气，氢气是非金属单质，不属于金属材料，C符合题意；D项，钛合金为钛与其他金属制成的合金，属于金属材料，D不符合题意。故选C。 5．(2025·海南学业水平考试)我国使用金属材料已有数千年历史，下列最新出土文物的材质不含金属材料的是( ) A．三星堆金杖 B．宋代青白釉花口凤首壶 C．西周玉柄铁剑 D．汉代弦纹双耳铜釜 【答案】B 【解析】A项，三星堆金杖材质为金，金属于金属材料，A不符合题意；B项，宋代青白釉花口凤首壶材质为陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料，不含金属材料，B符合题意；C项，西周玉柄铁剑含有铁，铁属于金属材料，C不符合题意；D项，汉代弦纹双耳铜釜材质为铜，铜属于金属材料，D不符合题意；故选B。 6．新型合金由于性能独特，可以满足某些尖端技术的需要。下列关于新型合金材料说法不正确的是( ) A．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 B．镧镍合金能大量吸收 形成金属氢化物，可作储氢材料 C．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金 D．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 【答案】C 【解析】A项，钛合金生物相容性好，强度大，常用作人造骨骼，故A正确；B项，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，故B正确；C项，耐热合金的熔点很高，与合金的熔点低说法相悖，故C错误；D项，形状记忆合金具有记忆功能，可使形状记忆合金发生形变的作用力消失后恢复原状，故D正确；故选C。 7．(2026·湖南长沙高一期末)航天航空、生活生产、科学研究等领域均离不开金属材料，下列有关金属及其合金的说法，不正确的是( ) A．在钢铁厂生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理 B．铁合金材料主要为生铁和钢两种铁碳合金，其中钢的含碳量比生铁高 C．铝合金广泛应用于航天航空，主要因为其具有密度小、强度高和较强的抗腐蚀能力 D．储氢合金是一类能大量吸收H2形成金属氢化物的材料，能解决氢气储存和运输难题 【答案】B 【解析】在钢铁厂生产中，炽热的铁水或钢水注入模具前，模具必须充分干燥，这是因为高温下铁水/钢水会与模具中的水发生剧烈反应，产生氢气并引发爆炸或飞溅，A正确；铁合金主要分为生铁和钢，其中生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，因此钢的含碳量比生铁低，B错误；铝合金广泛用于航天航空领域，主要是因为它具有密度小、强度高的特点，且表面会形成致密的氧化铝薄膜，具备较强的抗腐蚀能力，C正确；储氢合金是一类能大量吸收氢气并形成金属氢化物的材料，在需要时又能释放氢气，可有效解决氢气储存和运输的难题，D正确；故选B。 8．金属材料是现代社会生产和生活中不可或缺的重要材料，应用广泛。下列说法错误的是( ) A．人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁 B．铝制品表面用铬酸进行化学氧化，可以使氧化膜产生美丽的颜色 C．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 D．过渡金属(如铬、锰、镍等)可大大改善合金性能，被誉为“冶金工业的维生素” 【答案】D 【解析】A项，人类最早使用的铁确实来自陨铁，因其为天然单质铁，无需冶炼即可加工，A正确；B项，铝制品经铬酸氧化处理可形成致密氧化膜，并通过吸附染料产生颜色，B正确；C项，储氢合金通过吸收氢气形成金属氢化物储存氢，加热或减压时释放氢气，C正确；D项，过渡金属(如铬、锰、镍)虽能改善合金性能，但“冶金工业的维生素”通常指稀土元素(添加量少但显著提升性能)，而非过渡金属，D错误；故选D。 9．为满足尖端技术发展的需要，我国科学家设计合成了许多新型合金。下列有关合金的说法错误的是( ) A．飞机机身材料使用的铝锂合金，具有密度大、硬度大的优良性质 B．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 C．飞机发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的合金制造的，能承受1100℃的高温 D．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，合金中加入适量稀土金属能改善合金性能 【答案】A 【解析】A项，合金的硬度比成分金属要高，铝锂合金具有密度小、硬度大的优良性质，故A错误；B项，储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与结合成金属氢化物的材料，便于氢的储运，故B正确；C项，飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金，耐高温，故C正确；D项，稀土元素是元素周期表中的镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称，主要用于冶金、石油化工、玻璃陶瓷、荧光和电子材料等工业，合金中加入适量稀土金属能改善合金性能，因此被称为“冶金工业的维生素”，故D正确；故选A。 10．实验室制备硝酸铝［Al(NO3)3·9H2O］可使用下列方法：    反映上述有关的离子方程式错误的是( ) A．2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)4]－+3H2↑ B．+[Al(OH)4]－=CO2↑+Al(OH)3↓+H2O C．NH4++[Al(OH)4]－=NH3·H2O+Al(OH)3↓ D．3H++Al(OH)3=Al3++3H2O 【答案】B 【解析】A项，铝与过量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)4]－+3H2↑，A正确；B项，Na[Al(OH)4]溶液显碱性，与HCO3-混合后发生酸碱中和反应，一定不会生成CO2，且反应不符合电荷守恒原理，正确的离子方程式为：HCO3-+[Al(OH)4]－=CO32-+Al(OH)3↓+H2O，B错误；C项，Na[Al(OH)4]溶液显碱性，与铵根离子反应生成一水合氨和氢氧化铝，离子方程式为：NH4++[Al(OH)4]－=NH3·H2O+Al(OH)3↓，C正确；D项，氢氧化铝为两性，能与强酸反应是铝离子和水，离子方程式为：3H++Al(OH)3=Al3++3H2O，D正确；故选B。 11．利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如下： 铝箔甲溶液Al(OH)3乙溶液明矾 下列说法中，不正确的是( ) A．①中加NaOH溶液，发生反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑ B．操作a是过滤 C．乙溶液中含有的离子是Al3＋、SO42－ D．由④可推测，室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度 【答案】C 【解析】Al能与NaOH溶液反应生成NaAlO2溶于水，而Mg、Fe不反应，以单质固体形式除去，则操作a是过滤，再加稀硫酸调节pH析出Al(OH)3沉淀，过滤固体，继续向纯固体中加入过量稀硫酸得到Al2(SO4)3和硫酸的混合溶液，最后加饱和K2SO4溶液结晶得到溶解度更小的明矾。A项，Al能与强碱反应，离子方程式是2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑，正确；B项，Mg、Fe不与NaOH反应，则操作a是过滤，以除去难溶于NaOH溶液的杂质，正确；C项，乙溶液中含有的离子是H＋、Al3＋、SO42－，错误；D项，④是根据溶解度差异来制取明矾，即室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度，正确。 12．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。 13．(2026·贵州六盘水高一期末)一种高铝粉煤灰的主要成分为Al2O3，还含有少量Fe2O3、CaO、MgO，利用该高铝粉煤灰制铝的工艺流程如图所示。请回答下列问题： (1)地壳中含量最多的金属元素是 (填元素符号)。 (2)“碱浸”时，Al2O3发生反应的离子方程式为 ，滤渣1的主要成分为Ca(OH)2、 (填化学式)。 (3)往滤液1中通入过量CO2，充分反应后经过滤得到滤液2，滤液2中含有的溶质为 (填化学式)，其中焰色为黄色的溶质在生活中的一种应用为 。 (4)“焙烧”和“电解”时均发生了分解反应，高温“焙烧”时发生反应的化学方程式为 ；下列仪器中，实验室模拟“焙烧”操作时需要使用的有 (填标号)；电解熔融的物质a时，生成，反应中转移的电子数为 NA。 A．       B．       C．        D． 【答案】(1)Al (2)Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- Fe2O3、MgO (3) NaHCO3 发酵粉、治疗胃酸过多等 (4)2Al(OH)3Al2O3+3H2O BD 0.9 【解析】这个工艺流程是高铝粉煤灰(主要成分为氧化铝，还含少量氧化铁、氧化钙、氧化镁)经氢氧化钠溶液碱浸时，氧化铝与氢氧化钠反应生成可溶的四羟基合铝酸钠进入滤液1，CaO与水反应生成Ca(OH)2，而Fe2O3和MgO不溶于NaOH溶液，因此滤渣1的主要成分为Fe2O3、MgO和Ca(OH)2；向滤液1中通入过量二氧化碳，四羟基合铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀；氢氧化铝经焙烧分解得到氧化铝(即流程中的物质a)，最后电解氧化铝制得铝。 (1)地壳中含量最多的金属元素是Al。 (2)在碱浸步骤中，Al2O3与NaOH反应生成四羟基合铝酸钠。反应的离子方程式为：Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-。同时，CaO与水反应生成Ca(OH)2，而Fe2O3和MgO不溶于NaOH溶液，因此滤渣1的主要成分为Fe2O3、MgO和Ca(OH)2。 (3)在“碱浸”后，滤液1的主要成分为Na[Al(OH)4]和过量NaOH。向其中通入过量CO2，会发生以下反应：CO2+ [Al(OH)4]-=Al(OH)3↓+HCO3- ，OH-+CO2═HCO3-因此，滤液2中的溶质为NaHCO3。其中，NaHCO3的焰色反应为黄色，它在生活中的应用包括作为发酵粉(用于烘焙食品)、治疗胃酸过多(中和胃酸)等。 (4)“焙烧”是将Al(OH)3 分解为Al2O3的过程，反应方程式为：2Al(OH)3Al2O3+3H2O 。实验室 “焙烧” 固体需用坩埚、三脚架，焙烧仪器：坩埚置于泥三角上，泥三角放三脚架上，故选BD​。电解熔融Al2O3的反应为：2Al2O32Al+3O2↑ 。根据方程式，每生成4mol Al ，转移12mol 电子。现在生成8.1g Al ，即 。对应转移的电子数为：即0.9NA。 14．(2026·北京第八十中学高一期中)活泼金属很难置换出溶液中的金属元素，某兴趣小组探究铝与铜盐溶液反应，并探索阴离子对反应的影响。小组同学设计两种铜盐溶液分别与金属铝片(经打磨后)的反应。发现不同现象如下： 实验一：4mL8%的CuSO4溶液 实验二：4mL8%的CuCl2溶液 实验现象 短时间无变化，数小时后铝片上仅有少量红色铜 立即产生大量气泡，铝片上迅速有红色铜出现，有少量蓝色沉淀 (1)①实验一中铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。 ②实验二中产生的气体经检验有爆鸣声，该气体为 。 (2)探究不同现象产生的原因 ①对比实验一、二后不同现象作如下假设猜想： 假设1：相对于铝与硫酸铜溶液的反应，铝与氯化铜溶液的反应时，氯离子对铝置换铜有 作用。 假设2：CuSO4溶液显中性，CuCl2溶液显酸性。 ②设计实验方案： 验证“假设1”的实验设计：取甲、乙两支试管，分别加入等体积的 溶液，再向甲试管中加入1 g氯化钠固体，向两支试管各加入相同铝片(经打磨后)，观察到甲试管产生气体速率 乙试管产生气体速率(填“快于”、“慢于”)，假设1成立。 验证“假设2”的实验设计：取等体积的两种溶液，分别滴加两滴紫色石蕊溶液，溶液都变红，证明“假设2”不成立。 ③结论：铝和铜盐溶液反应时， (填写离子符号)是加快反应速率和产生气体的影响因素。 【答案】(1)3CuSO4+2Al= 3Cu+Al2(SO4)3 H2(或氢气) (2) 促进 CuSO4 快于 Cl- 【解析】探究铜盐溶液分别与金属铝片(经打磨后)的反应：实验一：4mL8%的CuSO4溶液与金属铝片反应，短时间无变化，数小时后铝片上仅有少量红色铜，说明金属铝能与CuSO4溶液反应置换出少量金属铜，反应为3CuSO4+2Al= 3Cu+Al2(SO4)3；实验二：4mL8%的CuCl2溶液与金属铝片反应，立即产生大量气泡，说明铝片与水发生反应产生氢气，2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑；有少量蓝色沉淀，说明还有Cu(OH)2产生；反应为铝片上迅速有红色铜出现，说明金属铝能与CuCl2溶液能快速反应置换出金属铜，反应为3CuCl2+2Al= 3Cu+AlCl3；实验现象差异原因：铝与硫酸铜溶液反应慢，是因铝表面致密氧化膜(Al2O3)阻碍反应；而氯化铜溶液中，氯离子破坏氧化膜，促进铝与铜离子反应，同时铜离子水解使溶液显酸性，铝与氢离子反应产生氢气。 (1)①根据分析，实验一中铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为：3CuSO4+2Al= 3Cu+Al2(SO4)3；②实验二中产生的气体经检验有爆鸣声，根据元素组成及能产生爆鸣声可知该气体为：H2。 (2)①对比实验一、二后不同现象作如下假设猜想： 假设1：相对于铝与硫酸铜溶液的反应，铝与氯化铜溶液的反应时，唯一不同的地方为阴离子分别为：SO42-和Cl-；结合实验一、二后的现象差异，可以得出氯离子对铝置换铜具有促进作用； 假设2：CuSO4溶液显中性，CuCl2溶液显酸性。 ②设计实验方案：根据对比实验，要验证“假设1”的实验设计：取甲、乙两支试管，分别加入等体积的CuSO4溶液，向甲试管中加入1 g氯化钠固体，向两支试管各加入相同铝片(经打磨后)，观察到甲试管产生气体速率“快于”乙试管产生气体速率，则可以证明假设1成立；验证“假设2”的实验设计：取等体积的两种溶液，分别滴加两滴紫色石蕊溶液，溶液都变红，证明“假设2”不成立。 (3)③根据前面的探究实验可以得到以下结论：铝和铜盐溶液反应时，Cl-是加快反应速率和产生气体的影响因素。 15．(2026·浙江绍兴高一期末)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，。 2 / 13 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 衔接点18 金属材料 初中视角 高中展望 了解合金分概念和特性。 1．能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能； 2．掌握合金的组成和性能； 3．通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。 考点对接 回顾初中 一、金属材料 1．金属材料包括：________和________。 2．人类社会使用金属材料的历史：青铜器时代→________时代→铝的利用→钛的利用 人类最早使用的金属是铜，目前人类使用量最大的三种金属分别是________、________、________。 3．金属的物理性质及用途 不同的金属在导________性、导________性、熔点、密度、硬度等物理性质方面差别也较大。 二、合金 1．概念：在金属中加热熔合某些________或________，制得的具有金属特征的________。 2．优良性能：(1)机械加工与________性能更好；(2)比组成它们的纯金属强度和硬度更________，熔点更________。 3．几种重要的合金 (1)生铁和钢。生铁和钢都是铁的合金，它们的________不同，前者为________，后者为________。 (2)钛合金。钛和钛合金具有熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、与人体具有很好的“相容性”等特点，且有优良的________性能。 (3)其他合金 合金 主要成分 主要性能 主要用途 黄铜 Cu、________ 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品 青铜 Cu、________ 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 轴承、齿轮等机械零件 白铜 Cu、________ 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、代替银作饰品 焊锡 Sn、Pb 熔点低 焊接金属 硬铝 Al、Cu、Mg、Si 强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等 18K黄金 Au、Ag、Cu 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件 4．深入了解合金 (1)合金是金属与金属或非金属的混合物，至少含有一种________，但不一定全部是金属组成的。 (2)合金形成过程中，几种成分是熔合在一起的，发生的是________变化，不是________变化。 (3)合金具有金属特征，如导________性、导________性、延展性等。 (4)合金中各成分保持其各自的性质。 (5)合金中一定有_______存在，但不一定都是金属与金属熔合而成，还有可能是金属与非金属，例如：生铁、 钢就是铁的合金，其中含有碳元素。 (6)合金中各成分是均匀________在一起的，在金属表面镀上一层其他金属，不属于合金。 衔接高中 知识点01 合金 1．金属材料：包括________和它们的________。 2．合金：由两种或两种以上的________(或________与________)熔合而成的具有________的物质。 3．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。 4．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。 5．几种常见的合金 (1)铁合金：钢是用量最大，用途最广的合金。 (2)铝合金 (3)铜合金 易错警示 (1)常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体。 (2)合金的物理性质相比于成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。 (3)并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。 (4)合金一定是混合物，没有固定的熔点 知识点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 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。 易错警示 (1)混淆“含碳量”的数值范围。认为生铁含碳量“高于钢”，但记错具体数值(如生铁含碳量＜2%、钢含碳量＞2%)。 (2)误判“硬度、韧性”的强弱关系。生铁因含碳量高，内部形成大量脆性渗碳体(Fe3C)，导致韧性差；钢的含碳量适中，碳以固溶体或细小碳化物存在，韧性与硬度兼顾。 知识点03 铝 1．铝的结构和存在形式 铝原子结构示意图为__________。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。自然界中的铝全部以__________态存在。 2．铝的物理性质及用途 物理 性质 状态 色泽 密度 熔点 沸点 硬度 导电、导热性 延展性 固态 _____色 2.7 g·cm－3 660.4℃ 2 467℃ 较软 很好 良好 用途 纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等 3．铝的化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋3O22Al2O3 致密氧化铝薄膜，可保护__________金属 非氧化性酸反应 2Al＋6H＋＝____________________ 盐反应 2Al＋3Cu2＋＝____________________ 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__________不再与酸反应 与碱反应 2Al＋2NaOH＋6H2O＝____________________ 2Al＋2OH－＋6H2O＝____________________ 4．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__________能力等 用途 制造炊具、门窗、飞机和宇宙飞船外壳的原料 易错警示 (1)活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不仅能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现出特殊性：2Al＋2OH－＋6H2O===2 [Al(OH)4]-＋3H2↑。 (2)常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 (3)铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，原因是氯化钠溶液中的氯离子会破坏氧化膜的结构。 (4)铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。 知识点04 氧化铝和氢氧化铝 化合物 氧化铝(Al2O3) 氢氧化铝[Al(OH)3] 物理性质 _____色固体，难溶于水，具有很高的_____ 白色胶状不溶于水的固体，有较强的_____性 化 学 性 质 与酸反应 Al2O3+6H+==Al3++3H2O Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O 与碱反应 Al2O3+2OH-+3H2O==__________ Al(OH)3+OH-==__________ 加热 不反应 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 制备方法 Al(OH)3加热分解： 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 1. 向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式： Al3++3NH3·H2O==____________________； 1. 向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式： AlO+CO2+2H2O==____________________； 1. NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合，离子方程式： 3 AlO+Al3++6H2O=__________ 主要用途 做耐火材料、冶炼铝的原料 制药、净水 易错警示 Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 知识点05 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。 易错警示 (1)镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。 我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。 (2)稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。 (3)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。 题型01 合金 1．(2025·吉林学业水平考试)下列物质中，不属于合金的是( ) A．碳素钢 B．硬铝 C．青铜 D．水银 2．(2025·湖南学业水平考试)目前世界上用量最大，用途最广的合金是( ) A．钛合金 B．铁合金 C．镁合金 D．铜合金 3．人类最早使用的合金是( ) A．铜合金 B．铁合金 C．铝合金 D．镁合金 4．只含有下列成分的物质一定不是合金的是(　　) A．Fe、C B．Cu、Zn C．Al、Cu D．C、Si 5．(2024·广东学业水平考试)“奋斗者”号在马里亚纳海沟创造了中国载人深潜纪录，其载人潜水器球舱主要由钛合金制成。下列钛合金的性质与其在球舱上的应用无关的是( ) A．高硬度 B．强韧性 C．耐腐蚀性 D．耐紫外线辐射 6．(2025·北京学业水平考试真题卷)故宫博物院文物丰富。下列文物涉及的材料中，主要成分属于金属材料的是( ) A．鎏金铜缸 B．官窑瓷器 C．寿山石玉玺 D．木质斗拱 7．(2026·甘肃白银高一月考)合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。下列不属于合金的是( ) A．黄铜螺丝 B．纯铜导线 C．碳钢管材 D．硬铝 8．东汉晚期的青铜奔马(马超龙雀)充分体现了我国光辉灿烂的古代科技，已成为我国的旅游标志。下列说法错误的是(　　) A．青铜是我国使用最早的合金，含铜、锡、铅等元素 B．青铜的机械性能优良，硬度和熔点均高于纯铜 C．铜器皿表面的铜绿可用食醋擦洗 D．“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应 题型02 铁合金 1．下列物质属于铁合金的是(　　) A．铁水 B．氧化铁 C．钢 D．赤铁矿 2．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 3．(2024·湖南学业水平考试)钢是用量最大、用途最广的合金。钢中含量最高的元素是( ) A．铁 B．碳 C．硅 D．锰 4．港珠澳大桥的建成创下多项世界之最，其中仅大桥主梁使用的钢材42万吨。下列材料中不属于铁合金的是( ) A．生铁 B．铁锈 C．不锈钢 D．铁锰合金 5．纯铁的熔点为1 535 ℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1 200 ℃左右就熔化了，这是因为(　　) A．铁的纯度越高，熔点越低 B．合金的熔点一般比其成分金属的熔点低 C．因为形成了铁碳合金，所以熔点变高 D．在高炉内熔化的过程中发生了化学反应 6．(2026·天津西青高一期末)北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是( ) A．合金中可以含有非金属元素 B．纯铁比生铁的硬度大 C．生锈的钢铁制品可以用来炼铁 D．合金的熔点一般比其组成金属更低 7．(2026·甘肃兰州高一月考)《天工开物·五金》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是( ) A．生铁和纯铁相比，硬度更大 B．熟铁和纯铁相比，熔点更低 C．炒铁是为了提高铁水中的碳含量 D．生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差 8．“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 题型03 铝 1．(2025·湖南学业水平考试)不同元素在地壳中的含量不相同，下列金属元素在地壳中含量最多的是( ) A．Al B．Fe C．Cu D．Na 2．高精尖铝合金材料为人类创造飞跃地球和进入太空作出巨大贡献。下列说法正确的是( ) A．铝合金硬度小 B．铝合金密度大 C．铝合金强度高 D．铝合金易被腐蚀 3．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 4．有关Al与NaOH溶液反应的说法中，正确的是(　　) A．铝是还原剂，其氧化产物是H2 B．NaOH是氧化剂，其还原产物是H2 C．铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂 D．H2O是氧化剂，Al被氧化 5．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 6．(2026·浙江杭州高一期中)地壳中含量最高的金属元素为铝元素。下列与铝元素有关的离子方程式书写正确的是( ) A．铝与稀硫酸反应：Al＋2H+===Al3+＋H2↑ B．氯化铝与硫酸钠溶液反应：2Al3++3SO42-=Al2(SO4)3↓ C．铝与硫酸铜溶液反应：2Al+3Cu2+==2Al3++3Cu D．钠与氯化铝溶液反应：3Na+Al3+==Al＋3Na+ 7．(2026·黑龙江哈尔滨·期末)我国铝材工业水平处于世界领先行列，国产C919大飞机使用了大量自主生产的高精尖铝合金材料。下列说法错误的是 A．铝合金密度小、强度高、广泛应用于航空领域 B．铝表面很容易被氧气氧化，生成致密的氧化物保护膜 C．铝制餐具可以长时间盛放酸性或碱性食物 D．工业上可以用NaOH溶液去除铝制品表面的氧化膜 8．(2026·安徽阜阳高一期中)取两块大小一样的铝片，进行如图实验。下列说法正确的是( ) A．氧化铝有保护作用，因此烧杯Ⅰ中没有反应发生 B．烧杯Ⅱ中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡 C．两个烧杯中均只发生反应：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ D．铝制餐具不宜长时间存放碱性食物 题型04 铝的重要化合物 1．对氧化铝的分类中正确的是(　　) A．酸性氧化物 B．碱性氧化物 C．两性氧化物 D．非金属氧化物 2．(2026·云南高一开学考试)活性氧化铝(Al2O3)有很大的比表面积，吸湿性强，吸水后不胀不裂，常用作石油化工行业的干燥剂。下列说法错误的是( ) A．Al2O3吸水时发生化合反应 B．Al2O3属于两性氧化物 C．Al2O3在熔融状态下可发生电离 D．Al2O3吸水后，加热可再生 3．(2026·河南南阳高一开学考试)下列转化不可能通过一步反应直接完成的是( ) A．[Al(OH)4]-→Al3+ B．Al2O3→Al(OH)3 C．Al3+→[Al(OH)4]- D．AlCl3AlCl3→Al(OH)3 4．铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是 ( ) A．都有H2O生成 B．都有H2生成 C．都有[Al(OH)4]-生成 D．都有Al3＋生成 5．下列有关铝及其化合物的说法正确的是( ) A．可用NaOH溶液除去Fe2O3中的Al2O3 B．氯化铝溶液与NaOH溶液互滴现象完全相同 C．铝表面有氧化膜保护，铝锅可以长时间盛放酸性或碱性的食物 D．实验室常用NaOH溶液和AlCl3溶液制备Al(OH)3 6．(2026·四川攀枝花高一期末)Al、Al2O3、Al(OH)3、AlCl3都能与NaOH溶液反应。下列表示对应化学反应的离子方程式错误的是( ) A．Al溶于NaOH溶液：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ B．Al2O3溶于NaOH溶液：Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- C．Al(OH)3溶于NaOH溶液：OH-+Al(OH)3=[Al(OH)4]- D．向1mL0.1mol·L-1AlCl3溶液中滴加1mL0.1mol·L-1NaOH溶液：Al3++4OH-=[Al(OH)4]- 7．(2025•高一广东学业考试)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O2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O2反应转化为a 8．(2026·江苏南京高一月考)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下： 下列叙述正确的是( ) A．Al2O3、Fe2O3均为碱性氧化物 B．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸 C．反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁 D．反应②的化学方程式为Na[Al(OH)4] + CO2=Al(OH)3↓ + NaHCO3 题型05 新型合金 1．下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是( ) A．飞机窝扇用的是耐高温的合金材料 B．“中国天眼”使用的碳化硅 C．“蛟龙”号载人舱是用钛合金制的 D．新能源汽车储氢材料 2．(2026·湖南长沙高一期末)近年来，我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料不是金属材料的是( ) A．神舟十九号载人飞船的轨道舱壳体——铝合金 B．大飞机C919机身材料采用了航空工业中最先进——铝锂合金 C．“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓 D．“天宫二号”航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金 3．下列关于新型合金材料说法错误的是( ) A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料 B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼的材料 C．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 D．钾钠合金具有还原性，故可用作原子反应堆的导热剂 4．(2026·黑龙江佳木斯高一期末)“9.3阅兵”展示的新装备彰显我国新型金属材料的硬实力，下列说法正确的是( ) A．检阅车扶手采用航空级铝合金材料，铝单质化学性质稳定，耐腐蚀 B．单兵作战系统采用钛合金构件，钛合金具有密度小、强度高等优势 C．某新型战机发动机使用稀土元素提升材料性能，稀土元素就是镧系元素 D．高压电气系统使用钨铜合金，该合金导电性差，但耐高温、抗烧损 5．(2026·甘肃兰州高一开学考试)下列说法不正确的是( ) A．钢是用量最大、用途最广的合金，青铜是我国使用最早的合金 B．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 C．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，其中钢的含碳量更高 D．钛合金，形状记忆合金，耐热合金以及储氢合金都属于新型合金 6．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，并与结合成金属氢化物的材料 B．储氢合金吸收H2的过程属于物理变化 C．储氢合金NaAlH4中氢元素的化合价为-1 D．具有实用价值的储氢合金在室温下吸、放氢的速率快 7．(2026·辽宁高一期末质量监测)近日，我国首条高温超导高速磁浮试验线在青岛建成通车，该线路的轨道铺设采用了高强度铁铜合金材料。下列关于金属材料的说法错误的是( ) A．生铁和钢是两种铁碳合金，钢的含碳量大于生铁 B．金属材料包括纯金属和它们的合金 C．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 D．储氢合金与H2结合成的金属氢化物加热时容易分解 8．(2026·贵州安顺高一期末)化学与科技、社会、生产有着重要联系，下列说法不正确的是( ) A．生铁和钢是两种铁碳合金，生铁的抗压性能和机械性能更好，适合锻轧和铸造 B．我国研制的某种超级钢具有优异的强度和延展性，应用时能够实现钢板的轻薄化 C．我国是稀土资源大国，镧是一种稀土元素，镧镍合金是具有实用价值的储氢合金 D．硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，其硬度高，密度小，熔点比纯铝低 1．合金在生活材料中扮演着重要的角色，下列材料不属于合金的是( ) A．黄铜 B．储氢合金 C．白金 D．锰钢 2．(2026·广东佛山高三期末)佛山功夫，享誉全国。下列武术器械中不含合金材料的是( ) A．黄飞鸿金钱镖 B．咏春六点半木棍 C．蔡李佛朴刀 D．八卦门铜剑 3．下列关于合金的说法中，正确的是( ) A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．在我国使用最早的合金是钢 C．生铁的含碳量为0.03%～2% D．稀土金属可用于生产合金 4．(2026·浙江台州高一期中)下列成果所涉及的材料不属于金属材料的是( ) A．“雪龙2号”破冰船的船头材料—钢板 B．“C919”飞机机翼的壁板材料—铝合金 C．“长征五号”运载火箭使用的燃料—液氢 D．“奋斗者号”深潜器的载人球舱材料—钛合金 5．(2025·海南学业水平考试)我国使用金属材料已有数千年历史，下列最新出土文物的材质不含金属材料的是( ) A．三星堆金杖 B．宋代青白釉花口凤首壶 C．西周玉柄铁剑 D．汉代弦纹双耳铜釜 6．新型合金由于性能独特，可以满足某些尖端技术的需要。下列关于新型合金材料说法不正确的是( ) A．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 B．镧镍合金能大量吸收 形成金属氢化物，可作储氢材料 C．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金 D．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 7．(2026·湖南长沙高一期末)航天航空、生活生产、科学研究等领域均离不开金属材料，下列有关金属及其合金的说法，不正确的是( ) A．在钢铁厂生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理 B．铁合金材料主要为生铁和钢两种铁碳合金，其中钢的含碳量比生铁高 C．铝合金广泛应用于航天航空，主要因为其具有密度小、强度高和较强的抗腐蚀能力 D．储氢合金是一类能大量吸收H2形成金属氢化物的材料，能解决氢气储存和运输难题 8．金属材料是现代社会生产和生活中不可或缺的重要材料，应用广泛。下列说法错误的是( ) A．人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁 B．铝制品表面用铬酸进行化学氧化，可以使氧化膜产生美丽的颜色 C．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 D．过渡金属(如铬、锰、镍等)可大大改善合金性能，被誉为“冶金工业的维生素” 9．为满足尖端技术发展的需要，我国科学家设计合成了许多新型合金。下列有关合金的说法错误的是( ) A．飞机机身材料使用的铝锂合金，具有密度大、硬度大的优良性质 B．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 C．飞机发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的合金制造的，能承受1100℃的高温 D．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，合金中加入适量稀土金属能改善合金性能 10．实验室制备硝酸铝［Al(NO3)3·9H2O］可使用下列方法：    反映上述有关的离子方程式错误的是( ) A．2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)4]－+3H2↑ B．+[Al(OH)4]－=CO2↑+Al(OH)3↓+H2O C．NH4++[Al(OH)4]－=NH3·H2O+Al(OH)3↓ D．3H++Al(OH)3=Al3++3H2O 11．利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如下： 铝箔甲溶液Al(OH)3乙溶液明矾 下列说法中，不正确的是( ) A．①中加NaOH溶液，发生反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑ B．操作a是过滤 C．乙溶液中含有的离子是Al3＋、SO42－ D．由④可推测，室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度 12．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 13．(2026·贵州六盘水高一期末)一种高铝粉煤灰的主要成分为Al2O3，还含有少量Fe2O3、CaO、MgO，利用该高铝粉煤灰制铝的工艺流程如图所示。请回答下列问题： (1)地壳中含量最多的金属元素是 (填元素符号)。 (2)“碱浸”时，Al2O3发生反应的离子方程式为 ，滤渣1的主要成分为Ca(OH)2、 (填化学式)。 (3)往滤液1中通入过量CO2，充分反应后经过滤得到滤液2，滤液2中含有的溶质为 (填化学式)，其中焰色为黄色的溶质在生活中的一种应用为 。 (4)“焙烧”和“电解”时均发生了分解反应，高温“焙烧”时发生反应的化学方程式为 ；下列仪器中，实验室模拟“焙烧”操作时需要使用的有 (填标号)；电解熔融的物质a时，生成，反应中转移的电子数为 NA。 A．       B．       C．        D． 14．(2026·北京第八十中学高一期中)活泼金属很难置换出溶液中的金属元素，某兴趣小组探究铝与铜盐溶液反应，并探索阴离子对反应的影响。小组同学设计两种铜盐溶液分别与金属铝片(经打磨后)的反应。发现不同现象如下： 实验一：4mL8%的CuSO4溶液 实验二：4mL8%的CuCl2溶液 实验现象 短时间无变化，数小时后铝片上仅有少量红色铜 立即产生大量气泡，铝片上迅速有红色铜出现，有少量蓝色沉淀 (1)①实验一中铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。 ②实验二中产生的气体经检验有爆鸣声，该气体为 。 (2)探究不同现象产生的原因 ①对比实验一、二后不同现象作如下假设猜想： 假设1：相对于铝与硫酸铜溶液的反应，铝与氯化铜溶液的反应时，氯离子对铝置换铜有 作用。 假设2：CuSO4溶液显中性，CuCl2溶液显酸性。 ②设计实验方案： 验证“假设1”的实验设计：取甲、乙两支试管，分别加入等体积的 溶液，再向甲试管中加入1 g氯化钠固体，向两支试管各加入相同铝片(经打磨后)，观察到甲试管产生气体速率 乙试管产生气体速率(填“快于”、“慢于”)，假设1成立。 验证“假设2”的实验设计：取等体积的两种溶液，分别滴加两滴紫色石蕊溶液，溶液都变红，证明“假设2”不成立。 ③结论：铝和铜盐溶液反应时， (填写离子符号)是加快反应速率和产生气体的影响因素。 15．(2026·浙江绍兴高一期末)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。 2 / 13 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $