第三章鐵金屬材料第二節(jié)金屬材料第一課時合金鋁及其化合物A篇知識對點訓練知識點1合金1．在生活、生產(chǎn)中，目前用量最大、用途最廣的合金是()A．鈦合金B(yǎng)．銅C．鋼D．硬鋁答案C2．合金在生產(chǎn)生活中有廣泛的用途，下列所用材料不屬于合金的是A．家用的鋁窗 B．溫度計用的水銀C．鑄造用的黃銅 D．建筑用的鋼筋答案B解析A．家用的鋁窗含有的元素有鋁、銅、硅、鎂、鋅、錳等，所以是合金，故A不選；B．水銀是單質(zhì)，所以溫度計用的水銀不是合金，故B選；C．黃銅中含有銅和鋅，所以鑄造用的黃銅是合金，故C不選；D．鋼筋中含有鐵、碳等元素，所以建筑用的鋼筋是合金，故D不選；故選：B。3．下列物質(zhì)屬于純凈物的是A．生鐵 B．堿石灰 C．液氯 D．漂白粉答案C解析A．生鐵是鐵和碳的混合物，故A不選；B．堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，故B不選；C．液氯是液態(tài)的氯氣，是純凈物，故C選；D．漂白粉是主要成分為氯化鈣和次氯酸鈣的混合物，故D不選；故選C。4．下列適合于制作不銹鋼用具的鐵合金是()A．低碳鋼B．中碳鋼C．高碳鋼D．合金鋼答案D解析低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼都屬于碳素鋼，是普通鋼。合金鋼是在碳素鋼里適量地加入一種或幾種合金元素，使鋼的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而使鋼具有各種不同的優(yōu)良性能，合金鋼用途廣泛，可用于制作不銹鋼。5．鐵和鐵合金是生活中常見的材料，下列說法正確的是A．純鐵的熔點低于鐵合金 B．純鐵和鐵合金都能導電、傳熱C．純鐵的硬度和強度都高于鐵合金 D．不銹鋼是鐵合金，只含金屬元素答案B解析A．合金的熔點比其組成金屬的熔點要低，故純鐵的熔點高于鐵合金，A錯誤；B．純鐵和鐵合金中都含有金屬，故都能導電、傳熱，B正確；C．合金的強度和硬度一般比組成金屬的純金屬更高，故純鐵的硬度和強度都低于鐵合金，C錯誤；D．不銹鋼是鐵合金，里面還有碳元素，D錯誤；故選B。6．下列關于合金的說法中，正確的是A．在我國使用最早的合金是鋼B．生鐵的含碳量為0.03～0.2%C．儲氫合金是一類能夠大量吸收H2，并與H2結(jié)合成具有廣闊前景的金屬氫化物的材料D．稀土金屬不能用于生產(chǎn)合金答案C解析A．我國是最早冶煉金屬銅的國家，所以我國最早使用的合金是銅合金，A錯誤；B．生鐵的含碳量為2~4.3%，B錯誤；C．儲氫合金可以吸收大量的H2，H2與金屬發(fā)生化學反應生成金屬氫化物，儲氫合金要求儲氫量大，金屬氫化物既容易形成，稍稍加熱又容易分解，室溫下吸、放氫速率快，C正確；D．稀土金屬可以用于生產(chǎn)合金，如釔-鎂合金、釔-鋁合金，均在自己的領域例發(fā)揮重要的作用，D錯誤；故答案選C。7．下列說法正確的是A．用來制造儲存氫氣所用鋼瓶的合金是儲氫合金B(yǎng)．不銹鋼是最常見的新型合金C．新型合金主要應用于航天航空﹑生物工程等領域D．碳纖維復合材料屬于新型合金材料答案C解析A．儲氫合金是指一類能夠大量吸收，并與結(jié)合成金屬氫化物的材料，故A錯誤；B．不銹鋼屬于鐵合金，故B錯誤；C．新型合金有質(zhì)量輕、耐腐蝕、強度高等優(yōu)點，是用于航空和艦艇的理想材料主要應用于航天航空﹑生物工程等領域，故C正確；D．合金是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的混合物，碳是非金屬元素，碳纖維主要由碳元素組成，不屬于合金，故D錯誤；答案選C。知識點2鋁及其化合物8．下列用途或說法主要體現(xiàn)鋁的物理性質(zhì)的是①家用鋁鍋②鋁具有還原性③制導線④鋁鍋不能長期貯存堿液⑤制包裝鋁箔⑥做防銹油漆⑦制成合金作制造飛機的材料A．①②③④ B．②⑤⑥⑦C．①③⑤⑦ D．②④⑤⑥答案C解析①鋁可用于制作家用鋁鍋利用了鋁的導熱性，利用了物理性質(zhì)；②鋁具有還原性，還原性是化學性質(zhì)；③制導線利用了鋁的導電性，導電性為物理性質(zhì)；④鋁鍋不能長期貯存堿液是因為鋁能與堿溶液反應，該性質(zhì)為化學性質(zhì)；⑤制包裝鋁箔利用了鋁的延展性，利用了鋁的物理性質(zhì)；⑥做防銹油漆是因為鋁易與空氣中的氧氣反應產(chǎn)生致密的氧化鋁薄膜，體現(xiàn)了化學性質(zhì)；⑦制成合金作制造飛機的材料是鋁合金密度小、硬度大，利用了物理性質(zhì)；綜上所述，①③⑤⑦符合題意；答案選C。9．下列關于金屬鋁的敘述中，不正確的是A．鋁的化學性質(zhì)很活潑，但在空氣中不易銹蝕B．鋁箔在空氣中受熱可以熔化，且發(fā)生劇烈燃燒C．等質(zhì)量的鋁分別與足量鹽酸、氫氧化鈉溶液反應放出的氣體物質(zhì)的量相等D．鋁的熔點比氧化鋁低答案B解析A．鋁的化學性質(zhì)很活潑，在空氣中表面會生成氧化鋁薄膜，阻止進一步被氧化，則在空氣中不易銹蝕，故A正確；B．鋁箔在空氣中受熱可以熔化，但在表面生成致密的氧化鋁薄膜，熔點較高，不會劇烈燃燒，故B錯誤；C．等質(zhì)量的鋁分別與足量鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，根據(jù)得失電子守恒，放出的氣體物質(zhì)的量相等，故C正確；D．氧化鋁的熔點很高，常作為耐高溫材料，鋁的熔點比氧化鋁低，故D正確；故選B。10．利用下圖裝置做鋁熱反應實驗。下列說法不正確的是A．實驗現(xiàn)象為火星四濺，漏斗下方有紅熱熔融物流出B．鋁熱反應原理可用于冶煉某些高熔點金屬C．該反應的化學方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3D．鋁熱反應實驗中不涉及的反應類型是化合反應答案D解析A．鋁熱反應放出大量的熱，產(chǎn)生高溫、發(fā)出強光，使生成的鐵融化，因此實驗現(xiàn)象為火星四濺，漏斗下方有紅熱熔融物流出，故A正確；B．鋁熱反應放出大量的熱，產(chǎn)生高溫，因此鋁熱反應原理可用于冶煉某些高熔點金屬，故B正確；C．該反應的化學方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，故C正確；D．鎂燃燒是化合反應，氯酸鉀分解是分解反應，鋁熱反應是置換反應，因此鋁熱反應實驗中不涉及的反應類型是復分解反應，故D錯誤；故選D。11．下列說法正確的是A．鋁制品在生活中被廣泛應用，說明鋁是一種不活潑金屬B．因為Al2O3是金屬氧化物，所以它是堿性氧化物C．Al2O3能跟所有的酸、堿溶液反應D．Al2O3能跟強的酸、堿溶液反應答案D解析A．鋁制品在生活中被廣泛應用，是由于Al比較活潑，與空氣中的氧氣反應產(chǎn)生的Al2O3薄膜非常致密，對內(nèi)層金屬起保護作用，而不是因為鋁是不活潑金屬，A錯誤；B．Al2O3是金屬氧化物，但氧化鋁既能與強酸反應產(chǎn)生鹽和水，也能與強堿反應產(chǎn)生鹽和水，因此它是兩性氧化物，而不是堿性氧化物，B錯誤；C．Al2O3只能跟強酸、強堿溶液反應，而不能與弱堿反應，C錯誤；D．Al2O3是兩性氧化物，能跟強的酸、堿溶液反應，D正確；故合理選項是D。12．某研究性學習小組為了探究“鋁的燃燒”，做了如下實驗：（1）甲同學用坩堝夾持一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動，觀察到的現(xiàn)象是_______，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是_______。（2）乙同學將甲同學的實驗方案進行了改進：另取一塊鋁箔，用砂紙仔細打磨，除去表面的保護膜，再用坩堝鉗夾持在酒精燈上加熱至熔化，結(jié)果觀察到的現(xiàn)象與甲仍相同，其原因是_______。（3）丙同學積極改進實驗，終于觀察到鋁在空氣中燃燒，他的實驗方案是_______。（4）丁同學善于思考，甲、乙兩位同學的實驗使他領會了為什么鋁在空氣中能表現(xiàn)出良好的抗腐蝕性，他的解釋是_______。答案（1）鋁箔熔化，失去了光澤，熔化的鋁并不滴落，好像有一層膜兜著成鋁表面氧化膜的Al2O3熔點高，包在鋁的外面，使液態(tài)鋁不滴落（2）除去氧化膜的鋁在空氣中又很快地生成一層新的Al2O3保護膜（3）將鋁粉撒到酒精燈火焰上（4）鋁易與空氣中的氧氣反應生成致密的氧化膜，阻止了內(nèi)部的鋁與空氣接觸，從而防止鋁進一步被氧化解析（1）在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動，觀察到的現(xiàn)象是鋁箔熔化，失去了光澤，熔化的鋁并不滴落，好像有一層膜兜著，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是構(gòu)成鋁表面氧化膜的Al2O3熔點高，包在鋁的外面，使液態(tài)鋁不滴落，故答案為：鋁箔熔化，失去了光澤，熔化的鋁并不滴落，好像有一層膜兜著；成鋁表面氧化膜的Al2O3熔點高，包在鋁的外面，使液態(tài)鋁不滴落；（2）除去表面的保護膜，再用坩堝鉗夾持在酒精燈上加熱至熔化，結(jié)果觀察到的現(xiàn)象與甲仍相同，其原因是除去氧化膜的鋁在空氣中又很快地生成一層新的Al2O3保護膜，故答案為：除去氧化膜的鋁在空氣中又很快地生成一層新的Al2O3保護膜；（3）將鋁粉撒到酒精燈火焰上(增大鋁與空氣的接觸面積)可觀察到鋁在空氣中燃燒，故答案為：將鋁粉撒到酒精燈火焰上；（4）鋁在空氣中能表現(xiàn)出良好的抗腐蝕性，是因鋁易與空氣中的氧氣反應生成致密的氧化膜，阻止了內(nèi)部的鋁與空氣接觸，從而防止鋁進一步被氧化。B篇綜合提升訓練1．經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，含有95%的鋁和5%的鎵、銦及錫組成的新型合金與水能快速反應制得氫氣，整個反應中只消耗鋁，而反應生成的Al2O3可回收再利用，這樣不僅降低了制氫氣的成本，而且方便快捷，這一發(fā)現(xiàn)將燃氫汽車的研發(fā)推向新的里程碑。下列有關說法不正確的是()A．此合金一定比純鋁柔軟B．鋁作為還原劑，有資源豐富的優(yōu)勢C．合金與水反應的總反應式為2Al＋3H2O=Al2O3＋3H2↑D．合金中的鎵、銦及錫對鋁與水的反應可能起催化作用答案A解析合金的硬度一般比組成合金的各材料的硬度大，A錯誤；鋁是地殼中含量最高的金屬元素，B正確；由題中信息和純鋁在常溫下與水不反應知C、D正確。2．化學在生產(chǎn)和日常生活中有重要的應用．下列說法不正確的是()A．目前我國流通的硬幣是由合金材料制造的B．生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次增加C．燃放的五彩煙花是利用了某些金屬元素的焰色試驗D．鋁比鐵活潑，但在空氣中鋁制品比鐵制品耐腐蝕答案B解析A．目前我國流通的硬幣一般是在鐵表面鍍鎳，為合金材料，故A正確；B．生鐵含碳量高，易脆，普通鋼含碳量在0.06%～0.38%范圍，不銹鋼含碳量在0.03%左右，故B錯誤；C．燃放煙花產(chǎn)生不同的顏色是利用了不同金屬的焰色試驗不同，故C正確；D．空氣中，鋁表面易形成一層致密的氧化膜，而不易被腐蝕，故D正確；故選B。3．碲鋅鎘(Te-Zn-Cd)晶體可以用于制造紅外探測器的基礎材料，下列有關敘述中不正確的是()A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例形成的化合物B．它易導電、導熱，具有延展性C．它的熔沸點比Zn的低D．它的硬度和強度比Cd的大答案A解析碲鋅鎘晶體是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金屬特性的合金，合金是混合物，一般合金具有比成分金屬低的熔沸點、高的硬度和強度。4．下列有關純鐵的描述正確的是（）A．熔點比生鐵的低B．與相同濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率比生鐵的快C．在潮濕空氣中比生鐵容易被腐蝕D．在冷的濃硫酸中可鈍化答案D解析A項、生鐵是鐵與碳的合金，由于合金的熔點低于組成成分中任一物質(zhì)的熔點，故A錯誤；B項、生鐵與鹽酸反應時，鐵、碳在鹽酸中形成無數(shù)微小的原電池，使反應速率比純鐵要快，故B錯誤；C項、生鐵在潮濕空氣中，F(xiàn)e、C形成原電池發(fā)生吸氧腐蝕，腐蝕速率遠比純鐵要快，故C錯誤；D項、金屬鐵、鋁在常溫下皆在濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生鈍化，故D正確；故選D。【點睛】該題是中等難度的試題，試題貼近高考，綜合性強，注重考查學生分析問題、解決問題的能力，有助于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力。5．易拉罐的主要成分為鋁合金，其中以鋁鐵合金和鋁鎂合金最為常見。為確定鋁合金中金屬的成分，現(xiàn)取幾小塊易拉罐碎片進行下列實驗，其中實驗方案、現(xiàn)象與結(jié)論均正確的是選項實驗方案現(xiàn)象與結(jié)論A加入鹽酸產(chǎn)生無色氣體，含鋁、鐵、鎂三種金屬B加入NaOH溶液有無色氣體產(chǎn)生，含有鎂、鋁兩種金屬C加入鹽酸后，向所得溶液中再加入少量NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，一定只含有鎂D用鹽酸溶解并放置一會兒后，加入KSCN溶液溶液呈血紅色，含有鐵答案D解析A．因鋁、鐵、鎂都能和鹽酸反應產(chǎn)生氣體，故不能確定含有鋁、鐵、鎂三種金屬，A項錯誤；B．鋁、鐵鎂中只有鋁可與溶液反應生成無色氣體，不能證明含有，B項錯誤；C．加入鹽酸后，向所得溶液中再加入少量溶液產(chǎn)生白色沉淀，則合金中可能含有鎂，也可能含有鋁，C項錯誤；D．鐵單質(zhì)與鹽酸反應生成亞鐵離子，在空氣中放置一會兒，亞鐵離子易被氧化為鐵離子，在溶液中滴加溶液，溶液呈血紅色，D項正確；綜上所述，答案為D。6．某溶液與Al反應能放出H2，下列離子在該溶液中一定能大量共存的是A．、Fe2+、Cl-、 B．Na+、K+、Cl-、C．Mg2+、H+、Cl-、 D．K+、Ca2+、、Cl-答案B解析某溶液與Al反應能放出H2，說明該溶液中含大量氫離子或氫氧根離子，據(jù)此根據(jù)離子反應的條件分析離子共存問題。根據(jù)上述分析可知，A．、Fe2+在堿性條件下會與氫氧根離子發(fā)生離子反應，不能大量共存，A不符合題意；B．該組離子在酸性和堿性條件下均不發(fā)生反應，能大量共存，B符合題意；C．Mg2+、H+在堿性條件下會與氫氧根離子發(fā)生離子反應，不能大量共存，C不符合題意；D．在酸性或堿性條件下均能發(fā)生離子反應，不能大量共存，D不符合題意；故選B。7．A是一種紅棕色金屬氧化物，B、D是金屬單質(zhì)，J是一種難溶于水的白色化合物，受熱后容易發(fā)生分解。(1)寫出下列物質(zhì)的化學式：A_______、E_______、J_______、G_______。(2)按要求寫方程式：①A＋B→C＋D的化學方程式：_______；②F→G的化學方程式：_______；③C→I的離子方程式：_______；④B與過量NaOH溶液反應的離子方程式：_______；⑤向E溶液中通入Cl2的離子方程式：_______答案Fe2O3FeCl2Al(OH)3Fe(OH)32Al+Fe2O32Fe+Al2O34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Al2O3+2OH-=2+H2O2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-解析是一種紅棕色金屬氧化物，所以是三氧化二鐵，和金屬B在高溫下發(fā)生鋁熱反應，生成的C為鋁的氧化物，既能和酸反應又能和堿反應，白色沉淀在空氣中變成紅褐色沉淀，一定是氫氧化亞鐵和氫氧化鐵之間的轉(zhuǎn)換，所以G是氫氧化鐵，F(xiàn)是氫氧化亞鐵，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)可推斷得，E是氯化亞鐵，D是金屬鐵，J是一種難溶于水的白色化合物為氫氧化鋁，則金屬B是鋁，H是氯化鋁，I是偏鋁酸鈉，E在酸性條件與雙氧水反應得K為氯化鐵，根據(jù)鐵及化合物以及鋁及化合物的有關性質(zhì)來回答。(1)由分析可知，A為Fe2O3，E為FeCl2，J為Al(OH)3，G為Fe(OH)3，故答案為：Fe2O3；FeCl2；Al(OH)3；Fe(OH)3；(2)①Fe2O3和鋁發(fā)生鋁熱反應生成Fe和Al2O3，方程式為：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；故答案為：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；②氫氧化亞鐵可以被氧氣氧化生成氫氧化鐵，方程式為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；③氧化鋁能夠和NaOH反應生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為：Al2O3+2OH-=2+H2O，故答案為：Al2O3+2OH-=2+H2O；④鋁與過量NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子方程式為：2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑，故答案為：2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑；⑤FeCl2可以被氯氣氧化成FeCl3，離子方程式為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。8．(1)在MgCl2溶液中滴加過量NaOH溶液，現(xiàn)象為___________；在AlCl3溶液中滴加過量NaOH溶液，現(xiàn)象為___________，寫出該現(xiàn)象的離子反應方程式___________。(2)鋁制易拉罐中充滿CO2，然后往易拉罐中充入足量的濃NaOH溶液，立即用膠布封嚴罐口，一會兒聽到罐內(nèi)發(fā)出“咔、咔”的響聲，且易拉罐變癟；再過一會兒易拉罐又恢復原樣，請根據(jù)現(xiàn)象填空。①易拉罐變癟是因為___________，寫出反應的化學方程式___________；②易拉罐恢復原樣原因是___________，寫出反應的化學方程式___________；(3)有A、B、C三瓶失去標簽的無色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4.將它們分別與H2SO4作用，A產(chǎn)生白色沉淀，B產(chǎn)生無色氣體，C中無明顯現(xiàn)象。則A是___________，B是___________，C是___________。答案