第三章 第二节 第1课时 常见的合金及应用（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（人教版 标准版通用）

该高中化学课件围绕合金的组成与性质、铁合金、铝和铝合金及新型合金展开，通过结构对比（纯金属与合金）、反应条件分析（铜与钠能否形成合金）等思考问题导入，搭建从金属单质到合金的知识支架。 其亮点在于结合实验探究（铝与酸碱反应）和应用实例（硬铝、储氢合金），培养科学思维与科学探究能力，通过“组成-结构-性质-用途”逻辑链强化化学观念，助力学生理解物质性质与用途的关系，也为教师提供丰富的教学资源。

常见的合金及应用 第1课时 第 三 章 　 第 二 节 1.能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能，培养宏观辨识与微观探析的能力。 2.能列举常见合金的组成和性能，能科学、合理的选择和使用金属材料，培养学生的科学态度和社会责任感。 核 心 素 养 发 展 目 标 课时对点练 内 容 索 引 一、铁合金 二、铝和铝合金、新型合金 < 一 > 铁合金 1.合金 金属材料包括 和它们的 ，日常使用的金属材料，大多数属于 。 (1)合金的概念：由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有 的物质。 (2)合金的性质 合金具有优良的 、 或 性能；一般来说，合金的硬度 各成分金属，熔点 各成分金属。 纯金属 合金 合金 金属特性 物理 化学 机械 大于 低于 根据纯金属与合金的结构比较，说明合金的硬度比其成分金属大的原因。 提示　纯金属内所有原子的大小和形状相同，原子排列十分规整；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。 思考1 已知铜的熔点为1 083 ℃，钠的沸点为883 ℃，试问铜与钠能否形成合金？ 提示　不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。 思考2 2.铁合金 铁和碳形成的合金，因含碳量不同分为 (含碳量一般为2%~4.3%)和___(含碳量为0.03%~2%)， 是用量最大、用途最广的合金。 生铁 钢 钢 铁 碳 碳素 低 中 高 合金 是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是 和 ，在大气中比较稳定，不易生锈，抗腐蚀能力强。 不锈钢 铬 镍 根据以上所述，说明碳素钢含碳量与其性能的关系。 提示　钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。 思考3 (1)合金的组成及性质：合金是具有金属特性的混合物，没有固定的熔点；合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素；合金形成后影响各成分金属的物理性质但化学性质不变。 (2)合金的形成条件：一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。 归纳总结 1.判断正误 (1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物 (2)生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高 (3)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同 (4)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金 × × √ √ 应用体验 2.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.合金具有优良的物理、化学或机械性能 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 √ 应用体验 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。 3.(2025·广州高一期末)《左传》曾记载有“遂赋晋国一鼓铁，以铸刑鼎，铸范宣子所为《刑书》焉”，这是关于“铸铁”(主要由铁和碳组成的一类合金)的最早记载。下列叙述正确的是 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.“铸鼎”时，盛装炽热铁水的模具须充分干燥 C.历史上铁的发现、大量冶炼和使用均早于铜 D.“铸铁”中含碳量越高，硬度越小 √ 应用体验 不锈钢的合金元素主要是铬(Cr)、镍(Ni)，故A错误； 铁在高温下会与水发生反应，故“铸鼎”时，盛装炽热铁水的模具须充分干燥，故B正确； 铁比铜活泼，铁的发现、大量冶炼和使用均晚于铜，故C错误； 含碳量越高，硬度越大，故D错误。 返回 < 二 > 铝和铝合金、新型合金 1.铝和铝合金 (1)铝是地壳中含量 的金属元素，常温下就能与空气中的 发生反应，表面生成一层致密的 薄膜，保护内部金属。 特别提醒　在常温下形成致密保护膜的金属，如铝、镁等金属；铁在高温下形成致密保护膜，俗称“烤蓝”；铁或铝遇到浓H2SO4或浓HNO3时，迅速反应生成致密氧化膜，称为钝化。 最多 氧气 氧化铝 (2)铝合金 铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的Cu、Mg、Mn、Si，它的密度 ，强度 ，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。 小 高 2.铝、氧化铝的性质 (1)实验探究 逐渐溶解 爆鸣声 爆鸣声 溶解 实验 操作     实验 现象 铝片 ，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有_______ 试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片 ，有无色气泡冒出；试管②中铝片溶解，立即产生无色气泡。将点燃的木条放在试管口，都有_______ 化学 方程式 _________________________、 __________________________ ____________________________ ______________、_____________ __________________________ 离子 方程式 _________________________、 ________________________ __________________________ 、_______________ _______________________ Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ Al2O3+2NaOH+3H2O=== 2Na[Al(OH)4] 2Al+2NaOH+ 6H2O ===2Na[Al(OH)4]+3H2↑ Al2O3+6H+===2Al3++3H2O 2Al+6H+===2Al3++3H2↑ Al2O3+2OH-+3H2O=== 2[Al(OH)4]- 2Al+2OH-+6H2O ==2[Al(OH)4]-+3H2↑ (2)两性氧化物 既能与 反应，又能与 反应的氧化物，如Al2O3等。 酸 碱 (1)为什么铝制餐具不适宜用来蒸煮或长时间盛放酸性、碱性食物？ 提示　由于铝和氧化铝能跟酸、碱反应，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性食物。 思考 (2)向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中发生的离子反应有___________________________________________________ 　　　 　　 　　。  CO2+2OH-===C+H2O、Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-、 2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑ 思考 向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，易拉罐渐渐凹瘪，是由于CO2被NaOH溶液吸收，气体压强减小；铝制易拉罐表面的Al2O3会与NaOH溶液反应，后NaOH溶液与Al发生反应生成H2，使易拉罐凸起。 3.新型合金 (1)储氢合金：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成 的材料。如Ti⁃Fe合金、La⁃Ni合金等，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。 (2)其他新型合金： 、 和 等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 金属氢化物 钛合金 耐热合金 形状记忆合金 1.(2025·萧山高一期末)下列说法不正确的是 A.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 B.铝合金不能与强碱反应 C.铝合金具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点 D.硬铝具有密度小、强度大等优良特性，是制造飞机和飞船的理想材料 √ 应用体验 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， 故 A 正确； 铝合金含有金属铝，能与强碱反应， 故 B 错误。 2.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 √ 应用体验 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。 3.等体积的盐酸和氢氧化钠溶液分别与两份足量的铝粉反应，在相同条件下产生氢气的体积比为1∶3，则盐酸和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比为 A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.2∶3 √ 应用体验 由2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4] +3H2↑可知，产生氢气的体积比为1∶3，需要盐酸和苛性钠的物质的量之比为1∶1，溶液的体积相同，故盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比也为1∶1。 返回 课时对点练 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B C C A A C C 题号 9 10 11 12 　 答案 B C C B　 　 15 13. (1)2Al+3Cl2 2AlCl3　33.6　3NA　 (2)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O　 (3)氨水　Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3N　 (4)9 mol·L-1　0.3 mol·L-1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (1)增大接触面积，使废旧金属完全反应　 (2)Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-　(3)2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O　温度过高H2O2会分解，降低氧化效率　 (4)Fe(OH)3　不能将Fe2+与Cu2+分离　 (5)直接蒸发结晶易使胆矾失去结晶水 14. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 探究一　6H2O+2Al+2NaOH===2Na[Al(OH)4]+3H2↑　(1)97 mL　(2)偏大 探究二　(1)不需要　(2)①冷却至室温再读数 ②读数时，使B与C液面相平 探究三　(1)充分灼烧后固体粉末的质量　(2)是 15. 题组一　合金及铁合金 1.(2025·广东揭阳高一期末)下列不是用合金材料制成的是 A.杭州亚运会“湖山”金属奖牌 B.飞机外壳所用的硬铝 C.刚玉耐火坩埚 D.商朝的后母戊鼎 对点训练 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 杭州亚运会“湖山”金属奖牌， 属于金属合金，故A不符合题意； 飞机外壳所用的硬铝是铝、铜、镁、硅、锰的合金，故B不符合题意； 氧化铝俗称刚玉，属于金属化合物，故C符合题意； 后母戊鼎属于铜合金，故D不符合题意。 2.(2025·浙江湖州高一期末)我国科技事业成果显著，大飞机C919机身材料采用了航空工业中最先进的复合材料和铝锂合金。下列有关合金的说法正确的是 A.我国使用最早的合金是钢 B.稀土金属可用于生产合金 C.生铁的含碳量为0.03%~2% D.合金的熔点一定比各成分金属的低 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 我国最早使用的合金是青铜不是钢，A错误； 稀土一般是以氧化物状态分离出来，虽然在地球上储量非常巨大，但冶炼提纯难度较大，显得较为稀少得名稀土，在合金中加入适量稀土金属，就能大大改善合金的性能，所以稀土元素被称为冶金工业的维生素，B正确； 生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，C错误； 合金的熔点一般比各成分金属的低，但是汞与其他金属形成合金时，合金的熔点大于汞，D错误。 3.《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”下列说法不正确的是 A.碳素钢与生铁的组成元素相同 B.生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差 C.炒铁是为了提高铁水中的碳含量 D.该法与近代向生铁水中吹空气炼钢异曲同工 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 碳素钢与生铁都是铁碳合金，组成元素相同，故A正确； 炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C错误； 该冶炼方法和近代向生铁水中吹空气炼钢，都是利用空气中氧气氧化C元素，其原理基本相同，故D正确。 题组二　铝和铝合金 4.(2024·云南保山高一期末)为增强口罩的密封性，均放了鼻梁条，有的鼻梁条是铝合金做的。下列说法正确的是 A.铝合金属于纯净物 B.铝合金的强度比金属铝低 C.铝合金可以跟强酸、强碱溶液反应 D.鼻梁条使用铝合金，利用其密度大、抗腐蚀性好的优点 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 铝合金属于混合物，A错误； 合金的优点之一是合金的强度比组分金属的高，B错误。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5.下列有关氧化铝的说法错误的是 A.Al2O3难溶于水，不与水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物 B.铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝保护膜，能防 止内部金属被氧化 C.氧化铝是一种高熔点物质，是一种较好的耐火材料 D.氧化铝是一种两性氧化物，既能与强酸反应，也能与强碱反应 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Al2O3虽然难溶于水，但是2Al(OH)3 Al2O3+3H2O，Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同，所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物，A错误； 铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝保护膜，氧化膜比较致密，能防止内部金属被氧化，B正确； 氧化铝熔点高达2 000 ℃以上，是一种高熔点物质，可以作较好的耐火材料使用，C正确； 氧化铝属于两性氧化物，既能与强酸反应，也能与强碱反应，D正确。 15 6.(2024·石家庄高一期末)取两块大小一样的铝片，进行如图实验： 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 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+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑ D.铝制餐具不宜长时间存放碱性食物 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 NaOH能与氧化铝反应，氧化铝不能起保护作用，烧杯Ⅰ中发生反应，故选A。 题组三　新型合金 7.(2025·云南期末)金属材料对于促进生产发展、改善人类生活具有重要作用。下列说法错误的是 A.通过增加合金内原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度大于纯金属 B.储氢合金属于新型合金，可用于制造以氢气为燃料的汽车 C.储氢合金形成的金属氢化物性质稳定，高温条件下也不易分解 D.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的韧 性、抗氧化性 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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； 储氢合金属于新型合金，可用于制造以氢气为燃料的汽车，故B正确； 储氢合金形成的金属氢化物既容易形成，加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快，故C错误； 稀土元素加入钢中有多种作用，如改变合金的结构增加钢的韧性、抗氧化性，稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，故D正确。 15 8.将一个预先做好的“ICE”形状的镍钛合金破坏形状后，只要在热水中浸泡，其便会恢复原来形状。下列说法正确的是 A.记忆合金的形状变化属于化学变化 B.合金的熔点一般比各组分金属低，硬度比各组分金属小 C.形状记忆合金在医疗上可用来接断骨等，在日常生活中可制眼镜框架等 D.钛合金的化学性质与钛单质完全相同 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 记忆合金的形状变化没有生成新物质，属于物理变化，A不正确； 合金的熔点一般比组分金属的低，但硬度要比组分金属的大，B不正确； 钛合金中因为加入了其他金属，化学性质与钛单质不完全相同，D不正确。 15 9.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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 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与酸反应生成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。 10.(2024·安徽六安二中高一期末)下列物质中既能与稀H2SO4反应，又能与NaOH溶液反应的是 ①NaHCO3　②Al2O3　③Na2CO3　④Al(OH)3　⑤NaHSO4 A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.全部 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ③Na2CO3与稀H2SO4反应，与NaOH溶液不反应； ⑤NaHSO4与稀H2SO4不反应，与NaOH溶液反应； ①②④符合题意。 15 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 氧化铝能与强酸、强碱反应，用氧化铝材料制作的坩埚不能加热强酸、强碱。 11.氧化铝的熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩埚。下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是 A.加热使胆矾失去结晶水 B.加热使高锰酸钾分解 C.加热熔化烧碱 D.加热分解碱式碳酸铜 √ 12.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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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HCl和NaOH溶液反应时，HCl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。 15 13.(2025·广西高一上阶段练习)有关物质间转化关系如图，试回答： 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (1)转化④的化学方程式为　　　　　　　　　　；27 g Al与足量氢氧化钠溶液反应，生成气体(标准状况下)的体积为　　　　 L；转移电子的数目为　　　　(阿伏加德罗常数用NA表示)。  2Al+3Cl2 2AlCl3 33.6 3NA 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 电解氧化铝得到单质铝，铝与NaOH溶液反应生成氢气与四羟基合铝酸钠；二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气，氯气与铝反应可得氯化铝，加入氨水可制得氢氧化铝，据此分析解答。 铝与氯气反应的化学方程式：2Al+3Cl2 2AlCl3 ；根据关系式法：2Al~3H2~6e-，27 g Al的物质的量为1 mol，与足量氢氧化钠溶液反应，生成气体(标准状况下)的体积为 mol×22.4 L·mol-1=33.6 L，转移电子的数目为3NA。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)转化③的离子方程式为　 　　　　　　　　　　　　　　　。 MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O 二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水，离子方程式为MnO2+ 4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (3)若转化⑤用于实验室制Al，则试剂A宜选择　　　　 (填名称)， 离子方程式为　　　　　 　　　　　　　　　　　。 氨水 Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3N 因Al溶于强碱，故实验室制Al，宜选择氨水，离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3N。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (4)50 mL 3 mol·L-1AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度为　　　 　，取出10 mL加水稀释到100 mL，则稀释后所得溶液中Al3+物质的量浓度为 　　 　　。  9 mol·L-1 0.3 mol·L-1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1个AlCl3含有3个Cl-，50 mL 3 mol·L-1AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度为9 mol·L-1；取出10 mL加水稀释到100 mL，根据稀释定律，稀释后所得溶液中Al3+的物质的量浓度为=0.3 mol·L-1。 14.(2025·广州高一期末)某废旧金属材料中主要为铜、铝、铁及其氧化物的混合物。利用该废旧金属材料分离金属化合物的一种流程如下： 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 已知：调pH可将Fe3+与Cu2+分离，但不能将Fe2+与Cu2+分离。回答下列问题： (1)流程中“破碎”的目的是　　　　　 　　　　　　　　　　　(任答一点)。  增大接触面积，使废旧金属完全反应 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 由题给流程可知，废旧金属材料破碎后焙烧得到氧化铜、四氧化三铁、氧化铝，向金属氧化物中加入氢氧化钠溶液，氧化铝与氢氧化钠溶液反应转化为Na[Al(OH)4]，四氧化三铁、氧化铜不与NaOH反应，过滤得到含有Na[Al(OH)4]的滤液1和含有四氧化三铁、氧化铜的滤渣1；向滤渣1中加入稀硫酸酸浸时，四氧化三铁与稀硫酸反应转化为硫酸铁和硫酸亚铁，氧化铜与稀硫酸反应转化为硫酸铜，向酸浸后的溶液中加入过氧化氢溶液，将亚铁离子氧化为铁离子，向氧化后的溶液中加入氧化铜或氢氧化铜等调节溶液pH，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣2和硫酸铜溶液；硫酸铜溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到胆矾。 流程中“破碎”使反应物的接触面积增大，有利于废旧金属完全反应。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)“碱浸”时发生反应的离子方程式为　 　　　　　　　　　　　。  Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-　 “碱浸”时发生的反应为氧化铝与氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (3)“酸浸”后“氧化”时发生反应的离子方程式为__________________ 　　　　 　；该过程温度不宜过高，原因为_______________________ 　　　　　　　。  2Fe2++2H++H2O2=== 2Fe3++2H2O 温度过高H2O2会分解， 降低氧化效率 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 “酸浸”后“氧化”时发生的反应为酸性条件下，亚铁离子与过氧化氢溶液发生氧化还原反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O；该过程温度不宜过高，是因为过氧化氢受热会发生分解反应，会降低氧化效率，不利于亚铁离子完全转化为铁离子。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (4)“滤渣2”的成分为　　　　，若无“氧化”过程会导致的后果为 　　　　　　　　　　　　。  Fe(OH)3 不能将Fe2+与Cu2+分离 由分析可知，“滤渣2”的成分为氢氧化铁沉淀；若无“氧化”过程，由题意可知，不能将Fe2+与Cu2+分离。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (5)“一系列操作”不能采用直接蒸发结晶的原因为__________________ 　　　　　　　　。 直接蒸发结晶易使 胆矾失去结晶水 胆矾带有结晶水，若“一系列操作”采用直接蒸发结晶会导致胆矾受热失去结晶水，无法制得胆矾。 15.铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白： 探究一 实验方案：铝镁合金 测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是　 　　 　　　　。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6H2O+2Al+2NaOH===2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 实验步骤： (1)称取5.4 g铝镁合金粉末样品，投入体积为V、浓度为2.0 mol·L-1的NaOH溶液中，充分反应。为保证合金充分反应，NaOH溶液的体积V≥　　　　。  97 mL 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 铝镁合金中镁的质量分数为3%时，5.4 g铝镁合金粉末样品中铝的质量为5.4 g×(1-3%)=5.4 g×97%，则： 2Al　+　2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 2 2 n(NaOH) 所以n(NaOH)=0.194 mol，需要NaOH溶液的体积V==0.097 L =97 mL；为保证合金充分反应，NaOH溶液的体积V≥97 mL。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将　　　　(填“偏大”或“偏小”)。  偏大 镁上会附着Na[Al(OH)4]等物质，未洗涤固体会导致测定的镁的质量偏大，镁的质量分数将偏大。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 探究二 实验方案：铝镁合金 测定生成气体的体积(实验装置如图所示)。 (1)某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个除酸雾的装置。你的意见是　　　　(填“需要”或“不需要”)。  不需要 因为氯化氢极易溶于水，挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果，所以不需要加除酸雾装置。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有(写出两点)： ①　　 　　，  ②　　 　　。  冷却至室温再读数 读数时，使B与C液面相平 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 反应中装置的气密性、合金是否完全溶解、量气装置的使用都会影响测定结果。因此为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有：检查装置的气密性，加入足量盐酸，调整量气管C的高度，使C中液面与B中液面相平，待冷却至室温再读取体积等。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 探究三 实验方案：称量x g铝镁合金粉末，放入装有足量氧气的容器中使其充分灼烧。 (1)欲计算镁的质量分数，该实验中还需要测定的数据是______________ 　 　　　。  充分灼烧后固体 粉末的质量 Mg、Al均与氧气反应生成金属氧化物，则还需测定生成物的质量，才能计算出Mg的质量分数。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2)若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影响？　　　　　(填“是”或“否”)。  是 若用空气代替O2进行实验，还会发生反应：3Mg+N2 Mg3N2，2Mg+CO2 2MgO+C，对测定结果有影响。 返回 本课结束 第 三 章 　 第 二 节 $