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
教学目标 1．结合生活了解合金的构成和优良性能。了解铁合金、铝合金的分类和性能，强化性能决定用途的观念。培养学生“科学精神与社会责任”的核心素养。 2．通过实验探究铝和氧化铝的性质，认识两性氧化物的性质。培养学生“变化观念与科学探究”的核心素养。
重点和难点 重点：合金的构成和优良性能 铁合金、铝合金的分类和性能 难点：两性氧化物的性质
◆知识点一 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。
即学即练
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。
◆知识点二 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]－。
即学即练
4．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。
5．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。
6．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。
1．Al、Al2O3的主要反应及转化
2．铝与盐酸、NaOH溶液反应的应用与定量关系
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。
(2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHCl(H2)∶VNaOH(H2)＝1∶1。
(3)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHCl(H2)∶VNaOH(H2)＝1∶3。
实践应用
7．下列离子方程式中，正确的是
A．铝与稀硫酸反应：Al＋2H＋ = Al3＋＋H2↑
B．氨水与稀硝酸混合：H＋＋OH- = H2O
C．硝酸银溶液与食盐水混合：Ag＋＋Cl- = AgCl↓
D．石灰石溶于稀盐酸：2H＋＋CO = CO2↑＋H2O
【答案】C
【解析】A．电荷不守恒，左边总电荷为+2，右边为+3，正确应为2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2↑，A错误；
B．氨水是弱电解质，不能拆为OH ，应保留分子形式：H+ + NH3·H2O = NH + H2O，B错误；
C．Ag+与Cl 结合生成AgCl沉淀，符合可溶盐反应的离子方程式书写规则，C正确；
D．石灰石（CaCO3）为固体，应保留化学式，正确应为CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2↑ + H2O，D错误；
故选C。
8．两份质量相同的铝片，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，在相同条件下分别产生的气体体积比是
A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．1：6
【答案】A
【解析】Al与盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，由方程式可知，质量相同的两份铝片二者物质的量相同，设参与反应的Al的物质的量为1mol，则与足量的盐酸或NaOH溶液反应生成的氢气的物质的量均为3mol，二者产生氢气的物质的量相同，氢气的体积也一定相同，体积比为1：1，故答案选A。
9．下列选项中的物质不能按照图示路径一步转化的是
选项 甲 乙 丙 物质转化图
A NaI HI
B
C
D
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A．可发生归中反应一步转化，和化合可得到HI，HI和NaOH反应可得到NaI，A项不符合题意；
B．，，热分解可产生，B项不符合题意；
C．不能一步转化为，，不能一步转化为，C项符合题意；
D．，，受热分解可得，D项不符合题意；
答案选C。
考点一 合金与铁合金
【例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；
故选 C。
【变式1-1】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。
【变式1-2】下列说法正确的是
A．地壳中含量最多的金属为Fe
B．赤铁矿的主要成分为
C．所有合金的硬度都比组成合金的纯金属小
D．多数合金的熔点一般比其组成金属的熔点低
【答案】D
【解析】A．地壳中含量最多的金属是铝(Al)，而非铁(Fe)，A错误；
B．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，Fe3O4是磁铁矿的主要成分，B错误；
C．合金的硬度通常比组成它的纯金属更大，C错误；
D．合金的熔点一般低于其组成金属的熔点(如焊锡比纯锡、铅熔点低)，D正确；
故选D。
考点二 铝和铝合金
【例2】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。
【变式2-1】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+
A．A B．B C．C D．D
【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。
【变式2-2】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。
基础达标
一、单选题
1．（24-25高一上·吉林长春·期末）人们经常使用的金属材料大多数属于合金，以下关于合金的叙述正确的是
①青铜是中国历史上使用最早的合金
②合金的熔点一般比各成分金属熔点高
③合金往往比各成分金属的物理、化学或机械性能好
④合金的性质是各成分金属性质之和
A．①③④ B．①③ C．①② D．①②③④
【答案】B
【解析】①我国最早使用的是青铜，故①正确；
②合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低，故②错误；
③合金与各组成金属相比，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低，硬度比它的各成分金属的大，机械性能好，有些金属具有较强的抗腐蚀性，故③正确；
④合金的硬度大，熔点低，耐腐蚀，机械性能好，不是各成分金属性质的总和，故④错误；
故答案选B。
2．（24-25高一下·河南·开学考试）战国时期的青铜辅首是象征权力和威严的装饰性部件，体现了当时高超的青铜铸造技术。下列说法正确的是
A．Cu的焰色为黄色 B．青铜是我国使用最早的合金
C．青铜中的铜、铅均能与稀盐酸反应 D．与铜相比，青铜的熔点高，硬度大
【答案】B
【解析】铜的焰色为绿色，故A错误；
B．我国最早使用的材料为青铜器，所以青铜是我国使用最早的合金，故B正确；
C．铜的性质稳定，不能与盐酸反应，故C错误；
D．与铜相比，青铜的熔点低，硬度大，故D错误；
答案选B。
3．（24-25高一上·河北·阶段练习）我国航天事业蒸蒸日上，下列材料适用于制造飞机和宇宙飞船外壳的是
A．生铁 B．纯银 C．硬铝 D．青铜
【答案】C
【解析】硬铝的特点是密度小、强度高和抗腐蚀性能好，所以最适合用作制造飞机外壳。黄铜、生铁、高碳钢不具备这种性质，不能用作制造飞机外壳。
答案选C。
4．（24-25高一上·浙江·阶段练习）下列说法不正确的是
A．生铁、碳素钢、不锈钢都属于铁合金
B．金属铝导电性好，故其合金可用于制作飞机和宇宙飞船
C．稀土金属被称为“冶金工业的维生素”，加入钢中可增强钢的耐腐蚀性和抗氧化性
D．储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，受热又容易分解
【答案】B
【解析】A．生铁、碳素钢、不锈钢为含碳量不同的铁碳合金，故均属于铁合金，A正确；
B．金属铝密度小，其合金硬度大，可用于制作飞机和宇宙飞船，B不正确；
C．在合金中加入适量稀土元素，能大大改善合金的性能，例如在钢中加入稀土元素，可增强钢的耐腐蚀性、抗氧化性、耐热性等，故稀土金属被称为“冶金工业的维生素”，C正确；
D．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，D正确，
故选B。
5．2022年科技创新结出累累硕果，加快实现了高水平建设科技强国。下列有关说法错误的是
A．国产航母海上巡航，航母甲板是高强度钢材，钢是一种铁碳合金
B．“华龙一号”核电项目中核反应堆所用铀棒中含有的U与U互为同位素
C．“北斗导航”系统应用一体化芯片手机，芯片成分为SiO2
D．C919大飞机采用的材料中使用了高温陶瓷材料氮化硅，氮化硅属于新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】A．钢是一种铁碳合金，A正确；
B．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，B正确；
C．芯片的成分为晶体Si，C错误；
D．氮化硅属于新型无机丰金属材料，D正确；
故选C。
6．下列有关化学与职业的说法中，不正确的是
A．化学科研工作者是指从事与化学有关的基础研究和应用研究的专业技术人员
B．在自来水出厂前，水质检验员利用化学分析仪器等对水中的一些物质进行检验
C．测试工程师通过测出不锈钢中的某些组成元素及其含量，即可根据标准确定不锈钢的等级
D．考古工作者可利用12C衰变测定装置，对文物进行年代测定和研究
【答案】D
【解析】A. 化学科研工作者是指从事与化学有关的基础研究和应用研究的专业技术人员，A正确；
B. 在自来水出厂前，水质检验员利用化学分析仪器等对水中的一些物质进行检验，B正确；
C. 测试工程师通过测出不锈钢中的某些组成元素及其含量，即可根据标准确定不锈钢的等级，C正确；
D. 考古工作者可利用14C衰变测定装置，对文物进行年代测定和研究，D错误；
故选D。
7．神舟十四号载人飞船的蒙皮使用了我国自主研制的超宽铝合金薄板。铝合金材料属于
A．金属材料 B．无机非金属材料
C．天然有机高分子材料 D．合成有机高分子材料
【答案】A
【解析】铝合金为铝和其他物质组成的混合物，属于金属材料，不属于无机非金属材料、高分子材料，故选A。
8．下列关于金属铝及其化合物的叙述，正确的是
A．铝耐腐蚀是因为常温下金属铝不能与氧气反应
B．铝合金密度小，硬度大，耐腐蚀，是制造飞机的理想材料
C．相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应产氢气的质量比为3∶1
D．铝表面有氧化膜保护，铝制器皿可以长时间盛放酸碱性溶液
【答案】B
【解析】A. 铝耐腐蚀是因为常温下金属铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，故A错误；
B．铝合金密度小，硬度大，耐腐蚀，是制造飞机的理想材料，故B正确；
C．铝与酸反应生成氯化铝和H2，铝和烧碱反应生成偏铝酸钠和H2，相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应产氢气的质量比为1∶1，故C错误；
D．氧化铝是两性氢氧化物，氧化铝可以和酸性溶液和碱性溶液反应，故铝制器皿不可以长时间盛放酸碱性溶液，故D错误；
故选B。
9．下列物质中既能与稀硫酸反应，又能与溶液反应的是
① ② ③ ④
A．③④ B．②③ C．①③ D．全部
【答案】B
【解析】与稀硫酸不反应，与溶液反应生成和，①不符合题意；为两性氧化物，既能与稀硫酸反应，也能与溶液反应，②符合题意；既能与稀硫酸反应，也能与溶液反应，③符合题意；与稀硫酸反应生成微溶于水的、和，与溶液不反应，④不符合题意。
故选B。
10．（23-24高一上·天津·阶段练习）下列所涉及的离子方程式书写正确的是
选项 用途或者制备 离子方程式
A 用稀硫酸清洗铁锈
B 大理石与稀盐酸反应制备二氧化碳
C 用氢氧化钠溶液吸收氯气
D 氧化铝与氢氧化钠溶液
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A．用稀硫酸清洗铁锈的离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，A错误；
B．实验室用大理石与稀盐酸反应制备二氧化碳的离子方程式为：CaCO3+2H+=H2O+CO2↑+Ca2+，B错误；
C．用氢氧化钠溶液吸收氯气反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，C正确；
D．氧化铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：，D错误；
故选C。
综合应用
11．（24-25高一下·湖北·期中）2025年，宇树科技的机器人登上了春晚的舞台，上演了一场科技与艺术交织的表演。机器人的制造过程中用到多种材料。下列说法错误的是
A．散热涂层采用的石墨烯是一种新型无机非金属材料
B．机器人采用的芯片成分为高纯二氧化硅
C．机器人电极需要稀土材料，稀土元素共17种
D．机身采用复合材料具有高强度、轻量化、耐磨损等特点
【答案】B
【解析】A．石墨烯是新型无机非金属材料，具有优异导热性，A正确；
B．芯片主要成分是高纯硅而非二氧化硅，二氧化硅用于光纤，B错误；
C．稀土元素包含镧系15种及钪、钇共17种，C正确；
D．复合材料结合多种材料优势，具备高强度、轻量化等特性，D正确；
故选B。
12．（24-25高一下·广东佛山·期中）最近，我国在战斗机技术和预警机技术上实现重大突破，第六代战机歼36试飞成功以及空警3000预警机首次亮相，标志着中国军事力量的全面提升。下列说法正确的是
A．第六代战机用到钛合金材料，钛合金材料的强度比纯钛的强度低
B．碳化硅(SiC)是一种耐高温陶瓷材料，属于传统无机非金属材料
C．发动机用的超高温合金含有铌、铁、镍等元素，的中子数为56
D．氢气是战斗机的主要燃料之一，H和D互为同位素
【答案】D
【解析】A．合金的强度通常高于其组分金属，合金材料一般具有更优的机械性能，钛合金材料的强度比纯钛更高，A错误；
B．碳化硅(SiC)可以在高温环境下稳定工作，主要应用于高新技术领域，属于新型无机非金属材料，而非传统无机非金属材料(如陶瓷、玻璃、水泥)，B错误；
C．Fe为26号元素，质子数为26，的质量数为56，则其中子数为56-26=30，C错误；
D．H和D即和，质子数均为1，中子数分别为1-1=0、2-1=1，中子数不同，二者属于同位素，D正确；
故选D。
13．（24-25高一下·上海·期中）下列关于钢的说法错误的是
A．属于铁碳合金 B．硬度比纯铁大 C．熔点比纯铁高 D．用途比纯铁广泛
【答案】C
【解析】A．钢属于铁碳合金，故A正确；
B．合金的硬度大于成分金属，钢的硬度大于纯铁，故B正确；
C．合金的熔点低于成分金属，钢的熔点低于纯铁，故C错误；
D．合金有很多优良性能，钢的用途比纯铁广泛，故D正确；
故选C。
14．（24-25高一上·北京顺义·阶段练习）已知铝在空气中会生成一层致密的氧化膜(Al2O3)，该氧化膜可与稀盐酸发生反应：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O。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温度和压强的变化，结果如图，下列说法不正确的是
A．反应过程中有热量放出 B．，发生稀盐酸与Al2O3的反应
C．50s时，溶液中溶质为Al2O3 D．，压强减小是因为温度降低
【答案】C
【分析】铝在空气中会生成一层致密的氧化膜(Al2O3)，该氧化膜可与稀盐酸发生反应，氧化铝反应完后，铝与稀盐酸反应生成了氯化铝和氢气，再结合图示温度和压强的变化分析、判断。
【解析】A．由图示可知，反应的过程中温度升高，反应过程中有热量放出，故A正确；
B．氧化铝覆盖在铝的表面，由图示可知，0～50s，发生稀盐酸与 Al2O3 的反应，故B正确；
C．0～50s，发生稀盐酸与 Al2O3 的反应，盐酸未反应完，溶液中溶质为：AlCl3、HCl，故C错误；
D．100s～140s，反应停止了，压强减小是因为温度降低，故D正确；
答案选C。
15．（23-24高一上·天津·阶段练习）下列指定反应的离子方程式正确的是
A．氯化铁溶液腐蚀铜箔：
B．氢氧化钠溶液吸收氯气：
C．氯化铝溶液与浓氨水混合：
D．氧化铝固体溶解于盐酸溶液：
【答案】A
【解析】A．氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，A正确；
B．氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠，离子方程式为，B错误；
C．氯化铝溶液与浓氨水混合的离子方程式为，C错误；
D．氧化铝不能拆，故离子方程式为，D错误；
故选A。
16．（23-24高一下·贵州贵阳·期末）地球上的金属矿物资源是有限的，强力推进“富矿精开”显得尤为重要，下图是由某铝土矿(主要成分为)冶炼铝的流程示意图(部分设备和原料已省略)，下列说法正确的是
A．电解的方程式为
B．该铝土矿中的质量分数为50%
C．该流程电解铝过程中铝的损失率约为5.6%
D．该流程能耗是回收铝质饮料罐得到铝能耗的约3% 5%
【答案】C
【解析】A．电解氧化铝的方程式为，故A错误；
B．4吨铝土矿一系列流程能够得到2吨氧化铝，流程中会有一定损失，则该铝土矿中的质量分数大于50%，故B错误；
C. ，实际得到1kg蠢纯铝，则损失率约为，故C正确；
D．该流程需要电解铝，其能耗比回收饮料罐得到铝的能耗高，故D错误；
故选C。
拓展培优
17．（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。
18．（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。
19．（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。
20．（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。合金焊接前用溶液处理膜，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。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
教学目标 1．结合生活了解合金的构成和优良性能。了解铁合金、铝合金的分类和性能，强化性能决定用途的观念。培养学生“科学精神与社会责任”的核心素养。 2．通过实验探究铝和氧化铝的性质，认识两性氧化物的性质。培养学生“变化观念与科学探究”的核心素养。
重点和难点 重点：合金的构成和优良性能 铁合金、铝合金的分类和性能 难点：两性氧化物的性质
◆知识点一 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 (或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。属于 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 。
②熔点：合金的熔点一般比其成分金属的熔点 。
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 。
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、 大，可塑性、韧性好，耐磨， 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 。
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。
即学即练
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
◆知识点二 铝和铝合金
1.铝和铝合金
(1)铝是地壳中含量 的金属元素，是银白色金属，常温下就能与空气中的 发生反应，表面生成一层致密的 薄膜，保护内部金属，反应的化学方程式为 。
(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 、Mg、Mn、Si，它的密度 ，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 ，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有
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 ，产生气泡，将点燃的木条放在试管口，有 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
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＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。
即学即练
4．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
5．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
6．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
1．Al、Al2O3的主要反应及转化
2．铝与盐酸、NaOH溶液反应的应用与定量关系
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。
(2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHCl(H2)∶VNaOH(H2)＝1∶1。
(3)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHCl(H2)∶VNaOH(H2)＝1∶3。
实践应用
7．下列离子方程式中，正确的是
A．铝与稀硫酸反应：Al＋2H＋ = Al3＋＋H2↑
B．氨水与稀硝酸混合：H＋＋OH- = H2O
C．硝酸银溶液与食盐水混合：Ag＋＋Cl- = AgCl↓
D．石灰石溶于稀盐酸：2H＋＋CO = CO2↑＋H2O
8．两份质量相同的铝片，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，在相同条件下分别产生的气体体积比是
A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．1：6
9．下列选项中的物质不能按照图示路径一步转化的是
选项 甲 乙 丙 物质转化图
A NaI HI
B
C
D
A．A B．B C．C D．D
考点一 合金与铁合金
【例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
【变式1-1】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
【变式1-2】下列说法正确的是
A．地壳中含量最多的金属为Fe
B．赤铁矿的主要成分为
C．所有合金的硬度都比组成合金的纯金属小
D．多数合金的熔点一般比其组成金属的熔点低
考点二 铝和铝合金
【例2】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
【变式2-1】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+
A．A B．B C．C D．D
【变式2-2】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：
基础达标
一、单选题
1．（24-25高一上·吉林长春·期末）人们经常使用的金属材料大多数属于合金，以下关于合金的叙述正确的是
①青铜是中国历史上使用最早的合金
②合金的熔点一般比各成分金属熔点高
③合金往往比各成分金属的物理、化学或机械性能好
④合金的性质是各成分金属性质之和
A．①③④ B．①③ C．①② D．①②③④
2．（24-25高一下·河南·开学考试）战国时期的青铜辅首是象征权力和威严的装饰性部件，体现了当时高超的青铜铸造技术。下列说法正确的是
A．Cu的焰色为黄色 B．青铜是我国使用最早的合金
C．青铜中的铜、铅均能与稀盐酸反应 D．与铜相比，青铜的熔点高，硬度大
3．（24-25高一上·河北·阶段练习）我国航天事业蒸蒸日上，下列材料适用于制造飞机和宇宙飞船外壳的是
A．生铁 B．纯银 C．硬铝 D．青铜
4．（24-25高一上·浙江·阶段练习）下列说法不正确的是
A．生铁、碳素钢、不锈钢都属于铁合金
B．金属铝导电性好，故其合金可用于制作飞机和宇宙飞船
C．稀土金属被称为“冶金工业的维生素”，加入钢中可增强钢的耐腐蚀性和抗氧化性
D．储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，受热又容易分解
5．2022年科技创新结出累累硕果，加快实现了高水平建设科技强国。下列有关说法错误的是
A．国产航母海上巡航，航母甲板是高强度钢材，钢是一种铁碳合金
B．“华龙一号”核电项目中核反应堆所用铀棒中含有的U与U互为同位素
C．“北斗导航”系统应用一体化芯片手机，芯片成分为SiO2
D．C919大飞机采用的材料中使用了高温陶瓷材料氮化硅，氮化硅属于新型无机非金属材料
6．下列有关化学与职业的说法中，不正确的是
A．化学科研工作者是指从事与化学有关的基础研究和应用研究的专业技术人员
B．在自来水出厂前，水质检验员利用化学分析仪器等对水中的一些物质进行检验
C．测试工程师通过测出不锈钢中的某些组成元素及其含量，即可根据标准确定不锈钢的等级
D．考古工作者可利用12C衰变测定装置，对文物进行年代测定和研究
7．神舟十四号载人飞船的蒙皮使用了我国自主研制的超宽铝合金薄板。铝合金材料属于
A．金属材料 B．无机非金属材料
C．天然有机高分子材料 D．合成有机高分子材料
8．下列关于金属铝及其化合物的叙述，正确的是
A．铝耐腐蚀是因为常温下金属铝不能与氧气反应
B．铝合金密度小，硬度大，耐腐蚀，是制造飞机的理想材料
C．相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应产氢气的质量比为3∶1
D．铝表面有氧化膜保护，铝制器皿可以长时间盛放酸碱性溶液
9．下列物质中既能与稀硫酸反应，又能与溶液反应的是
① ② ③ ④
A．③④ B．②③ C．①③ D．全部
10．（23-24高一上·天津·阶段练习）下列所涉及的离子方程式书写正确的是
选项 用途或者制备 离子方程式
A 用稀硫酸清洗铁锈
B 大理石与稀盐酸反应制备二氧化碳
C 用氢氧化钠溶液吸收氯气
D 氧化铝与氢氧化钠溶液
A．A B．B C．C D．D
综合应用
11．（24-25高一下·湖北·期中）2025年，宇树科技的机器人登上了春晚的舞台，上演了一场科技与艺术交织的表演。机器人的制造过程中用到多种材料。下列说法错误的是
A．散热涂层采用的石墨烯是一种新型无机非金属材料
B．机器人采用的芯片成分为高纯二氧化硅
C．机器人电极需要稀土材料，稀土元素共17种
D．机身采用复合材料具有高强度、轻量化、耐磨损等特点
12．（24-25高一下·广东佛山·期中）最近，我国在战斗机技术和预警机技术上实现重大突破，第六代战机歼36试飞成功以及空警3000预警机首次亮相，标志着中国军事力量的全面提升。下列说法正确的是
A．第六代战机用到钛合金材料，钛合金材料的强度比纯钛的强度低
B．碳化硅(SiC)是一种耐高温陶瓷材料，属于传统无机非金属材料
C．发动机用的超高温合金含有铌、铁、镍等元素，的中子数为56
D．氢气是战斗机的主要燃料之一，H和D互为同位素
13．（24-25高一下·上海·期中）下列关于钢的说法错误的是
A．属于铁碳合金 B．硬度比纯铁大 C．熔点比纯铁高 D．用途比纯铁广泛
14．（24-25高一上·北京顺义·阶段练习）已知铝在空气中会生成一层致密的氧化膜(Al2O3)，该氧化膜可与稀盐酸发生反应：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O。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温度和压强的变化，结果如图，下列说法不正确的是
A．反应过程中有热量放出 B．，发生稀盐酸与Al2O3的反应
C．50s时，溶液中溶质为Al2O3 D．，压强减小是因为温度降低
15．（23-24高一上·天津·阶段练习）下列指定反应的离子方程式正确的是
A．氯化铁溶液腐蚀铜箔：
B．氢氧化钠溶液吸收氯气：
C．氯化铝溶液与浓氨水混合：
D．氧化铝固体溶解于盐酸溶液：
16．（23-24高一下·贵州贵阳·期末）地球上的金属矿物资源是有限的，强力推进“富矿精开”显得尤为重要，下图是由某铝土矿(主要成分为)冶炼铝的流程示意图(部分设备和原料已省略)，下列说法正确的是
A．电解的方程式为
B．该铝土矿中的质量分数为50%
C．该流程电解铝过程中铝的损失率约为5.6%
D．该流程能耗是回收铝质饮料罐得到铝能耗的约3% 5%
拓展培优
17．（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
18．（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
19．（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
20．（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。合金焊接前用溶液处理膜，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： 。
