高中化学同步必修第一册：金属材料（精讲）（原卷版）

3.2金属材料

思维导图

由两种或两种以上的金艮与金层或非金属嬉合而成的具有金属特性的物质

硬度_合金的硬度一般红成分金属

4点］合金朝I点多依奸成分金『

一机植赢一机械强度一般比成分冢高

熟铁（生铁）含碳量低于0.03M

生钛铜含碳量0.03%2t

生铁含碳021-4.3%

含碱量低于0.31

低硬钢彳《性好、舞曜曲.但硬度低，用诺制备御播、钢丝或策管等

tt

合含球量为0.3U-0.6%

金t申曝制（强度高,韧性及加工性好,用于到造钢执、车轮和建材等

铜

广・二~

含碳甘总于0.6詈

硬而殖,热处理后翼性好,用于创作器楂、弹簧和刀具等

合

钢碳索钢含碱量越低，铜的加罐好；含碳*越高，钢的硬度值大

金1

又名特种钢.是在碳珈里也看得加入种或几和合金元素，使钢

的组织结构发生变化,从而使铜具有各料特殊件能.如凫度、硬度

合金俏大.可却性、M性好.耐磨耐圈使雪

利用其导电性，制由电纹、电器兀件等

一利用太触还明性,冶炼值点高的京岸接钢轨等

铝

硬硬是在在中申加了一定比比的、％、・、密密小.

合CunSi.

金-高,具有较强抗牖M能力,是是塞飞机和宇宙飞船的理想材料

铝合金可可建筑外墙堵料及店屋的nn,可制制汽车车轮骨骨和用

机构件，还可用TM造电子元件等

一类能够大量吸收式气.并与京，结合成金属国化物的材制.如Ti

Fe合金、L«-Ni合金,为氢气作为能豫的实际应用起到重要的推

储氢合金访作用

新

型世合金、耐热合金和彩状记忆合金等看型合金广茯应用于航空航

合其他篇型合金天、生物工程和螃碎等领场

金

用途广泛的稀士金属冶金、石仙化工、材料邛二隹羽及农业领域、现代科技飨域

1

侵白色轻金M,后金属光注.具用良好的导热性、导电性和量区

物理性后tt.可拉成丝、压成片、打成块

在宝气中其表面仝影成一层效甯的轧化餐.

这层辄化膜薄膜能够胤11内部金属的维续氧化

与非4AF3Q：—2AfcOj

属

金铝在氧气中点速能发V剧烈的想修.发出胃串的白光.

应

反放出大量的热

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化

与S8U5成2A1+6万-JAJ^^tfcT

n学

肪与测饭应JAlTNaOH»2HX)-----JNaAlO：+3H；f

给热反应

铝

及

物并性质离嬉点.离涛点.高硬度,不涔于水的白色固体

化

用途煤铝用料、制作耐火材料

合

物两件乳化桃既可以与酸反应.又可以与H反应.生成这和水的氧化物.

氧化铝

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与强敌反应A1XJ(-6H-^=2A1*3HX>

化学ft质

与强械应AW>J-2OH=2AIO；-ttO

物旌性防不常于水的白色咬状固体.具有敏用性

两性痴还一既噌与隙反应生艇H0水.又彘与械应生成又和水的反氧化格.

与强酸反应AXOHb+3in^AlA+3FfcO

化学性脑与强H反应AXOH).-OH-AJO>JHO

fi£tt2AMOH),=AhO»+3HXJ

彳NHkUJN、罐染剂和净水剂，轴疗声酸，可作为制造直轴、耐

用途火材将、防水织物的璇相

A1A、Al(OH)环语与叫•玲()等弱减反应,也不诙与％W等很弱的酸反应.

2

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3

（1）写出相关反应化学方程式

r___11（2）找出相关物廉的化学it篁数

T基本步基卜（外对应计量it揖出喇I质的物展的r

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计量数之比-物质的量之由气体体积之比粒子数目之比

计量关系

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4

常见考点

铁合金

考点一台金将合金

I新理合金

铝单渍

考点二1S及其化合物铝的氧化物

金属材料,—

铝的双氧化物

考点三铝三角图像分析

考点四相俄的■在计舞中的运用

考点一合金

【例1-1]（2022•江苏•无锡市教育科学研究院高一期末）下列关于合金的叙述正确的是

A.铝合金硬度比纯铝小

B.生铁是铁碳合金，钢是纯净的铁单质

C.硬铝密度小、强度高，常用于制造飞机外壳

D.不锈钢和钢都是铁合金，性质完全相同

【例1-2].储氢合金是一种新型合金。下列关于储氢合金的说法，错误的是

A.储氢合金是一类能大量吸收H＞并与H?结合成金属氢化物的材料

B.储氢合金吸收H?的过程属于物理变化

C.储氢合金NaAlH,中氢元素的化合价为一1

D.具有实用价值的储氢合金在室温下吸、放氢的速率快

【一隅三反】

1.（2022•广西桂林・高一期末）下列物质不属于合金的是

A.不锈钢B.硬铝C.黄铜D.水银

2.下列关于新型合金材料说法不正确的是

A.锢镁合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料

B.钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼

5

C.生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量比钢的含碳量高

D.合金的熔点比其成分金属的熔点高

3.(2022.黑龙江.佳木斯一中高一期末)2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行，其中短道速滑项目队员

所穿的速滑冰刀采用合金材料一不锈钢制成。

下列关于合金的叙述，错误的是

A.通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大

B.不锈钢中添加银(Ni)和铭(Cr)等元素，因此不含非金属元素

C.储氢合金属于新型合金，可用于以氢气为燃料的汽车

D.硬铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳

考点二铝及其化合物

【例2-1](2022.广西桂林.高一期末)A1分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应，产生的H?在相同状态下体

积相等时，消耗A1的质量比为

A.1：1B.1：2C.1：3D.3：1

【例2-2】(2021•河北•邢台一中高一阶段练习)下列关于A1及其化合物叙述错误的是

A.铝既能与硫酸溶液反应，又能与烧碱溶液反应

B.A1(OH)3是难溶于水的白色胶状物质

C.A1(OH)3是两性氢氧化物，既能溶于酸，又能溶于碱

D.A1(OH)3加热分解生成AI2O3,但A12O3不能与水反应生成AI(OH)3

【一隅三反】

1.下列关于铝及其化合物的说法中不正确的是

A.明研可以用作净水剂和消毒剂B.铝可用作包装材料和建筑材料

C.氢氧化铝可与盐酸发生中和反应D.硬铝是制造宇宙飞船和飞机的理想材料

6

2.(2022.江苏宿迁.高一期末)金属铁和铝以及其相关制品在生活和生产中随处可见，用途十分广泛，如在

电子、汽车、工业等领域也有各种各样的用途。工业上常利用铝热反应原理来焊接钢轨，化学方程式为：

2Al+Fe2O3—2Fe+Al2O3。下列关于铝及其化合物说法正确的是

A.铝在常温下不能与氧气发生反应

B.铝制品有致密的氧化膜，可长时间盛放酸性或碱性食物

C.将氢氧化铝在高温下灼烧，即可得到氧化铝

D.等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，放出H2的物质的量之比为3：1

3.最高价氧化对应的水化物既能和盐酸反应又能与氢氧化钠反应

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

4.将O.lmol镁和铝的混合物溶于100mL2moiI"硫酸中，然后滴加ImolLNaOH溶液。回答下列问题：

(1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量随加入NaOH溶液体积的变化如图所示。

①有关反应的离子方程式为一o

②当Vi=160时，金属粉末中n(Mg)=____mol,V2=—。

(2)若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2+、AF+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积为一。

(3)若混合物仍为O.lmol,其中镁粉的物质的量分数为a,用100mL2moi硫酸溶解此混合物后，再加入

450mLimoLUNaOH溶液，所得沉淀中无A1(OH)3,写出满足此条件的a的取值范围：。

考点三铝三角的图像分析

【例3】下列有关A1(OH)3的图像不正确的是

A.向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液

7

n[Al(OH)3]/mol

B.向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝

【一隅三反】

1.下列图像与选项对应的是

A.氯化铝中滴加氢氧化钠溶液

B.氢氧化铝溶液中滴加硝酸钠

NaNO“aq)体和mL

AHOHhlfift/g

C.氯化铝中滴加氨水

8

AKOHhViWg

D.氢氧化铝溶液中通入CO2

2.下列实验结果与图像不相符的是

A.向含有盐酸、氯化镁和氯化铝的溶液中逐渐加入氢氧化钠溶液直至过量

B.向澄清石灰水中通入二氧化碳气体直至过量

C.向氯化铝的溶液中逐渐加入氢氧化钠溶液直至过量

D.向氯化铝的溶液中逐渐加入氨水直至过量

3.下列实验与对应示意图的关系正确的是

A.偏铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸至过量

B.氯化铝溶液中逐滴滴入氨水至过量

C.明研溶液中逐滴加入氢氧化钢至过量

D.澄清石灰水缓慢通入二氧化碳至过量

4.向NaOH、Na2co3、NaAlCh溶液中（假设各1mol）,逐滴加入HC1溶液，产生沉淀的物质的量随HC1溶

液体积变化的图象如下:

()IIIKI)

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分析图象的变化情况，写出各阶段的离子方程式：

(1)OA：o

(2)AB：„

(3)BC：o

(4)CD：„

考点四物质的量在计算中的运用

【例4-1](2022•福建福州•高一期末)向10mL浓度均为2moi/L的硝酸与硫酸的混合溶液中加入过量的铜,

充分反应后，设溶液体积仍为10mL,产生的气体在标准状况下的体积是

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

【例4-2],在加热的条件下，用MnO2与100mL物质的量浓度为12mol/L的浓盐酸反应,制得氯气2.24L(标

A

准状况)。(已知MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2T+2H2O)

(1)需要消耗MnCh的质量是多少？

(2)被氧化的HC1的物