金属材料（原卷版）

金属材料题型归类目录TOC\o"1-3"\h\uTOC\o"1-3"\h\u一、热点题型归纳 1【题型一】合金及其特点、用途 1【题型二】铝及其重要化合物 4【题型三】物质的量在化学方程式计算中的应用 5二、分阶培优练 10热点题型归纳热点题型归纳【题型一】合金及其特点、用途【典例分析】2022年北京冬奥会上，我国短道速滑队所用冰刀材料是特殊的钢材料。下列说法中正确的是A．该合金熔点比纯铁熔点高 B．该合金硬度比纯铁高C．该合金碳含量比生铁高 D．该合金含碳量为2%~4.3%【提分秘籍】基本规律1．关于合金(1)合金一定含有金属元素，可能含有非金属元素。(2)合金一定是混合物，合金具有金属的特性。(3)合金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。(4)合金的硬度一般大于其成分金属；合金的熔点一般比其成分金属的熔点低。(5)并非所有的金属都能形成合金，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，若一种金属的熔点高于另一金属的沸点，则二者不能形成合金。2．正确选用金属材料的一般思路(1)金属的用途、外观、价格等。(2)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)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。【变式演练】1．下列材料不属于合金的是A．铸造下水井盖的生铁 B．储氢用的La-Ni合金C．温度计用的水银 D．可用于军用车辆的超级钢2．铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．生铁是铁合金，只含金属元素3．下列关于合金的说法中，正确的是A．在我国最早使用的合金是钢 B．稀土金属可以用于生产合金C．合金的熔点比各成分金属的高 D．钢是含碳量高于生铁的铁碳合金【题型二】铝及其重要化合物【典例分析】下列物质中既能与稀反应，又能与溶液反应的是①②③④⑤⑥A．②③④⑥ B．①②③⑥ C．①②③⑤⑥ D．全部【提分秘籍】基本规律1．铝与盐酸、NaOH溶液的反应(1)反应原理①铝与盐酸反应：2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，Al作还原剂，HCl是氧化剂。②铝跟氢氧化钠溶液的反应2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，Al是还原剂，H2O是氧化剂。注意：常温下，铝遇浓H2SO4、浓HNO3钝化。2．氧化铝Al2O3是两性氧化物(既能和酸反应生成盐和水又能和碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物)，既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水。铝材料是由于铝表面生成的一层Al2O3保护膜而具有耐腐蚀性的，因此不能用铝制容器来贮存酸性或碱性物质。Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O↑Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O注意：(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，但与弱碱不反应。3．氢氧化铝Al(OH)3是不溶于水的两性氢氧化物(既能和酸反应生成盐和水又能和碱反应生成盐和水的氢氧化物叫做两性氢氧化物)。与强酸反应：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O与强碱反应：Al(OH)3＋OH－=AlO2-＋2H2O，但与弱碱不反应。(1)氢氧化铝是白色胶状沉淀，有吸附作用。(2)Al(OH)3的实验室制法：用可溶性铝盐和氨水反应制取氢氧化铝。化学方程式：AlCl3＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4Cl。3．常见的铝合金合金名称主要性质主要用途镁铝合金密度小，抗腐蚀能力强，强度和硬度都比纯铝和纯镁的大火箭、飞机、宇宙飞船、轮船等制造业硬铝(含Cu、Mg、Mn、Si)密度小，抗腐蚀能力强，强度和硬度都比纯铝的大火箭、飞机、宇宙飞船、轮船等制造业4新型合金合金名称主要要求或性质主要用途储氢合金Ti－Fe合金储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快储存氢气时，比将氢气压缩成液态更便于储存，且便于运输，安全性好La－Ni合金钛合金、耐热合金、形状记忆合金密度小，强度高，耐腐蚀，耐高温航空航天、生物工程和电子工业等【变式演练】1．含有相同物质的量的和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．1：12．将等物质的量的和混合物完全溶于100mL稀盐酸中，向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液，下列图象中可能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH的体积，纵坐标表示生成沉淀的质量)：A． B． C． D．3．工业上用铝土矿(主要成分为，含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示；

下列叙述正确的是A．反应①过滤后所得沉淀为B．试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸C．图中所有转化反应都不是氧化还原反应D．反应②的化学方程式为【题型三】物质的量在化学方程式计算中的应用【典例分析】把1.1g铝、铁混合物溶于200mL5mol·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6mol·L－1(溶液体积变化可忽略不计)。计算：(1)反应中消耗HCl的物质的量。(2)该混合物中铝、铁的物质的量。【提分秘籍】基本规律1．物质的量与各物理量之间的关系2.物质的量应用于化学方程式计算时的注意事项(1)书写格式规范化：在根据化学方程式计算的过程中，各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。(2)单位运用对应化：根据化学方程式计算时，如果题目所给的两个量单位不一致，要注意两个量的单位要“上下一致，左右相当”，且单位要注明。(3)如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质进行计算。【变式演练】1．4molFe和3molCl2完全反应，生成FeCl3的物质的量是A．2mol B．3molC．4mol D．1mol2．等物质的量的Na和Al两种金属加入足量的水中，生成26.88L(标准状况)的气体，下列叙述错误的是A．金属Na无剩余 B．金属Al有剩余C．所得溶液溶质为Na[Al(OH)4] D．Na的物质的量是0.6mol3．已知Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。有一粗铝(仅含铁和硅两种杂质)样品，甲、乙两同学各取a克样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀NaOH溶液中，完全反应后，甲、乙两同学均收集到bLH2(已换算为标准状况)，则该粗铝样品中铁和硅的质量比是A．4：1 B．2：1 C．1：4 D．1：1分阶培优分阶培优练培优第一阶——基础过关练一、单选题1．“神八”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2．除去Fe2O3中少量的Al2O3，可选用的试剂是A．HCl B．H2SO4 C．碳酸钠溶液 D．NaOH溶液3．化学与生产、生活密切相关，下列生活中常见物品的主要成分属于金属材料的是A．电源插座盒 B．和谐号列车的车厢 C．家用实木筷子 D．汽车轮胎4．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5．化学在生产和日常生活中有重要的应用。下列说法不正确的是A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B．合金的熔点一般比其成分金属的熔点高C．青铜是我国使用最早的合金材料，目前世界上使用量最大的合金材料是钢铁D．铝比铁活泼，但在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀6．将A、B两份铝分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生的氢气在标准状况下的体积相同，则A、B的质量比为A．1∶1 B．1∶3 C．3∶1 D．2∶37．铝在空气中能稳定存在的原因是A．铝的熔点比较小 B．铝的化学性质不活泼C．铝的金属性比镁弱 D．铝表面能形成一层致密的氧化物薄膜8．下列物质中，既能与强酸反应，又能与强碱反应的是A． B．CaO C． D．9．含4molHCl的浓盐酸和足量的二氧化锰共热制氯气，生成的氯气在标准状况下的体积为A．11.2L B．小于22.4L C．22.4L D．大于22.4L10．现有MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO混合物，如果只用一种试剂把Al2O3分离出来，应选用试剂A．氨水 B．浓NaOH溶液 C．NaCl溶液 D．稀H2SO4培优第二阶——能力提升练一、单选题1．新材料问世常常带动新科技、新技术的应用和发展，下列有关说法不正确的A．中国航空铝材处于世界领先行列，该铝材是一种铝合金，铝合金的密度小，强度高B．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性C．我国自主研发的新一代动车组在京沪高铁上跑出486.1公里的世界列车最高时速，得益全路铺设的优质无缝平滑的超长钢轨，钢的熔点比铁的熔点高，比铁用途更广泛D．2017年8月我国成功完成某超级钢的研制，该超级钢强度大，能够实现钢板轻薄化2．铝是地壳中含量最高的金属元素，下列关于铝及其化合物的说法错误的是A．可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3B．纯铝的硬度和强度较小，不适合用于制造机器零件C．铝制品廉价易得，适用于厨房蒸煮和长期存放碱性食物D．铝在冷的浓硝酸中发生钝化，因此可用铝槽车运输浓硝酸3．下列关于实验现象的描述或判断不正确的是A．Ⅰ、Ⅱ中均立即产生无色气泡B．Ⅰ中开始无气泡，一段时间后产生气泡；Ⅱ中立即产生气泡C．根据Ⅰ中的现象可以判断与Al均能与NaOH溶液反应D．一段时间后用点燃的木条伸入两试管口，均能听到爆鸣声，说明有生成4．下列物质间的转化，不能一步完成的是A． B．C． D．5．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6．除去镁粉中的少量铝粉，可选用的是A．稀硫酸 B．氢氧化钠溶液 C．水 D．稀盐酸7．某溶液与Al反应能放出H2，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是A．、Fe3＋、Cl-、 B．Na＋、K＋、Cl-、C．Mg2＋、H＋、Cl-、 D．K＋、Ca2＋、、Cl-8．向一定量的Cu、FeO、的混合物中加入100mL的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，固体质量减少为A．1.6g B．2.4g C．3.8g D．无法计算9．下列对金属及其化合物叙述正确的是A．Na与Na2O2投入水中都可生成氢气B．Al与Al2O3都可溶于NaOH溶液，它们都是两性物质C．Na2O与Al2O3都可溶于水，形成对应的碱NaOH和Al(OH)3D．Al(OH)3与Fe(OH)3都可以在加热条件下生成对应的氧化物Al2O3和Fe2O310．准确称取10.2g含Al2O3、Fe2O3和Cu的混合物，加入一定量的盐酸，使其中的Al2O3、Fe2O3恰好溶解；过滤，向滤液中加入10mol·L－1的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，则样品中Al2O3的质量分数为A．45% B．50% C．63.75% D．72%培优第三阶——培优拔尖练一、单选题1．2022年10月，长征五号B运载火箭成功将“梦天”实验舱送入预定轨道。该火箭用到大量铝合金材料，下列性质与铝合金材料的航天应用无关的是A．低密度 B．耐酸蚀 C．耐磨损 D．强韧性2．关于Al2O3下列说法正确的是A．Al2O3可以通过分解反应和化合反应制得B．Al2O3是碱性氧化物C．Al2O3薄膜非常致密，所以可用铝制容器盛放HCl溶液和NaOH溶液等D．打磨掉表面氧化铝的铝条，在酒精灯上灼烧时，熔化的铝纷纷滴落下来3．一定质量FeO、的混合物，在足量气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体全为铁单质，且比原固体混合物减轻了1.6g；将等质量的原混合物与硫酸反应，欲使之完全溶解，需0.5的硫酸的体积至少为A．0.1L B．0.2L C．0.4L D．0.5L4．在航空航天领域，有“一代飞机、一代材料”的说法，新材料的应用是航空技术发展和进步的最重要推动力之一、国产C919飞机上，我国首次大范围使用第三代铝锂合金，助力C919综合减重7%。足量的铝分别与等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液反应，放出的氢气在同温同压下体积之比为1∶2，则消耗盐酸与氢氧化钠溶液的体积比为A．1∶3 B．1∶1 C．2∶3 D．3∶25．钢铁和铝合金已经成为大量使用的金属材料，下列说法不正确的是A．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应B．铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜C．等物质的量的两份铝粉，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的在同温同压下体积之比为D．赤铁矿主要成分是，磁铁矿的主要成分是，俗称铁红6．明矾[]可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制备明矾的流程如图所示。下列说法正确的是废铝箔甲溶液滤渣乙溶液明矾A．明矾用作净水剂，与其具有强氧化性有关B．①中反应的离子方程式为C．②中所得滤渣为、滤液中的溶质主要为D．操作a用到的硅酸盐仪器有坩埚、泥三角、酒精灯等7．下列关于铝及其化合物的说法中，不正确的是A．铝是地壳中含量最多的金属元素 B．铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜C．氧化铝属于两性氧化物 D．氧化铝与水反应生成氢氧化铝8．工业上以铝土矿(主要成分可表示为Al2O3·nH2O)为原料生产铝，主要包括下列过程：①将粉碎、筛选后的铝土矿溶解在NaOH中；②通入过量CO2，使①所得溶液中析出Al(OH)3固体；③使Al(OH)3脱水生产Al2O3；④电解熔融Al2O3生成Al下列说法不正确的是A．①中粉碎可以加快反应速率B．②中通入过量CO2可改为滴加过量HClC．Al2O3熔点很高，加热融化时加入冰晶石做助熔剂D．生成的铝可将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来9．利用金属镁和铝设计成如图所示的原电池。下列说法正确的是

A．铝作该原电池的负极B．溶液中向Mg电极移动C．若将稀换成乙醇，则电流表的指针也能偏转D．若将稀换成溶液，则Al电极发生的电极反应为10．以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2、少量FeS2)为原料，生产Fe3O4的部分工艺流程如下：

下列说法不正确的是A．从高硫铝土矿中可制得Al、Fe的化合物B．FeS2与Fe