高中化學同步必修第一冊：金屬材料（精講）（原卷版）

3.2金屬材料

思維導圖

由兩種或兩種以上的金艮與金層或非金屬嬉合而成的具有金屬特性的物質(zhì)

硬度_合金的硬度一般紅成分金屬

4點］合金朝I點多依奸成分金『

一機植贏一機械強度一般比成分冢高

熟鐵（生鐵）含碳量低于0.03M

生鈦銅含碳量0.03%2t

生鐵含碳021-4.3%

含堿量低于0.31

低硬鋼彳《性好、舞曜曲.但硬度低，用諾制備御播、鋼絲或策管等

tt

合含球量為0.3U-0.6%

金t申曝制（強度高,韌性及加工性好,用于到造鋼執(zhí)、車輪和建材等

銅

廣?二~

含碳甘總于0.6詈

硬而殖,熱處理后翼性好,用于創(chuàng)作器楂、彈簧和刀具等

合

鋼碳索鋼含堿量越低，銅的加罐好；含碳*越高，鋼的硬度值大

金1

又名特種鋼.是在碳珈里也看得加入種或幾和合金元素，使鋼

的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而使銅具有各料特殊件能.如鳧度、硬度

合金俏大.可卻性、M性好.耐磨耐圈使雪

利用其導電性，制由電紋、電器兀件等

一利用太觸還明性,冶煉值點高的京岸接鋼軌等

鋁

硬硬是在在中申加了一定比比的、％、?、密密小.

合CunSi.

金-高,具有較強抗牖M能力,是是塞飛機和宇宙飛船的理想材料

鋁合金可可建筑外墻堵料及店屋的nn,可制制汽車車輪骨骨和用

機構(gòu)件，還可用TM造電子元件等

一類能夠大量吸收式氣.并與京，結(jié)合成金屬國化物的材制.如Ti

Fe合金、L?-Ni合金,為氫氣作為能豫的實際應用起到重要的推

儲氫合金訪作用

新

型世合金、耐熱合金和彩狀記憶合金等看型合金廣茯應用于航空航

合其他篇型合金天、生物工程和螃碎等領場

金

用途廣泛的稀士金屬冶金、石仙化工、材料邛二隹羽及農(nóng)業(yè)領域、現(xiàn)代科技饗域

1

侵白色輕金M,后金屬光注.具用良好的導熱性、導電性和量區(qū)

物理性后tt.可拉成絲、壓成片、打成塊

在寶氣中其表面仝影成一層效甯的軋化餐.

這層輒化膜薄膜能夠胤11內(nèi)部金屬的維續(xù)氧化

與非4AF3Q：—2AfcOj

屬

金鋁在氧氣中點速能發(fā)V劇烈的想修.發(fā)出胃串的白光.

應

反放出大量的熱

△

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2Al-3Cb—^AlCl?2AF3S=Al'Sj

化

與S8U5成2A1+6萬-JAJ^^tfcT

n學

肪與測飯應JAlTNaOH?2HX)-----JNaAlO：+3H；f

給熱反應

鋁

及

物并性質(zhì)離嬉點.離濤點.高硬度,不涔于水的白色固體

化

用途煤鋁用料、制作耐火材料

合

物兩件乳化桃既可以與酸反應.又可以與H反應.生成這和水的氧化物.

氧化鋁

>

與強敵反應A1XJ(-6H-^=2A1*3HX>

化學ft質(zhì)

與強械應AW>J-2OH=2AIO；-ttO

物旌性防不常于水的白色咬狀固體.具有敏用性

兩性癡還一既噌與隙反應生艇H0水.又彘與械應生成又和水的反氧化格.

與強酸反應AXOHb+3in^AlA+3FfcO

化學性腦與強H反應AXOH).-OH-AJO>JHO

fi￡tt2AMOH),=AhO?+3HXJ

彳NHkUJN、罐染劑和凈水劑，軸療聲酸，可作為制造直軸、耐

用途火材將、防水織物的璇相

A1A、Al(OH)環(huán)語與叫?玲()等弱減反應,也不詼與％W等很弱的酸反應.

2

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3

（1）寫出相關反應化學方程式

r___11（2）找出相關物廉的化學it篁數(shù)

T基本步基卜（外對應計量it揖出喇I質(zhì)的物展的r

⑷麗網(wǎng)丁

計量數(shù)之比-物質(zhì)的量之由氣體體積之比粒子數(shù)目之比

計量關系

質(zhì)

物

量

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化

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關系式法

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列出比例式rl出質(zhì)的量之比=化學計量敷之匕

氽依

----------[/（數(shù)之比=化學計篁數(shù)之比

4

常見考點

鐵合金

考點一臺金將合金

I新理合金

鋁單漬

考點二1S及其化合物鋁的氧化物

金屬材料,—

鋁的雙氧化物

考點三鋁三角圖像分析

考點四相俄的■在計舞中的運用

考點一合金

【例1-1]（2022?江蘇?無錫市教育科學研究院高一期末）下列關于合金的敘述正確的是

A.鋁合金硬度比純鋁小

B.生鐵是鐵碳合金，鋼是純凈的鐵單質(zhì)

C.硬鋁密度小、強度高，常用于制造飛機外殼

D.不銹鋼和鋼都是鐵合金，性質(zhì)完全相同

【例1-2].儲氫合金是一種新型合金。下列關于儲氫合金的說法，錯誤的是

A.儲氫合金是一類能大量吸收H＞并與H?結(jié)合成金屬氫化物的材料

B.儲氫合金吸收H?的過程屬于物理變化

C.儲氫合金NaAlH,中氫元素的化合價為一1

D.具有實用價值的儲氫合金在室溫下吸、放氫的速率快

【一隅三反】

1.（2022?廣西桂林?高一期末）下列物質(zhì)不屬于合金的是

A.不銹鋼B.硬鋁C.黃銅D.水銀

2.下列關于新型合金材料說法不正確的是

A.錮鎂合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可作儲氫材料

B.鈦合金生物相容性好，強度大，可作人造骨骼

5

C.生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金，生鐵的含碳量比鋼的含碳量高

D.合金的熔點比其成分金屬的熔點高

3.(2022.黑龍江.佳木斯一中高一期末)2022年世界冬奧會和冬殘奧會在北京舉行，其中短道速滑項目隊員

所穿的速滑冰刀采用合金材料一不銹鋼制成。

下列關于合金的敘述，錯誤的是

A.通過增加原子層之間的相對滑動難度，使合金的硬度變大

B.不銹鋼中添加銀(Ni)和銘(Cr)等元素，因此不含非金屬元素

C.儲氫合金屬于新型合金，可用于以氫氣為燃料的汽車

D.硬鋁具有強度高、密度小、抗腐蝕能力強等優(yōu)點，常用于制造飛機外殼

考點二鋁及其化合物

【例2-1](2022.廣西桂林.高一期末)A1分別與足量鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，產(chǎn)生的H?在相同狀態(tài)下體

積相等時，消耗A1的質(zhì)量比為

A.1：1B.1：2C.1：3D.3：1

【例2-2】(2021?河北?邢臺一中高一階段練習)下列關于A1及其化合物敘述錯誤的是

A.鋁既能與硫酸溶液反應，又能與燒堿溶液反應

B.A1(OH)3是難溶于水的白色膠狀物質(zhì)

C.A1(OH)3是兩性氫氧化物，既能溶于酸，又能溶于堿

D.A1(OH)3加熱分解生成AI2O3,但A12O3不能與水反應生成AI(OH)3

【一隅三反】

1.下列關于鋁及其化合物的說法中不正確的是

A.明研可以用作凈水劑和消毒劑B.鋁可用作包裝材料和建筑材料

C.氫氧化鋁可與鹽酸發(fā)生中和反應D.硬鋁是制造宇宙飛船和飛機的理想材料

6

2.(2022.江蘇宿遷.高一期末)金屬鐵和鋁以及其相關制品在生活和生產(chǎn)中隨處可見，用途十分廣泛，如在

電子、汽車、工業(yè)等領域也有各種各樣的用途。工業(yè)上常利用鋁熱反應原理來焊接鋼軌，化學方程式為：

2Al+Fe2O3—2Fe+Al2O3。下列關于鋁及其化合物說法正確的是

A.鋁在常溫下不能與氧氣發(fā)生反應

B.鋁制品有致密的氧化膜，可長時間盛放酸性或堿性食物

C.將氫氧化鋁在高溫下灼燒，即可得到氧化鋁

D.等質(zhì)量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，放出H2的物質(zhì)的量之比為3：1

3.最高價氧化對應的水化物既能和鹽酸反應又能與氫氧化鈉反應

A.Mg(OH)2B.H2SO4C.A1(OH)3D.KOH

4.將O.lmol鎂和鋁的混合物溶于100mL2moiI"硫酸中，然后滴加ImolLNaOH溶液?；卮鹣铝袉栴}：

(1)若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量隨加入NaOH溶液體積的變化如圖所示。

①有關反應的離子方程式為一o

②當Vi=160時，金屬粉末中n(Mg)=____mol,V2=—。

(2)若在滴加NaOH溶液的過程中，欲使Mg2+、AF+剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積為一。

(3)若混合物仍為O.lmol,其中鎂粉的物質(zhì)的量分數(shù)為a,用100mL2moi硫酸溶解此混合物后，再加入

450mLimoLUNaOH溶液，所得沉淀中無A1(OH)3,寫出滿足此條件的a的取值范圍：。

考點三鋁三角的圖像分析

【例3】下列有關A1(OH)3的圖像不正確的是

A.向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液

7

n[Al(OH)3]/mol

B.向氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁

【一隅三反】

1.下列圖像與選項對應的是

A.氯化鋁中滴加氫氧化鈉溶液

B.氫氧化鋁溶液中滴加硝酸鈉

NaNO“aq)體和mL

AHOHhlfift/g

C.氯化鋁中滴加氨水

8

AKOHhViWg

D.氫氧化鋁溶液中通入CO2

2.下列實驗結(jié)果與圖像不相符的是

A.向含有鹽酸、氯化鎂和氯化鋁的溶液中逐漸加入氫氧化鈉溶液直至過量

B.向澄清石灰水中通入二氧化碳氣體直至過量

C.向氯化鋁的溶液中逐漸加入氫氧化鈉溶液直至過量

D.向氯化鋁的溶液中逐漸加入氨水直至過量

3.下列實驗與對應示意圖的關系正確的是

A.偏鋁酸鈉溶液中逐滴加入鹽酸至過量

B.氯化鋁溶液中逐滴滴入氨水至過量

C.明研溶液中逐滴加入氫氧化鋼至過量

D.澄清石灰水緩慢通入二氧化碳至過量

4.向NaOH、Na2co3、NaAlCh溶液中（假設各1mol）,逐滴加入HC1溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量隨HC1溶

液體積變化的圖象如下:

()IIIKI)

9

分析圖象的變化情況，寫出各階段的離子方程式：

(1)OA：o

(2)AB：?

(3)BC：o

(4)CD：?

考點四物質(zhì)的量在計算中的運用

【例4-1](2022?福建福州?高一期末)向10mL濃度均為2moi/L的硝酸與硫酸的混合溶液中加入過量的銅,

充分反應后，設溶液體積仍為10mL,產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積是

A.0.448LB.0.224LC.0.336LD.0.672L

【例4-2],在加熱的條件下，用MnO2與100mL物質(zhì)的量濃度為12mol/L的濃鹽酸反應,制得氯氣2.24L(標

A

準狀況)。(已知MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2T+2H2O)

(1)需要消耗MnCh的質(zhì)量是多少？

(2)被氧化的HC1的物