第16讲 金属材料-2026年新高一化学精讲精练（人教版2019必修一）

本高中化学讲义聚焦金属材料核心知识点，系统梳理合金的概念与特性，铁合金（生铁、钢的分类及含碳量、性能）、铝合金的组成与应用，新型合金（钛合金、储氢合金等），以及铝、氧化铝、氢氧化铝的两性性质及铝三角转化，形成从概念到应用的知识支架。 该资料通过实验探究（如铝与盐酸、浓硫酸反应现象对比）、铝三角转化模型建构，培养学生科学探究与实践能力和科学思维。结合生活实例（铝制餐具使用注意事项）深化化学观念，练习题覆盖重难点，课中辅助教师教学，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第16讲 金属材料 学习目标 重难点 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．了解储氢合金、钛合金等新型合金。 重点：1．以铁合金、铝合金为例，能从元素组成上对合金进行分类。 2．探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。 难点：实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。 什么是合金？为什么通常不用纯的金属，而使用合金？ 一、合金 1．概念：由两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 2．特性 3. 结构 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 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。 ⑤在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整，加入或大或小的其他元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。 二、三大合金 1．铁合金 （1）分类 种类 含碳量 性能 用途 生铁 2%~4.3% 硬度大、抗压，性脆，可以铸造成型 制造机座、管道等 钢 0.03%~2% 有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造 制造机械和交通工具等 （2）钢 （1）碳素钢：碳素钢又叫碳钢、普碳钢，含有少量的碳、硅、猛、硫、磷。根据含碳量不同，碳素钢可以分为： 分类 含碳量 主要特性 主要用途 低碳钢 低于0.3% 韧性、焊接性好，但强度低 制钢板、钢丝和钢管等 中碳钢 0.3%~0.6% 强度高，韧性和加工性好 制钢轨、车轮和建材等 高碳钢 高于0.6% 硬而脆，热处理后弹性好 制器械、弹簧和刀具等 （2）合金钢：合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或者几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能。 分类 主要合金元素 主要特性 主要用途 锰钢 Mn 韧性好，硬度高 制钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲 不锈钢 Cr、Ni 抗腐蚀能力强 制医疗器材、容器、反应釜、厨房用具 硅钢 Si 导磁性好 制变压器、发电机和电动机中的铁芯 钨钢 W 耐高温，硬度大 制刀具 2．铝合金 （2）铝合金 制取 向铝中加入少量的Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等 性能 密度小、强度高、塑性好、易于成型、具有较强的抗腐蚀能力等 用途 制造炊具、门窗、飞机和宇宙飞船外壳的原料 3．新型合金 钛合金 钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。 储氢合金 是能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni合金。 形状记忆合金 是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。 耐热合金 是在高温使用环境条件下，具有组织稳定和优良力学、物理、化学性能的合金。包括耐热钢、耐热铝合金、耐热钛合金、高温合金、难熔合金等。耐热合金在高温下具有一定拉伸、蠕变、疲劳性能、物理、化学性能和工艺性能。 滴盐酸的有气泡生成，滴浓硫酸和浓硝酸的无明显现象 铝片逐渐溶解，有气泡冒出 三、铝、氧化铝和氢氧化铝 1．铝 结构 铝的原子结构示意图为 存在 铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中的铝全部以化合态存在 物理性质 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 化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋3O22Al2O3 致密氧化铝薄膜，可保护内部金属 非氧化性酸反应 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ 盐反应 2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu 水反应 2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑ 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+2NaOH+6H2O=== 2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 四羟基合铝酸钠 2Al+2OH-+6H2O=== 2[Al(OH)4]-+3H2↑ 四羟基合铝酸根离子 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]。 过一会儿才产生气泡 立即产生气泡 2．氧化铝 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 化学性质 与酸反应 Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al2O3+2NaOH+3H2O=== 2Na[Al(OH)4] Al2O3 +2OH-+3H2O=== 2[Al(OH)4]- 用途 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 两性氢氧化物——既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物。 氯化铝溶液中滴加氨水产生沉淀， 再加过量氨水沉淀不溶解 氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液产生沉淀， 再加过量氢氧化钠溶液沉淀溶解 3．氢氧化铝 物理性质 白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性 化学性质 与酸反应 Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] Al(OH)3+OH-=== [Al(OH)4]- 不稳定性 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 制备 铝盐与足量氨水 Al3＋＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH 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 铝三角——Al3+、[Al(OH)4]-、Al(OH)3的转化 ①弱碱或适量强碱、[Al(OH)4]- Al3++3NH3·H2O=== Al(OH)3↓+3NH4+ Al3++3OH-=== Al(OH)3↓ Al3++3[Al(OH)4]-=== 4Al(OH)3↓ ②强酸 Al(OH)3+3H+=== Al3++3H2O ③过量强碱 Al3++4OH-=== [Al(OH)4]- ④过量强酸 [Al(OH)4]-+4H+=== Al3++4H2O ⑤强碱 Al(OH)3+OH-=== [Al(OH)4]- ⑥弱酸或适量强酸 [Al(OH)4]-+H+=== Al(OH)3↓+H2O ⑦[Al(OH)4]-：Al3+== 3:1 3[Al(OH)4]-+Al3+=== 4Al(OH)3↓ 1.合金是一类用途广泛的金属材料，下列关于合金的说法正确的是(　　) A．铜铝合金的硬度比铜和铝的都大，熔点比铜和铝的都低 B．合金只能由两种或两种以上的金属组成 C．合金的制备过程发生的是化学变化 D．铁合金不能与酸反应 2.北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓入‘团钢’，亦谓之‘灌钢’。此乃伪钢耳……”，下列说法正确的是(　　) A．生铁和钢都是铁的含碳合金，生铁中碳的含量较低 B．通过炼制和锻打，可以调节铁中元素的组成、元素的含量等来改变铁的性能 C．高碳钢的韧性较好，低碳钢的硬度较大 D．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si) 3.下列关于新型合金材料说法不正确的是(　　) A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料 B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 C．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 D．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金 4.取两块大小一样的铝片，进行如图实验: 根据该实验，下列说法不正确的是(　　) A.氧化铝有保护作用，因此烧杯Ⅰ中没有反应发生 B.烧杯Ⅰ中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡；烧杯Ⅱ中立即产生气泡 C.两个烧杯中均发生反应：2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑ D.铝制餐具不宜长时间存放碱性食物 5.下列变化不可能通过一步反应直接完成的是(　　) A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3 C．Al→[Al(OH)4]－ D．AlCl3→Al(OH)3 6.甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L－1的盐酸和100 mL 4.0 mol·L－1 NaOH溶液，向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为(　　) A．1∶1 B．2∶3 C．3∶2 D．3∶1 7.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ） A．能使酚酞变红的溶液： B．澄清透明的酸性溶液中： C．溶液： D．能与Al反应产生的溶液： 8.某管道疏通剂的主要成分为氢氧化钠和铝粉，其工作原理是利用二者与水反应放出大量热，加速腐蚀堵塞物，同时生成气体增强冲刷作用，反应的化学方程式： 。下列说法错误的是（ ） A．该反应中n为6 B．该反应不属于离子反应 C．该反应中金属铝是还原剂 D．等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应产生等质量的气体 9.下列有关铝及其化合物的说法中错误的是（ ） A．氧化铝既可以与酸反应，又可以与碱反应，它是两性氧化物 B．常温下铝不与氧气反应 C．相同质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的量相同 D．硬铝密度小、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 10.下列关于铝及其化合物的叙述正确的是（ ） A．氧化铝为碱性氧化物，氢氧化铝为两性氢氧化物 B．铝是地壳中含量最高的金属元素 C．铝制容器可以长时间盛放酸性或碱性食物 D．氢氧化铝不可以用于中和胃酸，因为其碱性过强 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.明矾在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰(含Al、、Fe、、等)为原料制取明矾的工艺流程如下图。回答下列问题：    已知：Fe3+开始沉淀到沉淀完全时溶液的为1.9～3.7。 (1)加快“酸溶”速率的措施有 (列举一种即可)，其中“酸溶”时，溶解的化学方程式为 。 (2)“氧化”时，发生反应的离子方程式为 。 (3)“步骤①”调节pH约为3.7的目的是 ；检验“过滤2”滤液中是否含Fe3+可用试剂 。 (4)“步骤②”包含的操作有 、 、过滤、洗涤及干燥。 13.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 。 14.某兴趣小组用铝箔制备及明矾晶体，具体流程如下： 已知：明矾在水中的溶解度如下表。 温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90 溶解度/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109 请回答： （1）飞机上常采用铝箔餐盒，是由于铝箔具有良好的 (列举两个性质) （2）步骤Ⅰ中有气泡产生时的化学反应方程式 。 （3）步骤Ⅱ中生成的离子反应方程式 。 （4）步骤Ⅳ判断是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为： 。 （5）步骤V如何利用托盘天平确定已完全分解？ 。 （6）步骤VI需先加入 和 溶液，再通过下列 操作，得明矾晶体。 A．蒸发结晶    B．蒸发结晶、趁热过滤    C．蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 15.2023年5月，由中国自主研发的C919大型客机开启常态化商业运行。飞机上广泛应用了各种铝合金材料。 （1）合金具有许多优良的性能，下列物质属于合金的是 。(不定项) A．水银 B．青铜 C．生铁 D．黄金 （2）铝的金属活动性比铁强，空气中铝却比铁具有更好的抗腐蚀性，原因是 。 （3）起落架可用铝镁合金制造。合金焊接前需用碱洗，即用NaOH溶液除去铝镁合金表面的自然氧化膜，其原因是 (用离子方程式表示)。 1.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 2.南阳古称“宛”，文化源远流长，博大精深。南阳在汉代是全国的冶铁中心，汉冶遗址公园和汉冶路是南阳人对这段历史的纪念。下列有关叙述中蕴含的化学知识错误的是（ ） A．曹植的“磁石引铁，于金不连”——“磁石”为四氧化三铁，能吸引铁，不能吸引金 B．杜牧的“折戟沉沙铁未销”——铁生锈的条件是与水和氧气同时接触 C．杨万里的“庐山山南刷铜绿”——“铜绿”主要成分为铜的氧化物 D．沈括的“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”——“剂钢”是指铁的合金 3.2024年10月30日神舟十九号载人飞船发射圆满成功，它标志着中国在载人航天领域的持续进步和发展。下列对所用材料认识错误的是（ ） A．用于飞船外壳的铝合金属于金属材料 B．用于防热结构件的高强纱主要是玻璃纤维纱，玻璃纤维属于无机非金属材料 C．用于太空服制作的特种橡胶，属于天然高分子材料 D．用于发动机的耐烧蚀树脂具有耐高温、耐腐蚀等优良性能，属于有机高分子材料 4.实验室制取的实验原理及装置均正确的是（ ） A．制取 B．制取 C．制取 D．分离 5.西昌是我国著名的航天城，金属铝在航空航天工业中广泛应用，下列关于金属铝及其化合物的说法正确的是（ ） A．Al2O3可用于制成熔化NaOH的坩埚 B．氧化铝既能与强酸反应，也能与强碱反应，所以是一种两性氧化物 C．铝也可以制作容器，具有抗腐蚀性能，故铝制容器可以盛放酸性食物 D．氢氧化铝既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸 6.地壳中含量最高的金属元素为铝元素。下列与铝元素有关的离子方程式书写正确的是（ ） A．铝与稀硫酸反应： B．氯化铝与硫酸钠溶液反应： C．铝与硫酸铜溶液反应： D．钠与氯化铝溶液反应： 7.下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是（ ） A．铝与NaOH溶液反应： B．与NaOH溶液反应： C．明矾净水原理： D．与过量氨水反应： 8.工业利用铝土矿(主要成分为，含少量、)制备铝，其工艺流程如图所示： 下列说法正确的是（ ） A．步骤①中与溶液反应： B．固体1的主要成分为、 C．溶液2中可能含有大量 D．步骤④常用还原制得Al 9.如图是铁或铝元素的“价一类”二维图，下列说法正确的是（ ） A．黑色粉末a与水蒸气反应生成b B．c在空气中颜色会逐渐发生变化 C．g的水溶液一定呈酸性 D．e能与NaOH溶液反应 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下： 下列叙述正确的是（ ） A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸 B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C．反应②的化学方程式为 D．“冶炼”步骤，工业上采用热还原法制备Al 11.“价态—类别”二维图可以帮助我们梳理物质间的转化关系，下图是铁及其化合物的“价态—类别”二维图(部分物质未标明)。 请回答下列问题： (1)下列矿物可用于冶炼金属铁的是 (填写字母)。 A．赤铁矿(主要成分为Fe2O3) B．闪锌矿(主要成分为ZnS) (2)单质a与足量 (选填“NaOH溶液或“盐酸”)反应可转化为FeCl2。 (3)化合物b的化学式为 (选填“Fe(OH)2”或“Fe(OH)3”)。 (4)在影视作品中常利用化合物Fe(SCN)3制作假血浆，以达到需要的拍摄效果，此化合物中铁元素的化合价为 。 (5)Fe(OH)3是一种 (选填“红褐色”或“白色”)物质。 (6)合金的应用促进了人类社会的发展，下列材料属于合金的是 (填写字母)。 A．水利工程中使用的水泥 B．制造地铁列车车体的不锈钢 (7)铝热反应常用于焊接钢轨，其涉及的化学方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，若生成铁的质量为280g，则参加反应的Fe2O3的物质的量为 mol。 12.含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系如下图所示，按要求回答下列问题。 (1)铁和水蒸气反应的化学方程式为 。 (2)写出图中X转化为Y的化学方程式： 。 (3)高铁酸盐(如Na2FeO4)被科学家们公认为绿色消毒剂。从元素化合价角度预测它具有的化学性质为(填“氧化性”或“还原性”) 。 (4)为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是 。 A．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉一定未变质 B．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定变质 C．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定全部变质 (5)利用废铁屑制备Fe2O3 ⅰ．取10.0 g废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤 ⅱ．向滤液中加入足量氯水 ⅲ．再加入过量的氨水，有沉淀Y生成 ⅳ．过滤，加热沉淀Y至质量不再发生变化，得到12.0 g红棕色的固体Fe2O3 ①步骤ⅱ中加入氯水发生反应的离子方程式是 。 ②沉淀Y的颜色为 。 (6)把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2+和Fe3+物质的量浓度恰好相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为 。 13.在溶液中进行的化学反应通常是比较快的。所以在实验室或化工生产中，溶液的应用非常广泛。回答下列问题： (1)实验室配制溶液时应使用托盘天平称量NaOH固体的质量为 g。下列配制过程中出现的情况，会使所配溶液浓度偏高的是 (填字母)。 A．溶解时，有少量溶液溅出     B．未恢复至室温就转移定容 C．定容时，俯视刻度线     D．未干燥容量瓶 现有一混合溶液，可能含有中的若干种，取两份100mL该混合溶液进行如下实验。 实验Ⅰ：向第一份混合溶液中滴加上述配制的溶液，溶液中沉淀的质量与NaOH溶液的体积关系如图所示； 实验Ⅱ：先向第二份混合溶液中加入足量溶液，无明显现象；再加入足量的溶液，产生白色沉淀。 已知：。 (2)由实验Ⅰ推断该混合溶液中一定存在 (填离子符号，下同)，一定不存在 。 (3)实验Ⅰ图象ab段发生反应的离子方程式为 ；bc段参与反应的离子的物质的量为 。 (4)某同学由实验Ⅱ推断该混合溶液中一定存在，你是否同意该说法，说明理由： 。 14.人类的生产和生活都离不开金属。金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程，历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示： (1)由图可知：人类最早使用的合金是 ，通过敲打可将金属材料打制成不同的形状，是利用了金属的 性。含碳量在0.03%~2%之间某合金，是目前使用量最大的合金，这种合金是 (填字母)。 A．铝合金 　　　 B．镁合金 　　　 C．生铁 　　　 D．钢 (2)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧，挹其水熬之则成胆矾，熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列叙述正确的是 (填字母)。 A．“苦泉”的溶质之一：； B．“挹其水熬之”：蒸发溶剂； C．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”：发生分解反应。 (3)铝的使用距今仅200年左右，现如今铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因是 (用化学方程式表示)。 (4)某溶液中含有、、、等离子，向其中加入过量后，过滤，将滤渣投入足量盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的正离子是 (填字母)，大量增加的离子有 (填化学式)。 A． 　　　 B． 　　　 C． 　　　D． 15.铝及其化合物在生产、生活中的应用日趋广泛。 (1)氧化铝是一种两性氧化物，写出其与溶液反应的化学方程式： 。 (2)可用作中和胃酸的药片，其中中和胃酸的原理为 (用离子方程式表示)。 (3)某合金是一种潜在的贮氢材料。73.2g该合金恰好溶解于溶液中，则该合金中和的物质的量之比为 。 (4)下图表示将足量的不断通入、、的混合溶液中，生成沉淀与通入的量的关系，最先与发生反应的物质是 (填化学式)，ab段发生反应的离子方程式为 。 (5)(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分是，含少量、杂质)制备明矾的过程如图所示。 ①为尽量少引入杂质，试剂①应选用 (填字母)。 A．溶液    B．溶液    C．氨水    D．溶液 ②易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 。 ③沉淀B的化学式为 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第16讲 金属材料 学习目标 重难点 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．了解储氢合金、钛合金等新型合金。 重点：1．以铁合金、铝合金为例，能从元素组成上对合金进行分类。 2．探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。 难点：实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。 什么是合金？为什么通常不用纯的金属，而使用合金？ 一、合金 1．概念：由两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 2．特性 3. 结构 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 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。 ⑤在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的，原子的排列十分规整，加入或大或小的其他元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。 二、三大合金 1．铁合金 （1）分类 种类 含碳量 性能 用途 生铁 2%~4.3% 硬度大、抗压，性脆，可以铸造成型 制造机座、管道等 钢 0.03%~2% 有良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造 制造机械和交通工具等 （2）钢 （1）碳素钢：碳素钢又叫碳钢、普碳钢，含有少量的碳、硅、猛、硫、磷。根据含碳量不同，碳素钢可以分为： 分类 含碳量 主要特性 主要用途 低碳钢 低于0.3% 韧性、焊接性好，但强度低 制钢板、钢丝和钢管等 中碳钢 0.3%~0.6% 强度高，韧性和加工性好 制钢轨、车轮和建材等 高碳钢 高于0.6% 硬而脆，热处理后弹性好 制器械、弹簧和刀具等 （2）合金钢：合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或者几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能。 分类 主要合金元素 主要特性 主要用途 锰钢 Mn 韧性好，硬度高 制钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲 不锈钢 Cr、Ni 抗腐蚀能力强 制医疗器材、容器、反应釜、厨房用具 硅钢 Si 导磁性好 制变压器、发电机和电动机中的铁芯 钨钢 W 耐高温，硬度大 制刀具 2．铝合金 （2）铝合金 制取 向铝中加入少量的Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等 性能 密度小、强度高、塑性好、易于成型、具有较强的抗腐蚀能力等 用途 制造炊具、门窗、飞机和宇宙飞船外壳的原料 3．新型合金 钛合金 钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。 储氢合金 是能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti－Fe合金、La－Ni合金。 形状记忆合金 是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。 耐热合金 是在高温使用环境条件下，具有组织稳定和优良力学、物理、化学性能的合金。包括耐热钢、耐热铝合金、耐热钛合金、高温合金、难熔合金等。耐热合金在高温下具有一定拉伸、蠕变、疲劳性能、物理、化学性能和工艺性能。 滴盐酸的有气泡生成，滴浓硫酸和浓硝酸的无明显现象 铝片逐渐溶解，有气泡冒出 三、铝、氧化铝和氢氧化铝 1．铝 结构 铝的原子结构示意图为 存在 铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中的铝全部以化合态存在 物理性质 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 化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋3O22Al2O3 致密氧化铝薄膜，可保护内部金属 非氧化性酸反应 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ 盐反应 2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu 水反应 2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑ 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+2NaOH+6H2O=== 2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 四羟基合铝酸钠 2Al+2OH-+6H2O=== 2[Al(OH)4]-+3H2↑ 四羟基合铝酸根离子 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]。 过一会儿才产生气泡 立即产生气泡 2．氧化铝 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 化学性质 与酸反应 Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al2O3+2NaOH+3H2O=== 2Na[Al(OH)4] Al2O3 +2OH-+3H2O=== 2[Al(OH)4]- 用途 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 两性氢氧化物——既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物。 氯化铝溶液中滴加氨水产生沉淀， 再加过量氨水沉淀不溶解 氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液产生沉淀， 再加过量氢氧化钠溶液沉淀溶解 3．氢氧化铝 物理性质 白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性 化学性质 与酸反应 Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] Al(OH)3+OH-=== [Al(OH)4]- 不稳定性 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 制备 铝盐与足量氨水 Al3＋＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH 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 铝三角——Al3+、[Al(OH)4]-、Al(OH)3的转化 ①弱碱或适量强碱、[Al(OH)4]- Al3++3NH3·H2O=== Al(OH)3↓+3NH4+ Al3++3OH-=== Al(OH)3↓ Al3++3[Al(OH)4]-=== 4Al(OH)3↓ ②强酸 Al(OH)3+3H+=== Al3++3H2O ③过量强碱 Al3++4OH-=== [Al(OH)4]- ④过量强酸 [Al(OH)4]-+4H+=== Al3++4H2O ⑤强碱 Al(OH)3+OH-=== [Al(OH)4]- ⑥弱酸或适量强酸 [Al(OH)4]-+H+=== Al(OH)3↓+H2O ⑦[Al(OH)4]-：Al3+== 3:1 3[Al(OH)4]-+Al3+=== 4Al(OH)3↓ 1.合金是一类用途广泛的金属材料，下列关于合金的说法正确的是(　　) A．铜铝合金的硬度比铜和铝的都大，熔点比铜和铝的都低 B．合金只能由两种或两种以上的金属组成 C．合金的制备过程发生的是化学变化 D．铁合金不能与酸反应 【答案】A 【解析】合金是一种金属熔合其他金属或非金属形成的具有金属特性的混合物，合金中可以含有非金属元素，如生铁为铁与碳的合金，故B不符合题意；合金的制备过程没有新物质生成，是物理变化，故C不符合题意；铁合金中含有铁，能够与盐酸等反应生成盐和氢气，故D不符合题意。 2.北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓入‘团钢’，亦谓之‘灌钢’。此乃伪钢耳……”，下列说法正确的是(　　) A．生铁和钢都是铁的含碳合金，生铁中碳的含量较低 B．通过炼制和锻打，可以调节铁中元素的组成、元素的含量等来改变铁的性能 C．高碳钢的韧性较好，低碳钢的硬度较大 D．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si) 【答案】B 【解析】生铁中碳的含量高于钢，A错误；通过炼制和锻打，可以降低生铁中含碳量，除去生铁中有害元素P、S等，调整生铁中Si、Mn等的含量，改变铁的性能，B正确；高碳钢硬度较大，韧性较差，低碳钢硬度较小，韧性较强，C错误；不锈钢的合金元素主要是铬(Cr)、镍(Ni)，常用来制造医疗器械、餐具等，D错误。 3.下列关于新型合金材料说法不正确的是(　　) A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料 B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 C．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 D．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金 【答案】D 【解析】储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料，镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，是目前解决氢气的储存和运输问题的材料，故A正确；钛合金与人体有很好的相容性，且性质稳定，抗腐蚀性强，所以可用来制造人造骨骼，故B正确；耐热合金的熔点很高，与合金的特性无关，故D错误。 4.取两块大小一样的铝片，进行如图实验: 根据该实验，下列说法不正确的是(　　) A.氧化铝有保护作用，因此烧杯Ⅰ中没有反应发生 B.烧杯Ⅰ中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡；烧杯Ⅱ中立即产生气泡 C.两个烧杯中均发生反应：2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑ D.铝制餐具不宜长时间存放碱性食物 【答案】A 【解析】NaOH溶液能和Al2O3反应，Al2O3不能起保护作用，A错误；NaOH溶液与Al2O3反应生成Na[Al(OH)4]，Al和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2，故烧杯Ⅰ中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡，而烧杯Ⅱ中立即产生气泡，B正确；结合B项分析可知两烧杯中均发生反应:2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑，C正确；Al、Al2O3都能和强碱反应，故铝制餐具不宜长时间存放碱性食物，D正确。 5.下列变化不可能通过一步反应直接完成的是(　　) A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3 C．Al→[Al(OH)4]－ D．AlCl3→Al(OH)3 【答案】B 【解析】氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，A可以一步完成；Al2O3难溶于水，应先将Al2O3与酸反应变成Al3＋或与强碱溶液反应生成[Al(OH)4]－后，然后加入弱碱或弱酸反应生成Al(OH)3，B不可以一步完成；Al和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2，C可以一步完成；氯化铝和弱碱反应生成氢氧化铝，D可以一步完成。 6.甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L－1的盐酸和100 mL 4.0 mol·L－1 NaOH溶液，向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为(　　) A．1∶1 B．2∶3 C．3∶2 D．3∶1 【答案】B 【解析】甲、乙两烧杯中含HCl、NaOH的物质的量都为0.4 mol，根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑可知，5.4 g(即0.2 mol)Al分别与盐酸和NaOH溶液反应时，盐酸量不足而NaOH过量，故Al与盐酸反应生成0.2 mol H2，与NaOH溶液反应生成0.3 mol H2，相同状况下其体积比为2∶3。 7.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ） A．能使酚酞变红的溶液： B．澄清透明的酸性溶液中： C．溶液： D．能与Al反应产生的溶液： 【答案】B 【解析】使酚酞变红的溶液为碱性溶液，与反应生成和，不能大量共存，A不符合题意；澄清透明的酸性溶液中、、、相互之间不反应，且与也不反应，一定能大量共存，B符合题意；具有强氧化性，具有还原性，两者会发生氧化还原反应，不能大量共存，C不符合题意；能与Al反应产生的溶液可能是强酸性或强碱性溶液。若为酸性，与生成弱酸HClO，且会氧化；若为碱性，与会生成沉淀。因此在该条件下，不能确定溶液酸碱性，但无论酸碱性，该组离子均可能发生反应，一定不能大量共存，D不符合题意；故选B。 8.某管道疏通剂的主要成分为氢氧化钠和铝粉，其工作原理是利用二者与水反应放出大量热，加速腐蚀堵塞物，同时生成气体增强冲刷作用，反应的化学方程式： 。下列说法错误的是（ ） A．该反应中n为6 B．该反应不属于离子反应 C．该反应中金属铝是还原剂 D．等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应产生等质量的气体 【答案】B 【解析】通过配平氧原子数目，左边氧原子总数（2+n）等于右边氧原子数（8），解得n=6，故A正确；反应在溶液中进行，NaOH电离为Na⁺和OH⁻，产物含Na⁺和，属于离子反应，故B错误；该反应中Al的化合价升高，作为还原剂，故C正确；铝与盐酸反应：，铝与氢氧化钠反应：，2个反应中2mol Al均生成3mol，故D正确；故选B。 9.下列有关铝及其化合物的说法中错误的是（ ） A．氧化铝既可以与酸反应，又可以与碱反应，它是两性氧化物 B．常温下铝不与氧气反应 C．相同质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的量相同 D．硬铝密度小、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 【答案】B 【解析】氧化铝（）能与酸反应生成盐和水，也能与碱反应生成盐和水，属于两性氧化物，A正确；铝在常温下会与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，该说法错误地认为铝不与氧气反应，B错误；根据反应方程式（ 和 ），相同质量的铝转移相同电子数，产生氢气的量相同，C正确；硬铝是铝合金，具有密度小、强度高、抗腐蚀性强的特点，广泛应用于航空和航天领域，D正确；故选B。 10.下列关于铝及其化合物的叙述正确的是（ ） A．氧化铝为碱性氧化物，氢氧化铝为两性氢氧化物 B．铝是地壳中含量最高的金属元素 C．铝制容器可以长时间盛放酸性或碱性食物 D．氢氧化铝不可以用于中和胃酸，因为其碱性过强 【答案】B 【解析】既能与酸反应也能与碱反应，是两性氧化物；同样是两性氢氧化物，故A错误；铝在地壳中含量约为8%，是金属元素中含量最高的金属元素，故B正确；铝制容器表面的氧化膜会被酸性或碱性食物腐蚀，导致铝离子溶出，不适合长时间盛放；故C错误；氢氧化铝是弱碱，常用于中和胃酸（盐酸），且碱性适中，不会过强，故D错误；故选B。 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 【解析】（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.明矾在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰(含Al、、Fe、、等)为原料制取明矾的工艺流程如下图。回答下列问题：    已知：Fe3+开始沉淀到沉淀完全时溶液的为1.9～3.7。 (1)加快“酸溶”速率的措施有 (列举一种即可)，其中“酸溶”时，溶解的化学方程式为 。 (2)“氧化”时，发生反应的离子方程式为 。 (3)“步骤①”调节pH约为3.7的目的是 ；检验“过滤2”滤液中是否含Fe3+可用试剂 。 (4)“步骤②”包含的操作有 、 、过滤、洗涤及干燥。 【答案】(1) 搅拌、适当升温、适当增大硫酸浓度（任写一个） (2) (3)使Fe3+完全沉淀而Al3+不沉淀 KSCN溶液(4)蒸发浓缩 冷却结晶 【分析】由工艺流程图知，废铝灰经酸溶后，其中的铝元素和铁元素分别以Al3+和Fe3+、Fe2+形式存在，过滤取滤液加入能将Fe2+氧化成Fe3+，之后加入调节pH约为3.7，可使Fe3+完全沉淀而Al3+不沉淀，再次过滤，所得溶液中的金属阳离子只有Al3+，加入可得溶液，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤及干燥一系列操作后即制得明矾。 【解析】（1）加快“酸溶”速率的措施有搅拌、适当升温、适当增大硫酸浓度等，“酸溶”时，溶于硫酸生成硫酸铝和水，化学方程式为：； （2）“氧化”是加入将Fe2+氧化成Fe3+，发生反应的离子方程式：； （3）结合已知信息知，调节pH约为3.7是为了使Fe3+完全沉淀而Al3+不沉淀，从而除去溶液中的铁元素；检验Fe3+可用KSCN溶液，若向“过滤2”滤液中加入KSCN溶液后溶液变红，说明其中含有Fe3+，反之则无； （4）“步骤②”前是溶液，“步骤②”后得到固体产品，说明“步骤②”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤及干燥等一系列操作。 13.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Al2O3熔点高，包在铝的外面，使液态铝不滴落 (2)除去氧化膜的铝在空气中又很快地生成一层新的Al2O3保护膜 (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Al2O3熔点高，包在铝的外面，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Al2O3保护膜；(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；(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。 14.某兴趣小组用铝箔制备及明矾晶体，具体流程如下： 已知：明矾在水中的溶解度如下表。 温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90 溶解度/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109 请回答： （1）飞机上常采用铝箔餐盒，是由于铝箔具有良好的 (列举两个性质) （2）步骤Ⅰ中有气泡产生时的化学反应方程式 。 （3）步骤Ⅱ中生成的离子反应方程式 。 （4）步骤Ⅳ判断是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为： 。 （5）步骤V如何利用托盘天平确定已完全分解？ 。 （6）步骤VI需先加入 和 溶液，再通过下列 操作，得明矾晶体。 A．蒸发结晶    B．蒸发结晶、趁热过滤    C．蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 【答案】（1）导热性、延展性、抗腐蚀性 （2） （3） （4）溶液或澄清石灰水 （5）两次灼烧、冷却后称量，若质量差不超过0.1g，则可确定已完全分解 （6） C 【分析】铝和NaOH溶液反应得到Na[Al(OH)4]溶液和氢气，Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2得到Al(OH)3沉淀，经过滤、洗涤、灼烧后得到Al2O3；Al(OH)3经一系列处理后也可制得明矾。 【解析】（1）飞机上常采用铝箔餐盒，是由于铝箔具有良好的导热性、延展性、抗腐蚀性； （2）步骤Ⅰ为铝和NaOH溶液反应得到Na[Al(OH)4]溶液和氢气，化学反应方程式为：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑； （3）步骤Ⅱ为Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2得到Al(OH)3沉淀，离子反应方程式为：[Al(OH)4]−+CO2=Al(OH)3↓+； （4）步骤Ⅳ中Al(OH)3表面的杂质主要为，可以用 Ba(OH)2溶液或澄清石灰水来进行检验； （5）两次灼烧、冷却后称量，若质量差不超过0.1g，则可确定Al(OH)3已完全分解； （6）Al(OH)3制取明矾，需先加入H2SO4和K2SO4溶液，得到硫酸铝钾的溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到明矾晶体。 15.2023年5月，由中国自主研发的C919大型客机开启常态化商业运行。飞机上广泛应用了各种铝合金材料。 （1）合金具有许多优良的性能，下列物质属于合金的是 。(不定项) A．水银 B．青铜 C．生铁 D．黄金 （2）铝的金属活动性比铁强，空气中铝却比铁具有更好的抗腐蚀性，原因是 。 （3）起落架可用铝镁合金制造。合金焊接前需用碱洗，即用NaOH溶液除去铝镁合金表面的自然氧化膜，其原因是 (用离子方程式表示)。 【答案】（1）BC（2）铝较活泼，可与空气中氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，可阻止内部铝继续反应，从而起到防腐作用（3）Al2O3+2OH-+3H2O=2 【解析】（1）水银为Hg单质，黄金为Au单质，青铜和生铁均为合金，故BC正确； （2）铝较活泼，可与空气中氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，可阻止内部铝继续反应，从而起到防腐作用； （3）氧化铝可用氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，反应离子方程式为：Al2O3+2OH-+3H2O=2。 1.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 【解析】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。 2.南阳古称“宛”，文化源远流长，博大精深。南阳在汉代是全国的冶铁中心，汉冶遗址公园和汉冶路是南阳人对这段历史的纪念。下列有关叙述中蕴含的化学知识错误的是（ ） A．曹植的“磁石引铁，于金不连”——“磁石”为四氧化三铁，能吸引铁，不能吸引金 B．杜牧的“折戟沉沙铁未销”——铁生锈的条件是与水和氧气同时接触 C．杨万里的“庐山山南刷铜绿”——“铜绿”主要成分为铜的氧化物 D．沈括的“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”——“剂钢”是指铁的合金 【答案】C 【解析】A． “磁石”为四氧化三铁，具有磁性，能吸引铁，不能吸引金，故A正确； B．铁生锈要同时与水和氧气接触，故B正确； C．“铜绿”主要成分为碱式碳酸铜，不是铜的氧化物，故C错误； D．“剂钢”不是纯铁，是指铁的合金，故D正确；故答案为：C。 3.2024年10月30日神舟十九号载人飞船发射圆满成功，它标志着中国在载人航天领域的持续进步和发展。下列对所用材料认识错误的是（ ） A．用于飞船外壳的铝合金属于金属材料 B．用于防热结构件的高强纱主要是玻璃纤维纱，玻璃纤维属于无机非金属材料 C．用于太空服制作的特种橡胶，属于天然高分子材料 D．用于发动机的耐烧蚀树脂具有耐高温、耐腐蚀等优良性能，属于有机高分子材料 【答案】C 【解析】A．用于飞船外壳的铝合金，属于金属材料，A正确； B．玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高，B正确； C．特种橡胶属于人工合成的有机高分子材料，C错误； D．耐烧蚀树脂属于有机高分子材料，D正确；故选C。 4.实验室制取的实验原理及装置均正确的是（ ） A．制取 B．制取 C．制取 D．分离 【答案】C 【解析】A．制取CO2时，使用稀H2SO4与CaCO3反应，因生成的CaSO4微溶于水会覆盖在CaCO3表面，阻止反应持续进行，应选用稀盐酸，A错误； B．AlCl3与氨水反应，无论氨水是否过量，均生成Al(OH)3沉淀（氨水为弱碱，不能溶解Al(OH)3），无法得到[Al(OH)4]-，B错误； C．CO2通入含[Al(OH)4]-的溶液中，反应会生成Al(OH)3沉淀（CO2过量也不溶解Al(OH)3），原理正确；装置中CO2通过长导管通入溶液，可充分接触反应，C正确； D．分离Al(OH)3沉淀需过滤，过滤时必须用玻璃棒引流，装置中未用玻璃棒引流则操作错误，D错误；答案选C。 5.西昌是我国著名的航天城，金属铝在航空航天工业中广泛应用，下列关于金属铝及其化合物的说法正确的是（ ） A．Al2O3可用于制成熔化NaOH的坩埚 B．氧化铝既能与强酸反应，也能与强碱反应，所以是一种两性氧化物 C．铝也可以制作容器，具有抗腐蚀性能，故铝制容器可以盛放酸性食物 D．氢氧化铝既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸 【答案】B 【解析】A．Al2O3和氢氧化钠反应，不可用于制成熔化烧碱的坩埚，A错误； B．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，Al2O3既能与强酸反应，也能与强碱反应，故其属于两性氧化物，B正确； C．铝常温下不容易生锈，与表面致密的氧化膜有关，但氧化膜与酸、碱均反应，铝制容器不能长时间盛放酸性食物，C错误； D．氢氧化铝既能溶于NaOH溶液，又能溶于盐酸，反应原理分别为：Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]、Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，但不能溶于氨水等弱碱中，D错误；故答案为：B。 6.地壳中含量最高的金属元素为铝元素。下列与铝元素有关的离子方程式书写正确的是（ ） A．铝与稀硫酸反应： B．氯化铝与硫酸钠溶液反应： C．铝与硫酸铜溶液反应： D．钠与氯化铝溶液反应： 【答案】C 【解析】A．铝与稀硫酸反应的离子方程式电荷不守恒，正确离子方程式为，A错误； B．氯化铝与硫酸钠不发生反应，且硫酸铝可溶于水，不会生成沉淀，B错误； C．铝比铜活泼，铝与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸铝和铜，该离子方程式满足原子守恒、电荷守恒，书写正确，C正确； D．钠投入氯化铝溶液中，钠会先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与氯化铝反应，无法直接置换出铝，离子方程式为：，，D错误；故选C。 7.下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是（ ） A．铝与NaOH溶液反应： B．与NaOH溶液反应： C．明矾净水原理： D．与过量氨水反应： 【答案】C 【解析】A．铝与NaOH溶液反应的氧化剂是水，故其反应的离子方程式为，A错误； B．与NaOH溶液反应的离子方程式未配平，配平后的离子方程式为，B错误； C．明矾溶于水后电离产生的铝离子能发生水解产生氢氧化铝胶体，胶体能吸附悬浮物，起到净水作用，C正确； D．一水合氨为弱碱，故氢氧化铝无法与一水合氨发生反应，与过量氨水反应的离子方程式为，D错误；故选C。 8.工业利用铝土矿(主要成分为，含少量、)制备铝，其工艺流程如图所示： 下列说法正确的是（ ） A．步骤①中与溶液反应： B．固体1的主要成分为、 C．溶液2中可能含有大量 D．步骤④常用还原制得Al 【答案】A 【解析】A．与水溶液反应生成四羟基合铝酸钠，反应方程式，A符合题意； B．、不与溶液反应，固体1为、，B不符合题意； C．溶液1溶质为，通入过量发生反应，溶液2大量存在，C不符合题意； D．金属活动性强，还原性不足以还原，步骤④为电解熔融制备铝，D不符合题意；故选A。 9.如图是铁或铝元素的“价一类”二维图，下列说法正确的是（ ） A．黑色粉末a与水蒸气反应生成b B．c在空气中颜色会逐渐发生变化 C．g的水溶液一定呈酸性 D．e能与NaOH溶液反应 【答案】B 【分析】铁元素存在、、三种化合价，铝只有和价，因此若该二维图对应铁元素，各物质对应为是单质，是，是，是，是，是亚铁盐，是+3价铁盐，若该二维图对应铝元素，各物质对应为是单质，是，是，是+3价铝盐，据此分析： 【解析】A．与水蒸气高温反应生成，不是，A错误； B．为，易被空气中氧气氧化，颜色从白色逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色，颜色会逐渐变化，B正确； C．是+3价铁的盐或铝的盐，其水溶液不一定呈酸性，如偏铝酸钠溶液，水解使溶液显碱性，C错误； D．为，是碱性氧化物，不能与溶液反应，D错误；答案选B。 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下： 下列叙述正确的是（ ） A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸 B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C．反应②的化学方程式为 D．“冶炼”步骤，工业上采用热还原法制备Al 【答案】C 【分析】溶液乙中通入过量的Y，生成NaHCO3和Al(OH)3，则Y为CO2，乙为Na[Al(OH)4]，试剂X为NaOH，沉淀为Fe2O3。Al(OH)3加热分解，生成Al2O3，Al2O3冶炼得到Al。 【解析】A．由分析可知，试剂X是氢氧化钠溶液，不可以是盐酸，A不正确； B．反应①中，Al2O3与NaOH发生反应，而Fe2O3与NaOH不反应，所以过滤后所得沉淀为氧化铁，B不正确； C．反应②中，通入的CO2与Na[Al(OH)4]反应，生成NaHCO3和Al(OH)3，化学方程式为，C正确； D．“冶炼”步骤，由于Al的性质活泼，不能用热还原法制备Al，工业上采用电解法制备Al，D不正确；故选C。 11.“价态—类别”二维图可以帮助我们梳理物质间的转化关系，下图是铁及其化合物的“价态—类别”二维图(部分物质未标明)。 请回答下列问题： (1)下列矿物可用于冶炼金属铁的是 (填写字母)。 A．赤铁矿(主要成分为Fe2O3) B．闪锌矿(主要成分为ZnS) (2)单质a与足量 (选填“NaOH溶液或“盐酸”)反应可转化为FeCl2。 (3)化合物b的化学式为 (选填“Fe(OH)2”或“Fe(OH)3”)。 (4)在影视作品中常利用化合物Fe(SCN)3制作假血浆，以达到需要的拍摄效果，此化合物中铁元素的化合价为 。 (5)Fe(OH)3是一种 (选填“红褐色”或“白色”)物质。 (6)合金的应用促进了人类社会的发展，下列材料属于合金的是 (填写字母)。 A．水利工程中使用的水泥 B．制造地铁列车车体的不锈钢 (7)铝热反应常用于焊接钢轨，其涉及的化学方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，若生成铁的质量为280g，则参加反应的Fe2O3的物质的量为 mol。 【答案】(1)A(2)盐酸(3)Fe(OH)2(4)+3(5)红褐色(6)B(7)2.5 【解析】（1）用于冶炼金属铁的矿物需要含有铁元素； A．赤铁矿(主要成分为) ，含有铁元素，可用于炼铁，故A正确； B．闪锌矿(主要成分为)，不含铁元素，不能用于炼铁；故B错误；则该题选A； （2）铁可与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁与氢氧化钠不反应； （3）从“价态—类别”二维图可知，化合物b属于碱，且铁元素的化合价是正二价，对应的碱是氢氧化亚铁； （4）化合物中，的化合价为负一价，根据化合物化合价之和为零的原则，铁元素的化合价为正三价； （5）是一种红褐色的难溶性固体； （6）合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而形成的具有金属特性的物质； A．水利工程中使用的水泥，水泥是硅酸盐材料，不属于合金，故A错误； B．制造地铁列车车体的不锈钢，不锈钢是铁、镍、铬等组成的合金，故B正确； 则该题选B； （7）生成铁的物质的量为，由方程式可知氧化铁和铁的物质的量之比为1:2，则氧化铁的物质的量为； 12.含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系如下图所示，按要求回答下列问题。 (1)铁和水蒸气反应的化学方程式为 。 (2)写出图中X转化为Y的化学方程式： 。 (3)高铁酸盐(如Na2FeO4)被科学家们公认为绿色消毒剂。从元素化合价角度预测它具有的化学性质为(填“氧化性”或“还原性”) 。 (4)为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是 。 A．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉一定未变质 B．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定变质 C．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定全部变质 (5)利用废铁屑制备Fe2O3 ⅰ．取10.0 g废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤 ⅱ．向滤液中加入足量氯水 ⅲ．再加入过量的氨水，有沉淀Y生成 ⅳ．过滤，加热沉淀Y至质量不再发生变化，得到12.0 g红棕色的固体Fe2O3 ①步骤ⅱ中加入氯水发生反应的离子方程式是 。 ②沉淀Y的颜色为 。 (6)把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2+和Fe3+物质的量浓度恰好相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为 。 【答案】(1)(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (3)氧化性(4)B(5)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 红褐色(6)2：3 【解析】（1）铁和水蒸气在高温下发生反应产生Fe3O4、H2，该反应的化学方程式为； （2）Fe(OH)2具有强的还原性，很容易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3，该反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （3）在高铁酸盐(如Na2FeO4)中，Fe元素化合价为+6价，是Fe元素的高价态，具有强的氧化性； （4）A．若铁粉未变质，加入盐酸时只发生反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，向该溶液中滴加KSCN溶液时，Fe2+与SCN-不反应，溶液不会变红；若铁粉仅有很少一部分氧化变质为Fe2O3，将该样品溶于盐酸时，会发生反应：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2FeCl3+Fe=3FeCl2、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，样品与盐酸反应后的溶液中也不含Fe3+，因此滴加KSCN溶液时，溶液也不会变红色，因此不能根据样品与盐酸反应后与KSCN溶液混合是否变为红色判断样品是否变质，A错误； B．若滴加KSCN溶液后，溶液变红，则该溶液中含有大量Fe3+，可以证明铁粉一定变质，B正确； C．向盐酸溶解样品后的溶液中滴入具有氧化性的氯水，无论样品是否变质，氯水中的Cl2会将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，故再滴入KSCN溶液，溶液就会变为红色，因此不能说明铁粉是否变质或是否全部变质，C错误；故合理选项是B； （5）废铁屑溶于过量稀硫酸中，发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑，然后加入足量氯水，又发生氧化反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，使Fe2+转化为Fe3+，然后向其中加入足量氨水，反应产生Fe(OH)3红褐色沉淀，Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3，将产生的Fe(OH)3沉淀过滤，加热，发生分解反应2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O，从而得到Fe2O3。 ①步骤ⅱ中加入氯水发生反应的离子方程式是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； ②沉淀Y是Fe(OH)3，其颜色为红褐色； （6）把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+。完全反应后，所得溶液中Fe2+和Fe3+物质的量浓度恰好相等。由于Fe2+和Fe3+处于同一溶液中，溶液的体积相同，则反应后的溶液中Fe2+和Fe3+物质的量相等，假设它们的物质的量都是3 mol，根据微粒反应转化关系可知：反应消耗的Fe3+的物质的量是2 mol，未反应的Fe3+的物质的量是3 mol，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为2 mol：3 mol=2：3。 13.在溶液中进行的化学反应通常是比较快的。所以在实验室或化工生产中，溶液的应用非常广泛。回答下列问题： (1)实验室配制溶液时应使用托盘天平称量NaOH固体的质量为 g。下列配制过程中出现的情况，会使所配溶液浓度偏高的是 (填字母)。 A．溶解时，有少量溶液溅出     B．未恢复至室温就转移定容 C．定容时，俯视刻度线     D．未干燥容量瓶 现有一混合溶液，可能含有中的若干种，取两份100mL该混合溶液进行如下实验。 实验Ⅰ：向第一份混合溶液中滴加上述配制的溶液，溶液中沉淀的质量与NaOH溶液的体积关系如图所示； 实验Ⅱ：先向第二份混合溶液中加入足量溶液，无明显现象；再加入足量的溶液，产生白色沉淀。 已知：。 (2)由实验Ⅰ推断该混合溶液中一定存在 (填离子符号，下同)，一定不存在 。 (3)实验Ⅰ图象ab段发生反应的离子方程式为 ；bc段参与反应的离子的物质的量为 。 (4)某同学由实验Ⅱ推断该混合溶液中一定存在，你是否同意该说法，说明理由： 。 【答案】(1)10.0 BC(2) (3) (4)不同意，溶液中有额外加入的，无法判断是原溶液中已存在的还是后加入的 【分析】根据实验I图像，开始加氢氧化钠没有沉淀生成，说明一定含有，发生反应H++OH-=H2O，反应消耗20mL氢氧化钠溶液，则n(H+)=0.02mol；根据离子共存，一定不含；沉淀量先增后减，最后完全溶解，说明一定含有，一定不含，a→b发生反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓，反应消耗氢氧化钠60 mL氢氧化钠溶液，则n(Al3+)=0.02mol；b→c沉淀质量不变，说明发生，反应消耗20mL氢氧化钠溶液，则n()=0.02mol；c→d沉淀溶解，发生反应； 【解析】（1）实验室配制250mLNaOH溶液时应使用托盘天平称量NaOH固体的质量为m=cVM=×0.25L×40g/mol=10.0g； A．溶解时，有少量溶液溅出，使溶质偏少，所配溶液浓度偏低，故不选A； B．未恢复至室温就转移定容，溶液体积偏小，所配溶液浓度偏高，故选B； C．定容时，俯视刻度线，溶液体积偏小，所配溶液浓度偏高，故选C； D．未干燥容量瓶，对所配溶液浓度无影响，故不选D；选BC； （2）由实验I推断，该混合溶液中一定存在、、，一定不存在、； （3）实验I图像ab段发生反应的离子方程式为Al3++3OH-=Al(OH)3↓；b→c沉淀质量不变，说明发生，反应消耗20mL氢氧化钠溶液，则n()=0.02mol； （4）不同意，溶液中加氯化钡溶液引入，无法判断是原溶液中已存在的还是后加入的，所以由实验II不能确定该混合溶液中是否存在。 14.人类的生产和生活都离不开金属。金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程，历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示： (1)由图可知：人类最早使用的合金是 ，通过敲打可将金属材料打制成不同的形状，是利用了金属的 性。含碳量在0.03%~2%之间某合金，是目前使用量最大的合金，这种合金是 (填字母)。 A．铝合金 　　　 B．镁合金 　　　 C．生铁 　　　 D．钢 (2)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧，挹其水熬之则成胆矾，熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列叙述正确的是 (填字母)。 A．“苦泉”的溶质之一：； B．“挹其水熬之”：蒸发溶剂； C．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”：发生分解反应。 (3)铝的使用距今仅200年左右，现如今铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因是 (用化学方程式表示)。 (4)某溶液中含有、、、等离子，向其中加入过量后，过滤，将滤渣投入足量盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的正离子是 (填字母)，大量增加的离子有 (填化学式)。 A． 　　　 B． 　　　 C． 　　　D． 【答案】(1)Cu合金 延展性 D(2)AB(3)4Al+3O2=2Al2O3 (4)BC H+、Fe3+、Cl- 【解析】（1）由图可知人类利用金属最早是铜合金，金属制成各种形状利用了金属的延展性，目前使用量最大的合金是钢；故答案分别为：Cu合金；延展性；D； （2）这段文字说明了硫酸铜溶液蒸发结晶得到硫酸铜晶体，用铁可以置换出铜，“苦泉”的溶质之一：，A正确，“挹其水熬之”：蒸发溶剂，B正确，“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”发生的是置换反应，C错误；故答案为：AB； （3）Al表面可以形成一种致密的氧化物保护膜，方程式为4Al+3O2=2Al2O3； （4）Na2O2加入到溶液中与水反应生成NaOH和O2，Mg2+与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀，Fe2+被氧化为Fe3+后又与氢氧化钠反应生成Fe(OH)3沉淀，Al3+与氢氧化钠反应生成Na[Al(OH)4]溶液，Cu2+与氢氧化钠反应生成Cu(OH)2沉淀，经过滤后，滤渣中有Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀，加入大量的盐酸，沉淀溶解生成MgCl2、FeCl3、CuCl2溶液，综合上述，减少的正离子有Fe2+、Al3+离子，大量增加的离子有H+、Cl-、Fe3+离子；故答案分别为：BC；H+、Fe3+、Cl-。 15.铝及其化合物在生产、生活中的应用日趋广泛。 (1)氧化铝是一种两性氧化物，写出其与溶液反应的化学方程式： 。 (2)可用作中和胃酸的药片，其中中和胃酸的原理为 (用离子方程式表示)。 (3)某合金是一种潜在的贮氢材料。73.2g该合金恰好溶解于溶液中，则该合金中和的物质的量之比为 。 (4)下图表示将足量的不断通入、、的混合溶液中，生成沉淀与通入的量的关系，最先与发生反应的物质是 (填化学式)，ab段发生反应的离子方程式为 。 (5)(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分是，含少量、杂质)制备明矾的过程如图所示。 ①为尽量少引入杂质，试剂①应选用 (填字母)。 A．溶液    B．溶液    C．氨水    D．溶液 ②易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 。 ③沉淀B的化学式为 。 【答案】(1)(2) (3)17:12(4) (5)A Al(OH)3 【解析】（1）氧化铝是一种两性氧化物，其与溶液反应生成四羟基合铝酸钠，化学方程式为：； （2）可用作中和胃酸(HCl)的药片，其中中和胃酸的原理为：； （3）73.2g该合金恰好溶解于溶液中，假设Mg的物质的量为x，Al的物质的量为y，则24x+27y=73.2g，2x+3y=1.4L×5mol/L=7mol，解得x=1.7mol，y=1.2mol，则该合金中和的物质的量之比为17:12； （4）通入CO2依次与Ba(OH)2、NaOH、Na[Al(OH)4]、Na2CO3、BaCO3发生反应，方程式依次为：、、(ab段)、(b点后沉淀物质的量不变)、(沉淀物质的量减少)，最先与CO2发生反应的物质是Ba(OH)2，ab段生成氢氧化铝沉淀，发生反应的离子方程式为：； （5）①根据Fe、Mg、Al均能与酸反应，而Al只能与强碱反应可知，可以选择NaOH溶液溶解废易拉罐，故选A； ②易拉罐溶解过程中生成四羟基合铝酸钠和氢气，主要反应的化学方程式为：； ③根据分析可知，沉淀B的化学式为Al(OH)3。 1 学科网（北京）股份有限公司 $