考点10 金属材料-2022-2023学年高一化学核心考点归纳与测试（人教版2019必修第一册） （解析版）

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考点 10 金属材料
【核心考点梳理】
一、合金与铁合金
1．合金的定义与性质
(1)定义：由两种或两种以上的金属与金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。属于混合物。
(2)性能
合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于各成分金属。合金的性能可通过所添
加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等加以调节。
(3)纯金属与合金结构的差异
纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整；纯金属形成合金后，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。
2．铁合金
(1)生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。
(2)生铁的含碳量比钢的高。生铁的硬度大，钢具有良好的延展性。
(3)钢是用量最大，用途最广的合金
【核心归纳】钢的分类如下：
碳素钢
低碳钢：韧性、焊接性好，强度低
中碳钢：强度高，韧性及加工性好
高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好
合金钢 具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢
【典型例题】
例1．（2022·江苏·沛县高一阶段练习）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】D
【解析】合金的熔点比各成分金属的熔点低，所以纯铁的熔点高于 1200℃，故选 D。
例2．（2022·河南南阳高一阶段练习）人类的日常生活中离不开合金，下列物质中不属于合金的是( )
A．用于门窗框架上的硬铝 B．用于冶炼金属铁的赤铁矿
C．用于生产铁锅的生铁 D．用于制造手术刀的不锈钢
【答案】B
【解析】硬铝是铝和铜、镁等熔合而成的合金；赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁属于氧化物；生铁和
不锈钢是铁和碳等物质形成的合金。
例3．（2022·甘肃·高台县高一期中）硫酸亚铁缓释片可以补铁、防治贫血，但存放不当很容易变质，药片
中 的 Fe2＋被 氧 化 生 成 Fe3＋。 若 将 药 片 配 成 溶 液 ， 需 使 用 刚 刚 煮 沸 过 又 冷 却 的 蒸 馏 水 ， 原 因 是
。实验室检验 Fe3＋，除了可以用碱外，常用的试剂是 (填化学式)，若 ，则证明
有Fe3＋。
【答案】防止水中溶解的氧气氧化 Fe2＋ KSCN 溶液变成红色
【解析】硫酸亚铁缓释片溶于水时，药片中的 Fe2＋易被水中溶解的 O2氧化为Fe3＋，因此将药片配成溶液
时，应预先将蒸馏水煮沸，以除去水中溶解的 O2；检验 Fe3＋，还可以用 KSCN 溶液，Fe3＋与SCN－发生反
应使溶液变红色。
二、铝和铝合金
1．Al、Al2O3的主要反应及转化
(1)Al 与O2反应：常温下能与空气中的 O2发生反应，表面形成一层致密的氧化铝薄膜。其反应方程式为 4
Al＋3O2===2Al2O3。
(2)Al、Al2O3与酸反应
将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，一段时间后才产生气泡，有关反应的化学方程式为 Al2O3＋6HCl===
2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑。
(3)Al、Al2O3与强碱的反应
将一铝片放入NaOH 溶液中，开始没有气泡，一段时间后才产生气泡，有关的化学方程式为 Al2O3＋2NaO
H===2NaAlO2＋H2O、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
(4)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叫做两性氧化物，如 Al2O3。
2．铝合金
铝合金——目前用途广泛的合金之一
硬铝：一种铝合金，含 Cu、Mg、Mn、Si 等合金元素。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。
【核心归纳】铝与盐酸、NaOH 溶液反应的应用与定量关系
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋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∶。
【典型例题】
例1．（2022·甘肃·岷县高一期中）两份铝屑，一份与过量 HCl 反应，另一份与过量 NaOH 溶液反应，产
生的 H2体积(同等条件下)比为1 2∶，则两份铝屑的质量比为( )
A．1 2 B∶．1 1 C∶．1 3 ∶ D．2 1∶
【答案】A
【解析】铝与过量 HCl 反应，铝与过量 NaOH 溶液反应，两份铝反应产生的 H2体积比为1∶2，所以两份
铝产生 H2的物质的量比为1∶2，根据电子转移守恒，两份铝提供电子的物质的量之比为1∶2，所以两份
铝的物质的量之比为1∶2。答案选 A。
例2．（2022·福建·仙游高一期末）下列物质中，既能与盐酸反应，又能与 NaOH 溶液反应的是( )
NaHCO①3 Al Al② ③ 2O3 Na④2CO3 (NH⑤4)2SO3
A．①②③⑤ B．②③④ C．①③④⑤ D．①②④
【答案】A
【解析】NaHCO3与NaOH 溶液反应生成 Na2CO3和H2O，与盐酸反应生成 NaCl、H2O和CO2，①正确；Al
与NaOH 溶液反应生成 NaAlO2和H2，与盐酸反应生成 AlCl3和H2，②正确；Al2O3与NaOH 溶液反应生成
NaAlO2和H2O，与盐酸反应生成 AlCl3和H2O，③正确；Na2CO3与NaOH 溶液不发生反应，④错误；
(NH4)2SO3与NaOH 溶液反应生成 NH3·H2O和Na2SO3，与盐酸反应生成 NH4Cl、H2O和SO2，⑤正确，故选
A。
例3．（2022·甘肃·高台县第一中学高一期中）中国国产大型客机C919 机身部分采用第三代新型铝锂合金
材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是( )
A．铝锂合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝，熔点低于锂单质
B．改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金
C．铝锂合金具有金属光泽，可导电导热
D．铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同
【答案】D
【解析】铝锂密度较小，其合金密度较小；合金是不同金属熔合而成的具有金属特性的物质，改变原料的
配比，可以制得性能不同的铝锂合金；合金一般比其组分金属的颜色更鲜艳，可导电；合金的熔点比它的
各成分金属的熔点低，硬度大于其成分金属，铝锂合金的性质与各成分金属的性质不完全相同。
三、新型合金
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