3.2金属材料 同步练习-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

**基本信息** 围绕镁铝及其化合物性质与金属材料，通过基础-中档-综合三层设计，实现从单一知识点到复杂情境应用的巩固路径，培养化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|铝/镁化合物性质、金属材料分类|单选直接考查两性物质判断（第1题）、合金类别（考点2第1题）| |中档|图像分析、离子方程式、简单计算|结合沉淀量与NaOH关系图像（第8题）、碱式碳酸铜分解计算（第12题）| |综合|工艺流程、复杂情境应用|粉煤灰提氧化铝（第5题）、镁铝合金反应综合计算（第14题）|

3.2金属材料 考点1 镁、铝及其化合物的性质 一、单选题 1．既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的物质是 ①Al(OH)3   ②Al2O3   ③Al   ④NaHCO3   ⑤Mg(OH)2 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③ D．①②④⑤ 【答案】B 【详解】①Al(OH)3 属于两性氢氧化物，既能与盐酸反应，又能与NaOH反应； ②Al2O3属于两性氧化物，既能与盐酸反应，又能与NaOH反应； ③Al是金属单质，与盐酸反应生成AlCl3和H2，与NaOH反应生成NaAlO2和H2； ④NaHCO3是酸式盐，与盐酸反应生成CO2，与NaOH反应生成Na2CO3； ⑤Mg(OH)2只能与盐酸反应，不与NaOH反应； 因此既能与盐酸反应，又能与NaOH反应的有①②③④；答案选B。 2．兰尼镍是常用的金属催化剂，可大大提高氧化剂与氢气的反应速率，它的高化学活性源于镍的还原性和其特殊的多孔结构。已知相同条件下的还原性与相当，制备工艺如下图所示。下列推断错误的是 A．通入防止铝和镍被空气氧化 B．“浸出”时发生的反应为 C．用铝与镍制成合金后再用溶液将铝溶解，目的是使镍具有更大的表面积 D．兰尼镍的保存和普通镍一样，因为常温下都不易与空气反应 【答案】D 【详解】A．由于镍与铝高温条件下均能与空气反应，则通入的作用是防止铝和镍被空气氧化，A正确； B．“浸出”时合金中的铝与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应方程式为，B正确； C．用铝与镍制成合金后，使镍具有更大的表面积，再用溶液将铝溶解，可以加快反应速率，C正确； D．兰尼镍可大大提高氧化剂与氢气的反应速率，它的高化学活性源于镍的还原性和其特殊的多孔结构，而普通镍的还原性与相当，易被空气中的氧气氧化，故兰尼镍的保存和普通镍不同，D错误； 故选D。 3．两份质量相同的铝片，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，在相同条件下分别产生的气体体积比是 A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．1：6 【答案】A 【详解】Al与盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，由方程式可知，质量相同的两份铝片二者物质的量相同，设参与反应的Al的物质的量为1mol，则与足量的盐酸或NaOH溶液反应生成的氢气的物质的量均为3mol，二者产生氢气的物质的量相同，氢气的体积也一定相同，体积比为1：1，故答案选A。 4．某溶液能与铝反应放出，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 【答案】A 【分析】能与铝反应放出的溶液呈酸性或碱性。 【详解】A．酸性或碱性条件下，、、相互之间不反应，一定能大量共存，故选A； B．与OH-反应生成氢氧化镁沉淀，碱性条件下不能大量含有，故不选B； C．与OH-反应生成，与H+反应放出二氧化碳，酸性或碱性条件下都不能大量含有，故不选C； D．酸性条件下，、反应生成氯气，酸性条件下、不能共存，故不选D； 选A。 5．经处理后的火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为、FeO、。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 A．“溶液”中含有 B．“碱浸”可用NaOH溶液或浓氨水 C．“电解”过程中Al的化合价由＋3价变为0价 D．流程中涉及分解反应 【答案】B 【分析】粉煤灰的主要成分为Al2O3、FeO、Fe2O3，碱浸氧化铝溶解生成四羟基合铝酸盐，滤渣为FeO、Fe2O3，滤液通入过量的CO2气体，四羟基合铝酸盐转化为氢氧化铝，过滤，得到氢氧化铝，氢氧化铝煅烧得到氧化铝，氧化铝电解得到铝。 【详解】A．经强碱“碱浸”发生反应：，A正确； B．是两性氧化物，可溶于强碱，不能溶于弱碱，B错误； C．“电解”过程中Al元素由变为Al，化合价由＋3价变为0价，C正确； D．“煅烧”及“电解”制铝的反应均为分解反应，D正确； 故选B； 6．在一定浓度的溶液中逐滴加入一定浓度的溶液，沉淀质量(纵坐标)与加入溶液体积(横坐标)变化曲线趋势正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】向一定浓度的明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液时，设物质的量为2mol，先发生反应2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4，此时已完全沉淀，还剩余1mol未沉淀，此为第一阶段；然后发生反应2Al(OH)3+K2SO4+Ba(OH)2=2K[Al(OH)4]+BaSO4↓，此阶段生成的完全溶解，同时生成1mol，因此生成沉淀的速率会变缓，此时沉淀达到最大，且全部是硫酸钡，此后再加入氢氧化钡沉淀的质量不再变化，则C项图像符合变化趋势； 故选C。 7．制备Al(OH)3沉淀，下列试剂组合比较合理的是 A．Al2O3粉末和水 B．AlCl3溶液和NaOH溶液 C．AlCl3溶液和氨水 D．Al粉和NaOH溶液 【答案】C 【详解】A．Al2O3粉末和水不反应，故不选A；     B．AlCl3溶液和少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝，AlCl3溶液和过量NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，故不选B； C．AlCl3溶液和氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，故选C；     D．Al粉和NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，故不选D； 选C。 8．现有的混合溶液250mL，向其中逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH的物质的量的变化如图所示。则混合液中的物质的量浓度为 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由图像知，用于溶解氢氧化铝的氢氧化钠物质的量为，由铝元素守恒知，原溶液中含，由知，全部转化为时，消耗1.8molNaOH，故用于生成氢氧化铁的氢氧化钠的物质的量为，由，知原溶液中氯化铁的物质的量为0.4mol，故原溶液中氯化铁的物质的量浓度为，D项正确。 答案选D。 9．下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写不正确的是 A．铝与NaOH溶液反应：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ B．与NaOH溶液反应： C．与盐酸反应： D．与过量氨水反应： 【答案】D 【详解】A．铝与NaOH溶液反应生成四羟基铝合酸钠和氢气，故其离子方程式为：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑，A正确； B．与NaOH溶液反应生成四羟基铝合酸钠，反应的离子方程式为：，B正确； C．与盐酸反应生成氯化铝和水，离子方程式为：，C正确； D．一水合氨为弱碱，氢氧化铝不能与氨水发生反应，与过量氨水反应的离子方程式为，D错误； 故选D。 10．在AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水至溶液呈碱性，下列图中能表示该反应产生的沉淀质量W与加入氨水的体积V关系的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】 向AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水，发生反应：AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3，反应产生的Al(OH)3是两性氢氧化物，只能与强酸、强碱发生反应，而过量氨水中存在的电解质NH3·H2O是弱碱，不能与Al(OH)3反应，因此当溶液中Al3+全部形成Al(OH)3沉淀后，沉淀就达到最大值，此后沉淀质量不再发生改变，故能表示该反应产生的沉淀质量W与加入氨水的体积V关系的是，故合理选项是C。 11．某化学实验兴趣小组为确定某铝镁合金中各组分的含量，设计实验：取50mL硫酸与一定质量的镁铝合金反应，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol·L－1NaOH溶液至过量，生成沉淀质量与加入NaOH溶液体积的关系如图。下列说法错误的是 已知：（可溶于水） A．段沉淀质量减少是因为能与溶液反应 B．原合金的质量为 C．C点溶液中可大量存在 D．原合金中铝和镁的物质的量之比为1：2 【答案】C 【分析】取50mL硫酸与一定质量的镁铝合金反应，合金全部溶解，此时镁铝合金全部转化为硫酸铝、硫酸镁，向该溶液中滴加5mol·L－1NaOH溶液至过量，由图像可知，加入NaOH溶液后未立即出现沉淀说明有硫酸剩余，硫酸被20 mLNaOH溶液反应完全后，开始产生沉淀，当沉淀质量增加至最大值19.4 g时，镁离子、铝离子恰好沉淀完全。继续滴加NaOH溶液，由已知（可溶于水），结合图像可推断氢氧化铝溶解，剩余氢氧化镁质量为11.6 g，根据上述分析解答该题。 【详解】A．由（可溶于水）可知，段沉淀质量减少是因为能与溶液反应，A正确； B．当沉淀量最大时，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀； 当沉淀不再减少，此时全部为Mg(OH)2沉淀，m[Mg(OH)2]=11.6 g，n(Mg)=n[Mg(OH)2]= = 0.2 mol，m(Mg)= = 4.8 g，所以m[Al(OH)3)]=19.4-11.6 = 7.8 g，n(Al)=n[Al(OH)3]= = 0.1mol，m(Al)= = 2.7 g m(原合金)= m(Mg) +m(Al) = 4.8 g + 2.7 g = 7.5 g，B正确； C．C点溶液中溶液过量，会与铜离子结合生成氢氧化铜沉淀，故铜离子不可大量共存，C错误； D．由B选项详解可得，原合金中n(Mg) = 0.2 mol，n(Al)= 0.1mol，铝和镁的物质的量之比为1:2，D正确； 故选C。 12．碱式碳酸镁是橡胶制品的填充剂和补强剂，其化学式为xMg(OH)2·yMgCO3·zH2O。现取4.66 g 碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，得到2.00 g固体和0.0400 mol CO2.下列说法中正确的是 A．2.00 g固体是Mg(OH)2 B．4.66 g碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，生成水0.800 g C．4.66 g碱式碳酸镁加盐酸完全溶解，参加反应的HCl为0.0800 mol D．该碱式碳酸镁的化学式为Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O 【答案】D 【分析】4.66 g 碱式碳酸镁高温煅烧生成氧化镁、二氧化碳、水，得到2.00 g固体是氧化镁，氧化镁的物质的量是0.05mol；反应生成0.0400 mol CO2，根据碳元素守恒，可知MgCO3的物质的量是0.0400 mol，根据镁元素守恒，Mg(OH)2的物质的量是0.05mol-0.04mol=0.01mol；Mg(OH)2分解生成水的物质的量是0.01mol；4.66 g 碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，生成水的质量是4.66 g-2g-0.04 mol×44g/mol=0.9g，水的物质的量是0.05mol，所以4.66 g 碱式碳酸镁含结晶水0.05mol-0.01mol=0.04mol，碱式碳酸镁中Mg(OH)2、MgCO3、H2O的物质的量比为1:4:4，即碱式碳酸镁的化学式是Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O。 【详解】A．4.66 g 碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，得到的2.00 g固体是MgO，故A错误； B．4.66 g 碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，生成水的质量是4.66 g-2g-0.04 mol×44g/mol=0.9g，故B错误； C．4.66 g 碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，得到的2.00 g固体是MgO，镁元素的物质的量是0.05mol；碱式碳酸镁加盐酸完全溶解，溶质为0.05mol氯化镁，根据元素守恒，参加反应的HCl为0.1mol，故C错误； D．根据以上分析，该碱式碳酸镁的化学式为Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O，故D正确； 选D。 13．溶液的电导率可以表示溶液的导电能力，电导率越大，溶液的导电能力越强。向的溶液中缓慢通入气体，在反应初期生成氢氧化铝、水和碳酸钠。溶液的电导率随通入气体时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．溶液的电导率大小仅与溶液中离子的浓度有关 B．点对应溶液中溶质的主要成分为 C．段发生反应的离子方程式为 D．段电导率上升的原因是与和发生反应生成 【答案】B 【分析】向150mL 0.05mol⋅L−1的Na[Al(OH)4]溶液中缓慢通入CO2气体，a→b段先发生反应2Na[Al(OH)4]+CO2=Na2CO3+2Al(OH)3↓+H2O，反应前Na[Al(OH)4]电离成Na+和[Al(OH)4]−，反应后Na2CO3电离成Na+和，由于反应生成水，离子浓度降低，溶液电导率降低，继续通CO2，b→c段发生反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，反应消耗水，离子浓度增大，溶液电导率升高； 【详解】A．溶液的电导率大小和离子浓度、离子电荷数、溶液温度等因素有关，A错误； B．由分析，b点对应溶液中溶质的主要成分为Na2CO3，B正确； C．由分析，将a→b段的反应改写成离子方程式为2[Al(OH)4]−+CO2=+2Al(OH)3↓+H2O，C错误； D．CO2通入水中生成碳酸，碳酸是弱酸，无法溶解氢氧化铝沉淀生成铝离子，D错误； 故选B。 14．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。 15．将燃着的镁条插入下列气体中，镁条不能继续燃烧的是 A．O2 B．Cl2 C．CO2 D．H2 【答案】D 【详解】A．Mg和O2反应生成MgO，镁能继续燃烧，A项不符合题意； B．Mg和Cl2发生反应生成MgCl2，镁能继续燃烧，B项不符合题意； C．镁与二氧化碳气体反应：2Mg＋CO2=2MgO＋C，镁能继续燃烧，C项不符合题意； D．Mg不能和H2反应，镁不能燃烧，D项符合题意； 答案选D。 二、填空题 16．铝及其化合物在生产、生活中的应用日趋广泛。 (1)氧化铝是一种两性氧化物，写出其与溶液反应的化学方程式： 。 (2)可用作中和胃酸的药片，其中中和胃酸的原理为 (用离子方程式表示)。 (3)某合金是一种潜在的贮氢材料。73.2g该合金恰好溶解于溶液中，则该合金中和的物质的量之比为 。 (4)下图表示将足量的不断通入、、的混合溶液中，生成沉淀与通入的量的关系，最先与发生反应的物质是 (填化学式)，ab段发生反应的离子方程式为 。 (5)(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分是，含少量、杂质)制备明矾的过程如图所示。 ①为尽量少引入杂质，试剂①应选用 (填字母)。 A．溶液    B．溶液    C．氨水    D．溶液 ②易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 。 ③沉淀B的化学式为 。 【答案】(1) (2) (3)17:12 (4) (5) A Al(OH)3 【分析】废易拉罐(主要成分是，含少量、杂质)加入溶液转化为Na[Al(OH)4]，加入NH4HCO3将Na[Al(OH)4]转化为Al(OH)3沉淀，再加入稀硫酸和硫酸钾转化为明矾，据此回答。 【详解】（1）氧化铝是一种两性氧化物，其与溶液反应生成四羟基合铝酸钠，化学方程式为：； （2）可用作中和胃酸(HCl)的药片，其中中和胃酸的原理为：； （3）73.2g该合金恰好溶解于溶液中，假设Mg的物质的量为x，Al的物质的量为y，则24x+27y=73.2g，2x+3y=1.4L×5mol/L=7mol，解得x=1.7mol，y=1.2mol，则该合金中和的物质的量之比为17:12； （4）通入CO2依次与Ba(OH)2、NaOH、Na[Al(OH)4]、Na2CO3、BaCO3发生反应，方程式依次为：、、(ab段)、(b点后沉淀物质的量不变)、(沉淀物质的量减少)，最先与CO2发生反应的物质是Ba(OH)2，ab段生成氢氧化铝沉淀，发生反应的离子方程式为：； （5）①根据Fe、Mg、Al均能与酸反应，而Al只能与强碱反应可知，可以选择NaOH溶液溶解废易拉罐，故选A； ②易拉罐溶解过程中生成四羟基合铝酸钠和氢气，主要反应的化学方程式为：； ③根据分析可知，沉淀B的化学式为Al(OH)3。 17．KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题： (1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用 (填标号)。 a．HCl溶液    b．H2SO4溶液    c．氨水    d．NaOH溶液 (2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 。 (3)写出滤液A与NH4HCO3反应生产沉淀B的离子方程式 。 (4)明矾净水的原理是 。 (5)鉴别硫酸铝和明矾晶体的方法为 。 【答案】(1)d (2)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2+3H2↑ (3)AlO+H2O+HCO=Al(OH)3↓+CO (4)明矾在水中水解得到氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性而净水 (5)焰色试验（其他合理性答案也可） 【分析】易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)溶解于NaOH除去含有的铁、镁等杂质，同时生成Na[Al(OH)4]，加入NH4HCO3生成Al(OH)3，加稀硫酸和硫酸钾，生成KAl(SO4)2·12H2O； 【详解】（1）根据铝能溶解在强酸和强碱性溶液，而铁和镁只能溶解在强酸性溶液中的性质差异，可选择NaOH溶液溶解易拉罐，可除去含有的铁、镁等杂质，故答案为：d； （2）铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，发生反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2+3H2↑； （3）加入NH4HCO3生成Al(OH)3离子方程式：AlO+H2O+HCO=Al(OH)3↓+CO； （4）明矾净水的原理是：明矾在水中水解得到氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性而净水； （5）鉴别硫酸铝和明矾晶体的方法为：焰色试验，明矾含钾元素，硫酸铝不含； 考点2 金属材料 一、单选题 1．2025年春晚《秧BOT》节目中机器人的承重部件和结构框架中应用了大量的铝合金，可以在保证机器人整体稳定性和强度的同时减轻重量，提升机器人的灵活性和运动效率。铝合金属于 A．合成材料 B．天然材料 C．复合材料 D．金属材料 【答案】D 【详解】金属材料包括纯金属和合金，则铝合金属于金属材料，故选D。 2．短剧《逃出大英博物馆》在网上引起热议，并获得央视频、中国日报等媒体报道，文物归还“道阻且长”。下列现收藏于大英博物馆的中国文物中，属于金属材料的是 A．象牙鬼工球 B．商朝青铜双羊尊 C．大维德花瓶 D．中华缠枝纹薄胎玉壶 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．象牙鬼工球成分由无机物羟基磷酸钙等和有机物构成，A项不符合题意； B．商朝青铜双羊尊由铜合金制成，属于金属材料，B项符合题意； C．大维德花瓶的主要成分为无机非金属材料，C项不符合题意； D．中华缠枝纹薄胎玉壶主要成分是硅酸盐等，D项不符合题意； 答案选B。 3．清明放风筝。下列与风筝制作、放飞相关的部件中，用到金属材料的是 A．竹质骨架 B．纸质风筝面 C．棉质捆扎线 D．不锈钢手握轮 【答案】D 【详解】A．竹质骨架由竹子制成，主要成分为纤维素，未使用金属材料，A不符合题意； B．纸质风筝面由纸制成，属于天然或合成植物纤维，未使用金属材料，B不符合题意； C．棉质捆扎线由棉花制成，主要成分为纤维素，未使用金属材料，C不符合题意； D．不锈钢手握轮由不锈钢（铁碳合金）制成，属于金属材料，D符合题意； 故选D。 4．下列对比实验设计不能达到实验目的的是 A．实验一：探究温度对分子运动快慢的影响 B．实验二：探究黄铜材料和纯铜材料的硬度大小 C．实验三：探究燃烧条件之一是与氧气充分接触 D．实验四：探究不同溶质在同一溶剂中的溶解性强弱 【答案】D 【详解】A．该实验中，温度不同，其他因素相同，且温度越高，红墨水在水中的扩散速率越快，说明温度越高，分子的运动速率越快，可以探究温度对分子运动快慢的影响，A不符合题意； B．将黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下较多划痕，说明黄铜片的硬度大，可以探究黄铜材料和纯铜材料的硬度大小，B不符合题意； C．该实验中，铜片上的白磷与氧气接触，温度达到着火点，燃烧，水中的白磷温度达到了着火点，但是隔绝氧气，不燃烧，能说明燃烧需要与氧气充分接触，C不符合题意； D．该实验中，溶质种类相同，溶剂种类不同，碘能溶于汽油，难溶于水，说明同种溶质在不同溶剂中的溶解性不同，不可以探究不同溶质在同一溶剂中的溶解性强弱，D符合题意； 故选D。 5．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．稀土金属可以用于生产合金 【答案】D 【详解】A．合金的熔点一般比各成分金属低，但存在例外（如汞合金），因此“一定”表述绝对，A错误； B．我国使用最早的合金是青铜而非钢，钢是铁合金且出现较晚，B错误； C．生铁含碳量为2%~4.3%，而0.03%~2%是钢的含碳量，C错误； D．稀土金属可改善合金性能，常用于生产合金，D正确； 故选D。 6．下列关于碱式碳酸铜“Cu2(OH)2CO3”(已知其物质俗称孔雀石，该物质受热易分解)说法，错误的是 A．其受热分解的化学方程式可以写成： B．古人用火烧孔雀石得到的金属氧化物与木炭的高温反应涉及氧化还原反应 C．碱式碳酸铜可溶于冷水，且溶于水后的分子式写法为Cu2(OH)2CO3 D．其常常被用来作有机催化剂，因其独特颜色，还被用作颜料 【答案】C 【详解】A．碱式碳酸铜“Cu2(OH)2CO3”受热易分解，生成三种氧化物，依据元素守恒，可得出化学方程式：，A正确； B．火烧孔雀石得到的金属氧化物为CuO，与木炭的高温反应为2CuO+C2Cu+CO2↑，CuO中Cu元素价态降低，C价态升高，则涉及氧化还原反应，B正确； C．碱式碳酸铜难溶于冷水，C错误； D．其常被用作有机催化剂(如酯化反应、卤代烃的水解反应等)，因其呈绿色，还被用作颜料，D正确； 故选C。 7．下列有关金属材料说法不正确的是 A．合金的硬度比其成分金属大，是因为纯金属内加入其他元素原子后原子层之间相对滑动变得困难 B．铝制餐具表面有氧化膜，具有强的抗腐蚀性和耐磨性，故可以用来蒸煮酸性或碱性食物 C．铱合金耐高温、耐腐蚀，用于制造发动机的火花塞 D．实用储氢合金能够吸收大量氢气后形成金属氢化物，稍稍加热又容易分解，释放氢气 【答案】B 【详解】A．纯金属内加入其他元素原子后原子层之间的相对滑动变得困难，所以合金的硬度比其成分金属大，故A正确； B．铝制餐具耐腐蚀性较好，是因为表面有一层氧化膜，氧化铝能与酸或喊反应，所以铝制餐具不能长期盛放酸性或碱性食物，故B错误； C．铱合金的熔点高，耐高温、耐腐蚀，可以用着制造发动机的火花塞，C正确； D．对储氢合金吸收了大量氢气后形成金属氢化物，稍稍加热又容易分解，释放氢气，故D正确； 答案选B。 二、填空题 8．材料一 纳米机器人可以完成行走、筛选、识别、传输、操作等基本动作，通常由两种或两种以上不同的材料制成，如铂(Pt)、铁、水凝胶、液晶等。用催化剂铂材料“吃”双氧水溶液喷出的泡泡可以推动机器人行走。我国某科研团队研制的注射式磁驱动溶栓纳米机器人在交变磁场控制下运动到血栓病灶部位，通过协同运动靶向给药和机械破坏进行溶栓，为心血管疾病的安全靶向治疗奠定了基础。 材料二 宇树科技机器狗机身采用高强度铝合金材料，铝合金的制备涉及复杂的冶金化学过程。在铝合金中，不同金属元素(如铝、镁、铜等)通过形成金属间化合物，改变了纯铝的晶体结构，极大地提升了材料的强度与韧性。机器狗所用的锂离子电池中，锂离子在正负极之间的嵌入与脱嵌过程，本质上是氧化还原反应，为机器狗提供持续稳定的动力。 (1)纳米机器人的部分组件用纳米铜制作，纳米铜在室温下可拉长达50多倍而不出现裂纹，这说明纳米铜具有良好的 性，纳米铜与普通铜化学性质相似，是因为 。 (2)利用双氧水推动纳米机器人行走的过程中，体现了双氧水的 性质(填“物理”或“化学”)，该过程前后，铂的质量 。 (3)制造宇树科技机器狗所用电池中含有的电解液通常是一种酸溶液，若不小心将电解液滴到大理石地面上，会观察到有气泡产生。检验该气体常用的化学原理是 (用化学方程式表示)。 (4)宇树科技、DeepSeek等人工智能向“芯”而兴。芯片的核心材料是单晶硅(Si)，工业制硅过程中涉及反应：，X的工业用途有 ，该反应的基本反应类型为 。 【答案】(1) 延展 二者的构成微粒相同 (2) 化学 不变 (3) (4) 除铁锈(合理即可) 置换反应 【详解】（1）纳米铜在室温下可拉长达50多倍而不出现裂纹，这说明纳米铜具有良好的延展性；纳米铜和普通铜的构成微粒均为铜原子，二者的构成微粒相同，铜原子是保持其化学性质的最小微粒，故纳米铜与普通铜化学性质相似； （2）双氧水在铂催化下分解产生的氧气可以推动纳米机器人前进，该过程为化学变化，体现了的化学性质；催化剂铂在化学反应前后质量和化学性质不变； （3）大理石的主要成分为碳酸钙，能与酸反应产生气体，实验室可用澄清石灰水检验，二氧化碳与石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O； （4）根据质量守恒化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前的1个Si、3个H、3个Cl，反应后有1个Si，则3X中有3个H、3个Cl，故X为HCl（氯化氢），氯化氢溶于水可制得盐酸，盐酸可以和金属氧化物反应，可用于除铁锈。该反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，符合置换反应的特征，属于置换反应。 9．日常使用的金属材料，大多数属于合金。回答下列问题： (1)合金 （填“能”或“不能”）含非金属，通常情况下，合金的熔点比组分金属 （填“低”或“高”）。 (2)铁、铝氧化物中可用于制造耐高温容器的是 （填化学式）。 (3)合金可用于制造航母升降机。合金焊接前用溶液处理膜，其离子方程式为 。 (4)铝铁合金广泛应用于电工领域。将铝铁合金溶于盐酸中，反应后盐酸的浓度变为（溶液体积变化忽略不计）。合金中铝的物质的量为 。 (5)铁合金是钢铁工业和机械铸造必不可少的原料之一。 ①对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁腐蚀。“发蓝”过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 ②工业炼铁的原理是用热还原法将铁从铁矿石中提炼出来。写出用在高温下还原的化学方程式： 。 【答案】(1) 能 低 (2) (3) (4) (5) 化学 【详解】（1）合金是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 ，所以合金能含非金属；一般情况下，合金的熔点比它的各组分金属熔点低； （2）熔点很高，可用于制造耐高温容器；铁的氧化物熔点相对较低，不适用于制造耐高温容器； （3）与NaOH溶液反应生成四羟基和铝酸钠，离子方程式为； （4）消耗HCl的物质的量，设合金中Al的物质的量为xmol，Fe的物质的量为ymol，根据反应、，可得3x+2y=0.08，且27x+56y=1.1，联立解得x=0.02，即合金中铝的物质的量为0.02mol； （5）①“发蓝” 处理过程中钢铁表面生成新的致密氧化膜，有新物质生成，属于化学变化； ②CO在高温下还原Fe3O4生成Fe和CO2，化学方程式为。 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2金属材料 考点1 镁、铝及其化合物的性质 一、单选题 1．既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的物质是 ①Al(OH)3   ②Al2O3   ③Al   ④NaHCO3   ⑤Mg(OH)2 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③ D．①②④⑤ 2．兰尼镍是常用的金属催化剂，可大大提高氧化剂与氢气的反应速率，它的高化学活性源于镍的还原性和其特殊的多孔结构。已知相同条件下的还原性与相当，制备工艺如下图所示。下列推断错误的是 A．通入防止铝和镍被空气氧化 B．“浸出”时发生的反应为 C．用铝与镍制成合金后再用溶液将铝溶解，目的是使镍具有更大的表面积 D．兰尼镍的保存和普通镍一样，因为常温下都不易与空气反应 3．两份质量相同的铝片，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，在相同条件下分别产生的气体体积比是 A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．1：6 4．某溶液能与铝反应放出，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 5．经处理后的火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为、FeO、。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 A．“溶液”中含有 B．“碱浸”可用NaOH溶液或浓氨水 C．“电解”过程中Al的化合价由＋3价变为0价 D．流程中涉及分解反应 6．在一定浓度的溶液中逐滴加入一定浓度的溶液，沉淀质量(纵坐标)与加入溶液体积(横坐标)变化曲线趋势正确的是 A． B． C． D． 7．制备Al(OH)3沉淀，下列试剂组合比较合理的是 A．Al2O3粉末和水 B．AlCl3溶液和NaOH溶液 C．AlCl3溶液和氨水 D．Al粉和NaOH溶液 8．现有的混合溶液250mL，向其中逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH的物质的量的变化如图所示。则混合液中的物质的量浓度为 A． B． C． D． 9．下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写不正确的是 A．铝与NaOH溶液反应：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ B．与NaOH溶液反应： C．与盐酸反应： D．与过量氨水反应： 10．在AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水至溶液呈碱性，下列图中能表示该反应产生的沉淀质量W与加入氨水的体积V关系的是 A． B． C． D． 11．某化学实验兴趣小组为确定某铝镁合金中各组分的含量，设计实验：取50mL硫酸与一定质量的镁铝合金反应，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol·L－1NaOH溶液至过量，生成沉淀质量与加入NaOH溶液体积的关系如图。下列说法错误的是 已知：（可溶于水） A．段沉淀质量减少是因为能与溶液反应 B．原合金的质量为 C．C点溶液中可大量存在 D．原合金中铝和镁的物质的量之比为1：2 12．碱式碳酸镁是橡胶制品的填充剂和补强剂，其化学式为xMg(OH)2·yMgCO3·zH2O。现取4.66 g 碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，得到2.00 g固体和0.0400 mol CO2.下列说法中正确的是 A．2.00 g固体是Mg(OH)2 B．4.66 g碱式碳酸镁高温煅烧至恒重，生成水0.800 g C．4.66 g碱式碳酸镁加盐酸完全溶解，参加反应的HCl为0.0800 mol D．该碱式碳酸镁的化学式为Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O 13．溶液的电导率可以表示溶液的导电能力，电导率越大，溶液的导电能力越强。向的溶液中缓慢通入气体，在反应初期生成氢氧化铝、水和碳酸钠。溶液的电导率随通入气体时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．溶液的电导率大小仅与溶液中离子的浓度有关 B．点对应溶液中溶质的主要成分为 C．段发生反应的离子方程式为 D．段电导率上升的原因是与和发生反应生成 14．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 15．将燃着的镁条插入下列气体中，镁条不能继续燃烧的是 A．O2 B．Cl2 C．CO2 D．H2 二、填空题 16．铝及其化合物在生产、生活中的应用日趋广泛。 (1)氧化铝是一种两性氧化物，写出其与溶液反应的化学方程式： 。 (2)可用作中和胃酸的药片，其中中和胃酸的原理为 (用离子方程式表示)。 (3)某合金是一种潜在的贮氢材料。73.2g该合金恰好溶解于溶液中，则该合金中和的物质的量之比为 。 (4)下图表示将足量的不断通入、、的混合溶液中，生成沉淀与通入的量的关系，最先与发生反应的物质是 (填化学式)，ab段发生反应的离子方程式为 。 (5)(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分是，含少量、杂质)制备明矾的过程如图所示。 ①为尽量少引入杂质，试剂①应选用 (填字母)。 A．溶液    B．溶液    C．氨水    D．溶液 ②易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 。 ③沉淀B的化学式为 。 17．KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题： (1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用 (填标号)。 a．HCl溶液    b．H2SO4溶液    c．氨水    d．NaOH溶液 (2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 。 (3)写出滤液A与NH4HCO3反应生产沉淀B的离子方程式 。 (4)明矾净水的原理是 。 (5)鉴别硫酸铝和明矾晶体的方法为 。 考点2 金属材料 一、单选题 1．2025年春晚《秧BOT》节目中机器人的承重部件和结构框架中应用了大量的铝合金，可以在保证机器人整体稳定性和强度的同时减轻重量，提升机器人的灵活性和运动效率。铝合金属于 A．合成材料 B．天然材料 C．复合材料 D．金属材料 2．短剧《逃出大英博物馆》在网上引起热议，并获得央视频、中国日报等媒体报道，文物归还“道阻且长”。下列现收藏于大英博物馆的中国文物中，属于金属材料的是 A．象牙鬼工球 B．商朝青铜双羊尊 C．大维德花瓶 D．中华缠枝纹薄胎玉壶 A．A B．B C．C D．D 3．清明放风筝。下列与风筝制作、放飞相关的部件中，用到金属材料的是 A．竹质骨架 B．纸质风筝面 C．棉质捆扎线 D．不锈钢手握轮 4．下列对比实验设计不能达到实验目的的是 A．实验一：探究温度对分子运动快慢的影响 B．实验二：探究黄铜材料和纯铜材料的硬度大小 C．实验三：探究燃烧条件之一是与氧气充分接触 D．实验四：探究不同溶质在同一溶剂中的溶解性强弱 5．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．稀土金属可以用于生产合金 6．下列关于碱式碳酸铜“Cu2(OH)2CO3”(已知其物质俗称孔雀石，该物质受热易分解)说法，错误的是 A．其受热分解的化学方程式可以写成： B．古人用火烧孔雀石得到的金属氧化物与木炭的高温反应涉及氧化还原反应 C．碱式碳酸铜可溶于冷水，且溶于水后的分子式写法为Cu2(OH)2CO3 D．其常常被用来作有机催化剂，因其独特颜色，还被用作颜料 7．下列有关金属材料说法不正确的是 A．合金的硬度比其成分金属大，是因为纯金属内加入其他元素原子后原子层之间相对滑动变得困难 B．铝制餐具表面有氧化膜，具有强的抗腐蚀性和耐磨性，故可以用来蒸煮酸性或碱性食物 C．铱合金耐高温、耐腐蚀，用于制造发动机的火花塞 D．实用储氢合金能够吸收大量氢气后形成金属氢化物，稍稍加热又容易分解，释放氢气 二、填空题 8．材料一 纳米机器人可以完成行走、筛选、识别、传输、操作等基本动作，通常由两种或两种以上不同的材料制成，如铂(Pt)、铁、水凝胶、液晶等。用催化剂铂材料“吃”双氧水溶液喷出的泡泡可以推动机器人行走。我国某科研团队研制的注射式磁驱动溶栓纳米机器人在交变磁场控制下运动到血栓病灶部位，通过协同运动靶向给药和机械破坏进行溶栓，为心血管疾病的安全靶向治疗奠定了基础。 材料二 宇树科技机器狗机身采用高强度铝合金材料，铝合金的制备涉及复杂的冶金化学过程。在铝合金中，不同金属元素(如铝、镁、铜等)通过形成金属间化合物，改变了纯铝的晶体结构，极大地提升了材料的强度与韧性。机器狗所用的锂离子电池中，锂离子在正负极之间的嵌入与脱嵌过程，本质上是氧化还原反应，为机器狗提供持续稳定的动力。 (1)纳米机器人的部分组件用纳米铜制作，纳米铜在室温下可拉长达50多倍而不出现裂纹，这说明纳米铜具有良好的 性，纳米铜与普通铜化学性质相似，是因为 。 (2)利用双氧水推动纳米机器人行走的过程中，体现了双氧水的 性质(填“物理”或“化学”)，该过程前后，铂的质量 。 (3)制造宇树科技机器狗所用电池中含有的电解液通常是一种酸溶液，若不小心将电解液滴到大理石地面上，会观察到有气泡产生。检验该气体常用的化学原理是 (用化学方程式表示)。 (4)宇树科技、DeepSeek等人工智能向“芯”而兴。芯片的核心材料是单晶硅(Si)，工业制硅过程中涉及反应：，X的工业用途有 ，该反应的基本反应类型为 。 9．日常使用的金属材料，大多数属于合金。回答下列问题： (1)合金 （填“能”或“不能”）含非金属，通常情况下，合金的熔点比组分金属 （填“低”或“高”）。 (2)铁、铝氧化物中可用于制造耐高温容器的是 （填化学式）。 (3)合金可用于制造航母升降机。合金焊接前用溶液处理膜，其离子方程式为 。 (4)铝铁合金广泛应用于电工领域。将铝铁合金溶于盐酸中，反应后盐酸的浓度变为（溶液体积变化忽略不计）。合金中铝的物质的量为 。 (5)铁合金是钢铁工业和机械铸造必不可少的原料之一。 ①对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁腐蚀。“发蓝”过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 ②工业炼铁的原理是用热还原法将铁从铁矿石中提炼出来。写出用在高温下还原的化学方程式： 。 学科网（北京）股份有限公司 $