2020-2021学年高一化学期末复习 第三章 第二节 金属材料（人教版2019必修第一册）（原卷版）

第三章铁金属材料

第二节金属材料

一、合金

（1）并非所有金属都能形成合金，

因为两种金属必须熔合在一起才能形成合金0

（2）合金拥有各成分的共性，

各成分的含量也会影响合金的性质。

（3）形成合金的各成分熔点相近，

即一种成分的沸点不能低于另一种成分的熔点。

（4）合金的两个特点：合金的熔点一般

比成分金属低，硬度比成分金属大。

对点练习1

（2020•大安市第一中学校高一月考）2020年11月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运

载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器，开启我国首次地外天体采样返回之旅。“嫦娥五号”中使用了大量合金。下

列有关金属或合金的说法中不氐硬的是（）

A.生铁属于合金

B.一般合金的熔点比各成分金属的低

C.合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同

D.改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金

二、合金的性能与特点

（1）合金比成分金属具有许多优良的

物理的（强度大、硬度大）、

化学的（耐腐蚀）和

机械的（易加工——熔点一般比成分金属都低）性能。

（2）合金中的成分金属仍具有各成分金属的化学性质。

对点练习2

（2020•浙江高一月考）下列关于合金的说法不正确的是（）

A.合金中至少含有两种金属元素

B.多数合金的熔点比各成分金属的熔点低

C.硬铝（一种铝合金）是制造飞机和宇宙飞船的理想材料

D.储氢合金是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氨化物的材料

对点练习3

(2020•宁波市北仑中学高一期中)关于合金的叙述：①多数合金比成分金属熔点低，硬度大：②合金中的元素以化合

物的形式存在；③合金中一定含金属；④合金一定是混合物。其中正确的是

A.①②③④B.①③④C.②③④D.③④

三、铁与钢

(1)含碳量是生铁和钢区别的主要标志。

(2)碳素钢又称普通钢，含碳量越低，钢的韧性越大；

含碳量越大，钢的硬度越大。

对点练习4

铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是()

A.纯铁和铁合金都能导电、传热

B.纯铁的熔点低于铁合金

C.纯铁的硬度和强度都高于铁合金

D.纯铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应

四、金属的燃烧

(1)活泼金属钠在常温下即被氧化，加热或点燃所得的产物为Na2O2«

(2)较活泼金属镁在空气中加热能剧烈燃烧，而铝则不能燃烧。

(3)较活泼金属铁在纯氧气中能剧烈燃烧，在潮湿的空气中易形成铁锈。

(4)不活泼的金属(如金、伯等)一般不与氧气反应。

对点练习5

在一定条件下，钠与。2反应可生成1.5g固体，若将相同质量的钠与80mL0.5moi/L的盐酸反应，钠恰好完全转化为

NaCh则C5g固体的成分可能是()

A.Na2OB.Na2O2C.Na2ONa2O2D.Na2O2NaO2

五、铝与酸和强碱反应的一般规律

(1)金属铝无论是与酸还是与强碱反应，铝与氢气的关系式均为

2Al〜3H2],利用此式可以很方便地进行有关计算。

(2)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应时，

若产生的氢气的体积比为1:3<VHCI(H2)：VNaOH(H2)<l：1,

则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足，

铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠溶液过量。

对点练习6

(2020.平罗中学高一月考)铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相

等时，消耗的铝物质的量之比为()

A.3:1B.2:1C,1:1D.1:3

六、两性物质误区

中学化学涉及的两性物质有：A12O3——两性氧化物、A1(OH)3——两性氢氧化物和氨基酸，但某些物质，如A1、

NaHCCh、(NHQ2CO3、NH4HCO3等，也既能与强酸反应，又能与强碱反应，但不是两性物质。

对点练习7

(2020•汪清县汪清第六中学高三月考)下列物质中，既能与强酸反应，又能与强碱反应的是()

①Na2cCh®A1③AI2O3®A1(OH)3⑤NaHCCh

A.②③④B.②③④⑤C.①③④⑤D.①②③④⑤

七、根据化学方程式计算的注意事项

(1)化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系，

因此不纯物质必须换算成纯物质再进行计算。

(2)如果是离子反应，可以根据离子方程式进行计算。

如果是氧化还原反应，也可以利用电子转移的关系进行有关计算。

(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。

对点练习8

把3.9gNa2O2放入100mL水中，充分反应后，计算：

(1)生成。2的体积(标准状况)；

(2)反应后所得NaOH的物质的量浓度(反应前后溶液体积变化忽略不计).

八、“摩尔电子质量''或”平均摩尔电子质量”的应用

(1)摩尔电子质量：某物质在反应中转移1mol电子时该物质的质量，如Mg的摩尔电子质量为12g.moilA1的摩

尔电子质量为9g-moP'o

(2)平均摩尔电子质量：两种或两种以上物质的混合物在反应中转移1mol电子时混合物的质量，如2g金属混合物

与酸反应生成2.24LHX标准状况)，则平均摩尔电子质量为烹烹由=10gmo「i。则混合物中金属的摩尔电子质量有

V.1moixN

的小于10g・moL,有的大于10g・mo「。

对点练习9

将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2sCh反应，生成H?2.8L（标准状况），原混合物质量可能是（）

A.2gB.4gC.10gD.12g

九、“差量法”在化学计算中的应用

根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓“理论差量”，如反应前后的质量、物质的量、气体体

积等。该差量的大小与反应物质的有关量成正比。

如把一铁棒插入CuSO4溶液后，过一段时间取出，铁棒的质量增加了4g,

据此可求参加反应的Fe的质量。

Fe+CuSO4^=FeSO4+Cu△〃？

566464-56=8-

理论差量皿Fe）4g一

实际差量反=工,

决阿岑至皿Fe）4g'

所以〃?（Fe）=28go

对点练习10

取标况下11.2LC2H4在氧气中完全燃烧，120℃时将气体产物作如下处理，回答有关问题：

（1）若将气体先通过浓硫酸再通过碱石灰，碱石灰将增重go

（2）若将气体直接通过碱石灰，则碱石灰将增重______go

（3）若将气体通过足量过氧化钠，则过氧化钠将增重g.，

本节跟踪练习

1.（2020•肇庆市第一中学高一月考）2020年11月10日8时12分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功

坐底。“奋斗者”号研制及海试的成功，标志着我国具有了进入世界海洋最深处开展科学探索的能力，体现了我国在海

洋高技术领域的综合实力。其中，“奋斗者”号使用了钛合金材料。有关合金的说法中正确的是（）

A.钛合金是一种新型金属单质

B.在合金中加入稀土金属，对改善合金的性能无太大影响

C.钛合金熔点比成分金属低，但硬度大

D.钛合金的化学性质与钛单质相同

2.（2020•大安市第一中学校高一月考）某合金含有两种金属，现在取该合金12g与足量的稀硫酸充分反应产生标准状

况下4.48L氢气，则该合金中的两种金属元素是（）

A.MgAlB.Al和FeC.Zn和CuD.Fe和Zn

3.（2020.乾安县第七中学高一月考）50g镁、锌、铝的混合物与适量的稀硫酸反应，得三种盐的混合溶液，然后加热、

蒸发、结晶得三种盐的晶体共（不含结晶水）218g,则反应中生成H2的物质的量为（）

A.1.75molB.Imol

C.1.5molD.0.75mol

4.（2020•灵璧县第一中学高一月考）将物质的量均为0.3mol的钠、镁、铝分别放入100mLim。1•的盐酸中，相同

条件下产生气体的体积比是（）

A.1：2：3B.6：3：2C.3：1：1D.1：1：1

5.（2019•上海市奉贤区奉城高级中学高二期末）铝合金因具有坚固、轻巧、美观、易于加工等优点而成为多数现代家

庭封闭阳台时的首选材料，这与铝合金的下列物理性质无关的是（）

A.不易生锈B.较大的硬度

C.良好的导电性D.密度小

6.（2020・山西吕梁市•高三期中）金属材料在日常生活中应用广泛，下列描述不正确的是（）

A.日常生活中的18K金中金的含量接近100%

B.随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降

C.铝合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材

D.钾钠合金的熔点很低

7.（2020•全国高一课时练习）将agFe2。,、A12O3,样品溶解在过量的1（）（）mL0.05moi-匚1的盐酸中，然后向其

中加入NaOH溶液使Fe"、A产刚好完全沉淀，消耗NaOH溶液100mL,则NaOH溶液的浓度为（）

A.0.01molL-'B.0.2mol-L-'C.（）.05mol-L-1D.无法计算

8.（2020.山西迎泽区.太原五中高一月考）下列转化关系中，含有不能通过一步反应实现的是（）

A.CaO—Ca（OH）2fCaC12B.NaTNazCh—Na2cCh

C.NazCh—Na2co3TNaHCC>3D.Al-ALO3TAi（OH）3

9.（2020•吉林南关区•长春市实验中学高一期中）高铁酸钠（NazFeCU）是一种高效的饮用水处理剂，可由下列方法制得:

2Fe（OH）3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H20。关于该反应说法正确的是（）

A.Fe（0H）3中铁元素化合价为+3,只有氧化性

B.NazFeO」具有强氧化性，能消毒杀菌

C.反应中NaClO是氧化剂，NaCl是氧化产物

D.生成5moiH2O,转移了3moi电子

10.（2020.湖南高三月考）硫酸亚铁筏隔绝空气加热到500℃发生的反应为：

2（NH4）,Fe（SO4）2500℃Fe,Q.+2NH,T+N2fMXT+5H2O,下列说法错误的是（）

A.该反应的氧化产物为Fe2。,和N?

B.X是SO2

C.每生成ImolN?转移的电子的物质的量为8moi

D.分别氧化铁元素、氮元素所需的硫酸根离子的物质的量之比为1：1

11.(2020•长葛市第一高级中学高一期中)某中学有甲、乙两个探究性学习小组，他们拟用一定质量的纯铝片与足量稀

硫酸的反应测定通常状况(约20℃,lOlkPa)下气体摩尔体积的方法.

(1)甲组同学拟选用下列实验装置完成实验(如图)：

①该组同学必须选用的装置的连接顺序是A接接接(填接口字母，可不填满.)

②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶.请你帮

助分析原因

③实验结束时，该组同学应怎样测量实验中生成氢气的体积？

(2)乙组同学仔细分析甲组同学的实验装置后，认为：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氨气，也会将瓶内空气排出，

使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小.于是他们设计

了如图所示的实验装置.装置中导管a的作用是

12.(2020•全国高一单元测试)铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料研究性学习小组的同学，为测定某

铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白：

［方案一］

［实验方案］将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。

(1)实验中发生反应的离子方程式是一。

［实验步骤］

(2)称取10.8g铝镁合金粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为4.0mol-L"NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶

液的体积VN_mLo

(3)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得铝的质量分数将(填“偏高”、“偏低”或“无影响”

［方案二］

［实验方案］将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体的体积。

［实验步骤］

（4）同学们拟选用下列实验装置完成实验:

你认为最简易的装置其连接顺序是人接（一）,（—）接（一）,（—）接（—）（填接口字母，注意：可不填满）―«

（5）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会

将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏

小。于是他们设计了如图所示的实验装置。

稀硫酸

①装置中导管a的作用是。

②为了较准确测量氢气的体积，在读反应前后量气管中液面的读数求其差值的过程中，除视线平视外还应注意

（填字母编号）。

A.冷却至室温

B.等待片刻，待乙管中液面不再上升时读数

C.读数时应移动右侧量气管，使两端液面相平

D.读数时不一定使两端液面相平

③若实验用铝镁合金的质量为5.1g,测得氢气体积为5.6L（标准状况），则合金中铝的质量分数为一（保留两位有效数

字）。

13.（2020•四川省中学高一期中）不用火不用电，只需拆开发热包倒入凉水，就能享用美食的自热食品，受到

消费者的追捧。

［查阅资料］

I.发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粉。

II.铝和强碱溶液反应生成氢气。

探究一：发热包的发热原理

（1）小明买了一盒自热米饭，取出发热包加入凉水，发生剧烈反应，迅速放出大量的热，写出产生该现象的主要化学反

应方程式:同时发热包内固体物质变硬、结块，依据观察到的实验现象，小明猜想发热包内的物质

可能发生多个化学反应，写出其中一个反应的化学方程式。

（2）发热包上的安全警示图标有“禁止明火”，其原因可能是使用过程中

（3）小明向使用后的发热包中加入稀盐酸，并对产生的气体展开进一步探究。

a.H2；b.c.CO2和H2的混合气体。

［实验设计］小明同学设计下图实验装置，对气体成分进行探究。

［实验验证］甲装置中的实验现象是。丁装置中黑色的粉末逐渐变为红色，试管口有水珠产生,

证明猜想c正确。若甲、乙装置交换位置,.（填“能”或不能”）确定气体中含有CCh,理由是

［总结与反思］通过以上探究，小明做出如下反思：

a.发热包应密封防潮保存

b.能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料

c.使用后的发热包应包好按照垃圾分类投放

你认为其中正确的是o

14.（2018•黑龙江哈尔滨市第六中学校高一月考）将mgALCh和FezCh的混合物溶于100mL盐酸中，然后逐滴加入

Imol/LNaOH溶液，其结果如图所示：

（2）盐酸的物质的量浓度是；

⑶若，“g混合物中AI2O3和FezO3按不同比例进行上述实验（其他条件不变），则V2的值会不会改变（填"会”

或“不会”），（匕一S）的取值范围是。

15.（2020•福建南安市•高一期中）液体化合物N2H「常用做火箭燃料。16gN2H4在一定量的。2中恰好完全燃烧，

反应方程式为N2H4+O2=N2+2H2O,则：

（1）反应前需要标准状况下