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第二节 金属材料
第1课时 合金
基础巩固
1．下列物质中都不属于合金的是（ ）
①黄铁矿 ②生铁 ③碳素钢 ④不锈钢 ⑤硬铝 ⑥黄铜 ⑦水银 ⑧橡胶
A．①⑤⑥ B．②⑦⑧
C. ②③④⑤⑥ D. ①⑦⑧
【答案】D
【解析】
合金概念有三个特点：①一定是混合物；②合金中各成分都是以单质形式存在；③合金中至少有一种金
属。
①黄铁矿的主要成分是含铁的化合物，不是铁合金②生铁是含碳量大于2%的铁碳合金③碳素钢是碳含量
低于2%,并有少量硅、锰以及磷、硫等杂质的铁碳合金④不锈钢是含有碳、铬、镍等成分的铁合金
⑤硬铝是铝合金⑥黄铜是铜锌合金⑦水银是金属汞，为金属单质，不是合金⑧橡胶是有机合成材料，不
是合金。答案选D。
2．（2020·全国·高一课时练习）查阅以下有关焊锡(锡和铅)和武德合金(铅、铋、锡、镉)组成的合金熔点
数据，你能得出的结论是( )
纯金属 合金
铅 镉 铋 锡 焊锡合金 伍德合金
熔点 327 321 271 231 187 70
A．焊锡的熔点比锡和铅的熔点低
B．焊锡的熔点比锡和镉的熔点低
C．焊锡的熔点比锡和铋熔点低
D．焊锡的熔点比铅、镉、铋和锡的熔点都低
【答案】A
【解析】
合金的熔点比组成它的金属熔点要低，故焊锡(锡和铅)的熔点比锡和铅的熔点低。故答案选A。
3．（2021·全国·高一专题练习）铁是人类较早使用的金属之一、据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达
的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强
度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是
A．它们的组成元素是相同的
B．耐腐蚀的性能不同
C．都属于钢，物理性质相同
学科网（北京）股份有限公司D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同
【答案】B
【解析】
A．普碳钢主要成分是Fe、C，不锈钢则是由普碳钢与Cr、Ni、Mo等融合而成，因此二者组成元素是不同
的，A错误；
B．不锈钢抗腐蚀能力比普通钢强，B正确；
C．不锈钢和普通钢尽管都属于钢，但由于组成成分不同，物理及机械性能都存在较大的差异，C错误；
D．不锈钢中含有Ni、Cr、Mo等元素，使不锈钢的化学性质有别于普碳钢，D错误；
故合理选项是B。
4．（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
【答案】C
【解析】
A．合金的硬度比其任一组分都大，铝合金硬度比纯铝大，A错误；
B．生铁是铁碳合金，钢的含碳量比生铁低，也是铁碳合金，B错误；
C．硬铝密度小、强度高，常用于制造飞机外壳，C正确；
D．不锈钢和钢都是铁合金，但其内部结构和组分不同，性质不相同，D错误； 故选C。
5．我国自主研发的新一代动车组在京沪高铁上跑出过 公里的世界列车最高时速，这得益于全路铺
设的优质无缝平滑的超长钢轨。下列有关说法不正确的是
A. 制造钢轨的材料是钢，钢是用量最大的合金
B. 钢的熔点比铁的熔点高，而铁的用途更广泛
C. 我国在商代就开始使用铜合金
D. 铝合金的强度、硬度比组成合金各成分金属的大
【答案】
【解析】
A.目前世界上用量最大的合金是铁合金，即钢材，故A正确；
B.钢铁是用途最广泛的合金，比铁的用途更广泛，但它的熔点比铁的熔点要低，故B错误；
C.青铜器属于铜合金，我国人民在商代就制造出精美的青铜器，故C正确；
D.合金的强度、硬度一般比组成合金的各成分的大，故D正确；故选： 。
6．（2020·全国·高一单元测试）用作医疗器械和炊具等的不锈钢，是在炼钢时加入了( )
A．碳 硫 B．硅 锰 C．镍 铬 D．硅 铬
【答案】C
【解析】
在铁中加入铬和镍金属可以改变金属的内部结构，使其具有抗腐蚀性能，而铁中含有硅反而能促进铁的
学科网（北京）股份有限公司腐蚀，加入钨不能提高铁的抗腐蚀性，锰在炼钢过程中是良好的脱氧剂和脱硫剂，锰含量增高能减弱钢
的抗腐蚀能力，故选C。
7．（2021·天津·静海一中高一阶段练习）下列说法正确的是
A．我国在战国中期时开始使用铁制品
B．自然界中的铁元素只存在于化合物中
C．不锈钢是铁合金，只含金属元素
D．镧镍(La-Ni)合金能大量吸收H ，并与H 结合成金属氢化物，可作储氢材料
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【答案】D
【解析】
A．我国目前发现最早的人工冶铁制品是春秋初年秦国的铜柄铁剑，故A错误；
B．自然界中的陨铁中的Fe以单质的形式存在，故B错误；
C．不锈钢是铁的合金，含有碳、硅等非金属，铬、镍等金属，故C错误；
D．镧镍(La-Ni)合金能大量吸收H ，并与H 结合成金属氢化物，稍稍加热又会分解，将储存在其中的氢释
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放出来，可作储氢材料，故D正确；答案选D。
8．（2022·云南·弥勒市一中高一期末）下列材料不属于合金的是
A．铸造下水井盖的生铁 B．储氢用的 合金
C．可用于机器人“皮肤”的橡胶 D．可用于军用车辆的超级钢
【答案】C
【解析】
A．生铁是Fe和C的合金，A不符合题意；
B．La-Ni合金是La和Ni的合金，B不符合题意；
C．橡胶是有机高分子材料，不是合金，C符合题意；
D．超级钢是铁合金，D不符合题意；答案选C。
9．（2022·全国·高一单元测试）下列关于新型合金材料说法不正确的是
A．镧镍合金能大量吸收H 形成金属氢化物，可作储氢材料
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B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼
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
【答案】D
【解析】
A．镧镍合金能大量吸收H ，并与H 结合成金属氢化物，金属氢化物稍稍加热又容易分解，所以可用作
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储氢材料，故A正确；
B．钛合金生物相容性好，强度大，常用作人造骨骼，故B正确；
C．生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，钢是对含碳量在0.02%～2%之间的铁碳合金的统称，生铁的含碳量
比钢高，故C正确；
D．合金的熔点比其成分金属的熔点低，故D错误；答案为D。
10．（2021·广东·深圳市观澜中学高一阶段练习）下列关于合金的说法中，正确的是（ ）
学科网（北京）股份有限公司A．合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高，熔点一定比其各成分金属的熔点低
B．合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质相同
C．生铁的含碳量为0.03%~2%
D．目前世界上用途最广、使用量最大的合金是钢
【答案】D
【解析】
A．多数合金的硬度一般比其各成分的金属的硬度高，合金的熔点一般比各成分金属的熔点低，故A错误；
B．合金的化学性质一般与各成分金属的化学性质相同，合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质
不相同，如合金的硬度高、熔点低等，故B错误；
C．钢中含碳量为0.03%~2%，生铁的含碳量为2%~4.3%，故C错误；
D．目前世界上用途最广、使用量最大的合金是钢，如炊具、建筑材料等，故D正确；故选D。
能力提升
11．（2021·河北·高考真题）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其
《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混
合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是（ ）
A．钢是以铁为主的含碳合金
B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe O
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【答案】C
【解析】
A．钢是含碳量低的铁合金，故A正确；
B．钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故正确；
C．由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误；
D．赤铁矿的主要成分是Fe O ，可用于冶炼铁，故D正确；故选C。
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12．（2022·全国·高三专题练习）《考工记》：金(青铜)有六齐，六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五
分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之
齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐。下列有关说法错误的是
A．六齐是铜锡合金6种配比 B．大刃硬度大于斧斤
C．六齐之金，日久也会有铜绿生成 D．依据铜锡不同比例可以配成黄铜
【答案】D
【解析】
A．根据题意，六齐是指青铜中铜和锡的六种不同比例形成的不同器具，故A正确；
B．迁移铁合金的知识：铁碳也有不同比例，碳含量越高，硬度越大，故B正确；
C． 出土青铜都有铜绿，故C正确；
学科网（北京）股份有限公司D．黄铜是铜锌合金，铜锡不同比例仍为青铜，故D错误；故选D。
13．（2021·全国·高三专题练习）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正确的是
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
【答案】C
【解析】
A. 生铁由铁和碳等元素组成，属于合金，故A正确；
B. 形成合金后，结构发生了改变，一般合金的熔点比各成分金属的低，故B正确；
C. 合金的化学性质与其成分金属的化学性质相同，故C错误；
D. 改变原料的配比、生成合金的条件，组成合金的成分、结构不同，对合金的性质产生不同的影响，可
以得到具有不同性能的合金，故D正确；故选C。
14．（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——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．不锈钢中添加镍(Ni)和铬(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
【答案】B
【解析】
A．合金的硬度大于纯金属的硬度，不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大，
故A正确；
B．钢是铁和碳的合金，不锈钢中含有金属元素，还含有非金属元素碳，故B错误；
C．储氢合金与水反应释放的氢气具有可燃性，可作汽车的燃料，故C正确；
D．合金的硬度大、抗腐蚀性强，则飞机外壳大部分材料是铝合金，铝合金材料具有强度大、质量轻、抗
腐蚀能力强等优点，故D正确；
故选：B。
15．（2021·河北·石家庄二中高一阶段练习）北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价：“世间锻铁所谓钢铁
者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之“团钢”，亦谓之“灌钢”。此乃伪
钢耳……”，下列说法正确的是
A．生铁和钢都是关于铁的含碳合金，钢中碳的含量较高
B．通过炼制和锻打，可以调节铁中元素的组成、元素的含量等来改变铁的性能
C．高碳钢的韧性较好，低碳钢的硬度较大
D．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si)
学科网（北京）股份有限公司【答案】B
【解析】
A．生铁和钢都是铁的含碳合金，钢中碳的含量在0.03%～2.0%之间，生铁中碳的含量在2.0%～4.3%之间，
所以生铁的碳含量高于钢的碳含量，故A错误；
B．通过炼制和锻打，可以降低生铁中含碳量，除去生铁中有害元素P、S，调整生铁中Si、Mn的含量，
这样的铁有韧性、可锻轧、可延压，故B正确；
C．根据含碳量的不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢、低碳钢，其中高碳钢硬度较大，韧性较差，低碳
钢，硬度较小，韧性较强，故C错误；
D．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是铬(Cr)、镍(Ni)，常用来制造医疗器械、餐具等，故
D错误；
答案为B。
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