3.2 金属材料（同步练）-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

**基本信息** 聚焦金属材料核心知识，通过基础概念辨析、性质应用及综合计算分层设计，构建从单一知识点到跨模块应用的巩固路径，培养化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|铁/铝合金组成、性质等单一概念|单选题为主，如铁合金组成判断，强化化学观念中物质结构决定性质| |进阶层|合金性质对比、简单应用|结合生活情境，如不锈钢餐具使用，体现科学思维的证据推理| |综合层|制备流程、物质的量计算|非选择题与图表题，如铝土矿冶炼流程，落实科学探究与实践能力|

3.2 金属材料（同步练）原卷版 姓名：___________班级：___________ 一、铁合金 （一）单选题 1．工农业生产中用途最广、用量最多的金属是 A．铜 B．铁 C．金 D．铝 2．铁是人类较早使用的金属之一，据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是 A．它们的组成元素是相同的 B．耐腐蚀的性能不同 C．都属于钢，物理性质相同 D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同 3．铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是 A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热 C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．生铁是铁合金，只含金属元素 4．“嫦娥五号”中使用了大量合金。下列有关金属或合金的说法中不正确的是 A．生铁属于合金 B．一般合金的熔点比各成分金属的低 C．合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同 D．改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金 5．我国很早就已将不同碳含量的铁合金进行了区分，如《天工开物》中“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”下列叙述正确的是 A．生铁的含碳量比熟铁低 B．生铁变为熟铁是物理变化 C．钢的含碳量越高，硬度越小 D．合金钢与碳素钢的组织结构不同 6．下列关于钢和生铁的说法不正确的是 A．都是碳铁合金 B．都不易腐蚀 C．都比纯铁硬度大 D．都比纯铁用途更广泛 7．生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是 A．纯铁 B．生铁 C．碳 D．无法确定 8．下列适合制作不锈钢用具的铁合金是（    ） A．低碳钢 B．中碳钢 C．高碳钢 D．合金钢 9．下列物质的性质与实际应用的对应关系不正确的是 选项 物质的性质 实际应用 A 不锈钢不容易生锈 可用作医疗器械、厨房用具 B 氯气与铁常温下不反应 可用钢瓶储运氯气 C 过氧化钠与水、二氧化碳能反应产生O2 可用作航空航天供氧剂 D 铝具有耐蚀性 用铝制容器长期盛放酸性或碱性食物 A．A B．B C．C D．D 10．2022年北京冬奥会上，我国短道速滑队所用冰刀材料是特殊的钢材料。下列说法中正确的是 A．该合金熔点比纯铁熔点高 B．该合金硬度比纯铁高 C．该合金碳含量比生铁高 D．该合金属于共价晶体 2、 非选择题 11．铁合金的硬度比各成分硬度___________。(填“大”，“小”或“不变”) 12．我国古代就有炼铁的工艺，冶炼铁的方法是______。 A．物理富集法 B．热分解法 C．热还原法 D．电解法 13．轮船的建造用到了大量的铁合金，下列关于铁合金的说法正确的是______。(不定项) A．生铁是铁碳合金 B．生铁比纯铁更耐腐蚀 C．铁碳合金比纯铁应用更广泛 D．人类最早大规模使用的合金为生铁 14．钢铁容易生锈，在使用过程中需要注意防护。在铁的表面涂上一层油漆，可以较长时间保护铁不被腐蚀，这属于______。 A．物理方法　　　B．化学方法 15．将炽热的铁块放入水中，铁块表面会生成一层致密的膜，保护内部的铁。该反应的化学方程式为______。 二、铝和铝合金 （一）单选题 1．地壳中含量最多的金属元素是 A．硅 B．氢 C．氧 D．铝 2．下列物质中，既溶于氢氧化钠溶液，又溶于盐酸的物质是 A．铝 B．镁 C．铜 D．铁 3．下列说法正确的是 A．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 B．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域 C．不锈钢中不含碳元素，它的合金元素主要是铬和镍 D．合金一般由多种元素组成，属于化合物 4．合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是    A．图甲滑雪杖杆(铝、镁等) B．图乙地铁阻燃橡胶地板 C．图丙航母甲板(钢) D．图丁潜水器外壳(钛、铝等) 5．2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行，其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀采用合金材料——不锈钢制成。 下列关于合金的叙述，错误的是 A．通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大 B．不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素，因此不含非金属元素 C．储氢合金属于新型合金，可用于以氢气为燃料的汽车 D．硬铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳 6．下列关于金属铝的描述中，不正确的是 A．有银白色金属光泽 B．具有较强的还原性 C．硬度高于硬铝 D．常温下能与空气中的氧气反应 7．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 8．近日狡猾的新冠病毒再次砸向我国部分省市，随着气温下降新冠病毒的活性会有所增加，大家一定要少聚集、勤洗手、戴口罩！防疫不松懈！为增强口罩的密封性，均放了鼻梁条，有的鼻梁条是铝合金的，关于铝合金的说法正确的是 A．铝合金属于纯净物 B．鼻梁条使用铝合金，利用其密度大、抗腐蚀性好的优点 C．铝合金属于金属材料 D．铝合金的熔点比金属铝高 9．下列物质间的转化，不能通过一步反应实现的是 A． B． C． D． 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．向两支试管中分别加入少量溶液和盐酸，然后放入未打磨的铝片。开始时两支试管均没有明显现象，一段时间后均产生气泡。下列说法正确的是 A．实验说明是两性氧化物 B．一开始无明显现象是因为铝在和溶液中发生了钝化 C．铝片在NaOH中产生气泡说明发生了反应： D．若两支试管中与反应的时，失电子的物质的量相等 12．下列物质的转化在给定条件下能实现的是 A． B． C． D． 13．将两份铝分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下的体积之比为1:1，则两份铝的质量之比是 A．2:3 B．1:6 C．1:1 D．3:2 14．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 15．下列表格中的物质不能一步实现如图所示转化关系的是 X Y Z A Al(OH)3 Al2O3 Na[Al(OH)4] B NaOH Na2CO3 CO2 C Cu CuO CuSO4 D Cl2 NaClO NaCl A．A B．B C．C D．D 16．实验室用铝合金(含Al、Cu)制备。下列相关原理、装置及操作正确的是 A．用图甲装置溶解铝合金 B．用图乙装置过滤溶解后混合物 C．用图丙制备 D．用图丁装置灼烧制 17．通过如图装置(部分夹持装置省略)验证铁粉在高温下和水蒸气反应的产物。准确称量两者充分反应后的干燥固体2.32 g进行实验。下列有关说法正确的是 A．铝粉和溶液反应，作氧化剂 B．两个球形干燥管中碱石灰的作用相同 C．实验开始时，先点燃酒精灯，再滴加溶液 D．若“铁的氧化物”为，则理论上U形管增重0.72 g 18．工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可作为罐体材料的是 A．锌 B．铝 C．铜 D．铂 19．辽宁省是中国铝矿分布最多的省份之一，辽宁铝矿主要属于铝土矿，含有高比例的氧化铝，是中国铝产业的重要支撑。下述说法错误的是 A．氧化铝属于两性氧化物 B．镁铝合金硬度高于纯铝 C．氧化铝熔点高，可用作耐火材料 D．炼铝过程中，铝元素被氧化 20．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 21．中国科学家研制出“祖冲之三号”量子计算机，计算速度打破世界纪录。“祖冲之三号”使用了，下列化学反应组合起来能表明是两性氧化物(同时具有酸性氧化物和碱性氧化物的性质)的是 ① ② ③ ④ A．①② B．②③ C．②④ D．①③ 22．利用铝土矿(主要成分为，含、等杂质)冶炼铝的主要流程如图所示： 已知：SiO2在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列说法正确的是 A．铝是一种用途广泛的金属，可以利用铝热反应制备镁 B．溶液A中通入过量的CO2，发生反应： C．向Al中加入Cu、Mg等元素，可以得到性能优良的铝合金 D．“熔融电解”时加入的冰晶石，其作用是降低氧化铝的沸点 23．工业上用铝土矿(主要成分为，含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下： 下列说法正确的是 A．过滤操作所用玻璃仪器只需漏斗、烧杯 B．反应①发生反应的离子方程式为 C．反应②试剂Y为HCl D．“电解”时加入冰晶石，用作催化剂 24．下列关于金属冶炼的说法错误的是 A．HgO受热分解，工业上可用热分解法制汞 B．工业上常用电解饱和食盐水制金属钠 C．铁的冶炼可以通过一氧化碳还原氧化铁来完成 D．铝热反应可用于冶炼不如铝活泼的其它金属 25．下列物质的性质与用途均正确且具有对应关系的是 A．可以与酸反应，可以用作红色颜料 B．具有氧化性，其溶液可以腐蚀覆铜板 C．Fe粉可以被磁铁吸引，可以用作抗氧化剂 D．热稳定性好，可以用于灭火 26．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 27．物质类别和元素价态是认识元素及其化合物性质的重要视角。铝元素的价类二维图如图，下列说法正确的是 A．加入氧化剂可以实现b→a的转化 B．c只能通过与酸反应得到d C．a→b→c→d的每一步转化均可一步实现 D．等质量的a分别与足量盐酸、NaOH溶液反应，产生氢气的物质的量相同 28．下列各组反应中最终肯定得到白色沉淀的是 A．溶液中加入过量 B．溶液中加入过量氨水 C．溶液中加入过量氨水 D．溶液中加入过量 29．下列转化不可能通过一步反应直接完成的是 A． B． C． D． 30．下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写不正确的是 A．铝与NaOH溶液反应：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ B．与NaOH溶液反应： C．与盐酸反应： D．与过量氨水反应： 31．向含和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 溶液至过量，加入溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是 A．图中C点铝元素存在形式是 B．向D点溶液中通入CO2气体，立即产生白色沉淀 C．原混合溶液中 D．OA段反应的离子方程式为 32．、、、都能与NaOH溶液反应。下列表示对应化学反应的离子方程式错误的是 A．Al溶于NaOH溶液： B．溶于NaOH溶液： C．溶于NaOH溶液： D．向溶液中滴加溶液： 33．某兴趣小组利用废旧金属材料(主要含Fe、Cu、Al及这几种金属的氧化物)制备绿矾并回收部分金属的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A．将废旧金属材料粉碎可以加快碱浸速率 B．滤液Ⅰ中主要含有的阳离子为 C．加入过量a发生反应的离子方程式只有 D．系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 34．下列物质的主要成分不属于无机非金属材料的是 A．不锈钢钥匙扣 B．金刚砂磨片 C．陶瓷笔架 D．硅太阳能电池 A．A B．B C．C D．D 二、非选择题 35．2023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)大飞机C919大量使用了铝锂合金。这是利用了铝锂合金的下列性质_________(不定项)。 A．高强度 B．低密度 C．导热性 D．熔点低 (2)以下关于金属和合金的说法正确的是_________。 A．合金一定由两种或两种以上的金属组成 B．金属在地壳中的含量越高，开发利用的年代越早 C．一般情况下，铝合金的熔点比金属铝高 D．铝是地壳中含量最高的金属元素 (3)下列金属的工业冶炼方法中，正确的是_________(不定项)。 A． B． C． D． (4)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_________。 36．某研究性学习小组为探究铝与氧气能否反应，做了如下实验： (1)甲同学用坩埚钳夹持一小块铝箔(厚约0.1 mm)，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光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着，其原因是___________。 (2)乙同学取另一块铝箔，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，观察到的现象与(1)中相同，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的现象，他的实验方案是___________。 37．铝与氧化铝(铝是地壳中含量最多的金属元素) (1)Al与O2反应：常温下能与空气中的O2发生反应，表面形成一层_____。其反应方程式为：_______。 (2)Al、Al2O3与酸反应 将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，后来又放出气体，有关反应的化学方程式为：______。 (3)Al、Al2O3与强碱的反应 现象 ______ 化学方程式 ______ 现象 ______ 化学方程式 _____ (4)两性氧化物：既能与酸反应生成_____，又能与碱反应生成____的氧化物叫做两性氧化物，如Al2O3。 38．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的部分工艺流程如图： (1)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]中所含的金属元素有K和___。 (2)过程Ⅰ中，铝与稀硫酸反应的离子方程式为___。 (3)过程Ⅱ中，滤渣2的主要成分是Fe(OH)3，加入H2O2的作用是__。 (4)过程Ⅲ中加入NaHCO3，目的是将Al3+转化为Al(OH)3，补全该反应的离子方程式：__。 Al3++HCO=Al(OH)3↓+CO2↑ 三、新型合金 （一）单选题 1．下列不属于新型合金的是 A．储氢合金 B．钛合金 C．铁合金 D．形状记忆合金 2．下列关于合金的说法不正确的是 A．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) B．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 C．镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物，可作储氢材料 D．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 3．下列说法不正确的是 A．钢是用量最大、用途最广的合金，青铜是我国使用最早的合金 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．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，其中钢的含碳量更高 D．钛合金，形状记忆合金，耐热合金以及储氢合金都属于新型合金 4．化学与科技、社会、生产有着重要联系，下列说法不正确的是 A．生铁和钢是两种铁碳合金，生铁的抗压性能和机械性能更好，适合锻轧和铸造 B．我国研制的某种超级钢具有优异的强度和延展性，应用时能够实现钢板的轻薄化 C．我国是稀土资源大国，镧是一种稀土元素，镧镍合金是具有实用价值的储氢合金 D．硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，其硬度高，密度小，熔点比纯铝低 5．化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是 A．能与酸反应，可用作抗酸药 B．La-Ni合金可吸收氢气，可用作储氢材料 C．溶液具有还原性，可用作刻蚀电路板上的铜 D．硬铝密度小、强度高，抗腐蚀能力强，可用作飞机材料 6．新型镁合金被大量应用于制成笔记本电脑外壳、竞赛自行车框架等，这说明镁合金具有的优异性能是 ①熔点低　②硬度大　③延展性好　④导电性强　⑤密度小　⑥耐腐蚀 A．①②③ B．②③④ C．①③⑥ D．②⑤⑥ （二）非选择题 7．氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 ．水解再生并循环制氢的原理如图-1所示： (1)(价，价)，水解生成的化学方程式为___________。 (2)再生过程中发生化合价降低的元素有___________(填元素符号)。 (3)以晶体和Mg为原料也可直接实现的再生。在反应过程中检测到的生成，可能的原因是___________。 ．镁铝合金参与的一种制氢、贮氢与释氢的方法如图-2所示。 (4)熔炼制备镁铝合金时通入氩气的目的是___________。 (5)释氢释放的与贮氢吸收的的物质的量之比为___________。 (6)分析流程中的物质转化及再利用，在该流程基础上，还可进一步提高释氢总量的操作为___________(用离子方程式表示)。 (7)试结合图-3，从物质溶解性的差异角度，分析释氢环节，释氢效率随反应时间增大逐渐下降，在溶液中添加可以提高释氢效率的可能原因是___________。 四、物质的量在化学方程式计算中的应用 （一）单选题 1．100 mL某溶液中含有的阳离子有、、，阴离子为，向该溶液中缓慢加入铁粉，测得溶液中的浓度与加入铁粉的质量之间的关系如图所示。忽略反应前后溶液体积的变化和水的电离，下列说法正确的是 A．0a阶段无，发生的反应为 B．b点时溶液中无 C．若，则原溶液中 D．c点时， 2．将42 g含、、的混合物溶解在的盐酸溶液中，恰好完全反应，生成标准状况下3.36 L的气体，向反应后的溶液加入的溶液（过量），过滤、洗涤、干燥后称量，剩余固体质量为32.1 g，下列说法正确的是 A．配制的溶液，需称量固体98 g B．混合物中 C．混合物中元素的质量分数为42.9% D．若该混合物与足量反应，生成标准状况下2.24 L的气体 3．将一定量的Fe、、CuO的混合物放入体积为100mL、浓度为2.2mol/L的溶液中，充分反应后生成气体0.04mol(标准状况)，得到不溶固体0.02mol。过滤后，滤液中的金属离子只有(假设滤液体积仍为100mL)。向滤液中滴加2mol/LNaOH溶液，直至40mL时开始出现沉淀。则下列说法正确的是 A．1.28g固体成分为Fe和Cu B．未滴加NaOH溶液前滤液中的物质的量浓度为1.8mol/L C．原混合物中Fe与物质的量之比为 D．原混合物中CuO无法计算 4．将0.1 mol的镁铝合金溶于溶液中，固体完全溶解，然后再滴加溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当，则下列说法中正确的是 A． B．时溶液中大量存在、、 C．固体混合物中镁铝物质的量之比为 D．，，消耗氢氧化钠溶液体积比为 （二）非选择题 5．铝和铁的单质及其化合物有如图所示转化关系。请回答下列问题： (1)上述标有序号的7个反应中，属于氧化还原反应的有________（填序号）。 (2)X为________（写试剂名称），反应⑥的化学方程式为______________。 (3)与溶液反应的离子方程式为______________。 (4)若Z为溶液，可以制备得到，则溶液________（填“能”或“不能”）过量，原因是_____________。 (5)反应④属于四大基本反应类型中的________，每生成，则消耗的质量为________。 100．铝元素是地壳中含量最多的金属元素，常以化合态的形式存在于铝土矿中。工业上从铝土矿(主要成分为Al2O3，还有部分SiO2、Fe2O3等杂质)中提取金属铝的工艺如图所示。 (1)铝土矿酸溶时，为了加快反应速率可采取的措施有______________(写两点)。 (2)操作1、2所需玻璃仪器有______________________________。 (3)上述过程中滤渣A、滤渣B的成分分别为______________、______________(填化学式)。溶液A、溶液B中主要阳离子的符号分别为______________、______________。 (4)溶液B中通入过量CO2时生成沉淀所对应的离子方程式为_________________________________。 (5)写出电解法冶炼金属铝的化学方程式____________________________________________，若生成4.48 L(标准状况)的氧气，则该反应转移的电子数为______________。 (6)流程中，将实验过程中所得固体精确称量，课外小组发现所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，则该铝土矿中Al2O3的质量分数是______________(保留一位小数)。 102．某化学兴趣小组利用工厂的废铁屑(主要成分为Fe，此外还含有少量Cu、Al、和)制备磁性胶体粒子的流程如图： 回答下列问题： (1)操作Ⅰ名称为__________(填“分液”“蒸发”或“过滤”)；若试剂X为NaOH溶液，则溶液A的主要成分为__________(填化学式)。 (2)固体C是__________(填化学式)。 (3)溶液D中加入__________(填化学式)溶液，无明显实验现象，可证明溶液D中不含；下列哪一个离子方程式能说明溶液D中不含的原因的是__________(填序号)。 ①        ② (4)往溶液D中加入适量的目的是__________；若溶液D中含有3 mol ，则理论上应加入__________mol 可使溶液中铁元素恰好转化为胶体。 (5)证明胶体已经生成的方法为__________。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2 金属材料（同步练）解析版 姓名：___________班级：___________ 一、铁合金 （一）单选题 1．工农业生产中用途最广、用量最多的金属是 A．铜 B．铁 C．金 D．铝 【参考答案】B 【解析】铁是日常生活中用途最广、用量最大的金属元素，主要使用的是铁的合金，包括铁和钢，故B正确；故选：B。 2．铁是人类较早使用的金属之一，据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是 A．它们的组成元素是相同的 B．耐腐蚀的性能不同 C．都属于钢，物理性质相同 D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同 【参考答案】B 【解析】A．普通钢主要成分是Fe、C，不锈钢则是由普通钢与Cr、Ni、Mo等熔合而成，因此二者组成元素是不同的，A错误； B．不锈钢抗腐蚀能力比普通钢强，B正确； C．不锈钢和普通钢尽管都属于钢，但由于组成成分不同，物理及机械性能都存在较大的差异，C错误； D．不锈钢中含有Ni、Cr、Mo等元素，使不锈钢的化学性质有别于普通钢，D错误； 故合理选项是B。 3．铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是 A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热 C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．生铁是铁合金，只含金属元素 【参考答案】B 【解析】A．合金的熔点比其组成金属的熔点要低，故纯铁的熔点高于铁合金，故A错误； B．纯铁和铁合金中都含有金属，故都能导电、传热，故B正确； C．合金的强度和硬度一般比组成金属的纯金属更高，故纯铁的硬度和强度都低于铁合金，故C错误； D．生铁是铁碳合金，还含有碳元素，碳元素为非金属元素，故D错误； 故答案选B。 4．“嫦娥五号”中使用了大量合金。下列有关金属或合金的说法中不正确的是 A．生铁属于合金 B．一般合金的熔点比各成分金属的低 C．合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同 D．改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金 【参考答案】C 【解析】A．生铁由铁和碳等元素组成，属于合金，故A正确； B．形成合金后，结构发生了改变，一般合金的熔点比各成分金属的低，故B正确； C．合金的化学性质与其成分金属的化学性质相同，故C错误； D．改变原料的配比、生成合金的条件，组成合金的成分、结构不同，对合金的性质产生不同的影响，可以得到具有不同性能的合金，故D正确； 故答案选C。 5．我国很早就已将不同碳含量的铁合金进行了区分，如《天工开物》中“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生熟相和，炼成则钢。”下列叙述正确的是 A．生铁的含碳量比熟铁低 B．生铁变为熟铁是物理变化 C．钢的含碳量越高，硬度越小 D．合金钢与碳素钢的组织结构不同 【参考答案】D 【解析】A．出炉未炒则生，既炒则熟，此过程中含碳量降低，则生铁的含碳量比熟铁高，A错误； B．生铁变为熟铁过程中部分碳元素和氧气反应转化为二氧化碳，是化学变化，B错误； C．钢的含碳量越高，硬度越大、韧性越小，C错误； D．结构决定物质性质，合金钢与碳素钢的性能不同，组织结构不同，D正确； 故选D。 6．下列关于钢和生铁的说法不正确的是 A．都是碳铁合金 B．都不易腐蚀 C．都比纯铁硬度大 D．都比纯铁用途更广泛 【参考答案】B 【解析】A．钢和生铁都是铁与碳组成的合金，仅含碳量存在差异，A正确； B．普通钢和生铁含有碳等杂质，潮湿环境下易形成原电池发生电化学腐蚀，并非都不易腐蚀，B错误； C．合金的硬度一般高于其组成的纯金属，因此二者硬度都大于纯铁，C正确； D．钢和生铁作为铁合金，性能比纯铁更优异，适用场景更多，用途比纯铁更广泛，D正确； 故选B。 7．生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是 A．纯铁 B．生铁 C．碳 D．无法确定 【参考答案】B 【解析】多数合金的熔点比各成分金属的熔点低，生铁是铁碳合金，其熔点要低于纯铁和碳，故答案选B。 8．下列适合制作不锈钢用具的铁合金是（    ） A．低碳钢 B．中碳钢 C．高碳钢 D．合金钢 【参考答案】D 【分析】生铁的含碳量为2%-4.3%，低碳钢的含碳量＜0.3%，中碳钢的含碳量0.3%-0.6%，高碳钢的含碳量＞0.6%，合金钢是由铁和其他的金属或非金属经过加热熔合而制成的混合物，不锈钢是由铁、铬、镍制成的合金钢，据此分析解答。 【解析】不锈钢由于其抗腐蚀性好，在生产和生活中有许多用途，若含有碳元素，易形成电化学腐蚀，低碳钢、中碳钢、高碳钢都含有碳，属于不适宜于制作不锈钢用具的钢，不锈钢中含有的主要金属是镍和铬铁，是这三种元素为主制成的合金钢，D符合题意。 答案选D。 9．下列物质的性质与实际应用的对应关系不正确的是 选项 物质的性质 实际应用 A 不锈钢不容易生锈 可用作医疗器械、厨房用具 B 氯气与铁常温下不反应 可用钢瓶储运氯气 C 过氧化钠与水、二氧化碳能反应产生O2 可用作航空航天供氧剂 D 铝具有耐蚀性 用铝制容器长期盛放酸性或碱性食物 A．A B．B C．C D．D 【参考答案】D 【解析】A．不锈钢不易生锈，常用于医疗器械、厨房用具，A项正确； B．氯气与铁常温下不反应，氯气易液化，故液氯可储存在钢瓶中，B项正确； C．过氧化钠与水或CO2反应产生氧气，可用作供氧剂，C项正确； D．铝和氧化铝均能与酸、碱反应，不宜用铝制容器长期盛放酸性或碱性食物，D项错误； 答案选D。 10．2022年北京冬奥会上，我国短道速滑队所用冰刀材料是特殊的钢材料。下列说法中正确的是 A．该合金熔点比纯铁熔点高 B．该合金硬度比纯铁高 C．该合金碳含量比生铁高 D．该合金属于共价晶体 【参考答案】B 【解析】A．合金的熔点低于成分金属，A错误； B．合金的硬度比成分金属大，该合金硬度比纯铁高，适合用于制造冰刀，B正确； C．钢的含碳量低于生铁，C错误； D．合金属于金属晶体，D错误； 故答案选B。 2、 非选择题 11．铁合金的硬度比各成分硬度___________。(填“大”，“小”或“不变”) 12．我国古代就有炼铁的工艺，冶炼铁的方法是______。 A．物理富集法 B．热分解法 C．热还原法 D．电解法 13．轮船的建造用到了大量的铁合金，下列关于铁合金的说法正确的是______。(不定项) A．生铁是铁碳合金 B．生铁比纯铁更耐腐蚀 C．铁碳合金比纯铁应用更广泛 D．人类最早大规模使用的合金为生铁 14．钢铁容易生锈，在使用过程中需要注意防护。在铁的表面涂上一层油漆，可以较长时间保护铁不被腐蚀，这属于______。 A．物理方法　　　B．化学方法 15．将炽热的铁块放入水中，铁块表面会生成一层致密的膜，保护内部的铁。该反应的化学方程式为______。 【参考答案】11．大 12．C 13．AC 14．A 15． 【解析】11．一般合金的硬度大于任意组成成分的硬度，推断铁合金的硬度比各成分硬度大，故答案为：大。 12．铁属于中等活泼金属，在古代和现代工业冶炼中，通常采用热还原法（如用或在高温下还原铁矿石）来获取铁。故答案为C； 13．A．生铁是含碳量在的铁碳合金，A正确； B．生铁中含有碳等杂质，在潮湿环境中易形成原电池发生电化学腐蚀，因此比纯铁更易生锈，B错误； C．铁碳合金（如钢）具有硬度大、韧性好等优良的机械性能，比纯铁应用更广泛，C正确； D．人类最早大规模使用的合金是铜合金（青铜），而非生铁，D错误； 故答案为AC； 14．在铁表面涂油漆是通过覆盖保护层，将铁与空气中的氧气和水隔绝，从而防止生锈。该过程没有发生化学反应改变铁的性质，属于物理方法，故答案为A； 15．炽热的铁块放入水中，水迅速汽化为水蒸气，铁与水蒸气在高温条件下发生反应，生成四氧化三铁和氢气。化学方程式为：； 二、铝和铝合金 （一）单选题 1．地壳中含量最多的金属元素是 A．硅 B．氢 C．氧 D．铝 【参考答案】D 【解析】地壳中各元素及含量由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢等，所以含量最多的金属元素为铝元素； 故选D。 2．下列物质中，既溶于氢氧化钠溶液，又溶于盐酸的物质是 A．铝 B．镁 C．铜 D．铁 【参考答案】A 【解析】A．铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，铝既溶于氢氧化钠溶液，又溶于盐酸，故选A； B．镁能与盐酸反应生成氯化镁和氢气，镁不能与氢氧化钠溶液反应，不溶于氢氧化钠溶液，故不选B； C．铜在金属活动性顺序表中位于氢之后，不与盐酸反应，铜也不与氢氧化钠溶液反应，铜既不溶于氢氧化钠溶液，也不溶于盐酸，故不选C； D．铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁不与氢氧化钠溶液反应，不溶于氢氧化钠溶液，故不选D； 选A。 3．下列说法正确的是 A．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 B．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域 C．不锈钢中不含碳元素，它的合金元素主要是铬和镍 D．合金一般由多种元素组成，属于化合物 【参考答案】B 【解析】A．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝与氧气生成一层致密的氧化膜保护了内部金属，A错误； B．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域，B正确； C．不锈钢中含铁、碳元素，它的合金元素含有铬和镍，C错误； D．合金一般由多种物质熔合而成的，属于混合物，D错误； 故选B。 4．合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是    A．图甲滑雪杖杆(铝、镁等) B．图乙地铁阻燃橡胶地板 C．图丙航母甲板(钢) D．图丁潜水器外壳(钛、铝等) 【参考答案】B 【解析】A．图甲滑雪杖杆为铝、镁等合金，A不符合题意； B．图乙地铁阻燃橡胶地板为橡胶是有机合成材料，不是合金，B符合题意； C．图丙航母甲板(钢)，钢为铁碳合金，C不符合题意； D．图丁潜水器外壳为钛、铝等合金，D不符合题意； 故选B。 5．2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行，其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀采用合金材料——不锈钢制成。 下列关于合金的叙述，错误的是 A．通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大 B．不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素，因此不含非金属元素 C．储氢合金属于新型合金，可用于以氢气为燃料的汽车 D．硬铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳 【参考答案】B 【解析】A．合金的硬度大于纯金属的硬度，不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大，故A正确； B．钢是铁和碳的合金，不锈钢中含有金属元素，还含有非金属元素碳，故B错误； C．储氢合金与水反应释放的氢气具有可燃性，可作汽车的燃料，故C正确； D．合金的硬度大、抗腐蚀性强，则飞机外壳大部分材料是铝合金，铝合金材料具有强度大、质量轻、抗腐蚀能力强等优点，故D正确； 故选：B。 6．下列关于金属铝的描述中，不正确的是 A．有银白色金属光泽 B．具有较强的还原性 C．硬度高于硬铝 D．常温下能与空气中的氧气反应 【参考答案】C 【解析】A．金属铝也具有金属的通性，故金属铝有银白色金属光泽，A正确； B．金属铝最外层有3个电子，容易失去电子，故具有较强的还原性，B正确； C．硬铝是合金，一般合金的硬度都大于纯金属，故硬铝硬度高于铝，C错误； D．铝单质非常活泼，在常温下能与空气中的氧气反应生成氧化铝，D正确； 故本题选C。 7．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 【参考答案】C 【解析】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。 8．近日狡猾的新冠病毒再次砸向我国部分省市，随着气温下降新冠病毒的活性会有所增加，大家一定要少聚集、勤洗手、戴口罩！防疫不松懈！为增强口罩的密封性，均放了鼻梁条，有的鼻梁条是铝合金的，关于铝合金的说法正确的是 A．铝合金属于纯净物 B．鼻梁条使用铝合金，利用其密度大、抗腐蚀性好的优点 C．铝合金属于金属材料 D．铝合金的熔点比金属铝高 【参考答案】C 【解析】A．铝合金是一种合金，属于混合物，A错误； B．铝合金的密度较小，B错误； C．铝合金是一种合金，属于金属材料，C正确； D．合金的熔点一般比组成它的金属的熔点低，D错误； 故答案选C。 9．下列物质间的转化，不能通过一步反应实现的是 A． B． C． D． 【参考答案】A 【解析】A．因为不溶于水且与水不反应，氧化铜不能直接与水反应生成氢氧化铜，通常需通过与酸反应生成铜盐，铜盐再与碱反应制得，故A不能通过一步反应实现，A符合题意； B．铝（）在空气中与氧气反应可直接生成氧化铝（），如，B不符合题意； C．铁（）与稀盐酸反应可直接生成氯化亚铁（），C不符合题意； D．碳酸钠（）与氢氧化钙反应可直接生成氢氧化钠（），D不符合题意； 故答案选A。 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 【参考答案】B 【解析】A．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； B．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； C．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； D．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．向两支试管中分别加入少量溶液和盐酸，然后放入未打磨的铝片。开始时两支试管均没有明显现象，一段时间后均产生气泡。下列说法正确的是 A．实验说明是两性氧化物 B．一开始无明显现象是因为铝在和溶液中发生了钝化 C．铝片在NaOH中产生气泡说明发生了反应： D．若两支试管中与反应的时，失电子的物质的量相等 【参考答案】A 【解析】A．氧化铝既能与盐酸（酸）反应，又能与氢氧化钠溶液（碱）反应，符合两性氧化物的定义，A正确； B．一开始无明显现象是因为盐酸和氢氧化钠优先与表面的氧化铝发生反应，B错误； C．铝片在NaOH中产生气泡说明发生了反应：，不存在，C错误； D．1 mol 和1 mol 反应，转移3 mol电子，而1 mol 和3 mol HCl反应，转移3 mol电子，若两支试管中与反应的时，与反应所失去的电子数应为与HCl反应所失去的电子数的3倍，D错误； 故答案选A。 12．下列物质的转化在给定条件下能实现的是 A． B． C． D． 【参考答案】D 【解析】A．具有强氧化性，Fe在中点燃生成的是而非，第一步转化无法实现，A错误； B．Fe在中点燃生成的是而非，第一步转化无法实现，B错误； C．是两性氧化物，与反应生成而非，第二步转化无法实现，C错误； D．与发生中和反应生成，与发生复分解反应生成AgCl沉淀，两步转化均可实现，D正确； 故选D。 13．将两份铝分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下的体积之比为1:1，则两份铝的质量之比是 A．2:3 B．1:6 C．1:1 D．3:2 【参考答案】C 【解析】铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式如下：与盐酸反应：，与氢氧化钠溶液反应：，由方程式可知，等量的铝与足量的盐酸或氢氧化钠溶液反应，产生氢气的物质的量相等。因此，若放出氢气的体积比为 1:1，则两份铝的质量比也为1:1，故答案选C。 14．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 【参考答案】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； 【解析】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。 15．下列表格中的物质不能一步实现如图所示转化关系的是 X Y Z A Al(OH)3 Al2O3 Na[Al(OH)4] B NaOH Na2CO3 CO2 C Cu CuO CuSO4 D Cl2 NaClO NaCl A．A B．B C．C D．D 【参考答案】B 【解析】A．氢氧化铝受热分解生成氧化铝，氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，四羟基合铝酸钠溶液中通入二氧化碳即可生成氢氧化铝，故A正确； B．氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠和酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳不能转化为氢氧化钠，故B错误； C．铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜和铁反应生成铜，故C正确； D．氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，次氯酸钠和盐酸反应生成氯化钠，氯化钠电解生成氯气，故D正确； 答案选B。 16．实验室用铝合金(含Al、Cu)制备。下列相关原理、装置及操作正确的是 A．用图甲装置溶解铝合金 B．用图乙装置过滤溶解后混合物 C．用图丙制备 D．用图丁装置灼烧制 【参考答案】A 【解析】A．铝能与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铜和稀硫酸不反应，加热加快铝的溶解速率，所以用图甲装置溶解铝合金，故A正确；     B．过滤应该用玻璃棒引流，故B错误； C．硫酸铝和过量氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，应该用硫酸铝和过量氨水反应制备，故C错误；     D．灼烧制，应该在坩埚中进行，故D错误； 答案选A。 17．通过如图装置(部分夹持装置省略)验证铁粉在高温下和水蒸气反应的产物。准确称量两者充分反应后的干燥固体2.32 g进行实验。下列有关说法正确的是 A．铝粉和溶液反应，作氧化剂 B．两个球形干燥管中碱石灰的作用相同 C．实验开始时，先点燃酒精灯，再滴加溶液 D．若“铁的氧化物”为，则理论上U形管增重0.72 g 【参考答案】D 【分析】铝粉和NaOH溶液反应，化学方程式为；氢气经过碱石灰干燥后，与铁的氧化物反应生成铁和水；水被U形管中碱石灰吸收；最后干燥管中碱石灰用来吸收空气中水和二氧化碳，据此分析作答。 【解析】A．铝粉和NaOH溶液反应，化学方程式为，在该反应中，铝元素的化合价从0价升高到+3价，铝作还原剂；水中氢元素的化合价从+1价降低到0价，水作氧化剂；NaOH中各元素的化合价在反应前后均未发生变化，NaOH既不是氧化剂也不是还原剂，A项错误； B．第一个球形干燥管中碱石灰的作用是干燥H2，第二个球形干燥管中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入U形管，因此，两碱石灰的作用不同，B项错误； C．实验开始时，应先滴加NaOH溶液，待生成的H2排尽装置内空气后，再点燃酒精灯，C项错误； D．若“铁的氧化物”为Fe3O4，2.32 g Fe3O4物质的量为0.01 mol，0.01 mol Fe3O4与H2反应生成H2O的物质的量为0.04 mol，则理论上U形管增重0.72 g，D项正确； 答案选D。 18．工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可作为罐体材料的是 A．锌 B．铝 C．铜 D．铂 【参考答案】B 【解析】浓硝酸具有强的氧化性，常温下能够使铁、铝发生钝化生成致密的氧化膜，阻止反应继续进行，所以通常可以铁罐、铝罐运输储存浓硝酸；浓硝酸与铜、镁反应，不能用镁、铜运输存储浓硝酸；铂为贵重金属，不用于存储运输浓硝酸，故选：B。 19．辽宁省是中国铝矿分布最多的省份之一，辽宁铝矿主要属于铝土矿，含有高比例的氧化铝，是中国铝产业的重要支撑。下述说法错误的是 A．氧化铝属于两性氧化物 B．镁铝合金硬度高于纯铝 C．氧化铝熔点高，可用作耐火材料 D．炼铝过程中，铝元素被氧化 【参考答案】D 【解析】A．氧化铝既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，属于两性氧化物，A正确； B．合金的硬度通常高于其纯金属成分，镁铝合金的硬度高于纯铝，B正确； C．氧化铝熔点高，化学性质稳定，常用作耐火材料（如耐火砖、坩埚等），C正确； D．工业炼铝采用电解熔融氧化铝（加入冰晶石降低熔点），阴极反应为：，铝元素化合价降低被还原，而非被氧化，D错误； 故选D。 20．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 【参考答案】B 【解析】A．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； B．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； C．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； D．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。 21．中国科学家研制出“祖冲之三号”量子计算机，计算速度打破世界纪录。“祖冲之三号”使用了，下列化学反应组合起来能表明是两性氧化物(同时具有酸性氧化物和碱性氧化物的性质)的是 ① ② ③ ④ A．①② B．②③ C．②④ D．①③ 【参考答案】B 【解析】反应①是，未体现的酸碱性，不符合题意； 反应②中与硝酸反应生成盐和水，体现碱性氧化物性质； 反应③中与NaOH反应生成盐，体现酸性氧化物性质； 反应④发生的是氧化还原反应，与酸碱性无关，不符合题意； 反应②、反应③组合起来能表明是两性氧化物，故选B。 22．利用铝土矿(主要成分为，含、等杂质)冶炼铝的主要流程如图所示： 已知：SiO2在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列说法正确的是 A．铝是一种用途广泛的金属，可以利用铝热反应制备镁 B．溶液A中通入过量的CO2，发生反应： C．向Al中加入Cu、Mg等元素，可以得到性能优良的铝合金 D．“熔融电解”时加入的冰晶石，其作用是降低氧化铝的沸点 【参考答案】C 【解析】A．铝热反应用于冶炼金属活动性弱于铝的金属，镁的金属活动性强于铝，无法通过铝热反应制备，A错误； B．通入过量时，碳元素最终以形式存在，正确离子方程式为，B错误； C．向中加入、等元素可形成铝合金，其硬度、强度等性能均优于纯铝，性能优良，C正确； D．冰晶石的作用是降低氧化铝的熔点，降低熔融所需能耗，并非降低沸点，D错误； 答案选C。 23．工业上用铝土矿(主要成分为，含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下： 下列说法正确的是 A．过滤操作所用玻璃仪器只需漏斗、烧杯 B．反应①发生反应的离子方程式为 C．反应②试剂Y为HCl D．“电解”时加入冰晶石，用作催化剂 【参考答案】B 【分析】流程图显示，反应①后过滤得到沉淀和溶液Z，说明铝土矿中的氧化铝被强碱溶出，而氧化铁留在沉淀中；反应②向溶液Z通入过量Y后，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠。由此可知，试剂X应为强碱，试剂Y应为过量二氧化碳，再据此判断各选项。 【解析】A．过滤时除漏斗、烧杯外，还需要玻璃棒引流，A错误； B．由流程图可知，反应①是氧化铝与强碱溶液反应生成，其离子方程式为，B正确； C．流程图显示，反应②向溶液乙通入过量Y后生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，说明Y应为过量二氧化碳，而不是盐酸，C错误； D．电解氧化铝时加入冰晶石，是为了降低熔点并增强导电性，不是作催化剂，D错误； 故选B。 24．下列关于金属冶炼的说法错误的是 A．HgO受热分解，工业上可用热分解法制汞 B．工业上常用电解饱和食盐水制金属钠 C．铁的冶炼可以通过一氧化碳还原氧化铁来完成 D．铝热反应可用于冶炼不如铝活泼的其它金属 【参考答案】B 【解析】A．Hg属于不活泼金属，HgO受热易分解生成Hg和O2，工业上可用热分解法冶炼汞，A正确； B．电解饱和食盐水得到的产物是氢氧化钠、氢气和氯气，工业上制取金属钠需要电解熔融NaCl，B错误； C．铁属于较活泼金属，工业上通过CO在高温下还原Fe2O3得到单质铁，属于热还原法冶炼金属，C正确； D．铝热反应中铝作还原剂，可将金属活动性弱于铝的金属从其氧化物中置换出来，因此可用于冶炼不如铝活泼的其它金属，D正确； 故选B。 25．下列物质的性质与用途均正确且具有对应关系的是 A．可以与酸反应，可以用作红色颜料 B．具有氧化性，其溶液可以腐蚀覆铜板 C．Fe粉可以被磁铁吸引，可以用作抗氧化剂 D．热稳定性好，可以用于灭火 【参考答案】B 【解析】A．属于碱性氧化物，可以与酸反应，与其用作红色颜料没有对应关系，故A错误； B．可以氧化金属，体现铁离子氧化性，故B正确； C．具有还原性，与氧气能反应，可以用作抗氧化剂，故C错误； D．受热易分解生成水和氧化铝，该分解反应会吸收大量热，生成的氧化铝熔点高，附着在可燃物表面隔绝空气，生成的水会变为水蒸气，隔绝空气，因此可以用于灭火，故D错误； 综上所述，答案为B。 26．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 【参考答案】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。 27．物质类别和元素价态是认识元素及其化合物性质的重要视角。铝元素的价类二维图如图，下列说法正确的是 A．加入氧化剂可以实现b→a的转化 B．c只能通过与酸反应得到d C．a→b→c→d的每一步转化均可一步实现 D．等质量的a分别与足量盐酸、NaOH溶液反应，产生氢气的物质的量相同 【参考答案】D 【分析】根据铝元素的价类二维图可知，a中为0价，对应单质；b为+3价铝的氧化物，为；c为+3价铝形成的碱，为；d为+3价铝形成的盐，可能为铝盐或四羟基合铝酸盐；据此回答。 【解析】A．由分析可知，b→a的转化过程中，Al由+3价变为0价，被还原，则转化过程需要加入还原剂，A错误； B．由分析可知，c除与酸反应得到铝盐外，还可与碱反应得到四羟基合铝酸盐，B错误； C．a→b可通过燃烧反应可一步实现转化，不溶于水也不和水反应，因此b→c不能一步转化得到Al(OH)3，c→d可通过加酸或加碱一步实现转化，C错误； D．2 mol Al无论与盐酸反应还是与NaOH反应，都生成3 mol H2，D正确； 故答案选D。 28．下列各组反应中最终肯定得到白色沉淀的是 A．溶液中加入过量 B．溶液中加入过量氨水 C．溶液中加入过量氨水 D．溶液中加入过量 【参考答案】B 【解析】A．溶液中加入过量，先生成白色沉淀，为两性氢氧化物，可溶于过量强碱，沉淀最终溶解生成四羟基合铝酸钠，A不符合题意； B．溶液中加入过量氨水，发生反应生成白色沉淀，不溶于弱碱氨水，故最终能得到白色沉淀，B符合题意； C．溶液中加入过量氨水，首先生成白色沉淀，具有强还原性，会被空气中的氧气迅速氧化，最终变为红褐色的沉淀，C不符合题意； D．溶液中加入过量，发生反应生成的是红褐色的沉淀，D不符合题意； 故选B。 29．下列转化不可能通过一步反应直接完成的是 A． B． C． D． 【参考答案】B 【解析】A．四羟基合铝酸根离子与过量强酸反应，可直接生成铝离子和水，反应为，可以一步完成，A不符合题意； B．氧化铝是两性氧化物，不溶于水，不能与水直接反应生成氢氧化铝；和酸反应生成铝盐、和强碱反应生成四羟基合铝酸盐，均不能一步得到氢氧化铝，不可能一步反应直接完成，B符合题意； C．铝离子与过量强碱反应，可直接生成四羟基合铝酸根离子，反应为，可以一步完成，C不符合题意； D．氯化铝与氨水反应，可直接生成氢氧化铝沉淀，反应为，可以一步完成，D不符合题意； 答案选B。 30．下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写不正确的是 A．铝与NaOH溶液反应：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ B．与NaOH溶液反应： C．与盐酸反应： D．与过量氨水反应： 【参考答案】D 【解析】A．铝与NaOH溶液反应生成四羟基铝合酸钠和氢气，故其离子方程式为：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑，A正确； B．与NaOH溶液反应生成四羟基铝合酸钠，反应的离子方程式为：，B正确； C．与盐酸反应生成氯化铝和水，离子方程式为：，C正确； D．一水合氨为弱碱，氢氧化铝不能与氨水发生反应，与过量氨水反应的离子方程式为，D错误； 故选D。 31．向含和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 溶液至过量，加入溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是 A．图中C点铝元素存在形式是 B．向D点溶液中通入CO2气体，立即产生白色沉淀 C．原混合溶液中 D．OA段反应的离子方程式为 【参考答案】D 【分析】加入3L氢氧化钡时生成5mol沉淀，其中3mol硫酸钡沉淀、2mol氢氧化铝沉淀，再加入3L氢氧化钡得到2mol氢氧化铝沉淀，再加入2mol氢氧化钡，溶解了4mol氢氧化铝沉淀。 【解析】A．根据图中信息B点到C点沉淀溶解，是氢氧化铝沉淀全部溶解，因此C点铝元素存在形式是，故A正确； B．D点含有氢氧化钡和，向D点溶液中通入CO2气体，立即产生白色沉淀，故B正确； C．根据图中信息B点到C点氢氧化铝沉淀全部溶解，则铝离子物质的量为4mol，C中沉淀有3mol硫酸钡沉淀，因此硫酸铝为1mol，氯化铝为3mol，溶液体积相同，则原混合溶液中，故C正确； D．OA段反应是生成3mol硫酸钡和2mol氢氧化铝沉淀，其反应的离子方程式为，故D错误； 综上所述，答案为D。 32．、、、都能与NaOH溶液反应。下列表示对应化学反应的离子方程式错误的是 A．Al溶于NaOH溶液： B．溶于NaOH溶液： C．溶于NaOH溶液： D．向溶液中滴加溶液： 【参考答案】D 【解析】A．Al与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠及氢气，离子方程式为 ，A正确； B．与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，离子方程式为 ，B正确； C．与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，离子方程式为 ，C正确； D．向 溶液中滴加 溶液，和的物质的量均为，因不足，二者反应生成沉淀而非，因此离子方程式应为，D错误； 故选D。 33．某兴趣小组利用废旧金属材料(主要含Fe、Cu、Al及这几种金属的氧化物)制备绿矾并回收部分金属的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A．将废旧金属材料粉碎可以加快碱浸速率 B．滤液Ⅰ中主要含有的阳离子为 C．加入过量a发生反应的离子方程式只有 D．系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 【参考答案】C 【分析】废旧金属材料（主要含Fe、Cu、Al及这几种金属的氧化物)加入足量的NaOH 溶液，Al和NaOH反应生成四羟基合铝酸钠和H2， Al2O3与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，向滤液Ⅰ中通入足量CO2，转化为Al(OH)3，经灼烧得到Al2O3，为了不引入阴离子杂质，酸浸I和酸浸Ⅱ所加入的酸都是稀硫酸，滤渣I中加入足量的稀硫酸得到难溶的Cu和含有Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4的溶液，加入过量的Fe，将Fe3+和Cu2+转化为Fe2+，过滤后滤渣Ⅱ含Fe和 Cu，滤液Ⅱ为FeSO4溶液，由此作答。 【解析】A．将废旧金属材料粉碎可增大反应物接触面积，能够加快碱浸速率，A正确； B．碱浸时Al、与过量溶液反应生成，滤液Ⅰ中溶质为 和过量，主要阳离子为，B正确； C．酸浸Ⅰ后溶液中含有、、、过量等，加入过量粉时，还会发生、等反应，并非只有，C错误； D．绿矾是带结晶水的硫酸盐，从溶液获得，需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的操作，D正确； 故答案选C。 34．下列物质的主要成分不属于无机非金属材料的是 A．不锈钢钥匙扣 B．金刚砂磨片 C．陶瓷笔架 D．硅太阳能电池 A．A B．B C．C D．D 【参考答案】A 【解析】A．不锈钢是铁碳合金，属于金属材料，不属于无机非金属材料，A符合题意； B．金刚砂的主要成分为SiC，属于新型无机非金属材料，B不符合题意； C．陶瓷属于传统硅酸盐类材料，是无机非金属材料，C不符合题意； D．硅太阳能电池的主要成分为晶体硅，属于新型无机非金属材料，D不符合题意； 答案选A。 二、非选择题 35．2023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)大飞机C919大量使用了铝锂合金。这是利用了铝锂合金的下列性质_________(不定项)。 A．高强度 B．低密度 C．导热性 D．熔点低 (2)以下关于金属和合金的说法正确的是_________。 A．合金一定由两种或两种以上的金属组成 B．金属在地壳中的含量越高，开发利用的年代越早 C．一般情况下，铝合金的熔点比金属铝高 D．铝是地壳中含量最高的金属元素 (3)下列金属的工业冶炼方法中，正确的是_________(不定项)。 A． B． C． D． (4)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_________。 【参考答案】(1)AB (2)D (3)C (4)铝表面容易形成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部金属继续被氧化 【解析】(1)制造飞机需要材料具有质量轻（低密度）和坚固（高强度）的特点，铝锂合金正好具备这些性质，故选AB； (2)A．合金是由金属与金属或者金属与非金属熔合而成具有金属特性的物质，如生铁是主要由铁和碳组成的合金，A错误； B．金属开发利用的年代主要与金属活动性有关，活动性越弱越早被利用，B错误； C．合金的熔点一般比纯金属的熔点低，因此铝合金的熔点比金属铝低，C错误； D．铝是地壳中含量最高的金属元素，D正确； 故选D； (3)A．冶炼钠应电解熔融的，，A错误； B．是共价化合物，熔融状态不导电，冶炼铝应电解熔融的，，B错误； C．工业上常用还原氧化铁来冶炼铁，C正确； D．钠投入硫酸铜溶液中，先与水反应生成氢氧化钠和氢气，不能置换出铜，D错误； 故选C； (4)铝的化学性质活泼，在常温下就能与空气中的氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜能阻止内部的铝进一步被氧化，从而起到保护作用； 36．某研究性学习小组为探究铝与氧气能否反应，做了如下实验： (1)甲同学用坩埚钳夹持一小块铝箔(厚约0.1 mm)，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光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着，其原因是___________。 (2)乙同学取另一块铝箔，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，观察到的现象与(1)中相同，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的现象，他的实验方案是___________。 【参考答案】(1)铝熔化而氧化铝薄膜未熔化，包在了液态铝的外面 (2)除去氧化膜的铝在加热过程中又很快生成了一层新的氧化铝保护膜 (3)将铝粉撒到酒精灯火焰上或将铝箔略卷，尖端夹一根火柴，然后将火柴引燃，把火柴和铝箔一起伸入到装有氧气的集气瓶中 【解析】(1)铝和氧气加热反应生成了氧化铝，因为氧化膜的熔点高，使铝熔化而氧化铝薄膜未熔化，包在了液态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（1）仍相同，其原因是除去氧化膜的铝在空气中加热又很快地生成一层新的氧化铝保护膜。 (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；或将铝箔卷曲，尖端夹一根火柴，将火柴引燃后，把火柴和铝箔一起伸入到盛有氧气的集气瓶中即可观察到耀眼的白光（提高反应温度）。 37．铝与氧化铝(铝是地壳中含量最多的金属元素) (1)Al与O2反应：常温下能与空气中的O2发生反应，表面形成一层_____。其反应方程式为：_______。 (2)Al、Al2O3与酸反应 将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，后来又放出气体，有关反应的化学方程式为：______。 (3)Al、Al2O3与强碱的反应 现象 ______ 化学方程式 ______ 现象 ______ 化学方程式 _____ (4)两性氧化物：既能与酸反应生成_____，又能与碱反应生成____的氧化物叫做两性氧化物，如Al2O3。 【参考答案】(1) 致密的氧化铝薄膜 (2)、 (3) 开始没有气泡，一段时间后才有气泡 、 立即产生气泡 (4) 盐和水 盐和水 【解析】（1）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，涉及的化学方程式为； （2）将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，因为铝片表面有氧化铝薄膜，与盐酸反应生成氯化铝和水，后来又放出气体，里面的铝与盐酸反应生产氯化铝和氢气，涉及的化学方程式为、； （3）没有打磨过的铝片表面有氧化膜氧化铝，与氢氧化铵反应，先是氧化铝与氢氧化钠反应，然后再是铝与氢氧化钠反应，故现象为：开始没有气泡，一段时间后才有气泡 ，化学方程式为：、；打磨过的铝片与氢氧化钠可直接反应产生氢气，故现象为：立即产生气泡，化学方程式为：； （4）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。 38．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的部分工艺流程如图： (1)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]中所含的金属元素有K和___。 (2)过程Ⅰ中，铝与稀硫酸反应的离子方程式为___。 (3)过程Ⅱ中，滤渣2的主要成分是Fe(OH)3，加入H2O2的作用是__。 (4)过程Ⅲ中加入NaHCO3，目的是将Al3+转化为Al(OH)3，补全该反应的离子方程式：__。 Al3++HCO=Al(OH)3↓+CO2↑ 【参考答案】 Al 将Fe2+氧化为Fe3+ 1、3、1、3 【解析】易拉罐中的Al、Fe等活泼金属会溶于H2SO4，生成Al2(SO4)3、 FeSO4溶液，过程II中加H2O2是将Fe2+氧化为Fe3+，再调pH≈3.7除去Fe3+，过程III中，用NaHCO3将A13+转化为Al(OH)3，用于制明矾KAl(SO4)2·12H2O。 (1) 根据上述分析，明矾中所含的金属元素有K和Al，故答案为：Al； (2) 铝与稀硫酸反应的离子方程式为：故答案为：； (3) 根据上述分析，过程Ⅱ中加H2O2是将Fe2+氧化为Fe3+；故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+； (4) 根据电荷守恒、电子守恒，将NaHCO3将Al3+转化为Al(OH)3的离子方程式为: ，故答案为：1、3、1、3。 三、新型合金 （一）单选题 1．下列不属于新型合金的是 A．储氢合金 B．钛合金 C．铁合金 D．形状记忆合金 【参考答案】C 【解析】A．为了满足某些尖端技术发展的需要，新型合金材料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，A不符合题意； B．由于钛合金的硬度大、耐酸碱的腐蚀，因此可用于发展航空飞机的机体材料等，属于新型合金，B不符合题意； C．铁合金是一种由铁和其它元素形成的传统合金，不属于新型合金，C符合题意； D．形状记忆合金是一种由两种以上金属元素构成、能够在温度和应力作用下发生相变的新型合金，广泛应用于航空航天、生物医疗、机械电子、汽车工业、建筑工程等领域，D不符合题意； 故本题选C。 2．下列关于合金的说法不正确的是 A．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) B．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 C．镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物，可作储氢材料 D．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 【参考答案】A 【解析】A．不锈钢的主要合金元素是铁和铬，铬在钢材表面形成致密的用于提高耐腐蚀性，故A错误； B．形状记忆合金具有记忆效应，在形变作用力消失后能恢复原状，如镍钛合金，故B正确； C．镧镍合金（如）能吸收形成金属氢化物，是常用储氢材料，故C正确； D．钛合金生物相容性好、强度高，适用于人造骨骼等医疗植入物，故D正确； 故答案为A； 3．下列说法不正确的是 A．钢是用量最大、用途最广的合金，青铜是我国使用最早的合金 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．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，其中钢的含碳量更高 D．钛合金，形状记忆合金，耐热合金以及储氢合金都属于新型合金 【参考答案】C 【解析】A．钢是目前用量最大、用途最广的合金，青铜是我国使用最早的合金，符合合金的应用史实，A正确； B．储氢合金的定义就是一类能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料，B正确； C．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，则生铁的含碳量更高，C错误； D．钛合金、形状记忆合金、耐热合金以及储氢合金都属于区别于传统合金的新型合金，D正确； 故选C。 4．化学与科技、社会、生产有着重要联系，下列说法不正确的是 A．生铁和钢是两种铁碳合金，生铁的抗压性能和机械性能更好，适合锻轧和铸造 B．我国研制的某种超级钢具有优异的强度和延展性，应用时能够实现钢板的轻薄化 C．我国是稀土资源大国，镧是一种稀土元素，镧镍合金是具有实用价值的储氢合金 D．硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，其硬度高，密度小，熔点比纯铝低 【参考答案】A 【解析】A．生铁和钢都是铁碳合金，但生铁碳含量高（2%-4%），硬而脆，抗压强度可能较高，但整体机械性能（如韧性、延展性）不如钢（碳含量0.02%-2%），且生铁适合铸造，不适合锻轧；钢机械性能更好，适合锻轧，A符合题意； B．我国研制的超级钢具有高强度和高延展性，能实现钢板轻薄化，符合科技事实，B不符合题意； C．我国是稀土资源大国，镧属于稀土元素，镧镍合金（如LaNi5）是成熟的储氢材料，C 不符合题意； D．硬铝（如Al-Cu-Mg合金）硬度高、密度小，由于合金化作用，其熔点低于纯铝，是航空航天的理想材料，D不符合题意； 故选A。 5．化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是 A．能与酸反应，可用作抗酸药 B．La-Ni合金可吸收氢气，可用作储氢材料 C．溶液具有还原性，可用作刻蚀电路板上的铜 D．硬铝密度小、强度高，抗腐蚀能力强，可用作飞机材料 【参考答案】C 【解析】A．能与酸反应，中和胃酸，因此可用作抗酸药，A正确； B．La-Ni合金具有储氢能力，可吸收和释放氢气，因此可用作储氢材料，B正确； C．溶液在刻蚀电路板时，作为氧化剂与铜反应，因此具有氧化性而非还原性，C错误； D．硬铝具有低密度、高强度和良好抗腐蚀性，因此可用作飞机材料，D正确； 故答案选C。 6．新型镁合金被大量应用于制成笔记本电脑外壳、竞赛自行车框架等，这说明镁合金具有的优异性能是 ①熔点低　②硬度大　③延展性好　④导电性强　⑤密度小　⑥耐腐蚀 A．①②③ B．②③④ C．①③⑥ D．②⑤⑥ 【参考答案】D 【分析】新型镁合金具有硬度大、耐腐蚀性、密度小等方面的特点。 【解析】笔记本电脑外壳、竞赛自行车框架等要求密度小,便于携带;耐腐蚀,使用寿命长;硬度大,抗震能力强,延长使用寿命;与熔点高低、延展性、导电性无关,所以D选项是正确的； 故答案选D。 （二）非选择题 7．氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 ．水解再生并循环制氢的原理如图-1所示： (1)(价，价)，水解生成的化学方程式为___________。 (2)再生过程中发生化合价降低的元素有___________(填元素符号)。 (3)以晶体和Mg为原料也可直接实现的再生。在反应过程中检测到的生成，可能的原因是___________。 ．镁铝合金参与的一种制氢、贮氢与释氢的方法如图-2所示。 (4)熔炼制备镁铝合金时通入氩气的目的是___________。 (5)释氢释放的与贮氢吸收的的物质的量之比为___________。 (6)分析流程中的物质转化及再利用，在该流程基础上，还可进一步提高释氢总量的操作为___________(用离子方程式表示)。 (7)试结合图-3，从物质溶解性的差异角度，分析释氢环节，释氢效率随反应时间增大逐渐下降，在溶液中添加可以提高释氢效率的可能原因是___________。 【参考答案】(1) (2)Mg、H、Cl (3)Mg和结晶水反应产生氢气，氢气与Mg反应生成氢化镁 (4)防止Mg、Al被空气氧化 (5)或2 (6)或 (7)表面形成的层阻止水解反应进一步发生，添加Cl-形成可溶于水，使层解体 【分析】水解过程中与水反应生成和氢气，再生过程中需要的MgH2由Mg加氢制得，Mg通过MgCl2分解制得，同时生成氯气，再生后生成的MgO与Cl2反应生成MgCl2和O2； 贮氢过程中镁铝合金中Mg与反应生成，反应方程式为，释氢过程中与水反应生成和，反应方程式为； 据此回答以下问题。 【解析】（1）水解与水反应生成和氢气，化学方程式为； （2）在NaBH4再生循环中：Mg与H2反应生成MgH2，H元素化合价由0价降低为-1价；MgCl2电解生成Mg，Mg元素化合价由+2价降低为0价；MgO与Cl2反应生成MgCl2，Cl元素化合价由0价降低为-1价。综上，化合价降低的元素有H、Mg、Cl。 （3）以晶体和Mg为原料再生时，Mg会与结晶水反应生成H2，Mg与生成的H2反应生成； （4）因为金属Mg、Al较活泼，熔炼过程中高温环境下容易被氧化，所以需要通入化学性质稳定的Ar来防止Mg和Al被空气氧化； （5）由分析可知，每1 mol 可生成2 mol ，所以释氢释放的与贮氢吸收的的物质的量之比为2:1； （6）合金贮氢后Al仍然以单质形式存在，故可以用Al与酸或碱反应释放一部分氢气，用离子方程式表示为或； （7）由图示可知，水解释氢过程中生成的分布于表面，会阻止水解释氢的进一步发生，而加入Cl-可形成溶于水的MgCl2，使得层被破坏，使得释氢反应能够继续进行，从而提高释氢效率。 四、物质的量在化学方程式计算中的应用 （一）单选题 1．100 mL某溶液中含有的阳离子有、、，阴离子为，向该溶液中缓慢加入铁粉，测得溶液中的浓度与加入铁粉的质量之间的关系如图所示。忽略反应前后溶液体积的变化和水的电离，下列说法正确的是 A．0a阶段无，发生的反应为 B．b点时溶液中无 C． 若，则原溶液中 D． D．c点时， 【参考答案】D 【分析】酸性条件下硝酸根离子的氧化性强于铁离子，而铁离子的氧化性强于铜离子，所以向溶液中加入铁粉时，酸性溶液中发生反应的顺序为：硝酸根离子、铁离子、铜离子，则0～a阶段发生的反应为：，a～b阶段发生的反应为：，b～c阶段发生的反应为：。 【解析】A．由分析可知，0～a阶段发生的反应为：，A错误； B．由分析可知，a～b阶段发生的反应为：，则b点时溶液中存在铜离子，B错误； C．由题意可知，a为2.8，则由方程式可知，溶液中氢离子的物质的量为：，反应生成铁离子的物质的量为：；由图可知，b点时加入铁粉的质量为5.6 g，则由方程式可知，溶液中铁离子的物质的量为：；c点时加入铁粉的质量为14.0 g，则由方程式可知，溶液中铜离子的物质的量为：，所以溶液中铁离子、铜离子、氢离子的物质的量比为：，C错误； D．由分析可知，b～c阶段发生的反应为：，则c点溶液为硝酸亚铁溶液；由图可知，溶液中亚铁离子浓度为3 mol/L，所以由电荷守恒可知，溶液中硝酸根离子浓度为：，D正确； 故选D。 2．将42 g含、、的混合物溶解在的盐酸溶液中，恰好完全反应，生成标准状况下3.36 L的气体，向反应后的溶液加入的溶液（过量），过滤、洗涤、干燥后称量，剩余固体质量为32.1 g，下列说法正确的是 A．配制的溶液，需称量固体98 g B．混合物中 C．混合物中元素的质量分数为42.9% D．若该混合物与足量反应，生成标准状况下2.24 L的气体 【参考答案】B 【分析】已知混合物总质量，含、、；，，只有能与盐酸反应生成氢气，由关系式得，；加过量剩余固体为，，，根据，得，；则，。 【解析】A．配制溶液选用容量瓶，则，因此需称量，A错误； B．由分析可知，，，因此，B正确； C．总，得，则，C错误； D．仅单质与产，方程式为，因此，，D错误； 故选B。 3．将一定量的Fe、、CuO的混合物放入体积为100mL、浓度为2.2mol/L的溶液中，充分反应后生成气体0.04mol(标准状况)，得到不溶固体0.02mol。过滤后，滤液中的金属离子只有(假设滤液体积仍为100mL)。向滤液中滴加2mol/LNaOH溶液，直至40mL时开始出现沉淀。则下列说法正确的是 A．1.28g固体成分为Fe和Cu B．未滴加NaOH溶液前滤液中的物质的量浓度为1.8mol/L C．原混合物中Fe与物质的量之比为 D．原混合物中CuO无法计算 【参考答案】B 【解析】A．滴加NaOH溶液40 mL才开始出现沉淀，说明反应后硫酸过量，Fe能与过量硫酸反应，因此1.28 g不溶固体只有Cu，不含Fe，A错误； B．过量的硫酸消耗的NaOH物质的量为，则过量；根据硫酸根守恒，滤液中，因此，B正确； C．生成0.04 mol消耗Fe的物质的量为0.04 mol，置换出0.02 molCu，消耗Fe的物质的量为0.02 mol，设原混合物中物质的量为x，反应消耗Fe的物质的量为x，则原混合物中Fe总物质的量为，与物质的量之比为，C错误； D．不溶固体为Cu，物质的量为0.02 mol，根据铜元素守恒，原混合物中，可以计算，D错误； 故选B。 4．将0.1 mol的镁铝合金溶于溶液中，固体完全溶解，然后再滴加溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当，则下列说法中正确的是 A． B．时溶液中大量存在、、 C．固体混合物中镁铝物质的量之比为 D．，，消耗氢氧化钠溶液体积比为 【参考答案】D 【分析】根据题目信息，镁铝合金溶于硫酸溶液后，溶液中溶质为MgSO4、Al2(SO4)3和H2SO4。加入NaOH体积从0至V0无沉淀生成，NaOH与H2SO4发生酸碱中和反应；从V0至V1生成沉淀，NaOH与MgSO4和Al2(SO4)3反应，生成Mg(OH) 2和Al(OH)3沉淀；从V1至V2沉淀减少，NaOH与Al(OH)3沉淀反应，生成Na[Al(OH)4]；V2及之后Al(OH)3沉淀反应完全，沉淀质量保持不变。若V0 = 160 mL，则与镁铝合金反应后剩余H2SO4物质的量为，与镁铝合金反应消耗的H2SO4物质的量为，则H2SO4与镁铝合金反应所生成Mg2+和Al3+的总电荷数为0.24 mol。 【解析】A．由分析可知所生成的Mg2+和Al3+的总电荷数为0.24 mol，故V1-V0 = 0.24 mol ÷ 1 mol/L = 240 mL，故V1 = 240 + 160 mL = 400 mL，A错误； B．由分析可知V2时Al(OH)3沉淀反应完全，生成[Al(OH)4]－，溶液中不存在大量Al3+，B错误； C．镁铝合金总物质的量为0.1 mol，结合Mg2+和Al3+的总电荷数为0.24 mol，设Mg的物质的量为x mol，Al的物质的量为y mol，则x+y = 0.1且2x+3y = 0.24，联立求解可得x = 0.06，y = 0.04，故镁铝物质的量之比为，C错误； D．由前述解析，体积为240 mL。 过程中NaOH与Al(OH)3沉淀反应，生成Na[Al(OH)4]，反应方程式为Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]，NaOH与Al(OH)3系数比为1:1，Al(OH)3沉淀总量为0.04 mol，故该过程消耗NaOH溶液体积可计算为。故，，消耗氢氧化钠溶液体积比为，D正确； 故答案选D。 （二）非选择题 5．铝和铁的单质及其化合物有如图所示转化关系。请回答下列问题： (1)上述标有序号的7个反应中，属于氧化还原反应的有________（填序号）。 (2)X为________（写试剂名称），反应⑥的化学方程式为______________。 (3)与溶液反应的离子方程式为______________。 (4)若Z为溶液，可以制备得到，则溶液________（填“能”或“不能”）过量，原因是_____________。 (5)反应④属于四大基本反应类型中的________，每生成，则消耗的质量为________。 【参考答案】(1)①②④⑥ (2) 盐酸 (3) (4) 不能 与过量的溶液会发生反应 (5) 置换反应 18 【分析】反应①中和Y反应生成和反应生成，则Y为Fe，反应②中和盐酸反应生成，反应⑤中和盐酸反应生成，X为盐酸，反应④中和高温反应生成和，反应③中和盐酸反应生成，反应⑥中和盐酸反应生成，反应⑦中和碱反应生成。 【解析】（1）反应①：与Fe反应生成，反应②：与盐酸反应生成，反应④：与在高温下反应生成和，反应⑥：与盐酸反应生成，均属于氧化还原反应。 （2）由分析可知，X为盐酸，反应⑥中与盐酸反应生成，化学方程式为：。 （3）氧化铝与氢氧化钠、水反应生成四羟基合铝酸钠，反应的离子方程式为：。 （4）若Z为溶液，可以制备得到，由于溶于强碱溶液，所以溶液不能过量。 （5）反应④中与在高温下反应生成和，属于四大基本反应类型中的置换反应，化学方程式为：，每生成，则消耗的质量为。 100．铝元素是地壳中含量最多的金属元素，常以化合态的形式存在于铝土矿中。工业上从铝土矿(主要成分为Al2O3，还有部分SiO2、Fe2O3等杂质)中提取金属铝的工艺如图所示。 (1)铝土矿酸溶时，为了加快反应速率可采取的措施有______________(写两点)。 (2)操作1、2所需玻璃仪器有______________________________。 (3)上述过程中滤渣A、滤渣B的成分分别为______________、______________(填化学式)。溶液A、溶液B中主要阳离子的符号分别为______________、______________。 (4)溶液B中通入过量CO2时生成沉淀所对应的离子方程式为_________________________________。 (5)写出电解法冶炼金属铝的化学方程式____________________________________________，若生成4.48 L(标准状况)的氧气，则该反应转移的电子数为______________。 (6)流程中，将实验过程中所得固体精确称量，课外小组发现所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，则该铝土矿中Al2O3的质量分数是______________(保留一位小数)。 【参考答案】(1)适当升高温度；适当增大盐酸浓度；粉碎铝土矿等(任写两点，合理即可) (2)烧杯、漏斗、玻璃棒 (3) SiO2 Fe(OH)3 Al3+、Fe3+、 Na+ (4) (5) 0.8NA (6)65.4% 【分析】铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，步骤①用盐酸溶解，发生的反应有Al2O3+6H+═2Al3++3H2O，Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，过滤得到滤液A为含三价铝和三价铁离子的溶液，滤渣A是SiO2，滤液A中加入过量的氢氧化钠生成滤渣B（氢氧化铁沉淀）和溶液B（主要成分四羟基合铝酸钠溶液），溶液B中通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝的沉淀和碳酸氢钠溶液，再灼烧氢氧化铝生成氧化铝，据此分析； 【解析】（1）加快固液反应速率的常见措施，适当升高温度；适当增大盐酸浓度；粉碎铝土矿等(任写两点，合理即可)； （2）操作1、2均为过滤，题目要求玻璃仪器，过滤所需玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒； （3）根据分析，SiO2不与稀盐酸反应，因此滤渣A为SiO2，滤液A中加入过量的氢氧化钠生成滤渣B为；酸溶后溶液A的溶质为氯化铝、氯化铁和过量的HCl，主要阳离子为；加过量NaOH后，与生成水，转化为沉淀，转化为四羟基合铝酸根阴离子，溶液中主要阳离子为过量NaOH提供的； （4）过量时，四羟基合铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为； （5）电解熔融氧化铝冶炼铝，化学方程式：；标准状况下物质的量为，生成转移电子，因此对应转移电子，即电子数为； （6）设铝土矿中物质的量为，由Al守恒，最终生成为；，；由题意，原铝土矿质量等于质量，因此的质量分数为。 102．某化学兴趣小组利用工厂的废铁屑(主要成分为Fe，此外还含有少量Cu、Al、和)制备磁性胶体粒子的流程如图： 回答下列问题： (1)操作Ⅰ名称为__________(填“分液”“蒸发”或“过滤”)；若试剂X为NaOH溶液，则溶液A的主要成分为__________(填化学式)。 (2)固体C是__________(填化学式)。 (3)溶液D中加入__________(填化学式)溶液，无明显实验现象，可证明溶液D中不含；下列哪一个离子方程式能说明溶液D中不含的原因的是__________(填序号)。 ①        ② (4)往溶液D中加入适量的目的是__________；若溶液D中含有3 mol ，则理论上应加入__________mol 可使溶液中铁元素恰好转化为胶体。 (5)证明胶体已经生成的方法为__________。 【参考答案】(1) 过滤 (2)Cu (3) KSCN ② (4) 将部分氧化为 1 (5)用激光笔照射烧杯中的液体，可观察到一条光亮的“通路” 【分析】根据流程图知，加入试剂X的目的为除去废铁屑中的铝及氧化铝，则试剂X为NaOH溶液，固体为Fe、和Cu，加入稀硫酸，Cu不反应，Fe、溶解，则固体C为Cu，溶液D中含有，溶液D中加入将部分氧化为，向溶液E加入NaOH溶液生成胶体，据此作答。 【解析】（1）操作1为分离固体和溶液的操作，故操作1为：过滤；若试剂X为NaOH溶液，则铝及氧化铝溶解，均生成，其余组分不反应，故溶液A的主要成分为； （2）由分析可知，固体C是Cu； （3）检验的方法是加入KSCN溶液，观察是否产生特征血红色，故答案为：KSCN；由于单质铁能还原铁离子，所以溶液D中不含，相应的离子方程式是，故答案为：②； （4）由分析可知，溶液D中加入的目的是将部分氧化为；胶体中，故有2 mol 被氧化，由反应离子方程式可知需加入1 mol ； （5）胶体可以产生丁达尔效应，证明胶体已经生成的方法为用激光笔照射烧杯中的液体，可观察到一条光亮的“通路”。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $