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第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
第1课时 铁合金 铝和铝合金 新型合金
学习任务二 铝和氧化铝
自主学习 认知形成
铝的存在和性质
1．存在：铝是地壳中含量________的金属元素，铝在地壳中的含量仅次于______和______，居第三位。
2．化学性质
(1)常温：铝与空气中的氧气发生反应，表面生成一层致密的__________薄膜，对内部金属起着保护作用，其反应的化学方程式为____________________________________。
最多
氧
硅
氧化铝
4Al＋3O2===2Al2O3
【微提醒】 由于Al2O3的熔点为2 050 ℃，而Al的熔点为660 ℃，所以在空气中加热铝箔时，外层的Al2O3会包裹住内层的Al产生熔而不滴的现象。
在对高铁钢轨中的缝隙进行焊接时，常用铝和氧化铁在高温条件下反应生成熔融状态下的铁和另一种氧化物。写出该反应的化学方程式，分析反应基本类型。
(2)铝、氧化铝与盐酸反应[实验3－4]。
无色气泡
逐渐溶解
爆鸣声
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
(3)铝、氧化铝与NaOH溶液反应[实验3－5]。
逐渐溶解
爆鸣声
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↑
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↑
(4)两性氧化物
像Al2O3这类既能与______反应生成______和______，又能与______反应生成______和______的氧化物，叫做两性氧化物。
酸
盐
水
碱
盐
水
【微提醒】 (1)铝表面的氧化膜结构致密，因此铝有很强的抗腐蚀性能；做铝的性质实验时，要用砂纸将铝表面氧化膜除去。
(2)铝、氧化铝既能与酸反应，又能与强碱溶液反应，但与弱酸(H2CO3)、弱碱(NH3·H2O)不反应。
能否用铝制容器蒸煮或长时间贮存酸性或碱性食物？写出发生的离子反应方程式。
提示：不能 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑、Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。
1．正误判断
(1)Al、盐酸、NaOH溶液三者之间两两均能发生反应。( )
提示：Al与盐酸、NaOH溶液均反应生成氢气，盐酸与NaOH溶液发生中和反应。
(2)铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼。( )
提示：铝制品在空气中能稳定存在是因为铝表面氧化形成致密的氧化铝薄膜。
√
×
2．(2024·山东潍坊市期末)贵州省博物馆中陈列着如图这件名为“战国兽面纹铜戈”的青铜器，通长23厘米，内长8.5厘米，阑宽9.3厘米，做工精美。以下关于合金的说法不正确的是( )
A．青铜是我国最早使用的合金
B．合金中可以含有碳等非金属
C．合金的熔点比各组成成分低
D．铝合金可以耐强酸强碱腐蚀
【解析】 青铜是铜锡的合金，是我国最早使用的合金，A正确；合金可以是几种金属的熔合，也可以是金属与非金属的熔合，合金中可以含有碳等非金属，B正确；合金属于混合物，通常硬度大、抗腐蚀，熔点比各组成成分要低，C正确；铝是活泼金属，既能与强酸反应又能与强碱反应，所以铝合金不耐强酸强碱腐蚀，D不正确。故选D。
互动探究 能力提升
●情境创设
小华同学在学校科技节上表演了一个小魔术，他向一个空易拉罐中加入一种液体，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再振荡易拉罐，一会儿罐壁又重新凸起。
魔术揭秘：事先在铝制易拉罐中集满CO2，然后加入了过量NaOH浓溶液。
●问题探究
问题1.上述变化过程中易拉罐为什么能先变瘪后又重新凸起？试用离子方程式解释。
问题2.你能否找到另外的试剂，也能使易拉罐先变瘪后又重新凸起？
提示：其他酸性气体(如HCl)和强碱溶液 碱性气体(如NH3)与强酸溶液等。
问题3.等质量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，两者生成氢气的量有什么关系？
提示：相等。
●要点归纳
1．铝与氧气的反应
2．铝与盐酸、NaOH溶液的反应
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，Al是还原剂，HCl是氧化剂；2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，Al是还原剂，H2O是氧化剂。
3．氧化铝的两性：氧化铝是一种两性氧化物，既能与酸(如盐酸)反应，又能与碱(如NaOH溶液)反应。前者生成铝盐(AlCl3)，后者生成四羟基合铝酸盐(如四羟基合铝酸钠：Na[A1(OH)4])。
(2023·广东湛江高一湛江二十一中校考期中)常温下，可用铝制容器盛放的是( )
A．蔗糖水 B．稀硫酸
C．浓盐酸 D．NaOH溶液
题点1
铝的性质
●题点例练
【解析】 蔗糖水与铝、氧化铝不反应，A符合题意；铝和稀硫酸能反应，铝被腐蚀，B不符合题意；铝与浓盐酸反应生成氯化铝与氢气，铝被腐蚀，故不能用铝制容器盛装盐酸，C不符合题意；铝能够和NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，铝被腐蚀，故铝制容器不能盛放NaOH溶液，D不符合题意。故选A。
1.“神舟八号”与“天宫一号”的成功对接，标志着中国的航空铝材处于世界领先的行列。下列关于铝合金的说法中错误的是( )
A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的硬度大
B．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼
C．镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱(NaOH)腐蚀
D．镁铝合金在盐酸中无法溶解
【解析】 合金是混合物，合金要比其成分金属的熔点低、硬度大，铝合金是一种混合物，它比纯铝的硬度大，A正确；铝易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼，可隔绝空气，防止高温铝液被氧气氧化，B正确；镁铝合金中的铝能与氢氧化钠溶液反应，C正确；镁、铝都能与盐酸反应，镁铝合金在盐酸中能溶解，D错误。故选D。
(2024·湖北省利川市第一中学高一月考)下列物质中既能与稀HCl反应，又能与NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al ④Na2CO3 ⑤NaHSO4
A．②③④ B．①②③
C．①②③⑤ D．全部
题点2
氧化铝的性质
【解析】 ①NaHCO3既能与HCl反应，生成CO2气体，又能与氢氧化钠反应，生成碳酸钠，故选；②Al2O3属于两性氧化物，既能与HCl反应，生成Al3＋离子，又能与氢氧化钠反应生成[Al(OH)4]－，故选；③金属铝与HCl反应生成Al3＋和氢气，与氢氧化钠反应生成[Al(OH)4]－和氢气，故选；④Na2CO3只能和HCl溶液反应，不能和NaOH溶液反应，故不选；⑤NaHSO4只能与NaOH溶液反应，不能和HCl溶液反应，故不选。故选B。
思维建模 》
(1)两性氧化物一定既能与酸反应，又能与碱反应。既能与酸反应，又能与碱反应的氧化物不一定是两性氧化物。
(2)既能与酸反应，又能与碱反应可以是某些单质、氧化物和盐等。
2.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A．氧化铝溶于盐酸：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
B．铝溶于NaOH溶液：Al＋2OH－===[Al(OH)4]－＋H2↑
C．铝溶于盐酸：Al＋2H＋===Al3＋＋H2↑
D．氧化铝溶于NaOH溶液：Al2O3＋OH－===[Al(OH)4]－＋H2O
【解析】 B、C两项电荷均不守恒，正确的离子方程式分别为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑；D项原子数不守恒，正确的离子方程式为Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。故选A。
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶3 D．2∶1
新题剖析
铝与酸、碱溶液反应生成氢气的计算
【思路分析】 由反应2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑和2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑知，铝分别与盐酸、氢氧化钠反应生成的氢气在同温同压下体积之比有以下两种情况：
(1)铝的物质的量相同，盐酸和氢氧化钠溶液分别足量，生成的氢气在同温同压下体积相同，即1∶1。
(2)盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，铝过量，生成的氢气在同温同压下体积之比为1∶3。
【细解】 由反应2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑和2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑知，相同质量的铝即铝的物质的量相同，所以与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应放出的氢气物质的量相同，则在同温同压下体积相同，即1∶1，故选A项。
3.(2024·广东省肇庆市四会市四会中学、封开县广信中学高一第二次月考)含有相同物质的量的HCl和NaOH溶液中加入足量的铝粉，放出的氢气在同温同压下的体积比为( )
A．1∶6 B．1∶3
C．2∶3 D．1∶1
【解析】 足量的两份铝分别投入到含有相同物质的量的HCl和NaOH溶液中，氢氧化钠和盐酸是不足的，通过化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，可以看出，1 mol的盐酸会生成0.5 mol的氢气，1 mol的氢氧化钠会生成1.5 mol的氢气，所以产生H2的体积之比是1∶3。故选B。
知识思维导图
课堂素养评价
1.(2023·湖北宜昌高一检测)合金品种多、应用广泛，很多高品质合金是大国重器的原材料。关于合金的下列叙述，不正确的是( )
A．“合金材料”中只含金属元素，不含非金属元素
B．生活中大量使用铝合金是因为它的密度小、强度高、抗腐蚀能力强
C．Ti－Fe合金和La－Ni合金都是新型合金，特点是室温下吸、放氢的速率快
D．焊锡(锡铅合金)熔点比金属锡低
【解析】 “合金材料”如钢铁中不仅含金属元素，而且含非金属元素碳，A错误；生活中大量使用铝合金是因为它的密度小、强度高、抗腐蚀能力强，B正确；Ti－Fe合金和La－Ni合金都是新型储氢合金，特点是室温下吸、放氢的速率快，C正确；合金的熔点一般比成分金属的熔点低，焊锡(锡铅合金)熔点比金属锡低，D正确。故选A。
2.(2024·湖北省宜昌市远安县第一高级中学高一月考)合金从古代到现代，从生活领域到工业领域都有着广泛应用。下列说法错误的是( )
A．铝合金大量用于高铁建设
B．“玉兔二号”钛合金筛网轮的主要成分是非金属材料
C．制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金
D．商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品
【解析】 铝合金具有质地轻、强度高、抗腐蚀能力强等特点，可用于制造高铁车厢等，A正确；钛合金是金属材料，B错误；不锈钢是铁与镍、铬等形成的合金，C正确；后(司)母戊鼎为商代后期的青铜器，属于铜合金制品，D正确。故选B。
3.下列关于新型合金材料说法不正确的是( )
A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料
B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼
C．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状
D．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金
【解析】 储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料，镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，是目前解决氢气的储存和运输问题的材料，A正确；钛合金与人体有很好的相容性，且性质稳定，抗腐蚀性强，所以可用来制造人造骨骼，B正确；形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状，C正确；耐热合金的熔点很高，与合金的特性无关，D错误。故选D。
4.科研人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是把发泡剂加到熔融铝合金中制成的，其优点是硬度大、密度小(为0.16～0.5 g/cm3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大的刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，可大批量投放市场。
(1)下列关于泡沫铝的说法中错误的是______(填字母，下同)。
A．泡沫铝是铝单质泡沫
B．泡沫铝是一种合金
C．泡沫铝是一种良好的建筑材料和轻质材料
D．泡沫铝可用于飞机制造
A
(2)铝制成铝箔用于食品包装，是利用它的______。
A．金属光泽 B．延展性
C．导电性 D．导热性
(3)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜而对铝起保护作用，但这层氧化膜遇到强酸或强碱溶液都会溶解，请回答下列问题。
①氧化膜与盐酸反应的离子方程式：________________________。
②氧化膜与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：____________________________________。
B
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
Al2O3＋2OH－＋3H2O
===2[Al(OH)4]－
【解析】 (1)根据题给信息可知，泡沫铝是一种合金，是混合物；泡沫铝是一种良好的建筑材料和轻质材料；由于泡沫铝有很大的刚性，密度小，且隔音、保温，故泡沫铝可用于飞机制造，故选A。(2)铝制成铝箔用于食品包装，利用的是铝的延展性，故选B。(3)Al2O3与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式分别为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。(共28张PPT)
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
第1课时 铁合金 铝和铝合金 新型合金
课程标准要求 1.了解合金的概念。
2．知道铁合金、铝合金、新型合金材料的特性及用途。
3．认识两性物质Al和Al2O3的性质。
学科核心素养 1.宏观辨识与微观探析：能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能。
2．证据推理与模型认知：能列举常见合金的组成和性能，了解铝及氧化铝的性质及应用。
3．科学态度与社会责任：能科学合理地选择和使用金属材料。
学习目标 1.知道金属材料的常见类型——纯金属及其合金。
2．认识三大合金——铁合金、铝合金及新型合金的组成、性能与应用。
3．通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。
学习任务一 铁合金 铝合金 新型合金
自主学习 认知形成
?合金的概念和特性
概念 由两种或两种以上的________(或________与__________)熔合而成的具有________特性的物质
性能 硬度 一般________它的各成分金属
熔点 一般________它的各成分金属
与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能
金属
金属
非金属
金属
大于
低于
下图是纯金属和合金的原子排列结构图，请结合两图分析合金硬度一般比其成分金属的硬度大的原因？
提示：纯金属内所有原子的大小和形状相同，原子排列十分规整；加入或大或小的其他元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。
?铁合金 钢是用量最大、用途最广的合金
不锈钢的优点有哪些？主要用途有哪些？
提示：优点：在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 主要用途：医疗器械、厨房用具和餐具、列车车体等。
?铝合金 铝合金是目前用途广泛的合金之一
1．组成：铝中加入少量的合金元素，如Cu、Si、Mn、Zn及稀土元素等。
2．硬铝：密度______、强度______，具有较强的_____________，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
?新型合金
小
高
抗腐蚀能力
1．正误判断
(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物。( )
提示：合金是混合物，合金也可能含有非金属元素，如生铁与钢都是铁碳合金。
(2)生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高。( )
提示：一般合金熔点低于各成分金属，硬度大于各成分金属。
(3)青铜比纯铜的硬度低。( )
提示：青铜是合金，硬度高于成分金属铜。
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2．我国“蛟龙”号载人潜水器已成功下潜至海中7 062.68米处。“蛟龙”号载人潜水器的外壳采用了钛合金。钛合金具有质量轻、高热强度、耐腐蚀、低温性能好等优点，根据主要性能特点，钛合金又可分为耐蚀钛合金、高强钛合金、耐热钛合金、形状记忆合金等类型。试分析“蛟龙”号载人潜水器、航空发动机、石油化工反应器、眼镜架各选择哪种类型的钛合金，简述理由。
提示：“蛟龙”号载人潜水器需要耐高压，使用高强钛合金；航空发动机需要耐高温，使用耐热钛合金；石油化工反应器需要耐腐蚀，使用耐蚀钛合金；眼镜架需要抗形变，使用形状记忆合金。
互动探究 能力提升
●情境创设
●问题探究
问题1.合金的特性：合金的物理性质就是其各成分的物理性质之和，这种说法对吗？
提示：不对 合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在物理性质和机械性能方面优于各成分金属，不是简单的加和。
问题2.合金的形成条件：合金一定是由金属组成的混合物吗？铁的熔点是1 536 ℃，钠的沸点是883 ℃，两者能形成合金吗？
提示：不一定 合金中一定含有金属元素，也可能含有非金属元素，如生铁是由铁、碳组成的合金 铁、钠不能形成合金，原因是铁开始熔化时，钠已经气化，故两者不能形成合金。
问题3.合金的选择：为什么航空工业和高铁车厢大部分采用铝合金材料制造？
提示：铝合金比铁合金密度小质量轻、强度大且耐高温、耐腐蚀，更适合航空工业和高铁车厢的实际需求。
问题4.合金的结构特点：2022年北京世界冬奥会和冬残奥会上，短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀是用不锈钢制成，解释不锈钢硬度大的原因。
提示：不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大。
●要点归纳
合金的组成和性质
(1)形成条件：两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则两者不能形成合金。
(2)物理性质：合金是由不同金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，与其各成分金属的物理性质不同。
(3)化学性质：合金中各物质保持其原有的化学性质。
(2024·广东省广州市黄广中学高一期末)下列关于合金的说法错误的是( )
A．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
B．镁铝合金的熔点比镁和铝都高
C．在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能
D．特种钢是具有特殊性能的合金钢
题点1
合金的组成和性能
●题点例练
【解析】 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，A正确；镁铝合金的熔点比镁和铝都低，B错误；在合金中加入适量稀土金属或稀土金属的化合物，就能大大改善合金的性能，C正确；碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，具有特殊性能，D正确。故选B。
1.合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是( )
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 ②一般情况下，合金的熔点比它的各成分金属的更低 ③改变原料的配比、形成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金 ④合金比纯金属的导电性能更强 ⑤合金比纯金属的应用范围更广泛
A．①②③⑤ B．②③④
C．①②④ D．①②④⑤
【解析】 一般情况下纯金属的导电性比合金的导电性好，④错误。故选A。
(2023·浙江宁波高一统考期末)下列有关金属及其合金的说法不正确的是( )
A．合金硬度比其成分金属大是由于加入其他原子而使原子层之间更易相对滑动
B．不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，是一种常见的合金钢
C．在钢铁生产中，注入铁水或钢水前的模具必须充分干燥
D．储氢合金与H2容易形成金属氢化物，稍加热金属氢化物又容易分解
题点2
合金的用途
【解析】 合金内存在大小不同的金属原子，使得原子层之间相对滑动变得困难，所以硬度更大，A错误；不锈钢属于铁合金，是一种合金钢，耐腐蚀性好，B正确；在钢铁生产中，注入铁水或钢水前的模具必须充分干燥，避免铁与水蒸气发生反应，C正确；储氢合金与H2容易形成金属氢化物，稍加热金属氢化物又容易分解，D正确。故选A。
思维建模 》 正确选用合金的一般思路
(1)合金的用途、外观、价格等。
(2)合金的物理性质：密度、硬度、强度、导电性、导热性等决定金属材料的加工难易程度。
(3)合金的化学性质：与水的作用、耐腐蚀性等决定金属材料的日常维护和对环境的影响。
2.(2024·辽宁省五校联考高一期末)2022年12月26日，全球首架C919国产大飞机开启100小时验证飞行之旅，向商业运营又迈进一步。C919大型飞机的制造采用了大量新材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是( )
A．铝锂合金是铝与锂形成的混合物
B．铝锂合金的硬度比锂小
C．铝锂合金的熔点比铝低
D．铝锂合金密度小，质量轻
【解析】 合金是混合物，A正确；合金的硬度比各成分金属大，B错误；合金的熔点一般比各成分金属的低，C正确；铝锂合金密度小，质量轻，D正确。故选B。第三章 第二节 第1课时
课时达标分层练
学业考达标练
1.(2024·湖南省永州市第一中学高一第二次月考)2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行，其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀采用合金材料——不锈钢制成。下列关于合金的叙述，错误的是( )
A．通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大
B．不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素，因此不含非金属元素
C．储氢合金属于新型合金，可用于以氢气为燃料的汽车
D．硬铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳
【解析】 钢是铁和碳的合金，不锈钢中含有金属元素，还含有非金属元素碳，故B错误。故选B。
2.(2021·河北选择考)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是( )
A．钢是以铁为主的含碳合金
B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
【解析】 钢是含碳量低的铁合金，A正确；钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，B正确；由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，C错误；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，D正确。故选C。
3.(2024·辽宁省葫芦岛市协作校高一第二次月考)铝合金是目前用途最广泛的合金之一，下列关于铝及其化合物的说法错误的是( )
A．等质量的Al分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应，产生相同质量的H2
B．常温下，铝不与氧气反应
C．Al2O3是两性氧化物，所以铝制品不宜用来蒸煮碱性食物
D．四羟基合铝酸钠的化学式可表示为Na[Al(OH)4]
【解析】 等质量的铝与足量盐酸或氢氧化钠溶液反应，铝与氢气的关系式均为2Al～3H2，铝质量相等，产生的氢气质量相同，A正确；铝与氧气在常温下反应使铝表面生成致密氧化物薄膜，保护内部铝不受腐蚀，反应方程式为4Al＋3O2===2Al2O3，B错误；氧化铝可与碱性溶液中的氢氧根反应生成四羟基合铝酸根，大量摄入铝元素不利于人体健康，C正确；四羟基合铝酸钠的化学式为Na[Al(OH)4]，D正确。故选B。
4.(2024·湖南省邵阳市高一期末联考)我国很早就已经使用合金，如河南出土的司母戊鼎青铜器，再如《天工开物》中“凡铁分生熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”下列叙述错误的是( )
A．合金为纯净物，具有许多优良的物理、化学或机械性能
B．不锈钢是最常见的一种合金钢，添加的其他合金元素主要是铬和镍
C．近年来，人们又设计合成了许多新型合金，如储氢合金、耐热合金等
D．制造飞机和宇宙飞船的理想材料硬铝合金，具有密度小、强度高等优点
【解析】 合金是混合物，具有许多优良的物理、化学或机械性能，A错误；不锈钢是最常见的一种合金钢且不容易生锈，B正确；随着社会的发展，人们设计和合成了许多新型合金，如储氢合金、钛合金等，C正确；硬铝合金具有密度小、强度高等优点为制造飞机和宇宙飞船的理想材料，D正确。故选A。
5.(2023·惠州市高一检测)下列有关铝及其化合物的性质说法正确的是( )
A．Al2O3熔点高，可用作耐高温材料
B．氧化铝不能与NaOH溶液反应
C．铝在空气中不易被氧化，是因为其性质不活泼
D．氧化铝是碱性氧化物
【解析】 Al2O3熔点高，可用作耐高温材料，A正确；氧化铝为两性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，B、D错误；铝与空气中的氧气反应表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝的进一步氧化，C错误。故选A。
6.合金是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。
(1)下列物质不属于合金的是 (填字母，下同)。
A．明矾 B．硬铝
C．生铁 D．青铜
(2)下表中是四种金属的熔、沸点：
金属 Na Cu Al Fe
熔点/℃ 97.8 1 083 660 1 535
沸点/℃ 883 2 567 2 467 2 750
其中不能形成合金的是 。
①Cu与Na ②Fe与Cu ③Fe与Na ④Al与Na
A．①② B．①③
C．①④ D．②④
(3)镁铝合金与盐酸完全反应后，加入过量的氢氧化钠溶液，最后的结果是 (填字母)。
A．没有沉淀物生成
B．只有氢氧化铝沉淀生成
C．只有氢氧化镁沉淀生成
D．有氢氧化铝和氢氧化镁沉淀生成
【解析】 (1)A属于化合物；硬铝中含铝、铜、镁等，生铁中主要含铁、碳，青铜中含有铜、锡等，它们都属于合金。故选A。(2)当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时，它们就不能熔合在一起形成合金。故选B。(3)Mg、Al都与盐酸反应，Mg(OH)2不溶于NaOH溶液；而Al(OH)3溶于NaOH溶液生成Na[Al(OH)4]。故选C。
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7.汞合金是使用较多的补牙材料。科研人员发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法错误的是( )
A．汞合金是一种具有金属特性的物质
B．汞合金的强度和硬度比锡的大
C．汞合金的熔点比汞的低
D．汞合金的毒性远低于汞的毒性
【解析】 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，A正确；合金一般比各成分金属的强度和硬度都大，B正确；补牙的结果是得到强度较大的固体，所以汞合金不是液态，即其熔点不会比汞的低，C错误；长期使用未见中毒现象，说明它比汞的毒性要低，D正确。故选C。
8.(2023·上海民办南模中学校考期中)用除去表面氧化膜的细铝条紧紧缠绕在温度计上(如图)，将少许硝酸汞溶液滴到铝条表面，置于空气中，很快铝条表面产生“白毛”，且温度明显上升。下列分析错误的是( )
A．Al和O2化合放出热量
B．硝酸汞是催化剂
C．涉及了：2Al＋3Hg2＋―→2Al3＋＋3Hg
D．“白毛”是氧化铝
【解析】 铝与硝酸汞溶液发生置换反应生成汞，形成铝汞合金(铝汞齐)。合金中的铝失去氧化膜的保护，不断被氧化成氧化铝(白毛)。实验中，温度计示数上升，说明Al和O2化合放出热量，A正确；硝酸汞与铝反应生成汞，进而形成铝汞齐，硝酸汞不是催化剂，B错误；硝酸汞与铝反应的离子方程式为2Al＋3Hg2＋===2Al3＋＋3Hg，C正确；铝汞齐中的铝失去氧化膜保护，与氧气反应生成氧化铝(白毛)，D正确。故选B。
9.(2023·湖北省襄阳市期末)向Al2(SO4)3溶液中投入一小块金属钠(如图所示)，反应完全后，过滤并洗涤，所得沉淀干燥后在空气中完全灼烧。下列说法正确的是( )
A．所得沉淀为Al
B．Al2(SO4)3溶液可以导电，故Al2(SO4)3溶液是电解质
C．可以用手代替镊子直接取用金属钠进行该实验操作
D．灼烧后所得产物既能与稀的强酸溶液反应，也能与稀的强碱溶液反应
【解析】 少量钠和水生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和过量硫酸铝生成氢氧化铝沉淀。由分析可知，所得沉淀为氢氧化铝，A错误；电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物，Al2(SO4)3溶液是混合物，B错误；金属钠化学性质活泼，遇水反应生成强腐蚀性的NaOH，不能用手触摸，C错误；Al(OH)3灼烧后所得产物为氧化铝，氧化铝既能与稀的强酸溶液反应，也能与稀的强碱溶液反应，D正确。故选D。
10.(2024·广东省梅州市梅江区梅州中学第二次月考)铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。现用铁、铝的混合物进行如下实验：
(1)操作X的名称是 过滤 。
(2)气体A是 H2(或氢气) 。
(3)A与Cl2混合后在光照条件下可能发生爆炸，生成 HCl (填化学式)，A在该反应中作为 还原剂 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)溶液B中阴离子除OH－外还有 [Al(OH)4]－ ，溶液D中存在的金属离子为 Fe2＋ 。
【解析】 (1)加入足量NaOH溶液，Al溶解，操作X为过滤。(2)Al与氢氧化钠溶液反应产生Na[Al(OH)4]和氢气，气体A为H2。(3)H2与Cl2反应生成HCl。(4)溶液B中阴离子有OH－、[Al(OH)4]－，溶液D中金属离子为Fe2＋。
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