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第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料 课时作业
第一课时 铁合金 铝和铝合金
基础达标
1．化学与生产、生活密切相关，下列生活中常见物品的主要成分属于金属材料的是（
）
A．电源插座盒 B．和谐号列车的车厢
C．家用实木筷子 D．汽车轮胎
【答案】B
【解析】A．电源插座盒主要成分是塑料，A不选；B．和谐号列车的车厢主要成分是
合金材料，B选；C．家用实木筷子主要成分是木材，C不选；D．汽车轮胎主要成分是橡
胶，D不选；故选B。
2．下列有关铁及铁合金的说法正确的是（ ）
A．生铁是铁碳合金，而钢则为纯铁
B．生铁的硬度比纯铁的硬度小
C．减少生铁中的碳、硅、锰等元素可得到钢
D．铁的应用，经历了“铁—普通钢—不锈钢等特种钢”的演变过程
【答案】D
【解析】A．生铁和钢都是合金，A项错误；B．生铁的硬度比纯铁的硬度大，B项错
误；C．炼钢虽减少生铁中的碳元素，增加硅、锰等元素，C项错误；D．随着文明和技术
的进步，铁的应用，经历了“铁—普通钢—不锈钢等特种钢”的演变过程，故D正确。答
案选D。
3．化学在生产和日常生活中有重要的应用。下列说法不正确的是（ ）
A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B．合金的熔点一般比其成分金属的熔点高
C．青铜是我国使用最早的合金材料，目前世界上使用量最大的合金材料是钢铁
D．铝比铁活泼，但在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀
【答案】B【解析】A．硬币是由不锈钢、铁芯镀铜、铁芯镀镍等合金材料制造的，A正确；B．
合金的熔点一般比其成分金属的熔点低，硬度大，B错误；C．青铜是我国使用最早的合金
材料，商朝的司马鼎等，目前世界上使用量最大的合金材料是钢铁，C正确；D．虽然铝
的金属活动性大于铁的，但铝表面容易被空气氧化为致密的氧化物薄膜，从而使其更耐腐
蚀，D正确；故选B。
4．有关铝制餐具下列使用较为合理的是（ ）
A．盛放烧碱 B．烧煮开水
C．用金属丝擦洗表面的污垢 D．用碱水洗涤
【答案】B
【解析】A．铝及其表面的氧化膜 氧化铝 都可以与NaOH反应，所以铝制仪器不能
用于盛放烧碱 ，故A错误；B．铝及其表面的氧化膜 氧化铝 与热水很难反应，所以可
用铝制仪器烧煮开水，故B正确；C．铝制品表面有一层致密的氧化薄膜，可以起到保护
作用，若用金属丝擦表面的污垢，会破坏保护膜，故C错误；D．铝及其表面的氧化膜
氧化铝 都可以与碱性溶液反应，所以铝制仪器不能用碱液洗涤污垢，故D错误。故选
B。
5．我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术有重大贡献，其中“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．生铁由于含碳量高，熔点比纯铁高
C．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
D．炼铁的原料之一赤铁矿主要成分为Fe O
2 3
【答案】B
【解析】A项，钢是铁、碳合金，以铁为主，正确；B项，生铁的含碳量较高，属于
铁、碳合金，合金的熔点要比组成其纯金属的熔点低，错误；C项，钢的硬度和脆性随着
含碳量的增大而增大，所以含碳量越高，硬度和脆性越大，正确；D项，工业炼铁的原料
之一赤铁矿的主要成分为氧化铁，正确。
6.下列关于铁及其化合物的说法不正确的是（ ）
A．美丽的丹霞地貌是由于岩层中含 而呈红色，铁在自然界中均以化合态的形式
存在B．钢为铁碳合金，是目前用量最大、用途最广的合金，其硬度比纯铁大
C．实验室保存亚铁盐溶液时，为了防止亚铁盐被氧化为铁盐，常在试剂瓶中加入少
量铁粉
D．为避免铁在高温条件下与水蒸气反应产生 ，钢铁厂中的模具需要充分干燥
【答案】A
【解析】A．丹霞地貌的岩层中因含Fe O 而呈红色，铁在自然界中以单质的形态存在
2 3
于陨铁中，故A错误；B．目前用量最大、用途最广的合金是钢铁，合金的硬度比它的成
分金属的硬度大，故B正确；C．亚铁盐在溶液中易被氧化，实验室中保存亚铁盐溶液
时，应该加入铁粉以防止亚铁盐被氧化，其原理是：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故C正确；D．铁在
高温条件下与水蒸气反应：3Fe+4H O(g)\o(\s\up6(_____)Fe O+4H ，为避免铁在高温条件下
2 3 4 2
与水蒸气反应产生Fe O，钢铁厂中的模具需要充分干燥，故D正确；答案选A。
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7．铝合金在日常生活、航空航天和汽车制造等方面均有广泛用途。下列关于铝的说法
正确的是( )
A．铝的表面容易形成致密的氧化膜，抗腐蚀性能好
B．常温下不与任何酸、碱反应
C．铝元素在地壳中的含量高，储量丰富，仅次于铁
D．工业上通常用钠与铝盐溶液反应来制备铝
【答案】A
【解析】铝既能和强酸反应，又能和强碱反应，B项错误；铝元素在地壳中的含量高
于铁，C项错误；钠不能从铝盐溶液中置换出铝单质，D项错误。
8．下列说法不正确的是（ ）
A．铝制餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物
B．储氢合金是一类能与H 结合成金属氢化物的新型合金
2
C．常温下，浓硝酸不跟铁发生化学反应，可用铁制容器盛装浓硝酸
D．不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬(Cr)和镍(Ni)
【答案】C
【解析】A．铝及其氧化物既能与酸反应，又能与碱反应，因此铝制餐具不宜用来长
时间存放酸性或碱性食物，A正确；B．储氢合金能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金
属氢化物的材料，B正确；C．常温下，因浓硝酸的强氧化性，能使铁钝化，是化学反
应， C错误；D．不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍， D正
确；故选C。9．铝是地壳中含量最高的金属元素，下列关于铝及其化合物的性质、用途的说法错误的是（ ）
A．纯铝的硬度和强度较小，不适合用于制造机器零部件
B．可用NaOH溶液除去Fe O 粉末中少量的Al O
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C．铝合金是用来制造飞机和宇宙飞船的理想材料
D．铝制品廉价易得，适用于厨房蒸煮和长期存放碱性食物
【答案】D
【解析】A．制造机器零部件要求材料硬度高、强度好，而纯铝硬度、强度较小，不
适合，A正确；B．氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，氧化铝为两性氧化物，与氢氧化钠溶
液反应生成偏铝酸钠，B正确；C．铝合金硬度高、质量轻，是用来制造飞机和宇宙飞船是
理想材料，C正确；D．铝能与酸、碱发生反应，铝制品不能长期存放酸性或碱性较强的
食物，D错误；答案选D。
10．某溶液能与铝反应放出H，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是（ ）
2
A．Na+、K+、Cl-、 B．K+、Na+、 、Cl-
C．Mg2+、H+、Cl-、 D．NH +、Fe2+、Cl-、NO -
4 3
【答案】A
【解析】某溶液能与铝反应放出H，该溶液可能显酸性，也可能显碱性，然后分析判
2
断。A．选项中离子与H+或OH-离子之间不能发生任何反应，可以大量共存，A符合题
意；B．HCO -与H+或OH-离子都能发生反应，不能大量共存，B不符合题意；C．Mg2+、
3
H+都会与OH-离子发生反应，不能大量共存，C不符合题意；D．在酸性环境中，H+与
Fe2+、NO -会发生氧化还原反应，不能大量共存；在碱性溶液中，NH +、Fe2+与OH-离子会
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发生反应，也不能大量共存，D不符合题意。故选A。
能力提升
11.2020年12月17日凌晨1点59分，“嫦娥五号”返回器携带月球样品在内蒙古四
子王旗预定区域安全着陆。这标志着我国已具备地月往返的能力，探月工程“绕、落、
回”三步走规划完美收官。“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．合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同C．一般合金的熔点比各成分金属的低
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】B
【解析】A．生铁中含有Fe和C元素，属于合金，合金属于混合物，故A正确；B．
合金的化学性质与其成分金属的化学性质基本相同，故B错误；C．一般合金的熔点比各
成分金属的低，但硬度比各成分硬度高，故C正确；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，比如铁中加铬制造不锈钢，故D正确。综上所述，答
案为B。
12．化学在生产和日常生活中有着重要的应用，下表中用途与其性质或原理对应关系
错误的是（ ）
选项 用途 性质或原理
硬铝密度小、强度高具有较强
A 硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
的抗腐蚀能力
抗击新冠疫情时，84消毒液、75%酒精
B 二者都有较强的氧化性
都可作为环境消毒剂
工业上常用绿矾(FeSO •7H O)处理废水
C 4 2 Fe2+具有还原性
中含有的重铬酸根离子(CrO2-)
2 7
D 用小苏打治疗胃酸过多 NaHCO 可中和胃酸
3
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．硬铝密度小、强度高具有较强的抗腐蚀能力，所以硬铝是制造飞机和宇
宙飞船的理想材料，故不选A；B．84消毒液具有强氧化性，能杀菌消毒；酒精能杀菌消
毒的原因是能使蛋白质变性，故选B；C．Fe2+具有还原性，Fe2+能还原Cr2O ，所以用
绿矾(FeSO4•7H2O)处理废水中含有的重铬酸根离子，故不选C；D．NaHCO3可以和胃酸
反应生成氯化钠、二氧化碳、水，所以可用NaHCO3治疗胃酸过多，故不选D；选B。
13． 铝是一种很重要的金属，可以发生一系列反应制备物质。下列说法错误的是(
)A．反应①又称铝热反应，常用于野外焊接铁轨
B．利用②③反应都能产生氢气，产生等量氢气消耗 Al的质量相等且转移电子数也相
等
C．常用反应⑥制备Al(OH) ，方法是向Al (SO ) 溶液中滴加NaOH溶液至恰好完全沉
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淀
D．工业上常用反应⑦制备金属铝，制备过程中常加入冰晶石以降低Al O 的熔点
2 3
【答案】C
【解析】Al与强碱、强酸反应都产生＋3价铝元素，即转移的电子数相等，生成的H
2
物质的量也相等，B正确；制备Al(OH) 最好用氨水而不是NaOH溶液，因为Al(OH) 溶于
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过量的NaOH溶液，C错误。
14．某研究性学习小组为了探究“铝的燃烧”，做了如下实验：
（1）甲同学用坩埚夹持一小块铝箔，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，观察到的现
象是_______，产生该现象的原因是_______。
（2）乙同学将甲同学的实验方案进行了改进：另取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去
表面的保护膜，再用坩埚钳夹持在酒精灯上加热至熔化，结果观察到的现象与甲仍相同，
其原因是_______。
（3）丙同学积极改进实验，终于观察到铝在空气中燃烧，他的实验方案是_______。
（4）丁同学善于思考，甲、乙两位同学的实验使他领会了为什么铝在空气中能表现出
良好的抗腐蚀性，他的解释是_______。
【答案】（1）铝箔熔化，失去了光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着
成铝表面氧化膜的Al O 熔点高，包在铝的外面，使液态铝不滴落
2 3
（2）除去氧化膜的铝在空气中又很快地生成一层新的Al O 保护膜
2 3
（3）将铝粉撒到酒精灯火焰上
（4）铝易与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜，阻止了内部的铝与空气接触，从而
防止铝进一步被氧化
【解析】（1）在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，观察到的现象是铝箔熔化，失去
了光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着，产生该现象的原因是构成铝表面氧化膜
的Al O 熔点高，包在铝的外面，使液态铝不滴落，故答案为：铝箔熔化，失去了光泽，
2 3
熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着；成铝表面氧化膜的Al O 熔点高，包在铝的外
2 3
面，使液态铝不滴落；
（2）除去表面的保护膜，再用坩埚钳夹持在酒精灯上加热至熔化，结果观察到的现象
与甲仍相同，其原因是除去氧化膜的铝在空气中又很快地生成一层新的Al O 保护膜，故
2 3答案为：除去氧化膜的铝在空气中又很快地生成一层新的Al O 保护膜；
2 3
（3）将铝粉撒到酒精灯火焰上(增大铝与空气的接触面积)可观察到铝在空气中燃烧，
故答案为：将铝粉撒到酒精灯火焰上；
（4）铝在空气中能表现出良好的抗腐蚀性，是因铝易与空气中的氧气反应生成致密的
氧化膜，阻止了内部的铝与空气接触，从而防止铝进一步被氧化。
直击高考
15．下列实验操作、现象及所得出的结论或解释均正确的是（ ）
选项 实验操作 现象 结论或解释
用坩埚钳夹住一块铝箔在 铝箔熔化，失去光
A
酒精灯上加热 泽并滴落下来
金属铝的熔点较低
向废FeCl 蚀刻液X中加
B 3 未出现红色固体 X中一定不含Cu2+
入少量的铁粉，振荡
用c(Fe3+)相同的Fe (SO ) Fe3+＋Ag Fe2+＋
2 4 3 FeCl 溶液清洗得
C 和FeCl 溶液，分别清洗 3
3 较干净 Ag+是可逆反应，且
做完银镜反应的试管
AgCl更难溶于水
用3 mL稀硫酸与纯锌粒
形成Zn-Cu原电池加快
D 反应，再加入几滴 迅速产生无色气体
了制取H 的速率
Cu(NO ) 浓溶液 2
3 2
【答案】C
【解析】A．实验现象错误，氧化铝的熔点高于金属铝，铝箔熔化，失去光泽但由于
外面包了一层氧化铝并不滴落下来，A错误；B．由于氧化性Fe3+＞Cu2+，加少量Fe，先发
生Fe与Fe3+反应，Fe3++Fe=3Fe2+，因此不能确定C中是否含Cu2+，B错误；C．氯化银的
溶解度比硫酸银的小，Fe3++Ag=Fe2++Ag+，FeCl 溶液中的氯离子能使平衡向右移动，FeCl
3 3
溶液清洗得干净，C正确；D．加Cu(NO ) 浓溶液，在酸性条件下，氢离子与硝酸根起硝
3 2
酸的作用，表现强的氧化性，将Zn氧化为Zn2+，HNO 被还原为无色的NO气体，因而可
3
加快反应速率，故不能证明形成Zn-Cu原电池加快了制取H 的速率，D错误；故选C。
2
16．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中的铝的质量分数和铝的相对原子质
量。(1)A中试剂为______________。
(2) 实 验 前 ， 先 将 铝 镁 合 金 在 稀 酸 中 浸 泡 片 刻 ， 其 目 的 是
___________________________。
(3)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记
录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待 B中不再有气体产生
并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B滴加足量试剂；⑤检查气密性。上述操
作的顺序是___________________(填序号)；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应
___________________________________________。
(4)B中发生反应的化学方程式为______________________________________。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况)，B中
剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为_________________。
(6)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得的质量分数将________(填“偏
大”“偏小”或“不受影响”)。
【答案】(1)NaOH溶液 (2)除去镁铝合金表面的氧化膜
(3)⑤①④③② 使D和C的液面相平
(4)2Al+2NaOH+2H O===2NaAlO+3H ↑
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(5) (6)偏小[来源:学.科.网Z.X.X.K]
【解析】 (1)观察实验装置图可知是用量气法完成实验目的，故A中应盛NaOH溶
液，在B中发生2Al+2NaOH+2H O===2NaAlO+3H ↑的反应。(2)目的是除去铝镁合金表面
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的氧化膜。(3)正确顺序应为⑤①④③②；为使C中气体的压强相等，还应使D与C液面相
平。(5)据2 mol Al～3 mol H 得M(Al)= (6)据w(Al)= ×100%的计算公
2式可知未洗涤不溶物会造成Al的质量分数偏小。
