3.2 金属材料-【一隅三反】2024-2025学年高一化学（人教版2019必修第一册）

3.2 金属材料 考点一 铁合金 【例1-1】（23-24 安徽合肥·阶段练习）《天工开物》中记载：“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢”。以下说法错误的是 A．生铁比熟铁质地更软，延展性稍差 B．碳素钢与生铁的组成元素相同 C．现代工业主要通过热还原法制备铁单质 D．该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工 【例1-2】（23-24高一上·贵州毕节·期末）下列所用材料不属于合金的是 A．旧自行车钢圈 B．不锈钢手术器械 C．青花瓷将军罐 D．不锈钢锅 A．A B．B C．C D．D 【一隅三反】 1．（22-23高一下·上海浦东新·期中）铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是 A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热 C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．生铁是铁合金，只含金属元素 2 ．（2023·上海宝山 ）关于生铁和钢的区别正确的是 A．生铁属于纯净物，钢属于混合物 B．生铁比钢的含碳量更高 C．生铁比钢弹性更好 D．生铁属于铁-碳合金，钢也是合金但不含碳 3．（2024福建泉州·阶段练习）我国很早就已将不同碳含量的铁合金进行了区分，如《天工开物》中“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”下列叙述正确的是 A．生铁的含碳量比熟铁低 B．生铁变为熟铁是物理变化 C．钢的含碳量越高，硬度越小 D．合金钢与碳素钢的组织结构不同 考点二 铝合金 【例2-1】（22-23高一上·北京通州·期末）我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中，不正确的是 A．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 B．铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物 C．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域 D．工业上可以用盐酸去除铝表面的氧化膜 【例2-2】（2024高一下·黑龙江佳木斯·学业考试）铝是生产和生活中大量使用的金属材料，下列关于铝的说法中错误的是 A．铝合金广泛应用于飞机、汽车等制造工业 B．铝制品表面通常覆盖着一层致密的氧化铝薄膜 C．铝制餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物 D．铝是地壳中含量最多的元素 【一隅三反】 1．（2024云南·期末）日常生活中常用铝制炊具，它质轻且坚固耐用，其原因是 A．这些铝制品是纯金属 B．铝很不活泼，不易与其他物质反应 C．铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用 D．铝虽然很活泼，但只有在高温下才能反应 2．（23-24高一上·江苏无锡·期末）高精尖铝合金材料为人类创造飞跃地球和进入太空作出巨大贡献。下列说法正确的是 A．铝合金硬度小 B．铝合金密度大 C．铝合金强度高 D．铝合金易被腐蚀 3．（2024云南保山·期末）随着气温下降新冠病毒的活性增加，通过戴口罩可以有效阻止新型冠状病毒传播。如图，为增强口罩的密封性，均放了鼻梁条，有的鼻梁条是铝合金做的。下列说法正确的是 A．铝合金属于纯净物 B．铝合金的熔点比金属铝高 C．铝合金可以跟强酸强碱溶液反应 D．鼻梁条使用铝合金，利用其密度大、抗腐蚀性好的优点 考点三 铝及化合物 【例3-1】（2024甘肃武威 ）下列物质中既能与稀反应，又能与溶液反应的是 ①②③④⑤⑥ A．②③④⑥ B．①②③⑥ C．①②③⑤⑥ D．全部 【例3-2】（2024山东青岛·期中）将等物质的量的和混合物完全溶于100mL稀盐酸中，向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液，下列图象中可能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH的体积，纵坐标表示生成沉淀的质量)： A． B． C． D． 【一隅三反】 1．（23-24高一上·山西晋城·阶段练习）铝是典型的两性金属，既能与酸反应，又能与强碱溶液反应。回答下列问题： (1)在铝分别与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中，铝元素化合价的变化都是 (升高/降低)，还原剂都是 。 (2)1mol的铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成氢气的体积在相同状况下比值为 ，消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比为 。 甲、乙两个烧杯中分别盛有的盐酸和氢氧化钠溶液，向两个烧杯中都加入5.4g铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为 。反应中消耗的NaOH与HCl的物质的量之比为 。 2．（2024河南 ）下列实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的物质的量(X)之间的关系正确的是 A．甲向A1Cl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡 B．乙向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡 C．丙向NH4A1(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量 D．丁向HCl、MgCl2、 AlCl3、NH4Cl 的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡 3．（2024·河南河南）化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。向100 mL浓度均为1.0 mol·L-1的Na2CO3、NaAlO2混合溶液中滴加2.0 mol·L-1盐酸，下列图像描述正确的是 A． B． C． D． 考点四 新型合金 【例4-1】（23-24高一上·甘肃兰州·期末）新型合金由于性能独特，可以满足某些尖端技术的需要。下列关于新型合金材料说法不正确的是 A．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 B．镧镍合金能大量吸收 形成金属氢化物，可作储氢材料 C．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金 D．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 【例4-2】（23-24高一上·山西太原·期末）下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是 A．“深海一号”能源站使用的钢架 B．“蛟龙号”载人舱是用钛合金制造的 C．“飞机涡扇”使用的耐高温合金材料 D．新能源汽车使用的储氢合金 【一隅三反】 1．（23-24高一上·湖南邵阳·期末）我国很早就已经使用合金，如河南出土的司母戊鼎青铜器，再如《天工开物)中“凡铁分生熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”下列叙述错误的是 A．合金为纯净物，具有许多优良的物理、化学或机械性能 B．不锈钢是最常见的一种合金钢，添加的其它合金元素主要是铬和镍 C．近年来，人们又设计合成了许多新型合金，如储氢合金、耐热合金等 D．制造飞机和宇宙飞船的理想材料硬铝合金，具有密度小、强度高等优点 2．（22-23高一上·内蒙古兴安盟·阶段练习）下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是 A．图Ⅰ：喷气式飞机发动机叶片用的镍钴合金 B．图Ⅱ：“蛟龙”号载人潜水器耐压球壳用的钛合金 C．图Ⅲ：不锈钢盆 D．图Ⅳ：新能源汽车用的储氢合金 3．（2024山西太原·阶段练习）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．储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的新型合金材料 B．储氢合金具有储氢量大、能耗低、使用方便的特点 C．储氢合金具有很强的捕捉氢的能力，氢分子在合金中先分解成单个的原子，氢原子进入合金原子的缝隙中，并与合金生成金属氢化物 D．储氢合金形成的金属氢化物性质稳定，高温条件下也不易分解 4．（2024浙江衢州·期末）下列物品所涉及的合金材料属于新型合金的是 A B C D 用生铁铸造的下水井盖 用不锈钢制造的地铁列车车体 用硬铝制造的飞机外壳 用储氢合金装配的以H2为燃料的汽车 A．A B．B C．C D．D 考点五 物质的量在化学方程式计算中的应用 【例5-1】（2024湖南）在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当向两个烧杯中分别加入0.1 mol两种金属充分反应后，将游码向某一端移动0.2 g，天平才能平衡，则这两种金属是 A．Mg和Al B．Al和Fe C．Fe和Cu D．Na和Mg 【例5-2】（2024上海 ）将6.000g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物进行加热，加热至质量不再减少时，混合物的质量减少了0.620g，则原混合物中碳酸钠的质量为 A．3.680g B．4.320g C．4.640g D．4.480g 【一隅三反】 1．（22-23高一下·湖南株洲·期末）称取两份等质量的铝粉，分别加入浓度均为的硫酸与溶液，充分反应后，测得同温同压下生成的气体体积比为，则加入每份铝粉的质量可能为 A． B． C． D． 2．（23-24高一上·四川绵阳·阶段练习）分别向500mL浓度均为2molL的盐酸和NaOH溶液中加入5.4g金属铝，充分反应产生的气体在同温同压下体积比为 A．1：6 B．2：3 C．3：2 D．1：1 3．（23-24高一上·江苏南京·阶段练习）向一定量铁的氧化物(铁只有+2、+3价)中，加入100ml2mol/L稀盐酸，恰好使固体完全溶解，再向所得溶液中通入标准状况下448ml氯气，恰好能使溶液中的FeCl2完全转化为FeCl3，则x：y为 A．1：1 B．2：3 C．3：4 D．4：5 4．（23-24高一上·安徽马鞍山·期末）现有、、的混合物粉末，加入含的稀硫酸恰好完全溶解，并收集到标准状况下气体。向反应后的溶液中滴加溶液，无明显变化。若将该混合物在高温下与足量的充分反应，生成的质量为 A． B． C． D． 5．（2024·河南南阳·二模）现取9.3g久置在空气中的氢氧化钠固体于烧杯中(已知该固体中钠元素和碳元素的质量比为23∶3)，向烧杯中加入足量的稀盐酸，充分反应，将生成的气体通入足量石灰水中，生成沉淀的质量为 A．5.0g B．7.5g C．10.0g D．15.0g 一、单选题（本题共16题，共44分，第1-10题，每题2分；第11-16题，每题4分。每题只有一个选项为正确答案） 1．（2024辽宁鞍山）下列叙述正确的是 A．铝合金抗蚀能力强，但不适合长期盛放酸性或碱性食品 B．铁与水不发生反应，因此钢水注入模具前模具无需干燥 C．进行焰色试验前，需用硫酸洗净铂丝 D．胃酸过多时，可用苏打中和胃酸 2．（22-23高一上·河北石家庄·期末）新材料问世常常带动新科技、新技术的应用和发展，下列有关说法不正确的 A．中国航空铝材处于世界领先行列，该铝材是一种铝合金，铝合金的密度小，强度高 B．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性 C．我国自主研发的新一代动车组在京沪高铁上跑出486.1公里的世界列车最高时速，得益全路铺设的优质无缝平滑的超长钢轨，钢的熔点比铁的熔点高，比铁用途更广泛 D．2017年8月我国成功完成某超级钢的研制，该超级钢强度大，能够实现钢板轻薄化 3 ．（2024广东广州·期末）关于铝及其合金的说法正确的是 A．常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝不活泼 B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 C．铝单质在化学反应中容易失去电子，表现出还原性 D．向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一直观察不到气泡 4．（23-24高一下·福建泉州·期中）下列物质既能与强酸反应，又能与强碱反应的是 A．⑥ B． C． D． 5．（23-24高一下·湖南衡阳·阶段练习）相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气的物质的量之比为 A．1∶1 B．1∶6 C．2∶3 D．3∶2 6．（23-24高一下·贵州黔西·期末）相同质量的镁粉和铝粉各一份，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中充分反应，产生的氢气在同温同压下的体积比为 A． B． C． D． 7．（2024贵州毕节 ）下列说法错误的是 A．两份铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应，若产生气体的量相同，则两份铝的质量一定相同 B．等体积等浓度的盐酸、溶液与过量反应，产生的物质的量相等 C．用铝箱包裹着金属钠投入足量水中，理论上可以收集到氢气的物质的量为 D．硬铝是一种常见铝合金，硬度大、强度高，可用于飞机制造业 8．（23-24高一下·上海青浦·期中）下列变化不可能通过一步实验直接完成的是 A． B． C． D． 9．（23-24高一上·湖南株洲·期末）取两份铝片，分别加入足量的硫酸溶液和氢氧化钠溶液，产生气体的物质的量相同，下列有关说法正确的是 A．产生气体成分不相同 B．反应的离子方程式相同 C．参加反应的铝片的质量相同 D．消耗的硫酸和氢氧化钠的物质的量相同 10．（2024云南 ）在甲、乙两个烧杯中分别装有等体积等物质的量浓度的盐酸与NaOH溶液，向两个烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得同温同压下生成气体的体积之比为1：2，则两烧杯中反应的情况可能是 A．甲中酸过量，乙中碱过量 B．甲、乙都是铝过量 C．甲中铝过量，乙中碱过量 D．甲中酸过量，乙中铝过量 11．（2024福建龙岩 ）用相同的铝片、6 mol·L-1稀盐酸、3 mol·L-1稀硫酸、6 mol·L-1氢氧化钠溶液、试管等分别进行下表实验： 实验方案 实验现象 实验原理(化学方程式) (1)铝片与足量盐酸反应 铝片开始无现象，一段时间后逐渐溶解，并有大量气泡产生 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ (2)铝片与足量硫酸反应 铝片开始无现象，一段时间后反应缓慢，铝片表面有少量气泡产生 Al2O3+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2O 2Al+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2↑ (3)铝片与足量氢氧化钠溶液反应 铝片开始无现象，一段时间后铝片逐渐溶解，并有大量气泡产生 Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4] 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 对上述实验的相关说法不正确的是 A．对比(1)、(2)、(3)中Al2O3参与的反应可得出：Al2O3既有碱性氧化物的某些性质，又有酸性氧化物的某些性质 B．对比(1)、(2)、(3)中气体产生现象和酸碱的挥发性可得出：实验(3)最适宜于实验室制备H2 C．对比实验(1)、(2)中后来产生气泡的现象，可得出：c(H+)越大，相同时间内产生气泡越多 D．对比实验(1)、(2)中后来产生气泡的现象，可得出：SO对Al与H+的反应可能有阻碍作用 12．（23-24高一上·甘肃白银·期末）将4g合金投入足量的稀硫酸中放出4.48L(标准状况)气体，该合金可能是 A．铁铜合金 B．镁锌合金 C．铁锌合金 D．镁铝合金 13．（23-24高一下·四川·阶段练习）将20.0 g铜镁合金完全溶解于140mL某浓度的硝酸中，得到NO2和NO的混合气体8.96 L(标准状况)，当向反应后的溶液中加入320 mL4.0 mol/LNaOH溶液时，金属离子全部转化为沉淀，测得沉淀的质量为37 g。下列说法不正确的是 A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2：3 B．该硝酸中HNO3的物质的量浓度12 mol/L C．NO2和NO的混合气体中，NO2的体积分数25％ D．若将混合气体与水混合完全转化为硝酸，则需要通入的氧气(标准状况)的体积为11.2 L 14．（22-23高一上·山东济南·期末）甲、乙两个烧杯各盛有l00 mL 1 mol/L的盐酸和硫酸溶液，向两个烧杯中分别加入等质量的铁粉，反应后测得生成的气体体积比为2∶3(均为相同状况下数据)，则所加入的铁粉的质量为 A．2.8g B．3.36g C．4.2g D．5.6g 15（2023秋·贵州毕节·高一统考期末）下列说法错误的是 A．两份铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应，若产生气体的量相同，则两份铝的质量一定相同 B．等体积等浓度的盐酸、溶液与过量反应，产生的物质的量相等 C．用铝箱包裹着金属钠投入足量水中，理论上可以收集到氢气的物质的量为 D．硬铝是一种常见铝合金，硬度大、强度高，可用于飞机制造业 16．（2023·全国·高三专题练习）镁和铝分别和等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与反应时间(t)的关系如图所示。则下列说法正确的是      A．镁和铝消耗硫酸的物质的量之比是2∶3 B．参加反应的镁、铝的质量之比是8∶9 C．反应中消耗的镁、铝的物质的量之比是3∶2 D．反应中镁、铝转移电子的物质的量之比是2∶3 二、非选择题（本大题共4小题，共56分） 17．（24-25高一上·全国·课前预习）铝与氧化铝(铝是地壳中含量最多的金属元素) (1)Al与O2反应：常温下能与空气中的O2发生反应，表面形成一层 。其反应方程式为： 。 (2)Al、Al2O3与酸反应 将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，后来又放出气体，有关反应的化学方程式为： 。 (3)Al、Al2O3与强碱的反应 现象 化学方程式 现象 化学方程式 (4)两性氧化物：既能与酸反应生成 ，又能与碱反应生成 的氧化物叫做两性氧化物，如Al2O3。 18．（2024内蒙古通辽·阶段练习）铁是人类较早使用的金属之一、运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题： (1)铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中正确的是___________ A．纯铁硬度比生铁高 B．铁在冷的浓硫酸中钝化 C．不锈钢是铁合金，只含金属元素 D．铁在一定条件下，可与水蒸气反应 (2)向沸水中逐滴滴加1mol·L−1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为： ，形成该分散系的微粒粒度范围是 。 (3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式： 。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，现有下列试剂：①氯气②铁粉③浓硝酸④浓盐酸⑤烧碱⑥浓氨水，需要用到的一组试剂是 。 A．①②④    B．①③④⑥        C．②④⑤    D．①④⑥ (4)高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂。 ①高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3X+5H2O，则X的化学式为 。 ②高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有 性，而能够除去水中悬浮物是因为 。 19．（24-25高三上·河南鹤壁·阶段练习）铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。某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。回答下列问题： 【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 。 【实验步骤】 (2)称取10.8 g铝镁合金粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为的NaOH溶液中，样品完全反应。则NaOH溶液的体积V为 mL。 【方案二】 【实验方案】将铝镁合金与足量稀硫酸反应，测定生成气体的体积。 【实验步骤】 (3)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连接顺序是A接（_______），（_______）接（_______），（_______）接（_______） （填接口字母，注意：可不填满） (4)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，连接试剂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。 ①装置中橡胶管a的作用是 。 ②若实验所用铝镁合金的质量为5.1 g，测得氢气体积为5.6 L（标准状况），则合金中铝的质量分数为 （保留两位有效数字）。 20．（23-24高一下·山西大同·期末）铝和铁是地壳中含量较多的金属元素，其单质和化合物广泛应用于日常生活中。回答下列问题： (1)工业制印刷电路板的原理为用，溶液做腐蚀液，将覆铜板上不需要的铜腐蚀。写出相关反应的离子方程式： 。 (2)向溶液中加入溶液时，生成的 色絮状沉淀迅速变为 色，一段时间后还会有 (填化学式)生成。 (3)甲、乙两烧杯中分别有盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为(同温同压下)，则加入铝粉的质量为 g。 (4)如图是从铝土矿(主要成分为，还含有少量杂质)中提取并生产的工艺流程： ①流程图中的“滤渣”的成分为 (填化学式，下同)；流程图中的“滤液”中溶质的主要成分为 。 ②向流程图中的“滤渣”中加入稀硫酸后，检验反应后溶液中存在的试剂为 (填字母)。 A．溶液　B．溶液　C．溶液 ③过滤操作中需要用到的玻璃仪器有 。 ④“还原”时，炭黑在高温下被氧化为，发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1) (2) 白 灰绿 (3)5.4 (4) A 烧杯、漏斗、玻璃棒 【解析】（1）铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为； （2）向溶液中加入溶液时，生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后还会有生成； （3）根据铝的质量相同，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，若Al都完全反应，则生成氢气应相等，而应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙= 1: 2，由方程式：2Al + 6HCl=2AlCl3 + 3H2↑、2Al + 2NaOH + 6H2O=2NaAl(OH)4 + 3H2↑，可知酸与金属反应时酸不过量，碱与金属反应时碱过量，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1L×3mol/L = 0.3mol，设铝与酸反应时酸完全反应，生成的氢气的物质的量为x，则：，解得x==0.15mol，则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol×2=0.3mol，碱与金属铝反应时铝完全反应，设与碱反应的铝的物质的量为y，则：，解得y==0.2mol，则铝的质量为0.2mol×27g/mol=5.4g； （4）①根据分析可知，“滤渣”的主要成分为，滤液中溶液的主要成分为； ②Fe2+具有还原性，可以把高锰酸钾还原而使溶液褪色，溶液不能检验Fe2+，由于溶液中存在Fe3+，不能用溶液检验Fe2+，故选A； ③过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒； ④“还原”时，炭黑在高温下被氧化为，该还原过程中发生的化学反应方程式为。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.2 金属材料 考点一 铁合金 【例1-1】（23-24 安徽合肥·阶段练习）《天工开物》中记载：“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢”。以下说法错误的是 A．生铁比熟铁质地更软，延展性稍差 B．碳素钢与生铁的组成元素相同 C．现代工业主要通过热还原法制备铁单质 D．该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工 【答案】A 【解析】A．生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差，故A错误； B．碳素钢与生铁都是铁碳合金，组成元素相同，只是碳的含量不同，故B正确； C．现代工业主要通过高炉用CO热还原法制备铁单质，故C正确； D．该冶炼方法和近代往生铁水吹空气炼钢，都是利用空气中氧气氧化碳元素，其原理基本相同，故D正确； 故答案为：A。 【例1-2】（23-24高一上·贵州毕节·期末）下列所用材料不属于合金的是 A．旧自行车钢圈 B．不锈钢手术器械 C．青花瓷将军罐 D．不锈钢锅 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．自行车钢圈是铁合金材料，属于合金，A不符合题意； B．不锈钢器械是铁合金材料，属于合金，B不符合题意； C．青花瓷将军罐是硅酸盐材料，属于传统无机非金属材料，不属于合金，C符合题意； D．不锈钢锅是属于铁合金材料，属于合金，D不符合题意； 故答案为：C。 【一隅三反】 1．（22-23高一下·上海浦东新·期中）铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是 A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热 C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．生铁是铁合金，只含金属元素 【答案】B 【解析】A．合金的熔点比其组成金属的熔点要低，故纯铁的熔点高于铁合金，故A错误； B．纯铁和铁合金中都含有金属，故都能导电、传热，故B正确； C．合金的强度和硬度一般比组成金属的纯金属更高，故纯铁的硬度和强度都低于铁合金，故C错误； D．生铁是铁碳合金，还含有碳元素，碳元素为非金属元素，故D错误； 故答案选B。 2 ．（2023·上海宝山 ）关于生铁和钢的区别正确的是 A．生铁属于纯净物，钢属于混合物 B．生铁比钢的含碳量更高 C．生铁比钢弹性更好 D．生铁属于铁-碳合金，钢也是合金但不含碳 【答案】B 【解析】A．生铁也是混合物，且含碳量更高，A错误； B．生铁比钢的含碳量更高(生铁：>2%，钢：0.03-2%)，B正确； C．钢弹性更好，C错误； D．钢中含碳，D错误。 故答案：B。 3．（2024福建泉州·阶段练习）我国很早就已将不同碳含量的铁合金进行了区分，如《天工开物》中“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”下列叙述正确的是 A．生铁的含碳量比熟铁低 B．生铁变为熟铁是物理变化 C．钢的含碳量越高，硬度越小 D．合金钢与碳素钢的组织结构不同 【答案】D 【解析】A．出炉未炒则生，既炒则熟，此过程中含碳量降低，则生铁的含碳量比熟铁高，A错误； B．生铁变为熟铁过程中部分碳元素和氧气反应转化为二氧化碳，是化学变化，B错误； C．钢的含碳量越高，硬度越大、韧性越小，C错误； D．结构决定物质性质，合金钢与碳素钢的性能不同，组织结构不同，D正确； 故选D。 考点二 铝合金 【例2-1】（22-23高一上·北京通州·期末）我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中，不正确的是 A．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 B．铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物 C．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域 D．工业上可以用盐酸去除铝表面的氧化膜 【答案】A 【解析】A．常温下，铝表面容易与氧气形成一层致密的氧化物薄膜，保护铝不被腐蚀，A错误； B．铝及其表面的氧化膜氧化铝均能与酸发生反应，所以铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物，B正确； C．铝合金密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，广泛应用于航空领域，C正确； D．铝表面的氧化膜成分为氧化铝，氧化铝可与盐酸反应生成可溶性的氯化铝与水，D正确； 选A。 【例2-2】（2024高一下·黑龙江佳木斯·学业考试）铝是生产和生活中大量使用的金属材料，下列关于铝的说法中错误的是 A．铝合金广泛应用于飞机、汽车等制造工业 B．铝制品表面通常覆盖着一层致密的氧化铝薄膜 C．铝制餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物 D．铝是地壳中含量最多的元素 【答案】D 【解析】A．铝合金具有密度小，强度高，抗腐蚀能力较强的优良性能，是制造飞机、汽车等的理想材料，故A正确； B．铝易与空气中的氧气反应生成氧化铝，阻碍反应的继续进行，所以铝制品表面通常覆盖着一层致密的氧化铝薄膜，故B错误； C．氧化铝是两性氧化物，能与酸反应也能与碱反应，所以铝制餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物，故C正确； D．氧元素是地壳中含量最多的元素，铝元素是地壳中含量最多的金属元素，故D错误； 故选D。 【一隅三反】 1．（2024云南·期末）日常生活中常用铝制炊具，它质轻且坚固耐用，其原因是 A．这些铝制品是纯金属 B．铝很不活泼，不易与其他物质反应 C．铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用 D．铝虽然很活泼，但只有在高温下才能反应 【答案】C 【解析】A．铝制品是铝合金，不是纯金属，故A错误； B．铝是活泼性较强的金属，一定条件下能与酸、碱、盐、氧化物、强氧化剂等多种物质反应，故B错误； C．铝是活泼性较强的金属，能与空气中的氧气反应生成致密的氧化物薄膜，铝制品表面的薄膜阻碍铝继续与氧气反应，起保护作用，故C正确； D．铝是活泼性较强的金属，在常温下也能与氧气、强酸溶液、强碱溶液、某些盐溶液反应，故D错误； 故选C。 2．（23-24高一上·江苏无锡·期末）高精尖铝合金材料为人类创造飞跃地球和进入太空作出巨大贡献。下列说法正确的是 A．铝合金硬度小 B．铝合金密度大 C．铝合金强度高 D．铝合金易被腐蚀 【答案】C 【解析】A．合金硬度大于纯金属，铝合金硬度大，A错误； B．铝合金密度小，B错误； C．铝合金具有强度高的优点，C正确； D．铝在空气中容易形成致密的氧化膜，铝合金耐腐蚀，D错误； 故选C。 3．（2024云南保山·期末）随着气温下降新冠病毒的活性增加，通过戴口罩可以有效阻止新型冠状病毒传播。如图，为增强口罩的密封性，均放了鼻梁条，有的鼻梁条是铝合金做的。下列说法正确的是 A．铝合金属于纯净物 B．铝合金的熔点比金属铝高 C．铝合金可以跟强酸强碱溶液反应 D．鼻梁条使用铝合金，利用其密度大、抗腐蚀性好的优点 【答案】C 【解析】A．合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法合成的具有金属特性的混合物，铝合金属于混合物，A错误； B．合金的优点之一是合金的熔点比组分金属的低，因此铝合金的熔点比铝低，B错误； C．铝在元素周期表中位于金属与非金属分界线附近，能与强酸、强碱溶液反应，铝合金亦然，C正确； D．鼻梁条使用铝合金，利用其可塑性好的优点，D错误； 故选C。 考点三 铝及化合物 【例3-1】（2024甘肃武威 ）下列物质中既能与稀反应，又能与溶液反应的是 ①②③④⑤⑥ A．②③④⑥ B．①②③⑥ C．①②③⑤⑥ D．全部 【答案】B 【解析】①NaHCO3属于弱酸酸式盐，既能与反应，生成CO2气体，又能与氢氧化钠反应，生成碳酸钠，故选； ②Al2O3属于两性氧化物，既能与反应，生成Al3+离子，又能与氢氧化钠反应生成AlO离子，故选； ③金属铝与反应生成Al3+和氢气，与氢氧化钠反应生成AlO和氢气，故选； ④只能和溶液反应，不能和NaOH溶液反应，故不选； ⑤是酸式盐，能与溶液反应，不能和HCl溶液反应，故不选； ⑥属于两性氧化物，既能与反应，生成Al3+离子，又能与氢氧化钠反应生成AlO离子，故选； 故选B。 【例3-2】（2024山东青岛·期中）将等物质的量的和混合物完全溶于100mL稀盐酸中，向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液，下列图象中可能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH的体积，纵坐标表示生成沉淀的质量)： A． B． C． D． 【答案】C 【解析】Al2O3和 Fe2O3分别与H2SO4反应生成Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3，加入氢氧化钠后开始出现沉淀，发生的反应为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓，当沉淀达到最大值时再加入氢氧化钠，此时氢氧化铝开始溶解，反应的方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，当沉淀不再减少时，所得沉淀全部为Fe(OH)3，根据NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O可知，若溶解Al(OH)3消耗的NaOH体积为10mL，设NaOH的浓度为cmol/L，说明Al3+的物质的量为0.01cmol，则Fe3+的物质的量为0.01cmol，故沉淀Al3+和Fe3+的NaOH的物质的量为(0.01cmol+0.01cmol)×3=0.06cmol，体积为=0.06L=60mL，因此C选项所对应的图象符合题意； 故选C。 【一隅三反】 1．（23-24高一上·山西晋城·阶段练习）铝是典型的两性金属，既能与酸反应，又能与强碱溶液反应。回答下列问题： (1)在铝分别与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中，铝元素化合价的变化都是 (升高/降低)，还原剂都是 。 (2)1mol的铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成氢气的体积在相同状况下比值为 ，消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比为 。 甲、乙两个烧杯中分别盛有的盐酸和氢氧化钠溶液，向两个烧杯中都加入5.4g铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为 。反应中消耗的NaOH与HCl的物质的量之比为 。 【答案】(1) 升高 Al (2) 1：1 3：1 2：3 1：2 【解析】（1）铝分别与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中，Al都是从0价升高为+3价，都是Al做还原剂； （2）根据方程式2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，通过化学方程式可以看出，等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，金属是不足的，所以生成氢气的物质的量相等，所得H2的体积之比是：1：1；消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比为3：1； n(Al)==0.2mol；n(HCl)=n(NaOH)=0.1L×4.0mol/L=0.4mol，Al与盐酸反应时，盐酸不足，与NaOH反应时Al不足，则根据方程式2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，甲烧杯盐酸不足，n(HCl)= 0.4mol，产生H2的物质的量为0.2mol；根据方程式2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，乙烧杯与NaOH反应时Al不足，n(Al)=0.2mol，产生H2的物质的量为0.3mol，消耗的NaOH为0.2mol；故甲、乙烧杯在相同状况下产生气体的体积比为2：3；消耗的NaOH与HCl的物质的量之比为1：2。 2．（2024河南 ）下列实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的物质的量(X)之间的关系正确的是 A．甲向A1Cl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡 B．乙向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡 C．丙向NH4A1(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量 D．丁向HCl、MgCl2、 AlCl3、NH4Cl 的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡 【答案】C 【解析】A．向AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量，发生反应化学方程式为AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl、NaOH+Al(OH)3＝NaAlO2+2H2O则消耗NaOH的物质的量为3:1，A不正确； B．向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸至过量，发生反应的化学方程式为NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl、3HCl+Al(OH)3=AlCl3+3H2O，最终沉淀会消失，B不正确； C．向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，起初为Al3+与OH-发生反应生成Al(OH)3沉淀，然后为与OH-反应生成NH3和水，最后为Al(OH)3与OH-反应生成和水，C正确； D．HCl、MgCl2、 AlCl3、NH4Cl的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，首先盐酸和氢氧化钠反应没有沉淀生成，D不正确； 故选C。 3．（2024·河南河南）化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。向100 mL浓度均为1.0 mol·L-1的Na2CO3、NaAlO2混合溶液中滴加2.0 mol·L-1盐酸，下列图像描述正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】已知向100 mL浓度均为1.0 mol·L-1的Na2CO3、NaAlO2可知n(Na2CO3)=0.1mol，n(NaAlO2)=0.1mol，c(HCl)=0.2mol/L反应过程中涉及反应和先后顺序为 ①+H++H2O = Al(OH)3↓②+H+=+H+=CO2↑+H2O④Al(OH)3+ 3H+ =+ 3H2O根据关系进行相关计算和推断可解。 A．n(NaAlO2)=0.1mol，c(HCl)=0.2mol/L　根据反应①、 H+关系1：1，可计算出需要盐酸的体积为50mL，生成沉淀的Al(OH)3的物质的量为0.1mol，再给根据②、H+关系1:2，已知n(Na2CO3)=0.1mol可计算出再需要盐酸100mL，而不是50mL，A错误； B．根据分析应先发生反应①而不是反应②，B错误； C．发生反应之前是100mL，发生反应盐酸还需要50mL， 根据反应H+、CO2的关系1:1可计算出CO2的物质的量为0.1mol，C正确； D．发生反应④之前盐酸的体积为100mL+50mL，而不是0到100mL，D错误； 故选C。 考点四 新型合金 【例4-1】（23-24高一上·甘肃兰州·期末）新型合金由于性能独特，可以满足某些尖端技术的需要。下列关于新型合金材料说法不正确的是 A．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 B．镧镍合金能大量吸收 形成金属氢化物，可作储氢材料 C．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金 D．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 【答案】C 【解析】A．钛合金生物相容性好，强度大，常用作人造骨骼，故A正确； B．镧镍合金能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物，金属氢化物稍稍加热又容易分解，所以可用作储氢材料，故B正确； C．耐热合金的熔点很高，与合金的熔点低说法相悖，故C错误； D．形状记忆合金具有记忆功能，可使形状记忆合金发生形变的作用力消失后恢复原状，故D正确； 故选C。 【例4-2】（23-24高一上·山西太原·期末）下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是 A．“深海一号”能源站使用的钢架 B．“蛟龙号”载人舱是用钛合金制造的 C．“飞机涡扇”使用的耐高温合金材料 D．新能源汽车使用的储氢合金 【答案】A 【解析】A．钢是一种由铁和碳元素形成的传统合金，还添加了少量的铬、镍等金属，不属于新型合金，A符合题意； B．钛合金的硬度大、耐酸碱的腐蚀，因此可用于蛟龙号载人舱的舱体材料等，属于新型合金，B不符合题意； C．耐高温的合金材料是钛合金，属于新型合金，C不符合题意； D．新能源汽车储氢合金属于新型合金，D不符合题意； 答案选A。 【一隅三反】 1．（23-24高一上·湖南邵阳·期末）我国很早就已经使用合金，如河南出土的司母戊鼎青铜器，再如《天工开物)中“凡铁分生熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”下列叙述错误的是 A．合金为纯净物，具有许多优良的物理、化学或机械性能 B．不锈钢是最常见的一种合金钢，添加的其它合金元素主要是铬和镍 C．近年来，人们又设计合成了许多新型合金，如储氢合金、耐热合金等 D．制造飞机和宇宙飞船的理想材料硬铝合金，具有密度小、强度高等优点 【答案】A 【解析】A．合金是混合物，具有许多优良的物理、化学或机械性能，A错误； B．不锈钢是最常见的一种合金钢且不容易生锈，B正确； C．随着社会的发展，人们设计和合成了许多新型合金，如储氢合金、钛合金等，C正确； D．硬铝合金具有密度小、强度高等优点为制造飞机和宇宙飞船的理想材料，D正确； 故答案选A。 2．（22-23高一上·内蒙古兴安盟·阶段练习）下列材料中所涉及的合金不属于新型合金的是 A．图Ⅰ：喷气式飞机发动机叶片用的镍钴合金 B．图Ⅱ：“蛟龙”号载人潜水器耐压球壳用的钛合金 C．图Ⅲ：不锈钢盆 D．图Ⅳ：新能源汽车用的储氢合金 【答案】C 【解析】A．图Ⅰ中喷气式飞机发动机叶片用的镍钴合金属于新型合金，具有优良的性能，A不符合题意； B．图Ⅱ：“蛟龙”号载人潜水器耐压球壳用的钛合金属于新型合金，具有优良的性能，B不符合题意； C．图Ⅲ：不锈钢盆属于不锈钢，不锈钢是常见的一种合金钢，不属于新型合金，C符合题意； D．图Ⅳ：新能源汽车用的储氢合金属于新型合金，具有优良的性能，D不符合题意； 故合理选项是C。 3．（2024山西太原·阶段练习）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．储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的新型合金材料 B．储氢合金具有储氢量大、能耗低、使用方便的特点 C．储氢合金具有很强的捕捉氢的能力，氢分子在合金中先分解成单个的原子，氢原子进入合金原子的缝隙中，并与合金生成金属氢化物 D．储氢合金形成的金属氢化物性质稳定，高温条件下也不易分解 【答案】D 【解析】A．储氢合金是一种新型合金材料，能吸收大量氢气，并与氢气结合成金属氢化物，A正确； B．储氢合金能吸收大量氢气，具有储氢量大、能耗低、使用方便的特点，B正确； C．氢分子在合金中先分解成单个的原子，氢原子进入合金原子的缝隙中，并与合金生成金属氢化物，储氢台金能吸收大量氢气，具有很强的捕捉氢的能力，C正确； D．储氢合金形成的金属氢化物性质稳定，但在高温条件下容易分解，D错误； 故合理选项是D。 4．（2024浙江衢州·期末）下列物品所涉及的合金材料属于新型合金的是 A B C D 用生铁铸造的下水井盖 用不锈钢制造的地铁列车车体 用硬铝制造的飞机外壳 用储氢合金装配的以H2为燃料的汽车 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】合金是两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而呈的混合物，新型合金包括储氢合金、形状记忆合金、钛合金、耐热合金等，生铁、硬铝、不锈钢、黄铜等属于普通合金，生铁、不锈钢、硬铝都是合金材料，而用储氢合金装配的以H2为燃料的汽车使用的储氢合金为新型合金材料，故合理选项是D。 考点五 物质的量在化学方程式计算中的应用 【例5-1】（2024湖南）在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当向两个烧杯中分别加入0.1 mol两种金属充分反应后，将游码向某一端移动0.2 g，天平才能平衡，则这两种金属是 A．Mg和Al B．Al和Fe C．Fe和Cu D．Na和Mg 【答案】A 【解析】A．加入0.1mol镁生成0.1mol氢气，质量增重；加入0.1mol铝生成0.15mol氢气，质量增重，两侧质量差为0.2g，故选A； B．加入0.1mol铝生成0.15mol氢气，质量增重；加入0.1mol铁生成0.1mol氢气，质量增重；两侧质量差为3g，故不选B； C．加入0.1mol铁生成0.1mol氢气，质量增重；加入0.1molCu，Cu和盐酸不反应，质量增加，两侧质量差为0.8g，故不选C； D．加入0.1mol钠生成0.05mol氢气，质量增重；加入0.1mol镁生成0.1mol氢气，质量增重；两侧质量相等，故不选D； 选A。 【例5-2】（2024上海 ）将6.000g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物进行加热，加热至质量不再减少时，混合物的质量减少了0.620g，则原混合物中碳酸钠的质量为 A．3.680g B．4.320g C．4.640g D．4.480g 【答案】B 【解析】设混合物中含有NaHCO3的质量为x，由可得关系式，解得：x=1.680g，则m(Na2CO3)=6.000g-1.680g=4.320g，故选：B。 【一隅三反】 1．（22-23高一下·湖南株洲·期末）称取两份等质量的铝粉，分别加入浓度均为的硫酸与溶液，充分反应后，测得同温同压下生成的气体体积比为，则加入每份铝粉的质量可能为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】，设加入Al物质的量为n，则，同温同压下生成的气体体积比为2：3，则Al与碱反应生成氢气物质的量为， ，则Al质量：，答案选D。 2．（23-24高一上·四川绵阳·阶段练习）分别向500mL浓度均为2molL的盐酸和NaOH溶液中加入5.4g金属铝，充分反应产生的气体在同温同压下体积比为 A．1：6 B．2：3 C．3：2 D．1：1 【答案】D 【解析】HCl、NaOH的物质的量是n(HCl)=n(NaOH)=c·V=2 mol/L×0.5 L=1.0mol，n(Al)= mol=0.2 mol，反应方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，Al与HCl反应的物质的量的比是1：3，若0.2molAl完全反应，需消耗HCl的物质的量为0.6mol<1.0 mol，则Al与盐酸反应时，盐酸过量，反应产生H2的物质的量为0.3 mol；Al与NaOH溶液发生反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑时，二者的物质的量的比是1：1，也是氢氧化钠溶液过量，则其反应产生的H2的物质的量为n(H2)=n(Al)=×0.2mol =0.3mol，在相同条件下气体的体积比等于气体的物质的量的比，故分别向500mL浓度均为2molL的盐酸和NaOH溶液中加入5.4g金属铝，充分反应产生的气体在同温同压下体积比为0.3 mol：0.3 mol=1：1，答案选D。 3．（23-24高一上·江苏南京·阶段练习）向一定量铁的氧化物(铁只有+2、+3价)中，加入100ml2mol/L稀盐酸，恰好使固体完全溶解，再向所得溶液中通入标准状况下448ml氯气，恰好能使溶液中的FeCl2完全转化为FeCl3，则x：y为 A．1：1 B．2：3 C．3：4 D．4：5 【答案】D 【解析】铁的氧化物(铁只有+2、+3价)中，加入100ml2mol/L稀盐酸，恰好使固体完全溶解，根据氢元素守恒，生成水的物质的量为 ，可知铁的氧化物中含有0.1mol氧原子。再向所得溶液中通入标准状况下448ml氯气，恰好能使溶液中的FeCl2完全转化为FeCl3，根据氯元素守恒，生成FeCl3的物质的量为，则铁的氧化物中含有0.08mol铁原子，所以n(Fe):n(O)=0.08:0.1=4:5，即x：y=4:5，故选D。 4．（23-24高一上·安徽马鞍山·期末）现有、、的混合物粉末，加入含的稀硫酸恰好完全溶解，并收集到标准状况下气体。向反应后的溶液中滴加溶液，无明显变化。若将该混合物在高温下与足量的充分反应，生成的质量为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】Fe、FeO、Fe2O3的混合物粉末3.44克，加入含0.05molH2SO4的稀硫酸恰好完全溶解，向反应后的溶液滴加KSCN，无明显变化，说明生成物是硫酸亚铁，根据硫酸根离子守恒可知硫酸亚铁的物质的量是0.05mol，所以混合物中铁原子的物质的量是0.05mol，质量是0.05mol×56g/mol＝2.8g，则氧原子质量为0.64g，即O原子的物质的量为0.04mol，则该混合物可表示为Fe5O4，该混合物在高温下与足量的CO充分反应，方程式为：，根据，设生成CO2的质量为xg，可列出：，解得x=2.20g。 答案选A。 5．（2024·河南南阳·二模）现取9.3g久置在空气中的氢氧化钠固体于烧杯中(已知该固体中钠元素和碳元素的质量比为23∶3)，向烧杯中加入足量的稀盐酸，充分反应，将生成的气体通入足量石灰水中，生成沉淀的质量为 A．5.0g B．7.5g C．10.0g D．15.0g 【答案】A 【解析】氢氧化钠变质会生成碳酸钠，设固体中碳酸钠、氢氧化钠的物质的量依次为x、y，，得，则9.3g该久置的固体中加入足量的稀盐酸反应生成气体、通入足量石灰水中生成沉淀、质量为； 选A。 一、单选题（本题共16题，共44分，第1-10题，每题2分；第11-16题，每题4分。每题只有一个选项为正确答案） 1．（2024辽宁鞍山）下列叙述正确的是 A．铝合金抗蚀能力强，但不适合长期盛放酸性或碱性食品 B．铁与水不发生反应，因此钢水注入模具前模具无需干燥 C．进行焰色试验前，需用硫酸洗净铂丝 D．胃酸过多时，可用苏打中和胃酸 【答案】A 【解析】A．铝合金抗蚀能力强，但不适合长期盛放酸性或碱性食品，A正确； B．铁与水蒸气在高温时反应生成Fe3O4和H2，钢水注入模具前模具需干燥，B错误； C．焰色试验前，需用盐酸洗净铂丝，C错误； D．胃酸过多时，不能用苏打中和胃酸，否则会生成过多气体，D错误； 故选A。 2．（22-23高一上·河北石家庄·期末）新材料问世常常带动新科技、新技术的应用和发展，下列有关说法不正确的 A．中国航空铝材处于世界领先行列，该铝材是一种铝合金，铝合金的密度小，强度高 B．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性 C．我国自主研发的新一代动车组在京沪高铁上跑出486.1公里的世界列车最高时速，得益全路铺设的优质无缝平滑的超长钢轨，钢的熔点比铁的熔点高，比铁用途更广泛 D．2017年8月我国成功完成某超级钢的研制，该超级钢强度大，能够实现钢板轻薄化 【答案】C 【解析】A．铝合金的密度小，强度高，抗腐蚀能力强，A正确； B．稀土元素加入钢中有多种作用，例如可改变合金的结构增加钢的韧性、抗氧化性；B正确； C．钢是由铁、碳等元素构成的合金，合金的熔点比铁的熔点低，C错误； D．超级钢是通过各种工艺方法将普通的碳素结构钢的铁素体晶粒细化，进而使其强度有大幅度提高，能够实现钢板轻薄化， D正确； 答案选C。 3 ．（2024广东广州·期末）关于铝及其合金的说法正确的是 A．常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝不活泼 B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 C．铝单质在化学反应中容易失去电子，表现出还原性 D．向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一直观察不到气泡 【答案】C 【解析】A. 常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝的化学性质很活泼，极易被空气中的氧气氧化生成致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续反应，A错误； B. 合金的密度一般比成分金属的小，故镁铝合金的密度小、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，B错误； C. 铝原子最外层上只有3个电子，故铝单质在化学反应中容易失去电子，表现出还原性，C正确； D. 由反应方程式：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，故向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一段时间后可以观察到气泡，D错误； 故答案为：C。 4．（23-24高一下·福建泉州·期中）下列物质既能与强酸反应，又能与强碱反应的是 A．⑥ B． C． D． 【答案】A 【解析】①Al能和强酸、强碱反应生成盐和氢气，故选； ②Al2O3属于两性氧化物，能和强酸、强碱溶液反应生成盐和水，故选； 是碱性氧化物，与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，故不选； 与稀盐酸、硫酸等强酸不发生反应，故不选； 属于弱酸酸式盐，和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，故选； 属于弱酸正盐，能与强酸反应生成盐、二氧化碳和水，也能与强碱反应，例如氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故选； 综上，⑥符合题意； 答案选A。 5．（23-24高一下·湖南衡阳·阶段练习）相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气的物质的量之比为 A．1∶1 B．1∶6 C．2∶3 D．3∶2 【答案】A 【解析】铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为2Al+6H2O+2NaOH=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，由方程式可知，相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气的物质的量之比为1∶1，故选A。 6．（23-24高一下·贵州黔西·期末）相同质量的镁粉和铝粉各一份，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中充分反应，产生的氢气在同温同压下的体积比为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】镁粉和盐酸反应的化学方程式为：Mg+2HCl=MgCl2+H2，铝粉和NaOH溶液反应的化学方程式为：2Al+6NaOH+2H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ ，相同质量的镁粉和铝粉物质的量之比为27:24=9:8，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中充分反应，由方程式可知，产生的氢气的物质的量之比为9:12=3:4，同温同压下产生的氢气体积比等于物质的量比，为3:4，故选C。 7．（2024贵州毕节 ）下列说法错误的是 A．两份铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应，若产生气体的量相同，则两份铝的质量一定相同 B．等体积等浓度的盐酸、溶液与过量反应，产生的物质的量相等 C．用铝箱包裹着金属钠投入足量水中，理论上可以收集到氢气的物质的量为 D．硬铝是一种常见铝合金，硬度大、强度高，可用于飞机制造业 【答案】B 【解析】A．酸、碱均足量，则完全反应，生成氢气的量相同，则H得到的电子数相同，可知失去的电子数也相同，即参加反应的的量相同，两份铝片的质量之比为，A正确； B．根据反应方程式2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，等体积等浓度的盐酸、溶液与过量反应，产生的量为，B错误； C．金属钠的物质的量为，根据，生成的氢气的物质的量为、生成的物质的量为，生成的和铝箔发生反应，铝过量，此时可以生成，所以生成的总物质的量为，C正确； D．硬铝是一种常见铝合金，密度小、硬度大、强度高，可用于飞机制造业，D正确； 选B。 8．（23-24高一下·上海青浦·期中）下列变化不可能通过一步实验直接完成的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．氢氧化铝受热反应生成氧化铝和水，A不符合题意； B．氧化铝不溶于水不和水反应，不能一步生成氢氧化铝，B符合题意； C．Al与NaOH发生反应生成氢气和，C不符合题意； D．铝盐与弱碱（氨水）反应生成氢氧化铝，D不符合题意； 故选B。 9．（23-24高一上·湖南株洲·期末）取两份铝片，分别加入足量的硫酸溶液和氢氧化钠溶液，产生气体的物质的量相同，下列有关说法正确的是 A．产生气体成分不相同 B．反应的离子方程式相同 C．参加反应的铝片的质量相同 D．消耗的硫酸和氢氧化钠的物质的量相同 【答案】C 【解析】A．铝片和硫酸溶液、氢氧化钠溶液反应，产生气体均为氢气，A错误； B．铝片和硫酸溶液反应离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑，和氢氧化钠溶液反应离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑，B错误； C．根据方程式，产生气体的物质的量相同，参加反应的铝片的质量相同，C正确； D．根据方程式，消耗的量比的量多，D错误； 故选C。 10．（2024云南 ）在甲、乙两个烧杯中分别装有等体积等物质的量浓度的盐酸与NaOH溶液，向两个烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得同温同压下生成气体的体积之比为1：2，则两烧杯中反应的情况可能是 A．甲中酸过量，乙中碱过量 B．甲、乙都是铝过量 C．甲中铝过量，乙中碱过量 D．甲中酸过量，乙中铝过量 【答案】C 【解析】根据铝和盐酸以及氢氧化钠溶液反应的化学方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2NaOH+2Al+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，若铝少量，则产生等量的氢气，若铝过量，则产生的氢气的体积比为1:3。若反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙=1:2，就要求在和盐酸的反应中，铝是过量的，在和氢氧化钠的反应中，铝是少量的；则甲中铝过量，乙中碱过量，故选C。 11．（2024福建龙岩 ）用相同的铝片、6 mol·L-1稀盐酸、3 mol·L-1稀硫酸、6 mol·L-1氢氧化钠溶液、试管等分别进行下表实验： 实验方案 实验现象 实验原理(化学方程式) (1)铝片与足量盐酸反应 铝片开始无现象，一段时间后逐渐溶解，并有大量气泡产生 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ (2)铝片与足量硫酸反应 铝片开始无现象，一段时间后反应缓慢，铝片表面有少量气泡产生 Al2O3+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2O 2Al+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2↑ (3)铝片与足量氢氧化钠溶液反应 铝片开始无现象，一段时间后铝片逐渐溶解，并有大量气泡产生 Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4] 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 对上述实验的相关说法不正确的是 A．对比(1)、(2)、(3)中Al2O3参与的反应可得出：Al2O3既有碱性氧化物的某些性质，又有酸性氧化物的某些性质 B．对比(1)、(2)、(3)中气体产生现象和酸碱的挥发性可得出：实验(3)最适宜于实验室制备H2 C．对比实验(1)、(2)中后来产生气泡的现象，可得出：c(H+)越大，相同时间内产生气泡越多 D．对比实验(1)、(2)中后来产生气泡的现象，可得出：SO对Al与H+的反应可能有阻碍作用 【答案】C 【解析】A．实验(1)、(2)、(3)中Al2O3既能与非氧化酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水，说明Al2O3既有碱性氧化物的某些性质，又有酸性氧化物的某些性质，A正确； B．实验(2)后来气泡产生较慢，实验(1)、(3)中，后来都有大量气泡产生，因此实验(1)、(3)都可用制备H2，但因盐酸具有挥发性，会使所得H2中含有一定量杂质HCl，所以实验(3)最适宜于实验室制备H2，B正确； C．6 mol/L稀盐酸与3 mol/L稀硫酸中c(H+)相同，因此实验(2)中后来产生H2的速度较低与c(H+)无关，是由其它原因导致，C错误； D．实验(1)、(2)中c(H+)、铝片等实验条件相同，不同之处在于盐酸与硫酸中阴离子种类，实验(1)后来产生H2较快，而实验(2)后来产生H2较慢，其原因可能是Cl-对Al与H+的反应有促进作用或者对Al与H+的反应可能有阻碍作用，D正确； 故合理选项是C。 12．（23-24高一上·甘肃白银·期末）将4g合金投入足量的稀硫酸中放出4.48L(标准状况)气体，该合金可能是 A．铁铜合金 B．镁锌合金 C．铁锌合金 D．镁铝合金 【答案】D 【解析】假设金属和酸反应后都显＋2价，，则金属和酸反应生成氢气时，金属和氢气的物质的量相等，则合金的平均相对摩尔质量为，Al换算为＋2价时的摩尔质量为18，和稀硫酸不反应的金属的摩尔质量无穷大，两种金属中一种金属的摩尔质量小于20，另一种大于20即可，其中铁是56mol/L，铜无穷大，镁是24 mol/L，锌是65 mol/L，铝是18 mol/L，所以只有D项符合题意。 答案选D。 13．（23-24高一下·四川·阶段练习）将20.0 g铜镁合金完全溶解于140mL某浓度的硝酸中，得到NO2和NO的混合气体8.96 L(标准状况)，当向反应后的溶液中加入320 mL4.0 mol/LNaOH溶液时，金属离子全部转化为沉淀，测得沉淀的质量为37 g。下列说法不正确的是 A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2：3 B．该硝酸中HNO3的物质的量浓度12 mol/L C．NO2和NO的混合气体中，NO2的体积分数25％ D．若将混合气体与水混合完全转化为硝酸，则需要通入的氧气(标准状况)的体积为11.2 L 【答案】D 【解析】A．根据上述分析：金属阳离子得到氢氧根物质的量等于金属失去电子物质的量，依据质量守恒，得到氢氧根物质的量为n(OH-)==l mol，即得失电子物质的量为l mol，因此有2n(Cu)+2n(Mg)=l mol，根据二者质量和为20.0 g可得关系式64n(Cu)+24n(Mg) =20.0 g，两式联立解得n(Cu)=0.2 mol，n(Mg)=0.3 mol，因此合金中铜和镁的物质的量之比为2 ：3，A正确； B．金属阳离子Cu2+、Mg2+全部沉淀后，溶液中溶质为NaNO3，根据氮原子守恒可得n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2)=0.32L×4.0 mol/L+=l.68 mol，溶液的体积是140 mL，则硝酸的浓度为c(HNO3)=mol/L=12 mol/L，B正确； C．根据得失电子数目守恒，3n(NO)+n(NO2)=l mol，n(NO)+n(NO2)==0.4 mol，两式联立解得n(NO)=0.3 mol，n(NO2)=0.1 mol，则相同条件下，二者的体积分数等于物质的量分数，故NO2的体积分数为×100%=25%，C正确； D．根据上述分析可知：反应过程中转移电子的物质的量等于沉淀中OH-的物质的量，n(e-)= n(OH-)=1 mol，若将混合气体与水混合完全转化为硝酸，则O2得到电子的物质的量与HNO3变为NO、NO2时失去电子的物质的量相等，4n(O2)=1 mol，n(O2)=0.25 mol，其在标准状况下的体积为V(O2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L，D错误； 故选D。 14．（22-23高一上·山东济南·期末）甲、乙两个烧杯各盛有l00 mL 1 mol/L的盐酸和硫酸溶液，向两个烧杯中分别加入等质量的铁粉，反应后测得生成的气体体积比为2∶3(均为相同状况下数据)，则所加入的铁粉的质量为 A．2.8g B．3.36g C．4.2g D．5.6g 【答案】C 【解析】由题意可知： mol，两种酸溶液中物质的量比值为1∶2，当铁完全反应时，生成氢气的体积比为1∶1，当酸完全反应时，生成氢气的体积为1∶2，往两个烧杯中分别加入等质量的铁粉，充分反应后生成氢气的体积比为2∶3，介于1∶1和1∶2之间，则说明盐酸不足，硫酸过量，，则铁与硫酸反应生成氢气的物质的量为0.075 mol， ，mol，g。 故选C。 15（2023秋·贵州毕节·高一统考期末）下列说法错误的是 A．两份铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应，若产生气体的量相同，则两份铝的质量一定相同 B．等体积等浓度的盐酸、溶液与过量反应，产生的物质的量相等 C．用铝箱包裹着金属钠投入足量水中，理论上可以收集到氢气的物质的量为 D．硬铝是一种常见铝合金，硬度大、强度高，可用于飞机制造业 【答案】B 【解析】A．酸、碱均足量，则完全反应，生成氢气的量相同，则H得到的电子数相同，可知失去的电子数也相同，即参加反应的的量相同，两份铝片的质量之比为，A正确； B．根据反应方程式2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，等体积等浓度的盐酸、溶液与过量反应，产生的量为，B错误； C．金属钠的物质的量为，根据，生成的氢气的物质的量为、生成的物质的量为，生成的和铝箔发生反应，铝过量，此时可以生成，所以生成的总物质的量为，C正确； D．硬铝是一种常见铝合金，密度小、硬度大、强度高，可用于飞机制造业，D正确； 选B。 16．（2023·全国·高三专题练习）镁和铝分别和等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与反应时间(t)的关系如图所示。则下列说法正确的是      A．镁和铝消耗硫酸的物质的量之比是2∶3 B．参加反应的镁、铝的质量之比是8∶9 C．反应中消耗的镁、铝的物质的量之比是3∶2 D．反应中镁、铝转移电子的物质的量之比是2∶3 【答案】C 【解析】A．利用Mg、Al与稀硫酸反应的化学方程式可知，产生等量的氢气消耗硫酸的物质的量之比是1∶1，消耗Mg、Al的物质的量之比为3∶2，选项A错误； B．参加反应的镁、铝的质量之比是4∶3，选项B错误； C．利用Mg、Al与稀硫酸反应的化学方程式可知，产生等量的氢气消耗硫酸的物质的量之比是1∶1，消耗Mg、Al的物质的量之比为3∶2，选项C正确； D．由产生等量氢气可知反应转移电子的物质的量之比为1∶1，选项D错误； 答案选C。 二、非选择题（本大题共4小题，共56分） 17．（24-25高一上·全国·课前预习）铝与氧化铝(铝是地壳中含量最多的金属元素) (1)Al与O2反应：常温下能与空气中的O2发生反应，表面形成一层 。其反应方程式为： 。 (2)Al、Al2O3与酸反应 将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，后来又放出气体，有关反应的化学方程式为： 。 (3)Al、Al2O3与强碱的反应 现象 化学方程式 现象 化学方程式 (4)两性氧化物：既能与酸反应生成 ，又能与碱反应生成 的氧化物叫做两性氧化物，如Al2O3。 【答案】(1) 致密的氧化铝薄膜 (2)、 (3) 开始没有气泡，一段时间后才有气泡 、 立即产生气泡 (4) 盐和水 盐和水 【解析】（1）铝是一种活泼金属，在常温下就能与空气中的氧气发生反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，涉及的化学方程式为； （2）将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，因为铝片表面有氧化铝薄膜，与盐酸反应生成氯化铝和水，后来又放出气体，里面的铝与盐酸反应生产氯化铝和氢气，涉及的化学方程式为、； （3）没有打磨过的铝片表面有氧化膜氧化铝，与氢氧化铵反应，先是氧化铝与氢氧化钠反应，然后再是铝与氢氧化钠反应，故现象为：开始没有气泡，一段时间后才有气泡 ，化学方程式为：、；打磨过的铝片与氢氧化钠可直接反应产生氢气，故现象为：立即产生气泡，化学方程式为：； （4）两性氧化物是指，既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物。 18．（2024内蒙古通辽·阶段练习）铁是人类较早使用的金属之一、运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题： (1)铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中正确的是___________ A．纯铁硬度比生铁高 B．铁在冷的浓硫酸中钝化 C．不锈钢是铁合金，只含金属元素 D．铁在一定条件下，可与水蒸气反应 (2)向沸水中逐滴滴加1mol·L−1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为： ，形成该分散系的微粒粒度范围是 。 (3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式： 。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，现有下列试剂：①氯气②铁粉③浓硝酸④浓盐酸⑤烧碱⑥浓氨水，需要用到的一组试剂是 。 A．①②④    B．①③④⑥        C．②④⑤    D．①④⑥ (4)高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂。 ①高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3X+5H2O，则X的化学式为 。 ②高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有 性，而能够除去水中悬浮物是因为 。 【答案】(1)BD (2) 2Fe3++3H2O2Fe(OH)3(胶体)+3H+ 1～100nm (3) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ A (4) NaCl 氧化 生成Fe(OH)3在水中形成胶体能够吸附水中悬浮杂质 【解析】（1）A．合金的硬度比各成分金属的硬度都大，所以纯铁硬度比生铁低，A错误； B．铁在冷的浓硫酸中钝化，形成一层致密氧化膜，B正确； C．不锈钢是铁合金，含有碳元素的，不只含金属元素，C错误； D．铁在一定条件下，可与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，D正确； 故选BD； （2）向沸水中逐滴滴加1mol·L−1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，就得到氢氧化铁胶体，该反应为铁离子的水解反应，2Fe3++3H2O2Fe(OH)3(胶体)+3H+；胶体的粒子直径1nm＜d＜100nm，故形成该分散系的微粒粒度范围是1～100nm； （3）Fe3+能与铜反应得到Fe2+与Cu2+，离子方程式为：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+； 腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁以及氯化铁，加入过量的铁可以和氯化铁反应生成氯化亚铁，和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁，过滤，所得的滤液是氯化亚铁，滤渣是金属铜和过量的铁；铜不能盐酸反应，而金属铁可以和酸反应生成氯化亚铁和氢气，向滤渣中加入足量的盐酸过滤分离得到固体铜，同时得到的滤液是氯化亚铁；氯气具有氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁，再向滤液中通入氯气即可得到氯化铁；故需用到试剂为①氯气②铁粉③浓硝酸④浓盐酸；故选A； （4）①根据反应方程式和质量守恒定律可知：反应前铁、氧、氢、钠、氯的原子个数分别是：2、13、10、7、3，反应后铁、氧、氢、钠、氯的原子个数分别是：2、13、10、4、0，所以每个X中含有1个钠、1个氯，是氯化钠，故答案为NaCl； ②由反应可知，高铁酸钠在反应中化合价降低，发生氧化反应，其能够杀菌消毒是因为它具有强氧化性，而能够除去水中悬浮物是因为水解生成的氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮物，加速悬浮物的沉降。 19．（24-25高三上·河南鹤壁·阶段练习）铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。某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。回答下列问题： 【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 。 【实验步骤】 (2)称取10.8 g铝镁合金粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为的NaOH溶液中，样品完全反应。则NaOH溶液的体积V为 mL。 【方案二】 【实验方案】将铝镁合金与足量稀硫酸反应，测定生成气体的体积。 【实验步骤】 (3)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连接顺序是A接（_______），（_______）接（_______），（_______）接（_______） （填接口字母，注意：可不填满） (4)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，连接试剂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。 ①装置中橡胶管a的作用是 。 ②若实验所用铝镁合金的质量为5.1 g，测得氢气体积为5.6 L（标准状况），则合金中铝的质量分数为 （保留两位有效数字）。 【答案】(1) (2)100 (3)E；D；G (4) 平衡气体压强，使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下；消除加入稀硫酸的体积所带来的氢气体积误差 53% 【解析】（1）镁铝合金中的Al和NaOH溶液反应生成氢气，离子方程式为； （2）10.8g合金中铝的质量为10.8g时才能完全溶于NaOH溶液中，NaOH溶液的浓度为4.0mol/L，则根据方程式可知其体积V==0.1L=100mL； （3）根据分析可知最简易的装置连接顺序为：(A)接(E)、(D)接(G)； （4）①装置中导管a可以保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下，滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差；②若实验所用铝镁合金的质量为5.1 g，测得氢气体积为5.6 L，设Al的质量为mg、Mg的质量为ng，则mg+ng=5.1g，1molAl~1.5molH2、1molMg~1molH2，则，故m=2.7，则合金中铝的质量分数为。 20．（23-24高一下·山西大同·期末）铝和铁是地壳中含量较多的金属元素，其单质和化合物广泛应用于日常生活中。回答下列问题： (1)工业制印刷电路板的原理为用，溶液做腐蚀液，将覆铜板上不需要的铜腐蚀。写出相关反应的离子方程式： 。 (2)向溶液中加入溶液时，生成的 色絮状沉淀迅速变为 色，一段时间后还会有 (填化学式)生成。 (3)甲、乙两烧杯中分别有盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为(同温同压下)，则加入铝粉的质量为 g。 (4)如图是从铝土矿(主要成分为，还含有少量杂质)中提取并生产的工艺流程： ①流程图中的“滤渣”的成分为 (填化学式，下同)；流程图中的“滤液”中溶质的主要成分为 。 ②向流程图中的“滤渣”中加入稀硫酸后，检验反应后溶液中存在的试剂为 (填字母)。 A．溶液　B．溶液　C．溶液 ③过滤操作中需要用到的玻璃仪器有 。 ④“还原”时，炭黑在高温下被氧化为，发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1) (2) 白 灰绿 (3)5.4 (4) A 烧杯、漏斗、玻璃棒 【解析】（1）铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为； （2）向溶液中加入溶液时，生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后还会有生成； （3）根据铝的质量相同，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，若Al都完全反应，则生成氢气应相等，而应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙= 1: 2，由方程式：2Al + 6HCl=2AlCl3 + 3H2↑、2Al + 2NaOH + 6H2O=2NaAl(OH)4 + 3H2↑，可知酸与金属反应时酸不过量，碱与金属反应时碱过量，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1L×3mol/L = 0.3mol，设铝与酸反应时酸完全反应，生成的氢气的物质的量为x，则：，解得x==0.15mol，则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol×2=0.3mol，碱与金属铝反应时铝完全反应，设与碱反应的铝的物质的量为y，则：，解得y==0.2mol，则铝的质量为0.2mol×27g/mol=5.4g； （4）①根据分析可知，“滤渣”的主要成分为，滤液中溶液的主要成分为； ②Fe2+具有还原性，可以把高锰酸钾还原而使溶液褪色，溶液不能检验Fe2+，由于溶液中存在Fe3+，不能用溶液检验Fe2+，故选A； ③过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒； ④“还原”时，炭黑在高温下被氧化为，该还原过程中发生的化学反应方程式为。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$