3.2 金属材料 学案-2025-2026学年高一上学期化学复习清单与专项突破

该高中化学导学案聚焦金属材料，涵盖金属通性、合金（尤其是铝合金）、铝的化学性质及化合物、铝三角转化、物质的量计算等核心知识点。课堂导入从列举生活金属用品切入，通过任务驱动连接合金组成性能、铝与酸/碱反应等实验，构建从生活到理论再到应用的知识支架。 资料特色鲜明，设计铝与盐酸/NaOH的演示实验及对比实验，强化科学探究与实践；强调“性质决定用途”培养化学观念，融入超级钢、储氢合金等拓展内容提升科学思维，分层习题助力巩固，兼顾知识掌握与科学态度责任培养。

第8讲 金属材料 【复习目标】 1. 掌握金属的通性（导电性、导热性、延展性、金属光泽），重点熟知铝的物理特性（密度小、导电导热性优良），理解铝合金的组成及性能优势（强度高、密度小、耐腐蚀，优于纯铝和其他普通合金）。 2. 区分黑色金属材料（铁、铬、锰及其合金）与有色金属材料，明确铝及铝合金属于有色金属材料，了解钢的分类及铝、铝合金的典型适用场景（航空航天、建筑装饰、交通运输等），建立 “性质决定用途” 的化学思维。 3. 结合铝的化学性质（与酸、强碱的反应，常温下的钝化现象），认识铝及铝合金的腐蚀与防护方法，能通过对比实验分析铝合金与纯铝、铁合金在性能上的差异。 4. 了解铝及铝合金在生产生活和科技领域的广泛应用，知晓金属资源（包括铝）回收利用的重要意义，树立节约资源、保护环境的可持续发展意识。 【教材追踪】 一、合金、铝合金 目标一：了解金属材料组成、性能及应用，掌握合金材料的性能特点，理解性能决定用途的观念 任务1：回想并列举生活中的金属用品，阅读教材p73，完成下列问题。 （1）金属材料包括 。 合金是 。 （2）合金具有哪些优良性能？ （3）为什么合金的性能和纯金属有很大差异？ 任务2：阅读教材p73-74“铁合金”内容，完成下列问题。 （1） 铁合金有哪些？各类铁合金的特征？ （2）钢有哪些种类，它们有怎样的特征？ （3）合金钢中各元素起的作用 合金元素 主要作用 铬 Cr 增强耐磨性和抗氧化性；增强高温强度；提高高碳钢的耐磨性等 锰 Mn 钼 Mo 降低脆性；增强高温强度；提高红热时的强度和耐磨性等 钨 W 钴 Co 提高红热时的硬度和耐磨性；用于制造磁性合金等 镍 Ni 硅 Si 提高低合金钢的强度和硬度；增强高温时的抗氧化性等 （4）在碳素钢中，由于含碳量不同，高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异；向碳素钢中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金钢。这对你有什么启示？（小组讨论） 知识拓展：2017年8月24日，我国宣布已经成功完成某种性能优异的超级钢的研制。我国研制的这种超级钢具有优异的强度和延展性的结合。这种超级钢中含Mn 10%、C 0.47%、Al 2%、V 0.7%，这种合金配方低廉，强度很大。可运用于汽车、航空和航天等领域的轻量化发展，不仅可以节约材料，还可以降低能源消耗和减少环境污染等。 目标二：掌握铝及氧化铝的化学性质，了解铝合金的特性、用途 任务1：演示实验（1）：取一支试管，加入5mL盐酸（浓度稍大），再向试管中放入一小块铝片，观察并记录现象（前排学生可以用手触摸试管）。过一段时间后，将点燃的木条放在试管口（注意安全），观察并记录现象。 实验现象 实验中涉及化学方程式 实验结论 任务2：演示实验（2）：取A、B两支试管，向A、B两支试管中分别加入少量的NaOH溶液（浓度稍大），然后向A试管放入一小块铝片，向B试管中放入用砂纸仔细打磨过的一小块铝片（打磨后快速放入试管中）。观察并记录现象（前排学生可以用手触摸试管）。过一段时间后，将点燃的木条分别放在A、B两支试管口，观察并记录现象（注意安全）。 实验现象 实验中涉及化学方程式 实验结论 （2）氧化铝的特点。 离子方程式 与酸反应 与碱反应 两性氧化物 （3）生活中的铝制餐具能否用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物？ 任务3：阅读教材p77，回答问题：铝合金有哪些用途？生活中铝合金制品有哪些？ 2、 铝的重要化合物 目标一：掌握铝的重要化合物氢氧化铝的性质 任务1：实验室没有现存的Al(OH)3，该如何制备？ （1） 在Al2(SO4)3溶液中逐滴加入稀氨水至过量。 滴加氨水→→继续滴加氨水至过量→ 实验中生成的氢氧化铝是 絮状固体，继续滴加氨水至过量时，沉淀不溶解。反应过程中的化学方程式为： 。 （2）在Al2(SO4)3溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量。 滴加氢氧化钠→→继续滴加氢氧化钠至过量→ 实验中生成的氢氧化铝是 絮状固体，继续滴加氢氧化钠溶液至过量时，沉淀 。反应过程中的化学方程式为： （3）取上述实验中制得的Al(OH)3沉淀装于试管中，在支试管中滴加2 mol/L盐酸，发现沉淀溶解消失，该过程中的化学方程式为： 。 任务2：（1）任务1的实验说明能氢氧化铝既能溶于强酸又能溶于强碱，完成氢氧化铝与强酸强碱反应的离子方程式。 离子方程式 与强碱反应 与强酸反应 两性氢氧化物是指既能与酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。 （2） 氢氧化铝热稳定性差，受热易脱水转化成氧化物，该过程中的反应方程式： 。 目标二：掌握铝三角的转化关系 任务：Al3＋、Al(OH)3、AlO在一定条件下能相互转化，完成下列转化中的方程式。 ( Al 3＋ Al(OH) 3 AlO ) Al3＋→Al(OH)3： Al(OH)3→-Al3＋： Al(OH)3→AlO： AlO→Al(OH)3： Al3＋→AlO： AlO→Al3＋： 针对练习：铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量杂质)是提取铝的原料。提取铝的工艺流程如下： (1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应： (2)写出以上工艺流程中第③步反应的离子方程式： (3)若第①步加入的是盐酸，则与Al2O3发生反应的离子方程式： ，然后在第③步中加入了氨水，则反应的离子方程式为 。 3、 物质的量在化学方程式计算中的应用 目标一：了解熟悉新型合金的类型和用途、认识稀土元素及用途 任务：阅读教材p77-78，内容，结合情境素材完成下列思考。 （1）如何解决H2的安全储存和运输问题？ （2）新型合金—储氢合金具有哪些特点？ （3）可用于制作我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球的新型合金是那种？ （4）可用于制作喷气式飞机的发动机叶片的新型合金是？ （5）有人在比尔盖茨办公室中发现除了有海量的藏书之外，居然还发现有一面墙安装着整个元素周期表。这表可不是我们常见的挂图，这可是货真价实的元素实物，简直是实物版的元素周期表。 比尔·盖茨的实物版元素周期表墙 阅读p78“科学·技术·社会”内容，想想稀土元素有哪些？它们可应用在哪些领域？ 目标二：能运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行简单计算 任务1：阅读教材p78-79内容，以氢气和氧气的反应为例，从物质的量的角度认识化学方程式的意义。 任务2：（1）学会应用物质的量进行化学方程式的计算下列问题。 8.1 g铝与100 mL某浓度氢氧化钠溶液恰好完全反应。试求： ①氢氧化钠溶液的物质的量浓度； ②生成的H2的体积（标准状况）。 变式训练：将20 g含杂质25%的大理石(杂质与盐酸不反应)投入150 mL盐酸中恰好完全反应，计算：（写出计算过程） ①反应生成的CO2的体积(标准状况)为 3.36 L。 ②原盐酸中HCl的物质的量浓度为 2 mol·L－1。 （2）根据解题的过程，归纳总结物质的量在化学方程式计算中的应用解题大致步骤。 第一步 写出题目中涉及的反应方程式 第二步 第三步 【能力进阶】 考点一　合金、铝合金 考点二　铝的重要化合物 一、氢氧化铝 1.能与强碱反应：Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] 2.能与强酸反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O 3.两性氢氧化物是指既能与酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。 二、Al3＋、Al(OH)3、AlO的转化关系——铝三角 ( Al 3＋ Al(OH) 3 AlO ) 考点三　 物质的量在化学方程式计算中的应用 【跟进训练】 A卷 1．“国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是( ) A.“C919”大飞机用的氮化硅涂层 B.“梦想”号钻探船钻头用的合金 C.“望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D.“雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜 2．下列有关铝制品的用途中，你认为合理的是( ) A.可以盛放食醋或烧煮开水 B.被喻为“百变金刚”的“天宫”空间站中的太空机械臂的主要成分为铝合金 C.用金属丝擦洗铝制品表面的污垢或用稀NaOH溶液洗涤 D.铝合金用于制作门窗框架，利用了金属铝的强还原性 3．下列物质既能与强酸反应又能与强碱反应，且发生的都是氧化还原反应的是( ) A. B.Mg C. D.Al 4．已知有钠、钾及钠钾合金，对于它们三者熔点高低比较正确的是( ) A.钠钾合金>钠>钾 B.钠>钾>钠钾合金 C.钠>钠钾合金>钾 D.钾>钠钾合金>钠 5．下列有关金属的说法中，正确的是( ) A.生铁是合金，钢是纯金属 B.活泼的金属往往采用电解法冶炼 C.纯金属与其合金相比，一般具有更低的熔点 D.铝的化学性质不活泼，因此铝合金在生产、生活中应用非常广泛 6．制取合金常用的方法是将两种或多种金属（也可为金属和非金属）混合加热到某一温度使其全部熔 化，再冷却成为合金。根据下表数据判断，下列合金不宜采用上述方法制取的是( ) 金属 Na Mg Al Cu Fe 熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535 沸点/℃ 883 1090 2327 2567 2750 A.铁铜合金 B.镁铁合金 C.钠铝合金 D.铁铝合金 7．某无色溶液和铝混合可产生大量气泡，在该溶液中可能大量共存的是( ) A. B. C. D. 8．现向1 L含有和的某混合溶液中加入0.2 mol Fe，充分反应后（忽略溶液体积变化），下列说法正确的是( ) A.析出0.2 mol Cu B.剩余0.1 mol Fe C.溶液中 D.反应后溶液中 9．下列关于铝及其化合物的性质、用途的说法不正确的是( ) A.铝粉和氢氧化钠混合物可用作下水道疏通剂 B.是两性氧化物，与强酸、强碱溶液都能反应 C.铝的氧化膜致密且熔点高，从而能保护内部金属 D.在厨房里可用铝制餐具蒸煮和长期存放各类食物 10．两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的氢氧化钠溶液反应，相同条件下二者产生氢气的体积比为1:2，则第一份与第二份铝屑的质量比为( ) A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4 11．实验室中使用和时，对应关系正确的是( ) A.溶液与单质：制备 B.固体与固体混合物：作干燥剂 C.溶液：吸收氯气等尾气 D.固体和固体：制备氨气 12．下列关于实验现象的描述或判断不正确的是( ) A.甲、乙中均立即产生无色气泡 B.乙中发生反应的化学方程式为 C.根据甲中的现象可以判断与Al均能与NaOH溶液反应 D.一段时间后将点燃的木条伸入两试管中，均能听到爆鸣声，说明有生成 13．向充满的铝制易拉罐中注入足量浓NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪，再过一会儿瘪了的易拉罐重新鼓起恢复原样。下列说法错误的是( ) A.易拉罐变瘪的原因： B.易拉罐变瘪之后没有立即鼓起来的原因： C.易拉罐鼓起来恢复原样的原因： D.若将铝制易拉罐换成铁制易拉罐，反应过程与现象均相同 14．在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，将两球分别浸没在溶液质量相等的稀NaOH溶液和溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是( ) A.铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡 B.铝球表面有气泡产生，盛有稀NaOH溶液的烧杯中溶液澄清 C.反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡 D.铁球表面有红色物质析出，盛有溶液的烧杯中溶液蓝色变浅，杠杆右边上升 15．将一定质量的Mg和Al混合物投入400mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。 计算: 1.Mg和Al的总质量为__________g; 2.硫酸的物质的量浓度为__________; 3.生成的物质的量为___________。 16．某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,设计了如下实验,请回答有关问题: 1.称取样品ag,称量时应该使用的主要仪器的名称是_______________________________。 2.将样品溶解于过量的稀盐酸中,过滤。滤液中主要含有_____________________,滤渣中含有_______________,溶解、过滤用到的玻璃仪器是__________________________________。 3.滤液中加过量氢氧化钠溶液、过滤,有关的离子方程式是______________________________。 4.向步骤3的滤液中通入足量二氧化碳气体,过滤,有关的离子方程式是_________________________________。 5.步骤4过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次,烘干并灼烧至恒重,冷却后称重,其质量为bg,有关的化学方程式是_______________________________,原样品中铝的质量分数是______________。 6.若步骤3中加入氢氧化钠的量不足,则实验结果_____________(填“偏高”“偏低”或“不影响”,下同);若步骤5中滤渣没有洗涤,则实验结果______________;若滤渣灼烧不充分,则实验结果______________。 17．用铁、铝的混合物进行如下实验: 1.操作X的名称是__________。 2.气体A是__________。 3.加入足量NaOH溶液时发生反应的离子方程式为__________;加入稀盐酸发生反应的离子方程式为__________。 4.溶液B中阴离子除外还有__________,溶液D中存在的金属离子为__________。 18．把含镁，铝、铜的合金粉末分为两等份，一份放入过量氢氧化钠溶液中，得到氢气（标准状况），另一份放入过量盐酸中，得到氢气（标准状况）。试计算（无解题过程不给分）。 （1）该合金中铝的质量为___________g。 （2）该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为___________。 B卷 1．合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列物质所使用的材料不属于合金的是( ) A公路防撞护栏（铝镁合金） B下水道井盖（生铁） C航母甲板（钢） D汽车轮胎（橡胶） 2．据报道，某核潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金（单质钠和单质铝熔合而成）作载热介质。下列有关说法错误的是( ) A.铝钠合金是混合物 B.若将适量铝钠合金投入一定量水中得到无色 澄清溶液，则合金中 C.若将m g组成不同的铝钠合金分别投入足量盐酸中，放出越多，则合金中铝的质量分数越小 D.将铝钠合金投入足量氯化铜溶液中，一定有氢氧化铜沉淀析出，可能有铜析出 3．现向1 L含有和的某混合溶液中加入0.2 mol Fe，充分反应后（忽略溶液体积变化），下列说法正确的是( ) A.析出0.2 mol Cu B.剩余0.1 mol Fe C.溶液中 D.反应后溶液中 4．用质量为3 g的打磨过的铝箔包住2.3 g金属钠，用针在铝箔上扎一些小孔，放入水中，用排水集气法收集产生的气体，反应完全后，收集到的气体是( ) A. B. C. D. 5．向充满的铝制易拉罐中注入足量浓NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪，再过一会儿瘪了的易拉罐重新鼓起恢复原样。下列说法错误的是( ) A.易拉罐变瘪的原因： B.易拉罐变瘪之后没有立即鼓起来的原因： C.易拉罐鼓起来恢复原样的原因： D.若将铝制易拉罐换成铁制易拉罐，反应过程与现象均相同 6．探究铝的性质实验 Ⅰ Ⅱ 现象：立即产生气泡 现象：开始没气泡一段时间后产生气泡 下列说法不正确的( ) A.从元素化合价角度看，产生的气体只能是 B.实验Ⅰ证明NaOH是氧化剂 C.实验Ⅱ说明具有酸性氧化物的性质 D.实验Ⅰ和Ⅱ反应后的溶液中微粒种类完全相同 7．实验室为测定镁铝合金中镁、铝含量，设计如下流程： 下列说法错误的是( ) A.所加盐酸体积不少于100mL B.沉淀1的质量为g C.沉淀1加足量NaOH溶液反应的离子方程式为 D.镁铝合金中镁、铝质量之比为 8．京沪高铁是世界上一次性建成的最长的高速铁路，列车时速高达380 km，车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金( ) A.比纯铝熔点高 B.各种成分在自然界中含量丰富，容易获取 C.具有比较活泼的化学性质 D.质量轻、强度大、抗腐蚀能力比较强 9．某同学设计用下图的装置制备少量的（易水解）。下列说法错误的是( ) A.B装置中所装试剂为饱和的NaCl溶液，其作用是除去氯气中的HCl B.装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入E中 C.用50mL12的盐酸与足量的反应，所得氯气可以制取26.7g D.实验过程中应先点燃A处的酒精灯，待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯 10．有关如下流程的判断中正确的是( ) A.流程中涉及的反应均为非氧化还原反应 B.反应②产生的阴离子主要为 C.实验室中完成反应③应在蒸发皿中进行 D.反应①的离子方程式为 11．向和的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法错误的是( ) A.a点时溶液中阳离子为和 B.b点时溶液中发生的反应为 C.c点时溶液中溶质的浓度为 D.原溶液中和的物质的量浓度之比为1:2 12．形状记忆合金是一种在加热升温后能完全消除其在较低温度下发生的变形，恢复其变形前原始形状的合金材料，即拥有“记忆”效应的合金。下列变化不是利用合金记忆效应的是( ) A.脊柱侧弯矫形采用的哈伦顿棒，如果矫形棒的矫正力有变化，把温度升高到比体温约高5 ℃，就能恢复足够的矫正力 B.在高温环境下将合金制作成天线，再在低温下把天线压缩成一个小球，运上太空后，太阳光的辐射使“天线小球”恢复原来的形状 C.将某合金用于制造精密仪器或精密车床，一旦由于震动、碰撞等原因变形，只需加热即可排除故障 D.汽车受损变形后，利用钣金喷漆整形 13．利用废铝箔（主要成分为Al，还有少量Mg、Fe等）制明矾［］的一种工艺流程如图所示，下列说法错误的是( ) A.①中有生成 B.滤渣中含有难溶于NaOH溶液的杂质 C.②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质 D.由④推测，室温下明矾的溶解度小于和的溶解度 14．某实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中压强和温度的变化，结果如图所示。 下列说法错误的是( ) A.反应过程中有热量放出 B.0~50 s，发生稀盐酸与的反应 C.50 s时，溶液中溶质为 D.100~140 s，压强减小是因为温度降低 15．Ⅰ.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回收利用方案，如图1所示： 回答下列问题： （1）操作①为________，若要从滤液D得到绿矾晶体，步骤③的实验操作有________、过滤、洗涤、干燥。 （2）若试剂Z是溶液，④中发生反应的离子方程式为________。 （3）配制溶液，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高的是________（填标号）。 A.所称取的晶体失去了部分结晶水 B.转移溶液前容量瓶中存在少量蒸馏水 C.定容前未洗涤烧杯和玻璃棒 D.定容时俯视容量瓶刻度线 Ⅱ.用晶体配制的溶液，放置一天后发现产生黄色固体。兴趣小组同学研究固体成分及产生的原因。 （4）小组同学推测放置一天后的酸性溶液中存在。写出产生的离子方程式：________。 （5）分离出黄色固体，经多次洗涤后完成如图2实验： 已知：铁氰化钾溶液与反应生成蓝色沉淀。证实黄色固体中含和，试剂1和试剂2分别是________、________。 （6）实验测定溶液放置过程中溶液的pH和黄色固体的量的变化，结果如表所示。 1小时 6小时 24小时 溶液的pH 2.39 2.35 1.40 黄色固体的量 几乎没有 少量 大量 分析黄色固体中除还可能含有________（填离子符号）。 （7）查阅资料：不同pH下的氧化率随时间变化的关系如图3所示。为避免被氧化，配制溶液时，需要添加________。 16．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金（不含其他杂质）中铝的质量分数和铝的相对原子质量。 （1）A中试剂为________。 （2）检查装置的气密性。将药品和水装入各装置中，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。 上述操作的顺序是________（填标号）。 （3）B中发生反应的离子方程式为________。 （4）若实验中所用铝镁合金的质量为a g，测得产生氢气的体积为b mL（标准状况），B中剩余固体的质量为c g，则该铝镁合金中铝的质量分数为________，测定的铝的相对原子质量为________。 （5）实验过程中，若未洗涤过滤所得的剩余固体，则测得的铝的质量分数将________（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。 17．某实验小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应(已知硅与稀硫酸不反应)，测定通常状况(20℃，101kPa)下的气体摩尔体积。拟选用下列实验装置完成实验：(已知硅与硫酸不反应) (1)该小组同学必须选用的装置依次连接的合理顺序为A、__________。 (2)实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，开始时稀硫酸能滴入锥形瓶中，一段时间后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中，其原因是__________。 (3)金属铝与稀硫酸反应的化学方程式为__________。 (4)实验结束时，测量实验中生成体积的操作方法是__________。 (5)实验中准确测得3个数据：实验前铝硅合金的质量，实验后残留固体的质量，实验后量筒中液面读数为VmL。则通常状况下气体摩尔体积__________。若合金中含少量铜，则所测得的将__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 18．阶段性建成的世界首个电磁推进地面超高速试验设施—“电磁橇”设施已在济南成功运行。“电磁橇”设施对于吨级及以上物体最高推进速度可达每小时1030公里，创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录。请回答下列问题： （1）“电磁橇”的轨道材料为铁合金，其优点有______________________（写两条）。 （2）据报道，每年我国因金属腐蚀造成的损失约占国民生产总值（GNP）的4%。钢铁容易锈蚀，于是不锈钢应运而生。下列关于不锈钢和普通钢的说法正确的是_____（填序号）。 A.它们的组成元素相同 B.耐腐蚀的性能不同 C.它们都属于钢，因此物理性质一样 D.构成它们的主要元素都是铁，因此化学性质完全相同 （3）建设“电磁橇”的过程中，对铁质材料进行深加工时，可用_________清洗其表面的铁锈，该反应的离子方程式为______________________________。 （4）生产“电磁橇”的铁质材料时，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不能留有水，原因是______________________________（用化学方程式解释）。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第8讲 金属材料 【复习目标】 1. 掌握金属的通性（导电性、导热性、延展性、金属光泽），重点熟知铝的物理特性（密度小、导电导热性优良），理解铝合金的组成及性能优势（强度高、密度小、耐腐蚀，优于纯铝和其他普通合金）。 2. 区分黑色金属材料（铁、铬、锰及其合金）与有色金属材料，明确铝及铝合金属于有色金属材料，了解钢的分类及铝、铝合金的典型适用场景（航空航天、建筑装饰、交通运输等），建立 “性质决定用途” 的化学思维。 3. 结合铝的化学性质（与酸、强碱的反应，常温下的钝化现象），认识铝及铝合金的腐蚀与防护方法，能通过对比实验分析铝合金与纯铝、铁合金在性能上的差异。 4. 了解铝及铝合金在生产生活和科技领域的广泛应用，知晓金属资源（包括铝）回收利用的重要意义，树立节约资源、保护环境的可持续发展意识。 【教材追踪】 一、合金、铝合金 目标一：了解金属材料组成、性能及应用，掌握合金材料的性能特点，理解性能决定用途的观念 任务1：回想并列举生活中的金属用品，阅读教材p73，完成下列问题。 （1）金属材料包括纯金属和它们的合金。 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，具有金属特性的混合物。 （2）合金具有哪些优良性能？ 【答案】合金具有优良的物理、化学或机械性能，如合金的硬度、熔点不同于其成分金属，可以满足不同的需要。 （3）为什么合金的性能和纯金属有很大差异？ 【答案】合金的性能与纯金属有很大的差异是因为在纯金属内加入其他元素形成合金以后，结构发生了变化，使合金的性能与纯金属有很大的差异。 纯金属内原子的排列十分规整 合金内原子层之间的相对滑动变得困难 任务2：阅读教材p73-74“铁合金”内容，完成下列问题。 （1） 铁合金有哪些？各类铁合金的特征？ 【答案】 ( 铁合金 钢 生铁 含碳量为： 2%~4.3% 特征： 硬度大、抗压、性脆、可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料 含碳量为： 0.03%~2% 特征： 延展性好、机械性能好、可以锻轧和铸造，广泛用于制造机械和交通工具 ) （2）钢有哪些种类，它们有怎样的特征？ 【答案】 ( 钢 碳素钢 合金钢 低碳钢 含碳量： ＜ 0.3% 中碳钢 含碳量： ＜ 0.3%-0.6% 高碳钢 含碳量： ＞ 0.6% 特征： 韧性、焊接性好，强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等 特征： 强度高、韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等 特征： 硬而脆、热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具等 也叫特种钢，是在碳素钢里适量加入 一种或多种合金元素，使钢的组织结构发生变化。合金钢具有各种特殊性能，如强度，硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等 ) （3）合金钢中各元素起的作用 合金元素 主要作用 铬 Cr 增强耐磨性和抗氧化性；增强高温强度；提高高碳钢的耐磨性等 锰 Mn 防止硫引起的脆性；增强钢的强度和韧性等 钼 Mo 降低脆性；增强高温强度；提高红热时的强度和耐磨性等 钨 W 提高高温时的强度和硬度；增强工具钢的耐磨性等 钴 Co 提高红热时的硬度和耐磨性；用于制造磁性合金等 镍 Ni 增强低温时的韧性；改变高铬钢的内部结构等 硅 Si 提高低合金钢的强度和硬度；增强高温时的抗氧化性等 （4）在碳素钢中，由于含碳量不同，高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异；向碳素钢中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金钢。这对你有什么启示？（小组讨论） 【答案】 启示1：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；启示2：科学研究需要以大量的实验为依据，通过实验研究，研制出具有不同性能的合金材料，制成不同的产品，为生活增添便利；启示3：科学研究需要有热爱科学的思想和奉献科学的精神。 知识拓展：2017年8月24日，我国宣布已经成功完成某种性能优异的超级钢的研制。我国研制的这种超级钢具有优异的强度和延展性的结合。这种超级钢中含Mn 10%、C 0.47%、Al 2%、V 0.7%，这种合金配方低廉，强度很大。可运用于汽车、航空和航天等领域的轻量化发展，不仅可以节约材料，还可以降低能源消耗和减少环境污染等。 目标二：掌握铝及氧化铝的化学性质，了解铝合金的特性、用途 任务1：演示实验（1）：取一支试管，加入5mL盐酸（浓度稍大），再向试管中放入一小块铝片，观察并记录现象（前排学生可以用手触摸试管）。过一段时间后，将点燃的木条放在试管口（注意安全），观察并记录现象。 实验现象 铝片表面开始有少量气泡产生，后有大量气泡产生，试管壁有发热现象。一段时间后，将点燃的木条放在试管口，可观察到淡蓝色火焰。 实验中涉及化学方程式 Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 实验结论 实验表明，铝表面的保护膜氧化铝和铝均能与盐酸发生反应。 任务2：演示实验（2）：取A、B两支试管，向A、B两支试管中分别加入少量的NaOH溶液（浓度稍大），然后向A试管放入一小块铝片，向B试管中放入用砂纸仔细打磨过的一小块铝片（打磨后快速放入试管中）。观察并记录现象（前排学生可以用手触摸试管）。过一段时间后，将点燃的木条分别放在A、B两支试管口，观察并记录现象（注意安全）。 实验现象 放入打磨过铝片的B试管中立即剧烈反应，表面有大量气泡产生，试管壁有发热现象；而放入未打磨的铝片的A试管中开始没有气泡，后逐渐加快，产生大量气泡，试管壁有发热现象。 一段时间后，将点燃的木条放在试管口，均可观察到淡蓝色火焰（有爆鸣声）。 实验中涉及化学方程式 2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑ Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4] 实验结论 实验表明，铝表面的保护膜氧化铝和铝均能与氢氧化钠溶液发生反应 （2）氧化铝的特点。 离子方程式 与酸反应 Al2O3+6H+===2Al3++3H2O 与碱反应 Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]- 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的氧化物，叫做两性氧化物 （3）生活中的铝制餐具能否用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物？ 【答案】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。 任务3：阅读教材p77，回答问题：铝合金有哪些用途？生活中铝合金制品有哪些？ 【答案】纯铝的硬度和强度较小，不适合制造机器零件等。向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn及稀土元素等，可制成铝合金，铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如，硬铝中含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%，它的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 2、 铝的重要化合物 目标一：掌握铝的重要化合物氢氧化铝的性质 任务1：实验室没有现存的Al(OH)3，该如何制备？ （1） 在Al2(SO4)3溶液中逐滴加入稀氨水至过量。 滴加氨水→→继续滴加氨水至过量→ 实验中生成的氢氧化铝是 白色 絮状固体，继续滴加氨水至过量时，沉淀不溶解。反应过程中的化学方程式为：Al2(SO4)3+6NH3•H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4。 （2）在Al2(SO4)3溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量。 滴加氢氧化钠→→继续滴加氢氧化钠至过量→ 实验中生成的氢氧化铝是 白色 絮状固体，继续滴加氢氧化钠溶液至过量时，沉淀 溶解消失 。反应过程中的化学方程式为： Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4；Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]。 （3）取上述实验中制得的Al(OH)3沉淀装于试管中，在支试管中滴加2 mol/L盐酸，发现沉淀溶解消失，该过程中的化学方程式为：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O。 任务2：（1）任务1的实验说明能氢氧化铝既能溶于强酸又能溶于强碱，完成氢氧化铝与强酸强碱反应的离子方程式。 离子方程式 与强碱反应 Al(OH)3+OH-===2[Al(OH)4]- 与强酸反应 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 两性氢氧化物是指既能与酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。 （2） 氢氧化铝热稳定性差，受热易脱水转化成氧化物，该过程中的反应方程式： 目标二：掌握铝三角的转化关系 任务：Al3＋、Al(OH)3、AlO在一定条件下能相互转化，完成下列转化中的方程式。 ( Al 3＋ Al(OH) 3 AlO ) Al3＋→Al(OH)3：AlCl3+3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl Al(OH)3→-Al3＋：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3→AlO：Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4] AlO→Al(OH)3：2Na[Al(OH)4]+CO2(少量）=Na2CO3+2Al(OH)3↓+H2O Al3＋→AlO：AlCl3+4NaOH=Na[Al(OH)4]+3NaCl AlO→Al3＋：Na[Al(OH)4]+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O 针对练习：铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量杂质)是提取铝的原料。提取铝的工艺流程如下： (1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应： Al2O3＋2OH－＋3H2O=== 2[Al(OH)4]- (2)写出以上工艺流程中第③步反应的离子方程式： [Al(OH)4]-＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO。 (3)若第①步加入的是盐酸，则与Al2O3发生反应的离子方程式： Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，然后在第③步中加入了氨水，则反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 （3） 【解析】铝土矿的主要成分是Al2O3，第①步发生的离子反应为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O；原方案中为保证把偏铝酸钠溶液中的铝元素完全转化为氢氧化铝沉淀，通入了足量的二氧化碳气体，所以发生的离子反应为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO；若第①步加入的是盐酸，则发生反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，第③步若加入氨水，反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 3、 物质的量在化学方程式计算中的应用 目标一：了解熟悉新型合金的类型和用途、认识稀土元素及用途 任务：阅读教材p77-78，内容，结合情境素材完成下列思考。 （1）如何解决H2的安全储存和运输问题？ 【答案】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。具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，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。 （2）新型合金—储氢合金具有哪些特点？ 【答案】储氢合金要求储氢量大，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。 （3）可用于制作我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球的新型合金是那种？ 【答案】钛合金可以用于制造耐压球。 （4）可用于制作喷气式飞机的发动机叶片的新型合金是？ 【答案】喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳、钴组成的镍钴合金制造的，它能承受1100℃的高温。 （5）有人在比尔盖茨办公室中发现除了有海量的藏书之外，居然还发现有一面墙安装着整个元素周期表。这表可不是我们常见的挂图，这可是货真价实的元素实物，简直是实物版的元素周期表。 比尔·盖茨的实物版元素周期表墙 阅读p78“科学·技术·社会”内容，想想稀土元素有哪些？它们可应用在哪些领域？ 【答案】元素周期表中原子序数从57~71（从镧至镥，称为镧系元素）的15种元素以及钪和钇，共17种元素被称为稀土元素。稀土金属在科技、生产中有广泛的用途，被誉为新材料的宝库。广泛应用在冶金、石油化工、材料工业（电子材料、荧光材料、纳米材料、永磁材料、超导材料、染色材料、引火合金、催化剂等）、医药及农业等领域。 目标二：能运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行简单计算 任务1：阅读教材p78-79内容，以氢气和氧气的反应为例，从物质的量的角度认识化学方程式的意义。 【答案】化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比 （从宏观质量关系引入） （从微观微粒数目引入） 任务2：（1）学会应用物质的量进行化学方程式的计算下列问题。 8.1 g铝与100 mL某浓度氢氧化钠溶液恰好完全反应。试求： ①氢氧化钠溶液的物质的量浓度； ②生成的H2的体积（标准状况）。 解：参加反应的铝的物质的量为：n(Al)=8.1 g ÷ 27 g/mol=0.3 mol ①2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 2 2 0.3mol n(NaOH) = → n(NaOH)=0.3mol c(NaOH)==3mol/L ②2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 2mol 3×22.4L 0.3mol V(H2) = → V(H2)=10.08L 答：氢氧化钠溶液的物质的量浓度为3 mol/L 生成的H2的体积在标准状况下为10.08 L 变式训练：将20 g含杂质25%的大理石(杂质与盐酸不反应)投入150 mL盐酸中恰好完全反应，计算：（写出计算过程） ①反应生成的CO2的体积(标准状况)为 3.36 L。 ②原盐酸中HCl的物质的量浓度为 2 mol·L－1。 解：参加反应的碳酸钙的物质的量为： n(CaCO3)＝＝0.15 mol， CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 1 mol 2 mol 22.4 L 0.15 mol n(HCl) V(CO2) ＝ → V(CO2)＝3.36 L ＝ → n(HCl)＝0.3 mol，c(HCl)＝＝2 mol·L－1 （2）根据解题的过程，归纳总结物质的量在化学方程式计算中的应用解题大致步骤。 第一步 写出题目中涉及的反应方程式 第二步 根据方程式各物质之间的化学计量数之比和已知信息（物质的量或体积或气体摩尔体积或质量等），列出求解未知量的方程式 第三步 解出方程式，得到答案 【能力进阶】 考点一　合金、铝合金 考点二　铝的重要化合物 一、氢氧化铝 1.能与强碱反应：Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] 2.能与强酸反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O 3.两性氢氧化物是指既能与酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。 二、Al3＋、Al(OH)3、AlO的转化关系——铝三角 ( Al 3＋ Al(OH) 3 AlO ) 考点三　 物质的量在化学方程式计算中的应用 【跟进训练】 A卷 1．“国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是( ) A.“C919”大飞机用的氮化硅涂层 B.“梦想”号钻探船钻头用的合金 C.“望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D.“雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜 1．答案：B 解析：氯化硅属于新型无机非金属材料，聚酰亚胺、反渗透膜均属于有机高分子材料，A、C、D不符合题意；合金属于金属材料，B符合题意。 2．下列有关铝制品的用途中，你认为合理的是( ) A.可以盛放食醋或烧煮开水 B.被喻为“百变金刚”的“天宫”空间站中的太空机械臂的主要成分为铝合金 C.用金属丝擦洗铝制品表面的污垢或用稀NaOH溶液洗涤 D.铝合金用于制作门窗框架，利用了金属铝的强还原性 2．答案：B 解析：A（×）铝表面很容易形成致密的氧化铝薄膜，铝和氧化铝均能与酸反应，不能盛放食醋；铝和氧化铝与热水均不反应，可以烧煮开水。 B（√）铝合金的密度小、强度高、延展性好，具有较强的抗腐蚀能力，可制作“天宫”空间站中的太空机械臂。 C（×）铝表面很容易形成致密的氧化铝薄膜，可以起到保护作用，若用金属丝擦洗铝制品表面的污垢，会破坏保护膜，不可取；铝和氧化铝均能和稀NaOH溶液反应，铝制品不能用稀NaOH溶液洗涤。 D（×）铝合金用于制作门窗框架，利用了铝合金强度大、耐腐蚀等特点。 3．下列物质既能与强酸反应又能与强碱反应，且发生的都是氧化还原反应的是( ) A. B.Mg C. D.Al 3．答案：D 解析：A（×）为两性氧化物，既能和强酸反应（如），又能与强碱反应{如}，但都不是氧化还原反应。 B（×）Mg能和强酸反应（如），Mg不能与强碱反应。 C（×）可以与强酸反应（如），也可以与强碱反应（如），但都是复分解反应。 D（√）Al既能与强酸反应（如），又能与强碱反应{如}，且都是氧化还原反应。 4．已知有钠、钾及钠钾合金，对于它们三者熔点高低比较正确的是( ) A.钠钾合金>钠>钾 B.钠>钾>钠钾合金 C.钠>钠钾合金>钾 D.钾>钠钾合金>钠 4．答案：B 解析：合金的熔点比各成分金属的熔点低，碱金属的熔点随原子序数的增大而减小，以此来解答。合金的熔点比各成分的熔点低，碱金属的熔点随原子序数的增大而减小，则熔点为钠>钾>钠和钾的合金，故答案选B。 5．下列有关金属的说法中，正确的是( ) A.生铁是合金，钢是纯金属 B.活泼的金属往往采用电解法冶炼 C.纯金属与其合金相比，一般具有更低的熔点 D.铝的化学性质不活泼，因此铝合金在生产、生活中应用非常广泛 5．答案：B 解析：生铁和钢都是铁的合金，A错误；活泼的金属往往采用电解法冶炼，B正确；合金的熔点一般低于其成分金属的熔点，故纯金属的熔点更高，C错误；铝的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化，表面形成致密的氧化膜，阻止铝进一步被氧化，抗腐蚀性能好，因此铝合金在生产、生活中应用非常广泛，D错误。 6．制取合金常用的方法是将两种或多种金属（也可为金属和非金属）混合加热到某一温度使其全部熔 化，再冷却成为合金。根据下表数据判断，下列合金不宜采用上述方法制取的是( ) 金属 Na Mg Al Cu Fe 熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535 沸点/℃ 883 1090 2327 2567 2750 A.铁铜合金 B.镁铁合金 C.钠铝合金 D.铁铝合金 6．答案：B 解析：铁的熔点为1535 ℃，高于镁的沸点1090 ℃，不宜采用题述方法制取镁铁合金，故B符合题意。 7．某无色溶液和铝混合可产生大量气泡，在该溶液中可能大量共存的是( ) A. B. C. D. 7．答案：D 解析：无色溶液和铝混合可产生大量气泡，该溶液可能显酸性，也可能显碱性。 A（×）酸性环境中，与反应可生成，不能大量共存；碱性环境中，与反应可生成，不能大量共存。 B（×）酸性环境中，与反应可生成难电离的，不能大量共存；碱性环境中，与反应可生成沉淀，不能大量共存。 C（×）呈浅绿色。 酸性环境中，有强氧化性，可与发生氧化还原反应，不能大量共存；碱性环境中，与反应可生成沉淀，不能大量共存。 D（√）碱性环境中，与反应可生成难电离的，不能大量共存；酸性环境中，各离子之间互不反应，能大量共存。 8．现向1 L含有和的某混合溶液中加入0.2 mol Fe，充分反应后（忽略溶液体积变化），下列说法正确的是( ) A.析出0.2 mol Cu B.剩余0.1 mol Fe C.溶液中 D.反应后溶液中 8．答案：C 解析：氧化性，依次与Fe发生反应，完全反应消耗0.1 mol Fe，剩余的0.1 mol Fe完全反应消耗，反应后还剩余。 A（×）反应后析出0.1 mol Cu。 B（×）反应后还剩余，Fe没有剩余。 C（√）反应后溶液中的物质的量为，。 D（×）反应后没有剩余。 9．下列关于铝及其化合物的性质、用途的说法不正确的是( ) A.铝粉和氢氧化钠混合物可用作下水道疏通剂 B.是两性氧化物，与强酸、强碱溶液都能反应 C.铝的氧化膜致密且熔点高，从而能保护内部金属 D.在厨房里可用铝制餐具蒸煮和长期存放各类食物 9．答案：D 解析：铝和氢氧化钠遇水反应放出大量热，加快氢氧化钠对淤积物的腐蚀，同时产生的氢气增加管道内的气压，利于疏通，A项正确；铝、氧化铝都是两性物质，能与强酸、强碱溶液反应，铝制品不能长期存放酸性或碱性较强的食物，B项正确，D项错误；铝与氧气反应生成的氧化膜致密且熔点高，从而能保护内部金属，C项正确。 10．两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的氢氧化钠溶液反应，相同条件下二者产生氢气的体积比为1:2，则第一份与第二份铝屑的质量比为( ) A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4 10．答案：B 解析：铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别为、，由化学方程式可知，铝与产生氢气的物质的量的关系式都为，若相同条件下二者产生氢气的体积比为1:2，则第一份与第二份铝屑的物质的量之比为1:2，质量比也为1:2，B项正确。 11．实验室中使用和时，对应关系正确的是( ) A.溶液与单质：制备 B.固体与固体混合物：作干燥剂 C.溶液：吸收氯气等尾气 D.固体和固体：制备氨气 11．答案：B 解析：NaOH溶液与Al反应生成和，A错误；常见干燥剂碱石灰的主要成分是NaOH固体与CaO固体，B正确；在水中的溶解度太小，溶液不适用于吸收尾气，应用NaOH溶液吸收氯气，C错误；KOH固体易吸水结块且对玻璃仪器有较强腐蚀作用，应用固体和固体反应制备氨气，D错误。 12．下列关于实验现象的描述或判断不正确的是( ) A.甲、乙中均立即产生无色气泡 B.乙中发生反应的化学方程式为 C.根据甲中的现象可以判断与Al均能与NaOH溶液反应 D.一段时间后将点燃的木条伸入两试管中，均能听到爆鸣声，说明有生成 12．答案：A 解析：Al易被氧化生成，甲中铝表面的先与NaOH溶液反应，不生成气体，反应完后，A1再与溶液反应生成;乙中被砂纸打磨过，因此铝表面没有，直接与溶液反应生成，A错误。乙中与溶液反应生成和，反应的化学方程式为，B正确。甲中的现象为开始无气泡，一段时间后产生气泡，可以判断与均能与溶液反应，C正确。一段时间后将点燃的木条伸入两试管中，均能听到爆鸣声，说明有生成，D正确。 13．向充满的铝制易拉罐中注入足量浓NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪，再过一会儿瘪了的易拉罐重新鼓起恢复原样。下列说法错误的是( ) A.易拉罐变瘪的原因： B.易拉罐变瘪之后没有立即鼓起来的原因： C.易拉罐鼓起来恢复原样的原因： D.若将铝制易拉罐换成铁制易拉罐，反应过程与现象均相同 13．答案：D 解析：A.氢氧化钠过量，易拉罐先变瘪的原因为二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成了碳酸钠和水，A正确； B.易拉罐变瘪之后没有立即鼓起来的原因是氢氧化钠和铝表面的氧化铝薄膜反应生成四羟基合铝酸钠和水，B正确； C.易拉罐鼓起来恢复原样的原因是氢氧化钠和铝反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，气体增多、压强变大，C正确； D.铁和氢氧化钠溶液不反应，易拉罐不能鼓起来，D错误； 故选D。 14．在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡，将两球分别浸没在溶液质量相等的稀NaOH溶液和溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是( ) A.铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡 B.铝球表面有气泡产生，盛有稀NaOH溶液的烧杯中溶液澄清 C.反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡 D.铁球表面有红色物质析出，盛有溶液的烧杯中溶液蓝色变浅，杠杆右边上升 14．答案：B 解析：左侧烧杯中Al和NaOH溶液反应生成，使铝球质量减小，右侧烧杯中Fe与溶液反应，铁球表面析出铜，即铁球质量增加，反应一段时间后杠杆不再平衡，A、C项错误，B项正确；右侧铁球质量增加，而使杠杆左边上升，D项错误。 15．将一定质量的Mg和Al混合物投入400mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。 计算: 1.Mg和Al的总质量为__________g; 2.硫酸的物质的量浓度为__________; 3.生成的物质的量为___________。 15．答案：1.18; 2.2.5mol/L; 3.0.9mol 解析：1.由元素守恒可知,和Al的总质量为; 2.沉淀量最大时,沉淀为和,溶液中溶质为,根据钠元素守恒可知此时,所以,所以硫酸的浓度为; 3.由1中可知,根据电子转移守恒可知,所以。 16．某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,设计了如下实验,请回答有关问题: 1.称取样品ag,称量时应该使用的主要仪器的名称是_______________________________。 2.将样品溶解于过量的稀盐酸中,过滤。滤液中主要含有_____________________,滤渣中含有_______________,溶解、过滤用到的玻璃仪器是__________________________________。 3.滤液中加过量氢氧化钠溶液、过滤,有关的离子方程式是______________________________。 4.向步骤3的滤液中通入足量二氧化碳气体,过滤,有关的离子方程式是_________________________________。 5.步骤4过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次,烘干并灼烧至恒重,冷却后称重,其质量为bg,有关的化学方程式是_______________________________,原样品中铝的质量分数是______________。 6.若步骤3中加入氢氧化钠的量不足,则实验结果_____________(填“偏高”“偏低”或“不影响”,下同);若步骤5中滤渣没有洗涤,则实验结果______________;若滤渣灼烧不充分,则实验结果______________。 16．答案：1.托盘天平 2.; Cu、Si; 烧杯、玻璃棒、普通漏斗 3.; , 4. 5.; 6.偏低; 偏高; 偏高 解析：略 17．用铁、铝的混合物进行如下实验: 1.操作X的名称是__________。 2.气体A是__________。 3.加入足量NaOH溶液时发生反应的离子方程式为__________;加入稀盐酸发生反应的离子方程式为__________。 4.溶液B中阴离子除外还有__________,溶液D中存在的金属离子为__________。 17．答案：1.过滤; 2.(或氢气); 3. 4. 解析：1.进行操作X后得到溶液和固体,故操作X为过滤。 2.Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气,故气体A为。 3.混合物中加入足量NaOH溶液,Al与NaOH溶液反应;固体C为铁,加入稀盐酸,Fe与稀盐酸反应。 4.溶液B中阴离子有、,溶液D中金属离子为。 18．把含镁，铝、铜的合金粉末分为两等份，一份放入过量氢氧化钠溶液中，得到氢气（标准状况），另一份放入过量盐酸中，得到氢气（标准状况）。试计算（无解题过程不给分）。 （1）该合金中铝的质量为___________g。 （2）该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为___________。 18．答案：（1）10.8g （2）2：2：1 解析：（1）标准状况，6.72L的物质的量是 设一份合金中铝的物质的量是。 解得=0.2mol 所以该合金中铝的质量为0.2mol×27g/mol×2=10.8g。 （2）铝和镁都能与盐酸反应放出氢气，另一份放入过量盐酸中，得到气体共11.2L（标准状况），则镁与盐酸反应放出氢气的体积是（11.2-6.72）L=4.48L（标准状况），氢气的物质的量是0.2mol 设一份合金中镁的物质的量是。 解得=0.2mol 则一份合金中镁的质量是0.2mol×24g/mol=4.8g 铜的质量是16.6g-4.8g-0.2mol×27g/molg=6.4g，铜的物质的量是0.1mol 该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为0.2：0.2：0.1=2：2：1。 B卷 1．合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列物质所使用的材料不属于合金的是( ) A公路防撞护栏（铝镁合金） B下水道井盖（生铁） C航母甲板（钢） D汽车轮胎（橡胶） 1．答案：D 解析：公路防撞护栏使用的材料是铝镁合金，A不符合题意；下水道井盖使用的材料是生铁，航母甲板使用的材料是钢，生铁和钢都是铁碳合金，B、C均不符合题意；汽车轮胎使用的材料是橡胶，不属于合金，D符合题意。 2．据报道，某核潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金（单质钠和单质铝熔合而成）作载热介质。下列有关说法错误的是( ) A.铝钠合金是混合物 B.若将适量铝钠合金投入一定量水中得到无色 澄清溶液，则合金中 C.若将m g组成不同的铝钠合金分别投入足量盐酸中，放出越多，则合金中铝的质量分数越小 D.将铝钠合金投入足量氯化铜溶液中，一定有氢氧化铜沉淀析出，可能有铜析出 2．答案：C 解析：A（√）合金是混合物。 B（√）将铝钠合金投入一定量水中发生反应：，得到无色澄清溶液，则溶液中溶质为或，结合反应方程式可知，合金中。 C（×）由关系式可知，与盐酸反应产生需要18 g Al或46 g Na，则铝钠合金质量一定时，Al的质量分数越大，与足量盐酸反应产生的越多。 D（√）将铝钠合金投入足量氯化铜溶液中，钠与水发生反应，NaOH可与反应生成沉淀，NaOH也可与Al反应，若Na和水反应生成的NaOH被完全消耗后，仍有Al剩余，铝还可能和氯化铜发生置换反应生成铜。 3．现向1 L含有和的某混合溶液中加入0.2 mol Fe，充分反应后（忽略溶液体积变化），下列说法正确的是( ) A.析出0.2 mol Cu B.剩余0.1 mol Fe C.溶液中 D.反应后溶液中 3．答案：C 解析：氧化性，依次与Fe发生反应，完全反应消耗0.1 mol Fe，剩余的0.1 mol Fe完全反应消耗，反应后还剩余。 A（×）反应后析出0.1 mol Cu。 B（×）反应后还剩余，Fe没有剩余。 C（√）反应后溶液中的物质的量为，。 D（×）反应后没有剩余。 4．用质量为3 g的打磨过的铝箔包住2.3 g金属钠，用针在铝箔上扎一些小孔，放入水中，用排水集气法收集产生的气体，反应完全后，收集到的气体是( ) A. B. C. D. 4．答案：A 解析：A（√）Na、Al放入水中，发生反应、，则，，，Al与NaOH反应时NaOH不足，应利用NaOH的量计算反应产生的物质的量，故。 5．向充满的铝制易拉罐中注入足量浓NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪，再过一会儿瘪了的易拉罐重新鼓起恢复原样。下列说法错误的是( ) A.易拉罐变瘪的原因： B.易拉罐变瘪之后没有立即鼓起来的原因： C.易拉罐鼓起来恢复原样的原因： D.若将铝制易拉罐换成铁制易拉罐，反应过程与现象均相同 5．答案：D 解析：A.氢氧化钠过量，易拉罐先变瘪的原因为二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成了碳酸钠和水，A正确； B.易拉罐变瘪之后没有立即鼓起来的原因是氢氧化钠和铝表面的氧化铝薄膜反应生成四羟基合铝酸钠和水，B正确； C.易拉罐鼓起来恢复原样的原因是氢氧化钠和铝反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，气体增多、压强变大，C正确； D.铁和氢氧化钠溶液不反应，易拉罐不能鼓起来，D错误； 故选D。 6．探究铝的性质实验 Ⅰ Ⅱ 现象：立即产生气泡 现象：开始没气泡一段时间后产生气泡 下列说法不正确的( ) A.从元素化合价角度看，产生的气体只能是 B.实验Ⅰ证明NaOH是氧化剂 C.实验Ⅱ说明具有酸性氧化物的性质 D.实验Ⅰ和Ⅱ反应后的溶液中微粒种类完全相同 6．答案：B 解析：A.由图可知，实验Ⅰ和Ⅱ生成气泡的反应都为铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，则从元素化合价角度看，产生的气体只能是氢气，故A正确； B.由图可知，实验Ⅰ中发生的反应为铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，氢氧化钠既不是反应的氧化剂也不是还原剂，故B错误； C.由图可知，实验Ⅱ中氧化铝发生的反应为氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应中氧化铝表现酸性氧化物的性质，故C正确； D.由图可知，实验Ⅰ中发生的反应为铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，实验Ⅱ中氧化铝发生的反应为氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水、铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，则实验Ⅰ和Ⅱ反应后所得溶液都是偏铝酸钠溶液，溶液中微粒种类完全相同，故D正确； 故选B。 7．实验室为测定镁铝合金中镁、铝含量，设计如下流程： 下列说法错误的是( ) A.所加盐酸体积不少于100mL B.沉淀1的质量为g C.沉淀1加足量NaOH溶液反应的离子方程式为 D.镁铝合金中镁、铝质量之比为 7．答案：B 解析：A.由分析可知，镁铝合金中镁、铝的物质的量都为0.1mol，则溶解合金加入5mol/L盐酸的体积不少于，故A正确；B.由分析可知，镁铝合金中镁、铝的物质的量都为0.1mol，则氢氧化镁、氢氧化铝沉淀的质量之和为，故B错误；C.由分析可知，沉淀1加足量氢氧化钠溶液发生的反应为氢氧化铝与足量氢氧化钠溶液反应生成为四羟基合铝酸钠，反应的离子方程式为，故C正确；D.由分析可知，合金中镁、铝质量之比为48:54=8:9，故D正确；故选B。 8．京沪高铁是世界上一次性建成的最长的高速铁路，列车时速高达380 km，车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金( ) A.比纯铝熔点高 B.各种成分在自然界中含量丰富，容易获取 C.具有比较活泼的化学性质 D.质量轻、强度大、抗腐蚀能力比较强 8．答案：D 解析：铝合金的熔点比纯铝的低，A错误；铝元素在地壳中含量占第三位，含量比较丰富，但因铝性质活泼，只能采用电解法制取，成本较高，并不容易获得，B错误；铝合金的化学性质的确比较活泼，易与空气中氧气反应生成一层致密氧化物起到保护作用，但与被用于制造车厢没有必然联系，C错误；车厢大部分采用铝合金材料制造是因为铝合金具有质量轻、强度大、抗腐蚀能力比较强的优点，D正确。 9．某同学设计用下图的装置制备少量的（易水解）。下列说法错误的是( ) A.B装置中所装试剂为饱和的NaCl溶液，其作用是除去氯气中的HCl B.装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入E中 C.用50mL12的盐酸与足量的反应，所得氯气可以制取26.7g D.实验过程中应先点燃A处的酒精灯，待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯 9．答案：C 解析：A.因浓盐酸易挥发，B装置中所装试剂为饱和NaCl溶液，其作用足除去中的HCl，故A正确；B.装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入E中，防止氯化铝水解，故B正确；C.若盐酸完全反应，，，可知生成氯个为，由Cl原子守恒可知得到氯化铝为，且稀盐酸与浓盐酸不反应，则最终得到氯化铝的质量小于13.35g，故C错误；D.实验过程中应先点燃A处的酒精灯，将空气排出后，防止Al与氧气反应，待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯，故D正确； 10．有关如下流程的判断中正确的是( ) A.流程中涉及的反应均为非氧化还原反应 B.反应②产生的阴离子主要为 C.实验室中完成反应③应在蒸发皿中进行 D.反应①的离子方程式为 10．答案：D 解析：反应④（由氧化铝生成铝）是氧化还原反应，A项错误； 反应②中过量，则产生的阴离子不可能主要为，B项错误； 反应③为灼烧氢氧化铝固体使其分解，实验室中完成该反应应在坩埚中进行，C项错误； 反应①为铝土矿中的氧化铝溶于强碱溶液生成的反应，D项正确。 11．向和的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法错误的是( ) A.a点时溶液中阳离子为和 B.b点时溶液中发生的反应为 C.c点时溶液中溶质的浓度为 D.原溶液中和的物质的量浓度之比为1:2 11．答案：C 解析：氧化性：，故向和的混合溶液中逐渐加入铁粉，依次发生反应。 12．形状记忆合金是一种在加热升温后能完全消除其在较低温度下发生的变形，恢复其变形前原始形状的合金材料，即拥有“记忆”效应的合金。下列变化不是利用合金记忆效应的是( ) A.脊柱侧弯矫形采用的哈伦顿棒，如果矫形棒的矫正力有变化，把温度升高到比体温约高5 ℃，就能恢复足够的矫正力 B.在高温环境下将合金制作成天线，再在低温下把天线压缩成一个小球，运上太空后，太阳光的辐射使“天线小球”恢复原来的形状 C.将某合金用于制造精密仪器或精密车床，一旦由于震动、碰撞等原因变形，只需加热即可排除故障 D.汽车受损变形后，利用钣金喷漆整形 12．答案：D 解析：A（×）把温度升高到比体温约高5 ℃，哈伦顿棒就能恢复足够的矫正力，利用了记忆合金的记忆效应，不符合题意。 B（×）太阳光的辐射使“天线小球”恢复原来的形状，利用了记忆合金的记忆效应，不符合题意。 C（×）精密仪器或精密车床变形后，只需加热即可排除故障，利用了记忆合金的记忆效应，不符合题意。 D（√）汽车受损变形后，利用钣金喷漆整形，不是利用了记忆合金的记忆效应，符合题意。 13．利用废铝箔（主要成分为Al，还有少量Mg、Fe等）制明矾［］的一种工艺流程如图所示，下列说法错误的是( ) A.①中有生成 B.滤渣中含有难溶于NaOH溶液的杂质 C.②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质 D.由④推测，室温下明矾的溶解度小于和的溶解度 13．答案：C 解析： B（√）Mg、Fe不与NaOH反应，则碱溶后滤渣中含有难溶于NaOH溶液的Mg、Fe。 C（×）②中加入稀硫酸的作用是调节pH使转化为沉淀，③中加入稀硫酸是为了溶解沉淀，同时引入，二者作用不同。 D（√）④中根据溶解度差异来制取明矾，即室温下明矾的溶解度小于和的溶解度。 14．某实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中压强和温度的变化，结果如图所示。 下列说法错误的是( ) A.反应过程中有热量放出 B.0~50 s，发生稀盐酸与的反应 C.50 s时，溶液中溶质为 D.100~140 s，压强减小是因为温度降低 14．答案：C 解析：A（√）分析题图可知，反应过程中温度升高，说明反应过程中有热量放出。 B（√）未打磨的铝片上有一层氧化铝薄膜，结合题图可知0~50 s容器内压强变化不大，说明未发生铝和稀盐酸反应生成氢气的反应，发生的是稀盐酸与的反应。 C（×）0~50 s，发生稀盐酸与的反应，且盐酸未反应完，则溶液中溶质为。 D（√）100 s时，容器内压强达到最大，而后压强减小，说明100s时Al和盐酸恰好完全反应，100s后压强减小是因为温度降低。 15．Ⅰ.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回收利用方案，如图1所示： 回答下列问题： （1）操作①为________，若要从滤液D得到绿矾晶体，步骤③的实验操作有________、过滤、洗涤、干燥。 （2）若试剂Z是溶液，④中发生反应的离子方程式为________。 （3）配制溶液，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高的是________（填标号）。 A.所称取的晶体失去了部分结晶水 B.转移溶液前容量瓶中存在少量蒸馏水 C.定容前未洗涤烧杯和玻璃棒 D.定容时俯视容量瓶刻度线 Ⅱ.用晶体配制的溶液，放置一天后发现产生黄色固体。兴趣小组同学研究固体成分及产生的原因。 （4）小组同学推测放置一天后的酸性溶液中存在。写出产生的离子方程式：________。 （5）分离出黄色固体，经多次洗涤后完成如图2实验： 已知：铁氰化钾溶液与反应生成蓝色沉淀。证实黄色固体中含和，试剂1和试剂2分别是________、________。 （6）实验测定溶液放置过程中溶液的pH和黄色固体的量的变化，结果如表所示。 1小时 6小时 24小时 溶液的pH 2.39 2.35 1.40 黄色固体的量 几乎没有 少量 大量 分析黄色固体中除还可能含有________（填离子符号）。 （7）查阅资料：不同pH下的氧化率随时间变化的关系如图3所示。为避免被氧化，配制溶液时，需要添加________。 15．答案：（1）过滤；蒸发浓缩、冷却结晶 （2） （3）13.9；250 mL容量瓶、胶头滴管；AD （4） （5）KSCN溶液；溶液 （6） （7）适量的稀硫酸和铁粉 解析：（1）经操作①之后得到液体和固体，操作①为过滤。滤液D中含，从滤液D得到绿矾晶体，进行的实验操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 （2）④中，Cu失电子化合价升高，则得电子，O元素化合价降低生成，故反应的离子方程式为。 （3）配制溶液，应选用250 mL的容量瓶，故需称量绿矾晶体的质量为，配制该溶液用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有胶头滴管、250 mL容量瓶。 引起误差的原因 对结果的影响 A（√）所称取的晶体失去了部分结晶水 偏大，，V不变， B（×）转移溶液前容量瓶中存在少量蒸馏水 V不变，n不变，c无影响 C（×）定容前未洗涤烧杯和玻璃棒 ，V不变， D（√）定容时俯视容量瓶刻度线 n不变，， （4）具有还原性，在酸性条件下易被空气中氧化为，离子方程式为。 （5）和KSCN溶液反应溶液变为红色，故试剂1为KSCN溶液；和反应生成不溶于酸的沉淀，故试剂2为溶液。 （6）由题表可知，随着氧化过程的进行，溶液酸性增强，则浓度增大，生成的只能来源于水，则根据质量守恒可知，进入黄色固体。 （7）由题图3可知，pH越小的氧化率越低，且Fe能将还原为，故配制溶液时，需要添加适量的稀硫酸和铁粉。 16．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金（不含其他杂质）中铝的质量分数和铝的相对原子质量。 （1）A中试剂为________。 （2）检查装置的气密性。将药品和水装入各装置中，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。 上述操作的顺序是________（填标号）。 （3）B中发生反应的离子方程式为________。 （4）若实验中所用铝镁合金的质量为a g，测得产生氢气的体积为b mL（标准状况），B中剩余固体的质量为c g，则该铝镁合金中铝的质量分数为________，测定的铝的相对原子质量为________。 （5）实验过程中，若未洗涤过滤所得的剩余固体，则测得的铝的质量分数将________（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。 16．答案：（1）NaOH溶液（合理即可） （2）①④③② （3） （4）； （5）偏小 解析：利用Al可以与NaOH溶液反应，而Mg不能与NaOH溶液反应的性质，将NaOH溶液通过分液漏斗滴入试管B中，反应产生的使装置B、C中压强增大，根据量气管中C的读数，确定反应产生的的体积（b mL），剩余固体为Mg（c g），则Al的质量为。 （1）A中试剂为强碱溶液，如NaOH溶液。 （2）首先要记录C的液面位置，再由A向B中加入足量的强碱溶液充分反应，直到B中不再产生气体并恢复至室温后，再记录C的液面位置，最后将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重，因此题述操作的顺序是①④③②。 （3）在B中Al和强碱溶液发生反应产生，反应的离子方程式为。 （4）铝镁合金中镁、铝的质量分别为，则铝的质量分数为。设铝的相对原子质量为x，则由可知，反应产生的在标准状况下的体积，又反应产生的体积为，则，解得。 （5）若未洗涤过滤所得的剩余固体，会导致测得的剩余固体（Mg）的质量偏大，从而使测得的Al的质量偏小，Al的质量分数偏小。 17．某实验小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应(已知硅与稀硫酸不反应)，测定通常状况(20℃，101kPa)下的气体摩尔体积。拟选用下列实验装置完成实验：(已知硅与硫酸不反应) (1)该小组同学必须选用的装置依次连接的合理顺序为A、__________。 (2)实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，开始时稀硫酸能滴入锥形瓶中，一段时间后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中，其原因是__________。 (3)金属铝与稀硫酸反应的化学方程式为__________。 (4)实验结束时，测量实验中生成体积的操作方法是__________。 (5)实验中准确测得3个数据：实验前铝硅合金的质量，实验后残留固体的质量，实验后量筒中液面读数为VmL。则通常状况下气体摩尔体积__________。若合金中含少量铜，则所测得的将__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 17．答案：(1)E、D、G (2)铝与稀硫酸反应生成气体且放热，使锥形瓶内压强增大 (3) (4)待实验装置冷却至通常状况后，上下移动量筒使其液面与广口瓶内液面相平，再平视读取量筒中水的体积，即为产生的在通常状况下的体积 (5)；无影响 解析：（1）由分析可知，装置A为制气装置，采用排液法收集气体，不需使用干燥装置，收集并测量排出的液体体积，即为生成气体的体积，故连接顺序为A、E、D、G。 （2）实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，开始时稀硫酸能滴入锥形瓶中，一段时间后，由于反应生成气体，且放出热量，使锥形瓶内气体的压强大于大气压强，致使稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中，其原因是：铝与稀硫酸反应生成气体且放热，使锥形瓶内压强增大。 （3）金属铝与稀硫酸反应，生成硫酸铝和氢气，依据得失电子守恒和质量守恒，发生反应的化学方程式为。 （4）实验结束，测量实验中生成体积时，需要保持量筒和广口瓶两端气体的压强相等，且需平视读数，则操作方法是：待实验装置冷却至通常状况后，上下移动量筒使其液面与广口瓶内液面相平，再平视读取量筒中水的体积，即为产生的在通常状况下的体积。 （5）实验前铝硅合金的质量，实验后残留固体的质量，则参加反应金属铝的质量是，实验后量筒中液面读数为VmL，由反应方程式，，则生成的物质的量为mol=mol，；若合金中含有金属铜，铜不和硫酸发生反应，则所测得的将无影响。 18．阶段性建成的世界首个电磁推进地面超高速试验设施—“电磁橇”设施已在济南成功运行。“电磁橇”设施对于吨级及以上物体最高推进速度可达每小时1030公里，创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录。请回答下列问题： （1）“电磁橇”的轨道材料为铁合金，其优点有______________________（写两条）。 （2）据报道，每年我国因金属腐蚀造成的损失约占国民生产总值（GNP）的4%。钢铁容易锈蚀，于是不锈钢应运而生。下列关于不锈钢和普通钢的说法正确的是_____（填序号）。 A.它们的组成元素相同 B.耐腐蚀的性能不同 C.它们都属于钢，因此物理性质一样 D.构成它们的主要元素都是铁，因此化学性质完全相同 （3）建设“电磁橇”的过程中，对铁质材料进行深加工时，可用_________清洗其表面的铁锈，该反应的离子方程式为______________________________。 （4）生产“电磁橇”的铁质材料时，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不能留有水，原因是______________________________（用化学方程式解释）。 18．答案：（1）硬度大、强度高 （2）B （3）稀盐酸； （4） 解析：（1）轨道材料为铁合金，则其具有硬度大、强度高等优点。 （2）不锈钢是在普通钢的基础上，加入铬、镍等多种元素炼成的钢材，所以它们的组成元素、物理性质均不同，化学性质也不完全相同，B项正确。 （3）可用稀盐酸除铁锈，发生反应的离子方程式为。 （4）模具若留有水，高温条件下铁与水反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为。 学科网（北京）股份有限公司 $