3.2 金属材料（微考点详解）化学人教版必修第一册

本讲义聚焦金属材料核心知识点，系统梳理合金的定义、性能及常见类型（如生铁、钢、铝合金），铝及其化合物的两性特征与图像分析（Al³⁺与碱反应沉淀变化），物质的量在化学方程式计算中的应用（化学计量数与物质的量关系、守恒法等），以及新型合金（储氢合金、钛合金等），构建从基础概念到性质应用再到实际材料的完整知识支架。 该资料以高考典例与考点速通为特色，结合易错提醒和表格对比，强化命题定位与解题方法，体现科学思维中的证据推理（如Al(OH)₃沉淀图像分析）和化学观念（结构决定性质，如合金硬度大于成分金属）。课中辅助教师系统授课，课后通过练习题和微考点解析帮助学生查漏补缺，提升知识应用能力。

第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 ◆高频考点 1.命题定位：金属材料在高考中通常不会作为独立大题出现，更多以选择题选项或综合题的某个环节呈现，属于基础送分型考点。但在工艺流程题、实验探究题中，合金的性质、金属冶炼等内容常作为知识载体出现，渗透性很强。 2.高频考点： 考点1 合金及其性能、用途：①合金定义辨析；②合金通性；③常见合金识别。 考点2 铝及其重要化合物的性质及用途：①两性特征：Al、Al2O3、Al(OH)3既能与酸反应又能与碱反应； ②图像计算：向Al3+溶液中滴加NaOH、向AlO2⁻溶液中滴加盐酸的沉淀量变化图像，是经典计算题型；③ 制备Al(OH)3的最佳方案选择。 考点3 物质的量在化学方程式计算中的应用:化学计量数之比 = 粒子数之比 = 物质的量之比 = 同温同压下气体体积之比，解题关键是将所有已知量统一换算为物质的量（n），再利用比例关系求解。 考点4 新型合金材料:储氢合金、钛合金、形状记忆合金等新型材料常作为选择题的素材出现，考查学生对材料性能与应用的了解。 ◆命题特点 金属材料在高考中属基础送分型考点，独立命题分值低（约2~4分），多以选择题形式考查合金概念辨析、铝的两性及金属冶炼原理，但在工艺流程题中渗透性强。物质的量在化学方程式计算中的应用是每年必考的核心工具，约占6~12分，极少孤立出题，主要融入工艺流程与实验探究大题，高频方法包括关系式法、守恒法和差量法。近年命题趋势为情境真实化、方法融合化，热重分析法成为新兴载体。两者常融合命题，如以金属冶炼为背景考查产率、纯度计算。 ◆微考点01 合金及其性能、用途 【高考典例1】（2017·上海·高考真题）关于合金的叙述，不正确的是 A．合金的熔沸点一般比组成它们的各成分金属要高 B．合金的硬度可以比原金属更高，化学性质也可能和原成分金属不同 C．非金属和金属之间也可以形成合金 D．合金的用途比纯金属的用途更广 【考点速通】 1.合金是由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的混合物。 2.性能：硬度一般大于成分金属，熔点一般低于成分金属，抗腐蚀性更强。 3.常见合金： ①铁合金——生铁（含碳2%~4.3%，硬而脆）与钢（含碳0.03%~2%，韧性好），钢是用量最大的合金； ②铝合金——硬铝（含Cu、Mg等），密度小、强度高，用于飞机制造； ③铜合金——青铜（铜锡）、黄铜（铜锌）； ④新型合金——钛合金（人造骨骼）、储氢合金（Ti-Fe）、形状记忆合金（卫星天线）。注意：合金一定是混合物，钠钾合金常温为液态。 ◆微考点02 铝及其重要化合物的性质及应用 【高考典例2】（2020·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 【考点速通】 1.铝及其重要化合物的核心特征是"两性"。 铝既能与酸反应又能与强碱反应放出H2（2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2↑）。Al2O3是两性氧化物，Al(OH)3是两性氢氧化物，均溶于强酸和强碱。 2.Al(OH)3的制备：Al3++ 3NH3·H2O=Al(OH)3↓ + 3NH4+，用氨水而非NaOH，防止过量溶解。 3.Al(OH)3受热分解：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O，可用于阻燃。 4.明矾KAl(SO4)2·12H2O溶于水生成Al(OH)3胶体，用于净水。 5.铝热反应（2Al+Fe2O32Fe+Al2O3）中铝作还原剂，用于焊接钢轨。 6.铝箔加热不滴落，因表面Al2O3熔点高于Al。 ◆微考点03 可溶性铝盐溶液中加碱的图像分析 【高考典例3】（2012·安徽·高考真题）已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1mol·L—1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是 A． B． C． D． 【考点速通】 1.核心反应分两阶段： ①Al3++3OH-=Al(OH)3↓（沉淀生成）；②Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-沉淀溶解）。 2.向Al3+溶液中滴加NaOH：沉淀量先增大至最大，再逐渐减小至完全溶解，生成沉淀与溶解沉淀消耗OH-的物质的量之比为3:1。反之，向NaOH溶液中滴加Al3+：开始OH-过量，无沉淀（直接生成Al(OH)4-），待OH-耗尽后，Al3+与Al(OH)4-反应（Al3++ 3Al(OH)4-=4Al(OH)3↓），沉淀突然出现并增多。若改用氨水，Al(OH)3不溶于弱碱，沉淀只增不溶。 3.解题关键：看纵轴（沉淀量）、横轴（碱量）及拐点比例。 ◆微考点04 金属材料 【高考典例4】（2025·四川·高考真题）材料是科技发展的基础。下列属于金属材料的是 A．制造电极的石墨烯 B．制造减震弹簧的高碳钢 C．制造防弹装甲的高强度芳纶纤维 D．制造耐温度剧变仪器的高硼玻璃 【考点速通】 1.合金是由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的混合物，硬度一般大于成分金属，熔点一般低于成分金属。 2.铁合金中，生铁含碳2%~4.3%（硬而脆），钢含碳0.03%~2%（韧性好），钢是用量最大的合金。 3.新型合金常考：钛合金（人造骨骼）、储氢合金（Ti-Fe）、形状记忆合金（卫星天线），注意用途与材料一一对应。 ◆微考点05 物质的量在化学方程式计算中的应用 【高考典例5】（2009·海南·高考真题）用足量的CO还原13．7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0g，则此铅氧化物的化学式是： A．PbO B．Pb2O3 C．Pb3O4 D．PbO2 【考点速通】 1.化学方程式中各物质的化学计量数之比 = 物质的量之比。 2.计算步骤： ①写出配平的化学方程式； ②找出已知量与未知量对应的物质； ③列比例式求解。 3.核心原则："上下一致，左右相当"——同一物质上下单位统一，不同物质左右对应列比。 4.常用方法： ①关系式法——多步反应跳过中间产物，直接建立始末物质关系（如工业制硫酸中S→SO2→SO3→H2SO4，可一步建立S与H2SO4的关系）； ②守恒法——利用质量守恒、原子守恒或电子守恒简化计算； ③差量法——利用反应前后质量差或体积差列式。 4.注意：22.4 L/mol仅适用于标况下的气体；两种反应物均给量时，先判过量，以不足量计算。 一、合金及其性能、用途 1.合金及其性能 概念 由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质 性能 硬度 硬度一般大于它的成分金属 熔点 熔点一般低于它的成分金属 与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能 2.铁合金的两大类型——生铁和钢 用量最大、用途最广的铁合金是钢。 3.钢的分类 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，不易生锈，抗腐蚀能力强。 4.铝合金 向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成铝合金。铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如，硬铝的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 易错提醒 ①合金不一定由两种金属熔合而成，金属与非金属也可形成合金（如铁碳合金——生铁、钢）。 ②合金的熔点一般低于各成分金属，硬度一般大于各成分金属，但并非绝对。 ③合金形成过程一般为物理变化，不是化学变化。 ④生铁含碳量（2%~4.3%）高于钢（0.03%~2%），两者性能差异由此决定。⑤铁属于"黑色金属"，但纯铁为银白色，并非黑色。 ⑥常见合金要记牢：青铜（铜锡）、黄铜（铜锌）、硬铝（铝铜镁锰）、不锈钢（铁铬镍）。 ⑦钠钾合金常温为液态，用作核反应堆导热剂，注意其特殊性。 二、铝及其重要化合物的性质 1．金属铝 (1)铝是地壳中含量最多的金属元素。 (2)铝是一种活泼金属，在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，其作用是保护内部金属不受腐蚀。 2．金属铝的物理性质 银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软，铝合金常用于建筑、航空；常温表面生成致密Al2O3氧化膜，抗腐蚀；熔点较低。 3.铝、氧化铝的性质 (1)铝、氧化铝与稀盐酸反应 化学方程式:Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ (2)铝、氧化铝与NaOH溶液反应 化学方程式:Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ (3)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。 4．氢氧化铝 (1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 (2)化学性质——两性氢氧化物 ①Al(OH)3的电离方程式为： a.酸式电离Al(OH)3＋H2OAl(OH)4-＋H＋ b.碱式电离Al(OH)3Al3＋＋3OH－ ②与酸反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O ③与碱反应：Al(OH)3＋OH－===Al(OH)4- ④受热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O (3)用途①制药　②净水作用 (4)Al(OH)3的实验室制法： ①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 ②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为Al(OH)4-＋CO2==Al(OH)3↓＋HCO。 ③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合：3Al(OH)4-＋Al3＋===4Al(OH)3↓。 5.铝盐与偏铝酸盐 (1)铝盐（Al3+）：水溶液显酸性，遇少量强碱生成沉淀，强碱过量沉淀溶解；与HCO3-发生双水解生成白色沉淀和CO2，是泡沫灭火器的原理。 (2)偏铝酸盐（Al(OH)4-）：水溶液显碱性，遇少量酸生成沉淀，酸过量沉淀溶解。 6.明矾 (1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。 (2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH＜7。 (3)明矾净水的原理：明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水，使水澄清。 7.与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析 (1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同) 操作 可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 方程式 序号 AB：(1)③ BD：(6) AB：(3) BC：(1)② (2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 方程式 序号 AB：(5)② BC：(2) AB：(4) BC：(1)② (3)突破Al(OH)3沉淀图像三个秘诀 ①明晰横、纵坐标含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理。 ②掌握Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－三者之间的转化比例： ③明晰Al3＋溶液中加碱(OH－)的几种常见变形图像，如： 图A中，n(H＋)∶n(Al3＋)＝2∶1。 图B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出： n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝1∶1。 图C中，若已知原溶液中含有H＋和Mg2＋，则可推导出：n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝2∶1∶1。 易错提醒 ①铝是两性金属，既能与酸又能与强碱反应放出H₂，但与弱碱（如氨水）不反应。 ②Al2O3是两性氧化物，溶于强酸和强碱，但不溶于氨水。 ③Al(OH)3是两性氢氧化物，溶于强酸和强碱，但不溶于弱酸弱碱，实验室制备Al(OH)3应选Al3++氨水，不能用NaOH（过量会溶解）。 ④向Al3+中滴加NaOH：先沉淀后溶解；向NaOH中滴加Al3+：先无沉淀后产生沉淀，滴加顺序不同现象不同。 ⑤铝热反应中铝作还原剂，不是催化剂。 ⑥铝箔在空气中加热不滴落，因表面Al2O3熔点高于Al。 三、物质的量在化学方程式计算中的应用 1.物质的量与其他物理量之间的计算公式 2.化学方程式中的定量关系 化学方程式 2CO+O22CO2 化学计量数之比 2∶1∶2 物质微粒数之比 2∶1∶2 扩大NA倍之后 2NA∶NA∶2NA 物质的量之比 2 mol∶1 mol∶2 mol 标准状况下体积之比 44．8 L∶22．4 L∶44．8 L 相同状况下体积之比 2∶1∶2 结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于粒子个数之比，也等于各物质的物质的量之比。 3.物质的量应用于化学方程式计算类的解题步骤 ①“审”：审清题目条件和题目要求。 ②“设”：设出的未知数直接用各物理量的符号表示，并且不带单位。 ③“写”：依据题意写出并配平化学方程式。 ④“标”：在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系，并代入已知量和未知量。比较复杂的数量关系可先化简。 ⑤“列”：将有关的几个量列出比例式。 ⑥“解”：根据上述比例式求解未知数。 ⑦“答”：根据题目要求简明地写出答案。 4.计算过程中的注意事项 (1)书写规范：各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。 (2)符号规范 ①设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。 ②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求NaOH溶液的质量时就写成：m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。 (3)单位规范：把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。 易错提醒 ①列比例式时单位必须"上下一致，左右相当"，不能将质量与体积直接列在同一比例中。 ②使用22.4 L/mol必须同时满足标准状况和物质为气体两个条件，标况下水、SO3、CCl4等为非气态，不可直接使用。 ③两种反应物均给出具体量时，必须先判断过量，以不足量一方计算。 ④可逆反应不能进行到底，不能按完全转化计算。 ⑤多步反应优先用关系式法，跳过中间产物直接建立始末关系。 ⑥计算过程必须带单位，结果注意有效数字和保留位数要求。 四、新型合金 1.储氢合金 (1)原理：能大量吸收H2并与之结合形成金属氢化物，室温下吸放氢速率快，可反复使用。 (2)典型代表：Ti-Fe合金、La-Ni合金（镧镍合金）、镁系合金（如Mg2Ni）。 (3)用途：氢能源储存与运输、燃料电池。 2.钛合金 (1)性能：密度小、强度高、韧性好、耐腐蚀、耐高温。 (2)用途：航空航天（飞机发动机、机身结构件）、生物医疗（人造骨骼、人造关节）。 3.耐热合金 (1)性能：能承受1000℃以上高温，抗氧化、抗蠕变。 (2)典型代表：镍基高温合金、镍钴合金。 (3)用途：喷气发动机叶片、燃气轮机。 4.形状记忆合金 (1)特性：受热后能恢复原始形状（形状记忆效应）。 (2)用途：人造卫星天线、医疗器械（如血管支架）、管道接头。 5.高熵合金 (1)定义：由5种及以上元素以接近等原子比混合组成，混合熵高于1.5R。 (2)效应：高熵效应、晶格畸变效应、扩散效应、"鸡尾酒"效应。 (3)性能：兼具高强度与高延展性，突破传统"强度-塑性"平衡，耐低温、耐腐蚀、抗辐照。 (4)用途：极地装备、深海器件、电解水催化剂等。 易错提醒 ①储氢合金储氢原理是化学变化（形成金属氢化物），不是简单的物理吸附。 ②钛合金不是纯钛，是钛与其他金属（如铝、钒）的合金，注意区分。 ③形状记忆合金的"记忆"是恢复原始形状，而非记住任意形状，且需要加热触发，不是自发恢复。 ④镍基高温合金属于合金而非纯金属，"高温合金"不等于"耐高温的纯金属"。 ⑤新型合金的用途要对应准确：储氢合金→氢能储存，钛合金→航空航天/人造骨骼，形状记忆合金→卫星天线/血管支架，张冠李戴是常见失分点。 ⑥新型合金仍属于混合物，不是纯净物。 1．金属材料具有许多优良的物理、化学性能。下列物质的主要成分属于金属材料的是 A．铸铁 B．玻璃 C．金刚石 D．塑料 A．A B．B C．C D．D 2．常温下，下列物质可用铝制容器盛装的是 A．盐酸 B．硫酸铜溶液 C．氢氧化钠溶液 D．浓硫酸 3．合金的应用促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是 A．青铜面具 B．狗头兽首铜像 C．塑料管材 D．不锈钢锅 A．A B．B C．C D．D 4．化学与材料、科学、技术密不可分。下列说法错误的是 A．金属纳米材料不是胶体 B．港珠澳大桥锚具材料低碳钢属于合金 C．双耳铜釜为东汉青铜器，青铜主要为铜锡合金 D．核电技术通过核裂变或核聚变等化学反应进行发电 A．A B．B C．C D．D 5．下列有关金属及其合金的说法不正确的是 A．合金的熔点一般比各组分金属的熔点低 B．钢是我国用量最大且使用最早的合金 C．在合金中加入稀土金属，能大大改善合金的性能 D．某些储氢合金能大量吸收H2形成金属氢化物，稍稍加热又容易分解放出H2 6．航母弹射器中心的动子滑动组通常由多块环形的第三代超级稀土钕铁硼永磁体构成，每一块永磁体间有钛合金制造的承力骨架和散热器管路。下列有关说法错误的是 A．钛合金的熔点比金属钛低 B．钛合金具有导热性好、硬度大等性质 C．钕铁硼永磁体中含有非金属元素 D．钛合金做成承力骨架的过程属于化学变化 7．下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是 A．铝与NaOH溶液反应：Al＋4OH-=[Al(OH)4]- B．Al2O3与NaOH溶液反应：Al2O3＋2OH-=[Al(OH)4]- C．明矾净水原理：Al3+＋3H2O⇌Al(OH)3(胶体)＋3H＋ D．Al2(SO4)3与过量氨水反应：Al3+＋4NH3·H2O=[Al(OH)4]-＋4 8．下列事实能作为证明刚玉(Al2O3)是共价晶体的依据的是 A．Al2O3既能和稀盐酸反应，也能和NaOH溶液反应 B．Al2O3在自然界中存在多种形态 C．刚玉的熔点为2045℃ D．通过X射线衍射实验获得衍射图后，计算得刚玉中原子排列有序、结构对称 9．将一定质量由Mg和Al组成的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。下列说法错误的是 A．Mg和Al的总质量为8.7 g B．稀硫酸的物质的量浓度为1.2 C．NaOH溶液的物质的量浓度为2.5 D．生成的在标准状况下的体积约为8.96 L 10．硝酸的还原产物比较复杂，硝酸越稀，其还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取适量的铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应，没有气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入未知浓度的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量的关系如图所示。下列说法错误的是 注：①忽略水的电离及离子与水发生的反应；②忽略反应过程中溶液温度的变化。 A．该过程中，发生反应的离子方程式之一为 B．a点溶液中，所含的离子有 C．b→c过程中发生反应的离子方程式为 D．d点所含的难溶物成分为 11．某镁铝合金化学式为Mg4Al3，下列有关说法正确的是 A．0.2mol该合金与足量的盐酸反应，转移电子物质的量为3.4mol B．相同质量的该合金分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应，产生标准状况下的H2体积相同 C．该合金的熔点比镁、铝均低，而硬度、机械性能比镁、铝均差 D．Al与MgO的混合物在高温下能发生铝热反应 12．将0.1 mol的镁铝合金溶于溶液中，固体完全溶解，然后再滴加溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当，则下列说法中正确的是 A． B．时溶液中大量存在、、 C．固体混合物中镁铝物质的量之比为 D．，，消耗氢氧化钠溶液体积比为 13．某固体混合物中含有Fe和Fe2O3，取4.88g该固体混合物，边搅拌边滴加足量稀硫酸溶解，刚开始滴加稀硫酸时溶液先呈黄色，开始搅拌后溶液变为浅绿色，再经过一段时间后有气泡产生，最终产生的气体在标准状况下体积为224，向反应后的溶液中加入几滴KSCN溶液，无明显变化(忽略空气中成分的影响)。下列说法中正确的是 A．上述条件下，Fe先与稀硫酸反应，Fe2O3后与稀硫酸反应 B．上述条件下，氧化性：H+>Fe3+ C．反应中消耗H2SO4的物质的量为0.01mol D．固体混合物中Fe和Fe2O3的物质的量之比为3：2 14．把一定量的镁铝合金溶于50 mL稀硝酸中，将产生的气体与336 mL氧气(标准状况)混合后通入足量NaOH溶液中，气体被完全吸收生成NaNO3，向反应后的溶液中逐滴加入1.0 mol/L NaOH溶液，产生沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是 A．a=90 B．合金中镁、铝的物质的量之比为3：2 C．稀硝酸的物质的量浓度为3.0 mol/L D．合金与硝酸反应中转移电子的物质的量为0.06 mol 15．回答下列问题： I．将CO2气体缓缓地通入到含KOH、Ba(OH)2和K[Al(OH)4]的混合溶液中直至过量，生成沉淀的物质的量与所通CO2的体积关系如图所示。 (1)o-a段反应的化学方程式是：_______。 (2)b-c段反应的离子方程式是：_______。 (3)a-b段与c-d段没有沉淀生成和减少的原因_______（相同或不同），c-d段发生的化学变化为_______。 (4)d-e段沉淀的减少的原因是_______，f点固体的成分是 _______。 (5)0-a、b-c、d-e三段斜线的斜率之比为_______。 Ⅱ. (6)下列实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的物质的量(X)之间的关系错误的是 。 A．甲向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡 B．乙向Na[Al(OH)4]溶液中滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡 C．丙向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量 D．丁向NaOH、Ba(OH)2、Na[Al(OH)4]的混合溶液中逐渐通入CO2至过量 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 ◆高频考点 1.命题定位：金属材料在高考中通常不会作为独立大题出现，更多以选择题选项或综合题的某个环节呈现，属于基础送分型考点。但在工艺流程题、实验探究题中，合金的性质、金属冶炼等内容常作为知识载体出现，渗透性很强。 2.高频考点： 考点1 合金及其性能、用途：①合金定义辨析；②合金通性；③常见合金识别。 考点2 铝及其重要化合物的性质及用途：①两性特征：Al、Al2O3、Al(OH)3既能与酸反应又能与碱反应； ②图像计算：向Al3+溶液中滴加NaOH、向AlO2⁻溶液中滴加盐酸的沉淀量变化图像，是经典计算题型；③ 制备Al(OH)3的最佳方案选择。 考点3 物质的量在化学方程式计算中的应用:化学计量数之比 = 粒子数之比 = 物质的量之比 = 同温同压下气体体积之比，解题关键是将所有已知量统一换算为物质的量（n），再利用比例关系求解。 考点4 新型合金材料:储氢合金、钛合金、形状记忆合金等新型材料常作为选择题的素材出现，考查学生对材料性能与应用的了解。 ◆命题特点 金属材料在高考中属基础送分型考点，独立命题分值低（约2~4分），多以选择题形式考查合金概念辨析、铝的两性及金属冶炼原理，但在工艺流程题中渗透性强。物质的量在化学方程式计算中的应用是每年必考的核心工具，约占6~12分，极少孤立出题，主要融入工艺流程与实验探究大题，高频方法包括关系式法、守恒法和差量法。近年命题趋势为情境真实化、方法融合化，热重分析法成为新兴载体。两者常融合命题，如以金属冶炼为背景考查产率、纯度计算。 ◆微考点01 合金及其性能、用途 【高考典例1】（2017·上海·高考真题）关于合金的叙述，不正确的是 A．合金的熔沸点一般比组成它们的各成分金属要高 B．合金的硬度可以比原金属更高，化学性质也可能和原成分金属不同 C．非金属和金属之间也可以形成合金 D．合金的用途比纯金属的用途更广 【答案】A 【解析】A. 合金的熔点一般比成分金属低，故A错误；B. 合金的硬度一般比成分金属高，化学性质可能和原成分金属不同，如不锈钢中元素的化学活泼性降低，故B正确；C. 由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)融合在一起形成的混合物为合金，故合金中可以含非金属，故C正确；D. 合金的物理性能通常比其成分金属要好，故合金的用途比纯金属的用途广，故D正确；故答案选A。 【考点速通】 1.合金是由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的混合物。 2.性能：硬度一般大于成分金属，熔点一般低于成分金属，抗腐蚀性更强。 3.常见合金： ①铁合金——生铁（含碳2%~4.3%，硬而脆）与钢（含碳0.03%~2%，韧性好），钢是用量最大的合金； ②铝合金——硬铝（含Cu、Mg等），密度小、强度高，用于飞机制造； ③铜合金——青铜（铜锡）、黄铜（铜锌）； ④新型合金——钛合金（人造骨骼）、储氢合金（Ti-Fe）、形状记忆合金（卫星天线）。注意：合金一定是混合物，钠钾合金常温为液态。 ◆微考点02 铝及其重要化合物的性质及应用 【高考典例2】（2020·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 【答案】D 【解析】A．铝在空气中可以与氧气反应生成致密氧化铝，致密氧化铝包覆在铝表面阻止铝进一步反应，铝具有延展性，故铝可用于制作铝金属制品，A错误；B．氧化铝为离子化合物，可用作电解冶炼铝的原料，B错误；C．氢氧化铝为两性氢氧化物，可以用于中和过多的胃酸，C错误；D．明矾溶于水后电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物，用于净水，D正确；故选D。 【考点速通】 1.铝及其重要化合物的核心特征是"两性"。 铝既能与酸反应又能与强碱反应放出H2（2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2↑）。Al2O3是两性氧化物，Al(OH)3是两性氢氧化物，均溶于强酸和强碱。 2.Al(OH)3的制备：Al3++ 3NH3·H2O=Al(OH)3↓ + 3NH4+，用氨水而非NaOH，防止过量溶解。 3.Al(OH)3受热分解：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O，可用于阻燃。 4.明矾KAl(SO4)2·12H2O溶于水生成Al(OH)3胶体，用于净水。 5.铝热反应（2Al+Fe2O32Fe+Al2O3）中铝作还原剂，用于焊接钢轨。 6.铝箔加热不滴落，因表面Al2O3熔点高于Al。 ◆微考点03 可溶性铝盐溶液中加碱的图像分析 【高考典例3】（2012·安徽·高考真题）已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1mol·L—1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】浓度均为0.1mol•L-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，溶液中铁离子、铝离子的浓度相同为0.1mol/L，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3，故向混合溶液逐滴加入NaOH溶液，铁离子首先转化为氢氧化铁沉淀，当铁离子完全沉淀，铝离子再转化为氢氧化铝沉淀，当铝离子沉淀完全，再加入氢氧化钠，氢氧化铝溶解，沉淀的质量减少，由于氢氧化铁不溶于碱，故沉淀减少到一定值不再变化，为氢氧化铁的物质的量；据以上分析解答。 【解析】A．向混合溶液逐滴加入NaOH溶液，铁离子首先转化为氢氧化铁沉淀，当铁离子完全沉淀，铝离子再转化为氢氧化铝沉淀，故开始加入氢氧化钠溶液不能立即产生氢氧化铝沉淀，图象与实际不相符，故A错误；B．向混合溶液逐滴加入NaOH溶液，铁离子首先转化为氢氧化铁沉淀，当铁离子完全沉淀，铝离子再转化为氢氧化铝沉淀，故开始加入氢氧化钠溶液不能立即产生氢氧化铝沉淀，图象与实际不相符，故B错误；C．铁离子首先转化为氢氧化铁沉淀，当铁离子完全沉淀，铝离子再转化为氢氧化铝沉淀，当铝离子沉淀完全，再加入氢氧化钠，氢氧化铝溶解，图象与实际相符合，故C正确；D．加入氢氧化钠一定体积后才会产生氢氧化铝沉淀，故D错误；故选C。 【考点速通】 1.核心反应分两阶段： ①Al3++3OH-=Al(OH)3↓（沉淀生成）；②Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-沉淀溶解）。 2.向Al3+溶液中滴加NaOH：沉淀量先增大至最大，再逐渐减小至完全溶解，生成沉淀与溶解沉淀消耗OH-的物质的量之比为3:1。反之，向NaOH溶液中滴加Al3+：开始OH-过量，无沉淀（直接生成Al(OH)4-），待OH-耗尽后，Al3+与Al(OH)4-反应（Al3++ 3Al(OH)4-=4Al(OH)3↓），沉淀突然出现并增多。若改用氨水，Al(OH)3不溶于弱碱，沉淀只增不溶。 3.解题关键：看纵轴（沉淀量）、横轴（碱量）及拐点比例。 ◆微考点04 金属材料 【高考典例4】（2025·四川·高考真题）材料是科技发展的基础。下列属于金属材料的是 A．制造电极的石墨烯 B．制造减震弹簧的高碳钢 C．制造防弹装甲的高强度芳纶纤维 D．制造耐温度剧变仪器的高硼玻璃 【答案】B 【分析】金属材料的定义是由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料，包括纯金属及其合金。 【解析】A．石墨烯为碳元素形成的一种单质，属于非金属材料，A不选；B．高碳钢是铁基合金，属于典型的金属材料，B选；C．芳纶纤维为有机高分子合成材料，C不选；D．玻璃为硅酸盐制品，属于无机非金属材料，D不选；答案选B。 【考点速通】 1.合金是由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的混合物，硬度一般大于成分金属，熔点一般低于成分金属。 2.铁合金中，生铁含碳2%~4.3%（硬而脆），钢含碳0.03%~2%（韧性好），钢是用量最大的合金。 3.新型合金常考：钛合金（人造骨骼）、储氢合金（Ti-Fe）、形状记忆合金（卫星天线），注意用途与材料一一对应。 ◆微考点05 物质的量在化学方程式计算中的应用 【高考典例5】（2009·海南·高考真题）用足量的CO还原13．7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0g，则此铅氧化物的化学式是： A．PbO B．Pb2O3 C．Pb3O4 D．PbO2 【答案】C 【解析】设此铅氧化物的化学式PbxOy， PbxOy—— y[O]—— yCO—— y CO2—— yCaCO3          16y                         100y      m(O)                        8.0g m(O)==1.28g，                        所以m(Pb) =13.7g- 1.28g = 12.42g x∶y =∶=：=0.06:0.08=3∶4，则化学式为Pb3O4， 答案选C。 【考点速通】 1.化学方程式中各物质的化学计量数之比 = 物质的量之比。 2.计算步骤： ①写出配平的化学方程式； ②找出已知量与未知量对应的物质； ③列比例式求解。 3.核心原则："上下一致，左右相当"——同一物质上下单位统一，不同物质左右对应列比。 4.常用方法： ①关系式法——多步反应跳过中间产物，直接建立始末物质关系（如工业制硫酸中S→SO2→SO3→H2SO4，可一步建立S与H2SO4的关系）； ②守恒法——利用质量守恒、原子守恒或电子守恒简化计算； ③差量法——利用反应前后质量差或体积差列式。 4.注意：22.4 L/mol仅适用于标况下的气体；两种反应物均给量时，先判过量，以不足量计算。 一、合金及其性能、用途 1.合金及其性能 概念 由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质 性能 硬度 硬度一般大于它的成分金属 熔点 熔点一般低于它的成分金属 与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能 2.铁合金的两大类型——生铁和钢 用量最大、用途最广的铁合金是钢。 3.钢的分类 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，不易生锈，抗腐蚀能力强。 4.铝合金 向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成铝合金。铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如，硬铝的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 易错提醒 ①合金不一定由两种金属熔合而成，金属与非金属也可形成合金（如铁碳合金——生铁、钢）。 ②合金的熔点一般低于各成分金属，硬度一般大于各成分金属，但并非绝对。 ③合金形成过程一般为物理变化，不是化学变化。 ④生铁含碳量（2%~4.3%）高于钢（0.03%~2%），两者性能差异由此决定。⑤铁属于"黑色金属"，但纯铁为银白色，并非黑色。 ⑥常见合金要记牢：青铜（铜锡）、黄铜（铜锌）、硬铝（铝铜镁锰）、不锈钢（铁铬镍）。 ⑦钠钾合金常温为液态，用作核反应堆导热剂，注意其特殊性。 二、铝及其重要化合物的性质 1．金属铝 (1)铝是地壳中含量最多的金属元素。 (2)铝是一种活泼金属，在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，其作用是保护内部金属不受腐蚀。 2．金属铝的物理性质 银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软，铝合金常用于建筑、航空；常温表面生成致密Al2O3氧化膜，抗腐蚀；熔点较低。 3.铝、氧化铝的性质 (1)铝、氧化铝与稀盐酸反应 化学方程式:Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ (2)铝、氧化铝与NaOH溶液反应 化学方程式:Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ (3)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。 4．氢氧化铝 (1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 (2)化学性质——两性氢氧化物 ①Al(OH)3的电离方程式为： a.酸式电离Al(OH)3＋H2OAl(OH)4-＋H＋ b.碱式电离Al(OH)3Al3＋＋3OH－ ②与酸反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O ③与碱反应：Al(OH)3＋OH－===Al(OH)4- ④受热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O (3)用途①制药　②净水作用 (4)Al(OH)3的实验室制法： ①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 ②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为Al(OH)4-＋CO2==Al(OH)3↓＋HCO。 ③可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合：3Al(OH)4-＋Al3＋===4Al(OH)3↓。 5.铝盐与偏铝酸盐 (1)铝盐（Al3+）：水溶液显酸性，遇少量强碱生成沉淀，强碱过量沉淀溶解；与HCO3-发生双水解生成白色沉淀和CO2，是泡沫灭火器的原理。 (2)偏铝酸盐（Al(OH)4-）：水溶液显碱性，遇少量酸生成沉淀，酸过量沉淀溶解。 6.明矾 (1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。 (2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH＜7。 (3)明矾净水的原理：明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水，使水澄清。 7.与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析 (1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同) 操作 可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 方程式 序号 AB：(1)③ BD：(6) AB：(3) BC：(1)② (2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 方程式 序号 AB：(5)② BC：(2) AB：(4) BC：(1)② (3)突破Al(OH)3沉淀图像三个秘诀 ①明晰横、纵坐标含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理。 ②掌握Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－三者之间的转化比例： ③明晰Al3＋溶液中加碱(OH－)的几种常见变形图像，如： 图A中，n(H＋)∶n(Al3＋)＝2∶1。 图B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出： n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝1∶1。 图C中，若已知原溶液中含有H＋和Mg2＋，则可推导出：n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝2∶1∶1。 易错提醒 ①铝是两性金属，既能与酸又能与强碱反应放出H₂，但与弱碱（如氨水）不反应。 ②Al2O3是两性氧化物，溶于强酸和强碱，但不溶于氨水。 ③Al(OH)3是两性氢氧化物，溶于强酸和强碱，但不溶于弱酸弱碱，实验室制备Al(OH)3应选Al3++氨水，不能用NaOH（过量会溶解）。 ④向Al3+中滴加NaOH：先沉淀后溶解；向NaOH中滴加Al3+：先无沉淀后产生沉淀，滴加顺序不同现象不同。 ⑤铝热反应中铝作还原剂，不是催化剂。 ⑥铝箔在空气中加热不滴落，因表面Al2O3熔点高于Al。 三、物质的量在化学方程式计算中的应用 1.物质的量与其他物理量之间的计算公式 2.化学方程式中的定量关系 化学方程式 2CO+O22CO2 化学计量数之比 2∶1∶2 物质微粒数之比 2∶1∶2 扩大NA倍之后 2NA∶NA∶2NA 物质的量之比 2 mol∶1 mol∶2 mol 标准状况下体积之比 44．8 L∶22．4 L∶44．8 L 相同状况下体积之比 2∶1∶2 结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于粒子个数之比，也等于各物质的物质的量之比。 3.物质的量应用于化学方程式计算类的解题步骤 ①“审”：审清题目条件和题目要求。 ②“设”：设出的未知数直接用各物理量的符号表示，并且不带单位。 ③“写”：依据题意写出并配平化学方程式。 ④“标”：在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系，并代入已知量和未知量。比较复杂的数量关系可先化简。 ⑤“列”：将有关的几个量列出比例式。 ⑥“解”：根据上述比例式求解未知数。 ⑦“答”：根据题目要求简明地写出答案。 4.计算过程中的注意事项 (1)书写规范：各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。 (2)符号规范 ①设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。 ②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求NaOH溶液的质量时就写成：m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。 (3)单位规范：把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。 易错提醒 ①列比例式时单位必须"上下一致，左右相当"，不能将质量与体积直接列在同一比例中。 ②使用22.4 L/mol必须同时满足标准状况和物质为气体两个条件，标况下水、SO3、CCl4等为非气态，不可直接使用。 ③两种反应物均给出具体量时，必须先判断过量，以不足量一方计算。 ④可逆反应不能进行到底，不能按完全转化计算。 ⑤多步反应优先用关系式法，跳过中间产物直接建立始末关系。 ⑥计算过程必须带单位，结果注意有效数字和保留位数要求。 四、新型合金 1.储氢合金 (1)原理：能大量吸收H2并与之结合形成金属氢化物，室温下吸放氢速率快，可反复使用。 (2)典型代表：Ti-Fe合金、La-Ni合金（镧镍合金）、镁系合金（如Mg2Ni）。 (3)用途：氢能源储存与运输、燃料电池。 2.钛合金 (1)性能：密度小、强度高、韧性好、耐腐蚀、耐高温。 (2)用途：航空航天（飞机发动机、机身结构件）、生物医疗（人造骨骼、人造关节）。 3.耐热合金 (1)性能：能承受1000℃以上高温，抗氧化、抗蠕变。 (2)典型代表：镍基高温合金、镍钴合金。 (3)用途：喷气发动机叶片、燃气轮机。 4.形状记忆合金 (1)特性：受热后能恢复原始形状（形状记忆效应）。 (2)用途：人造卫星天线、医疗器械（如血管支架）、管道接头。 5.高熵合金 (1)定义：由5种及以上元素以接近等原子比混合组成，混合熵高于1.5R。 (2)效应：高熵效应、晶格畸变效应、扩散效应、"鸡尾酒"效应。 (3)性能：兼具高强度与高延展性，突破传统"强度-塑性"平衡，耐低温、耐腐蚀、抗辐照。 (4)用途：极地装备、深海器件、电解水催化剂等。 易错提醒 ①储氢合金储氢原理是化学变化（形成金属氢化物），不是简单的物理吸附。 ②钛合金不是纯钛，是钛与其他金属（如铝、钒）的合金，注意区分。 ③形状记忆合金的"记忆"是恢复原始形状，而非记住任意形状，且需要加热触发，不是自发恢复。 ④镍基高温合金属于合金而非纯金属，"高温合金"不等于"耐高温的纯金属"。 ⑤新型合金的用途要对应准确：储氢合金→氢能储存，钛合金→航空航天/人造骨骼，形状记忆合金→卫星天线/血管支架，张冠李戴是常见失分点。 ⑥新型合金仍属于混合物，不是纯净物。 1．金属材料具有许多优良的物理、化学性能。下列物质的主要成分属于金属材料的是 A．铸铁 B．玻璃 C．金刚石 D．塑料 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．铸铁是铁碳合金，金属材料包括纯金属和合金，因此铸铁属于金属材料，A符合题意；B．玻璃的主要成分为硅酸盐，属于传统无机非金属材料，不属于金属材料，B不符合题意；C．金刚石是碳元素形成的非金属单质，不属于金属材料，C不符合题意；D．塑料属于有机合成高分子材料，不属于金属材料，D不符合题意；答案选A。 2．常温下，下列物质可用铝制容器盛装的是 A．盐酸 B．硫酸铜溶液 C．氢氧化钠溶液 D．浓硫酸 【答案】D 【解析】A．常温下铝可与盐酸发生反应生成和，不能用铝制容器盛装，A错误；B．铝的金属活动性强于铜，可与硫酸铜溶液发生置换反应，不能用铝制容器盛装，B错误；C．常温下铝可与氢氧化钠溶液反应生成和，不能用铝制容器盛装，C错误；D．常温下铝遇浓硫酸会发生钝化，表面生成致密氧化膜阻止反应进一步进行，可以用铝制容器盛装，D正确；故选D。 3．合金的应用促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是 A．青铜面具 B．狗头兽首铜像 C．塑料管材 D．不锈钢锅 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．青铜面具的材质青铜属于铜锡合金，属于合金，A不符合题意；B．狗头兽首铜像的材质为铜合金，属于合金，B不符合题意；C．塑料管材属于有机合成高分子材料，不属于合金，C符合题意；D．不锈钢锅的材质不锈钢属于铁碳合金，属于合金，D不符合题意；故选C。 4．化学与材料、科学、技术密不可分。下列说法错误的是 A．金属纳米材料不是胶体 B．港珠澳大桥锚具材料低碳钢属于合金 C．双耳铜釜为东汉青铜器，青铜主要为铜锡合金 D．核电技术通过核裂变或核聚变等化学反应进行发电 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．胶体是分散质粒子直径在1~100 nm 之间的分散系（混合物），金属纳米材料是纳米级的金属单质或合金（纯净物或合金），并非分散系，因此不是胶体，A正确；B．低碳钢是含碳量较低的铁合金，属于合金材料，B正确；C．青铜是人类最早使用的合金之一，主要成分为铜锡合金，C正确；D．核裂变和核聚变属于核反应，过程中原子核发生变化（元素种类改变），而化学反应中原子种类不变，因此核反应不属于化学反应，D错误；故答案选D。 5．下列有关金属及其合金的说法不正确的是 A．合金的熔点一般比各组分金属的熔点低 B．钢是我国用量最大且使用最早的合金 C．在合金中加入稀土金属，能大大改善合金的性能 D．某些储氢合金能大量吸收H2形成金属氢化物，稍稍加热又容易分解放出H2 【答案】B 【解析】A．合金的熔点一般比各成分金属的低，如钠钾合金常温下呈液态，A正确；B．钢是用量最大、用途最广的合金，我国最早使用的合金是青铜，不是钢，B错误；C．在合金中加入适量的稀土金属，能大大改善合金的性能，因此稀土元素被称为冶金工业的维生素，C正确；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，是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料，D正确；故选：B。 6．航母弹射器中心的动子滑动组通常由多块环形的第三代超级稀土钕铁硼永磁体构成，每一块永磁体间有钛合金制造的承力骨架和散热器管路。下列有关说法错误的是 A．钛合金的熔点比金属钛低 B．钛合金具有导热性好、硬度大等性质 C．钕铁硼永磁体中含有非金属元素 D．钛合金做成承力骨架的过程属于化学变化 【答案】D 【解析】A．合金的熔点比纯金属低，A项正确；B．根据题干中钛合金用于制造承力骨架和散热器管路可知，钛合金具有硬度大、导热性好等性质，B项正确；C．钕铁硼永磁体中含硼元素，硼为非金属元素，C项正确；D．将钛合金做成承力骨架的过程，无新物质产生，属于物理变化，D项错误；故答案选D。 7．下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是 A．铝与NaOH溶液反应：Al＋4OH-=[Al(OH)4]- B．Al2O3与NaOH溶液反应：Al2O3＋2OH-=[Al(OH)4]- C．明矾净水原理：Al3+＋3H2O⇌Al(OH)3(胶体)＋3H＋ D．Al2(SO4)3与过量氨水反应：Al3+＋4NH3·H2O=[Al(OH)4]-＋4 【答案】C 【解析】A．铝与NaOH溶液反应会生成，所给方程式原子、电子均不守恒，正确离子方程式为，A错误；B．该离子方程式未配平，且反应物缺少，正确离子方程式为，B错误；C．明矾净水的原理是其电离出的发生水解反应生成氢氧化铝胶体，可吸附水中悬浮物，该离子方程式书写符合规则，C正确；D．是弱碱，不能溶解，反应只能生成沉淀，正确离子方程式为，D错误；故选C。 8．下列事实能作为证明刚玉(Al2O3)是共价晶体的依据的是 A．Al2O3既能和稀盐酸反应，也能和NaOH溶液反应 B．Al2O3在自然界中存在多种形态 C．刚玉的熔点为2045℃ D．通过X射线衍射实验获得衍射图后，计算得刚玉中原子排列有序、结构对称 【答案】C 【解析】A．能与酸、碱反应是其两性的化学性质，与晶体类型无关，其他类型晶体（如部分离子晶体）也可能具有两性，不能证明是共价晶体，A错误；B．物质存在多种形态仅说明其存在不同晶型，各类晶体都可能存在多晶型现象，无法证明是共价晶体，B错误；C．共价晶体中原子靠共价键形成空间网状结构，熔化需要破坏键能较大的共价键，因此熔点很高，2045℃的高熔点符合共价晶体的典型特征，可作为判断依据，C正确；D．原子排列有序、结构对称是所有晶体的共同特征，离子晶体、分子晶体等均满足该特点，X射线衍射仅能证明其为晶体，无法证明是共价晶体，D错误；故选C。 9．将一定质量由Mg和Al组成的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。下列说法错误的是 A．Mg和Al的总质量为8.7 g B．稀硫酸的物质的量浓度为1.2 C．NaOH溶液的物质的量浓度为2.5 D．生成的在标准状况下的体积约为8.96 L 【答案】B 【解析】A．Mg的物质的量等于Mg(OH)2的物质的量为0.25 mol，质量为0.25×24=6 g；Al的物质的量等于Al(OH)3的物质的量为0.35-0.25=0.10 mol，质量为0.10×27=2.7 g，总质量6+2.7=8.7 g，A正确；B．沉淀达最大值时，溶液中溶质为Na2SO4，n(Na+)=2.5 mol/L×0.4 L=1.0 mol，则n(Na2SO4)=0.5 mol，即n(H2SO4)=0.5 mol，浓度为=1.0 mol/L≠1.2 mol/L，B错误；C．Al(OH)3溶解消耗NaOH体积440-400=40 mL，n(Al(OH)3)=0.10 mol，据Al(OH)3+OH-= [Al(OH)4]-，n(NaOH)=0.10 mol，c(NaOH)=0.10 mol/0.04 L=2.5 mol/L，C正确；D．Mg生成H2 0.25 mol，Al生成H2 0.10×=0.15 mol，总H2 0.40 mol，标况体积0.40×22.4=8.96 L，D正确；答案选B。 10．硝酸的还原产物比较复杂，硝酸越稀，其还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取适量的铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应，没有气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入未知浓度的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量的关系如图所示。下列说法错误的是 注：①忽略水的电离及离子与水发生的反应；②忽略反应过程中溶液温度的变化。 A．该过程中，发生反应的离子方程式之一为 B．a点溶液中，所含的离子有 C．b→c过程中发生反应的离子方程式为 D．d点所含的难溶物成分为 【答案】C 【分析】适量的铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应，没有气体放出，说明生成了硝酸铵，在反应结束后的溶液中，逐滴加入未知浓度的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量的关系如图所示，说明a点以前没有产生沉淀，则发生的是酸碱中和反应，a-b段产生了沉淀，说明铁离子，铝离子转化为沉淀，b-c段沉淀质量不变，说明是铵根与氢氧根反应，生成一水合氨，c-d段沉淀质量减少，是氢氧化铝溶于氢氧化钠，氢氧化铁不反应，最终剩余的沉淀就是氢氧化铁，据此解答。 【解析】A．由分析可知，铝与足量很稀的硝酸充分反应，没有气体放出，说明生成了硝酸铵，该过程中，发生反应的离子方程式之一为，A正确；B．a点溶液中，仅氢离子被消耗，生成了水，溶液中所含的离子还有，B正确；C．b→c过程没有加热，生成的是一水合氨，不能拆成氨气和水，发生反应的离子方程式为，C错误；D．由分析可知，d点时氢氧化铝全部溶解，剩余的难溶物成分为，D正确；故选C。 11．某镁铝合金化学式为Mg4Al3，下列有关说法正确的是 A．0.2mol该合金与足量的盐酸反应，转移电子物质的量为3.4mol B．相同质量的该合金分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应，产生标准状况下的H2体积相同 C．该合金的熔点比镁、铝均低，而硬度、机械性能比镁、铝均差 D．Al与MgO的混合物在高温下能发生铝热反应 【答案】A 【解析】A．0.2mol含0.8mol、0.6mol，与足量盐酸反应时，变为失2，变为失3，总转移电子物质的量为，A正确；B．合金与盐酸反应时、均可反应生成，与反应时只有能反应生成，相同质量的合金与盐酸反应产生的体积更大，二者体积不同，B错误；C．合金的熔点通常低于成分金属，硬度、机械性能优于成分金属，C错误；D．铝热反应的本质是置换活泼性弱于自身的金属，活泼性强于，与不能发生铝热反应，D错误；故选A。 12．将0.1 mol的镁铝合金溶于溶液中，固体完全溶解，然后再滴加溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当，则下列说法中正确的是 A． B．时溶液中大量存在、、 C．固体混合物中镁铝物质的量之比为 D．，，消耗氢氧化钠溶液体积比为 【答案】D 【分析】根据题目信息，镁铝合金溶于硫酸溶液后，溶液中溶质为MgSO4、Al2(SO4)3和H2SO4。加入NaOH体积从0至V0无沉淀生成，NaOH与H2SO4发生酸碱中和反应；从V0至V1生成沉淀，NaOH与MgSO4和Al2(SO4)3反应，生成Mg(OH) 2和Al(OH)3沉淀；从V1至V2沉淀减少，NaOH与Al(OH)3沉淀反应，生成Na[Al(OH)4]；V2及之后Al(OH)3沉淀反应完全，沉淀质量保持不变。若V0 = 160 mL，则与镁铝合金反应后剩余H2SO4物质的量为，与镁铝合金反应消耗的H2SO4物质的量为，则H2SO4与镁铝合金反应所生成Mg2+和Al3+的总电荷数为0.24 mol。 【解析】A．由分析可知所生成的Mg2+和Al3+的总电荷数为0.24 mol，故V1-V0 = 0.24 mol ÷ 1 mol/L = 240 mL，故V1 = 240 + 160 mL = 400 mL，A错误；B．由分析可知V2时Al(OH)3沉淀反应完全，生成[Al(OH)4]－，溶液中不存在大量Al3+，B错误；C．镁铝合金总物质的量为0.1 mol，结合Mg2+和Al3+的总电荷数为0.24 mol，设Mg的物质的量为x mol，Al的物质的量为y mol，则x+y = 0.1且2x+3y = 0.24，联立求解可得x = 0.06，y = 0.04，故镁铝物质的量之比为，C错误；D．由前述解析，体积为240 mL。 过程中NaOH与Al(OH)3沉淀反应，生成Na[Al(OH)4]，反应方程式为Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]，NaOH与Al(OH)3系数比为1:1，Al(OH)3沉淀总量为0.04 mol，故该过程消耗NaOH溶液体积可计算为。故，，消耗氢氧化钠溶液体积比为，D正确；故答案选D。 13．某固体混合物中含有Fe和Fe2O3，取4.88g该固体混合物，边搅拌边滴加足量稀硫酸溶解，刚开始滴加稀硫酸时溶液先呈黄色，开始搅拌后溶液变为浅绿色，再经过一段时间后有气泡产生，最终产生的气体在标准状况下体积为224，向反应后的溶液中加入几滴KSCN溶液，无明显变化(忽略空气中成分的影响)。下列说法中正确的是 A．上述条件下，Fe先与稀硫酸反应，Fe2O3后与稀硫酸反应 B．上述条件下，氧化性：H+>Fe3+ C．反应中消耗H2SO4的物质的量为0.01mol D．固体混合物中Fe和Fe2O3的物质的量之比为3：2 【答案】D 【解析】A．溶液先呈黄色后变为浅绿色，故先与反应，A错误；B．开始搅拌溶液变为浅绿色，且一开始无气泡产生，说明先与反应，再与反应，通过实验现象可以判断该条件下，氧化性：，B错误；C．最终加KSCN无明显变化，说明反应后溶液溶质全部为FeSO4；由A、B分析可知，先与反应，然后将还原为；标况下224mL H2的物质的量为0.01mol，与铁反应的硫酸为0.01mol，所以反应中消耗的物质的量大于0.01，C错误；D．将所有的全部还原为，并生成0.01，设和的物质的量分别为x、y，则，根据固体质量为4.88g可以列式；二者联立可以解出和的物质的量之比为，D正确；故选D。 14．把一定量的镁铝合金溶于50 mL稀硝酸中，将产生的气体与336 mL氧气(标准状况)混合后通入足量NaOH溶液中，气体被完全吸收生成NaNO3，向反应后的溶液中逐滴加入1.0 mol/L NaOH溶液，产生沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是 A．a=90 B．合金中镁、铝的物质的量之比为3：2 C．稀硝酸的物质的量浓度为3.0 mol/L D．合金与硝酸反应中转移电子的物质的量为0.06 mol 【答案】C 【分析】镁铝合金与稀硝酸反应，、失电子生成、，被还原为氮氧化物；氮氧化物与、发生反应，得电子，标准状况下，得电子：，由电子守恒，合金失电子总物质的量为；设，，则；沉淀最大质量为，即，联立解得，，据此分析。 【解析】A．溶解反应：，，溶解消耗体积，故，A正确；B．，B正确；C．根据原子守恒，稀硝酸中的溶质硝酸转化成、硝酸镁、硝酸铝及剩余的硝酸；与氧气的混合气体被溶液完全吸收生成，则(得失电子守恒)，；根据镁、铝原子守恒，硝酸镁、硝酸铝的物质的量为、；图中共消耗，形成沉淀至最大量时消耗的氢氧化钠为，溶解氢氧化铝沉淀消耗的氢氧化钠为，说明有氢氧化钠用于中和硝酸，那么这部分被中和的硝酸为；故硝酸的总物质的量为，该硝酸的物质的量浓度为，C错误；D．由电子守恒，合金失电子总物质的量等于得电子物质的量，即，D正确；故选C。 15．回答下列问题： I．将CO2气体缓缓地通入到含KOH、Ba(OH)2和K[Al(OH)4]的混合溶液中直至过量，生成沉淀的物质的量与所通CO2的体积关系如图所示。 (1)o-a段反应的化学方程式是：_______。 (2)b-c段反应的离子方程式是：_______。 (3)a-b段与c-d段没有沉淀生成和减少的原因_______（相同或不同），c-d段发生的化学变化为_______。 (4)d-e段沉淀的减少的原因是_______，f点固体的成分是 _______。 (5)0-a、b-c、d-e三段斜线的斜率之比为_______。 Ⅱ. (6)下列实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的物质的量(X)之间的关系错误的是 。 A．甲向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡 B．乙向Na[Al(OH)4]溶液中滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡 C．丙向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量 D．丁向NaOH、Ba(OH)2、Na[Al(OH)4]的混合溶液中逐渐通入CO2至过量 【答案】(1)Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O (2) (3)不同 (4)二氧化碳与水、碳酸钡沉淀反应生成可溶物碳酸氢钡（可以用化学方程式表述） (5)1：2：(-1) (6)ABD 【分析】通入，立刻产生沉淀，首先发生反应，将消耗完毕，接下来消耗氢氧化钾，发生反应，因而此段沉淀量保持不变，对应a-b阶段，然后沉淀量增大，因为发生反应，沉淀量达到最大，对应b-c段，沉淀量达到最大后，c-d段发生反应：，最后发生，沉淀部分溶解，对应d-e。 【解析】（1）根据分析，o-a段，二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀，反应的化学方程式是：； （2）b-c段，沉淀量达到最大，因为K[Al(OH)4]能与反应生成氢氧化铝沉淀，根据电荷守恒定律，该反应的离子方程式为：； （3）①根据分析，a-b段与c-d段没有沉淀生成和减少的原因不同，因为a-b段是将消耗完毕，接下来消耗氢氧化钾，而c-d段和已被消耗完毕，两阶段反应不同；②根据分析知，c-d段发生反应：； （4）①由分析可知，d-e段二氧化碳与水、碳酸钡沉淀反应生成可溶物碳酸氢钡，化学方程式为；②碳酸钡与二氧化碳反应生成可溶性的碳酸氢钡，沉淀部分被溶解，故f点主要的固体为始终未反应的沉淀； （5）0-a、b-c、d-e三段，斜率表示沉淀的物质的量变化量与二氧化碳体积变化量的比值，0-a段，，同理，b-c段，，d-e段，，故0-a、b-c、d-e三段斜线的斜率之比为1：2：(-1)； （6）A．向溶液中加入溶液至过量，发生反应的化学方程式为，所以沉淀量达到最大时消耗的 NaOH 和沉淀完全溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3：1，A错误；B．向溶液中滴加稀盐酸至过量，发生反应的化学方程式为，所以沉淀量达到最大时消耗的HCI和沉淀完全溶解消耗的HCl的物质的量之比为1：3，B错误；C．向溶液中逐滴加入NaOH溶液，开始发生反应 ，当铝离子沉淀完全后，发生反应，此时沉淀的量不变，继续滴加NaOH 溶液，发生反应沉淀溶解，则沉淀量达到最大、沉淀量不变和沉淀完全溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3：1：1，C正确；D．向 NaOH、、的混合溶液中逐渐通入至过量，最后一步反应为沉淀的物质的量减小，D错误；故选ABD。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $