第二节 金属材料
第1课时 合金
【新课探究】
学习任务一
课前自主预习
1.(1)物理 化学 机械 (2)种类 含量 条件
(3)层状 变大
2.(1)大 (2)①合金 低 中 高
知识迁移应用
例1 C [解析] 金属材料包括纯金属和它们的合金,A正确;合金的硬度一般比各成分金属大,熔点一般比各成分金属低,B正确;合金与各成分金属的物理性质有差异,化学性质基本相同,C错误;生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金,钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金,它们的组成元素相同,但组成比例不同时合金性能区别很大,D正确。
例2 C [解析] 碳素钢与生铁都是铁碳合金,组成元素相同,A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;该冶炼方法和近代向生铁水中吹空气炼钢,都是利用空气中氧气氧化C元素,其原理基本相同,D正确。
学习任务二
课前自主预习
1.最多 氧化铝
(1)有气泡产生 逐渐溶解 爆鸣
Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O 2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
(2)实验1:开始没有 产生 溶解 爆鸣
Al2O3+2NaOH+3H2O2Na[Al(OH)4] 2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑ Al2O3+2OH-+3H2O
2[Al(OH)4]- 2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑
实验2:立即产生 溶解 爆鸣
2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑
2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑
2.(1)较小 Cu Mg 小 高
情境问题思考
问题一:提示:2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑;
13.44 L。
问题二:提示:生石灰(其他合理答案均可)。
知识迁移应用
例3 A [解析] 铝锂合金是铝与锂在高温下熔合而形成的一种具有金属特性的混合物,不是化合物,A错误;合金的硬度一般比各组分都大,铝在空气中能和氧气反应生成一层致密而坚硬的氧化铝薄膜,保护内部的金属,所以铝锂合金的硬度比铝大,化学及机械性能好,B正确;镁、铝都是活泼金属,都能和稀盐酸反应生成盐和氢气,所以铝镁合金能溶解于稀盐酸中,C正确;氧化铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,所以铝镁合金焊接前可用适量氢氧化钠溶液处理表面氧化铝膜,D正确。
例4 A [解析] 烧杯Ⅰ中铝的表面有氧化铝,氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,A错误;烧杯Ⅰ中开始时,氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,一段时间后,铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,烧杯Ⅱ中只有铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,B正确;烧杯Ⅰ中开始时,氧化铝和氢氧化钠溶液反应,一段时间后,铝和氢氧化钠溶液反应,烧杯Ⅱ中只有铝和氢氧化钠溶液反应,两个烧杯中均发生反应:2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,C正确;铝、氧化铝都能与碱溶液反应,所以铝制餐具不宜长时间存放碱性食物,D正确。
【课堂评价】
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×
2.A [解析] 秦兵马俑主要是由陶土烧制而成,属于硅酸盐制品,不是由合金制作的,A正确;越王勾践剑主要材料是青铜,是由合金制作的,B错误;曾侯乙编钟制作的主要材料是青铜,是由合金制作的,C错误;马踏飞燕青铜器是铜的合金,是由合金制作的,D错误。
3.B [解析] 铝被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化膜,A错误;铝能与盐酸反应生成氯化铝和氢气,B正确;它有致密的氧化物保护膜,但是该氧化膜为氧化铝,能和酸也能和碱反应,C错误;青铜是人类最早使用的合金,D错误。
4.D [解析] 储氢合金形成的金属氢化物既容易形成,加热又容易分解,室温下吸、放氢的速率快,D错误。
5.(1)过滤 (2)H2(或氢气)
(3)HCl 还原剂 (4)[Al(OH)4]- Fe2+第二节 金属材料
第1课时 合金
1.B [解析] 合金的硬度一般大于其成分金属的硬度,①正确;合金的熔点一般低于其成分金属的熔点,②正确;合金的性质与合金的原料配比以及制造工艺有关,所以改变原料的配比、变更制造合金的工艺,可以制得具有不同性能的合金,③正确;合金的导电性不一定比纯金属更强,比如铝合金的导电性比纯铝要差,④错误;合金一般比其成分金属熔点低,硬度大,具有更好的机械加工性能,故应用更广泛,⑤正确。
2.A [解析] 合金是一种金属熔合其他金属或非金属形成的具有金属特性的混合物,合金中可以含有非金属元素,如生铁为铁与碳的合金,故B不符合题意;合金的制备过程没有新物质生成,是物理变化,故C不符合题意;铁合金中含有铁,能够与盐酸等反应生成盐和氢气,故D不符合题意。
3.C [解析] 生铁和钢都属于铁的合金,都是以铁为主的含碳合金,A项正确;钢中含碳量越高,硬度越大,韧性越低,反之,则硬度越低,韧性越高,B项正确;由题可知,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢,说明生铁的熔点比熟铁的熔点要低,C项错误;工业炼铁的原料之一是铁矿石,包括赤铁矿(Fe2O3)、 磁铁矿(Fe3O4)、 黄铁矿等,D项正确。
4.D [解析] 合金的熔点一般比各成分金属的低,但是汞与其他金属形成的合金的熔点高于汞,故A错误;在我国使用最早的合金是青铜,故B错误;不锈钢是最常见的一种合金,它的合金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni),故C错误;生铁是含碳量在2%~4.3%的铁碳合金,钢是含碳量在0.03%~2%之间的铁碳合金,生铁的含碳量比钢高,D正确。
5.D [解析] 镧镍合金能大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物,金属氢化物稍稍加热又容易分解,所以可用作储氢材料,故A正确;钛合金生物相容性好,强度大,常用作人造骨骼,故B正确;硬铝强度高、密度小、耐腐蚀,可用作航空材料,故C正确;在合金中加入稀土金属,能大大改善合金的性能,故D错误。
6.C [解析] 由于铝比较活泼,铝表面易被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部金属继续被氧化,故常温下铝具有较强的抗腐蚀性,A错误;镁铝合金的密度小、强度高,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料,B错误;铝箔在空气中用酒精灯加热,由于铝比较活泼,铝表面很容易被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化铝薄膜,而氧化铝的熔点很高,故可以观察到铝熔化了但并不滴落,C正确;铝表面有一层氧化铝薄膜,铝和氧化铝均可以和氢氧化钠溶液反应,故向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片,氢氧化钠溶液先与氧化铝反应,然后和内部铝反应,故过一段时间可观察到气泡,D错误。
7.B [解析] 实验Ⅰ和Ⅱ生成气泡的反应都为铝与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气,则从元素化合价角度看,铝元素化合价升高,根据得失电子守恒,产生的气体只能是氢气,A正确;实验Ⅰ中铝和氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气,铝是还原剂,H2O是氧化剂,氢氧化钠既不是反应的氧化剂也不是还原剂,B错误;实验Ⅱ中氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4],表现酸性氧化物的性质,C正确;实验Ⅰ中铝和氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气,实验Ⅱ中氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]、铝和氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气,则实验Ⅰ和Ⅱ反应后所得溶液都是Na[Al(OH)4]和氢氧化钠的混合溶液,溶液中粒子种类完全相同,D正确。
8.A [解析] 一般情况下,合金的硬度比其组成金属的组分的硬度都大,故A错误;在此反应中,铝发生氧化还原反应生成了氧化铝,化合价升高,作还原剂,故B正确;在此反应中,铝与水发生反应,生成氢气,方程式为2Al+3H2OAl2O3 +3H2↑,故C正确;常温下,铝与水的反应缓慢,而加入镓、铟及锡后,化学反应速率变快,且镓、铟及锡的含量及化学性质均不发生变化,故其可能是催化剂,故D正确。
9.C [解析] 碱溶①后,氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,溶液中主要含有的阳离子为Na+,A错误;酸化②通过量的CO2应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子,离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HC,B错误;Al(OH)3受热分解,生成高熔点的Al2O3和水,所以Al(OH)3常用作塑料的阻燃剂,C正确;灼烧③一般在坩埚中进行,电解④添加冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔融温度,D错误。
10.D [解析] Cu、Si均不和盐酸反应,加盐酸有少量固体不溶,可能是Si,不一定有Cu,A错误;Mg、Al、Fe均可与盐酸反应产生氢气,B错误;加入盐酸溶解后,取上层清液,滴入过量氨水,生成的白色沉淀可能是氢氧化铝沉淀,也可能是氢氧化镁,C错误;铁单质与盐酸反应生成FeCl2,再加入的少量氯水将Fe2+氧化为Fe3+,铁离子遇KSCN溶液呈红色,实验可以证明含有铁元素,D正确。
11.(1)Cu(或铜)
(2)Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+ Fe3+、Al3+和H+
(3)Na[Al(OH)4] (4)C
[解析] (1)合金废料主要含铁、铜、铝,加入过量稀硫酸溶解,Fe、Al反应生成FeSO4、Al2(SO4)3,Cu不反应,则固体A为铜。(2)溶液B中含有FeSO4、Al2(SO4)3、H2SO4,通入足量Cl2可将Fe2+氧化成Fe3+,故溶液C中的阳离子主要有Fe3+、Al3+和H+。(3)若D为NaOH,由于Al3++4OH-[Al(OH)4]-,故溶液E中铝元素的存在形式是
Na[Al(OH)4]。(4)沉淀F是Fe(OH)3,灼烧Fe(OH)3时要在坩埚中进行。
12.(1)6H2O+2Al+2NaOH2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 偏大
(2)①不需要 ②冷却至室温再读数 读数时,使量气管左右液面相平
(3)充分灼烧后固体粉末的质量
[解析] (1)铝镁合金中铝可以和氢氧化钠溶液反应,镁不反应,反应的化学方程式为6H2O+2Al+2NaOH
2Na[Al(OH)4]+3H2↑。镁上会附着Na[Al(OH)4]等物质,未洗涤固体会导致测定的镁的质量偏大,镁的质量分数将偏大。(2)因为氯化氢极易溶于水,挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果,所以不需要加除酸雾装置。反应中装置的气密性、合金是否完全溶解、量气装置的使用都会影响测定结果。因此为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题有:检查装置的气密性,加入足量盐酸,调整量气管C的高度,使C中液面与B中液面相平,待冷却至室温再读取体积等。(3)Mg、Al均与氧气反应生成金属氧化物,则还需测定生成物的质量,才能计算出Mg的质量分数。第1课时 合金
◆ 学习任务一 铁合金
【课前自主预习】
1.合金
(1)合金具有许多优良的 、 或 性能,如合金的硬度、熔点不同于其成分金属。
(2)合金的性能可以通过所添加的合金元素的 、 和生成合金的 等来加以调节。
(3)合金的结构
在纯金属内加入其他元素形成合金后,结构发生了变化,使合金的性能与纯金属有很大差异。
加入其他元素的原子后,改变了金属原子有规则的 排列,使原子层之间的相对滑动变得困难,导致合金的硬度 。
2.铁合金
生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。
(1)生铁:含碳量一般为2%~4.3% 的铁碳合金称为生铁。生铁硬度 、抗压,性脆、可以铸造成型,是制造机座、管道的重要材料。
(2)钢——用量最大、用途最广的合金。
①钢的分类
②合金钢的类型
名称 主要合 金元素 主要特性 主要用途
不锈钢 铁、铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、容器、炊具等
锰钢 铁、锰、碳 韧性好, 硬度大 钢轨、轴承、钢磨、挖掘机铲斗等
硅钢 铁、硅 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯等
钨钢 铁、钨 耐高温、 硬度大 刀具
【知识迁移应用】
例1 [2025·山东聊城高一检测] 下列关于金属材料的说法中不正确的是 ( )
A.金属材料包括纯金属和它们的合金
B.合金的硬度一般比其成分金属大,但熔点一般比其成分金属低
C.合金的性质与成分金属的性质完全不同
D.组成合金的元素种类相同,得到的合金性能不一定相同
例2 [2025·湖南长沙雅礼中学高一检测] 《天工开物》下卷《五金·铁》中记载:“若造熟铁,则生铁流出时,相连数尺内,低下数寸,筑一方塘,短墙抵之。其铁流入塘内,数人执持柳木棍排立墙上……众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。”下列说法不正确的是 ( )
A.碳素钢与生铁的组成元素相同
B.生铁比熟铁质地更硬,延展性稍差
C.炒铁是为了提高铁水中的碳含量
D.该法与近代向生铁水中吹空气炼钢异曲同工
[易错警示] 合金的组成及性质中的易错点
(1)合金是混合物而不是纯净物;形成合金时,各组分之间按一定比例高温熔合,并未发生化学反应。
(2)合金具有许多优良的物理、化学和机械性能,在许多方面不同于各成分金属,不是简单加和;但在化学性质上,一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。
◆ 学习任务二 铝和铝合金 新型合金
【课前自主预习】
1.铝和氧化铝的性质
铝是地壳中含量 的金属元素,铝是一种活泼金属,在常温下能与空气中的氧气反应,表面生成一层致密的 薄膜,这层膜起着保护内部金属的作用。
(1)铝、氧化铝与酸的反应
[实验探究]
实验装置
(续表)
实验现象 一段时间后,试管中 ,铝片 ;将点燃的木条放在试管口处,发出 声
实验原理 铝片表面的保护膜发生反应的原理: (写化学方程式,下同),Al与盐酸发生反应的原理:
(2)铝、氧化铝与碱的反应
[实验探究]
实验1 实验2
实 验 装 置
实 验 现 象 试管中 气泡,一段时间后 气泡,铝片 ;将点燃的木条放在试管口处,发出 声 试管中 气泡,铝片 ;将点燃的木条放在试管口处,发出 声
实 验 原 理 反应的化学方程式: 、 化学方程式:
离子方程式: 、 离子方程式:
[注意] Al2O3是两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应。
2.铝合金和新型合金
(1)铝合金
纯铝的硬度和强度 ,不适合制造机器零件等。向铝中加入少量的合金元素,如 、 、Si、Mn、Zn及稀土元素等,可制成铝合金。如硬铝密度 、强度 ,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。
(2)新型合金
新型合金 应用价值
储氢合金(如Ti-Fe合金和La-Ni合金) 新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要推动作用
钛合金、耐热合金和形状记忆合金 广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域
【情境问题思考】
管道疏通剂是一种新型厨卫管道深层清洁产品,主要是针对厨卫管道内的油脂、毛发、菜渣、纸棉纤维等各种有机物质造成的堵塞进行疏通。管道疏通剂大致分为两类,一类是固体,主要成分是苛性钠、铝粉;另一类是液体,物理形态是凝胶,主要成分是表面活性剂。
问题一:写出固体管道疏通剂的反应原理(用离子方程式表示)。若每袋管道疏通剂中含有10.8 g铝粉,理论上产生氢气的最大体积(标准状况)是多少
问题二:从反应原理和价格角度分析,尝试选取一种物质代替固体管道疏通剂中的NaOH固体。
【核心知识讲解】
铝与酸、碱溶液反应生成H2的量的关系
1.反应原理
2.量的关系
(1)定量关系
(2)铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应产生氢气的体积关系:
反应物的量 产生H2的体积关系 (同温同压下)
等量的铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应 =1∶1
足量的铝分别与等浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应 =
一定量的铝分别与不足量的盐酸和过量的氢氧化钠溶液反应(HCl与NaOH物质的量相等) <<1
【知识迁移应用】
例3 [2024·山东临沂高一期中] 国产航空母舰“福建舰”的“超级甲板”采用了大量新型铝锂合金和铝镁合金等航天材料,真正实现了“浴千度火仍无恙”。下列关于两种合金的说法错误的是 ( )
A.铝锂合金是铝与锂熔合形成的一种新型化合物
B.铝锂合金的硬度比铝大,化学及机械性能好
C.铝镁合金能溶解于稀盐酸中
D.铝镁合金焊接前可用适量NaOH溶液处理表面氧化铝膜
例4 [2025·湖南师大附中高一检测] 取两块大小一样的铝片,进行如图所示的实验。
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+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑
D.铝制餐具不宜长时间存放碱性食物
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)合金中只存在金属元素,不可能有非金属元素。 ( )
(2)一般情况,合金的硬度大于组分金属,其熔点低于组分金属。 ( )
(3)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。 ( )
(4)硬铝、钢铁、水银均属于合金。 ( )
(5)镁铝熔合成合金的过程发生了复杂的化学变化。 ( )
(6)高温下熔化烧碱可在氧化铝坩埚中进行。 ( )
(7)常温下可用铝制品作炊具,利用了铝的化学性质稳定且易导热。 ( )
(8)Al2O3与少量的氢氧化钠溶液反应生成Al(OH)3沉淀。 ( )
2.[2025·河北邯郸高一检测] 合金材料的制造与使用在我国已有数千年历史,下列文物不是由合金制作的是 ( )
A.秦兵马俑 B.越王勾践剑
C.曾侯乙编钟 D.马踏飞燕青铜器
3.[2024·四川泸州高一期中] 金属铝应用广泛。下列有关说法正确的是 ( )
A.它置于空气中不会变化,常温不与氧气反应
B.它是一种活泼的金属,能与盐酸反应产生H2
C.它有致密的氧化物保护膜,能耐酸碱腐蚀
D.它易与镁形成合金,是人类最早使用的合金
4.[2025·辽宁鞍山一中高一检测] 储氢合金是一种新型合金。下列关于储氢合金的说法错误的是 ( )
A.储氢合金是一类能够大量吸收氢气,并与氢气结合成金属氢化物的新型合金材料
B.储氢合金具有储氢量大、能耗低、使用方便的特点
C.储氢合金具有很强的捕捉氢的能力,氢分子在合金中先分解成单个的原子,氢原子进入合金原子的缝隙中,并与合金生成金属氢化物
D.储氢合金形成的金属氢化物性质稳定,高温条件下也不易分解
5.铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。现有铁、铝的混合物进行如下实验:
(1)操作X的名称是 。
(2)气体A是 。
(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸,生成 (填化学式),A在该反应中作为 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)溶液B中阴离子除OH-外,还有 ,溶液D中存在的金属离子为 。 第二节 金属材料
第1课时 合金(时间:40分钟 总分:50分)
(选择题每题3分,共30分)
◆ 知识点一 合金 铁合金
1.[2025·湖北新高考联考协作体高一期中] 下列与合金相关的叙述正确的有 ( )
①合金的硬度一般比它的成分金属的硬度都大
②合金的熔点一般比它的成分金属的熔点都低
③改变原料的配比、变更制造合金的工艺,可得到不同性能的合金
④合金的导电性比纯金属的更强
⑤合金的应用范围比纯金属更广
A.①②⑤ B.①②③⑤ C.②③④ D.①②④
2.合金是一类用途广泛的金属材料,下列关于合金的说法正确的是 ( )
A.铜铝合金的硬度比铜和铝的都大,熔点比铜和铝的都低
B.合金只能由两种或两种以上的金属组成
C.合金的制备过程发生的是化学变化
D.铁合金不能与酸反应
3.“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
4.[2025·天津部分区高一期末] 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.不锈钢是最常见的一种合金,它的合金元素主要是铬(Cr)和锰(Mn)
D.生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金,生铁的含碳量比钢的含碳量高
◆ 知识点二 铝和铝合金 新型合金
5.下列关于新型合金材料的说法不正确的是 ( )
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.硬铝强度高、密度小、耐腐蚀,可用作航空材料
D.在合金中加入稀土金属,对改善合金的性能无太大影响
6.下列关于铝及其合金的说法正确的是 ( )
A.常温下铝具有较强的抗腐蚀性,主要原因是铝不活泼
B.镁铝合金的密度大、强度高,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C.铝箔在空气中用酒精灯加热,可以观察到铝熔化了但并不滴落
D.向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片,一直观察不到气泡
7.[2025·辽宁名校联盟高一检测] 探究铝的性质实验如下:
Ⅰ Ⅱ
现象:立即产生气泡 现象:开始没有气泡,一段时间后产生气泡
下列说法不正确的是 ( )
A.从元素化合价角度看,产生的气体只能是H2
B.实验Ⅰ证明NaOH是氧化剂
C.实验Ⅱ说明Al2O3具有酸性氧化物的性质
D.实验Ⅰ和Ⅱ反应后的溶液中粒子种类完全相同
8.[2025·辽宁沈阳高一期末] 经研究发现,含有95%铝和5%镓、铟及锡组成的新型合金与水能快速反应制得氢气,整个反应中只消耗铝,而反应生成的Al2O3可回收再利用,这样不仅降低了制氢气的成本,而且方便快捷,这一发现将燃氢汽车的研发推向新的里程碑。下列有关说法不正确的是 ( )
A.此合金一定比纯铝柔软
B.铝作为还原剂,有资源丰富的优势
C.合金与水反应的总反应式为2Al+3H2OAl2O3+3H2↑
D.合金中的镓、铟及锡对铝与水的反应可能起催化作用
9.铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%),主要以铝土矿形式存在(主要成分是Al2O3)。要从铝土矿中提取铝,首先要获得纯度较高的氧化铝。主要的工艺流程如图所示:
下列说法正确的是 ( )
A.碱溶①后,溶液中主要含有的阳离子为Na+和Al3+
B.酸化②通过量的CO2,反应的离子方程式为
2[Al(OH)4]-+CO22Al(OH)3↓+C+H2O
C.Al(OH)3受热分解,生成高熔点物质和水,常用作塑料的阻燃剂
D.灼烧③一般在坩埚中进行,电解④添加冰晶石(Na3AlF6)的目的是增强导电性
10.[2024·广东梅州高一期中] 有一种优良的磁性合金材料,经查阅相关资料得知:主要成分是Al-Cu-Mg-Fe-Si合金。现取几小块合金碎片,进行如下探究性实验,其中现象、结论均正确的是(已知:Si和盐酸不反应) ( )
选项 实验方案 现象 结论
A 加入过量盐酸充分反应 有少量固体不溶 含有 金属铜
B 加入过量盐酸充分反应 有气体产生 含有 金属镁
C 加入盐酸溶解后,取上层清液,滴入过量氨水 产生白色沉淀 含有 金属铝
D 用盐酸溶解后滴加少量氯水,再加入KSCN溶液 溶液呈红色 含有 铁元素
11.(10分)某合金废料主要含铁、铜、铝,为从合金废料中得到Fe2O3、Al2O3和金属Cu等产品,某化学兴趣小组按如图所示工艺流程进行实验(杂质不与稀硫酸反应)。提示:Al3++4OH-[Al(OH)4]-。
请回答下列问题:
(1)(2分)固体A主要含有的物质是 。
(2)(4分)B到C发生反应的离子方程式为 ,溶液C中的阳离子主要有 。
(3)(2分)若D为NaOH,则溶液E中铝元素的存在形式是 (填化学式)。
(4)(2分)灼烧沉淀F时所用主要仪器之一是 (填序号)。
A.蒸发皿 B.烧杯 C.坩埚 D.试管
12.(10分)[2025·山东青岛二中高一检测] 铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白:
(1)(3分)实验1:
实验方案:铝镁合金测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是
。
实验步骤:
①称取5.4 g铝镁合金粉末样品,投入体积为V、浓度为2.0 mol·L-1的NaOH溶液中,充分反应。
②过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将 (填“偏大”或“偏小”)。
(2)实验2:
实验方案:铝镁合金测定生成气体的体积(实验装置如图所示)。
①(1分)某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个除酸雾的装置。你的意见是 (填“需要”或“不需要”)。
②(4分)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题有(写出两点): ,
。
(3)(2分)实验3:
实验方案:称量x g铝镁合金粉末,放入装有足量氧气的容器中使其充分灼烧。
欲计算镁的质量分数,该实验中还需要测定的数据是 。 (共86张PPT)
第1课时 合金
学习任务一 铁合金
学习任务二 铝和铝合金 新型合金
学习任务一 铁合金
【课前自主预习】
1.合金
(1)合金具有许多优良的______、______或______性能，如合金的硬
度、熔点不同于其成分金属。
(2)合金的性能可以通过所添加的合金元素的______、______和生成
合金的______等来加以调节。
物理
化学
机械
种类
含量
条件
(3)合金的结构
在纯金属内加入其他元素形成合金后，结构发生了变化，使合金的
性能与纯金属有很大差异。
加入其他元素的原子后，改变了金属原子有规则的______排列，使
原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度______。
层状
变大
2.铁合金
生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。
(1)生铁：含碳量一般为 的铁碳合金称为生铁。生铁硬度
____、抗压，性脆、可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料。
大
(2)钢——用量最大、用途最广的合金。
①钢的分类
合金
低
中
高
②合金钢的类型
名称 主要合金元素 主要特性 主要用途
不锈钢 铁、铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、容器、炊具等
锰钢 铁、锰、碳 韧性好，硬 度大 钢轨、轴承、钢磨、挖掘
机铲斗等
硅钢 铁、硅 导磁性好 变压器、发电机和电动机
中的铁芯等
钨钢 铁、钨 耐高温、硬 度大 刀具
【知识迁移应用】
例1 ［2025·山东聊城高一检测］ 下列关于金属材料的说法中不正
确的是( )
A.金属材料包括纯金属和它们的合金
B.合金的硬度一般比其成分金属大，但熔点一般比其成分金属低
C.合金的性质与成分金属的性质完全不同
D.组成合金的元素种类相同，得到的合金性能不一定相同
√
[解析] 金属材料包括纯金属和它们的合金，A正确；
合金的硬度一般比各成分金属大，熔点一般比各成分金属低，B正确；
合金与各成分金属的物理性质有差异，化学性质基本相同，C错误；
生铁是含碳量为的铁合金，钢是含碳量为 的
铁合金，它们的组成元素相同，但组成比例不同时合金性能区别很大，
D正确。
例2 ［2025·湖南长沙雅礼中学高一检测］ 《天工开物》下卷《五
金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数
寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执持柳木棍排立墙
上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”下列说法不正确的是( )
A.碳素钢与生铁的组成元素相同
B.生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差
C.炒铁是为了提高铁水中的碳含量
D.该法与近代向生铁水中吹空气炼钢异曲同工
√
[解析] 碳素钢与生铁都是铁碳合金，组成元素相同，A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；
该冶炼方法和近代向生铁水中吹空气炼钢，都是利用空气中氧气氧化
C元素，其原理基本相同，D正确。
［易错警示］ 合金的组成及性质中的易错点
(1)合金是混合物而不是纯净物；形成合金时，各组分之间按一定比
例高温熔合，并未发生化学反应。
(2)合金具有许多优良的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于
各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现
的是各成分金属的化学性质。
学习任务二 铝和铝合金 新型合金
【课前自主预习】
1.铝和氧化铝的性质
铝是地壳中含量______的金属元素，铝是一种活泼金属，在常温下
能与空气中的氧气反应，表面生成一层致密的________薄膜，这层
膜起着保护内部金属的作用。
最多
氧化铝
(1)铝、氧化铝与酸的反应
［实验探究］
实验 装置 _________________________________________________
实验 现象 一段时间后，试管中____________，铝片__________；将点
燃的木条放在试管口处，发出______声
有气泡产生
逐渐溶解
爆鸣
实验 原理
续表
(2)铝、氧化铝与碱的反应
［实验探究］
实验1 实验2
实验 装置 ______________________________________________________ _______________________________________________________
实验1 实验2
实验 现象 试管中__________气泡，一段时 间后______气泡，铝片______； 将点燃的木条放在试管口处，发 出______声 试管中__________气泡，
铝片______；将点燃的木
条放在试管口处，发出
______声
开始没有
产生
溶解
爆鸣
立即产生
溶解
爆鸣
续表
实验1 实验2
实验 原理 反应的化学方程式：___________ ___________________________、 __________________________ _________________ 化学方程式：__________
______________________
__________________
续表
［注意］ 是两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应。
实验1 实验2
实验 原理 离子方程式：_________________ ___________________、 __________________________________________ 离子方程式：__________
______________________
_____________
续表
2.铝合金和新型合金
(1)铝合金
纯铝的硬度和强度______,不适合制造机器零件等。向铝中加入少量
的合金元素，如____、____、、、 及稀土元素等，可制成铝
合金。如硬铝密度____、强度____，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。
较小
小
高
(2)新型合金
新型合金 应用价值
新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作
为能源的实际应用起到重要推动作用
钛合金、耐热合金和 形状记忆合金 广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业
等领域
【情境问题思考】
管道疏通剂是一种新型厨卫管道深层清洁产
品，主要是针对厨卫管道内的油脂、毛发、菜渣、
纸棉纤维等各种有机物质造成的堵塞进行疏通。
管道疏通剂大致分为两类，一类是固体，主要成分是苛性钠、铝粉；另
一类是液体，物理形态是凝胶，主要成分是表面活性剂。
问题一： 写出固体管道疏通剂的反应原理
(用离子方程式表示)。若每袋管道疏通剂中含有
铝粉，理论上产生氢气的最大体积
(标准状况)是多少？
提示： ； 。
问题二： 从反应原理和价格角度分析，尝试选取一种物质代替固体
管道疏通剂中的 固体。
提示：生石灰(其他合理答案均可)。
【核心知识讲解】
铝与酸、碱溶液反应生成 的量的关系
1.反应原理
2.量的关系
(1)定量关系
反应物的量
等量的铝分别与足量盐酸和氢氧 化钠溶液反应
足量的铝分别与等浓度、等体积 的盐酸和氢氧化钠溶液反应
(2)铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应产生氢气的体积关系：
【知识迁移应用】
例3 ［2024·山东临沂高一期中］ 国产航空母舰“福建舰”的“超级甲
板”采用了大量新型铝锂合金和铝镁合金等航天材料，真正实现了
“浴千度火仍无恙”。下列关于两种合金的说法错误的是( )
A.铝锂合金是铝与锂熔合形成的一种新型化合物
B.铝锂合金的硬度比铝大，化学及机械性能好
C.铝镁合金能溶解于稀盐酸中
D.铝镁合金焊接前可用适量 溶液处理表面氧化铝膜
√
[解析] 铝锂合金是铝与锂在高温下熔合而形成的一种具有金属特性
的混合物，不是化合物，A错误；
合金的硬度一般比各组分都大，铝在空气中能和氧气反应生成一层致
密而坚硬的氧化铝薄膜，保护内部的金属，所以铝锂合金的硬度比铝
大，化学及机械性能好，B正确；
镁、铝都是活泼金属，都能和稀盐酸反应生成盐和氢气，所以铝镁
合金能溶解于稀盐酸中，C正确；
氧化铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，所以铝镁合金焊
接前可用适量氢氧化钠溶液处理表面氧化铝膜，D正确。
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：
D.铝制餐具不宜长时间存放碱性食物
例4 ［2025·湖南师大附中高一检测］ 取两块大小一样的铝片，进行
如图所示的实验。根据该实验，下列说法不正确的是( )
√
[解析] 烧杯Ⅰ中铝的表面有氧化铝，氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成
四羟基合铝酸钠，A错误；
烧杯Ⅰ中开始时，氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，
一段时间后，铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，
烧杯Ⅱ中只有铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，
B正确；
烧杯Ⅰ中开始时，氧化铝和氢氧化钠溶液反应，一段时间后，铝和氢
氧化钠溶液反应，烧杯Ⅱ中只有铝和氢氧化钠溶液反应，两个烧杯中
均发生反应： ，
C正确；
铝、氧化铝都能与碱溶液反应，所以铝制餐具不宜长时间存放碱性
食物，D正确。
1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)合金中只存在金属元素，不可能有非金属元素。( )
×
(2)一般情况，合金的硬度大于组分金属，其熔点低于组分金属。
( )
√
(3)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。( )
×
(4)硬铝、钢铁、水银均属于合金。( )
×
(5)镁铝熔合成合金的过程发生了复杂的化学变化。( )
×
(6)高温下熔化烧碱可在氧化铝坩埚中进行。( )
×
(7)常温下可用铝制品作炊具，利用了铝的化学性质稳定且易导热。
( )
×
(8)与少量的氢氧化钠溶液反应生成 沉淀。( )
×
2.［2025·河北邯郸高一检测］合金材料的制造与使用在我国已有数
千年历史，下列文物不是由合金制作的是 ( )
A.秦兵马俑 B.越王勾践剑
C.曾侯乙编钟 D.马踏飞燕青铜器
[解析] 秦兵马俑主要是由陶土烧制而成，属于硅酸盐制品，不是由
合金制作的，A正确；
越王勾践剑主要材料是青铜，是由合金制作的，B错误；
曾侯乙编钟制作的主要材料是青铜，是由合金制作的，C错误；
马踏飞燕青铜器是铜的合金，是由合金制作的，D错误。
√
3.［2024·四川泸州高一期中］金属铝应用广泛。下列有关说法正确
的是( )
A.它置于空气中不会变化，常温不与氧气反应
B.它是一种活泼的金属，能与盐酸反应产生
C.它有致密的氧化物保护膜，能耐酸碱腐蚀
D.它易与镁形成合金，是人类最早使用的合金
√
[解析] 铝被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化膜，A错误；
铝能与盐酸反应生成氯化铝和氢气，B正确；
它有致密的氧化物保护膜，但是该氧化膜为氧化铝，能和酸也能和碱
反应，C错误；
青铜是人类最早使用的合金，D错误。
4.［2025·辽宁鞍山一中高一检测］储氢合金是一种新型合金。下列关于
储氢合金的说法错误的是( )
A.储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的新
型合金材料
B.储氢合金具有储氢量大、能耗低、使用方便的特点
C.储氢合金具有很强的捕捉氢的能力，氢分子在合金中先分解成单个的
原子，氢原子进入合金原子的缝隙中，并与合金生成金属氢化物
D.储氢合金形成的金属氢化物性质稳定，高温条件下也不易分解
√
[解析] 储氢合金形成的金属氢化物既容易形成，加热又容易分解，室
温下吸、放氢的速率快，D错误。
5.铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。现有铁、
铝的混合物进行如下实验：
(1)操作 的名称是______。
(2)气体A是___________。
(3)A与 混合光照可能发生爆炸，生成_____(填化学式)，A在该反
应中作为________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)溶液B中阴离子除 外，还有___________，溶液D中存在的金
属离子为______。
过滤
(或氢气)
还原剂
1.［2025·辽宁沈阳二中高一检测］将一个预先做好的“ ”形状的镍
钛合金破坏形状后，只要在热水中浸泡，其便会恢复原来形状。下
列说法正确的是( )
A.记忆合金的形状变化属于化学变化
B.合金的熔点一般比各组分金属低，硬度比各组分金属小
C.形状记忆合金在医疗上可用来接断骨等，在日常生活中可制眼镜
框架等
D.钛合金的化学性质与钛单质完全相同
√
[解析] 记忆合金的形状变化没有生成新物质，属于物理变化，A错误；
合金的熔点一般比组分金属的低，但硬度要比组分金属的大，B错误；
钛合金中因为加入了其他金属，化学性质与钛单质不完全相同，D错误。
2.我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中不正确的是
( )
A.铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物
B.常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼
C.铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域
D.工业上可以用 溶液去除铝表面的氧化膜
√
[解析] 铝能与酸反应，铝制餐具长时间存放酸性食物时易被腐蚀，
A正确；
常温下，铝制品耐腐蚀是因为表面铝被空气中的 氧化生成致密氧化
膜，对内层铝起到保护作用，B错误；
铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空、航天领域，C正确；
是两性氧化物，可与溶液反应生成，故可用
溶液除去铝表面的氧化膜，D正确。
3.钢铁、铝合金这两种合金具有广泛的用途，下列说法正确的是
( )
A.碳钢与生铁的主要成分相同，所以性能相同
B.镁铝合金可用于制造飞机、汽车
C.硬铝的密度小、强度高，但抗腐蚀能力较差
D.铝铁合金具有很高的熔点，能用于制造火箭外层材料
√
[解析] 碳钢与生铁含碳量不同，性能也不同，A错误；
镁铝合金密度小，硬度大，可用于制造飞机、汽车，B正确；
硬铝具有较强的抗腐蚀能力，C错误；
火箭外层材料需要耐高温，而铝铁合金的熔点低于铝单质的熔点，也
低于铁单质的熔点，不能用于制造火箭外层材料，D错误。
4.化学与生活息息相关，下列说法不正确的是( )
A.铝制餐具适宜长时间存放酸性或碱性食物
B.氯气是重要的化工原料，可大量用于制造盐酸、农药、染料和药
品等
C.氧化铁常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
D.新型合金可广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域
[解析] 铝和氧化铝都能与酸、碱溶液反应，故铝制餐具不能长时间
存放酸性或碱性食物。
√
练习册
知识点一 合金 铁合金
1.［2025·湖北新高考联考协作体高一期中］下列与合金相关的叙述
正确的有( )
①合金的硬度一般比它的成分金属的硬度都大
②合金的熔点一般比它的成分金属的熔点都低
③改变原料的配比、变更制造合金的工艺，可得到不同性能的合金
④合金的导电性比纯金属的更强
⑤合金的应用范围比纯金属更广
A.①②⑤ B.①②③⑤ C.②③④ D.①②④
√
[解析] 合金的硬度一般大于其成分金属的硬度，①正确；
合金的熔点一般低于其成分金属的熔点，②正确；
合金的性质与合金的原料配比以及制造工艺有关，所以改变原料的配
比、变更制造合金的工艺，可以制得具有不同性能的合金，③正确；
合金的导电性不一定比纯金属更强，比如铝合金的导电性比纯铝要差，
④错误；
合金一般比其成分金属熔点低，硬度大，具有更好的机械加工性能，
故应用更广泛，⑤正确。
2.合金是一类用途广泛的金属材料，下列关于合金的说法正确的是
( )
A.铜铝合金的硬度比铜和铝的都大，熔点比铜和铝的都低
B.合金只能由两种或两种以上的金属组成
C.合金的制备过程发生的是化学变化
D.铁合金不能与酸反应
√
[解析] 合金是一种金属熔合其他金属或非金属形成的具有金属特性
的混合物，合金中可以含有非金属元素，如生铁为铁与碳的合金，
故B不符合题意；
合金的制备过程没有新物质生成，是物理变化，故C不符合题意；
铁合金中含有铁，能够与盐酸等反应生成盐和氢气，故D不符合题意。
3.“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 作刀镰者”。“灌钢法”
主要是将生铁和熟铁(含碳量约 )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
√
[解析] 生铁和钢都属于铁的合金，都是以铁为主的含碳合金，A项正确；
钢中含碳量越高，硬度越大，韧性越低，反之，则硬度越低，韧性越
高，B项正确；
由题可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点比熟铁
的熔点要低，C项错误；
工业炼铁的原料之一是铁矿石，包括赤铁矿、 磁铁矿 、
黄铁矿等，D项正确。
4.［2025·天津部分区高一期末］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.不锈钢是最常见的一种合金，它的合金元素主要是铬 和锰
D.生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量比钢的含
碳量高
√
[解析] 合金的熔点一般比各成分金属的低，但是汞与其他金属形成
的合金的熔点高于汞，故A错误；
在我国使用最早的合金是青铜，故B错误；
不锈钢是最常见的一种合金，它的合金元素主要是铬 和镍,故
C错误；
生铁是含碳量在 的铁碳合金，钢是含碳量在
之间的铁碳合金，生铁的含碳量比钢高，D正确。
知识点二 铝和铝合金 新型合金
5.下列关于新型合金材料的说法不正确的是( )
A.镧镍合金能大量吸收 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.硬铝强度高、密度小、耐腐蚀，可用作航空材料
D.在合金中加入稀土金属，对改善合金的性能无太大影响
√
[解析] 镧镍合金能大量吸收，并与 结合成金属氢化物，金属氢
化物稍稍加热又容易分解，所以可用作储氢材料，故A正确；
钛合金生物相容性好，强度大，常用作人造骨骼，故B正确；
硬铝强度高、密度小、耐腐蚀，可用作航空材料，故C正确；
在合金中加入稀土金属，能大大改善合金的性能，故D错误。
6.下列关于铝及其合金的说法正确的是 ( )
A.常温下铝具有较强的抗腐蚀性，主要原因是铝不活泼
B.镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C.铝箔在空气中用酒精灯加热，可以观察到铝熔化了但并不滴落
D.向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一直观察不到
气泡
√
[解析] 由于铝比较活泼，铝表面易被空气中的氧气氧化生成一层致
密的氧化铝薄膜，防止内部金属继续被氧化，故常温下铝具有较强
的抗腐蚀性，A错误；
镁铝合金的密度小、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，
B错误；
铝箔在空气中用酒精灯加热，由于铝比较活泼，铝表面很容易被空气
中的氧气氧化生成一层致密的氧化铝薄膜，而氧化铝的熔点很高，故
可以观察到铝熔化了但并不滴落，C正确；
铝表面有一层氧化铝薄膜，铝和氧化铝均可以和氢氧化钠溶液反应，
故向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，氢氧化钠溶液先
与氧化铝反应，然后和内部铝反应，故过一段时间可观察到气泡，
D错误。
7.［2025·辽宁名校联盟高一检测］探究铝的性质实验如下：
Ⅰ Ⅱ
___________________________________________ _________________________________________
现象：立即产生气泡 现象：开始没有气泡，一段时间后产生气泡
下列说法不正确的是( )
A.从元素化合价角度看，产生的气体只能是
B.实验 Ⅰ 证明 是氧化剂
C.实验 Ⅱ 说明 具有酸性氧化物的性质
D.实验 Ⅰ 和 Ⅱ 反应后的溶液中粒子种类完全相同
√
[解析] 实验Ⅰ和Ⅱ生成气泡的反应都为铝与氢氧化钠溶液反应生成
和氢气，则从元素化合价角度看，铝元素化合价升高，
根据得失电子守恒，产生的气体只能是氢气，A正确；
实验Ⅰ中铝和氢氧化钠溶液反应生成和氢气，铝是还原剂，
是氧化剂，氢氧化钠既不是反应的氧化剂也不是还原剂，B错误；
Ⅰ Ⅱ
___________________________________________ _________________________________________
现象：立即产生气泡 现象：开始没有气泡，一段时间后产生气泡
实验Ⅱ中氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成 ，表现酸性氧化
物的性质，C正确；
Ⅰ Ⅱ
___________________________________________ _________________________________________
现象：立即产生气泡 现象：开始没有气泡，一段时间后产生气泡
实验Ⅰ中铝和氢氧化钠溶液反应生成 和氢气，实验Ⅱ中氧化
铝与氢氧化钠溶液反应生成 、铝和氢氧化钠溶液反应生成
和氢气，则实验Ⅰ和Ⅱ反应后所得溶液都是 和
氢氧化钠的混合溶液，溶液中粒子种类完全相同，D正确。
Ⅰ Ⅱ
___________________________________________ _________________________________________
现象：立即产生气泡 现象：开始没有气泡，一段时间后产生气泡
8.［2025·辽宁沈阳高一期末］经研究发现，含有铝和 镓、铟
及锡组成的新型合金与水能快速反应制得氢气，整个反应中只消耗
铝，而反应生成的 可回收再利用，这样不仅降低了制氢气的成
本，而且方便快捷，这一发现将燃氢汽车的研发推向新的里程碑。
下列有关说法不正确的是( )
A.此合金一定比纯铝柔软
B.铝作为还原剂，有资源丰富的优势
C.合金与水反应的总反应式为
D.合金中的镓、铟及锡对铝与水的反应可能起催化作用
√
[解析] 一般情况下，合金的硬度比其组成金属的组分的硬度都大，
故A错误；
在此反应中，铝发生氧化还原反应生成了氧化铝，化合价升高，作还
原剂，故B正确；
在此反应中，铝与水发生反应，生成氢气，方程式为
，故C正确；
常温下，铝与水的反应缓慢，而加入镓、铟及锡后，化学反应速率变
快，且镓、铟及锡的含量及化学性质均不发生变化，故其可能是催化
剂，故D正确。
9.铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的 )，主
要以铝土矿形式存在(主要成分是 )。要从铝土矿中提取铝，首
先要获得纯度较高的氧化铝。主要的工艺流程如图所示：
下列说法正确的是 ( )
A.碱溶①后，溶液中主要含有的阳离子为和
B.酸化②通过量的 ，反应的离子方程式为
C. 受热分解，生成高熔点物质和水，常用作塑料的阻燃剂
D.灼烧③一般在坩埚中进行，电解④添加冰晶石 的目的是
增强导电性
√
[解析] 碱溶①后，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，
溶液中主要含有的阳离子为，A错误；
酸化②通过量的 应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子，离子方程
式为，B错误；
受热分解，生成高熔点的和水，所以 常用作塑
料的阻燃剂，C正确；
灼烧③一般在坩埚中进行，电解④添加冰晶石 的目的是降
低 的熔融温度，D错误。
10.［2024·广东梅州高一期中］有一种优良的磁性合金材料，经查阅
相关资料得知：主要成分是 合金。现取几小
块合金碎片，进行如下探究性实验，其中现象、结论均正确的是
(已知： 和盐酸不反应)( )
选项 实验方案 现象 结论
A 加入过量盐酸充分反应 有少量固体不溶 含有金属铜
B 加入过量盐酸充分反应 有气体产生 含有金属镁
C 加入盐酸溶解后，取上层清 液，滴入过量氨水 产生白色沉淀 含有金属铝
D 溶液呈红色 含有铁元素
√
[解析] 、均不和盐酸反应，加盐酸有少量固体不溶，可能是 ，
不一定有,A错误；
、、 均可与盐酸反应产生氢气，B错误；
加入盐酸溶解后，取上层清液，滴入过量氨水，生成的白色沉淀可
能是氢氧化铝沉淀，也可能是氢氧化镁，C错误；
铁单质与盐酸反应生成，再加入的少量氯水将氧化为，
铁离子遇 溶液呈红色，实验可以证明含有铁元素，D正确。
11.(10分)某合金废料主要含铁、铜、铝，为从合金废料中得到
、和金属 等产品，某化学兴趣小组按如图所示工艺流
程进行实验(杂质不与稀硫酸反应)。提示：
。请回答下列问题：
(1)(2分)固体A主要含有的物质是_________。
(或铜)
[解析] 合金废料主要含铁、铜、铝，加入过量稀硫酸溶解，、
反应生成、， 不反应，则固体A为铜。
(2)(4分)B到C发生反应的离子方程式为__________________________，
溶液C中的阳离子主要有________________。
、和
[解析] 溶液B中含有、、，通入足量 可将
氧化成，故溶液C中的阳离子主要有、和 。
(3)(2分)若D为，则溶液 中铝元素的存在形式是____________
(填化学式)。
[解析] 若D为，由于，故溶液 中
铝元素的存在形式是 。
(4)(2分)灼烧沉淀 时所用主要仪器之一是___(填序号)。
A.蒸发皿 B.烧杯 C.坩埚 D.试管
[解析] 沉淀是，灼烧 时要在坩埚中进行。
C
12.(10分)［2025·山东青岛二中高一检测］ 铝镁合金已成为轮船制
造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学为
测定某含镁 的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设
计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白：
(1)(3分)实验1：
实验方案：铝镁合金 测定剩余固体质量。实验中发生反应
的化学方程式是___________________________________________。
实验步骤：
①称取铝镁合金粉末样品，投入体积为、浓度为
的 溶液中，充分反应。
②过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁
的质量分数将______(填“偏大”或“偏小”)。
偏大
[解析] 铝镁合金中铝可以和氢氧化钠溶液反应，镁不反应，反应的
化学方程式为 。
镁上会附着 等物质，未洗涤固体会导致测定的镁的质量
偏大，镁的质量分数将偏大。
(2)实验2：
实验方案：铝镁合金 测定生成气体的体积
(实验装置如图所示)。
①(1分)某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之
间添加一个除酸雾的装置。你的意见是________(填“需要”或“不需要”)。
不需要
②(4分)为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有(写出两点)：
__________________，_______________________________。
冷却至室温再读数
读数时，使量气管左右液面相平
[解析] 因为氯化氢极易溶于水，挥发的氯化氢不
影响氢气体积的测定结果，所以不需要加除酸雾
装置。
反应中装置的气密性、合金是否完全溶解、量气
装置的使用都会影响测定结果。因此为使测定结果尽可能精确，实验
中应注意的问题有：检查装置的气密性，加入足量盐酸，调整量气管
C的高度，使C中液面与B中液面相平，待冷却至室温再读取体积等。
(3)(2分)实验3：
实验方案：称量 铝镁合金粉末，放入装有足量氧气的容器中使其
充分灼烧。
欲计算镁的质量分数，该实验中还需要测定的数据是_____________
_____________。
充分灼烧后固
体粉末的质量
[解析] 、 均与氧气反应生成金属氧化物，则还需测定生成物的
质量，才能计算出 的质量分数。
快速核答案
学习任务一 铁合金
【课前自主预习】
1.（1）物理 化学 机械 （2）种类 含量 条件
（3）层状 变大
2.（1）大 （2）①合金 低 中 高
【知识迁移应用】
例1 C 例2 C
学习任务二 铝和铝合金 新型合金
【课前自主预习】
1.最多 氧化铝 （1）有气泡产生 逐渐溶解 爆鸣
（2）开始没有 产生 溶解 爆鸣 立即产生 溶解 爆鸣
2. （1） 较小 小 高
【情境问题思考】
问题一：提示：；
。
问题二：提示：生石灰（其他合理答案均可）。
【知识迁移应用】
例3 A 例4 A
课堂评价
1.（1）× （2）√ （3）× （4）× （5）× （6）×
（7）× （8）× 2.A 3.B 4.D
5.（1）过滤 （2）（或氢气） （3） 还原剂
（4）
练习册
1.B 2.A 3.C 4.D 5.D 6.C 7.B 8.A 9.C 10.D
11.（1）（或铜） （2）
、和 （3） （4）C
12.（1） 偏大
（2）①不需要 ②冷却至室温再读数 读数时，使量气管左
右液面相平 （3）充分灼烧后固体粉末的质量
