第三章 第二节 第1课时 课后达标素养提升-【优学精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册教用Word（人教版）

本讲义聚焦高中化学合金与铝及其化合物核心知识点，系统梳理合金的组成、性质（熔点、硬度、导电性等）及应用，衔接铝的化学性质（与酸、碱反应，氧化铝的保护作用），结合实验探究与定量计算，构建从理论到应用的学习支架。 该资料通过实验分析（如铝与盐酸反应的压强温度变化）、生活实例（管道疏通剂、铝制餐具使用）设计，培养科学探究与实践能力，通过计算题推导物质的量关系提升科学思维。课中辅助教师实验教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

1．(2026·中山高一期末)下列物品不是用合金材料制成的是(　　) 物品 选项 A．喷气式飞机的发动机叶片 B．青铜器“四羊方尊” C．液晶显示屏 D．不锈钢餐盘 答案：C 2．纯铁的熔点为1 535 ℃，而高炉中炼铁时，生铁(含碳量较高的铁合金)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．合金的熔点比各成分金属的熔点高 C．形成了铁碳合金，所以熔点降低 D．在高炉中熔化的过程发生了化学反应 解析：选C。铁的纯度越高，熔点越高，故A不符合题意；合金的熔点比各成分金属的熔点低，故B不符合题意；在高炉中熔化的过程未发生化学反应，故D不符合题意。 3．(2026·北京通州区高一检测)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．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 B．铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物 C．铝合金的密度小、强度高，广泛应用于航空领域 D．工业上可以用盐酸去除铝表面的氧化膜 解析：选A。A项，常温下，铝与氧气发生反应，表面容易形成一层致密的氧化铝薄膜，这层膜能保护内部铝不被腐蚀，错误；B项，铝及其表面的氧化铝薄膜均能与酸发生反应，所以铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物，正确；C项，铝合金的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，广泛应用于航空领域，正确；D项，铝表面的氧化膜的成分为氧化铝，氧化铝与盐酸反应生成可溶性的氯化铝和水，正确。 4．(2026·泰安高一检测)某合金与铁的物理性质的比较见下表(硬度以金刚石的硬度10为标准，导电性以银的导电性100为标准)。 物理性质 熔点 密度 硬度 导电性 某合金 3 200 ℃ 3.20 g/cm3 7.5 3.5 铁 1 535 ℃ 7.86 g/cm3 4.5 17 已知该合金耐腐蚀、强度高，从以上性能看，该合金不适合制成(　　) A．门窗框 B．炉具 C．导线 D．飞机外壳 解析：选C。该合金的导电性差，不适合制成导线。 5．(2026·南宁高一月考)称取两份等质量的铝粉，分别加入100 mL浓度均为3 mol·L－1的硫酸与NaOH溶液，充分反应后，测得同温同压下生成的气体体积比为1∶1，则每份铝粉的质量可能为(　　) A．5.4 g B．8.1 g C．10.8 g D．13.5 g 解析：选A。n(H2SO4)＝n(NaOH)＝0.3 mol，设加入Al的物质的量为n，Al与硫酸反应的化学方程式为2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，可提取关系式：2Al～3H2SO4～3H2，0.3 mol H2SO4最多消耗0.2 mol Al，产生0.3 mol H2，同温同压下生成的气体体积比为1∶1，Al与NaOH反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，可提取关系式：2Al～2NaOH～3H2，Al与0.3 mol NaOH反应生成氢气的物质的量为0.3 mol时，此时消耗Al的物质的量为0.2 mol(5.4 g)，此时酸恰好与5.4 g Al完全反应，碱为过量；若Al的质量在0～5.4 g之间，根据化学方程式可知酸、碱均过量，产生H2的体积比为1∶1；若Al的物质的量大于0.2 mol时，Al与0.3 mol酸仍产生0.3 mol H2，但Al与0.3 mol碱产生H2的物质的量：0.3 mol<n(H2)≤0.45 mol，则二者体积比不为1∶1。 6．工业生产中常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金，这是制取合金的常用方法之一。根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是(　　) 金属 Na Al Cu Fe 熔点/℃ 97.81 660 1 083 1 535 沸点/℃ 883 2 200 2 595 3 000 A．Fe­Cu合金 B．Cu­Al合金 C．Al­Na合金 D．Cu­Na合金 解析：选D。由题表中的数据可知，铜的熔点高于钠的沸点，铜开始熔化时，钠已经汽化，故不宜用题述方法制取的合金是Cu­Na合金。 7．(2026·石家庄高一期末)取两块大小相同的铝片，进行如下图所示实验： 根据该实验，下列说法不正确的是(　　) A．氧化铝有保护作用，因此烧杯Ⅰ中没有反应发生 B．烧杯Ⅰ中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡；烧杯Ⅱ中立即产生气泡 C．两个烧杯中均发生反应：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ D．铝制餐具不宜长时间存放碱性食物 解析：选A。NaOH能与氧化铝反应，氧化铝不能起保护作用，烧杯Ⅰ中有反应发生，故选A。 8．(2026·洛阳高一阶段练习)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的________(填“低”或“高”)。 (2)铁、铝的氧化物中可用于制造耐高温容器的是________(填化学式)。 (3)Mg­Al合金可用于制造航母升降机。Mg­Al合金焊接前用NaOH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1.1 g铝铁合金溶于200.00 mL 5 mol·L－1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)。合金中铝的物质的量为________。 (5)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。 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；通常情况下，合金的熔点比各组分金属熔点低。 (2)Al2O3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)Al2O3与NaOH溶液反应的离子方程式为Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。 (4)消耗HCl的物质的量n(HCl)＝(5－4.6) mol·L－1×0.2 L＝0.08 mol，设合金中Al的物质的量为x mol，Fe的物质的量为y mol，根据反应2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，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0.02 mol。 (5)“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。 答案：(1)能　低　(2)Al2O3 (3)Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ (4)0.02 mol　(5)化学 9．(2026·广东高一联考)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下图所示。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 解析：选D。由题图可知，a为Al，b为Al2O3，c为＋3价的铝盐，可以是Al3＋或[Al(OH)4]－盐。Al与O2反应可以生成Al2O3，A正确；Al与盐酸反应生成AlCl3，B正确；Al2O3与KOH反应生成K[Al(OH)4]，C正确；c的溶液可以是Al3＋或[Al(OH)4]－的盐，不能与O2反应转化为Al，D错误。 10．家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣等而造成堵塞，此时可以用主要成分为NaOH和铝粉的固体管道疏通剂进行疏通。下列说法错误的是(　　) A．铝表面的氧化膜和铝均能与NaOH溶液反应 B．取用该固体管道疏通剂时可以用手抓取 C．使用该固体管道疏通剂时应远离明火 D．疏通原理是有气体生成，产生气压，同时NaOH具有一定的腐蚀性 解析：选B。铝与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，氧化铝为两性氧化物，也能与NaOH溶液反应，A正确；氢氧化钠溶液与铝反应放热，且NaOH具有强腐蚀性，故取用该固体管道疏通剂时不能用手抓取，B错误；铝与NaOH溶液反应生成的氢气遇到明火会发生爆炸，故使用该固体管道疏通剂时应远离明火，C正确；铝与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，故疏通原理是有气体生成，产生气压，同时NaOH具有一定的腐蚀性，能腐蚀毛发、菜渣等淤积物，D正确。 11．根据如下图所示转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去)(　　) A．生成等质量H2时，反应①和②消耗的n(HCl)＝n(NaOH) B．反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 C．反应③和④消耗等量的Al时，生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2 D．反应②的离子方程式为Al＋3OH－＋H2O===[Al(OH)4]－＋H2↑ 解析：选C。根据得失电子守恒，生成氢气的物质的量相等，消耗铝的物质的量相等，根据铝元素守恒，设1 mol铝分别与NaOH、HCl完全反应，则分别需要1 mol NaOH、3 mol HCl，所以生成等质量H2时，反应①和②消耗的n(HCl)＝3n(NaOH)，A错误；铝与硫酸铜溶液反应，铝是还原剂，硫酸铜是氧化剂，根据得失电子守恒可知，硫酸铜与铝的物质的量之比为3∶2，B错误；反应③和④消耗等量的Al时，失电子的物质的量相等，设2 mol 铝参加反应，则由得失电子守恒可知，生成铜的物质的量为3 mol，生成铁的物质的量为2 mol，所以生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2，C正确；反应②的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，D错误。 12．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如下： 不同温度下KAl(SO4)2·12H2O的溶解度见下表： 温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90 溶解度/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109 回答下列问题： (1)“酸溶”时，溶液中主要的金属离子有______、Fe2＋、Fe3＋。 (2)“转化”中Fe2＋转化为Fe3＋，反应的离子方程式为___________________________________________________________________。 (3)“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是Fe(OH)3，“调pH”的目的是____________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)“沉铝”中加入NaHCO3的目的是将Al3＋转化为Al(OH)3，补全该反应的离子方程式：Al3＋＋HCO===Al(OH)3↓＋CO2↑。 (5)“操作”包括____________、__________、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体。 (6)某工厂用m1 kg废易拉罐(含Al 5.4%)制备KAl(SO4)2·12H2O(相对分子质量为474)，最终得到产品m2 kg，明矾的产率为________。 解析：(1)“酸溶”时，铝与硫酸反应生成硫酸铝，因此溶液中主要的金属离子还有Al3＋。(2)过氧化氢具有氧化性，亚铁离子具有还原性，二者发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)滤渣②的主要成分是Fe(OH)3，因此“调pH”的目的是将溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3除去。(4)铝离子与碳酸氢根离子发生反应生成氢氧化铝和二氧化碳，根据电荷守恒、质量守恒可得，离子方程式为Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。(5)由题表可知，明矾晶体的溶解度随温度的升高而增大，故将溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体。(6)m1 kg废易拉罐中含铝的质量为m1 kg×5.4%＝0.054m1 kg，所以理论上应该产生明矾的质量为×474 g·mol－1＝0.948m1 kg，而实际产生m2 kg，因此明矾的产率为×100%≈%。 答案：(1)Al3＋ (2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)将溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3除去 (4)1　3　1　3 (5)蒸发浓缩　冷却结晶 (6)% 13．(2026·北京顺义区高一阶段练习)某实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中压强和温度的变化，结果如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．反应过程中有热量放出 B．0～50 s，发生稀盐酸与Al2O3的反应 C．50 s时，溶液中的溶质只有AlCl3 D．100～140 s，压强略有减小是因为温度降低 解析：选C。未打磨的铝片表面有一层致密的氧化膜(Al2O3)，该氧化膜可与稀盐酸发生反应，氧化铝反应完全后，铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气。由题图可知，反应的过程中温度升高，反应过程中有热量放出，故A正确；氧化铝覆盖在铝的表面，由题图可知，0～50 s，发生稀盐酸与Al2O3的反应，故B正确；0～50 s，发生稀盐酸与Al2O3的反应，盐酸未反应完，50 s时，溶液中的溶质为AlCl3、HCl，故C错误；100～140 s，反应停止，压强略有减小是因为温度降低，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $