第08讲 金属材料-【暑假学与练】2025年新高一化学暑假精品讲义+分层练习（人教版2019必修第一册）

第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 [模块导航] 模块一 知识网络构建 模块二 基础知识梳理 模块三 核心考点剖析 （精选全国各地期末真题） 考点1：合金及其特点、用途 考点2：铝及其重要化合物 考点3：物质的量在化学方程式计算中的应用 模块四 基础过关练 模块五 能力提升练 模块六 教材习题答案 [学习目标] 1．知道金属材料的常见类型——纯金属及其合金。 2．认识三大合金——铁合金、铝合金及新型合金的组成、性能与应用。 3．会书写铝、氧化铝及氢氧化铝与酸、碱反应的方程式。 4．基于物质的量认识化学变化，掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。 [模块一 知识网络构建] [模块二 基础知识梳理]　 一、合金及其性质 金属材料包括纯金属和它们的合金，日常使用的金属材料，大多数属于合金。 1.合金的概念 由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 2.合金的性质 （1）合金的硬度一般比各成分金属的大，但熔点一般比各成分金属的低。 （2）合金具有各成分金属的优良性能，且合金的物理、化学或机械性能一般优于各成分金属。 （3）合金的导电性和导热性一般低于任一成分金属。如镍铬铝铁、镍铬铝铜等合金具有很高的电阻率，可用于制造电路中的精密元件。 （4）合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。 二、铁合金 不锈钢是一种最常见的合金钢，合金元素主要是铬和镍。 【提分速记】 （1）合金是混合物。一般来说混合物没有固定的熔点,但合金有固定的熔点，原因是合金有固定的组成。 （2）合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 （3）合金的制备方法通常是熔合法，即将材料熔化后均匀混合,故合金各部位组成是相同的。 （4）合金的化学性质与组成合金的纯金属的化学性质有区别，如不锈钢的耐腐蚀性比铁强得多,锌铜合金与酸反应比纯锌与酸反应速率快等。但整体上看,合金的化学性质与组成合金的各成分的化学性质相似。如锌铜合金与盐酸混合后,锌能反应而铜不能;在空气中加热，锌、铜均能反应等。 三、铝和铝合金 （一）铝单质 1.铝原子的结构、存在、物理性质 (1) 铝的原子结构示意图为。 (2) 物理性质及存在：铝是银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。铝是地壳中含量最多的金属元素，主要是以化合态存在。 2.铝的化学性质 化学性质 通性 与非金属单质反应 4Al＋3O22Al2O3 生成致密氧化铝薄膜，可保护内部金属 与非氧化性酸反应 2Al+6HCl===2AlCl3 +3H2↑ 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ 与盐溶液的 反应 2Al＋3CuSO4＝2Al2(SO4)3＋3Cu 2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu 特性 钝化 室温下，铝在浓硫酸、浓硝酸中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 与碱反应 2Al＋6H2O＋2NaOH＝2Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O＝2Al(OH)4－（四羟基合铝酸根离子）＋3H2↑ 铝热反应 铝与氧化铁的化学方程式：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，可用于焊接铁轨。 3.铝的制备：工业上主要从铝土矿中获取金属铝，铝土矿主要成分是Al2O3。 工业制铝的反应为：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。 （二）含铝化合物的性质 1.氧化铝 （1）物理性质：白色固体，难溶于水，硬度大，熔点很高，是优良耐火材料。 （2）化学性质 氧化铝是两性氧化物(既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水)。 ①与盐酸溶液反应的化学方程式为：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O。 离子方程式为：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。 ②与NaOH溶液反应的化学方程式为：Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)。 离子方程式为：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－（四羟基合铝酸根离子） （3）用途：制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石。 2.氢氧化铝 （1）物理性质 Al(OH)3是白色固体，几乎不溶于水，但能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。 （2）化学性质 ①两性氢氧化物：像Al(OH)3这样既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物。 ②Al(OH)3是典型两性氢氧化物，在强酸与强碱溶液里都能溶解。 与强酸反应的离子方程式：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 与强碱反应的离子方程式：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－（四羟基合铝酸根离子） ③氢氧化铝的不稳定性 Al(OH)3的热稳定性较差，将Al(OH)3加热后，可分解为Al2O3和H2O。 化学方程式：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O ④氢氧化铝的制备：实验室常用铝盐与足量氨水反应制Al(OH)3。 其化学方程式为：Al2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4。 离子方程式为：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 （3）用途：氢氧化铝胶体有较强的吸附性，可用于净水；氢氧化铝碱性不强，可以用作胃酸中和剂。 【提分速记】 ①由于Al和Al2O3均能与酸、碱反应，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物。 ②两性化合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化合物，两性氧化物和两性氢氧化物均为两性化合物，如Al2O3和Al(OH)3。 ③由得失电子守恒可知，等量的铝分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应，产生H2的量相等。 ④Al2O3不能与某些弱酸(如H2CO3)或弱碱(如NH3·H2O)反应。 ⑤铝与NaOH溶液反应,可以认为是分两步进行的：第一步铝与水反应：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑。第二步NaOH溶液溶解Al(OH)3：Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]。3.明矾 明矾是十二水合硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O]，明矾常用作净水剂，是因为明矾溶于水，在天然水中铝离子水解生成氢氧化铝胶体，离子方程式为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H+。而氢氧化铝胶体具有吸附性，可以和水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清。 （三）铝合金 （1）成分元素：除铝外，主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。 （2）主要特性：铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性 （3）主要用途：用于汽车、飞机、火箭、船舶制造及建筑用门窗，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。 四、新型合金和稀土金属 1.新型合金 合金名称 主要要求或性质 主要用途 储氢合金 Ti－Fe合金 储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快 储存氢气时，比将氢气压缩成液态更便于储存，且便于运输，安全性好 La－Ni合金 钛合金、耐热合金、形状记忆合金 密度小，强度高，耐腐蚀，耐高温 航空航天、生物工程和电子工业等 2.稀土金属 稀土金属元素指物理性质和化学性质极为相似、在自然界中共生的金属元素，包括原子序数从57~71 （镧系元素）的15种元素和钪（Sc,21号）、钇（Y,39号）元素，共17种元素。它们既可单独使用，也可用于生产合金。稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”，在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。 五、物质的量在化学方程式中的应用 物质是由原子、分子、离子等粒子构成的，物质之间的化学反应也是粒子按照一定的数目关系进行的。化学方程式中的化学计量系数可以明确表示出化学反应中粒子之间的数目关系。 2Na　 ＋　 2H2O　 === 2NaOH　＋　　H2↑ 2 　 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1 2×6.02×1023∶2×6.02×1023∶2×6.02×1023∶1×6.02×1023 2 mol ∶ 2 mol ∶ 2 mol ∶ 1 mol 结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于粒子个数之比，也等于各物质的物质的量之比，对于有气体参与的反应还等于体积之比。 六、物质的量应用于化学方程式计算步骤 【提分速记】物质的量应用于化学方程式计算时的注意事项 1.书写格式规范化：在根据化学方程式计算的过程中，各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。 2.单位运用对应化：根据化学方程式计算时，如果题目所给的两个量单位不一致，要注意两个量的单位要“上下一致，左右相当”，且单位要注明。 3.如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质进行计算。 [模块三 核心考点剖析] 考点1：合金及其特点、用途 [典例1]（23-24高一上·广东肇庆·期末）我国C919大型客机使用了第三代铝锂合金，具有密度低、强度高、耐腐蚀等特点。下列说法不正确的是 A．铝锂合金硬度比纯铝大 B．铝锂合金熔点比纯铝低 C．铝为惰性金属，比较耐腐蚀 D．铝有较好的导电性和导热性 【答案】C 【详解】A．纯铝质地较软，铝锂合金硬度比纯铝大，A项正确； B．一般来说合金的熔点比其成分金属低，铝锂合金熔点比铝高，B项正确； C．铝为活泼金属，其耐腐蚀性是由于易与氧气反应生成一层致密氧化膜，保护内部金属，C项错误； D．铝有较好的导电性和导热性，D项正确； 答案选C。 [典例2]（24-25高一上·云南曲靖·期末）关于铁铝及其合金的说法不正确的是 A．生铁的含碳量为2%～4.3% B．日常使用的金属材料大多是合金 C．铝是一种活泼金属，铝表面的保护膜和铝均能与盐酸发生反应 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】D 【详解】A．生铁属于铁碳合金，生铁的含碳量为2%～4.3%，A正确； B．合金因性能优越（如强度、耐腐蚀性）被广泛应用，日常使用的金属材料大多是合金，如不锈钢、铝合金等，B正确； C．铝表面氧化膜为氧化铝，氧化铝与盐酸反应生成Al3+和水，铝与盐酸发生反应生成氯化铝和氢气，C正确； D．当铝表面的氧化膜被NaOH溶液溶解后，里面的铝与NaOH溶液反应能产生氢气，D错误； 故选D。 [典例3]（24-25高一上·黑龙江·期末）化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法正确的是 A．Ti-Fe合金室温下可吸收氢气形成金属氢化物，可作储氢材料 B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成 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低 D．铝制品表面的氧化膜可以起到保护作用，因此铝制餐具可以用来存放酸性或碱性食物 【答案】A 【详解】A．Ti－Fe合金能大量吸收H2形成金属氢化物，将这些金属氢化物加热，它们又会分解，将储存在其中的氢释放出来，可作储氢材料，故A正确； B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热，能被迅速氧化成Fe3O4，故B错误； C．生铁的含碳量比钢的含碳量高，故C错误； D．铝在空气中容易氧化，会在铝的表面形成一层致密的氧化膜，可以保护铝不会进一步氧化，氧化铝是两性氧化物，能与酸和碱反应，所以如果长时间存放酸性、碱性的食物会破坏已经形成的氧化膜，因此铝制餐具不可以用来长时间存放酸性、碱性的食物，故D错误； 答案选A。 考点2：铝及其重要化合物 [典例4]（24-25高一上·广西·期末）相同质量的两份铝分别放入足量的盐酸和溶液中，下列说法正确的是 A．两个实验中铝均作还原剂 B．转移的电子数不同 C．生成的氢气的物质的量之比为 D．消耗的和的物质的量相同 【答案】A 【分析】铝与盐酸反应的化学方程式为，铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为； 【详解】A．在这两个反应中，铝元素的化合价都从0价升高到+3价，所以铝均作还原剂，A正确； B．因为两份铝的质量相同，所以铝的物质的量相同。在这两个反应中，铝都从0价变为+3价，每一个铝原子都失去3个电子，由于铝的物质的量相同，所以转移的电子数相同，B错误； C．根据化学方程式可知，2个铝原子反应都生成3个氢气分子，因为铝的物质的量相同，所以生成氢气的物质的量相同，其物质的量之比为1：1，C错误； D．由化学方程式可知，2个铝原子与6个反应，2个铝原子与2个反应，铝的物质的量相同，则消耗和的物质的量之比为3：1，即消耗的物质的量不相同，D错误； 故选A。 [典例5]（24-25高一上·天津·期末）下列物质中，既能和盐酸反应；又能和氢氧化钠溶液反应的物质是 A．氯化铁 B．碳酸钠 C．铁单质 D．氧化铝 【答案】D 【详解】A．氯化铁能跟NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀，跟HCl不反应，A错误； B．碳酸钠能跟HCl反应生成NaCl、CO2和水，跟NaOH不反应，B错误； C．铁单质能跟HCl反应生成FeCl2和氢气，跟NaOH不反应，C错误； D．氧化铝为两性氧化物，能跟HCl、NaOH反应，D正确； 本题选D。 [典例6]（24-25高一上·海南·期末）制备Al(OH)3沉淀，下列试剂组合比较合理的是 A．Al2O3粉末和水 B．AlCl3溶液和NaOH溶液 C．AlCl3溶液和氨水 D．Al粉和NaOH溶液 【答案】C 【详解】A．Al2O3粉末和水不反应，故不选A；     B．AlCl3溶液和少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝，AlCl3溶液和过量NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，故不选B； C．AlCl3溶液和氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，故选C；     D．Al粉和NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，故不选D； 选C。 考点3：　 物质的量在化学方程式计算中的应用 [典例7]（24-25高一上·全国联考·期末）现有Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0g，放入500mL某浓度的盐酸中，混合物完全溶解，当再加入250mL2.0mol/L的NaOH溶液时，金属离子正好全部转化为沉淀。则上述盐酸的浓度为 A．0.5mol/L B．1.0mol/L C．2.0mol/L D．3.0mol/L 【答案】B 【详解】Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共与盐酸反应生成氯化铝、氯化铜、氯化铁，盐酸可能有剩余， 向反应后溶液中加入NaOH溶液，得到的沉淀最多，应满足恰好反应生成氢氧化铝、氢氧化铜、氢氧化铁，此时溶液中溶质为NaCl， 根据钠离子守恒可得：n(NaCl)=n(NaOH)=0.250L×2.00mol/L=0.5mol， 根据氯离子守恒可得：n(HCl)=n(NaCl)=0.5mol， 故该元素的物质的量浓度= =1.0mol/L。 [典例8]（24-25高一上·浙江丽水·期末）某合金15 g与足量稀硫酸完全反应，产生标准状况下的H2 11.2 L，此合金的主要组成可能为 A．Mg和Al B．Fe和Cu C．Fe和Al D．Fe和C 【答案】C 【详解】标准状况下11.2L氢气的物质的量为 =0.5mol；假设金属都为+2价，根据电子转移守恒可知，金属的物质的量为0.5mol，则金属混合物的平均相对原子质量为30； A．Al的化合价为+2价时，可看成其相对原子质量为×27=18，Mg的相对原子质量为24，二者平均相对原子质量介于18～24之间，小于金属混合物的平均相对原子质量为30，故A错误； B．Cu不与稀硫酸反应，其的相对原子质量看做无穷大， Zn的相对原子质量为65，二者平均相对原子质量介于65～无穷大之间，大于金属混合物的平均相对原子质量为30，故B错误； C．当Al的化合价为+2价时，可看成其相对原子质量为×27=18，Fe的相对原子质量为56，二者平均相对原子质量介于18～56之间，平均值可能为30，故C正确； D．C不和稀硫酸反应，其的相对原子质量看做无穷大，Fe的相对原子质量为56，二者平均相对原子质量介于56～无穷大之间，大于金属混合物的平均相对原子质量为30，故D错误； 故选：C。 [典例9]（24-25高一上·广西南宁·期末）高铁酸钠是一种高效多功能水处理剂，工业上常采用次氯酸钠(NaClO)氧化法生产，反应原理为：NaClO＋Fe(NO3)3＋NaOH→Na2FeO4↓＋NaCl＋NaNO3＋H2O(未配平)。若反应消耗了150.00mL 1.00 mol/L NaClO溶液(不考虑其他物质与Fe3+反应)，则产物中高铁酸钠理论产量(单位：g)为 A．8.3 B．33.2 C．16.6 D．24.9 【答案】C 【详解】根据电子得失守恒配平方程式为：；若反应消耗了150.00mL 1.00 mol/L NaClO溶液，则消耗NaClO的物质的量为0.15mol，结合反应可知生成的高铁酸钠的物质的量为0.1mol，其质量为：0.1mol×166g/mol=16.6g。 故选：C。 [模块四 基础过关练] 1．三星堆是中华文明的重要组成部分。下列出土文物属于合金的是 A．青铜神树 B．玉琮玉璋 C．陶瓷马头 D．黄金面具 【答案】A 【详解】合金是金属与金属（或非金属）熔合而成的材料。青铜（铜锡合金）是明确的人造合金；玉和陶瓷属于无机非金属材料；黄金面具为纯金属不是合金，故选A。 2．下列关于合金的说法中，正确的是 A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．在我国使用最早的合金是钢 C．生铁的含碳量为0.03%~2% D．稀土金属可以用于生产合金 【答案】D 【详解】A．合金的熔点一般比各成分金属低，但存在例外（如汞合金），因此“一定”表述绝对，A错误； B．我国使用最早的合金是青铜而非钢，钢是铁合金且出现较晚，B错误； C．生铁含碳量为2%~4.3%，而0.03%~2%是钢的含碳量，C错误； D．稀土金属可改善合金性能，常用于生产合金，D正确； 故选D。 3．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．中，含有离子总数为 B．的明矾溶液中，总数为 C．高温下，铁粉与足量水蒸气反应，转移电子数为 D．室温下，铝条投入足量浓硫酸中，转移电子数为 【答案】C 【详解】A．六氟合铝酸钠由钠离子和构成，两者的个数比为3:1，中含有离子总数为0.4NA，A错误； B．题目未给出溶液体积，无法计算具体数目，B错误； C．根据，每个Fe平均失去个电子，则3mol Fe与足量水蒸气反应时，转移电子3×=8mol、数目为8NA，C正确； D．室温下铝在浓硫酸中钝化，形成致密的氧化膜，阻止反应的进行，不能计算转移电子的数目，D错误； 选C。 4．下列离子方程式中，正确的是 A．SiO2和NaOH溶液反应：SiO2+2OH-=+H2O B．氯化铁溶液与铁反应：Fe3++Fe=2Fe2+ C．Al2O3溶于NaOH溶液：Al2O3+2OH-=2[Al(OH)4]-+H2O D．醋酸清除水壶中的CaCO3水垢：CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+ 【答案】A 【详解】A．SiO2与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水，离子方程式正确，A正确； B．铁离子和铁单质反应生成亚铁离子，反应中电荷不守恒，正确反应为2Fe3++Fe=3Fe2+，B错误； C．Al2O3与NaOH、水反应生成四羟基合铝酸钠，，C错误； D．碳酸钙不溶于水，醋酸是弱酸，在离子方程式里碳酸钙和醋酸都不能写成离子，，D错误； 故选A。 5．合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，下列有关合金的说法错误的是 A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．与纯金属相比，合金内原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大 C．钢是用量最大、用途最广的合金 D．硬铝的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，常用于制造飞机的外壳 【答案】A 【详解】A．合金的熔点通常比各成分金属低，但也存在例外情况，某些合金的熔点可能介于成分金属之间，如铁钨合金中铁含量较少时，熔点接近于钨，但高于铁，A错误； B．合金中不同原子大小差异阻碍原子层滑动，硬度增大，B正确； C．钢是铁碳合金，应用最广泛，C正确； D．硬铝属于铝合金，密度小、强度高且耐腐蚀，用于飞机外壳，D正确； 故选A。 6．某溶液能与铝反应放出，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 【答案】A 【分析】能与铝反应放出的溶液呈酸性或碱性。 【详解】A．酸性或碱性条件下，、、相互之间不反应，一定能大量共存，故选A； B．与OH-反应生成氢氧化镁沉淀，碱性条件下不能大量含有，故不选B； C．与OH-反应生成，与H+反应放出二氧化碳，酸性或碱性条件下都不能大量含有，故不选C； D．酸性条件下，、反应生成氯气，酸性条件下、不能共存，故不选D； 选A。 7．工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质)为原料生产铝，工艺流程如下图所示，下列说法正确的是 A．操作I、操作II均为过滤，过滤时可用玻璃棒适当进行搅拌加快过滤速度 B．步骤②中通入过量CO2可改为加入过量盐酸 C．溶液乙中溶质的主要成分是NaHCO3 D．Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属Al 【答案】C 【分析】铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质）加入NaOH，Fe2O3不溶，Al2O3溶解生成，通入过量CO2，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液。 【详解】A．操作I、操作Ⅱ均为分离不溶固体和液体，均为过滤，过滤时玻璃棒作用为引流，不能搅拌，A错误； B．步骤②中通入过量CO2和反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，CO2不可改为加入过量盐酸，防止生成的氢氧化铝溶于盐酸，B错误； C．根据上面分析可知溶液乙中溶质的主要成分是NaHCO3，C正确； D．Al2O3熔点虽然很高，工业上依旧采用电解熔融Al2O3的方法冶炼金属Al，因为熔融AlCl3不导电，不能电解熔融AlCl3冶炼金属Al，D错误； 故选C。 8．下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 久置空气中的漂白粉遇盐酸产生CO2 漂白粉的有效成分是CaCO3 B 利用含铝粉和氢氧化钠的“疏通剂”疏通管道 铝粉与NaOH溶液反应产生H2 C 将Na2O2加入酚酞溶液，最终溶液变为红色 Na2O2与水反应生成NaOH D Fe(OH)2露置在空气中变色 Fe(OH)2分解生成FeO和H2O A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．久置的漂白粉含CaCO3，遇盐酸产生CO2正确，但有效成分是Ca(ClO)2而非CaCO3，Ⅱ错误；故A不选； B．铝与NaOH反应生成H2，产生的气体可疏通管道，Ⅰ和Ⅱ均正确且因果关系成立；故B选； C．Na2O2与水反应生成NaOH(Ⅱ正确)，但强氧化性会使酚酞先变红后褪色，Ⅰ描述“最终变红”错误；故C不选； D．Fe(OH)2在空气中被氧化为Fe(OH)3(颜色变化)，而非分解为FeO和H2O，Ⅱ错误；故D不选； 答案选B。 9．物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是 A．碳酸氢钠是白色晶体，可用于焙制糕点 B．钠、钾等金属元素的焰色分别是黄色、紫色，可用于节日燃放的烟花 C．是一种红棕色粉末，常用作油漆、涂料和橡胶的红色颜料 D．铝表面覆盖着致密的氧化铝薄膜，保护内部金属，可用于制作门窗框架 【答案】A 【详解】A．碳酸氢钠的用途源于其化学性质(受热分解产气)，而非物理性质(白色晶体)，即性质与用途不一致，A符合题意； B．焰色反应是金属元素的特征性质，直接用于烟花颜色，即性质与用途一致，B不合题意； C．Fe2O3的颜色决定了其作为红色颜料的用途，即性质与用途一致，C不合题意； D．铝的氧化膜保护作用是其耐腐蚀的关键，即性质与用途一致，D不合题意； 故答案为：A。 10．含氯化镁和氯化铝的200 mL混合溶液中，c(Mg2＋)为0.2 mol·L-1，c(Cl-)为1.3 mol·L-1.要使Mg2＋全部转化为沉淀分离出来，至少需加4 mol·L-1 NaOH溶液的体积为 A．40 mL B．72 mL C．80 mL D．128 mL 【答案】C 【详解】根据电荷守恒定律可知，溶液中铝离子的浓度是，则根据方程式可知，需要氢氧化钠的物质的量是，所以至少需要氢氧化钠溶液的体积是80ml，答案选C。 [模块五 能力提升练] 1．合金的应用促进了人类社会的发展。下列物品的主要成分不属于合金的是 A．三星堆青铜面具 B．蛟龙号潜水器耐压外壳 C．不锈钢锅 D．塑料管材 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．青铜为铜锡合金，A不符合题意； B．蛟龙号潜水器耐压外壳为钛合金，B不符合题意； C．不锈钢为铁碳合金，C不符合题意； D．塑料属于合成高分子，不属于合金，D符合题意； 故选D。 2．下列说法不正确的是 A．实验室中可以将未用完的钠、Na2O2等固体放回原细口试剂瓶 B．储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料 C．FeCl3溶液有氧化性，可用于刻蚀覆铜电路板 D．NaOH和铝粉可作为家庭的厨卫管道疏通剂 【答案】A 【详解】A．钠、Na2O2等固体，通常应存放于广口瓶，A错误； B．储氢合金是一类能够大量吸收，并与结合成金属氢化物的材料，具有安全易于运输，描述正确，B正确； C．溶液作为腐蚀液可用于回收电路板上的铜，发生反应：，C正确； D．氢氧化钠溶液和铝发生反应：，产生的氢气能使管道内压增大，可用作固体疏通剂，疏通堵塞的管道，D正确； 故选A。 3．下列除去杂质的方法，正确的是 选项 物质(括号内为杂质) 除杂方法 A 粉(粉末) 用磁铁吸引 B 加入装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶洗气 C 固体 加入足量氢氧化钠溶液反应充分后过滤 D 溶液 加入适量稀硫酸 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．Fe和Fe3O4均能被磁铁吸引，无法实现分离，A项错误； B．Cl2与饱和NaHCO3反应，导致Cl2损失，还会生成二氧化碳气体，引入新的杂质，B项错误； C．CuO不与NaOH反应，但是会与NaOH反应生成，溶于水，可以通过过滤分离出CuO，C项正确； D．稀硫酸引入硫酸根离子，应选用适量稀盐酸避免新杂质生成，D项错误； 答案选C。 4．下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法正确的是 A．溶液()：通入适量 B．溶液()：加入足量的铁粉，过滤 C．：通过饱和碳酸氢钠溶液洗气后干燥 D．固体()：加入足量的溶液，过滤、洗涤、干燥 【答案】D 【详解】A．通入Cl2会将FeCl2氧化为FeCl3，导致主物质被消耗，用铁粉除溶液中的，故A错误； B．Fe粉会与FeCl3反应生成FeCl2，主物质FeCl3被消耗，故B错误； C．Cl2、HCl都能与饱和NaHCO3溶液反应，故C错误； D．Al2O3与NaOH反应生成四羟基合铝酸钠，Fe2O3与NaOH不反应，过滤、洗涤、干燥得到纯净Fe2O3，故D正确； 选D。 5．利用高铝矾土(主要成分为，忽略其他杂质)制取高纯氧化铝的流程如图所示，下列说法正确的是 A．和均为碱性氧化物 B．步骤②中所使用的试剂R为浓氨水 C．步骤③中也可用过量盐酸代替 D．滤液C中的溶质可用于治疗胃酸过多 【答案】D 【分析】SiO2不与盐酸反应，高铝矾土加入过量盐酸反应后沉淀A为SiO2和少量不溶于酸溶液的其他杂质，滤液A含有氯化铝、氯化铁和过量盐酸，加入过量氢氧化钠反应后得到沉淀B为Fe(OH)3，滤液B含有氯化钠、四羟基合铝酸钠和过量氢氧化钠，通入过量二氧化碳得到沉淀为Al(OH)3，溶液C主要为NaHCO3溶液，氢氧化铝受热分解为氧化铝。 【详解】A．为两性氧化物，A错误； B．不溶于浓氨水，无法实现和的分离，B错误； C．过量的盐酸与反应生成的是，C错误； D．滤液C中的溶质为碳酸氢钠，可用于治疗胃酸过多，D正确； 选D。 6．下列离子方程式书写不正确的是 A．溶于NaOH溶液中： B．铁和盐酸反应： C．碳酸钙溶于盐酸：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O D．溶液中加入少量的氢氧化钠溶液： 【答案】B 【详解】A．Al(OH)3与NaOH反应生成（或），A正确； B．铁与盐酸反应生成而非，正确应为，B错误； C．CaCO3与盐酸反应生成CO2和H2O，C正确； D．Al3+与少量OH-生成沉淀，D正确； 故选B。 7．铝热反应(2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe)的实验装置如图所示，有关该反应的下列说法正确的是 A．a为镁条 B．b为氧化铁与铝粉的混合物 C．2mol氧化剂参与反应转移电子的数目为6NA D．还原剂与氧化产物的物质的量之比为1∶2 【答案】A 【分析】铝与氧化铁的铝热反应为：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，据此分析； 【详解】A．a为镁条，起引燃作用，A正确； B．b为氯酸钾，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应，由于该反应放出大量的热，只要反应已经引发，就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔化为液态，B错误； C．该反应中氧化剂是氧化铁，2mol氧化剂参与反应则电子转移12NA个电子，C错误； D．该反应中还原剂是铝，氧化产物是氧化铝，还原剂和氧化产物的物质的量之比为2∶1，D错误； 故选A。 8．将以下两试剂混合，产生的现象与滴加顺序或温度无关的是 选项 试剂① 试剂② A 盐酸 溶液 B 溶液 溶液 C 溶液 澄清石灰水 D Na 空气 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．盐酸滴入到碳酸钠溶液中，开始无气泡，后产生气泡，相反滴入，则开始即产生气泡，A错误； B．氯化铝滴入氢氧化钠溶液中，开始无沉淀，相反滴入，则开始即有沉淀，继续滴入氢氧化钠溶液至过量，则沉淀溶解，B错误； C．溶液与澄清石灰水二者互滴，在开始均立即有白色沉淀产生，C正确； D．钠在空气中不加热，其表面开始会变暗，产生白色的氧化钠，若加热，则钠会熔化，燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色的固体，现象不同，D错误； 故选C。 9．物质的用途由性质决定，下列两者对应关系不正确的是 选项 用途 性质 A 明矾常用作净水剂 生成胶粒的吸附能力强 B 过氧化钠用作潜水艇中的供氧剂 能与、反应生成 C 常用作自来水消毒剂 具有强氧化性 D 金属钠用作高压钠灯 金属钠有强还原性 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．明矾电离的铝离子发生水解反应生成氢氧化铝胶体，该胶体吸附性强，可吸附水中的悬浮杂质形成沉淀，从而达到净水目的，故A正确； B．Na2O2能与CO2、H2O反应生成O2，可用作潜水艇中的供氧剂，故B正确； C．ClO2具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用作自来水的消毒剂，故C正确； D．钠灼烧发出黄光，透雾力强，可用于制作高压钠灯，与钠的还原性无关，故D错误； 故选：D。 10．有一种粗铝含金属铁和单质硅两种杂质。取等质量的样品分别投入足量的稀和足量的稀中，放出等量的，则该粗铝中铁和硅的关系正确的是 ①物质的量之比为  ②物质的量之比为  ③质量之比为  ④质量之比为 A．②④ B．① C．①④ D．只有④ 【答案】C 【分析】根据Al、Fe与盐酸反应以及Al、Si与NaOH溶液反应的化学方程式可知，存在如下计量关系，①与盐酸反应：2Al~3H2、Fe~H2；②与NaOH溶液反应：2Al~3H2、Si~2H2。 【详解】两溶液中生成等量的H2，说明n(Fe)=2n(Si)，则m(Fe):m(Si)=56:28×0.5=4:1，①④正确；故答案选C。 11．日常使用的金属材料，大多数属于合金。回答下列问题： (1)合金 （填“能”或“不能”）含非金属，通常情况下，合金的熔点比组分金属 （填“低”或“高”）。 (2)铁、铝氧化物中可用于制造耐高温容器的是 （填化学式）。 (3)合金可用于制造航母升降机。合金焊接前用溶液处理膜，其离子方程式为 。 (4)铝铁合金广泛应用于电工领域。将铝铁合金溶于盐酸中，反应后盐酸的浓度变为（溶液体积变化忽略不计）。合金中铝的物质的量为 。 (5)铁合金是钢铁工业和机械铸造必不可少的原料之一。 ①对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁腐蚀。“发蓝”过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 ②工业炼铁的原理是用热还原法将铁从铁矿石中提炼出来。写出用在高温下还原的化学方程式： 。 【答案】(1) 能 低 (2) (3) (4) (5) 化学 【详解】（1）合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质 ，所以合金能含非金属；一般情况下，合金的熔点比它的各组分金属熔点低； （2）熔点很高，可用于制造耐高温容器；铁的氧化物熔点相对较低，不适用于制造耐高温容器； （3）与NaOH溶液反应生成四羟基和铝酸钠，离子方程式为； （4）消耗HCl的物质的量，设合金中Al的物质的量为xmol，Fe的物质的量为ymol，根据反应、，可得3x+2y=0.08，且27x+56y=1.1，联立解得x=0.02，即合金中铝的物质的量为0.02mol； （5）①“发蓝” 处理过程中钢铁表面生成新的致密氧化膜，有新物质生成，属于化学变化； ②CO在高温下还原Fe3O4生成Fe和CO2，化学方程式为。 12．为实现工业含铝、铁、铜合金(假定其余杂质与酸碱都不反应)废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下回收利用方案： 回答下列问题： (1)合金与足量氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式为 。 (2)操作①的名称为 。 (3)试剂X为 ，若要从滤液D得到绿矾晶体，操作③包括：蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 (4)若沉淀C恰好溶解于稀盐酸，溶液F中溶质为 (填化学式)。 (5)若试剂Y是溶液，④中发生反应的化学方程式为 。 (6)用绿矾晶体配制480mL0.2mol/L溶液，需称量绿矾晶体的质量为 g，配制该溶液用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还需要 。下列操作会导致所配溶液浓度偏低的是 (填标号)。 A．称量的绿矾晶体有部分失去结晶水 B．使用容量瓶配制溶液时，俯视液面定容 C．未用蒸馏水洗烧杯2~3次，并将洗涤液转移到容量瓶中 D．容量瓶底部残留少量蒸馏水，没有干燥完全 E.定容时，发现液面略高于刻度线，吸出少量使凹液面与刻度线相切 【答案】(1) (2)过滤 (3) 稀硫酸(或稀) 冷却结晶 (4) (5) (6) 27.8 500mL容量瓶、胶头滴管 CE 【分析】铝、铁、铜合金加足量氢氧化钠溶液；铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，铁、铜和氢氧化钠不反应，过滤，滤渣B是铁、铜的混合物，滤液A是四羟基合铝酸钠，滤液A中通入二氧化碳生成生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤，沉淀C是氢氧化铝；用盐酸溶解氢氧化铝得氯化铝，F是氯化铝溶液；铁、铜的混合物中加硫酸，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜和硫酸不反应，过滤，滤渣E是Cu，滤液D是硫酸亚铁溶液，滤液D蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得绿矾晶体。Cu生成硫酸铜，发生氧化反应，试剂Y是双氧水等氧化剂。 【详解】（1）合金中铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，发生反应的化学方程式为； （2）操作①实现固液分离，操作名称为过滤； （3）根据流程图，铁、Cu混合物与试剂X反应得到硫酸亚铁，试剂X为稀硫酸；硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾晶体。 （4）C是氢氧化铝，若沉淀氢氧化铝恰好溶解于稀盐酸，氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水，溶液F中溶质为AlCl3。 （5）若试剂Y是溶液，④中Cu在酸性条件下被双氧水氧化为硫酸铜，发生反应的化学方程式为。 （6）用绿矾晶体配制480mL0.2mol/L溶液，选用500mL容量瓶，需称量绿矾晶体的质量为m=cvM=0.2mol/L×0.5L×278g/mol=27.8g，配制该溶液用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还需要500mL容量瓶、胶头滴管。 A．称量的绿矾晶体有部分失去结晶水，硫酸亚铁质量偏大，所配溶液浓度偏高，故不选A； B．使用容量瓶配制溶液时，俯视液面定容，溶液体积偏小，所配溶液浓度偏高，故不选B； C．未用蒸馏水洗烧杯2~3次，并将洗涤液转移到容量瓶中，硫酸亚铁质量偏小，所配溶液浓度偏低，故选C； D．容量瓶底部残留少量蒸馏水，没有干燥完全，不影响溶液体积，所配溶液浓度无影响，故不选D； E．定容时，发现液面略高于刻度线，吸出少量使凹液面与刻度线相切，硫酸亚铁质量偏小，所配溶液浓度偏低，故选E； 选CE。 [模块六 教材习题答案] ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 [模块导航] 模块一 知识网络构建 模块二 基础知识梳理 模块三 核心考点剖析 （精选全国各地期末真题） 考点1：合金及其特点、用途 考点2：铝及其重要化合物 考点3：物质的量在化学方程式计算中的应用 模块四 基础过关练 模块五 能力提升练 模块六 教材习题答案 [学习目标] 1．知道金属材料的常见类型——纯金属及其合金。 2．认识三大合金——铁合金、铝合金及新型合金的组成、性能与应用。 3．会书写铝、氧化铝及氢氧化铝与酸、碱反应的方程式。 4．基于物质的量认识化学变化，掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。 [模块一 知识网络构建] [模块二 基础知识梳理]　 一、合金及其性质 金属材料包括 和它们的 ，日常使用的金属材料，大多数属于 。 1.合金的概念 由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有 特性的物质。 2.合金的性质 （1）合金的硬度一般比各成分金属的 ，但熔点一般比各成分金属的 。 （2）合金具有各成分金属的优良性能，且合金的物理、化学或机械性能一般优于各成分金属。 （3）合金的导电性和导热性一般低于任一成分金属。如镍铬铝铁、镍铬铝铜等合金具有很高的电阻率，可用于制造电路中的精密元件。 （4）合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。 二、铁合金 是一种最常见的合金钢，合金元素主要是铬和镍。 【提分速记】 （1）合金是混合物。一般来说混合物没有固定的熔点,但合金有固定的熔点，原因是合金有固定的组成。 （2）合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 （3）合金的制备方法通常是熔合法，即将材料熔化后均匀混合,故合金各部位组成是相同的。 （4）合金的化学性质与组成合金的纯金属的化学性质有区别，如不锈钢的耐腐蚀性比铁强得多,锌铜合金与酸反应比纯锌与酸反应速率快等。但整体上看,合金的化学性质与组成合金的各成分的化学性质相似。如锌铜合金与盐酸混合后,锌能反应而铜不能;在空气中加热，锌、铜均能反应等。 三、铝和铝合金 （一）铝单质 1.铝原子的结构、存在、物理性质 (1) 铝的原子结构示意图为 。 (2) 物理性质及存在：铝是 有金属光泽的固体，有良好的 等，密度较小，质地柔软。铝是地壳中 最多的金属元素，主要是以 态存在。 2.铝的化学性质 化学性质 通性 与非金属单质反应 4Al＋3O22Al2O3 生成致密氧化铝薄膜，可保护内部金属 与非氧化性酸反应 2Al+6HCl===2AlCl3 +3H2↑ 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ 与盐溶液的 反应 2Al＋3CuSO4＝2Al2(SO4)3＋3Cu 2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu 特性 钝化 室温下，铝在浓硫酸、浓硝酸中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 与碱反应 2Al＋6H2O＋2NaOH＝2Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O＝2Al(OH)4－（四羟基合铝酸根离子）＋3H2↑ 铝热反应 铝与氧化铁的化学方程式：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，可用于焊接铁轨。 3.铝的制备：工业上主要从 中获取金属铝，铝土矿主要成分是Al2O3。 工业制铝的反应为：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。 （二）含铝化合物的性质 1.氧化铝 （1）物理性质：白色固体， ，硬度大，熔点很高，是优良耐火材料。 （2）化学性质 氧化铝是 氧化物(既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水)。 ①与盐酸溶液反应的化学方程式为：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O。 离子方程式为： 。 ②与NaOH溶液反应的化学方程式为：Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)。 离子方程式为： （四羟基合铝酸根离子） （3）用途：制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石。 2.氢氧化铝 （1）物理性质 Al(OH)3是 ，几乎不溶于水，但能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。 （2）化学性质 ①两性氢氧化物：像Al(OH)3这样既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物。 ②Al(OH)3是典型两性氢氧化物，在 与 溶液里都能溶解。 与强酸反应的离子方程式： 与强碱反应的离子方程式： （四羟基合铝酸根离子） ③氢氧化铝的不稳定性 Al(OH)3的热稳定性较差，将Al(OH)3加热后，可分解为Al2O3和H2O。 化学方程式： ④氢氧化铝的制备：实验室常用铝盐与足量 反应制Al(OH)3。 其化学方程式为：Al2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4。 离子方程式为： 。 （3）用途：氢氧化铝胶体有较强的吸附性，可用于净水；氢氧化铝碱性不强，可以用作胃酸中和剂。 【提分速记】 ①由于Al和Al2O3均能与酸、碱反应，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物。 ②两性化合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化合物，两性氧化物和两性氢氧化物均为两性化合物，如Al2O3和Al(OH)3。 ③由得失电子守恒可知，等量的铝分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应，产生H2的量相等。 ④Al2O3不能与某些弱酸(如H2CO3)或弱碱(如NH3·H2O)反应。 ⑤铝与NaOH溶液反应,可以认为是分两步进行的：第一步铝与水反应：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑。第二步NaOH溶液溶解Al(OH)3：Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]。3.明矾 明矾是 [KAl(SO4)2·12H2O]，明矾常用作 剂，是因为明矾溶于水，在天然水中铝离子水解生成氢氧化铝胶体，离子方程式为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H+。而氢氧化铝胶体具有吸附性，可以和水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清。 （三）铝合金 （1）成分元素：除铝外，主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。 （2）主要特性：铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性 （3）主要用途：用于汽车、飞机、火箭、船舶制造及建筑用门窗，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。 四、新型合金和稀土金属 1.新型合金 合金名称 主要要求或性质 主要用途 储氢合金 Ti－Fe合金 储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快 储存氢气时，比将氢气压缩成液态更便于储存，且便于运输，安全性好 La－Ni合金 钛合金、耐热合金、形状记忆合金 密度小，强度高，耐腐蚀，耐高温 航空航天、生物工程和电子工业等 2.稀土金属 稀土金属元素指物理性质和化学性质极为相似、在自然界中共生的金属元素，包括原子序数从57~71 （镧系元素）的15种元素和钪（Sc,21号）、钇（Y,39号）元素，共17种元素。它们既可单独使用，也可用于生产合金。稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”，在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。 五、物质的量在化学方程式中的应用 物质是由原子、分子、离子等粒子构成的，物质之间的化学反应也是粒子按照一定的数目关系进行的。化学方程式中的化学计量系数可以明确表示出化学反应中粒子之间的数目关系。 2Na　 ＋　 2H2O　 === 2NaOH　＋　　H2↑ 2 　 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1 2×6.02×1023∶2×6.02×1023∶2×6.02×1023∶1×6.02×1023 2 mol ∶ 2 mol ∶ 2 mol ∶ 1 mol 结论：化学方程式中各物质的 等于 ，也等于 ，对于有气体参与的反应还等于 。 六、物质的量应用于化学方程式计算步骤 【提分速记】物质的量应用于化学方程式计算时的注意事项 1.书写格式规范化：在根据化学方程式计算的过程中，各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。 2.单位运用对应化：根据化学方程式计算时，如果题目所给的两个量单位不一致，要注意两个量的单位要“上下一致，左右相当”，且单位要注明。 3.如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质进行计算。 [模块三 核心考点剖析] 考点一：合金及其特点、用途 [典例1]（23-24高一上·广东肇庆·期末）我国C919大型客机使用了第三代铝锂合金，具有密度低、强度高、耐腐蚀等特点。下列说法不正确的是 A．铝锂合金硬度比纯铝大 B．铝锂合金熔点比纯铝低 C．铝为惰性金属，比较耐腐蚀 D．铝有较好的导电性和导热性 [典例2]（24-25高一上·云南曲靖·期末）关于铁铝及其合金的说法不正确的是 A．生铁的含碳量为2%～4.3% B．日常使用的金属材料大多是合金 C．铝是一种活泼金属，铝表面的保护膜和铝均能与盐酸发生反应 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 [典例3]（24-25高一上·黑龙江·期末）化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法正确的是 A．Ti-Fe合金室温下可吸收氢气形成金属氢化物，可作储氢材料 B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成 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低 D．铝制品表面的氧化膜可以起到保护作用，因此铝制餐具可以用来存放酸性或碱性食物 考点二：铝及其重要化合物 [典例4]（24-25高一上·广西·期末）相同质量的两份铝分别放入足量的盐酸和溶液中，下列说法正确的是 A．两个实验中铝均作还原剂 B．转移的电子数不同 C．生成的氢气的物质的量之比为 D．消耗的和的物质的量相同 [典例5]（24-25高一上·天津·期末）下列物质中，既能和盐酸反应；又能和氢氧化钠溶液反应的物质是 A．氯化铁 B．碳酸钠 C．铁单质 D．氧化铝 [典例6]（24-25高一上·海南·期末）制备Al(OH)3沉淀，下列试剂组合比较合理的是 A．Al2O3粉末和水 B．AlCl3溶液和NaOH溶液 C．AlCl3溶液和氨水 D．Al粉和NaOH溶液 考点三　 物质的量在化学方程式计算中的应用 [典例7]（24-25高一上·全国联考·期末）现有Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0g，放入500mL某浓度的盐酸中，混合物完全溶解，当再加入250mL2.0mol/L的NaOH溶液时，金属离子正好全部转化为沉淀。则上述盐酸的浓度为 A．0.5mol/L B．1.0mol/L C．2.0mol/L D．3.0mol/L [典例8]（24-25高一上·浙江丽水·期末）某合金15 g与足量稀硫酸完全反应，产生标准状况下的H2 11.2 L，此合金的主要组成可能为 A．Mg和Al B．Fe和Cu C．Fe和Al D．Fe和C [典例9]（24-25高一上·广西南宁·期末）高铁酸钠是一种高效多功能水处理剂，工业上常采用次氯酸钠(NaClO)氧化法生产，反应原理为：NaClO＋Fe(NO3)3＋NaOH→Na2FeO4↓＋NaCl＋NaNO3＋H2O(未配平)。若反应消耗了150.00mL 1.00 mol/L NaClO溶液(不考虑其他物质与Fe3+反应)，则产物中高铁酸钠理论产量(单位：g)为 A．8.3 B．33.2 C．16.6 D．24.9 [模块四 基础过关练] 1．三星堆是中华文明的重要组成部分。下列出土文物属于合金的是 A．青铜神树 B．玉琮玉璋 C．陶瓷马头 D．黄金面具 2．下列关于合金的说法中，正确的是 A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．在我国使用最早的合金是钢 C．生铁的含碳量为0.03%~2% D．稀土金属可以用于生产合金 3．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．中，含有离子总数为 B．的明矾溶液中，总数为 C．高温下，铁粉与足量水蒸气反应，转移电子数为 D．室温下，铝条投入足量浓硫酸中，转移电子数为 4．下列离子方程式中，正确的是 A．SiO2和NaOH溶液反应：SiO2+2OH-=+H2O B．氯化铁溶液与铁反应：Fe3++Fe=2Fe2+ C．Al2O3溶于NaOH溶液：Al2O3+2OH-=2[Al(OH)4]-+H2O D．醋酸清除水壶中的CaCO3水垢：CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+ 5．合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，下列有关合金的说法错误的是 A．合金的熔点一定比各成分金属的低 B．与纯金属相比，合金内原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大 C．钢是用量最大、用途最广的合金 D．硬铝的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，常用于制造飞机的外壳 6．某溶液能与铝反应放出，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 7．工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质)为原料生产铝，工艺流程如下图所示，下列说法正确的是 A．操作I、操作II均为过滤，过滤时可用玻璃棒适当进行搅拌加快过滤速度 B．步骤②中通入过量CO2可改为加入过量盐酸 C．溶液乙中溶质的主要成分是NaHCO3 D．Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属Al 8．下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 久置空气中的漂白粉遇盐酸产生CO2 漂白粉的有效成分是CaCO3 B 利用含铝粉和氢氧化钠的“疏通剂”疏通管道 铝粉与NaOH溶液反应产生H2 C 将Na2O2加入酚酞溶液，最终溶液变为红色 Na2O2与水反应生成NaOH D Fe(OH)2露置在空气中变色 Fe(OH)2分解生成FeO和H2O A．A B．B C．C D．D 9．物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是 A．碳酸氢钠是白色晶体，可用于焙制糕点 B．钠、钾等金属元素的焰色分别是黄色、紫色，可用于节日燃放的烟花 C．是一种红棕色粉末，常用作油漆、涂料和橡胶的红色颜料 D．铝表面覆盖着致密的氧化铝薄膜，保护内部金属，可用于制作门窗框架 10．含氯化镁和氯化铝的200 mL混合溶液中，c(Mg2＋)为0.2 mol·L-1，c(Cl-)为1.3 mol·L-1.要使Mg2＋全部转化为沉淀分离出来，至少需加4 mol·L-1 NaOH溶液的体积为 A．40 mL B．72 mL C．80 mL D．128 mL [模块五 能力提升练] 1．合金的应用促进了人类社会的发展。下列物品的主要成分不属于合金的是 A．三星堆青铜面具 B．蛟龙号潜水器耐压外壳 C．不锈钢锅 D．塑料管材 A．A B．B C．C D．D 2．下列说法不正确的是 A．实验室中可以将未用完的钠、Na2O2等固体放回原细口试剂瓶 B．储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料 C．FeCl3溶液有氧化性，可用于刻蚀覆铜电路板 D．NaOH和铝粉可作为家庭的厨卫管道疏通剂 3．下列除去杂质的方法，正确的是 选项 物质(括号内为杂质) 除杂方法 A 粉(粉末) 用磁铁吸引 B 加入装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶洗气 C 固体 加入足量氢氧化钠溶液反应充分后过滤 D 溶液 加入适量稀硫酸 A．A B．B C．C D．D 4．下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法正确的是 A．溶液()：通入适量 B．溶液()：加入足量的铁粉，过滤 C．：通过饱和碳酸氢钠溶液洗气后干燥 D．固体()：加入足量的溶液，过滤、洗涤、干燥 5．利用高铝矾土(主要成分为，忽略其他杂质)制取高纯氧化铝的流程如图所示，下列说法正确的是 A．和均为碱性氧化物 B．步骤②中所使用的试剂R为浓氨水 C．步骤③中也可用过量盐酸代替 D．滤液C中的溶质可用于治疗胃酸过多 6．下列离子方程式书写不正确的是 A．溶于NaOH溶液中： B．铁和盐酸反应： C．碳酸钙溶于盐酸：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O D．溶液中加入少量的氢氧化钠溶液： 7．铝热反应(2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe)的实验装置如图所示，有关该反应的下列说法正确的是 A．a为镁条 B．b为氧化铁与铝粉的混合物 C．2mol氧化剂参与反应转移电子的数目为6NA D．还原剂与氧化产物的物质的量之比为1∶2 8．将以下两试剂混合，产生的现象与滴加顺序或温度无关的是 选项 试剂① 试剂② A 盐酸 溶液 B 溶液 溶液 C 溶液 澄清石灰水 D Na 空气 A．A B．B C．C D．D 9．物质的用途由性质决定，下列两者对应关系不正确的是 选项 用途 性质 A 明矾常用作净水剂 生成胶粒的吸附能力强 B 过氧化钠用作潜水艇中的供氧剂 能与、反应生成 C 常用作自来水消毒剂 具有强氧化性 D 金属钠用作高压钠灯 金属钠有强还原性 A．A B．B C．C D．D 10．有一种粗铝含金属铁和单质硅两种杂质。取等质量的样品分别投入足量的稀和足量的稀中，放出等量的，则该粗铝中铁和硅的关系正确的是 ①物质的量之比为  ②物质的量之比为  ③质量之比为  ④质量之比为 A．②④ B．① C．①④ D．只有④ 11．日常使用的金属材料，大多数属于合金。回答下列问题： (1)合金 （填“能”或“不能”）含非金属，通常情况下，合金的熔点比组分金属 （填“低”或“高”）。 (2)铁、铝氧化物中可用于制造耐高温容器的是 （填化学式）。 (3)合金可用于制造航母升降机。合金焊接前用溶液处理膜，其离子方程式为 。 (4)铝铁合金广泛应用于电工领域。将铝铁合金溶于盐酸中，反应后盐酸的浓度变为（溶液体积变化忽略不计）。合金中铝的物质的量为 。 (5)铁合金是钢铁工业和机械铸造必不可少的原料之一。 ①对钢铁制品进行“发蓝”处理，使其表面生成一层致密的氧化膜，能有效防止钢铁腐蚀。“发蓝”过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 ②工业炼铁的原理是用热还原法将铁从铁矿石中提炼出来。写出用在高温下还原的化学方程式： 。 12．为实现工业含铝、铁、铜合金(假定其余杂质与酸碱都不反应)废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下回收利用方案： 回答下列问题： (1)合金与足量氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式为 。 (2)操作①的名称为 。 (3)试剂X为 ，若要从滤液D得到绿矾晶体，操作③包括：蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 (4)若沉淀C恰好溶解于稀盐酸，溶液F中溶质为 (填化学式)。 (5)若试剂Y是溶液，④中发生反应的化学方程式为 。 (6)用绿矾晶体配制480mL0.2mol/L溶液，需称量绿矾晶体的质量为 g，配制该溶液用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还需要 。下列操作会导致所配溶液浓度偏低的是 (填标号)。 A．称量的绿矾晶体有部分失去结晶水 B．使用容量瓶配制溶液时，俯视液面定容 C．未用蒸馏水洗烧杯2~3次，并将洗涤液转移到容量瓶中 D．容量瓶底部残留少量蒸馏水，没有干燥完全 E.定容时，发现液面略高于刻度线，吸出少量使凹液面与刻度线相切 [模块六 教材习题答案] ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$