第21課金屬材料

目錄

01學(xué)習(xí)目標(biāo)

02預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

自主梳理

預(yù)習(xí)檢測(cè)

03探究提升

環(huán)節(jié)一鐵合金鋁合金新型合金

環(huán)節(jié)二鋁、氧化鋁和氫氧化鋁

04課堂總結(jié)

05強(qiáng)化訓(xùn)練

1．知道金屬材料的常見類型——純金屬及其合金。

2．認(rèn)識(shí)三大合金——鐵合金、鋁合金及新型合金的組成、性能與應(yīng)用。

3．會(huì)書寫鋁、氧化鋁及氫氧化鋁與酸、堿反應(yīng)的方程式。

自主梳理

一、合金和鐵合金

1．合金

（1）組成：合金是指由兩種或兩種以上的_______(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。

（2）特性及原因

①硬度：合金的硬度一般比其成分金屬的硬度_____。

②熔點(diǎn)：合金的熔點(diǎn)一般比其成分金屬的熔點(diǎn)_____。

（3）原因：

1

純金屬內(nèi)所有原子的大小和形狀相同，原子排列十分規(guī)整；加入或大或小的其他元素的原子后，改變

了金屬原子有規(guī)則的層狀排列，使原子層之間的相對(duì)________變得困難，導(dǎo)致合金的硬度變大。

2．鐵合金

（1）鐵和碳形成的合金，因含碳量不同分為_______(含碳量為2%～4.3%)和_____(含碳量為0.03%～

2%)。鋼是用量最大、用途最廣的合金。

（2）不銹鋼是最常見的一種合金鋼，合金元素主要是_____和_____，在大氣中比較穩(wěn)定，不易生銹，

抗腐蝕能力強(qiáng)。

二、鋁和鋁合金

1．鋁合金

鋁合金是目前用途廣泛的合金之一，硬鋁是在鋁中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，它的密度_____，

強(qiáng)度_____，具有較強(qiáng)抗腐蝕能力，是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料。

2．鋁、氧化鋁與氫氧化鋁

鋁、氧化鋁與稀鹽酸的反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋁片逐漸溶解，有無色氣泡冒出，將點(diǎn)燃的木條放在試管口有爆鳴聲

化學(xué)方程式Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑

＋3＋＋3＋

離子方程式Al2O3＋6H＝2Al＋3H2O、2Al＋6H＝2Al＋3H2↑

鋁、氧化鋁與NaOH溶液的反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)操作

試管①中一開始無氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后，鋁片溶解，有無色氣泡冒出，試管

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

②中鋁片溶解，立即產(chǎn)生無色氣泡，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，都有爆鳴聲

化學(xué)方程式Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O、2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑

－－－－

離子方程式Al2O3＋2OH＝2AlO2＋H2O、2Al＋2OH＋2H2O＝2AlO2＋3H2↑

鋁鹽與強(qiáng)堿、弱堿的反應(yīng)

2

氯化鋁溶液中滴加氨水產(chǎn)生沉淀，氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液產(chǎn)生沉淀，

再加過量氨水沉淀不溶解再加過量氫氧化鈉溶液沉淀溶解

（1）鋁是地殼中含量最多的金屬元素，常溫下就能與空氣中的__________發(fā)生反應(yīng)，表面生成一層致

密的__________薄膜，保護(hù)內(nèi)部金屬。其化學(xué)方程式為：________________________。

（2）兩性氧化物

既能與_____反應(yīng)生成鹽和水，又能與_____反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，如Al2O3等，其與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反

＋3＋

應(yīng)的離子方程式為：Al2O3＋6H＝2Al＋3H2O、______________________________。

（3）氫氧化鋁

實(shí)驗(yàn)室用鋁鹽溶液與氨水反應(yīng)制備氫氧化鋁，反應(yīng)的離子方程式為______________________________。

三、新型合金

1．儲(chǔ)氫合金：一類能夠大量吸收H2，并與H2結(jié)合成____________的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni

合金等，為氫氣作為能源的實(shí)際應(yīng)用起到重要的推動(dòng)作用。

2．其他新型合金：________、耐熱合金和形狀記憶合金等新型合金廣泛應(yīng)用于航空航天、生物工程和

電子工業(yè)等領(lǐng)域。

一、1．金屬大低滑動(dòng)2．生鐵鋼鉻鎳

－－

二、1小高2．（1）氧氣氧化鋁4Al＋3O2＝2Al2O3（2）酸堿Al2O3＋2OH＝2AlO2＋

3＋＋

H2O（3）Al＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4

三、1．金屬氫化物2．鈦合金

預(yù)習(xí)檢測(cè)

1．（2022年遼寧遼陽(yáng)高一月考）下列材料不屬于合金的是

A．鑄造下水井蓋的生鐵B．儲(chǔ)氫用的La－Ni合金

C．可用于機(jī)器人“皮膚”的橡膠D．可用于軍用車輛的超級(jí)鋼

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，生鐵是Fe和C的合金，不符合題意；B項(xiàng)，儲(chǔ)氫用的La－Ni是La和Ni的合金，不

符合題意；C項(xiàng)，橡膠不是合金，符合題意；D項(xiàng)，超級(jí)鋼是鐵合金，不符合題意。

2．（2023年北京市西城區(qū)期末）合金的應(yīng)用促進(jìn)了人類社會(huì)的發(fā)展。下列不．屬．于．合金的是

A．青銅面具B．鋁合金滑雪杖C．不銹鋼鍋D．塑料管材

【答案】D

3

【解析】青銅屬于銅錫合金，不銹鋼屬于鐵碳合金，則青銅面具、鋁合金滑雪杖和不銹鋼鍋均屬于合

金，塑料管材屬于有機(jī)合成高分子材料，不屬于合金，故選D項(xiàng)。

3．（2023年天津市河北區(qū)期末）下列物質(zhì)屬于兩性氧化物的是

A．H2OB．CO2C．Al2O3D．Fe2O3

【答案】C

【解析】?jī)尚匝趸锸悄芘c酸和堿反應(yīng)，均生成鹽和水的氧化物。

A項(xiàng)，H2O不是兩性氧化物，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，CO2可以與堿反應(yīng)生成鹽和水，是酸性氧化物，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，

Al2O3能與酸和堿反應(yīng)，均生成鹽和水，屬于兩性氧化物，正確；D項(xiàng)，F(xiàn)e2O3可以與酸反應(yīng)生成鹽和水，

是堿性氧化物，錯(cuò)誤。

4．（2023年北京市延慶區(qū)期末）下列關(guān)于金屬鋁的描述中，不．正．確．的是

A．有銀白色金屬光澤B．具有較強(qiáng)的還原性

C．硬度高于硬鋁D．常溫下能與空氣中的氧氣反應(yīng)

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，金屬鋁也具有金屬的通性，故金屬鋁有銀白色金屬光澤，正確；B項(xiàng)，金屬鋁最外層有

3個(gè)電子，容易失去電子，故具有較強(qiáng)的還原性，正確；C項(xiàng)，硬鋁是合金，一般合金的硬度都大于純金屬，

故硬鋁硬度高于鋁，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鋁單質(zhì)非?；顫?，在常溫下能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，正確。

5．（2023年北京市通州區(qū)期末）我國(guó)鋁材工業(yè)水平處于世界領(lǐng)先行列。下列說法中，不．正．確．的是

A．常溫下，鋁制品耐腐蝕是因?yàn)殇X不活潑

B．鋁制餐具不宜長(zhǎng)時(shí)間盛放酸性食物

C．鋁合金密度小、強(qiáng)度高，廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域

D．工業(yè)上可以用鹽酸去除鋁表面的氧化膜

【答案】A

【解析】A項(xiàng)，常溫下，鋁表面容易與氧氣形成一層致密的氧化物薄膜，保護(hù)鋁不被腐蝕，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，

鋁及其表面的氧化膜氧化鋁均能與酸發(fā)生反應(yīng)，所以鋁制餐具不宜長(zhǎng)時(shí)間盛放酸性食物，正確；C項(xiàng)，鋁合

金密度小、強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域，正確；D項(xiàng)，鋁表面的氧化膜成分為

氧化鋁，氧化鋁可與鹽酸反應(yīng)生成可溶性的氯化鋁與水，正確。

6．（2022年江蘇省南通市通州區(qū)期末）我國(guó)自主研制的C919大型客機(jī)即將商業(yè)飛行。飛機(jī)外殼大量使

用鋁鋰合金，主要是因?yàn)殇X鋰合金

A．具有良好的導(dǎo)電性B．熔點(diǎn)比純鋁低

C．能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)D．密度小、機(jī)械強(qiáng)度高

【答案】D

4

【解析】機(jī)外殼大量使用鋁鋰合金，因?yàn)殇X鋰合金密度小、機(jī)械強(qiáng)度高，與導(dǎo)電性、熔點(diǎn)、與酸堿反

應(yīng)無關(guān)，故選D項(xiàng)。

?環(huán)節(jié)一鐵合金鋁合金新型合金

情境材料

合金的應(yīng)用

狗頭獸首銅像高鐵車廂鋁合金潛水器外殼(鈦、鋁等)速滑冰刀(不銹鋼)儲(chǔ)氫合金

如2020年11月24日4時(shí)30分，我國(guó)在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)，用長(zhǎng)征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭成功發(fā)射探

月工程“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器，開啟我國(guó)首次地外天體采樣返回之旅?！版隙鹞逄?hào)”中使用了大量合金。

問題探究

1．下列有關(guān)金屬或合金的說法中不正確的是

A．生鐵屬于合金

B．一般合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的低

C．合金的化學(xué)性質(zhì)與其成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不同

D．改變?cè)系呐浔?、生成合金的條件，可以得到具有不同性能的合金

2．高鐵車廂大部分采用鋁合金材料制造，這是因?yàn)殇X合金

A．質(zhì)地輕，強(qiáng)度大，抗腐蝕能力比較強(qiáng)

B．具有比較活潑的化學(xué)性質(zhì)

C．各種成分在自然界中含量豐富，容易獲取

D．比純鋁熔點(diǎn)高，耐高溫

3．2022年世界冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)在北京和張家口舉行，其中短道速滑項(xiàng)目隊(duì)員所穿的速滑冰刀可用不

銹鋼制成。下列敘述錯(cuò)誤的是

A．不銹鋼是最常見的一種合金鋼

B．不銹鋼中常添加鎳(Ni)和鉻(Cr)元素，從而使其具有特殊性能

C．不銹鋼中只含有金屬元素，不含有非金屬元素

D．不銹鋼是通過增加原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)難度，導(dǎo)致合金的硬度變大

1．C【解析】A項(xiàng)，生鐵由鐵和碳等元素組成，屬于合金，正確；B項(xiàng)，形成合金后，結(jié)構(gòu)發(fā)生了

5

改變，一般合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的低，正確；C項(xiàng)，合金的化學(xué)性質(zhì)與其成分金屬的化學(xué)性質(zhì)相同，錯(cuò)

誤；D項(xiàng)，改變?cè)系呐浔?、生成合金的條件，組成合金的成分、結(jié)構(gòu)不同，對(duì)合金的性質(zhì)產(chǎn)生不同的影

響，可以得到具有不同性能的合金，正確。

2．A【解析】高鐵車廂要求質(zhì)量輕，強(qiáng)度大、抗腐蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，鋁合金符合，所以選A項(xiàng)。

3．C【解析】A項(xiàng)，不銹鋼屬于合金，是鐵、鉻、鎳熔合而成具有金屬特性的合金，正確；B項(xiàng)，

不銹鋼中常添加鎳(Ni)和鉻(Cr)元素，使其具有抗腐蝕的性能，正確；C項(xiàng)，鋼是鐵和碳的合金，不銹鋼中

含有金屬元素，還含有非金屬元素碳，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，合金的硬度大于純金屬的硬度，不銹鋼是通過增加原

子層之間的相對(duì)滑動(dòng)難度，導(dǎo)致合金的硬度變大，正確。

要點(diǎn)歸納

一、合金

1．概念

由兩種或兩種以上的金屬（或金屬和非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。

2．特性

3．結(jié)構(gòu)

純金屬內(nèi)原子的排列十分規(guī)整合金內(nèi)原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)變得困難

合金的形成改變了金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使合金的性能和純金屬有很大的差異。

4．合金中的“四最”

（1）使用“最早”的合金是青銅；

（2）用量“最大”、用途“最廣”的合金是鋼；

（3）航空、航天“最理想”的材料是鋁合金；

（4）未來能源“最前沿”的材料是儲(chǔ)氫合金。

并非所有的金屬都能形成合金，兩種金屬形成合金，其前提是兩種金屬在同一溫度范圍內(nèi)都能熔化，

若一種金屬的熔點(diǎn)高于另一金屬的沸點(diǎn)，則二者不能形成合金。

6

二、三大合金

1．鐵合金

（1）分類

（2）鋼

2．鋁合金

制取向鋁中加入少量的Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等

性能密度小、強(qiáng)度高、塑性好、易于成型、具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力等

用途制造炊具、門窗、飛機(jī)和宇宙飛船外殼的原料

3．新型合金

鈦合金強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高。主要用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件，其次為火

鈦合金

箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件。

儲(chǔ)氫合金是能大量吸收H2，并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni合金。

是通過熱彈性與馬氏體相變及其逆變而具有形狀記憶效應(yīng)的由兩種以上金屬元素所構(gòu)

形狀記憶合金

成的材料。形狀記憶合金是形狀記憶材料中形狀記憶性能最好的材料。

是在高溫使用環(huán)境條件下，具有組織穩(wěn)定和優(yōu)良力學(xué)、物理、化學(xué)性能的合金。包括耐

耐熱合金熱鋼、耐熱鋁合金、耐熱鈦合金、高溫合金、難熔合金等。耐熱合金在高溫下具有一定

拉伸、蠕變、疲勞性能、物理、化學(xué)性能和工藝性能。

典例精講

【例1】（2023年廣東省東莞市期末）2022年5月18日，“大唐寶藏——法門寺地宮文物精粹特展”在

東莞市博物館拉開帷幕。下列大唐寶藏主要由合金材料制成的是

7

A．八棱凈水秘色瓷瓶B．素面淡黃琉璃茶盞C．鎏金銅浮屠D．漢白玉菩薩像

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，八棱凈水秘色瓷瓶，主要成分是硅酸鹽，不是合金，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，素面淡黃琉璃茶盞，

主要成分是硅酸鹽，不是合金，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由“鎏金”可知，鎏金銅浮屠是銅合金制品，正確；D項(xiàng)，漢白

玉就是純白色的大理石，主要成分是CaCO3，不是合金，錯(cuò)誤。

【例2】（2023年河南省洛陽(yáng)市期末）下列關(guān)于合金的說法中，正確的是

A．合金的熔點(diǎn)一定比各成分金屬的低

B．在我國(guó)使用最早的合金是鋼

C．生鐵的含碳量為0.03%～2%

D．稀土金屬可用于生產(chǎn)合金

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬的低，有些合金沒有固定熔點(diǎn)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，在我國(guó)使用

最早的合金是青銅，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，含碳量在2%～4.3%之間的鐵合金屬于生鐵，含碳量在0.03%～2%之間的

鐵合金屬于鋼，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，稀土金屬可用于生產(chǎn)合金，如Nd－Fe合金、稀土鋁合金，正確。

?環(huán)節(jié)二鋁、氧化鋁和氫氧化鋁

情境材料

鋁的冶煉

資料

鋁土礦：主要成分Al2O3，含有的雜質(zhì)為Fe2O3、SiO2。

鋁土礦中加入NaOH溶液，SiO2完全形成硅鋁酸鈉沉淀(Na2O·3Al2O3·5SiO2·5H2O)。

工業(yè)上從鋁土礦中提取出純凈的氧化鋁并電解氧化鋁制鋁的生產(chǎn)流程如下圖：

問題探究

1．鋁土礦與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2的化學(xué)方程式為____________________________________。

2．氫氧化鋁生成氧化鋁的化學(xué)方程式為_______________________________。

3．氧化鋁通電得到鋁和氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。

1．Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋2H2O

Δ

2．2Al(OH)3====Al2O3＋3H2O

通電

3．2Al2O3=====4Al＋3O2↑

8

要點(diǎn)歸納

三、鋁、氧化鋁和氫氧化鋁

1．鋁

結(jié)構(gòu)

鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

存在鋁是地殼中含量最多的金屬元素，自然界中的鋁全部以化合態(tài)存在

物理性質(zhì)銀白色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導(dǎo)電性和傳熱性等，密度較小，質(zhì)地柔軟

非金屬單質(zhì)反應(yīng)點(diǎn)燃

4Al＋3O2====2Al2O3(致密氧化鋁薄膜，可保護(hù)內(nèi)部金屬)

＋3＋

非氧化性酸反應(yīng)2Al＋6H＝2Al＋3H2↑

通性

鹽反應(yīng)2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu

水反應(yīng)＋Δ＋

化學(xué)性質(zhì)2Al6H2O====2Al(OH)33H2↑

室溫下，鋁在濃硫酸、濃硝酸中，表面形成一層致密的氧

鈍化

化物膜，保護(hù)內(nèi)部的金屬不再與酸反應(yīng)

特性

2Al＋2H2O＋2NaOH＝2NaAlO2＋3H2↑

與堿反應(yīng)

－－

2Al＋2OH＋2H2O＝2AlO2＋3H2↑

1．在常溫下形成致密保護(hù)膜的金屬，如鋁、鎂等金屬。鐵在高溫下形成致密保護(hù)膜，俗稱“烤藍(lán)”，鐵

或鋁遇到濃H2SO4或濃HNO3時(shí)，迅速反應(yīng)生成致密氧化膜，稱為鈍化。

2．鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鋁先與強(qiáng)堿溶液中的水反應(yīng)生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再與

NaOH反應(yīng)生成H2O和NaAlO2，反應(yīng)中鋁做還原劑，水做氧化劑，NaOH無電子得失。

用雙線橋法和單線橋法分別表示

2．氧化鋁

物理性質(zhì)白色固體，難溶于水，硬度大，熔點(diǎn)很高，是優(yōu)良耐火材料

＋3＋

與酸反應(yīng)Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2OAl2O3＋6H＝2Al＋3H2O

化學(xué)性質(zhì)

－－

與堿反應(yīng)Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2OAl2O3＋2OH＝2AlO2＋H2O

用途制造耐火、耐高溫器材、工業(yè)冶煉鋁、可以制作各種寶石

3．氫氧化鋁

物理性質(zhì)白色膠狀不溶于水的固體，有較強(qiáng)的吸附性

＋3＋

化學(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng)Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3H＝Al＋3H2O

9

Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O

與堿反應(yīng)

－－

Al(OH)3＋OH＝AlO2＋2H2O

不穩(wěn)定性Δ

2Al(OH)3====Al2O3＋3H2O

3＋＋

鋁鹽與足量氨水Al＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4

制備

－－

偏鋁酸鹽與足量CO2AlO2＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3

用途氫氧化鋁膠體有較強(qiáng)的吸附性，可用于凈水；氫氧化鋁堿性不強(qiáng)，可以用作胃酸中和劑

典例精講

【例3】）（2023年湖北省武漢市江岸區(qū)期末節(jié)選）若加入鋁粉能放出氫氣的溶液中分別加入下列各組

離子，可能共存的是

＋－2－＋＋2＋2＋－

A．NH4、NO3、CO3、NaB．Na、Ba、Mg、HCO3

2－2＋＋－2＋＋－－

C．SO4、Mg、K、ClD．Fe、K、AlO2、NO3

【答案】C

【解析】若加入鋁粉能放出氫氣的溶液為酸性或堿性溶液。

＋2－－

A項(xiàng)，NH4在堿性條件下不能存在，CO3在酸性條件下不能存在，不符合題意；B項(xiàng)，HCO3在酸性

或堿性條件下都不能存在，不符合題意；C項(xiàng)，Mg2＋在堿性條件下不能共存，但在酸性條件下可以大量共

2＋－

存，符合題意；D項(xiàng)，F(xiàn)e在堿性條件下不能共存，AlO2在酸性條件下不能共存，符合題意。

【例4】（2023年天津市河北區(qū)期末）相同質(zhì)量的兩份鋁，分別放入足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，放

出的氫氣在同溫同壓下體積之比為

A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．2∶1

【答案】A

【解析】由反應(yīng)2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑和2Al＋6HCl＝2/AlCl3＋3H2↑知，相同質(zhì)量的

鋁即鋁的物質(zhì)的量相同，所以與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出的氫氣物質(zhì)的量相同，則在同溫同壓

下體積相同，即1∶1；故選A項(xiàng)。

【例5】（2023年北京市西城區(qū)期末）利用廢鋁箔(主要成分為Al，含少量Mg、Fe等)制明礬

[KAl(SO4)2·12H2O]的一種工藝流程如下：

①過量NaOH溶液②②適適量量稀稀硫硫酸酸③③過過濾稀硫酸

鋁箔甲溶液AAll(OOHH)3乙溶液

操作a過過濾濾、、洗洗滌滌33

④KSO飽和溶液

24明礬

結(jié)晶

下列說法中，不．正．確．的是

－－

A．①中加NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Al＋2OH＋2H2O＝2AlO2＋3H2↑

B．操作a是過濾

3＋2－

C．乙溶液中含有的離子是Al、SO4

10

D．由④可推測(cè)，室溫下明礬的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度

【答案】C

【解析】Al有兩性，能與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2溶于水，而Mg、Fe不反應(yīng)，以單質(zhì)固體形式除

去，則操作a是過濾，再加稀硫酸調(diào)節(jié)pH析出Al(OH)3沉淀，過濾固體，繼續(xù)向純固體中加入過量稀硫酸

得到Al2(SO4)3和硫酸的混合溶液，最后加飽和K2SO4溶液結(jié)晶得到溶解度更小的明礬。

－－

A項(xiàng)，Al能與強(qiáng)堿反應(yīng)，離子方程式是2Al＋2OH＋2H2O＝2AlO2＋3H2↑，正確；B項(xiàng)，Mg、Fe不

與NaOH反應(yīng)，則操作a是過濾，以除去難溶于NaOH溶液的雜質(zhì)，正確；C項(xiàng)，乙溶液中含有的離子是H

＋3＋2－

、Al、SO4，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，④是根據(jù)溶解度差異來制取明礬，即室溫下明礬的溶解度小于Al2(SO4)3和

K2SO4的溶解度，正確。

鋁及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系

1．（2023年北京市通州區(qū)期末）中華文明源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，在世界文明中獨(dú)樹一幟，漢字居功至偉。隨著時(shí)

代發(fā)展，漢字被不斷賦予新的文化內(nèi)涵，其載體也發(fā)生相應(yīng)變化。下列漢字載體主要由合金材料制成的是

漢字載體

選項(xiàng)A．獸骨B．青銅器C．竹片D．紙張

11

【答案】B

【解析】A項(xiàng)，獸骨，甲骨文的契刻載體之一，主要是牛的肩胛骨，一小部分是羊、豬、鹿的肩胛骨，

還有極少部分的牛肋骨，其主要成分是碳酸鈣和其它鈣鹽，不符合題意；B項(xiàng)，青銅器是紅銅與其他化學(xué)元

素錫、鉛等的合金，屬于合金材料，符合題意；C項(xiàng)，竹片的主要成分是纖維素，不符合題意；D項(xiàng)，紙張

的主要成分是纖維素，不符合題意。

2．（2023年天津市河北區(qū)期末）合金具有許多優(yōu)良的性能．下列物質(zhì)屬于合金的是

A．氧化銅B．生鐵C．汞D．鈉

【答案】B

【解析】A項(xiàng)，氧化銅是純凈物，不屬于合金，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，生鐵是鐵和碳的合金，正確；C項(xiàng)，汞是

金屬單質(zhì)，屬于純凈物，不屬于合金，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鈉是金屬單質(zhì)，屬于純凈物，不屬于合金，錯(cuò)誤。

3．（2023年廣東省茂名市電白區(qū)期末）鋁合金大量用于飛機(jī)制造，是因?yàn)?/p>

A．Al的活潑性弱B．Al的還原性弱

C．Al合金密度小，強(qiáng)度大D．常溫下Al不與O2反應(yīng)

【答案】C

【解析】由于鋁合金具有密度小，強(qiáng)度大等優(yōu)異性質(zhì)，可大量用于飛機(jī)制造，故選C項(xiàng)。

4．（2023年湖北省襄陽(yáng)市期末）向Al2(SO4)3溶液中投入一小塊金屬鈉(如圖所示)，反應(yīng)完全后，過濾

并洗滌，所得沉淀干燥后在空氣中完全灼燒。下列說法正確的是

A．所得沉淀為Al

B．Al2(SO4)3溶液可以導(dǎo)電，故Al2(SO4)3溶液是電解質(zhì)

C．可以用手代替鑷子直接取用金屬鈉進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)操作

D．灼燒后所得產(chǎn)物既能與稀的強(qiáng)酸溶液反應(yīng)，也能與稀的強(qiáng)堿溶液反應(yīng)

【答案】D

【解析】少量鈉和水生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉和過量硫酸鋁生成氫氧化鋁沉淀。

A項(xiàng)，由分析可知，所得沉淀為氫氧化鋁，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電解質(zhì)是溶于水或在熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕?/p>

合物；溶液或熔融電解質(zhì)導(dǎo)電的原因是存在自由移動(dòng)的離子，Al2(SO4)3溶液是混合物，不是電解質(zhì)，錯(cuò)誤；

C項(xiàng)，金屬鈉化學(xué)性質(zhì)活潑，不能用手觸摸，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，灼燒后所得產(chǎn)物為氫氧化鋁分解生成的氧化鋁，

氧化鋁既能與稀的強(qiáng)酸溶液反應(yīng)，也能與稀的強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，正確。

5．（2023年甘肅省慶陽(yáng)市期末）鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕，又不易銹蝕，大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日

用化工等領(lǐng)域。下列關(guān)于鎂鋁合金性質(zhì)的敘述中，不．正．確．的是

12

A．此合金的熔點(diǎn)比鎂和鋁的熔點(diǎn)都低

B．此合金能全部溶解于足量稀鹽酸中

C．此合金能全部溶解于足量氫氧化鈉溶液中

D．此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都大

【答案】C

【解析】根據(jù)合金是指一種或幾種金屬或金屬與非金屬加熱熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金的

硬度比組成它的純金屬的硬度大，合金的熔點(diǎn)比組成它的純金屬的熔點(diǎn)低，結(jié)合金屬的化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行分

析判斷。

A項(xiàng)，合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的低，正確；B項(xiàng)，此合金的主要成分是鎂和鋁，均能與稀鹽酸反應(yīng)，

能全部溶解于稀鹽酸中，正確；C項(xiàng)，此合金屬于鎂和鋁的混合物，鋁能與氫氧化鈉反應(yīng)，但鎂不能與氫氧

化鈉反應(yīng)，此合金不能全部溶解于氫氧化鈉溶液中，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)合金的特點(diǎn)：合金的硬度比組成它

的純金屬的硬度大，可知此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都大，正確。

6．（2023年北京市延慶區(qū)期末）取等質(zhì)量的鎂粉和鋁粉分別放入過量的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，充分

反應(yīng)后產(chǎn)生相同狀況下氫氣的體積

A．鎂粉多B．鋁粉多C．一樣多D．無法判斷

【答案】B

【解析】根據(jù)題意得到關(guān)系式Mg～H2，2Al～3H2，等質(zhì)量的鎂粉和鋁粉，設(shè)質(zhì)量為mg，則產(chǎn)生氫氣

m3mm

物質(zhì)的量分別為mol、×mol=mol，則鋁反應(yīng)放出的氫氣多，故B項(xiàng)符合題意。

2422718

7．（2023年天津市河北區(qū)期末）下列說法中，正確的是

A．常溫下，鋁不與氧氣反應(yīng)

B．鋁是地殼中含量最多的元素

C．氧化鋁與水反應(yīng)可制得氫氧化鋁

D．在AlCl3溶液中加入過量的氨水可制得Al(OH)3沉淀

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，常溫下鋁與氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鋁是地殼中含量最多的金屬元素，錯(cuò)誤；

C項(xiàng)，氧化鋁與水不反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，弱堿不能溶解氫氧化鋁，正確。

8．（2023年湖北省襄陽(yáng)市期末）向一鋁質(zhì)易拉罐中充滿CO2，然后往罐中注入足量的NaOH濃溶液，

立即用膠布封嚴(yán)罐口。一會(huì)兒聽到罐內(nèi)發(fā)出“咔、咔”的響聲，且易拉罐變癟；再過一會(huì)兒又鼓起來恢復(fù)原樣。

下列說法正確的是

A．易拉罐先變癟的原因?yàn)镃O2與NaOH溶液反應(yīng)生成了NaHCO3

B．CO2屬于酸性氧化物且其相對(duì)分子質(zhì)量為44

C．再過一會(huì)兒又鼓起來的原因是生成的NaHCO3分解重新生成了CO2

D．上述反應(yīng)中，每消耗0.2molNaOH，同時(shí)消耗CO2的體積為2.24L

13

【答案】B

【解析】鋁質(zhì)易拉罐中充滿CO2，然后往罐中注入足量的NaOH濃溶液，立即用膠布封嚴(yán)罐口，氫氧

化鈉吸收二氧化碳，氣體減小、壓強(qiáng)減小，易拉罐變癟；氫氧化鈉和鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，氣體增

多、壓強(qiáng)變大，易拉罐又鼓起來。

A項(xiàng)，氫氧化鈉過量，易拉罐先變癟的原因?yàn)镃O2與NaOH溶液反應(yīng)生成了Na2CO3，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，CO2

與堿生成鹽和水屬于酸性氧化物，且其相對(duì)分子質(zhì)量為44，正確；C項(xiàng)，再過一會(huì)兒又鼓起來的原因是氫

氧化鈉和鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，沒有標(biāo)況，不能計(jì)算消耗二氧化碳的體積，錯(cuò)誤。

9．（2023年江蘇省南通市如皋市期末）某廢液中主要含有MgSO4、Al2(SO4)3和CuSO4三種溶質(zhì)，為分

離三種金屬元素，現(xiàn)進(jìn)行如下流程所示的實(shí)驗(yàn)：

下列說法正確的是

A．濾渣1中含Mg和Al

B．濾渣1能完全溶解于稀硫酸中

C．濾液2中的溶質(zhì)為Al2(SO4)3和(NH4)2SO4

－－

D．反應(yīng)3的離子方程式為Al(OH)3＋OH＝AlO2＋2H2O

【答案】D

【解析】含有MgSO4、Al2(SO4)3和CuSO4三種溶質(zhì)的廢液中加入過量Al粉，置換出銅單質(zhì)，過濾除

去銅單質(zhì)和過量的鋁單質(zhì)，濾液中加入過量氨水，使MgSO4、Al2(SO4)3生成氫氧化鎂沉淀和氫氧化鋁沉淀，

加入過量氫氧化鈉溶液，氫氧化鋁生成偏鋁酸鈉溶液，過濾得到氫氧化鎂沉淀。

A項(xiàng)，根據(jù)分析可知，濾渣1中含有Cu和Al，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，濾渣1中的Cu不溶于稀硫酸，錯(cuò)誤；C

項(xiàng)，濾液2中不含有Al2(SO4)3，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，反應(yīng)3為氫氧化鋁和氫氧化鈉溶液生成偏鋁酸鈉和水，故離

－－

子方程式為Al(OH)3＋OH＝AlO2＋2H2O，正確。

10．（2023年江蘇省南京市期末）工業(yè)上以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含少量Fe2O3、FeO、SiO2等雜

質(zhì))為主要原料制備氧化鋁，流程如下。

（1）酸浸：用H2SO4溶液浸取鋁土礦中的鋁元素和鐵元素，H2SO4溶液的用量不宜過量太多，其原因

是________________________________________________________________。

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2＋3＋

（2）氧化：用H2O2溶液將Fe氧化為Fe，反應(yīng)的離子方程式為____________________________。

3＋3＋

（3）沉淀：用Na2CO3溶液調(diào)節(jié)pH，將Al、Fe轉(zhuǎn)化為沉淀。溶液終點(diǎn)pH對(duì)鋁、鐵沉淀率的影響

如圖所示。

①為獲得較高的鋁、鐵沉淀率，應(yīng)控制溶液pH為_______。

＋

②檢驗(yàn)Fe3沉淀完全的操作為_____________________________________________________________。

（4）堿溶：用NaOH溶液溶解沉淀，分離出Fe(OH)3．下列措施中能提高單位時(shí)間內(nèi)鋁元素浸出率的有

_______(填序號(hào))。

A．適當(dāng)增大NaOH溶液濃度B．適當(dāng)加快攪拌速率C．適當(dāng)降低溫度

（5）碳分：向“堿溶”后的溶液中通入足量CO2氣體，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，該反應(yīng)的離子方

程式為_______________________________________。

2＋＋

【答案】（1）防止增大后續(xù)步驟中Na2CO3和NaOH溶液的消耗，造成浪費(fèi)（2）2Fe＋H2O2＋2H

3＋

＝2Fe＋2H2O（3）①5.0左右②靜置，取上層清液于一試管，向其中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液