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

本讲义聚焦金属材料核心知识点，系统梳理合金概念与性质，铁合金（生铁、钢、不锈钢等）、铝及铝合金（与酸碱反应、两性氧化物）、新型合金（储氢合金等）的特性与应用，结合化学方程式计算方法，构建从基础概念到实际应用再到定量计算的学习支架。 该资料通过实验现象分析（如铝与盐酸、NaOH溶液反应）、生活应用实例（不锈钢餐具、储氢合金能源应用），运用守恒法等解题技巧培养科学思维，实验探究提升科学探究与实践能力。课中辅助教师授课，课后练习助力学生回顾强化，有效查漏补缺。

教学内容 金属材料 （大脑放电影~） 同步知识梳理 【知识梳理1】铁合金 1.合金 (1)合金的概念 合金是指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。属于混合物。 (2)合金的性质 合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。合金的性能可以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加以调节。 ①硬度：合金的硬度一般比其成分金属的硬度大。 ②熔点：合金的熔点一般比其成分金属的熔点低。 2.铁合金 (1)生铁 ①生铁的含碳量为2%～4.3%。 ②性能及用途： 生铁硬度大、抗压，性脆，可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料。 (2)钢 ①钢的含碳量为0.03%～2%。 ②钢有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具等。 ③钢是用量最大，用途最广的合金，钢的分类如下： 合金钢具有：强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀的特殊性能。 (3)不锈钢 ①合金元素：不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍。 ②性能：大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。 ③用途：医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等。 (4)超级钢 ①合金元素：Mn、C、Al、V。 ②性能：强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化。 ③用途：汽车、航空和航天等领域。 【例题精讲】 1．化学与科技、生产、生活有密切的关系，下列叙述不正确的是 A．生石灰、氯化钙以及铁粉都是食品包装袋中常用的干燥剂 B．漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂 C．生铁的含碳量比钢大，具有硬度大、抗压等优良性能，可以用于制造管道、机座、下水井盖 D．新型储氢合金材料的研究和开发为氢气能源的实际应用起到重要的推动作用 2．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 3．合金的使用对于促进生产发展，改善人类生活发挥了巨大作用。下列关于合金的说法中正确的是 A．稀土金属可用于生产合金 B．我国使用最早的合金是钢 C．生铁的含碳量比钢的含碳量低 D．合金的熔点一定比各金属成分的低 【知识梳理2】铝和铝合金 1.铝和铝合金 (1)铝是地壳中含量最多的金属元素，是银白色金属，常温下就能与空气中的氧气发生反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，保护内部金属，反应的化学方程式为4Al＋3O2===2Al2O3。 (2)铝合金 铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，它的密度小，强度高，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 2.铝、氧化铝的性质 (1)铝、氧化铝的化学性质 ①与稀盐酸反应 实验操作 实验现象 铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声 化学方程式 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 对应的离子方程式 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ ②与NaOH溶液反应 实验1 实验2 实验 操作 实验 现象 试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片溶解，产生气泡，将点燃的木条放在试管口，有爆鸣声 ②中铝片溶解，立即产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，有爆鸣声 化学 方程式 Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]、 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 对应的离子方程式 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－、 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 结论 铝、氧化铝都能与NaOH溶液反应 (2)两性氧化物 既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，如Al2O3等，其与强酸、强碱反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。 【知识拓展】 在常温下形成致密保护膜的金属，如铝、镁等金属；铁在高温下形成致密保护膜，俗称“烤蓝”；铁或铝遇到浓H2SO4或浓HNO3时，迅速反应生成致密氧化膜，称为钝化。 【例题精讲】 1．生活中处处有化学，下列因果关系错误的是 A．可用作外墙涂料，是因为呈红棕色，难溶于水，不易被氧化，不怕日晒雨淋 B．硬铝常用于制造飞机的外壳，是因为它的密度小，强度高，具有较强的抗腐蚀能力 C．可替代对自来水消毒，是因为消毒时不会生成有机氯化物 D．在呼吸面具中加入，是因为能吸收有毒有害的气体 2．镁、铝或铁的部分“价-类”二维图如图所示，下列叙述错误的是 A．若a为铝，铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应均产生，则d能与NaOH反应生成e B．若a为铁，铁在氧气中燃烧火星四射，产生黑色固体，则c在空气中能稳定存在 C．若a为镁，则在空气中灼烧c可以生成b D．若强磁铁能吸附a粉末，则均能与稀硝酸反应生成e 3．工业上常以铝土矿(主要成分为，含少量)为原料冶炼金属铝，其工艺流程如图： 下列说法不正确的是 A．“溶解”时发生反应的离子方程式为 B．“酸化”时不能用代替 C．“过滤2”中所得滤液溶质的主要成分为 D．“熔融电解”时加入试剂为盐酸，所得用于电解制铝 【知识梳理3】新型合金 1．储氢合金 ①储氢方法 ②含义 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。 ③要求：具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。 ④实例：Ti­Fe合金、La­Ni合金。 2．其他新型合金 ①钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 ②喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金制造的，能承受1 100 ℃的高温。 ③我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球壳是由钛合金制造的。 【例题精讲】 1．材料的开发与研究助力我国航空航天事业飞速发展。下列说法正确的是 A．“天问一号”探测器使用的新型基增强铝基复合材料属于硅酸盐材料 B．“长征五号”火箭的芯一级尾段使用的钛合金具有强度高、耐高温的优点 C．中国空间站核心舱“天和”推进器使用的氮化硼材料属于传统无机非金属材料 D．“神舟二十号”载人飞船将高铌钛铝合金应用于火箭发动机叶片，该合金属于纯净物 2．下列不属于新型合金的是 A．储氢合金 B．钛合金 C．铁合金 D．形状记忆合金 3．材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列有关材料的叙述错误的是 A．天然橡胶经硫化后得到链状结构的高分子材料 B．碳纳米材料是新型无机非金属材料 C．硅是应用最为广泛的半导体材料 D．储氢合金材料能吸收并与结合成金属氢化物 3．材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列有关材料的叙述错误的是 A．天然橡胶经硫化后得到链状结构的高分子材料 B．碳纳米材料是新型无机非金属材料 C．硅是应用最为广泛的半导体材料 D．储氢合金材料能吸收并与结合成金属氢化物 【知识梳理4】根据化学方程式计算 1．以物质的量为中心的转化 2．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系 化学方程式 2CO　＋　O2　　2CO2 化学计量数 2　　∶　　1　　∶　2 扩大NA倍后 2NA　∶　NA　　∶　2NA 物质的量 2 mol　∶　1__mol　　∶　2__mol 标况下气体体积 44.8 L　∶　22.4__L　∶　44.8__L 结论 (1)同一个化学方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质的粒子数之比＝各物质的物质的量之比。 (2)对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比也等于其体积之比 【例题精讲】 1．与的混合物与足量稀硫酸反应，生成了（标准状况下）。试计算： (1)消耗的物质的量 。 (2)混合物中镁的质量分数 。 2．实验室里用氯化铵与足量熟石灰混合加热制取氨气。请计算： （1）若制取2.24L氨气（标准状况下），至少需要氯化铵的质量是多少? （2）将制得的2.24L氨气（标准状况下）溶于水配成溶液，则氨水中的物质的量浓度是多少?（不考虑氨气与水的反应） 3．现有192 g铜与4 L稀硝酸恰好完全反应，发生如下反应： 3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (1)用双线桥表示出电子转移的方向和数目 ； (2)计算稀硝酸的物质的量浓度 ？(写出计算过程) (3)计算产生的气体在标况下的体积 ？(写出计算过程) 【知识梳理3】化学方程式计算中常用解题技巧 方法一　守恒法 化学反应中的守恒关系有质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。 (1)质量守恒 ①宏观特征：反应前后质量相等。 ②微观特征：反应前后各元素的原子个数不变。 (2)得失电子守恒 在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。即n(氧化剂)×氧化剂化学式中变价元素的原子个数×价差＝n(还原剂)×还原剂化学式中变价元素的原子个数×价差。 (3)电荷守恒 电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数，即溶液呈电中性。例如，在0.1 mol·L－1的K2SO4溶液中，c(K＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－)。 方法二　关系式法 当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。 (1)根据化学方程式确定关系式 写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。 例如：把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清的石灰水中，求生成沉淀的量。 发生反应的化学方程式：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。 则关系式为3CO～3CO2～3CaCO3，即CO～CaCO3。 (2)根据原子守恒确定关系式 上述例子中也可直接根据碳原子守恒得出CO～CaCO3。 (3)根据溶液呈电中性确定关系式 如Na2SO4溶液中存在关系式：2Na＋～SO。 【例题精讲】 1．取7.90 g KMnO4，加热分解后剩余固体7.42 g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应，生成单质气体A，产物中锰元素以Mn2＋形式存在。 请计算： (1)KMnO4的分解率____________________。 (2)气体A的物质的量____________________。 2．在室温下，向100 mL CuSO4饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的KI溶液，发生如下反应： 2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，反应完全后，用0.625 mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定：I2＋2S2O===2I－＋S4O，消耗了20 mL Na2S2O3溶液，计算原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度。 【计算技巧总结】 1．物质的量应用于化学方程式计算的解题步骤 2．物质的量在化学方程式计算中的应用题的解题思维流程 3．物质的量应用于化学方程式计算的常用规律 (1)任意物质，微粒数之比等于物质的量之比，即N(A)∶N(B)＝n(A)∶n(B)。 (2)在同温、同压下，气态物质的微粒数之比等于物质的量之比，等于体积之比，即N(A)∶N(B)＝n(A)∶n(B)＝V(A)∶V(B)。 (3)任意状态的同一种物质，微粒数之比等于物质的量之比，等于质量之比，即N1(A)∶N2(A)＝n1(A)∶n2(A)＝m1(A)∶m2(A)。 (4)同一种气态物质，在同温、同压下，微粒数之比等于物质的量之比，等于体积之比，即N1(A)∶N2(A)＝n1(A)∶n2(A)＝V1(A)∶V2(A)。 【例题精讲】 1．1.15 g金属钠与水反应，得到100 mL溶液，试计算： (1)生成的气体在标准状况下的体积。 (2)反应后所得溶液的物质的量浓度。 2．在5 mol/L的Fe2(SO4)3溶液中加入1mol·L－1BaCl2溶液300 mL，反应后溶液中SO42－的物质的量浓度是 3．向100mLNa2SO4和Na2CO3的混合溶液中加过量BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得到14.51g白色沉淀，向白色沉淀中再加过量稀盐酸，有气体产生，充分反应后，发现沉淀还剩4.66g。 (1)产生的气体在标准状况下的体积是 L。 (2)原溶液中Na+的物质的量浓度是 。 （认真思考，切勿0帧起手~）课堂达标练习 1. 载人飞船各舱段的结构材料有铝合金、镁合金和钛合金。下列关于合金的说法正确的是 A．合金是纯净物 B．合金的硬度通常比其成分金属小 C．合金材料中可能含有非金属元素 D．合金的熔点一定比各成分金属的低 2. 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 3. 生活中处处有化学，下列因果关系错误的是 A．可用作外墙涂料，是因为呈红棕色，难溶于水，不易被氧化，不怕日晒雨淋 B．硬铝常用于制造飞机的外壳，是因为它的密度小，强度高，具有较强的抗腐蚀能力 C．可替代对自来水消毒，是因为消毒时不会生成有机氯化物 D．在呼吸面具中加入，是因为能吸收有毒有害的气体 4. 下列实验“操作和现象”与“结论或目的”对应关系错误的是 选项 操作和现象 结论或目的 A 在酒精灯上加热铝片，熔化的铝不滴落 Al2O3熔点比 Al高 B 向KI溶液中滴加氯水，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 Cl2氧化性强于 I2 C 取打磨过的镁条放入滴加酚酞的水中，加热煮沸，溶液呈浅红色 Mg可与沸水反应生成 Mg(OH) 2 D 向某溶液中通入 Cl2，然后加入 KSCN 溶液，溶液变红 原溶液中含有 Fe2+ 5. 对于下列过程中发生的化学反应，相应离子方程式正确的是 A．小苏打治疗胃酸过多： B．铝粉和NaOH作管道疏通剂： C．与NaOH溶液反应制硅酸钠： D．用从酸化的海带灰浸取液中提碘： 6. 下列物质属于新型无机非金属材料的是 A．水泥 B．储氢合金 C．有机玻璃 D．氧化铝陶瓷 7. 化学与人们的生活紧密相关，下列说法错误的是 A．第九届哈尔滨亚冬会火炬“澎湃”采用Q355D钢材和316L不锈钢，具有耐寒、耐腐蚀的特点 B．利用铬酸可以使铝制品氧化膜产生美丽的颜色，这是一种物理方法 C．天问一号火星车使用的热控保温材料纳米气凝胶，可产生丁达尔效应 D．La-Ni合金是一种新型储氢合金材料，稳定性不强，属于混合物 8. 下列说法正确的是 A．焰火中紫色来源于钠盐灼烧 B．储氢合金能够大量吸收，并与结合成金属氢化物 C．工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁 D．面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为Na2CO3可与酸反应 9. 将6.5 g Zn投入足量稀盐酸中，锌完全反应。计算： (1)6.5 g Zn的物质的量。 (2)参加反应的HCl的物质的量。 (3)生成H2在标准状况下的体积。 10. 4 mol Fe和3 mol Cl2完全反应，生成FeCl3的物质的量是(　　) A．2 mol B．3 mol C．4 mol D．1 mol 11. 把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L－1的盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。则： (1)反应中消耗HCl的物质的量为________。 (2)该混合物中铝、铁的物质的量分别为____________、____________。 （认真思考，切勿0帧起手~）课后巩固练习 1．（24-25高一下·湖南·期末）合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，下列有关合金的说法错误的是 A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．与纯金属相比，合金内原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大 C．钢是用量最大、用途最广的合金 D．硬铝的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，常用于制造飞机的外壳 2.（23-24高一上·河南南阳·期末）南阳古称“宛”，文化源远流长，博大精深。南阳在汉代是全国的冶铁中心，汉冶遗址公园和汉冶路是南阳人对这段历史的纪念。下列有关叙述中蕴含的化学知识错误的是 A．曹植的“磁石引铁，于金不连”——“磁石”为四氧化三铁，能吸引铁，不能吸引金 B．杜牧的“折戟沉沙铁未销”——铁生锈的条件是与水和氧气同时接触 C．杨万里的“庐山山南刷铜绿”——“铜绿”主要成分为铜的氧化物 D．沈括的“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”——“剂钢”是指铁的合金 3.（24-25高一下·江西南昌·阶段练习）2024年10月30日神舟十九号载人飞船发射圆满成功，它标志着中国在载人航天领域的持续进步和发展。下列对所用材料认识错误的是 A．用于飞船外壳的铝合金属于金属材料 B．用于防热结构件的高强纱主要是玻璃纤维纱，玻璃纤维属于无机非金属材料 C．用于太空服制作的特种橡胶，属于天然高分子材料 D．用于发动机的耐烧蚀树脂具有耐高温、耐腐蚀等优良性能，属于有机高分子材料 4.（24-25高一上·河南洛阳·阶段练习）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。Mg-Al合金焊接前用溶液处理Al2O3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： 。 5.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正确的是 A．储氢合金吸收氢气的过程为物理变化 B．钠钾合金可以作为核反应堆的冷却剂 C．生铁相比于钢，韧性更强，熔点更高 D．徐光宪院士发明了钛合金的制备方法 6.铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。溶液中Cu2+的浓度可采用碘量法测得： ①2Cu2+＋5I-＝2CuI↓＋ ②＋2=3I-+2 反应①中的氧化剂为 。现取20.00 mL含Cu2＋的溶液，加入足量KI充分反应后，用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL，此溶液中Cu2+的浓度为 mol·L-1。 7.（24-25高一上·浙江杭州·阶段练习）向100mLNaOH溶液中缓慢通入1.12L（标准状况下）的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到5.7g的白色固体。则所用NaOH溶液的物质的量浓度为 mol/L。 8.（24-25高一上·浙江台州·期中）向和的混合溶液中加过量溶液得到6.27g白色沉淀，向白色沉淀中再加过量稀HCl，充分反应后，沉淀减少3.94g并有气体产生。 (1)产生的气体在标准状况下的体积是 。 (2)原溶液中的物质的量是 。 40 学科网（北京）股份有限公司 $ 教学内容 金属材料 （大脑放电影~） 同步知识梳理 【知识梳理1】铁合金 1.合金 (1)合金的概念 合金是指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。属于混合物。 (2)合金的性质 合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。合金的性能可以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加以调节。 ①硬度：合金的硬度一般比其成分金属的硬度大。 ②熔点：合金的熔点一般比其成分金属的熔点低。 2.铁合金 (1)生铁 ①生铁的含碳量为2%～4.3%。 ②性能及用途： 生铁硬度大、抗压，性脆，可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料。 (2)钢 ①钢的含碳量为0.03%～2%。 ②钢有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具等。 ③钢是用量最大，用途最广的合金，钢的分类如下： 合金钢具有：强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀的特殊性能。 (3)不锈钢 ①合金元素：不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍。 ②性能：大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力。 ③用途：医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等。 (4)超级钢 ①合金元素：Mn、C、Al、V。 ②性能：强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化。 ③用途：汽车、航空和航天等领域。 【例题精讲】 1．化学与科技、生产、生活有密切的关系，下列叙述不正确的是 A．生石灰、氯化钙以及铁粉都是食品包装袋中常用的干燥剂 B．漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂 C．生铁的含碳量比钢大，具有硬度大、抗压等优良性能，可以用于制造管道、机座、下水井盖 D．新型储氢合金材料的研究和开发为氢气能源的实际应用起到重要的推动作用 【答案】A 【解析】A．生石灰、氯化钙具有较强的吸水性，都是食品包装袋中常用的干燥剂，但铁粉具有还原性，主要作为脱氧剂，A错误； B．漂白粉主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分为Ca(ClO)2，具有强氧化性、漂白性，也可以杀菌消毒，B正确； C．生铁的含碳量比钢大，具有硬度大、抗压等优良性能，可以用于制造管道、机座、下水井盖，C正确； D．氢气的沸点很低，常温为气体、易燃，不便于储存和运输，所以研发新型储氢合金材料将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用，D正确； 故选A。 2．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，故答案选A。 3．合金的使用对于促进生产发展，改善人类生活发挥了巨大作用。下列关于合金的说法中正确的是 A．稀土金属可用于生产合金 B．我国使用最早的合金是钢 C．生铁的含碳量比钢的含碳量低 D．合金的熔点一定比各金属成分的低 【答案】A 【解析】A．稀土金属可以用于生产合金，能够提高合金的性能，A正确； B．我国使用最早的合金是青铜，B错误； C．生铁的含碳量为2%~4%，钢的含碳量为0.03%~0.2%，生铁的含碳量比钢的含碳量高，C错误； D．合金的熔点大多数情况下，比各成分金属的低，但是汞与其它金属形成合金时，合金的熔点大于汞，D错误； 故选A。 【知识梳理2】铝和铝合金 1.铝和铝合金 (1)铝是地壳中含量最多的金属元素，是银白色金属，常温下就能与空气中的氧气发生反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，保护内部金属，反应的化学方程式为4Al＋3O2===2Al2O3。 (2)铝合金 铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，它的密度小，强度高，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 2.铝、氧化铝的性质 (1)铝、氧化铝的化学性质 ①与稀盐酸反应 实验操作 实验现象 铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声 化学方程式 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 对应的离子方程式 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ ②与NaOH溶液反应 实验1 实验2 实验 操作 实验 现象 试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片溶解，产生气泡，将点燃的木条放在试管口，有爆鸣声 ②中铝片溶解，立即产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，有爆鸣声 化学 方程式 Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]、 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 对应的离子方程式 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－、 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 结论 铝、氧化铝都能与NaOH溶液反应 (2)两性氧化物 既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，如Al2O3等，其与强酸、强碱反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。 【知识拓展】 在常温下形成致密保护膜的金属，如铝、镁等金属；铁在高温下形成致密保护膜，俗称“烤蓝”；铁或铝遇到浓H2SO4或浓HNO3时，迅速反应生成致密氧化膜，称为钝化。 【例题精讲】 1．生活中处处有化学，下列因果关系错误的是 A．可用作外墙涂料，是因为呈红棕色，难溶于水，不易被氧化，不怕日晒雨淋 B．硬铝常用于制造飞机的外壳，是因为它的密度小，强度高，具有较强的抗腐蚀能力 C．可替代对自来水消毒，是因为消毒时不会生成有机氯化物 D．在呼吸面具中加入，是因为能吸收有毒有害的气体 【答案】D 【解析】A．Fe2O3呈红棕色，难溶于水且不易被氧化，因此可用作外墙涂料，A不符合题意； B．金属铝密度小，强度高，具有较强的抗腐蚀能力，因此硬铝常用于制造飞机的外壳，B不符合题意； C．ClO2消毒时不会生成有机氯化物，因此可替代Cl2对自来水消毒，C不符合题意； D．Na2O2能与水、二氧化碳反应都生成氧气，不能吸收有毒有害的气体，因此常用于做供氧剂，可以在呼吸面具中加入Na2O2，D符合题意； 答案选D。 2．镁、铝或铁的部分“价-类”二维图如图所示，下列叙述错误的是 A．若a为铝，铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应均产生，则d能与NaOH反应生成e B．若a为铁，铁在氧气中燃烧火星四射，产生黑色固体，则c在空气中能稳定存在 C．若a为镁，则在空气中灼烧c可以生成b D．若强磁铁能吸附a粉末，则均能与稀硝酸反应生成e 【答案】B 【分析】根据Fe、Al、Mg元素的价类二维图，可知a是Al、Mg(或Fe)，b是MgO或FeO，c是Mg(OH)2或Fe(OH)2，d是Fe(OH)3或Al(OH)3，e是或盐或盐，然后根据物质的性质及转化关系分析解答。 【解析】A．若a为铝，铝和盐酸、氢氧化钠溶液反应均产生，d是Al(OH)3能和NaOH反应生成，A正确； B．若a为铁，铁在氧气中燃烧火星四射，产生黑色固体，c为Fe(OH)2，在空气中会被氧气氧化为Fe(OH)3，不能稳定存在，B错误； C．若a为镁，c为Mg(OH)2，在空气中灼烧生成MgO，化学方程式：，C正确； D．若强磁铁能吸附a粉末，a为铁，b为FeO，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，均能和稀硝酸反应生成，D正确； 故选B。 3．工业上常以铝土矿(主要成分为，含少量)为原料冶炼金属铝，其工艺流程如图： 下列说法不正确的是 A．“溶解”时发生反应的离子方程式为 B．“酸化”时不能用代替 C．“过滤2”中所得滤液溶质的主要成分为 D．“熔融电解”时加入试剂为盐酸，所得用于电解制铝 【答案】D 【分析】铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3)，加入NaOH溶液溶解后，滤渣为Fe2O3，滤液为Na[Al(OH)4]溶液，通入过量的CO2生成Al(OH)3，过滤，滤液主要为碳酸氢钠溶液，滤渣为Al(OH)3，灼烧后得到Al2O3，加入冰晶石，在熔融状态下电解Al2O3，得到Al和氧气，冰晶石的作用是降低Al2O3的熔点。 【解析】A．由分析可知，加入NaOH溶液后，与氧化铝反应生成Na[Al(OH)4]，反应的离子方程式为，A正确； B．“酸化”时不可以用HCl代替CO2，因为如果HCl过量会溶解Al(OH)3，B正确； C．根据分析可知，“过滤2”中所得滤液的主要成分为NaHCO3，C正确； D．根据分析可知，试剂X为冰晶石，作用是降低Al2O3的熔点，D错误； 故选D。 【知识梳理3】新型合金 1．储氢合金 ①储氢方法 ②含义 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。 ③要求：具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。 ④实例：Ti­Fe合金、La­Ni合金。 2．其他新型合金 ①钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 ②喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金制造的，能承受1 100 ℃的高温。 ③我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球壳是由钛合金制造的。 【例题精讲】 1．材料的开发与研究助力我国航空航天事业飞速发展。下列说法正确的是 A．“天问一号”探测器使用的新型基增强铝基复合材料属于硅酸盐材料 B．“长征五号”火箭的芯一级尾段使用的钛合金具有强度高、耐高温的优点 C．中国空间站核心舱“天和”推进器使用的氮化硼材料属于传统无机非金属材料 D．“神舟二十号”载人飞船将高铌钛铝合金应用于火箭发动机叶片，该合金属于纯净物 【答案】B 【解析】A．碳化硅（SiC）基增强铝基复合材料属于新型复合材料，而非传统的硅酸盐材料（如陶瓷、玻璃等），A错误； B．钛合金具有高强度、耐高温和耐腐蚀的特性，广泛应用于航天领域，B正确； C．氮化硼（BN）属于新型无机非金属材料，而非传统无机非金属材料（如硅酸盐材料），C错误； D．所有合金都是不同金属或金属与非金属熔合合成具有金属特性的混合物，不可能是纯净物，D错误； 答案选B。 2．下列不属于新型合金的是 A．储氢合金 B．钛合金 C．铁合金 D．形状记忆合金 3．材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列有关材料的叙述错误的是 A．天然橡胶经硫化后得到链状结构的高分子材料 B．碳纳米材料是新型无机非金属材料 C．硅是应用最为广泛的半导体材料 D．储氢合金材料能吸收并与结合成金属氢化物 【答案】C 【解析】A．为了满足某些尖端技术发展的需要，新型合金材料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，A不符合题意； B．由于钛合金的硬度大、耐酸碱的腐蚀，因此可用于发展航空飞机的机体材料等，属于新型合金，B不符合题意； C．铁合金是一种由铁和其它元素形成的传统合金，不属于新型合金，C符合题意； D．形状记忆合金是一种由两种以上金属元素构成、能够在温度和应力作用下发生相变的新型合金，广泛应用于航空航天、生物医疗、机械电子、汽车工业、建筑工程等领域，D不符合题意； 故本题选C。 3．材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列有关材料的叙述错误的是 A．天然橡胶经硫化后得到链状结构的高分子材料 B．碳纳米材料是新型无机非金属材料 C．硅是应用最为广泛的半导体材料 D．储氢合金材料能吸收并与结合成金属氢化物 【答案】A 【解析】A．硫化过程使天然橡胶的线型分子交联为网状结构，而非保持链状，A不正确； B．碳纳米材料是一类性能优异的新型无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，具有广泛用途，B正确； C．硅是半导体工业的基础材料，是应用最为广泛的半导体材料，C正确； D．储氢合金材料能吸收， 储氢金属之所以能吸氢是因为它和氢气发生了化学反应生成金属氢化物，D正确； 选A。 【知识梳理4】根据化学方程式计算 1．以物质的量为中心的转化 2．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系 化学方程式 2CO　＋　O2　　2CO2 化学计量数 2　　∶　　1　　∶　2 扩大NA倍后 2NA　∶　NA　　∶　2NA 物质的量 2 mol　∶　1__mol　　∶　2__mol 标况下气体体积 44.8 L　∶　22.4__L　∶　44.8__L 结论 (1)同一个化学方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质的粒子数之比＝各物质的物质的量之比。 (2)对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比也等于其体积之比 【例题精讲】 1．与的混合物与足量稀硫酸反应，生成了（标准状况下）。试计算： (1)消耗的物质的量 。 (2)混合物中镁的质量分数 。 【答案】(1)0.1mol (2)48% 【分析】混合物与足量稀硫酸发生反应生气氢气，是混合物中的Mg与稀硫酸发生反应，混合物中的Cu不与稀硫酸发生反应。 【解析】（1）根据题目中给出的信息，标况下生成2.24L H2，该2.24L H2为0.1mol，设参加反应的Mg的质量为m g，消耗硫酸的物质的量为n mol，由此可以列出如下关系： 解得m=2.4g，n=0.1mol。 故反应中消耗硫酸的物质的量为0.1mol。 （2）根据(1)中得到的质量，混合物中Mg的质量分数为。 2．实验室里用氯化铵与足量熟石灰混合加热制取氨气。请计算： （1）若制取2.24L氨气（标准状况下），至少需要氯化铵的质量是多少? （2）将制得的2.24L氨气（标准状况下）溶于水配成溶液，则氨水中的物质的量浓度是多少?（不考虑氨气与水的反应） 【答案】 5.35g 1mol/L 【分析】（1）发生反应：，根据方程式计算； （2）根据计算氨气的物质的量，再根据计算溶液物质的量浓度。 【解析】(1)实验室制备氨气的反应为：则：，解得：=5.35g (2)n(NH3)==0.1mol，c(NH3)= =1mol/L。 3．现有192 g铜与4 L稀硝酸恰好完全反应，发生如下反应： 3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (1)用双线桥表示出电子转移的方向和数目 ； (2)计算稀硝酸的物质的量浓度 ？(写出计算过程) (3)计算产生的气体在标况下的体积 ？(写出计算过程) 【答案】 2 mol∙L−1 44.8L 【解析】(1)Cu化合价升高，失去电子，HNO3(稀)中N化合价降低，得到电子，因此用双线桥表示出电子转移的方向和数目为；故答案为：。 (2)铜的物质的量为，根据反应3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，消耗硝酸的物质的量为8mol，则硝酸的浓度；故答案为：2 mol∙L−1。 (3)根据反应3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，得到n(NO)=2mol，则NO在标准状况下体积为，故答案为：44.8L。 【知识梳理3】化学方程式计算中常用解题技巧 方法一　守恒法 化学反应中的守恒关系有质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。 (1)质量守恒 ①宏观特征：反应前后质量相等。 ②微观特征：反应前后各元素的原子个数不变。 (2)得失电子守恒 在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。即n(氧化剂)×氧化剂化学式中变价元素的原子个数×价差＝n(还原剂)×还原剂化学式中变价元素的原子个数×价差。 (3)电荷守恒 电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数，即溶液呈电中性。例如，在0.1 mol·L－1的K2SO4溶液中，c(K＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－)。 方法二　关系式法 当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。 (1)根据化学方程式确定关系式 写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。 例如：把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清的石灰水中，求生成沉淀的量。 发生反应的化学方程式：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。 则关系式为3CO～3CO2～3CaCO3，即CO～CaCO3。 (2)根据原子守恒确定关系式 上述例子中也可直接根据碳原子守恒得出CO～CaCO3。 (3)根据溶液呈电中性确定关系式 如Na2SO4溶液中存在关系式：2Na＋～SO。 【例题精讲】 1．取7.90 g KMnO4，加热分解后剩余固体7.42 g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应，生成单质气体A，产物中锰元素以Mn2＋形式存在。 请计算： (1)KMnO4的分解率____________________。 (2)气体A的物质的量____________________。 【答案】　(1)60%(或0.60)　(2)0.095 mol 【解析】　厘清题给已知量，找出变化关系，运用守恒(原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒)法解决化学方程式的相关计算，从而达到使计算过程简化的目的。 (1)KMnO4受热分解的化学方程式为2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑。7.90 g KMnO4受热分解剩余7.42 g固体，则产生的O2的质量为7.90 g－7.42 g＝0.48 g，设参加反应的KMnO4的质量为x g，则有 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 158×2 32 x 0.48 ＝，解得x＝4.74，则KMnO4的分解率为4.74÷7.90×100%＝60%。 (2)由题意知，气体A为氯气。 【解法1】　(最优解)根据得失电子守恒进行列式求算：设生成氯气的物质的量为y mol，则生成O2和Cl2失去电子的总物质的量为(2y＋0.48÷32×4)mol，KMnO4最终完全转化为Mn2＋，故得到电子的总物质的量为(7.90÷158×5)mol，根据得失电子守恒，有2y＋0.48÷32×4＝7.90÷158×5，解得y＝0.095。 【解法2】　根据化学方程式列式求算：KMnO4受热分解生成的MnO2和K2MnO4的物质的量均为0.015 mol，剩余的KMnO4的质量为(7.90－4.74)g＝3.16 g，物质的量为0.02 mol，根据化学方程式：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O、K2MnO4＋8HCl(浓)2KCl＋MnCl2＋2Cl2↑＋4H2O、MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，则产生的n(Cl2)＝(0.02÷2×5＋0.015×2＋0.015)mol＝0.095 mol。 2．在室温下，向100 mL CuSO4饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的KI溶液，发生如下反应： 2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，反应完全后，用0.625 mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定：I2＋2S2O===2I－＋S4O，消耗了20 mL Na2S2O3溶液，计算原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度。 【答案】　0.125 mol/L 【解析】由方程式可得关系式2CuSO4～I2～2S2O，据此计算原溶液中CuSO4的物质的量，再根据c＝计算原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度。 设硫酸铜的物质的量浓度为x，根据反应的方程式可得关系式： 2CuSO4　～　I2～2S2O 2 2 0.1 L×x 0.625 mol/L×0.02 L 0.1 L×x＝0.625 mol/L×0.02 L x＝0.125 mol/L。 【计算技巧总结】 1．物质的量应用于化学方程式计算的解题步骤 2．物质的量在化学方程式计算中的应用题的解题思维流程 3．物质的量应用于化学方程式计算的常用规律 (1)任意物质，微粒数之比等于物质的量之比，即N(A)∶N(B)＝n(A)∶n(B)。 (2)在同温、同压下，气态物质的微粒数之比等于物质的量之比，等于体积之比，即N(A)∶N(B)＝n(A)∶n(B)＝V(A)∶V(B)。 (3)任意状态的同一种物质，微粒数之比等于物质的量之比，等于质量之比，即N1(A)∶N2(A)＝n1(A)∶n2(A)＝m1(A)∶m2(A)。 (4)同一种气态物质，在同温、同压下，微粒数之比等于物质的量之比，等于体积之比，即N1(A)∶N2(A)＝n1(A)∶n2(A)＝V1(A)∶V2(A)。 【例题精讲】 1．1.15 g金属钠与水反应，得到100 mL溶液，试计算： (1)生成的气体在标准状况下的体积。 (2)反应后所得溶液的物质的量浓度。 【解析】设生成标准状况下气体的体积为V，物质的量浓度为c。2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2×23 g　　　　2 mol　　 22.4 L 1．15 g　　　 0.1 L×c　 V V＝＝0.56 L， c＝＝0.5 mol/L。 【答案】(1)0.56 L　(2)0.5 mol/L 2．在5 mol/L的Fe2(SO4)3溶液中加入1mol·L－1BaCl2溶液300 mL，反应后溶液中SO42－的物质的量浓度是 【答案】2.4mol/L 【分析】Fe2(SO4)3溶液中加入的BaCl2溶液发生反应：SO42-+Ba2+═BaSO4↓，根据n=cV计算Ba2+的物质的量，根据方程式计算参加反应SO42-的物质的量，进而计算剩余SO42-的物质的量，再根据c=计算SO42-的物质的量浓度。 【解析】加入的BaCl2的物质的量为1mol/L×0.3=0.3mol，故n(Ba2+)=0.3mol， x=0.3mol，所以剩余SO42-的物质的量为1.5mol-0.3mol=1.2mol，所以反应后溶液中SO42-的物质的量的浓度为=2.4mol/L，故答案为：2.4mol/L。 3．向100mLNa2SO4和Na2CO3的混合溶液中加过量BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得到14.51g白色沉淀，向白色沉淀中再加过量稀盐酸，有气体产生，充分反应后，发现沉淀还剩4.66g。 (1)产生的气体在标准状况下的体积是 L。 (2)原溶液中Na+的物质的量浓度是 。 【答案】(1)1.12 (2)1.4 【分析】过滤、干燥后得到14.51g白色沉淀为硫酸钡、碳酸钡的质量，用足量的稀盐酸处理沉淀后，沉淀最后减少到4.66g，硫酸钡为4.66g，碳酸钡质量为14.51g-4.66g=9.85g；有关反应的化学方程式：Na2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2NaOH，Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH，BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O，据此分析。 【解析】（1）由分析可知，根据碳元素守恒有n(CO2)=n(BaCO3)==0.05mol，故V(CO2)=0.05mol×22.4L•mol-1=1.12L，故答案为：1.12； （2）由分析可知，根据硫酸根守恒有n(Na2SO4)=n(BaSO4)==0.02mol；根据碳元素守恒有n(Na2CO3)=n(BaCO3)==0.05mol；根据钠离子守恒有n(Na+)═2n(Na2SO4)+2n(Na2CO3)═2×0.05mol+2×0.02mol═0.14mol，则原溶液中c(Na+)==1.4mol/L，故答案为：1.4。 （认真思考，切勿0帧起手~）课堂达标练习 1. 载人飞船各舱段的结构材料有铝合金、镁合金和钛合金。下列关于合金的说法正确的是 A．合金是纯净物 B．合金的硬度通常比其成分金属小 C．合金材料中可能含有非金属元素 D．合金的熔点一定比各成分金属的低 【答案】C 【解析】A．合金是由多种金属或金属与非金属熔合而成的混合物，不是纯净物，A错误； B．合金的硬度通常比其成分金属大而非更小，B错误； C．合金中可能含有非金属元素，如钢中含碳，C正确； D．合金的熔点通常比成分金属低，但并非“一定”全部更低，D错误； 2. 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 【解析】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。 3. 生活中处处有化学，下列因果关系错误的是 A．可用作外墙涂料，是因为呈红棕色，难溶于水，不易被氧化，不怕日晒雨淋 B．硬铝常用于制造飞机的外壳，是因为它的密度小，强度高，具有较强的抗腐蚀能力 C．可替代对自来水消毒，是因为消毒时不会生成有机氯化物 D．在呼吸面具中加入，是因为能吸收有毒有害的气体 【答案】D 【解析】A．呈红棕色，难溶于水且不易被氧化，因此可用作外墙涂料，A不符合题意； B．金属铝密度小，强度高，具有较强的抗腐蚀能力，因此硬铝常用于制造飞机的外壳，B不符合题意； C．消毒时不会生成有机氯化物，因此可替代对自来水消毒，C不符合题意； D．能与水、二氧化碳反应都生成氧气，不能吸收有毒有害的气体，因此常用于做供氧剂，可以在呼吸面具中加入，D符合题意； 答案选D。 4. 下列实验“操作和现象”与“结论或目的”对应关系错误的是 选项 操作和现象 结论或目的 A 在酒精灯上加热铝片，熔化的铝不滴落 Al2O3熔点比 Al高 B 向KI溶液中滴加氯水，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 Cl2氧化性强于 I2 C 取打磨过的镁条放入滴加酚酞的水中，加热煮沸，溶液呈浅红色 Mg可与沸水反应生成 Mg(OH) 2 D 向某溶液中通入 Cl2，然后加入 KSCN 溶液，溶液变红 原溶液中含有 Fe2+ 【答案】D 【解析】A．铝表面生成的氧化铝熔点较高，故熔化的铝不滴落，A正确； B．氯水将碘离子氧化为碘单质，碘单质使得淀粉溶液变蓝色，说明Cl2氧化性强于 I2，B正确； C．溶液呈浅红色，说明镁和热水生成碱性的氢氧化镁，C正确； D．先加氯水可氧化亚铁离子，不能排除原溶液是否含铁离子，溶液中含有铁离子也会出现相同现象，D错误； 故选D。 5. 对于下列过程中发生的化学反应，相应离子方程式正确的是 A．小苏打治疗胃酸过多： B．铝粉和NaOH作管道疏通剂： C．与NaOH溶液反应制硅酸钠： D．用从酸化的海带灰浸取液中提碘： 【答案】C 【解析】A．小苏打是NaHCO3，与胃酸反应的离子方程式为：，A错误； B．铝与NaOH反应需水参与并生成H2，离子方程式为：，B错误； C．SiO2与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水，离子方程式正确，C正确； D．H2O2在酸性条件下应被还原为H2O，离子方程式为：，D错误； 故选C。 6. 下列物质属于新型无机非金属材料的是 A．水泥 B．储氢合金 C．有机玻璃 D．氧化铝陶瓷 【答案】D 【解析】A．水泥是硅酸盐产品，属于传统无机非金属材料，A不符合题意； B．储氢合金是合金，不是无机非金属材料，B不符合题意； C．有机玻璃是塑料的一种，属于有机合成高分子材料，C不符合题意； D．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，D符合题意； 故选D。 7. 化学与人们的生活紧密相关，下列说法错误的是 A．第九届哈尔滨亚冬会火炬“澎湃”采用Q355D钢材和316L不锈钢，具有耐寒、耐腐蚀的特点 B．利用铬酸可以使铝制品氧化膜产生美丽的颜色，这是一种物理方法 C．天问一号火星车使用的热控保温材料纳米气凝胶，可产生丁达尔效应 D．La-Ni合金是一种新型储氢合金材料，稳定性不强，属于混合物 【答案】B 【解析】A．Q355D钢材和316L不锈钢属于金属材料，具有耐寒、耐腐蚀的特点，故A正确； B．铬酸具有强氧化性，可以使铝氧化为氧化铝膜，同时铬元素附着在薄膜上，产生美丽的颜色，是一种化学变化，故B错误； C．纳米气凝胶为胶体，可产生丁达尔效应，故C正确； D．La-Ni合金储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快，是一种新型储氢合金材料，合金是混合物，故D正确； 答案选B。 8. 下列说法正确的是 A．焰火中紫色来源于钠盐灼烧 B．储氢合金能够大量吸收，并与结合成金属氢化物 C．工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁 D．面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为Na2CO3可与酸反应 【答案】B 【解析】A．焰色反应中，钠元素的火焰呈黄色，而紫色通常来自钾元素（需通过蓝色钴玻璃观察）。因此紫色并非来源于钠盐，故A错误； B．储氢合金通过物理或化学吸附大量吸收氢气，并与氢气结合形成金属氢化物，这一过程可逆，从而实现氢气的储存与释放，故B正确； C．工业上制取金属镁需电解熔融的无水氯化镁（），而非六水合氯化镁（），故C错误； D．小苏打为碳酸氢钠（），而非碳酸钠（），发泡原理是受热分解生成气体，或与酸反应产生。故D错误； 故选B。 9. 将6.5 g Zn投入足量稀盐酸中，锌完全反应。计算： (1)6.5 g Zn的物质的量。 (2)参加反应的HCl的物质的量。 (3)生成H2在标准状况下的体积。 【答案】(1)0.1 mol　(2)0.2 mol　(3)2.24 L 【解析】(1)n(Zn)＝＝0.1 mol (2)Zn　＋　2HCl===ZnCl2＋H2↑ 1 2 0.1 mol n(HCl) ＝ n(HCl)＝＝0.2 mol (3)Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 2 mol 22.4 L 0.2 mol V(H2) ＝ V(H2)＝＝2.24 L。 10. 4 mol Fe和3 mol Cl2完全反应，生成FeCl3的物质的量是(　　) A．2 mol B．3 mol C．4 mol D．1 mol 【解析】选A　先判断哪种物质过量，根据 2Fe　＋　3Cl2　　2FeCl3 2 mol　　3 mol　　　 2 mol 可知3 mol Cl2能与2 mol Fe恰好完全反应，故Fe过量。应按氯气的量计算，可知n(FeCl3)＝2 mol。 11. 把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L－1的盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。则： (1)反应中消耗HCl的物质的量为________。 (2)该混合物中铝、铁的物质的量分别为____________、____________。 【答案】(1)0.08 mol　(2)0.02 mol　0.01 mol 【解析】(1)反应中消耗HCl的物质的量为0.2 L×5 mol·L－1－0.2 L×4.6 mol·L－1＝0.08 mol。(2)设1.1 g混合物中Al、Fe的物质的量分别为x、y，则 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2　　6 x　　3x Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 1　　2 y　　2y 则有 解得：x＝0.02 mol，y＝0.01 mol。 （认真思考，切勿0帧起手~）课后巩固练习 1．（24-25高一下·湖南·期末）合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，下列有关合金的说法错误的是 A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．与纯金属相比，合金内原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大 C．钢是用量最大、用途最广的合金 D．硬铝的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，常用于制造飞机的外壳 【答案】A 【解析】A．合金的熔点通常比各成分金属低，但也存在例外情况，某些合金的熔点可能介于成分金属之间，如铁钨合金中铁含量较少时，熔点接近于钨，但高于铁，A错误； B．合金中不同原子大小差异阻碍原子层滑动，硬度增大，B正确； C．钢是铁碳合金，应用最广泛，C正确； D．硬铝属于铝合金，密度小、强度高且耐腐蚀，用于飞机外壳，D正确； 故选A。 2.（23-24高一上·河南南阳·期末）南阳古称“宛”，文化源远流长，博大精深。南阳在汉代是全国的冶铁中心，汉冶遗址公园和汉冶路是南阳人对这段历史的纪念。下列有关叙述中蕴含的化学知识错误的是 A．曹植的“磁石引铁，于金不连”——“磁石”为四氧化三铁，能吸引铁，不能吸引金 B．杜牧的“折戟沉沙铁未销”——铁生锈的条件是与水和氧气同时接触 C．杨万里的“庐山山南刷铜绿”——“铜绿”主要成分为铜的氧化物 D．沈括的“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”——“剂钢”是指铁的合金 【答案】C 【解析】A． “磁石”为四氧化三铁，具有磁性，能吸引铁，不能吸引金，故A正确； B．铁生锈要同时与水和氧气接触，故B正确； C． “铜绿”主要成分为碱式碳酸铜，不是铜的氧化物，故C错误； D． “剂钢”不是纯铁，是指铁的合金，故D正确； 故答案为：C。 3.（24-25高一下·江西南昌·阶段练习）2024年10月30日神舟十九号载人飞船发射圆满成功，它标志着中国在载人航天领域的持续进步和发展。下列对所用材料认识错误的是 A．用于飞船外壳的铝合金属于金属材料 B．用于防热结构件的高强纱主要是玻璃纤维纱，玻璃纤维属于无机非金属材料 C．用于太空服制作的特种橡胶，属于天然高分子材料 D．用于发动机的耐烧蚀树脂具有耐高温、耐腐蚀等优良性能，属于有机高分子材料 【答案】C 【解析】A．用于飞船外壳的铝合金，属于金属材料，A正确； B．玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高，B正确； C．特种橡胶属于人工合成的有机高分子材料，C错误； D．耐烧蚀树脂属于有机高分子材料，D正确； 故选C。 4.（24-25高一上·河南洛阳·阶段练习）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。Mg-Al合金焊接前用溶液处理Al2O3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 【解析】（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。 5.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正确的是 A．储氢合金吸收氢气的过程为物理变化 B．钠钾合金可以作为核反应堆的冷却剂 C．生铁相比于钢，韧性更强，熔点更高 D．徐光宪院士发明了钛合金的制备方法 【答案】B 【解析】A．储氢合金吸收、释放氢气原理是合金与氢气反应生成了新的物质，该过程为化学变化，故A错误； B．合金的熔点低于成分金属的熔点，钠和钾的合金呈液态，常做核反应堆的冷却剂，故B正确； C．生铁比钢的含碳量更高，生铁相比于钢，韧性更差，熔点更低，故C错误； D．徐光宪院士被尊称为“稀土之父”，发明了稀土的分离方法，故D错误； 答案选B。 6.铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。溶液中Cu2+的浓度可采用碘量法测得： ①2Cu2+＋5I-＝2CuI↓＋ ②＋2=3I-+2 反应①中的氧化剂为 。现取20.00 mL含Cu2＋的溶液，加入足量KI充分反应后，用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL，此溶液中Cu2+的浓度为 mol·L-1。 【答案】 Cu2＋ 0.125 【解析】反应①中的铜的化合价由+2→+1价，化合价降低，因此氧化剂为Cu2＋，根据反应关系： 2 2Cu2＋，，Cu2+的浓度为0.0025mol÷0.02L =0.125mol/L； 故答案为Cu2＋ ；0.125。 7.（24-25高一上·浙江杭州·阶段练习）向100mLNaOH溶液中缓慢通入1.12L（标准状况下）的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到5.7g的白色固体。则所用NaOH溶液的物质的量浓度为 mol/L。 【答案】1.1 【解析】CO2为物质的量==0.05mol，若都生成Na2CO3，物质的量为0.05mol，质量=0.05mol×106g/mol=5.3g＜5.7g，若全部为NaHCO3，物质的量为0.05mol，质量=0.05mol×84g/mol=4.2g＜5.7g，则固体为部分生成Na2CO3，部分为NaOH，则生成Na2CO3物质的量为0.05mol，NaOH物质的量==0.01mol，根据元素守恒，共有Na原子=0.05mol×2+0.01mol=0.11mol，所以原NaOH的物质的量为0.11mol，物质的量浓度==1.1mol/L，故答案为：1.1。 8.（24-25高一上·浙江台州·期中）向和的混合溶液中加过量溶液得到6.27g白色沉淀，向白色沉淀中再加过量稀HCl，充分反应后，沉淀减少3.94g并有气体产生。 (1)产生的气体在标准状况下的体积是 。 (2)原溶液中的物质的量是 。 【答案】(1)0.448L (2)0.06mol 【分析】向的混合溶液中加入过量的溶液，得到6.27g白色沉淀，得到的白色沉淀是的混合物，向白色沉淀中加入过量的稀盐酸，充分反应后，沉淀减少了3.94g，减少的是，剩余沉淀的质量是，剩余的沉淀是，则，回答下列问题； 【解析】（1）根据碳元素守恒可得：，根据； （2）根据钠元素守恒可得： 40 学科网（北京）股份有限公司 $