第31天 铁合金、铝合金、新型合金-【重难点手册·预备新高一】2026-2027学年初升高化学衔接

应的离子方程式为2Fe++Fe一3Fe2+,设溶液中 Fe3+,Cu+、Fe2+的物质的量分别为3mol、2mol、 1mol,根据离子方程式可知Fe3+的物质的量减少 2mol,则需消耗1mol铁粉，故参加反应的铁粉与原溶 液中Fe3+的物质的量之比为1：3，C正确。 8.(1)Fe、S、O、H;FeH(SO4)2。(2)FeC、HCl、BaC2。 (3)CI、H20、SCN、OH。(4)2FeH(SO4)2+ 40Na 惰性气体2Fe+H,◆+4Na,S+16Na0。 【解析】(1)对实验I分析如下图： H,O 溶液 2.49g Fe Fe(SCN). Fe(OH) 黄色溶液KSCN血红色溶液NaOH红褐色沉淀 BaCl, C D E 过量 白色沉淀盐酸 沉淀不溶 B 4.66g 说明B为BaSO 0.02 mol BaSO, 则X中含有0.02 mol SO,Fe和另一种元素的质量 是2.49g-0.02×96g=0.57g;实验Ⅱ中利用Na的 强还原性可将X中的Fe置换出来，即不溶于水的固体 纯净物H为Fe单质，为0.56g,故2.49gX中Fe元 素的物质的量为0.01mol,则另一种元素的质量为 0.01g,由化合物X呈电中性可知，另一种元素在化合 物X中为+1价，且其物质的量为0.01mol,则为H, 由各元素物质的量之比可确定X的化学式是 FeH(SO4)2。(2)由反应FeH(SO4)2+2BaCl2 2BaSO4￥十FeCl,十HCI可知，溶液C中的溶质是 FeCL、HCl和过量的BaC2。(3)FeCl,溶液中存在 Fe3+、CI、H2O,溶液的棕黄色是水合铁离子 [Fe(H2O)6]3+所体现出来的，表明H2O结合Fe3+的 能力比C强，加入KSCN溶液后生成Fe(SCN)3,表 明SCN厂结合Fe3+的能力比H2O强，加人NaOH溶 液后生成红褐色沉淀Fe(OH),表明OH结合Fe3+ 的能力比SCN强。由弱到强的顺序为C、H2O、 SCN、OH。(4)根据实验Ⅱ可知，在惰性气体中， FeH(SO4)2中的Fe3+被强还原剂Na还原为Fe单质， 结合溶液G经盐酸酸化后，加人BaCl2无沉淀产生， 30 X中的SO被Na还原，还原产物应为Na2S,另外， FeH(SO4)2中的H也会被Na还原为H2,由此可写 出X与足量Na反应的化学方程式。 第31天铁合金、铝合金、新型合金 1.D 2.C【解析】不锈钢是铁与铬、镍等金属形成的合金， A项正确；生铁中含有碳，是合金，其抗腐蚀能力比纯 铁弱，B项正确；铁管上镶嵌锌块，不是熔合而成，没有 形成合金，C项错误；生铁、普通钢和不锈钢中的含碳 量依次降低，D项正确。 3.B【解析】铝合金质轻（密度小）、强度高、热变形小、抗 腐蚀能力强，广泛应用于航空业（制造飞机机身）、汽车 工业（制造车轮骨架）等，A、C、D三项正确。铝制器皿 表面覆盖氧化膜，但若用铝制器皿长期盛放酸梅汤和 碱水，会因A12O3、A1都能与酸、碱发生反应而被腐蚀， B项错误。 4.C【解析】钢是含碳量为0.03%2%的铁碳合金， A正确；钢中碳的含量越高，其硬度和脆性均越大， B正确；生铁的含碳量高于熟铁，由“将生铁和熟铁混 合加热，生铁熔化灌入熟铁”可判断生铁的熔点比熟铁 低，C错误。 5.D【解析】铝合金表面覆盖着致密的氧化铝薄膜，将未 经砂纸打磨的该零件加入NaOH溶液中，开始无明显 现象，一段时间后才产生气泡，A错误；Mg、Fe均可与 盐酸反应生成H2,该零件加入盐酸中有气泡产生，说 明可能含有Mg或Fe,B错误；由B项分析可知，该零 件加入足量盐酸充分反应后，一定含有A13+,含有 Fe2+和Mg+中的一种，三者与足量氨水反应均生成白 色的氢氧化物沉淀，但Fe(OH)2在空气中不稳定，易 被氧化为F(OH)3红褐色沉淀，由“一段时间后沉淀 不变色”可知，一定不含Fe,则一定含有Mg,但沉淀不 会减少，C错误；Fe与盐酸反应生成Fe+,通人C2, Fe2+被氧化为Fe3+,由滴加少量KSCN溶液，溶液不 变红可知，该零件中一定不含Fe,D正确。 6.2Mg-Cu+3H2350 C-MgCu2+-3MgH2. 【解析】由Mg2C→MgCu2,依据原子守恒可判断生成 的氢化物是镁的氢化物。Mg的质量分数为0.923，则 可确定化学式中Mg、H的原子数目之比为 0.07≈1：2，化学式为MgH。 1 7.C【解析】碳素钢与生铁都是铁碳合金，组成元素相 同，A正确：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，B正确；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，C错误； 该冶炼方法和近代往生铁水中吹空气炼钢，都是利用 空气中的氧气氧化C元素，其原理基本相同，D正确。 8.(1)混合物。 (2)Fe2 O+6HCl-2FeCl3+3H2 O (3)延展。 (4)①化学。②致密的氧化膜能隔绝氧气和水。 （5Fe,0,十4C0商3Fe+4C0,。 【解析】(1)钢是由铁和碳等元素组成的合金，属于混 合物。 (2)铁锈的主要成分为Fe2O3,盐酸与铁锈反应的化学 方程式为Fe2O3十6HCl=2FeCl十3H2O。 (3)铝块制成铝箔增大了铝的表面积，即利用了铝的延 展性。 (4)①“发蓝”是使钢铁制品表面生成一层致密的氧化 膜，有新物质生成，属于化学变化。②铁生锈是铁与空 气中的O2和H2O共同作用的结果，“发蓝”即表面形 成了一层致密的氧化膜，能防止钢铁锈蚀的原因是隔 绝了O2和H20。 (5)用磁铁刊矿炼铁的原理是利用CO与FeO4在高温 下发生氧化还原反应生成Fe和CO2,根据得失电子守 恒及原子守恒可得该反应的化学方程式为FO4+ 4C0高温3Fe十4C02. 第32天铝、氧化铝和氢氧化铝的性质 1.c 2.C【解析】等质量的铝分别与100mL、浓度均为 2mol·L1的盐酸和NaOH溶液反应，产生氢气的体 积之比为6：7，说明氢氧化钠溶液过量，而盐酸不足。 3.C【解析】由2A1+3HSO,一AL2(SO4)3+3H2个 0.2 mol 0.2 mol 可知，H2S04不足，A1过量，产生0.2molH2; 由2Al+2NaOH+6HO—2Na[Al(OHD4]+3H2↑ 0.2 mol 0.4 mol 可知，NaOH过量，A1完全反应，产生0.3molH2。 所以，产生H2的体积比为2：3。 易错警示 NaOH不作氧化剂的反应 6e 由2A1+2NaOH+6H2O—2Na[A1(OH)4]+ 3H2个可知，在铝与强碱溶液的反应中，H20是氧化 剂，NaOH不是氧化剂。 4.A【解析】依据Al与盐酸和NaOH溶液反应的量的 关系2Al6H~3H2、2A1~2OH~3H2可知，若 甲、乙两烧杯中铝粉全部反应，产生H2的体积应相等， 若HC和NaOH全部反应，产生H2的体积之比应为 1:3。实际上产生H2的体积之比为1：2，即甲、乙两 烧杯中反应消耗的A1的质量之比为1：2，则可判断甲 烧杯中盐酸不足，反应产生H2的物质的量n(H2)甲= 2n(HCD=0.15mol;乙烧杯中反应产生H2的物质 的量n(H2)z=0.3mol,则乙烧杯中反应消耗的 n(Al)=n(NaOH)=0.2mol,乙烧杯中NaOH过量， Al不足，所以m(Al)=0.2molX27g·mol1=5.4g。 5.C【解析】Al2O3和FezO3均可与强酸反应，不能达到 除去FezO3的目的，故试剂X不能是强酸，Al2O3与强 碱反应生成四羟基合铝酸盐，F©2O3与强碱不反应，故 试剂X为强碱，A错误；Al2O3与过量的试剂X反应生 成[A1(OH)4],Fe2O3作为沉淀除去，过滤后向溶液 中通入过量CO2发生反应CO2十[A1(OH)4] A1(OH)3Y+HCO3,B错误；反应I、Ⅱ结束后进行 的实验操作均为过滤，过滤需使用的仪器为漏斗、烧 杯、玻璃棒等，C正确；Fe的金属性比A1弱，故工业上 不能使用Fe将Al2O3中的A1置换出来，D错误 6.(1)H2;铝片表面有一层致密的A12O3薄膜，与盐酸反 应不产生气体。 (2)2A1+2OH+6H2O-2LA1(OHD4]+3H2↑；H。 (3)a. (4)1:2。 【解析】(1)A1既与盐酸反应生成盐和H2,又与NaOH 31第 31 天 铁合金、铝合金、新型合金 衔接对照 初中知识解读 高中知识解读 深挖合 金属与金属（或非金属） 金性质 定义 定义 金属特性的混合物（熔合而成） 拓展合 熔合而成 金应用 核心 硬度、强度提升，熔点降低 硬度>成分金属 范围 主要性质 性质 导电性、导热性略低于纯金属 熔点<成分金属 铁合金：生铁（含C高）、钢 铁合金：生铁、钢 常见合金 常见 (含C低) 其他：黄铜、铝合金 合金 特种合金：不锈钢、铝合金 钛合金 应用 工业、航空航天、日常生活 任务一 探学新知 知识点1合金 (2)合金中一定含有金属元素，可能含有非金 1.合金的概念 属元素，非金属元素主要有碳或硅等。 由两种或两种以上的金属（或金属与非金 (3)常温下，多数合金呈固态，但钾钠合金等少 属)熔合而成的具有金属特性的物质。 数合金呈液态（这也说明合金的熔，点比其成分金属 的低)。 2.合金的性能 (4)一般来说，合金中各成分金属保持其原有 在纯金属中加入其他元素形成合金以后， 的化学性质。 结构发生了变化，使合金的性能与纯金属有很 大的差异。合金具有许多优良的物理、化学或 3.合金的制造 机械性能。 合金的性能可以通过所添加的合金元素的 (1)合金的硬度一般比其成分金属的大。 种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。 (2)合金的熔点一般比其成分金属的低。 知识链接 (3)合金的性能可以通过所添加的合金元 形成合金的条件 素的种类、含量和生成合金的条件等来加以 两种金属形成合金的条件是两种金属在同一 调节。 温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点高于另一 种金属的沸点，一般不能形成合金。 初高衔接山 初中学习了合金基本概念，高中细化剖析合金 知识点2 铁合金 相关性质特点。 1.生铁 (1)合金属于混合物。 生铁是含碳量为2%~4.3%的铁碳合金， 131 重难点手册预备新高一 化学 其硬度大、抗压、性脆，可以铸造成型，是制造 续表 机座、管道的重要材料。 主要组成元素 主要特性 主要用途 2.钢 Al、Cu、Mg、 钢是用量最大、用途最广的合金，根据其 Si、Mn等(Cu密度小，强度和 制造汽车、 化学成分，可分为碳素钢和合金钢两大类（如 硬铝4%、g0.5%、硬度大，抗腐蚀 飞机、宇宙 下表)。 Si0.7%、Mn 能力强 飞船等 0.5%) 主要合 钢 特性 用途 金元素 铝合金 密度小，强度和制造宇宙 镁铝 低 含碳量低于 韧性、焊接性制造钢板、钢丝、 Mg、A1 硬度都比纯铝飞船、飞机、 合金 钢 0.3% 好，但强度低 钢管等 和纯镁的大 轮船等 中 素 含碳量为 强度高，韧性 制造钢轨、车轮 铝锂 制造飞机机 钢 0.3%0.6% 及加工性好 建材等 Al、Ii 合金 低密度、高强度 身的蒙皮等 高 含碳量高于 硬而脆，热处 制造器械、弹簧 钢0.6% 理后弹性好 刀具等 初高衔接 铝合金的性能和应用 韧性好，硬度 钢轨、轴承、坦克 钢 铁、锰 大 装甲 (1)性能：密度小、强度高、塑性好，可加工成各 种型材。具有优良的导电性、导热性，耐腐蚀性强， 锈 有很强的抗腐 铁、铬、镍 医疗器械 装饰效果好，且成本低。 蚀能力 (2)应用：在航空、航天、汽车、机械制造、船舶 钢 硅 变压器、发电机 铁、硅 导磁性 铁芯 及化学工业中都得到广泛的应用。如镁铝合金最 适合用于制造飞机部件。 耐高压，硬度 钢 铁、钨 刀具 大 知识链接 规律夏结 铝的冶炼 (1)纯铁的抗腐蚀性虽然比生铁的强，但由于 以铝土矿（主要成分是Al203,还含有SiO2、 性能不好，故实际使用范围有限，人们大量使用的 Fe2O3、MgO等杂质)为原料冶炼铝，发生的主要化 仍是铁的合金。 学反应有： (2)钢是用量最大、用途最广泛的合金。 Al2O+2NaOH++3H2O-2Na[Al(OH)]; (3)碳素钢中的含碳量越低，钢的韧性越好；含 Na[Al(OH)]+CO2=Al(OH)3+ 碳量越高，钢的硬度越大。 NaHCO3(CO2过量)； 2A1(OH)3△Al20,+3HO; 知识点3 铝合金 2A2O(熔融)通电4A1+302个（冰品石作） 主要组成元素 主要特性 主要用途 熔剂，降低熔点)。 硬度和强度较 制造导线、 小，导电性、导 热交换器、 由于电解法制铝工艺的发明，铝在生产、生活 纯铝 Al 热性及延展性 反光器具、 中的应用得以迅速普及，铝及其合金成为广泛应用 优良 铝箔等 的金属材料。 132 第31天铁合金、铝合金、新型合金 知识点4新型合金 知识链接 1.储氢合金 耐热合金：喷气式飞机的发动机叶片由镍钻合 概念：储氢合金是一类能够大量吸收H2, 金制造，能承受1100℃的高温。 并与H2结合成金属氢化物的材料。 形状记忆合金：人造卫星上的天线、机器人中 材料应满足的条件：储氢量大；金属氢化 的弹簧和接线柱等部件。 物容易形成，稍稍加热又容易分解；室温下吸、 放氢的速率快。 知识链接 [示例]Ti-Fe(钛铁)合金、LaNi(镧镍) 用途广泛的稀土金属 合金等。 稀土元素包括镧系元素(57~71号元素)及钇和 2.钛合金 钪，共17种元素。它们性质相似，在自然界共生。 性 密度小、硬度大、熔点高，化学性质 稀土金属既可单独使用，也可用于生产合金。 钛 稳定、耐腐蚀 在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性 主要应用于飞机、火箭、导弹、人造 能。因此，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。 卫星、宇宙飞船等领域，少量应用于 稀土金属广泛应用于冶金、石油化工、材料工 冶金、能源、交通、医疗、石油化工等 领域 业（电子材料、荧光材料、发光材料、永磁材料、超导 3.其他合金 材料、染色材料、纳米材料、引火合金和催化剂等) 医药及农业等领域。 耐热合金、形状记忆合金等。 任务二 精研典例 题型1 合金的性质与应用 下列说法正确的是( )。 例]下列关于金属材料的说法不正确的 A.我国国产大飞机C919大量使 是( 用了镁铝合金、铝锂合金材料 A.铁合金是使用最广泛的金属材料，我国 B.我国流通的硬币材质是纯金属 铁制品的使用最早可追溯到西周晚期 C.在广东打捞的“南澳I号”明代沉船上 B.不锈钢是合金钢的一种，它的合金元素 存在大量铝制餐具 主要是铬(Cr)和镍(Ni) D.使用铝合金生产口罩的鼻梁条，利用了 铝合金密度大、抗腐蚀性好的优点 C.减少生铁中的含碳量，其延展性增强 解析铝合金是制造飞机的理想材料，C919大飞 D.合金的导电性和导热性一般优于其成 机的机身和飞机蒙皮大量使用了镁铝合金、铝锂合金， 分金属 A正确；我国流通的硬币材质是合金（含铝、铁、镍、铜 解析合金的导电性和导热性一般弱于其成分 等)，B错误；电解法制铝的工艺只发明了约200年，所 金属（如镍铬铝铁合金具有很高的电阻率，可用于制 以明代沉船上不可能有大量铝制餐具，C错误；鼻梁 造电路中的精密元件)，D不正确。 条使用铝合金，利用的是铝合金密度小、抗腐蚀性能 答案D 好的优点，D错误。 例2铝合金是目前用途广泛的合金之一。 答案A 133 重难点手册预备新高一 化学 任务三 自主测评 A基础练 5.某铝合金零件为铝铁合金和铝镁合金中的 一种。为确定某零件所用铝合金的类别，取 1.下列有关合金的说法中正确的是( 未经砂纸打磨的该零件进行下列实验，其中 A.我国使用最早的合金是生铁 实验方案对应的现象和结论均正确的是 B.合金中的金属元素以化合物的形式存在 C.合金中各种元素的含量一定，所以合金是 )。 纯净物 选项 实验方案 现象 结论 D.合金的硬度通常大于其成分金属 加入NaOH溶 零件表面立即产生 一定含有 2.下列说法中错误的是( )。 液中 气泡 Al A.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金 可能含有 B 加入盐酸中 B.生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 零件表面产生气泡Mg,一定 不含Fe C.铁管上镶嵌锌块可形成合金 D.生铁、普通钢和不锈钢中的含碳量依次 加入足量盐酸 零件溶解，产生白 色沉淀，白色沉淀 降低 充分反应后，再 定含有 先增加后减少， 逐滴滴加足量 3.下列说法不正确的是( Mg )。 氨水 段时间后沉淀不 A.我国自主研发的C919飞机的机身材料主 变色 要是镁铝合金 加入足量盐酸 B.铝合金抗腐蚀能力强，铝制器皿可长期盛 充分反应，通入零件溶解，溶液不 一定不含 放酸梅汤和碱水等 C2,并滴加少变红 Fe 量KSCN溶液 C.铝合金可用于制造高铁车厢、汽车车轮的 骨架等 6.MgCu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu D.硬铝是含有Al、Cu、Mg、Si、Mn等元素的 与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元 铝合金 素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）。 4.“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼 Mg2Cu与H2反应的化学方程式为 技术的重大贡献。“灌钢法”主要是将生铁 和熟铁（含碳量约为0.1%）混合加热，生铁 B能力练 熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误 的是( 7.《天工开物》中记载：“若造熟铁，则生 A.钢是以铁为主的含碳合金 铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑 B.钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 方塘，短墙抵之。其铁流入塘内， C.生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 数人执柳木排立墙上…众人柳棍疾搅，即 D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为 时炒成熟铁。”以下说法不正确的是()。 Fe2Os A.碳素钢与生铁的组成元素相同 134 第31天铁合金、铝合金、新型合金 B.生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差 (3)铝块能制成铝箔是利用了铝的 性。 C.炒铁是为了提高铁水中的碳含量 (4)对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面 D.该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲 生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢 同工 铁锈蚀。 8.I.2022年北京冬奥会的首钢滑雪大跳台的 ①“发蓝”过程属于 (填“物理” 设计灵感来自敦煌“飞天”的艺术造型，曲线 或“化学”)变化。 优美，形象优雅。 ②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是 (1)跳台主体为钢结构，钢是 (填 “纯净物”或“混合物”)。 (5)早在春秋战国时期，我国就开始生产和 (2)工业上常用稀盐酸清除铁锈，该反应的 使用铁器。用磁铁矿炼铁的原理是利用 化学方程式为 氧化碳与四氧化三铁反应，请写出该 Ⅱ.金属在生产、生活和社会发展中的应用 反应的化学方程式： 较为广泛。 135