第08讲 金属材料（暑假培优讲义）新高一化学人教版

第08讲 金属材料 内容导航 暑期启航·目标明确：暑期提前规划学习任务，明确阶段目标与提升路径 新知先修·体系构建：提前预习核心知识内容，梳理知识脉络，搭建完整框架 重点突破·方法培优：聚焦重难点知识突破，提炼解题思路，培养高效方法 典例精研·即时提升：精选典型例题深度讲解，掌握解题规律，实现即时提升 分层精练·培优拓展：基础巩固与培优拓展结合，分层训练提升综合应用能力 1.掌握常见金属（铁、铝、铜等）的物理通性与特性，明确合金的定义、组成特点，熟记生铁、钢、铝合金、铜合金等常见金属合金的成分与日常用途，区分纯金属与合金的性能差异。 2.能够理解合金硬度更大、熔点更低、抗腐蚀性更强的核心原因，理清金属材料的性能与其组成、结构之间的关联，学会辨析生活中金属材料选用的依据，破除纯金属性能一定优于合金的认知误区。 3.可以结合金属的性质和合金的特点，解释生产生活中金属材料的应用场景，例如不锈钢防锈、武德合金做保险丝、硬铝用于航空器材等，具备根据实际需求简单选择合适金属材料的能力。 4.了解金属材料的发展历史、回收利用现状，认识金属资源的有限性，树立节约金属资源、绿色环保的化学理念，体会化学材料研发对工业生产、社会发展的重要推动作用。 重点01 铁合金 一、合金的定义及优点 1、合金的定义：合金是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、合金与纯金属的性能差异 (1)合金的硬度及机械性能一般优于各成分金属 (2)合金的熔点一般低于它的各成分金属 (3)合金具有各成分金属的化学性质，合金一定是混合物 二、铁合金：生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金 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 (3)钢根据化学成分，可分为两大类：碳素钢和合金钢 ①碳素钢根据含碳量不同可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢，其性能和用途如下 含碳量 性能及用途 低碳钢 低于0.3% 韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板，钢丝和钢管等 中碳钢 0.3%~0.6% 强度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等 高碳钢 高于0.6% 硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具等 ②合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等 名称 主要合金元素 主要特性 主要用途 不锈钢 铬、镍 大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等 超级钢 Mn、C、Al、V 强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化 汽车、航空和航天等领域 锰钢 锰 韧性好，硬度大 钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲 硅钢 硅 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯 钨钢 钨 耐高温、硬度大 刀具 三、用途广泛的稀土元素 (1)稀土元素 ①镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素 ②我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全 (2)用途 ①稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为冶金工业的维生素 ②稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域 【方法技巧】 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。 重点02 镁及其重要化合物 一、镁的性质 1、物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性 2、镁的结构和存在：镁的原子结构示意图为，从原子结构来看，镁原子最外层有2个电子，在化学反应中钠原子很容易失去2个电子而形成最外层为8个电子稳定结构，因此金属镁的化学性质非常活泼，表现出很强的还原性它们都是活泼的金属，在自然界中全部以化合态的形式存在 (地壳和海水中) 3、化学性质 (1)与非金属反应 (O2、Cl2、N2等) ①与O2反应：2Mg＋O22MgO (发出耀眼的白光) ②与Cl2反应：Mg＋Cl2MgCl2 ③与N2反应：3Mg＋N2Mg3N2 ④与S反应：Mg＋SMgS (2)与H2O反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ (冷水慢，沸水快) (3)与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ (4)与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C (剧烈燃烧，生成白色粉末和黑色固体) (5)与盐溶液反应：Mg＋CuSO4===MgSO4＋Cu Mg＋Cu2+Mg2+＋Cu 4、镁的用途 镁合金：用于制造火箭、导弹和飞机的部件 镁：制造信号弹和焰火；冶金工业上用作还原剂和脱氧剂 二、镁的重要化合物 1、氧化镁 (1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点较高，是优良的耐火材料 (2)化学性质：属于碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性 ①与水能缓慢反应：MgO＋H2O===Mg(OH)2 ②能与酸反应：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O (3)工业制备(煅烧碳酸镁)：MgCO3MgO＋CO2↑ (4)主要用途：氧化镁熔沸点高，可制造耐火、耐高温器材 2、氢氧化镁 (1)物理性质：白色固体，难溶于水的中强碱，能使酚酞试液变为浅红色 (2)化学性质 ①能与酸反应：Mg(OH)2＋2H+===Mg2+＋2H2O ②热稳定性差：Mg(OH)2MgO＋H2O ③溶解度小于碳酸镁：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑ 三、从海水中提取镁的流程 1、工艺流程 2、基本步骤及主要反应 制熟石灰：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2 沉淀Mg2＋：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓酸化，制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 蒸发浓缩、冷却结晶：析出MgCl2·6H2O，脱水，制备无水MgCl2 在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁，电解熔融的MgCl2，制备镁MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 【方法技巧】 解题时要牢记镁是活泼金属，常温下能与氧气、氮气、二氧化碳反应，镁着火不能用 CO₂灭火，常用沙土扑灭。区分镁、氧化镁、氢氧化镁性质，镁与酸反应生成氢气，氧化镁、氢氧化镁均能与酸反应生成镁盐。注意氢氧化镁难溶于水，不与强碱反应。推断题中，遇白色沉淀加热易分解、能溶于酸常指向氢氧化镁。书写方程式时注意条件，镁在 CO₂中燃烧生成氧化镁和碳。做题需看清反应环境，避开镁与二氧化碳反应、灭火方式等易错点，结合性质快速判断产物。 重点03 铝和铝合金 1.铝的物理性质 颜色 状态 硬度 导电、导热性 延展性 密度 熔点 沸点 银白色，有金属光泽 固体 较小 良好 良好 2.7g/cm3 660 ℃ 2467℃ 2.铝和氧化铝的化学性质 （1）铝和氧气的反应 铝是地壳中含量最多的金属元素。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。反应的化学方程式为 4Al+3O2===2Al2O3 人们日常用的铝制品通常都是由铝合金制造的，其表面总是覆盖着致密的氧化铝薄膜，这层膜起着保护内部金属的作用。 （2）铝、氧化铝和盐酸的反应 实验操作 实验现象 铝片逐渐溶解，有无色气泡冒岀，将点燃的木条放在试管口，有爆鸣声 化学方程式 Al2O3 +6HCl===2AlCl3 +3H2O 2Al+6HCl===2AlCl3 +3H2↑ 离子方程式 Al2O3 +6H+===2A13+ +3H2O 2Al+6H+===2A13+ +3H2↑ 结论 铝表面的保护膜(氧化铝)和铝均能与盐酸发生反应 （3）铝、氧化铝和氢氧化钠溶液的反应 实验1 实验2 实验操作 实验现象 立即产生气泡，将点燃的木条放在试管口，有爆鸣声 开始没有气泡，一段时间后才产生气泡， 将点燃的木条放在试管口，有爆鸣声 化学方程式 2Al+2NaOH+6H2O=== 2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 四羟基合铝酸钠 Al2O3+2NaOH+3H2O=== 2Na[Al(OH)4] 2Al+2NaOH+6H2O=== 2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 离子方程式 2Al+2OH-+6H2O=== 2[Al(OH)4]-+3H2↑ 四羟基合铝酸根离子 Al2O3 +2OH-+3H2O=== 2[Al(OH)4]- 结论 铝、氧化铝都能和氢氧化钠溶液发生反应 3.氢氧化铝 与Al、Al2O3的性质类似，氢氧化铝也具有两性,是一种典型的两性氢氧化物，氢氧化铝既能与强酸反应又能与强碱反应。 ①与酸反应：Al(OH)3+3H+=== Al3++3H2O ②与强碱(如NaOH)反应：Al(OH)3+OH-=== [Al(OH)4]- 4.铝合金(硬铝) 成分元素 主要特性 主要用途 Al、Cu、Mg、Mn、Si等 密度小,强度高,具有较强的抗腐蚀能力 制造飞机和宇宙飞船等 【方法技巧】 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]。 考向01 合金的性质和用途 【典例01】（25-26高一上·广西桂林·期末）下列在厨房中对铝制品的处理或使用方式中，正确的是 A．用铝制餐具长时间盛放碱性食物 B．用钢丝球大力刮擦铝锅内的焦垢 C．用完后及时清洗铝锅并保持干燥 D．新买的铝锅用浓醋水煮洗以去除出厂残留 【答案】C 【详解】A．碱性食物（如含OH-离子）会溶解铝表面氧化膜，导致铝腐蚀并释放有害铝离子，因此不能长时间盛放碱性食物，A错误； B．钢丝球大力刮擦会物理破坏氧化膜，使铝暴露于空气或水中，加速腐蚀，B错误； C．及时清洗可去除食物残渣和腐蚀性物质，保持干燥能防止水分促进氧化或腐蚀，有助于保护氧化膜，C正确； D．浓醋水（含乙酸，酸性）会化学腐蚀氧化膜和铝，破坏保护层，反而损害铝锅，D错误； 故选C。 【即时提升1-1】（25-26高一上·云南昆明·期末）化学与人类生活、生产和可持续发展密切相关，下列说法错误的是 A．云南省出土的战国牛虎铜案，表面有一层“铜绿”，从物质分类的角度属于盐 B．节日燃放的五彩缤纷的烟花，呈现锂、钠、钾、锶、钡等金属元素的焰色 C．钠、钾熔点低导热性好，故钠钾合金可作核反应堆的传热介质 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】D 【详解】A．碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]由金属离子和酸根离子组成，属于碱式盐，是盐的一种，A正确； B．烟花利用锂（红）、钠（黄）、钾（紫）、锶（红）、钡（绿）等金属元素的焰色反应呈现五彩缤纷的颜色，B正确； C．钠、钾熔点低且导热性好，其合金（如NaK）在室温下呈液态，适合作为核反应堆的传热介质，C正确； D．铝表面的氧化膜（Al2O3）虽能保护铝免受腐蚀，但在酸性或碱性环境中会被破坏，导致铝溶解，因此铝制餐具不可存放酸性或碱性食物，D错误； 故选D。 【即时提升1-2】（25-26高一上·湖南邵阳·阶段检测）物质的性质决定用途，下列性质与用途均正确且具有对应关系的是 选项 用途 性质 A 用镁合金做汽车部件 镁的化学性质活泼 B 不锈钢可用作医疗器材 不锈钢的抗腐蚀能力强 C 苏打可用于治疗胃酸过多 碳酸钠溶液呈碱性 D 可用于制作熔化NaOH固体的坩埚 熔点很高 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．镁合金密度小、耐腐蚀、强度大，常用镁合金做汽车部件，A错误； B．不锈钢的抗腐蚀能力强，可用作医疗器材，B正确； C．医疗上常用小苏打碳酸氢钠治疗胃酸过多，不是苏打，C错误； D．与NaOH反应，不能用于制作熔化NaOH固体的坩埚，D错误； 故选B。 考向02 铝及其化合物的性质和应用 【典例02】（25-26高一上·安徽合肥·期末）下列物质的转化在给定条件下不能实现的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．Al2O3为两性氧化物，可与盐酸反应生成AlCl3，AlCl3与弱碱氨水反应生成Al(OH)3沉淀，转化可实现，A不符合题意； B．Cl2与NaOH溶液反应可生成NaClO，碳酸酸性强于HClO，根据强酸制弱酸原理，NaClO溶液中通入CO2可生成HClO，转化可实现，B不符合题意； C．根据强酸制弱酸原理，MgCl2溶液中通入CO2无法生成MgCO3，第一步转化不能实现，C符合题意； D．NaHCO3受热易分解生成Na2CO3，Na2CO3与饱和石灰水发生复分解反应生成CaCO3沉淀和NaOH，转化可实现，D不符合题意； 故选C。 【即时提升2-1】（25-26高一上·山西阳泉·期末）化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法正确的是 A．稀土金属可用于生产合金，被称为“冶金工业的维生素” B．实验室将少量钠保存在煤油中，因为钠的熔点很低 C．生铁和钢是两种铁碳合金，生铁的含碳量比钢的含碳量低 D．铝制品耐腐蚀，因此铝制餐具可以用来长时间存放酸性或碱性食物 【答案】A 【详解】A．稀土金属在冶金工业中作用显著，可用于生产合金，能改善合金的性能等，被称为 “冶金工业的维生素”，A正确； B．实验室将少量钠保存在煤油中，是因为钠的化学性质非常活泼，易与空气中的氧气、水等反应，而钠的密度比煤油大，且不与煤油反应，这样可以隔绝空气和水，并非因为钠的熔点很低，B错误； C．生铁和钢是两种铁碳合金，其中生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，即生铁的含碳量比钢的含碳量高，C错误； D．铝制品耐腐蚀，是因为铝与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，这层膜能保护内部金属，但Al和均能与酸、碱反应，因此铝制餐具不可以用来长时间存放酸性或碱性食物，D错误； 故选A。 【即时提升2-2】（25-26高一上·江苏南京·阶段检测）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．Al2O3、Fe2O3均为碱性氧化物 B．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸 C．反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁 D．反应②的化学方程式为Na[Al(OH)4] + CO2=Al(OH)3↓ + NaHCO3 【答案】D 【分析】铝土矿主要成分为，含杂质。 本工艺利用两种氧化物的性质差异分离提纯：加入的试剂为溶液，作为两性氧化物可与反应生成可溶性四羟基合铝酸钠，不与碱反应，反应①过滤后即可将沉淀除去，实现铝与铁杂质分离。 向得到的溶液乙中通入过量（Y），将四羟基合铝酸钠转化为沉淀，灼烧沉淀得到纯净，最终电解熔融氧化铝得到金属铝。 【详解】A．是两性氧化物，可与强酸、强碱反应生成盐和水，仅为碱性氧化物，A错误； B．该工艺流程的目的是将和分离。若试剂X是盐酸，二者均会溶解，无法分离；若试剂X是氢氧化钠溶液，会溶解而不溶，可以实现分离。因此试剂X应为氢氧化钠溶液，B错误； C．不与氢氧化钠溶液反应，反应①过滤后所得沉淀为，不是氢氧化铁，C错误； D．反应②为过量通入溶液，生成沉淀和，化学方程式书写正确，D正确； 故选D。 考向03 新型合金及稀土金属的应用 【典例03】（24-25高一上·浙江宁波·期末）旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜（铜镍合金）。下列说法不正确的是 A．熔点比纯铜的高 B．硬度比纯铜的大 C．改变镍的百分比会改变白铜的性能 D．通过外观颜色很难区分白铜和白银 【答案】A 【详解】A． 合金的熔点通常低于其纯组分金属，白铜（铜镍合金）的熔点比纯铜和纯镍都低，A错误； B． 合金化通常会增加硬度，白铜由于镍的加入，硬度大于纯铜，B正确； C．合金的性能取决于组成比例，改变镍的百分比会调整白铜的机械性能和耐腐蚀性等，C正确； D． 白铜和白银均呈银白色，且表面可抛光至相似光泽，肉眼难以区分，故白铜常用作仿银饰品，D正确； 故答案选A。 【即时提升3-1】（25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测）化学与生活、社会、科技等密切相关。下列说法错误的是 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材料 B．硬铝是一种含、、、、等元素的合金，它密度小、强度高，但抗腐蚀能力弱 C．由于氯气对自来水消毒时生成的有机氯化物可能对人体有害，我国已开始使用新的自来水消毒剂，如、臭氧等 D．节日燃放的五彩缤纷的烟花，所呈现的就是锂、钠、钾、锶、钡等金属元素的焰色 【答案】B 【详解】A．储氢合金是一类能够吸收氢气并形成金属氢化物的材料，用于储氢技术，A正确； B．硬铝是一种铝合金，主要含Al、Cu、Mg、Mn等元素，选项中成分描述不准确，遗漏了主要合金元素Cu，B错误； C．氯气消毒自来水可能生成有害有机氯化物，我国已推广使用ClO2、臭氧等替代消毒剂，C正确； D．烟花呈现的颜色主要由锂（红）、钠（黄）、钾（紫）、锶（红）、钡（绿）等金属元素的焰色反应产生，D正确； 故选B。 【即时提升3-2】（24-25高一上·河北张家口·阶段检测）下列关于合金的说法中错误的是 A．不锈钢是常见的一种合金，该合金中含有和元素 B．北科大研发的“超级钢”(含)是一种新型合金 C．一般来说，合金的熔点比它的成分金属的高 D．合金中加入其他元素原子后，层与层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大 【答案】C 【详解】A．不锈钢是最常见的一种合金，它的合金元素主要是铬和镍，改变了结构，耐腐蚀能力增强，A正确； B．“超级钢”(含)具有特殊性能，是一种新型合金，B正确； C．一般来说，合金的熔点比它的成分金属的熔点要低，C错误； D．金属晶体是由金属原子和自由电子之间通过金属键形成的晶体，层与层之间可以滑动，具有延展性，合金中加入其他元素原子后，层与层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大，合金的硬度变大，D正确； 答案选C。 考向04 物质的量应用于化学方程式的计算 【典例04】（25-26高一上·浙江杭州·期中）检验干香菇中添加剂亚硫酸盐的残留物(以计，最大允许值为)的方法如下：取40.00g干香菇样品，通过一系列步骤使其中的亚硫酸盐完全转化为，产生的恰好与15.00的碘()溶液完全反应()。 (1)的摩尔质量为___________。 (2)该碘溶液中含的物质的量为___________。 (3)该样品中亚硫酸盐含量为___________(以计)；该干香菇___________(填“能”或“不能”)安全使用。 【答案】(1)64(2)(3) 48 能 【详解】（1）摩尔质量以为单位时，数值等于物质的相对分子质量，的相对分子质量为64，故摩尔质量为； （2）根据物质的量计算公式，将体积单位换算为升，代入得； （3）由反应方程式可知与按物质的量之比反应，故，计算质量：，样品质量换算为：，含量为，小于最大允许值，因此能安全使用。 【即时提升4-1】（25-26高一上·浙江杭州·期中）食品包装中的铁系脱氧剂由还原铁粉、氯化钠，碳粉等组成，利用铁的吸氧腐蚀除去氧气，主要反应有；。已知某脱氧剂中含有4.48g铁粉，请计算： (1)还原铁粉的物质的量是：_________； (2)若还原铁粉完全转化为时，转移电子的个数为：_________。 (3)常温下，时，为，空气中氧气的体积分数约为21%，则该脱氧剂理论上最多能处理_________包装盒中的空气。 【答案】(1)0.08(2)0.24（或）(3)7000 【详解】（1）铁的摩尔质量为，根据物质的量公式，代入数据得。 （2）转化为时，元素化合价从0升高到+3，每个原子失去3个电子，0.08 mol 完全反应时，转移电子的物质的量为，转移电子的个数为（或）。 （3）将题干两个反应合并得总反应：，可知4 mol 消耗3 mol ，故0.08 mol 消耗的物质的量为；体积；氧气占空气体积21%，故空气体积为。 【即时提升4-2】（25-26高一上·浙江·阶段检测）厨房有一袋久置小苏打，取19 g样品进行加热至质量不再变化时产生，将加热后的固体溶于水，向所得溶液中逐滴加入100 mL稀盐酸时产生(气体体积均在标准状况下测定)。 (1)该小苏打样品的成分及物质的量之比为___________。 (2)盐酸的浓度___________。 【答案】(1)(2)2 mol/L 【分析】久置小苏打会部分分解为，样品进行加热发生反应，加热后的固体为，逐滴加入稀盐酸发生反应，，据此解题。 【详解】（1）样品进行加热完全分解产生，则， ，则，，，故； （2）由（1）可知，原样品中含有，，加热后的固体为，则加热后，逐滴加入稀盐酸先发生反应，此阶段消耗的盐酸，继续滴加盐酸发生反应，产生，即0.05 mol，由方程式可知，此阶段消耗的盐酸 ，故逐滴加入稀盐酸共消耗盐酸的物质的量为，则盐酸的浓度。 基础巩固 1．（25-26高一上·湖南益阳·开学考试）幸福需要辛勤的劳动来创造。小明在家帮忙做家务，请运用化学知识分析下列做法不正确的是 A．切过咸菜的菜刀，洗净擦干后保存 B．将垃圾分类投放 C．使用炉具清洁剂时不采取任何安全防护措施 D．不能用钢刷或钢丝球擦洗铝制炊具 【答案】C 【详解】A．切过咸菜的菜刀含盐分会加速铁锈蚀，洗净擦干可除去盐分、隔绝水分，减缓铁的锈蚀，A项正确； B．将垃圾分类投放可实现资源回收利用、减少环境污染，B项正确； C．炉具清洁剂主要成分为强腐蚀性的氢氧化钠，不采取安全防护措施会腐蚀皮肤或衣物，C项错误； D．铝制炊具表面有致密的氧化铝保护膜，可阻止内部铝进一步被氧化，用钢刷擦洗会破坏保护膜，D项正确； 答案选C。 2．（25-26高一上·甘肃定西·开学考试）高铁站建设需要用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是 A．钢是纯净的铁 B．铜锌合金的硬度比纯铜更小 C．铁质器皿可以用来盛放酸性腌制品 D．铁制品表面镀铬既美观耐磨又防锈 【答案】D 【详解】A．钢是铁与碳等元素形成的合金，属于混合物，并非纯净的铁，A错误； B．合金的硬度通常高于其组成的纯金属，铜锌合金的硬度比纯铜更大，B错误； C．铁可与酸性物质发生化学反应，且酸性环境会加速铁的腐蚀，因此铁质器皿不能盛放酸性腌制品，C错误； D．铬硬度高、化学性质稳定，铁制品表面镀铬后，既提升耐磨性和美观度，又能隔绝水和氧气，避免铁生锈，D正确； 故选D。 3．（25-26高一上·安徽合肥·期末）化学实验经常出现丰富多彩的奇妙现象。下列说法错误的是 A．常温下向酸性溶液中滴加溶液，溶液紫色褪去 B．将坩埚中的钠加热，可以看到钠先熔化，然后与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成淡黄色固体 C．向溶液中滴入溶液，先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，一段时间后变成红褐色 D．向紫色石蕊溶液中通入，溶液变红 【答案】D 【详解】A．酸性高锰酸钾具有强氧化性，具有还原性，二者发生氧化还原反应，被还原为，溶液紫色褪去，A正确； B．钠的熔点较低，加热时先熔化，随后与氧气剧烈反应生成淡黄色过氧化钠，发出黄色火焰，B正确； C．与反应首先生成白色沉淀，易被空气中的氧气氧化，迅速变为灰绿色，最终被氧化为红褐色，C正确； D．与水反应生成和，的酸性使紫色石蕊溶液变红，的漂白性会使变红的溶液褪色，现象应为先变红后褪色，不是仅变红，D错误； 故选D。 4．（25-26高一上·广东·期末）下列各组物质的转化关系，不能均由一步反应实现的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．Na与水反应可一步生成NaOH，NaOH与少量CO2反应可一步生成Na2CO3，均能一步实现，A不符合题意； B．Mg与盐酸反应可一步生成MgCl2，MgCl2与NaOH溶液反应可一步生成Mg(OH)2，均能一步实现，B不符合题意； C．Al与氧气反应可一步生成Al2O3，但Al2O3不溶于水、不能与水直接反应生成Al(OH)3，该转化无法一步实现，C符合题意； D．Fe与盐酸反应可一步生成FeCl2，FeCl2与NaOH溶液反应可一步生成Fe(OH)2，均能一步实现，D不符合题意； 故选C。 5．（25-26高一上·安徽淮北·期末）下列各组物质中，不能按，（“→”表示反应一步完成）关系转化的是 选项 A B C Fe FeCl3 D C H2CO3 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．与足量的氢氧化钠溶液反应可生成，向溶液中通入或加入适量的盐酸可生成沉淀，加热可得到，A正确； B．向溶液中加入氢氧化钠溶液可生成沉淀，加热可生成与盐酸反应可生成，B正确； C．铁和氯气反应可生成溶液和铁粉反应可生成溶液和足量锌粉反应可得到铁，C正确； D．和反应可生成，和反应可生成，不能一步转化为C，D错误； 故选D。 6．（25-26高一上·河北石家庄·期末）下列各组离子在指定条件下能大量共存的是 A．无色透明的溶液中： B．与铝反应产生H2的溶液中： C．强碱性溶液中： D．含有大量MnO的溶液中： 【答案】C 【详解】A．无色透明溶液中不能存在有色离子，为蓝色，不符合无色溶液的要求，A错误； B．与铝反应产生的溶液可能为强酸性或强碱性，酸性条件下与反应生成和，碱性条件下与反应生成、与反应生成和，均不能大量共存，B错误； C．强碱性溶液含大量，、、、之间不发生反应，也不与反应，可大量共存，C正确； D．酸性条件下具有强氧化性，可将氧化为，不能大量共存，D错误； 故选C。 7．（25-26高一上·浙江杭州·期末）浙江山环水绕，文化如江水般绵延不绝。这里既有良渚玉器的礼制光芒，亦有宋韵文化的风雅气质。青砖黛瓦的古建筑群与金石铸造的工艺传统，共同构成了浙江跨越千年的文化格局，是我国东南文化的璀璨明珠。下列说法正确的是 A．良渚古城遗址的玉琮王属于金属材料 B．战国越王者旨於睗剑的主要成分是铜锡合金，其熔点高于纯铜 C．湖州铁佛寺的铁观音像所含的铁元素为过渡元素 D．西塘古镇民居的青砖的主要成分是 【答案】C 【详解】A．玉琮的主要成分为无机硅酸盐类物质，属于无机非金属材料，不属于金属材料，A错误； B．合金的熔点低于其组分中纯金属的熔点，因此铜锡合金的熔点低于纯铜，B错误； C．铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素，C正确； D．青砖的主要成分是硅酸盐，为红棕色，是红砖的特征成分，不是青砖的主要成分，D错误； 故答案为C。 8．（25-26高一上·天津河东·期末）化学与日常生活紧密相关。下列物质的分类与应用中，不正确的是 物质 类别 应用 A FeO 碱性氧化物 作红色颜料 B 两性氢氧化物 抗酸药 C 氧化物 作潜水艇供氧剂 D NaClO 盐 作杀菌消毒剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．FeO是碱性氧化物，但FeO是黑色粉末，不能作红色颜料（红色颜料通常是Fe2O3），A错误； B．Al(OH)3是两性氢氧化物，能与胃酸(HCl)反应，可用作抗酸药，分类和应用均正确，B正确； C．Na2O2是由Na和O两种元素组成的氧化物，能与CO2或水反应生成氧气，可用作潜水艇供氧剂，分类和应用均正确，C正确； D．NaClO是盐，能水解生成次氯酸，具有强氧化性，可用作杀菌消毒剂，分类和应用均正确，D正确； 故选A。 9．（25-26高一上·陕西西安·期末）下列选项所示的物质间转化能一步实现的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．HClO(aq)光照分解生成O2和HCl，不能生成Cl2，A不符合题意； B．Na与O2加热反应生成Na2O2，而非Na2O，B不符合题意； C．Fe与盐酸反应生成FeCl2，FeCl2与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2在O2和H2O作用下被氧化为Fe(OH)3，所有步骤均能一步实现，C符合题意； D．Cu与Cl2加热反应生成CuCl2，而非CuCl，D不符合题意； 故选C。 10．（25-26高一上·安徽合肥·期末）物质分类是研究物质结构和性质的前提。下列物质分类均正确的是 选项 酸 酸性氧化物 纯净物 混合物 A 胶体 B 水银 浓 C 冰水混合物 干燥洁净的空气 D HCl 液氧 干冰 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．是酸式盐，不是酸，A不符合题意； B．是两性氧化物，不是酸性氧化物，B不符合题意； C．是弱酸，是酸性氧化物，冰水混合物是纯净物（），干燥洁净的空气是混合物，分类均正确，C符合题意； D．干冰是固态，属于纯净物，不是混合物，D不符合题意； 故选C。 11．（25-26高一上·内蒙古赤峰·期末）下列过程中发生的化学反应，相应的离子方程式不正确的是 A．用FeCl3溶液蚀刻覆铜板：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ B．氯气溶于水：Cl2+H2OH++Cl-+HClO C．AlCl3溶液与过量氨水反应：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH D．将少量澄清石灰水滴入NaHCO3溶液中：HCO+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O 【答案】D 【详解】A．用FeCl3溶液蚀刻覆铜板的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，A正确； B．氯气溶于水生成HCl和HClO，反应可逆，离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO，B正确； C．AlCl3溶液与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀和铵根离子，离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH，C正确； D．少量澄清石灰水滴入NaHCO3溶液中生成碳酸钙、碳酸钠和水，离子方程式为2HCO+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO，D错误； 故答案为D。 12．（25-26高一上·天津·期末）下列离子方程式书写正确的是 A．向溶液中滴加溶液： B．氯化铝溶液中通入过量的氨气： C．将氯气通入足量的水中： D．溶液与酸性高锰酸钾溶液反应： 【答案】D 【详解】A．向溶液中滴加溶液，反应的离子方程式应为，A不符合题意； B．氯化铝溶液中通入过量的氨气，反应生成沉淀和，离子方程式应为，不溶于弱碱，B不符合题意； C．将氯气通入足量的水中，反应生成和，为弱酸，应保留化学式，离子方程式应为，C不符合题意； D．溶液与酸性高锰酸钾溶液反应，被氧化为，被还原为，离子方程式为，D符合题意； 故选D。 13．（25-26高一上·广东清远·期末）宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一，下列总反应的离子方程式书写正确的是 A．向过量NaOH溶液中滴入Al2(SO4)3溶液： B．向NaHSO4溶液中加入少量Ba(OH)2溶液： C．向NaCl溶液中滴加足量溴水： D．向MgCl2溶液中加入绿豆大小的钠： 【答案】B 【详解】A．向过量NaOH溶液中滴入Al2(SO4)3溶液时，NaOH过量，Al3+应与过量OH⁻反应生成，离子方程式：，A错误； B．向NaHSO4溶液中加入少量Ba(OH)2溶液时，反应时Ba(OH)2完全反应，离子方程式：，B正确； C．溴的氧化性弱于氯，无法反应，C错误； D．向MgCl2溶液中加入钠时，钠与水反应生成OH⁻和H2，生成的OH⁻会与结合形成Mg(OH)2沉淀，离子方程式：，D错误； 故选B。 14．（25-26高一上·陕西宝鸡·期末）印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成。刻制印刷线路时，要用过量的氯化铁溶液作为腐蚀液，使铜转化为氯化铜，所得废液经处理后可循环利用。请完成下列空白。 (1)在FeCl3溶液腐蚀铜的反应中Cu作_______剂，Fe3+转化成_______，得到废液A。 (2)从保护环境和节约资源的角度考虑，废液A不应作为废液排放。某化学兴趣小组的同学向废液A中加入足量的铁粉，充分反应后，过滤，回收了铜，得到废液B。此过程中有关反应的离子方程式为_______、_______。 该小组的同学为了重新得到腐蚀液，又向废液B中通入氯气，该气体参与反应的离子方程式是_______。 (3)若利用500 mL 2 mol/L的FeCl3溶液刻制印刷线路，并循环使用废液，当初次使用的FeCl3溶液恰好完全反应，可回收铜的质量为_______g。 【答案】(1) 还原 Fe2+(亚铁离子) (2) Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+Cu2+=Fe2++Cu 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (3)32 【分析】刻制印刷线路时，要用过量的氯化铁溶液作为腐蚀液，使铜转化为氯化铜，即发生的反应方程式为：2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2，所得废液经加入Fe粉将Cu2+置换出Cu回收，同时生成FeCl2，FeCl2溶液经Cl2氧化后转化为FeCl3，即可循环利用，据此分析解题。 【详解】（1）由分析可知，刻制印刷线路时发生的反应方程式为：2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2，在反应中Cu的化合价升高，被氧化，则Cu作还原剂，Fe3+转化成Fe2+，得到废液A，故答案为：还原；Fe2+(或亚铁离子)； （2）由分析可知，废液A中含有CuCl2、FeCl2，可能还含有过量的FeCl3，从保护环境和节约资源的角度考虑，废液A不应作为废液排放，向废液A中加入足量的铁粉，充分反应后，过滤，回收了铜，得到废液B，此过程中有关反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，废液B中主要含有FeCl2，向废液B中通入氯气，该气体参与反应的离子方程式是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；Fe+Cu2+=Fe2++Cu；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； （3）根据反应方程式2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2、Fe+CuCl2=FeCl2+Cu；可知，若利用500 mL 2 mol/L的FeCl3溶液刻制印刷线路，并循环使用废液，当初次使用的FeCl3溶液恰好完全反应，可回收铜的质量为×0.5L×2mol/L×64g/mol=32g，故答案为：32。 15．（25-26高一上·安徽芜湖·期末）金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题： (1)物质存贮：实验室少量的Na应保存在________中。 (2)废渣处理：中学实验室中应该将实验未用完的Na________。 (3)由于混合物（能形成均一相）的熔点一般低于纯物质。工业上采用电解熔融NaCl（熔点为800.8℃）制备金属Na，反应是：，加入CaCl2的目的是________（填序号）。 a.增强导电能力，加快电解反应的速率     b.作还原剂，将NaCl还原为Na c.作氧化剂，将NaCl氧化为Cl2     d.作助熔剂，降低生产过程的能耗 (4)钠能与液氨反应，生成氨基钠（NaNH2）和一种气体单质。将钠投入液氨中，会快速得到深蓝色溶液（生成蓝色的溶剂合电子，如图所示），后慢慢产生气泡。 ①生成的气体为________（填分子式）； ②是一种高中化学中非酸根盐的典型代表，属于________（选填：“离子化合物”、“共价化合物”），并写出NaNH2的电子式________； ③当0.1 mol钠投入液氨生成0.01 mol气体时，Na共失去的电子________0.02 mol（填“>”、“<”或“=”）； (5)在潜艇和消防员的呼吸面具中常使用Na2O2作为供氧剂，某潜艇上有50人，如果每人每分钟消耗的氧气在标准状况下的体积是0.80 L（标准状况下O2的密度为1.429 g/L），假设所需要的氧气全部由Na2O2来提供，则该潜水艇一天所需要的Na2O2质量是________kg（结果保留到小数点后一位）。 【答案】(1)煤油(2)放回原试剂瓶(3)ad(4) H2 离子化合物 >(5)393.12 kg 【详解】（1）钠和煤油不反应，钠的密度大于煤油，少量金属钠保存在煤油里，利用煤油隔绝空气和水。 （2）中学实验室中应该将实验未用完的Na放回原试剂瓶中，暴露在空气中会迅速氧化、甚至自燃；遇水会剧烈反应放热、生成氢气，极易引发火灾或爆炸，非常危险。 （3）熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融制备金属Na，加入时，580℃熔融，所以加入能降低的熔点，节省能耗，所以作助溶剂；同时所带电荷比所带电荷多，可增强导电性，加快反应速率，ad正确。 （4）①钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡，钠和液氨反应的化学方程式为，则该气体为； ②是由钠离子和氨基阴离子通过离子键形成的离子化合物，其电子式为：； ③生成0.01mol H2时，H元素得电子0.02 mol，但钠与液氨还会生成溶剂合电子(深蓝色溶液)，钠额外失电子，故总失电子数>0.02mol。 （5）如果每人每分钟消耗的O2在标准状况下体积为0.80L，潜水艇上50人一天所需要O2的体积为0.8L×50×60×24=57600L，质量为57600L×1.429g/L=82310.4g=82.3104kg，根据反应方程式，无论过氧化钠和二氧化碳还是水反应，都满足 ，故m(Na2O2)=401.3kg； 培优拓展 16．（25-26高一上·天津西青·期末）下列说法错误的是 A．储氢合金是一类通过物理方法吸附型合金材料 B．火灾现场存放有大量活泼金属时，可以用干燥的沙土来灭火 C．炽热的钢水注入模具前，模具必须干燥，否则可能发生爆炸性迸溅 D．铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物 【答案】A 【详解】A．储氢合金是一类能够吸收并储存氢气的金属材料，这一过程涉及化学变化（形成金属氢化物），并非单纯的物理吸附，A错误； B．活泼金属在高温下容易与水发生反应，故火灾现场存放大量活泼金属时，可以用干燥的沙土来灭火，B正确； C．炽热的钢水注入模具前，模具必须干燥，否则Fe与水蒸气在高温下会发生反应产生大量H2，H2是可燃性气体，可能会发生爆炸性迸溅，C正确； D．铝和氧化铝既可以与酸反应，也可以与碱反应，如果用铝制餐具蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物，会导致铝元素溶入食物中，对人体健康造成潜在危害，D正确； 故答案选A。 17．（25-26高一上·湖北·期末）下列离子方程式书写正确的是 A．Na与溶液反应： B．铁与稀硫酸反应： C．碳酸钙与盐酸反应： D．氧化铝与氢氧化钠溶液混合： 【答案】D 【详解】A．钠与硫酸铜溶液反应时，钠会先与溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气，反应生成的氢氧化钠再与溶液中的硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应的离子方程式为：，A错误； B．铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的离子方程式为：，B错误； C．碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为：，C错误； D．氧化铝是两性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，反应的离子方程式为：，D正确； 故选D。 18．（25-26高一上·安徽六安·期末）物质分类是研究物质结构和性质的前提。下列物质分类均正确的是 选项 酸 酸性氧化物 纯净物 混合物 A 胶体 B 水银 浓 C 冰水混合物 干燥洁净的空气 D HCl 液氧 干冰 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．是酸式盐，不是酸，A不符合题意； B．是两性氧化物，不是酸性氧化物，B不符合题意； C．是弱酸，是酸性氧化物，冰水混合物是纯净物（），干燥洁净的空气是混合物，分类均正确，C符合题意； D．干冰是固态，属于纯净物，不是混合物，D不符合题意； 故选C。 19．（25-26高一上·广东深圳·期末）常见物质的转化是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不能通过一步反应完成的是 A．Na→Na2O2→Na2CO3→NaCl B．Cl2→NaClO→HClO→HCl C．Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3 D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlF3 【答案】D 【详解】A．Na→Na2O2可通过钠与氧气反应（2Na + O2 Na2O2）实现；Na2O2→Na2CO3可通过过氧化钠与二氧化碳反应（2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 + O2↑）实现；Na2CO3→NaCl可通过碳酸钠与盐酸反应（Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑）实现。所有步骤均可一步完成，A不符合题意； B．Cl2→NaClO可通过氯气与氢氧化钠反应（Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O）实现；NaClO→HClO可通过次氯酸钠与碳酸反应（NaClO + H2O+CO2 → NaHCO3 + HClO）实现；HClO→HCl可通过次氯酸分解（2HClO 2HCl + O2↑）实现。所有步骤均可一步完成，B不符合题意； C．Fe→FeCl3可通过铁与氯气反应（2Fe + 3Cl22FeCl3）实现；FeCl3→Fe(OH)3可通过氯化铁与氢氧化钠反应[FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl]实现；Fe(OH)3→Fe2O3可通过氢氧化铁加热分解[2Fe(OH)3Fe2O3 + 3H2O]实现。所有步骤均可一步完成，C不符合题意； D．Al→Al2O3可通过铝与氧气反应（4Al + 3O22Al2O3）实现；Al2O3→Al(OH)3不能通过一步反应完成，因为氧化铝不溶于水，虽然能与强酸或强碱溶液反应，但均不能一步反应生成氢氧化铝；Al(OH)3→AlF3可通过氢氧化铝与氢氟酸反应[Al(OH)3 + 3HF = AlF3 + 3H2O]实现。因此，D中有一步不能完成，D符合题意； 答案选Ｄ。 20．（25-26高一上·安徽合肥·期末）室温下，下列各组离子或分子在指定溶液中可能大量共存的是 A．滴加酚酞变红色的溶液： B．无色澄清透明的溶液： C．和的混合溶液： D．加入铁粉能产生氢气的溶液： 【答案】A 【详解】A．滴加酚酞变红色的溶液为碱性溶液，、、、在碱性条件下相互不反应，能大量共存，A符合题意； B．为蓝色，不符合无色澄清透明溶液的条件，B不符合题意； C．和混合溶液中，与反应生成血红色络合物、与发生氧化还原反应，不能大量共存，C不符合题意； D．加入铁粉能产生氢气的溶液为酸性溶液，与在酸性条件下发生氧化还原反应，不能大量共存，D不符合题意； 故选A。 21．（25-26高一上·新疆·期末）类比推理是重要的学科思想，下列“类比”合理的是 A．属于酸性氧化物，CO也属于酸性氧化物 B．Na与在加热条件下会生成，则Li与在加热下也会生成 C．不能通过化合反应制取，则也不能通过化合反应制取 D．与溶液反应会生成，则与NaOH溶液反应也会生成 【答案】D 【详解】A．CO2属于酸性氧化物，但CO不是酸性氧化物，因为CO不与水反应生成酸，也不与碱反应生成盐和水；类比不合理，A错误； B．Na与O2加热生成Na2O2，但Li与O2加热生成Li2O，而不是Li2O2，因为锂的过氧化物不稳定；类比不合理，B错误； C．Al(OH)3不能通过化合反应制取（如Al2O3不直接与水反应），但Fe(OH)3可以通过化合反应制取[如]，类比不合理，C错误； D．少量CO2与Ca(OH)2反应生成CaCO3，少量CO2与NaOH反应也生成Na2CO3；类比合理，D正确； 故答案选D。 22．（25-26高一上·新疆·期末）化学与生活、社会发展息息相关。下列说法错误的是 A．“玉不琢不成器”“百炼方能成钢”前者发生物理变化，后者发生化学变化 B．储氢合金是一类能大量吸收，并与结合成金属氢化物的材料 C．“曾青(硫酸铜)涂铁，铁赤色如铜”过程中发生了置换反应 D．“食物腐败、胶体净水、金属的冶炼”都涉及氧化还原反应 【答案】D 【详解】A．“玉不琢不成器”指雕刻玉器，仅改变形状，属于物理变化；“百炼方能成钢”指通过锻造去除杂质，涉及成分变化，属于化学变化，A正确； B．储氢合金能大量吸收氢气并与之结合形成金属氢化物，描述符合其化学吸附特性，B正确； C．“曾青（硫酸铜）涂铁”发生反应，铁置换铜，属于置换反应。C正确； D．食物腐败涉及有机物氧化，为氧化还原反应；金属冶炼通常涉及还原反应，为氧化还原反应；但胶体净水是通过吸附沉降杂质，无电子转移，不涉及氧化还原反应。因此“都涉及”说法错误。D错误； 故选D。 23．（25-26高一上·天津·期末）常温下，下列离子在指定溶液中一定能大量共存的 A．酸性溶液中： B．澄清透明溶液中： C．使紫色石蕊变红的溶液中： D．加入金属铝能放出氢气的溶液中： 【答案】B 【详解】A．酸性溶液中存在大量，与结合生成弱电解质，不能大量共存，A不符合题意； B．澄清透明溶液中，、、、之间不发生反应，能大量共存，B符合题意； C．使紫色石蕊变红的溶液为酸性溶液，在酸性条件下具有强氧化性，能氧化，发生反应，不能大量共存，C不符合题意； D．加入金属铝能放出氢气的溶液，可能为酸性溶液，也可能为强碱性溶液，在强碱性溶液中，、分别与反应生成、沉淀，不能大量共存，D不符合题意； 故选B。 24．（25-26高一上·安徽·期末）实验室有以下几种物质：①金属铝，②纯碱，③盐酸，④硫酸，⑤熔融的硫酸氢钠，⑥氢氧化钡，⑦乙醇，⑧过氧化钠，⑨二氧化碳，⑩漂白粉，回答下列问题： (1)上述物质能导电的有___________(填序号，下同)，属于电解质的有___________，属于非电解质的有___________。 (2)请写出熔融的硫酸氢钠的电离方程式：___________。 (3)请写出工业制取漂白粉的离子方程式：___________。 (4)请写出金属铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：___________，该反应中氧化剂是___________。 (5)请写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式，并用双线桥标出电子转移方向和数目：___________，该方程式中还原剂与还原产物的物质的量之比为___________。 (6)向溶液中逐滴加入等浓度的溶液至溶液总体积为3L(溶液体积等于混合溶液体积之和)，先后发生两个反应，请写出这两个反应的离子方程式，___________，___________，并画出混合溶液导电性(电导率I)变化的示意图(溶液导电性用正电荷浓度或负电荷浓度表示，电荷浓度越大，导电性越强。比如的电荷浓度为，电导率I为2a)________。 【答案】(1) ①③⑤ ②④⑤⑥⑧ ⑦⑨(2) (3)(4) (5) (6) 【分析】①金属铝是金属单质，能导电，单质既不是电解质也不是非电解质； ②纯碱是碳酸钠的俗称，碳酸钠中存在不能自由移动的离子，不能导电，碳酸钠在熔融状态下或水溶液中能电离出自由移动的离子，属于电解质； ③盐酸是能导电的混合物，混合物既不是电解质也不是非电解质； ④硫酸中不存在自由移动的离子，不能导电，硫酸在水溶液中能电离出自由移动的离子，属于电解质； ⑤熔融的硫酸氢钠能电离出自由移动的离子，属于能导电的电解质； ⑥氢氧化钡中存在不能自由移动的离子，不能导电，氢氧化钡在熔融状态下或水溶液中能电离出自由移动的离子，属于电解质； ⑦乙醇不能电离出自由移动的离子，不能导电，属于非电解质； ⑧过氧化钠中存在不能自由移动的离子，不能导电，过氧化钠在熔融状态下能电离出自由移动的离子，属于电解质； ⑨二氧化碳不能电离出自由移动的离子，不能导电，属于非电解质； ⑩漂白粉是主要成分为氯化钙、次氯酸钙的混合物，混合物中存在不能自由移动的离子，不能导电，混合物既不是电解质也不是非电解质。 【详解】（1）由分析可知，上述物质能导电的有①③⑤，属于电解质的有②④⑤⑥⑧，属于非电解质的有⑦⑨； （2）熔融的硫酸氢钠能电离出自由移动的钠离子和硫酸氢根离子，电离方程式为：； （3）工业制取漂白粉的反应为氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的离子方程式为：； （4）金属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：，反应中氢元素的化合价降低被还原，水是反应的氧化剂； （5） 过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应时，氧元素的化合价既升高被氧化又降低被还原，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，氧气是氧化产物、碳酸钠是还原产物，反应转移电子的数目为2，则表示反应电子转移方向和数目的双线桥为：，由方程式可知，还原剂与还原产物的物质的量之比为1：2； （6） 1 mol/L氢氧化钡溶液中氢氧根离子浓度为2 mol/L，由题意可知，溶液的电荷浓度为2 mol/L，电导率I为2a，向1 L1 mol/L氢氧化钡溶液中加入1 L1 mol/L硫酸氢钠溶液发生的反应为氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为：，由方程式可知，反应后溶液中氢氧化钠的浓度为：=0.5 mol/L，则由题意可知，溶液中钡离子恰好反应时，溶液的电荷浓度为0.5 mol/L，电导率I为0.5a；向反应后的溶液中继续加入1 L1 mol/L硫酸氢钠溶液发生的反应为氢氧化钠溶液与硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钠和水，反应后溶液中钠离子的浓度为：= mol/L≈0.67 mol/L，则由题意可知，溶液中氢氧根离子恰好反应时，溶液的电荷浓度约为0.67 mol/L，电导率I约为0.67a，混合溶液导电性(电导率I)变化的示意图为：。 25．（25-26高一上·天津蓟州·期末）金属及其化合物是本学期重点学习内容，定性定量地分析金属及其化合物的转化至关重要。 Ⅰ．含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系如图所示，按要求回答下列问题。 (1)随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是：___________。 a．无水硫酸铜    b．硫酸亚铁    c．食盐    d．生石灰 (2)实验室中为检验溶液是否变质，取少量样品进行下列实验，其中根据实验得出的结论正确的是___________。 a．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明溶液一定变质 b．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明溶液一定未变质 c．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明溶液一定全部变质 (3)图中难溶物Y的颜色为___________。写出图中X转化为Y的化学方程式：___________。 Ⅱ．把镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到（标准状况）。 (4)该合金中铝的质量是___________（精确到0.1）。 (5)该合金中镁和铝的物质的量之比是___________。 【答案】(1)b(2)a(3) 红褐色 (4)5.4 g(5) 【分析】X处于+2价、碱的类别，因此是；Y处于+3价、碱的类别，因此是。据此分析。 【详解】（1）为防止食品氧化变质，需加入还原剂；硫酸亚铁（）中的具有还原性，能优先与氧气反应，从而保护食品，无水硫酸铜、食盐、生石灰均不具备抗氧化能力。故答案选b。 （2）a．变质会生成，滴加KSCN溶液变红，说明溶液中存在，可证明已变质，a正确； b．若溶液未变红，只能说明溶液中的浓度低于检出限，不能断定溶液一定未变质，b错误； c．先加氯水会将溶液中存在的氧化为，无法判断原溶液是否变质，c错误； 故答案选a。 （3）由分析可知X为、Y为（红褐色难溶物），在空气中易被氧气氧化为，化学方程式为。 （4）设该合金中镁的物质的量为x mol，铝的物质的量为y mol。根据质量关系有，根据题意可知生成H2的物质的量为，由关系式、可得，联立两式解得、，故该合金中铝的质量是。 （5）由第4小问解析可知，该合金中镁的物质的量为0.1 mol，铝的物质的量为0.2 mol，故二者物质的量之比是。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 金属材料 内容导航 暑期启航·目标明确：暑期提前规划学习任务，明确阶段目标与提升路径 新知先修·体系构建：提前预习核心知识内容，梳理知识脉络，搭建完整框架 重点突破·方法培优：聚焦重难点知识突破，提炼解题思路，培养高效方法 典例精研·即时提升：精选典型例题深度讲解，掌握解题规律，实现即时提升 分层精练·培优拓展：基础巩固与培优拓展结合，分层训练提升综合应用能力 1.掌握常见金属（铁、铝、铜等）的物理通性与特性，明确合金的定义、组成特点，熟记生铁、钢、铝合金、铜合金等常见金属合金的成分与日常用途，区分纯金属与合金的性能差异。 2.能够理解合金硬度更大、熔点更低、抗腐蚀性更强的核心原因，理清金属材料的性能与其组成、结构之间的关联，学会辨析生活中金属材料选用的依据，破除纯金属性能一定优于合金的认知误区。 3.可以结合金属的性质和合金的特点，解释生产生活中金属材料的应用场景，例如不锈钢防锈、武德合金做保险丝、硬铝用于航空器材等，具备根据实际需求简单选择合适金属材料的能力。 4.了解金属材料的发展历史、回收利用现状，认识金属资源的有限性，树立节约金属资源、绿色环保的化学理念，体会化学材料研发对工业生产、社会发展的重要推动作用。 重点01 铁合金 一、合金的定义及优点 1、合金的定义：合金是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、合金与纯金属的性能差异 (1)合金的硬度及机械性能一般优于各成分金属 (2)合金的熔点一般低于它的各成分金属 (3)合金具有各成分金属的化学性质，合金一定是混合物 二、铁合金：生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金 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 (3)钢根据化学成分，可分为两大类：碳素钢和合金钢 ①碳素钢根据含碳量不同可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢，其性能和用途如下 含碳量 性能及用途 低碳钢 低于0.3% 韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板，钢丝和钢管等 中碳钢 0.3%~0.6% 强度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等 高碳钢 高于0.6% 硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具等 ②合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能，如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等 名称 主要合金元素 主要特性 主要用途 不锈钢 铬、镍 大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等 超级钢 Mn、C、Al、V 强度很大，在应用时能够实现钢板的轻薄化 汽车、航空和航天等领域 锰钢 锰 韧性好，硬度大 钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲 硅钢 硅 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯 钨钢 钨 耐高温、硬度大 刀具 三、用途广泛的稀土元素 (1)稀土元素 ①镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素 ②我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全 (2)用途 ①稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为冶金工业的维生素 ②稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域 【方法技巧】 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。 重点02 镁及其重要化合物 一、镁的性质 1、物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性 2、镁的结构和存在：镁的原子结构示意图为，从原子结构来看，镁原子最外层有2个电子，在化学反应中钠原子很容易失去2个电子而形成最外层为8个电子稳定结构，因此金属镁的化学性质非常活泼，表现出很强的还原性它们都是活泼的金属，在自然界中全部以化合态的形式存在 (地壳和海水中) 3、化学性质 (1)与非金属反应 (O2、Cl2、N2等) ①与O2反应：2Mg＋O22MgO (发出耀眼的白光) ②与Cl2反应：Mg＋Cl2MgCl2 ③与N2反应：3Mg＋N2Mg3N2 ④与S反应：Mg＋SMgS (2)与H2O反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ (冷水慢，沸水快) (3)与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ (4)与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C (剧烈燃烧，生成白色粉末和黑色固体) (5)与盐溶液反应：Mg＋CuSO4===MgSO4＋Cu Mg＋Cu2+Mg2+＋Cu 4、镁的用途 镁合金：用于制造火箭、导弹和飞机的部件 镁：制造信号弹和焰火；冶金工业上用作还原剂和脱氧剂 二、镁的重要化合物 1、氧化镁 (1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点较高，是优良的耐火材料 (2)化学性质：属于碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性 ①与水能缓慢反应：MgO＋H2O===Mg(OH)2 ②能与酸反应：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O (3)工业制备(煅烧碳酸镁)：MgCO3MgO＋CO2↑ (4)主要用途：氧化镁熔沸点高，可制造耐火、耐高温器材 2、氢氧化镁 (1)物理性质：白色固体，难溶于水的中强碱，能使酚酞试液变为浅红色 (2)化学性质 ①能与酸反应：Mg(OH)2＋2H+===Mg2+＋2H2O ②热稳定性差：Mg(OH)2MgO＋H2O ③溶解度小于碳酸镁：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑ 三、从海水中提取镁的流程 1、工艺流程 2、基本步骤及主要反应 制熟石灰：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2 沉淀Mg2＋：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓酸化，制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 蒸发浓缩、冷却结晶：析出MgCl2·6H2O，脱水，制备无水MgCl2 在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁，电解熔融的MgCl2，制备镁MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 【方法技巧】 解题时要牢记镁是活泼金属，常温下能与氧气、氮气、二氧化碳反应，镁着火不能用 CO₂灭火，常用沙土扑灭。区分镁、氧化镁、氢氧化镁性质，镁与酸反应生成氢气，氧化镁、氢氧化镁均能与酸反应生成镁盐。注意氢氧化镁难溶于水，不与强碱反应。推断题中，遇白色沉淀加热易分解、能溶于酸常指向氢氧化镁。书写方程式时注意条件，镁在 CO₂中燃烧生成氧化镁和碳。做题需看清反应环境，避开镁与二氧化碳反应、灭火方式等易错点，结合性质快速判断产物。 重点03 铝和铝合金 1.铝的物理性质 颜色 状态 硬度 导电、导热性 延展性 密度 熔点 沸点 银白色，有金属光泽 固体 较小 良好 良好 2.7g/cm3 660 ℃ 2467℃ 2.铝和氧化铝的化学性质 （1）铝和氧气的反应 铝是地壳中含量最多的金属元素。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。反应的化学方程式为 4Al+3O2===2Al2O3 人们日常用的铝制品通常都是由铝合金制造的，其表面总是覆盖着致密的氧化铝薄膜，这层膜起着保护内部金属的作用。 （2）铝、氧化铝和盐酸的反应 实验操作 实验现象 铝片逐渐溶解，有无色气泡冒岀，将点燃的木条放在试管口，有爆鸣声 化学方程式 Al2O3 +6HCl===2AlCl3 +3H2O 2Al+6HCl===2AlCl3 +3H2↑ 离子方程式 Al2O3 +6H+===2A13+ +3H2O 2Al+6H+===2A13+ +3H2↑ 结论 铝表面的保护膜(氧化铝)和铝均能与盐酸发生反应 （3）铝、氧化铝和氢氧化钠溶液的反应 实验1 实验2 实验操作 实验现象 立即产生气泡，将点燃的木条放在试管口，有爆鸣声 开始没有气泡，一段时间后才产生气泡， 将点燃的木条放在试管口，有爆鸣声 化学方程式 2Al+2NaOH+6H2O=== 2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 四羟基合铝酸钠 Al2O3+2NaOH+3H2O=== 2Na[Al(OH)4] 2Al+2NaOH+6H2O=== 2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 离子方程式 2Al+2OH-+6H2O=== 2[Al(OH)4]-+3H2↑ 四羟基合铝酸根离子 Al2O3 +2OH-+3H2O=== 2[Al(OH)4]- 结论 铝、氧化铝都能和氢氧化钠溶液发生反应 3.氢氧化铝 与Al、Al2O3的性质类似，氢氧化铝也具有两性,是一种典型的两性氢氧化物，氢氧化铝既能与强酸反应又能与强碱反应。 ①与酸反应：Al(OH)3+3H+=== Al3++3H2O ②与强碱(如NaOH)反应：Al(OH)3+OH-=== [Al(OH)4]- 4.铝合金(硬铝) 成分元素 主要特性 主要用途 Al、Cu、Mg、Mn、Si等 密度小,强度高,具有较强的抗腐蚀能力 制造飞机和宇宙飞船等 【方法技巧】 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]。 考向01 合金的性质和用途 【典例01】（25-26高一上·广西桂林·期末）下列在厨房中对铝制品的处理或使用方式中，正确的是 A．用铝制餐具长时间盛放碱性食物 B．用钢丝球大力刮擦铝锅内的焦垢 C．用完后及时清洗铝锅并保持干燥 D．新买的铝锅用浓醋水煮洗以去除出厂残留 【即时提升1-1】（25-26高一上·云南昆明·期末）化学与人类生活、生产和可持续发展密切相关，下列说法错误的是 A．云南省出土的战国牛虎铜案，表面有一层“铜绿”，从物质分类的角度属于盐 B．节日燃放的五彩缤纷的烟花，呈现锂、钠、钾、锶、钡等金属元素的焰色 C．钠、钾熔点低导热性好，故钠钾合金可作核反应堆的传热介质 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 【即时提升1-2】（25-26高一上·湖南邵阳·阶段检测）物质的性质决定用途，下列性质与用途均正确且具有对应关系的是 选项 用途 性质 A 用镁合金做汽车部件 镁的化学性质活泼 B 不锈钢可用作医疗器材 不锈钢的抗腐蚀能力强 C 苏打可用于治疗胃酸过多 碳酸钠溶液呈碱性 D 可用于制作熔化NaOH固体的坩埚 熔点很高 A．A B．B C．C D．D 考向02 铝及其化合物的性质和应用 【典例02】（25-26高一上·安徽合肥·期末）下列物质的转化在给定条件下不能实现的是 A． B． C． D． 【即时提升2-1】（25-26高一上·山西阳泉·期末）化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法正确的是 A．稀土金属可用于生产合金，被称为“冶金工业的维生素” B．实验室将少量钠保存在煤油中，因为钠的熔点很低 C．生铁和钢是两种铁碳合金，生铁的含碳量比钢的含碳量低 D．铝制品耐腐蚀，因此铝制餐具可以用来长时间存放酸性或碱性食物 【即时提升2-2】（25-26高一上·江苏南京·阶段检测）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．Al2O3、Fe2O3均为碱性氧化物 B．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸 C．反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁 D．反应②的化学方程式为Na[Al(OH)4] + CO2=Al(OH)3↓ + NaHCO3 考向03 新型合金及稀土金属的应用 【典例03】（24-25高一上·浙江宁波·期末）旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜（铜镍合金）。下列说法不正确的是 A．熔点比纯铜的高 B．硬度比纯铜的大 C．改变镍的百分比会改变白铜的性能 D．通过外观颜色很难区分白铜和白银 【即时提升3-1】（25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测）化学与生活、社会、科技等密切相关。下列说法错误的是 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材料 B．硬铝是一种含、、、、等元素的合金，它密度小、强度高，但抗腐蚀能力弱 C．由于氯气对自来水消毒时生成的有机氯化物可能对人体有害，我国已开始使用新的自来水消毒剂，如、臭氧等 D．节日燃放的五彩缤纷的烟花，所呈现的就是锂、钠、钾、锶、钡等金属元素的焰色 【即时提升3-2】（24-25高一上·河北张家口·阶段检测）下列关于合金的说法中错误的是 A．不锈钢是常见的一种合金，该合金中含有和元素 B．北科大研发的“超级钢”(含)是一种新型合金 C．一般来说，合金的熔点比它的成分金属的高 D．合金中加入其他元素原子后，层与层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大 考向04 物质的量应用于化学方程式的计算 【典例04】（25-26高一上·浙江杭州·期中）检验干香菇中添加剂亚硫酸盐的残留物(以计，最大允许值为)的方法如下：取40.00g干香菇样品，通过一系列步骤使其中的亚硫酸盐完全转化为，产生的恰好与15.00的碘()溶液完全反应()。 (1)的摩尔质量为___________。 (2)该碘溶液中含的物质的量为___________。 (3)该样品中亚硫酸盐含量为___________(以计)；该干香菇___________(填“能”或“不能”)安全使用。 【即时提升4-1】（25-26高一上·浙江杭州·期中）食品包装中的铁系脱氧剂由还原铁粉、氯化钠，碳粉等组成，利用铁的吸氧腐蚀除去氧气，主要反应有；。已知某脱氧剂中含有4.48g铁粉，请计算： (1)还原铁粉的物质的量是：_________； (2)若还原铁粉完全转化为时，转移电子的个数为：_________。 (3)常温下，时，为，空气中氧气的体积分数约为21%，则该脱氧剂理论上最多能处理_________包装盒中的空气。 【即时提升4-2】（25-26高一上·浙江·阶段检测）厨房有一袋久置小苏打，取19 g样品进行加热至质量不再变化时产生，将加热后的固体溶于水，向所得溶液中逐滴加入100 mL稀盐酸时产生(气体体积均在标准状况下测定)。 (1)该小苏打样品的成分及物质的量之比为___________。 (2)盐酸的浓度___________。 基础巩固 1．（25-26高一上·湖南益阳·开学考试）幸福需要辛勤的劳动来创造。小明在家帮忙做家务，请运用化学知识分析下列做法不正确的是 A．切过咸菜的菜刀，洗净擦干后保存 B．将垃圾分类投放 C．使用炉具清洁剂时不采取任何安全防护措施 D．不能用钢刷或钢丝球擦洗铝制炊具 2．（25-26高一上·甘肃定西·开学考试）高铁站建设需要用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法正确的是 A．钢是纯净的铁 B．铜锌合金的硬度比纯铜更小 C．铁质器皿可以用来盛放酸性腌制品 D．铁制品表面镀铬既美观耐磨又防锈 3．（25-26高一上·安徽合肥·期末）化学实验经常出现丰富多彩的奇妙现象。下列说法错误的是 A．常温下向酸性溶液中滴加溶液，溶液紫色褪去 B．将坩埚中的钠加热，可以看到钠先熔化，然后与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成淡黄色固体 C．向溶液中滴入溶液，先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，一段时间后变成红褐色 D．向紫色石蕊溶液中通入，溶液变红 4．（25-26高一上·广东·期末）下列各组物质的转化关系，不能均由一步反应实现的是 A． B． C． D． 5．（25-26高一上·安徽淮北·期末）下列各组物质中，不能按，（“→”表示反应一步完成）关系转化的是 选项 A B C Fe FeCl3 D C H2CO3 A．A B．B C．C D．D 6．（25-26高一上·河北石家庄·期末）下列各组离子在指定条件下能大量共存的是 A．无色透明的溶液中： B．与铝反应产生H2的溶液中： C．强碱性溶液中： D．含有大量MnO的溶液中： 7．（25-26高一上·浙江杭州·期末）浙江山环水绕，文化如江水般绵延不绝。这里既有良渚玉器的礼制光芒，亦有宋韵文化的风雅气质。青砖黛瓦的古建筑群与金石铸造的工艺传统，共同构成了浙江跨越千年的文化格局，是我国东南文化的璀璨明珠。下列说法正确的是 A．良渚古城遗址的玉琮王属于金属材料 B．战国越王者旨於睗剑的主要成分是铜锡合金，其熔点高于纯铜 C．湖州铁佛寺的铁观音像所含的铁元素为过渡元素 D．西塘古镇民居的青砖的主要成分是 8．（25-26高一上·天津河东·期末）化学与日常生活紧密相关。下列物质的分类与应用中，不正确的是 物质 类别 应用 A FeO 碱性氧化物 作红色颜料 B 两性氢氧化物 抗酸药 C 氧化物 作潜水艇供氧剂 D NaClO 盐 作杀菌消毒剂 A．A B．B C．C D．D 9．（25-26高一上·陕西西安·期末）下列选项所示的物质间转化能一步实现的是 A． B． C． D． 10．（25-26高一上·安徽合肥·期末）物质分类是研究物质结构和性质的前提。下列物质分类均正确的是 选项 酸 酸性氧化物 纯净物 混合物 A 胶体 B 水银 浓 C 冰水混合物 干燥洁净的空气 D HCl 液氧 干冰 A．A B．B C．C D．D 11．（25-26高一上·内蒙古赤峰·期末）下列过程中发生的化学反应，相应的离子方程式不正确的是 A．用FeCl3溶液蚀刻覆铜板：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ B．氯气溶于水：Cl2+H2OH++Cl-+HClO C．AlCl3溶液与过量氨水反应：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH D．将少量澄清石灰水滴入NaHCO3溶液中：HCO+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O 12．（25-26高一上·天津·期末）下列离子方程式书写正确的是 A．向溶液中滴加溶液： B．氯化铝溶液中通入过量的氨气： C．将氯气通入足量的水中： D．溶液与酸性高锰酸钾溶液反应： 13．（25-26高一上·广东清远·期末）宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一，下列总反应的离子方程式书写正确的是 A．向过量NaOH溶液中滴入Al2(SO4)3溶液： B．向NaHSO4溶液中加入少量Ba(OH)2溶液： C．向NaCl溶液中滴加足量溴水： D．向MgCl2溶液中加入绿豆大小的钠： 14．（25-26高一上·陕西宝鸡·期末）印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成。刻制印刷线路时，要用过量的氯化铁溶液作为腐蚀液，使铜转化为氯化铜，所得废液经处理后可循环利用。请完成下列空白。 (1)在FeCl3溶液腐蚀铜的反应中Cu作_______剂，Fe3+转化成_______，得到废液A。 (2)从保护环境和节约资源的角度考虑，废液A不应作为废液排放。某化学兴趣小组的同学向废液A中加入足量的铁粉，充分反应后，过滤，回收了铜，得到废液B。此过程中有关反应的离子方程式为_______、_______。 该小组的同学为了重新得到腐蚀液，又向废液B中通入氯气，该气体参与反应的离子方程式是_______。 (3)若利用500 mL 2 mol/L的FeCl3溶液刻制印刷线路，并循环使用废液，当初次使用的FeCl3溶液恰好完全反应，可回收铜的质量为_______g。 15．（25-26高一上·安徽芜湖·期末）金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题： (1)物质存贮：实验室少量的Na应保存在________中。 (2)废渣处理：中学实验室中应该将实验未用完的Na________。 (3)由于混合物（能形成均一相）的熔点一般低于纯物质。工业上采用电解熔融NaCl（熔点为800.8℃）制备金属Na，反应是：，加入CaCl2的目的是________（填序号）。 a.增强导电能力，加快电解反应的速率     b.作还原剂，将NaCl还原为Na c.作氧化剂，将NaCl氧化为Cl2     d.作助熔剂，降低生产过程的能耗 (4)钠能与液氨反应，生成氨基钠（NaNH2）和一种气体单质。将钠投入液氨中，会快速得到深蓝色溶液（生成蓝色的溶剂合电子，如图所示），后慢慢产生气泡。 ①生成的气体为________（填分子式）； ②是一种高中化学中非酸根盐的典型代表，属于________（选填：“离子化合物”、“共价化合物”），并写出NaNH2的电子式________； ③当0.1 mol钠投入液氨生成0.01 mol气体时，Na共失去的电子________0.02 mol（填“>”、“<”或“=”）； (5)在潜艇和消防员的呼吸面具中常使用Na2O2作为供氧剂，某潜艇上有50人，如果每人每分钟消耗的氧气在标准状况下的体积是0.80 L（标准状况下O2的密度为1.429 g/L），假设所需要的氧气全部由Na2O2来提供，则该潜水艇一天所需要的Na2O2质量是________kg（结果保留到小数点后一位）。 培优拓展 16．（25-26高一上·天津西青·期末）下列说法错误的是 A．储氢合金是一类通过物理方法吸附型合金材料 B．火灾现场存放有大量活泼金属时，可以用干燥的沙土来灭火 C．炽热的钢水注入模具前，模具必须干燥，否则可能发生爆炸性迸溅 D．铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物 17．（25-26高一上·湖北·期末）下列离子方程式书写正确的是 A．Na与溶液反应： B．铁与稀硫酸反应： C．碳酸钙与盐酸反应： D．氧化铝与氢氧化钠溶液混合： 18．（25-26高一上·安徽六安·期末）物质分类是研究物质结构和性质的前提。下列物质分类均正确的是 选项 酸 酸性氧化物 纯净物 混合物 A 胶体 B 水银 浓 C 冰水混合物 干燥洁净的空气 D HCl 液氧 干冰 A．A B．B C．C D．D 19．（25-26高一上·广东深圳·期末）常见物质的转化是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不能通过一步反应完成的是 A．Na→Na2O2→Na2CO3→NaCl B．Cl2→NaClO→HClO→HCl C．Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3 D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlF3 20．（25-26高一上·安徽合肥·期末）室温下，下列各组离子或分子在指定溶液中可能大量共存的是 A．滴加酚酞变红色的溶液： B．无色澄清透明的溶液： C．和的混合溶液： D．加入铁粉能产生氢气的溶液： 21．（25-26高一上·新疆·期末）类比推理是重要的学科思想，下列“类比”合理的是 A．属于酸性氧化物，CO也属于酸性氧化物 B．Na与在加热条件下会生成，则Li与在加热下也会生成 C．不能通过化合反应制取，则也不能通过化合反应制取 D．与溶液反应会生成，则与NaOH溶液反应也会生成 22．（25-26高一上·新疆·期末）化学与生活、社会发展息息相关。下列说法错误的是 A．“玉不琢不成器”“百炼方能成钢”前者发生物理变化，后者发生化学变化 B．储氢合金是一类能大量吸收，并与结合成金属氢化物的材料 C．“曾青(硫酸铜)涂铁，铁赤色如铜”过程中发生了置换反应 D．“食物腐败、胶体净水、金属的冶炼”都涉及氧化还原反应 23．（25-26高一上·天津·期末）常温下，下列离子在指定溶液中一定能大量共存的 A．酸性溶液中： B．澄清透明溶液中： C．使紫色石蕊变红的溶液中： D．加入金属铝能放出氢气的溶液中： 24．（25-26高一上·安徽·期末）实验室有以下几种物质：①金属铝，②纯碱，③盐酸，④硫酸，⑤熔融的硫酸氢钠，⑥氢氧化钡，⑦乙醇，⑧过氧化钠，⑨二氧化碳，⑩漂白粉，回答下列问题： (1)上述物质能导电的有___________(填序号，下同)，属于电解质的有___________，属于非电解质的有___________。 (2)请写出熔融的硫酸氢钠的电离方程式：___________。 (3)请写出工业制取漂白粉的离子方程式：___________。 (4)请写出金属铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：___________，该反应中氧化剂是___________。 (5)请写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式，并用双线桥标出电子转移方向和数目：___________，该方程式中还原剂与还原产物的物质的量之比为___________。 (6)向溶液中逐滴加入等浓度的溶液至溶液总体积为3L(溶液体积等于混合溶液体积之和)，先后发生两个反应，请写出这两个反应的离子方程式，___________，___________，并画出混合溶液导电性(电导率I)变化的示意图(溶液导电性用正电荷浓度或负电荷浓度表示，电荷浓度越大，导电性越强。比如的电荷浓度为，电导率I为2a)________。 25．（25-26高一上·天津蓟州·期末）金属及其化合物是本学期重点学习内容，定性定量地分析金属及其化合物的转化至关重要。 Ⅰ．含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系如图所示，按要求回答下列问题。 (1)随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是：___________。 a．无水硫酸铜    b．硫酸亚铁    c．食盐    d．生石灰 (2)实验室中为检验溶液是否变质，取少量样品进行下列实验，其中根据实验得出的结论正确的是___________。 a．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明溶液一定变质 b．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明溶液一定未变质 c．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明溶液一定全部变质 (3)图中难溶物Y的颜色为___________。写出图中X转化为Y的化学方程式：___________。 Ⅱ．把镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到（标准状况）。 (4)该合金中铝的质量是___________（精确到0.1）。 (5)该合金中镁和铝的物质的量之比是___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $