3.2.1 合金-【作业设计】 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

人教版高中化学必修一 颍上九中（二中东校） 日清作业 【良师益友】高一化学同步教学资源（人教版2019必修第一册） 第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 第1课时 合金 学校:___________班级：___________姓名：___________ 基础达标 一、单选题 1．除去铁粉中混有的少量铝粉，可选用的试剂是（ ） A．NaOH溶液 B．浓硫酸 C．AlCl3溶液 D．稀盐酸 2．手机的某些部件里含有Mg、Al、Cu、Ag等金属，将废旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应后，所得溶液中含有的金属离子是（ ） A．Al3+、Cu2+ B．Cu2+、Ag+ C．Mg2+、Al3+ D．Mg2+、Ag+ 3．工业上，下列方法通常被用来获得金属铝的是（ ） A． B． C． D． 4．下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写不正确的是（ ） A．铝与NaOH溶液反应：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ B．与NaOH溶液反应： C．与盐酸反应： D．与过量氨水反应： 5．下列说法不正确的是（ ） A．向溶液中加入过量溶液可得到 B．明矾溶液中加入过量溶液可制备胶体 C．溶液和过量氨水生成 D．电解熔融制取 6．工业上用某种氧化铝矿石(含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示：（ ） 对上述流程中的判断正确的是（ ） A．X可以是氨水 B．沉淀主要成分是铁的氢氧化物 C．反应Ⅱ为： D．除电解外，上述流程中涉及的反应都不是氧化还原反应 7．在AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水至溶液呈碱性，下列图中能表示该反应产生的沉淀质量W与加入氨水的体积V关系的是（ ） A． B． C． D． 8．下列离子方程式正确的是（ ） A．可溶性铝盐净水原理：2Al3＋＋3H2O=Al2O3＋6H＋ B．向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：Al3＋＋4OH-=AlO＋2H2O C．向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至Al3＋恰好沉淀完全：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋3OH-=Al(OH)3↓＋2BaSO4↓ D．向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH-=AlO＋2BaSO4↓＋2H2O 9．下列各组物质中，能一步实现如图所示转化的是（ ） 选项 a b c A Fe B CO C NaOH D Al A．A B．B C．C D．D 10．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示： 下列叙述正确的是（ ） A．反应①过滤后所得沉淀为Al(OH)3 B．试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸 C．图中所有转化反应都不是氧化还原反应 D．反应②的化学方程式为Na[Al(OH)4]＋CO2=Al(OH)3↓＋NaHCO3 能力提升 二、填空题 11．某种合金由镁，铝，铜，铁中的两种或两种以上组成，取该合金10.0g，放入足量H2SO4 溶液，收集到标准状况下的H210.08L；另取该合金10.0g，放入足量NaOH溶液中，收集到标准状况下的H28.96L。 （1）试据此判断，合金中一定含有的元素是 。（写元素符号）； （2）该合金与NaOH溶液反应的离子方程式： 。 （3）该合金组成可能是 。（写出所有可能） 12．2022年北京冬奥会的首钢滑雪大跳台设计来自敦煌“飞天”的艺术造型，曲线优美，形象优雅。 (1)跳台主体为钢结构，钢是 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)跳台采用的耐火候钢自带防火和防锈功能，请你再举出一种铁制品防锈的方法 ；工业上常用稀盐酸清除铁锈，该反应的化学方程式为 。 (3)耐火候钢还含有铜、镍()等金属，资料显示三种金属的活动性顺序为：。使用下列试剂能够验证三种金属的活动性顺序的是 (填序号)。 A．     B．     C． 13．在MgCl2和AlCl3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至过量，经测定，加入NaOH的物质的量和所得沉淀的物质的量的关系如下图所示，则： (1)图中C点表示当加入 mol NaOH时， Al3＋已经全部转化为 ，(填化学式)  Mg2＋已经全部转化为 (填化学式)； (2)图中线段OA︰AB= 。 14．有一包粉末可能含Na+、Fe3+、Al3+、Cl-、SO、CO中的若干种，现进行以下实验： ①取少量固体，加入稀硝酸搅拌，固体全部溶解，没有气体放出； ②向①溶液中加入足量Ba(OH)2溶液，生成有色沉淀，过滤后在滤液中用HNO3酸化后再滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成； ③取②中的有色沉淀加入足量的稀盐酸后，沉淀全部溶解； ④重新取少量固体加入适量蒸馏水搅拌后，固体全部溶解，得到澄清溶液； ⑤向④的溶液中加入氨水使溶液呈碱性，有沉淀生成，过滤。往得到的沉淀中加入过量的NaOH溶液，沉淀减少。 (1)根据上述实验，这包粉末中一定不含有的离子是 ，肯定含有的离子是 ，不能确定是否含有的离子是 ，可通过 来进一步确定该离子。 (2)写出③中发生反应的离子方程式 。 (3)写出⑤中发生沉淀减少反应的离子方程式 。 15．铝是地壳中含量最多的金属元素，其单质和化合物广泛应用于日常生活中。 (1)可以用电镀法在钢制品上电镀铝，为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应消耗2mol NaOH时，所得气体的物质的量为 mol。 (2)双羟基铝碳酸钠[NaAl(OH)2CO3]是一种常用的抗酸药，它与胃酸反应的化学方程式为 。 (3)如图是从铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质)中提取Al2O3并生产AlN的工艺流程： ①“溶解”时，SiO2与NaOH溶液反应生成的硅酸钠与溶液中偏铝酸钠发生反应：，“赤泥”的主要成分为 (写出化学式)。 ②“酸化”时，通入过量CO2与NaAlO2反应，生成滤液的主要成分是 (写化学式)。 ③“还原”时，炭黑在高温下被氧化为CO，反应的化学方程式为 。 (4)1L某混合溶液，可能含有的离子如下表： 可能大量含有的阳离子 H+、Mg2+、Al3+、 可能大量含有的阴离子 Cl-、 往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。 ①该溶液中一定不含有的离子是 。 ②V1、V2、V3、V4之间的关系为 。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B D B D C B A D 1．A 【来源】新疆乌鲁木齐市高级中学2023-2024学年高一上学期1月期末化学试题 【详解】A．Al与NaOH溶液反应，而Fe不能，反应后过滤可除杂，A符合题意； B．Fe、Al均与稀硫酸反应，不能除杂，B不符合题意； C．Fe、Al与AlCl3不发生反应，不能出去杂质Al，C不符合题意； D．Fe、Al均与盐酸反应，不能除杂，D不符合题意； 故答案为：A。 2．C 【来源】江苏省南菁高级中学2023-2024学年高一上学期期中考试化学试题 【详解】根据金属活动顺序表可知，氢前面的金属能与稀硫酸反应，故Mg、Al、Cu、Ag等金属中，Mg、Al能与稀硫酸反应生成硫酸镁和硫酸铝，故本题选C。 3．B 【来源】内蒙古部分名校2023-2024学年高二上学期期中联合考试化学试题 【详解】A．氯化铝为共价化合物，在熔融状态不能电离出铝离子，不导电，所以不能用电解熔融氯化铝的方法制取铝，通常用电解氧化铝的方法制取铝，A错误； B．冰晶石能使氧化铝在远低于其熔点时熔化，结合选项A可知，可用于制金属铝，B正确； C． 铝的金属性比铁强，铁不能从硫酸铝中置换出铝，C错误； D． 铝是活泼金属，氢气不能从氧化铝中置换出铝，D错误； 选B。 4．D 【来源】河南省实验中学2024-2025学年高三上学期开学考试化学试题 【详解】A．铝与NaOH溶液反应生成四羟基铝合酸钠和氢气，故其离子方程式为：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑，A正确； B．与NaOH溶液反应生成四羟基铝合酸钠，反应的离子方程式为：，B正确； C．与盐酸反应生成氯化铝和水，离子方程式为：，C正确； D．一水合氨为弱碱，氢氧化铝不能与氨水发生反应，与过量氨水反应的离子方程式为，D错误； 故选D。 5．B 【来源】江苏省盐城市射阳中学2024-2025学年高三上学期8月月考化学试题 【详解】A．向NaOH溶液中加入过量AlCl3溶液，AlCl3过量，则反应化学方程式为：3NaOH+AlCl3= Al(OH)3↓+3NaCl，故A项正确； B．明矾溶液中加入过量NaOH溶液，离子方程式为：Al3++4OH-=[Al(OH)4]-，得不到氢氧化铝胶体，故B项错误； C．AlCl3溶液和氨水生成Al(OH)3，Al(OH)3不溶于弱碱，故C项正确； D．Al2O3为离子化合物，熔融状态下能导电，可以通过电解熔融Al2O3制取Al，故D项正确； 故答案为B。 6．D 【来源】山东省烟台市莱州市第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考化学试题 【分析】 氧化铝矿石中含Fe2O3杂质，由流程可知，过量X为NaOH或KOH等强碱溶液，过滤分离出沉淀为Fe2O3，溶液乙中含四羟基合铝离子，通入过量二氧化碳生成氢氧化铝，Y中含碳酸氢根离子，过滤分离出氢氧化铝，氢氧化铝加热分解生成氧化铝，最后电解熔融氧化铝生成Al，以此来解答。 【详解】A．因氨水不能溶解氧化铝，则X不能为氨水，故A错误； B．沉淀主要成分是氧化铁，故B错误； C．通入过量二氧化碳发生，故C错误； D．含元素化合价变化的反应为氧化还原反应，上述流程中只有电解熔融氧化铝生成Al为氧化还原反应，故D正确； 故选D。 7．C 【来源】天津市和平区2023-2024学年高一上学期1月期末化学试题 【详解】 向AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水，发生反应：AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3，反应产生的Al(OH)3是两性氢氧化物，只能与强酸、强碱发生反应，而过量氨水中存在的电解质NH3·H2O是弱碱，不能与Al(OH)3反应，因此当溶液中Al3+全部形成Al(OH)3沉淀后，沉淀就达到最大值，此后沉淀质量不再发生改变，故能表示该反应产生的沉淀质量W与加入氨水的体积V关系的是，故合理选项是C。 8．B 【来源】专题突破卷03 金属及其化合物 -2025年高考化学一轮复习考点通关卷（江苏专用） 【详解】A．用可溶性铝盐净水时，Al3＋水解生成Al(OH)3胶体和H＋，A错误； B．Al(OH)3可与NaOH溶液反应，因此向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：Al3＋＋4OH-=AlO＋2H2O，B正确； C．向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至Al3＋恰好沉淀完全，离子方程式为2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH-=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，C错误； D．向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大，即Al3＋全部沉淀，离子方程式为2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH-=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，，D错误； 故选B。 9．A 【来源】辽宁省辽阳市2023-2024学年高一上学期1月期末考试化学试题 【详解】A．FeCl3和Fe反应生成FeCl2，FeCl2和Cl2反应生成FeCl3，FeCl2和Zn反应生成Fe，Fe和氯气反应生成FeCl3，能一步实现，故A选； B．CO2和C反应生成CO，CO和O2反应生成CO2，CO不能生成Na2CO3，Na2CO3与酸反应生成CO2，故B不选； C．Na2O和O2反应生成Na2O2，但Na2O2不能转化为Na2O，故C不选； D．Al2O3和H2反应生成Al，Al和O2反应生成Al2O3，Al不能一步转化为Al(OH)3，故D不选； 故选A。 10．D 【来源】广东省江门市培英高级中学2023-2024学年高一下学期阶段性考试化学试题 【分析】由题给流程可知，向铝土矿中加入氢氧化钠溶液，将氧化铝转化为四羟基合铝酸钠，氧化铁与氢氧化钠溶液不反应，过滤得到氧化铁沉淀和四羟基合铝酸钠溶液；向溶液中通入过量的二氧化碳，二氧化碳与四羟基合铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤得到碳酸氢钠溶液和氢氧化铝沉淀；氢氧化铝灼烧分解生成氧化铝，电解熔融氧化铝制得金属铝。 【详解】A．由分析可知，反应①过滤后所得沉淀为氧化铁，故A错误； B．由分析可知，加入氢氧化钠溶液的目的是将氧化铝转化为四羟基合铝酸钠，过滤得到氧化铁沉淀和四羟基合铝酸钠溶液，若加入盐酸，氧化铁和氧化铝均与盐酸反应，无法达到分离氧化铁和氧化铝的目的，所以试剂X不能为盐酸，故B错误； C．由分析可知，电解熔融氧化铝制得金属铝时，元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故C错误； D．由分析可知，反应②为二氧化碳与四羟基合铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应的化学方程式为Na[Al(OH)4]＋CO2=Al(OH)3↓＋NaHCO3，故D正确； 故选D。 11． Al   2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑   ①Al   Fe   ②Al   Mg    Cu    ③Al   Mg    Fe   Cu 【来源】重庆市巴蜀中学2017-2018学年高一上学期期中考试化学试题 【详解】（1）镁、铝、铜、铁这四中金属单质中，能和NaOH反应的只有铝，所以合金中一定含有Al元素。故答案为Al； （2）Al 与NaOH反应生成氢气，且有水参与，方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑； 故答案为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑； （3）Al 与NaOH反应生成H28.96L，即0.4mol,根据关系式2Al～3H2↑ n(Al)=,m（Al）==7.2g，则合金中其他金属的总质量为10-7.2=2.8g。等量的铝与H2SO4、与NaOH反应过程中，失去的电子数相同，所产生的H2也是相同的， 所以合金与H2SO4 反应，2.8g其他金属所产生的H2体积为10.08-8.96=1.12L，即0.05mol。 2.8g金属产生1.12L氢气，提供的电子为0.05mol×2=0.1mol。此时利用平均值的思想来分析，提供1mol电子需要金属的平均质量为28g。 ①Mg反应生成Mg2+，提供1mol电子需要Mg的质量为； ②Cu与稀硫酸不反应，可以理解为提供1mol电子需要Cu的质量为无穷大； ③Fe反应生成Fe2+，提供1mol电子需要Fe的质量为。 所以，合金中除Al之外另外的金属，第一种可能性为：只有Fe；第二种可能性有Mg和Cu，一个小于28g，一个大于28g，以某种比例混合可以等于28；第三种可能性是Fe、Mg、Cu三者都有。 故答案为①Al   Fe     ②Al   Mg    Cu       ③Al   Mg    Fe   Cu。 点睛：本题利用平均值法分析金属的组成。首先通过产物氢气的物质的量计算出所需的电子数，然后得出，每1mol电子所需金属的平均质量，那么组分金属的质量要符合以下关系：金属A提供1mol电子所需的质量＜平均值＜金属B1mol电子所需的质量，再分析组成。 12．(1)混合物 (2) 刷油漆、进行烤蓝处理 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O (3)B 【来源】重庆市九龙坡区2023-2024学年高一上学期开学素质测试化学试题 【详解】（1）跳台主体为钢结构，钢是由铁和碳等组成的物质，属于混合物。 （2）铁制品防锈的方法有刷油漆、进行烤蓝处理等；工业上常用稀盐酸清除铁锈（主要成分氧化铁），该反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。 （3）根据活泼性强的金属可以置换溶液中活动性弱的金属的离子，金属的活动性顺序为：，则铁可以置换溶液中的镍离子，镍可以置换溶液中的铜离子，铜不能转换镍离子，则可以验证的为，故选B。 13．(1) 0.6mol Na[Al(OH)4]或者[Al(OH)4]- Mg(OH)2 (2)图中线段OA︰AB=5：1 【来源】海南省海口市第一中学2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题（非重点班） 【分析】根据图象可知，在滴加NaOH溶液到加入氢氧化钠为Amol时，沉淀量最大为0.2mol，说明氯化铝、氯化镁恰好完全反应，此时溶液为氯化钠溶液．继续滴加氢氧化钠，但在加入(B-A)mol时，沉淀物质的量最小为0.1mol，是氢氧化镁沉淀，所以加入Amol氢氧化钠时沉淀中有氢氧化镁0.1mol、氢氧化铝0.1mol；此时溶液为氯化钠、四羟基合铝酸钠溶液，据此回答。 【详解】（1）根据氢氧根守恒可知，沉淀量最大时加入的氢氧化钠n(NaOH)=2n[Mg(OH)2]+3n[Al(OH)3]=2×0.1mol+3×0.1mol=0.5mol，C点氢氧化铝完全溶解，根据铝元素、钠元素守恒可知n(Na[Al(OH)4])=n[Al(OH)3]=0.1mol，所以溶解氢氧化铝加入的氢氧化钠为0.1mol．所以加入的氢氧化钠的物质的量为0.5mol+0.1mol=0.6mol；C点氢氧化铝完全溶解，铝元素在溶液中以Na[Al(OH)4]存在；根据分析可知，Mg2+已经全部转化为Mg(OH)2； （2）沉淀量最大时加入的氢氧化钠n(NaOH)=2n[Mg(OH)2]+3n[Al(OH)3]=2×0.1mol+3×0.1mol=0.5mol，C点氢氧化铝完全溶解，根据铝元素、钠元素守恒可知n(Na[Al(OH)4])=n[Al(OH)3]=0.1mol，所以图中线段OA︰AB=5：1。 14．(1) 、 Fe3+、Al3+、Cl- K+ 焰色反应 (2)Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3 (3)Al(OH)3+OH-= 【来源】河北省保定市唐县第一中学2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题 【分析】①取少量固体，加入稀硝酸搅拌，固体全部溶解，没有气体放出，则溶液中一定不含；②向①溶液中加入一定量Ba(OH)2溶液，生成有色沉淀，则溶液中含有Fe3+或Al3+或或三者都有；过滤后，滤液呈中性，在滤液中滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，则溶液中含有Cl-；③取②中的有色沉淀加入足量的稀盐酸后，沉淀全部溶解，则溶液中一定不含；④重新取少量固体加入适量蒸馏水搅拌后，固体全部溶解，得到澄清溶液；⑤向④的溶液中加入氨水使溶液呈碱性，有沉淀生成，过滤，往得到的沉淀中加入过量的NaOH溶液，沉淀减少，说明溶液中含有Fe3+、Al3+；不能确定溶液中是否含有K+； 【详解】（1）通过以上分析知，该溶液中一定不含的离子是、，一定含有的离子是Fe3+、Al3+、Cl-，不能确定是否含有的离子是K+，要检验K元素需要通过焰色反应，故答案为、；Fe3+、Al3+、Cl-；K+；焰色反应； （2）铁离子和一水合氨反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，离子方程式为Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3，故答案为Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3； （3）氢氧化铝沉淀和氢氧化钠反应生成可溶性四羟基合铝酸钠而导致沉淀减少，离子方程式为Al(OH)3+OH-=，故答案为Al(OH)3+OH-=。 15． 3 Fe2O3、Na2Al2Si2O8 NaHCO3 Mg2+、 【来源】河北省衡水中学2021届高三上学期二调考试化学试题 【详解】(1)根据关系式：，； (2)与盐酸反应生成氯化钠、氯化铝、氧化碳和水，反应的化学方程式为； (3)①铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质)，铝土矿中加入NaOH，SiO2、Al2O3反应生成Na2Al2Si2O8沉淀和NaAlO2，Fe2O3不溶，所以 “赤泥”为Fe2O3、Na2Al2Si2O8； ②向NaAlO2溶液中通入过量的CO2得Al(OH)3沉淀和NaHCO3，故滤液主要为NaHCO3； ③Al(OH)3灼烧得Al2O3，结合流程确定反应物和生成物：Al2O3 + N2 + C → AlN + CO，配平后方程式为：； (4)加入NaOH至V1时，无沉淀生成，则表明溶液中含有H+，由于与H+不能大量共存，所以溶液中一定不含有。V3~V4段，加入NaOH能使沉淀完全溶解，则说明沉淀为，不含有，从而表明原溶液中含有Al3+，不含有Mg2+；则V1~V2段，Al3+与反应生成沉淀；V2~V3段，沉淀物质的量不变，则表明此段发生反应，因为溶液呈电中性，则一定含有； ①由以上分析，可得出该溶液中定不含有的离子为Mg2+、； ②V1~V2段，；V3~V4段，，以为桥梁，可得出。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$