3.2.2 铝及铝合金与新型金属材料 课时同步练习-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修一

**基本信息** 高一化学铝及铝合金同步练习，以基础-中等-提升三级分层设计，覆盖铝的性质、反应及材料应用，通过选择、填空、实验、计算题型实现从概念记忆到综合应用的巩固路径，适配新授课教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|铝的物理性质、化学方程式书写|选择题直接考查基础概念，填空题强化核心知识记忆，夯实化学观念| |中等|铝热反应实验、铝合金特性|实验题结合操作与现象分析，体现科学探究与实践，深化理解应用| |提升|铝与酸碱反应计算、综合应用|计算题考查物质的量关系，培养科学思维，实现知识综合迁移|

高一化学必修第一册 第三章 课时同步练习 高一化学课时同步练习·第三章 铁 金属材料 第6课时 铝及铝合金与新型金属材料 满分：100分　建议用时：45分钟 一、选择题（每小题4分，共32分） 1. 关于铝的物理性质，下列说法正确的是（　） A. 铝是黑色固体，密度很大 B. 铝是银白色轻金属，有良好的导电性和导热性 C. 铝不能导电，只能导热 D. 铝的密度大于铁的密度 2. 铝与NaOH溶液反应的产物是（　） A. AlCl3和H2 B. NaAlO2和H2 C. Al(OH)3和NaCl D. Al2O3和H2 3. 铝与稀盐酸反应的化学方程式正确的是（　） A. 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ B. 2Al + 3HCl = 2AlCl3 + H2↑ C. Al + HCl = AlCl + ½H2↑ D. 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O 4. 铝热反应（2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3）中，铝的作用是（　） A. 氧化剂 B. 还原剂 C. 催化剂 D. 既不是氧化剂也不是还原剂 5. 下列关于铝与浓硫酸、浓硝酸反应的说法正确的是（　） A. 铝与浓硫酸常温下剧烈反应放出SO2 B. 铝与浓硝酸常温下剧烈反应放出NO2 C. 铝在常温下遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化，表面形成致密氧化膜 D. 铝不与任何酸发生钝化 6. 铝热反应的重要工业应用是（　） A. 冶炼钠 B. 焊接钢轨 C. 制取盐酸 D. 制备铝合金 7. 下列说法正确的是（　） A. 铝只能与酸反应，不能与碱反应 B. 铝既能与酸反应，也能与碱反应，属于两性金属 C. 铝与碱反应时被还原 D. 铝与酸反应生成Al2O3 8. 关于铝合金的说法正确的是（　） A. 铝合金的强度和硬度比纯铝低 B. 铝合金密度小、强度高，广泛用于航空航天领域 C. 铝合金不耐腐蚀，不能用于户外 D. 铝合金不能回收利用 二、填空题（共24分） 9.（6分） 铝是______色______金属（填"轻"或"重"），密度为______g/cm3（约2.7）。铝具有良好的______性和______性，在空气中被氧化后表面形成致密的______（填化学式）保护膜。因此铝制品具有较好的耐腐蚀性。 10.（4分） 写出铝与下列物质反应的化学方程式： （1）铝与稀盐酸：_______________________________； （2）铝与NaOH溶液：_______________________________； （3）铝与Fe2O3（铝热反应）：_______________________________； （4）铝在空气中点燃：_______________________________。 以上反应中，铝均作______剂。 11.（8分） 铝热反应是铝的重要化学性质之一，请回答： （1）铝热反应是指______与______在高温下发生的反应，铝作______剂。（3分） （2）写出铝与Fe2O3反应的化学方程式：_______________________________，反应现象是_______________________。（2分） （3）铝热反应需要用______（填引燃剂名称）引燃，反应一旦开始即可自行进行，说明该反应是______反应（填"吸热"或"放热"）。（2分） （4）铝热反应的主要应用有_____________、_____________等。（1分） 12.（6分） 铝合金是在纯铝中加入______、______、______等合金元素（写出三种）制成的。铝合金具有_____________、_____________、_____________等优点（写出三点），广泛应用于______、______、______等领域（写出三个领域）。 新型金属材料包括_____________、_____________、_____________等（写出三种），在航天、医疗等领域有重要应用。 三、实验题（共24分） 13.（10分） 某同学进行铝热反应的实验探究。 （1）实验用品：铝粉、______粉末、氯酸钾、镁条、滤纸、沙子。（2分） （2）实验操作：将铝粉和氧化铁粉末按______（填比例）混合均匀，放在纸漏斗中，在混合物上面加少量______，插入一根______。（3分） （3）点燃镁条后，观察到的现象是：镁条剧烈燃烧，引发反应，放出______，产生_____________，纸漏斗下部熔化，有______（填状态和颜色）的熔融物落入沙中。（3分） （4）写出反应的化学方程式：_______________________________。（1分） （5）实验中镁条的作用是_____________，氯酸钾的作用是_____________。（1分） 14.（14分） 铝及铝合金在航空航天等领域有广泛应用。 （1）铝是一种轻金属，密度约为______g/cm3。纯铝的硬度较______，不适合直接做结构材料。（2分） （2）在纯铝中加入Cu、Mg、Si等元素制成铝合金后，其硬度和强度均比纯铝______，同时保持了密度______的优点。（2分） （3）铝合金在航空航天领域的应用有_____________、_____________等（写出两种）。铝合金还广泛用于_____________、_____________等民用领域。（4分） （4）铝制品耐腐蚀的原因是：铝在空气中与O2反应，表面形成致密的______（填化学式）薄膜，该膜能______（填"促进"或"阻止"）进一步的腐蚀。这一特性使铝和铝合金在户外环境中使用寿命很长。（3分） （5）铝合金可回收再利用，这符合绿色化学的理念。回收废铝再加工比电解铝土矿制铝更节能，原因是_______________________。（3分） 四、计算/简答题（共20分） 15.（8分） 简要回答下列问题： （1）什么是铝热反应？写出铝与Fe2O3反应的化学方程式，并指出氧化剂和还原剂。（4分） （2）简述铝的两性表现，各写一个反应方程式。（4分） 16.（12分） 将5.4 g铝粉分别与足量稀盐酸和足量NaOH溶液反应，试计算： （1）铝粉的物质的量。（2分） （2）铝与足量稀盐酸反应产生H2的物质的量和体积（标准状况）。（4分） （3）铝与足量NaOH溶液反应产生H2的物质的量和体积（标准状况）。（4分） （4）比较（2）和（3）的结果，可得出什么结论？（2分） 参考答案与详细解析 一、选择题 1.【答案】B 【解析】A项，铝是银白色轻金属，密度小；B项正确，铝是银白色轻金属，有良好的导电性和导热性；C项，铝既能导电又能导热；D项，铝的密度（2.7 g/cm3）小于铁（7.86 g/cm3）。 2.【答案】B 【解析】铝与NaOH溶液反应：2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑，生成偏铝酸钠（NaAlO2）和氢气。A项AlCl3是铝与盐酸反应的产物；C项不是与NaOH反应的产物；D项Al2O3不是与碱反应的产物。 3.【答案】A 【解析】2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑，注意配平：Al从0→+3，H从+1→0，每2 mol Al失去6 mol电子，使6 mol H+还原为3 mol H2。B项系数错误；C项AlCl不存在；D项产物应为H2而非H2O。 4.【答案】B 【解析】铝热反应2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3中，Al从0价升高到+3价，被氧化，是还原剂；Fe从+3价降到0价，被还原，Fe2O3是氧化剂。 5.【答案】C 【解析】铝在常温下遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化，表面形成致密的Al2O3氧化膜，阻止进一步反应。A、B项常温下不剧烈反应（因钝化）；D项铝确实能与浓硫酸、浓硝酸钝化。注意：稀硫酸、稀硝酸不钝化。 6.【答案】B 【解析】铝热反应放出大量热，温度可达2000°C以上，熔化的铁可用于焊接钢轨。铝热反应还用于冶炼难熔金属（如V、Cr、Mn等）。A项冶炼钠用电解法；C项制盐酸与铝热反应无关；D项制备铝合金是熔合不是铝热反应。 7.【答案】B 【解析】A项，铝既能与酸也能与碱反应；B项正确，铝是两性金属（与酸反应生成Al3+，与碱反应生成AlO2-）；C项，铝与碱反应时被氧化（不是被还原）；D项，铝与酸反应生成Al3+盐和H2，不是Al2O3。 8.【答案】B 【解析】A项，铝合金的强度和硬度比纯铝高；B项正确，铝合金密度小、强度高，广泛用于航空航天；C项，铝合金表面有致密Al2O3膜，耐腐蚀性好，可用于户外；D项，铝合金可回收再利用。 二、填空题 9.【答案】 银白　轻　2.7　导电　导热　Al2O3 【解析】铝是银白色轻金属，密度约2.7 g/cm3，有良好的导电性和导热性，表面形成致密Al2O3保护膜使其耐腐蚀。 10.【答案】 （1）2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ （2）2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑ （3）2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3 （4）4Al + 3O2 2Al2O3 还原 【解析】四个反应中铝均作还原剂（Al从0价升到+3价，被氧化）。注意铝与碱反应需水参与，产物为NaAlO2和H2。 11.【答案】 （1）铝粉；金属氧化物（或Fe2O3）；还原 （2）2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3；剧烈反应，放出大量热，产生耀眼光芒，有熔融铁珠滴落 （3）镁条（和氯酸钾）；放热 （4）焊接钢轨；冶炼难熔金属（如V、Cr、Mn等） 【解析】（1）铝热反应是铝粉与金属氧化物在高温下的反应，铝作还原剂。（2）反应现象：剧烈放热，光芒耀眼，有熔融铁生成。（3）用镁条引燃，反应放热，可自行进行。（4）应用：焊接钢轨、冶炼难熔金属。 12.【答案】 Cu　Mg　Si　密度小　强度高　耐腐蚀　航空航天　建筑　交通运输（或电子设备） 储氢合金　钛合金　形状记忆合金（或高温合金、超导材料） 【解析】铝合金添加Cu、Mg、Si等元素。优点：密度小、强度高、耐腐蚀。应用：航空航天、建筑、交通运输等领域。新型金属材料包括储氢合金、钛合金、形状记忆合金等。 三、实验题 13.【答案】 （1）氧化铁（Fe2O3） （2）2:1（质量比约2:1，按方程式计量）；氯酸钾；镁条 （3）大量热；耀眼光芒（或白光）；红热（或灼热）的熔融铁珠 （4）2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3 （5）引燃剂（引燃铝热反应）；助燃剂（提供O2帮助镁条燃烧引燃反应） 【解析】（1）铝热反应实验用品：铝粉、氧化铁粉末、氯酸钾、镁条等。（2）铝粉与氧化铁按化学计量比混合，加氯酸钾助燃，插镁条引燃。（3）反应剧烈放热，产生耀眼光芒，熔融铁珠滴落。（4）铝热反应方程式。（5）镁条作引燃剂，氯酸钾作助燃剂提供氧气。 14.【答案】 （1）2.7；小 （2）大（高）；小 （3）飞机机身（机翼）；火箭外壳；门窗框架；饮料罐 （4）Al2O3；阻止 （5）电解铝需要消耗大量电能（电解Al2O3），而回收废铝只需重熔再加工，能耗远低于电解法，因此回收再利用更节能 【解析】（1）铝密度2.7 g/cm3，纯铝硬度小。（2）加入合金元素后硬度和强度增大，密度仍小。（3）航空航天：飞机机身、火箭外壳；民用：门窗框架、饮料罐等。（4）致密Al2O3膜阻止进一步腐蚀。（5）电解铝耗电量大，回收再熔只需少量能量，更节能环保。 四、计算/简答题 15.【答案】 （1）铝热反应是指铝粉与某些金属氧化物（如Fe2O3）在高温下发生的氧化还原反应，放出大量热。 化学方程式：2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3 Al是还原剂（Al从0→+3，被氧化）；Fe2O3是氧化剂（Fe从+3→0，被还原）。 （2）铝的两性表现为既能与酸反应，也能与碱反应： 与酸反应：2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ 与碱反应：2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑ 【解析】铝热反应中铝作还原剂，被氧化。铝的两性使其既能与酸（生成Al3+）也能与碱（生成AlO2-）反应，都产生H2。 16.【答案】 （1）n(Al) = m/M = 5.4 g ÷ 27 g/mol = 0.2 mol （2）2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ n(Al):n(H2) = 2:3 n(H2) = 3/2 × n(Al) = 3/2 × 0.2 = 0.3 mol V(H2) = 0.3 mol × 22.4 L/mol = 6.72 L （3）2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑ n(Al):n(H2) = 2:3 n(H2) = 3/2 × n(Al) = 3/2 × 0.2 = 0.3 mol V(H2) = 0.3 mol × 22.4 L/mol = 6.72 L （4）结论：等量的铝分别与足量稀盐酸和足量NaOH溶液反应，产生的H2物质的量和体积相同。说明无论铝与酸还是与碱反应，每mol Al均失去3 mol电子，产生1.5 mol H2。 【解析】本题关键在于铝与酸、碱反应时，n(Al):n(H2)均为2:3。无论与酸还是碱反应，铝均从0价→+3价，每mol Al失去3 mol电子，使3 mol H+还原为1.5 mol H2。因此等量铝产生等量H2。 答案速查表 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B B A B C B B B 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 答案/分值 6分 4分 8分 6分 10分 14分 8分 12分 知识点考查分布表 题号 题型 分值 考查知识点 1 选择 4 铝的物理性质 2 选择 4 铝与NaOH溶液反应产物 3 选择 4 铝与稀盐酸反应方程式 4 选择 4 铝热反应中铝的作用（还原剂） 5 选择 4 铝的钝化（浓硫酸/浓硝酸） 6 选择 4 铝热反应的工业应用（焊接钢轨） 7 选择 4 铝的两性 8 选择 4 铝合金的特性 9 填空 6 铝的物理性质与Al2O3保护膜 10 填空 4 铝与酸/碱/氧化物反应方程式 11 填空 8 铝热反应综合（原理/条件/应用） 12 填空 6 铝合金成分与新型金属材料 13 实验 10 铝热反应实验探究（含图11） 14 实验 14 铝合金应用与性能分析（含图12） 15 简答 8 铝热反应原理与铝的两性 16 计算 12 铝与酸/碱反应的物质的量计算 难度分布统计 难度 题号 题数 分值 百分比 基础 1、2、3、4、5、9、12、15 8 40 40% 中等 6、7、8、10、13、14 6 40 40% 提升 11、16 2 20 20% 合计 — 16 100 100% 第 页 共 页 学科网（北京）股份有限公司 $