3.2金属材料学案2026-2027学年上学期高一化学人教版必修一

该高中化学导学案围绕金属材料展开，涵盖合金概念及性能差异、铝和铝合金性质、新型合金应用，以及物质的量在化学方程式计算中的应用。通过复习纯金属与合金的关系导入，从微观结构差异解释性能不同，搭建从结构到性质再到用途的学习支架。 资料以实验探究（如铝与盐酸、NaOH溶液反应）培养科学探究能力，强调“性能决定用途”深化化学观念，例题及分层练习（含高考题）提升科学思维，课堂小结思维导图助力知识整合，适合学生自主学习与教师教学评估。

第三章第二节金属材料 3.2 金属材料 【教学目标】： 1.了解合金的概念，并能联系纯金属的微观结构解释二者性能的差异 2.以铁铝合金为例，能从元素组成上对合金进行分类，认识不同类型金属材料，强化性能决定用途的观念。 3.通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用。 4.了解储氢合金、钛合金等新型合金，化学科学对创造更多新材料以满足人类生活需要和促进科技发展的作用. 5.运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行简单的计算，感受定量研究对化学学科的重要作用。 【教学重点】： 性能决定用途的观念；物质的量在化学方程式计算中的应用． 【教学难点】： 物质的量在化学方程式计算中的应用 复习： 纯金属 金属材料 合金 1、 铁合金： （一）合金的定义： 合金是由两种及两种以上的金属（或金属与非金属）融合而成的具有金属特性的物质。例: 铁碳合金 （二）合金的特性 （1）合金的硬度一般比各成分金属的大。 （2）合金的熔点一般比各成分金属的低。 （3）合金的物理、化学及机械性能一般优于各成分金属。 注意： (1)合金是混合物,不是纯净物。 (2)与一般混合物不同的是合金有固定的熔点，原因是合金有固定的组成。 (3)组成合金的物质不一定都是金属，也可以有非金属，但一定有金属。 (4)合金的用途比纯金属更广泛。 （三）纯金属与合金的结构比较 纯金属内原子的大小和形状都是相同的且排列十分规整，加入了或大或小的其它元素原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，改变了金属的内部结构，合金内原子层之间的相对滑动变得困难，使合金的性能与纯金属有很大的差异。 （四）铁合金 铁合金 主要成分 主要特征 主要用途 生铁 Fe、C(含碳量为2%~4.3%)及Si、Mn、S、P 硬而脆，强度高，可铸不可锻 炼钢、制各种铸件 钢 碳 素 钢 低碳钢 Fe、C(含碳量低于0.3%) 韧性、焊接性好，但强度低 制造钢板、钢丝和钢管等 中碳钢 Fe、C(含碳量0.3% -0.6%） 强度高，韧性及加工性好 制造钢轨、车轮和建材等 高碳钢 Fe、C(含碳量高于0.6%） 硬而脆，热处理后弹性好 制器械、弹簧和刀具等 合 金 钢 锰钢 Fe、Mn 韧性好，强度高 制钢轨、轴承、钢模和坦克等 硅钢 Fe、Si 导磁性好 制变压器、发电机和电动机中的铁芯等 不锈钢 Fe、Gr、Ni 抗腐蚀性好 制造医疗器械、炊具、反应釜和容器等 钨钢 Fe、W 耐高压、硬度大 刀具 超级钢 Fe、Mn、C、Al、V 强度高、延展性好 用于汽车、航空、航天等领域 例题1：下列物质中，不属于合金的是( )。 A. 硬铝 B.黄铜 C.钢铁 D.水银 答案:D 例题2：下列对合金的说法正确的是( )。 A.黄铜是纯净物 B.合金中也可能含非金属元素 C.合金中至少含有两种金属元素 D.合金中的金属元素以化合物的形式存在 答案:B 例题3：下列有关合金的叙述正确的是( )。 A、合金的机械强度比各成分金属的小 B、合金的抗腐蚀性能都很好 C、合金没有固定的熔点 D、多数合金比各成分金属的熔点低硬度大 答案:D 例题4：日常生活中的容器主要是不锈钢制品,这是利用该合金的( )。 A.导电性 B.导热性 C.抗腐蚀性 D.易回收利用 答案:C 例题5：纯铁的熔点为1 535 ℃，而在高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁合金)在200℃左右就熔化了，这是因为( )。 A.铁的纯度越高，熔点越低 B.合金的熔点比其成分金属的熔点高 C.形成了铁碳合金，所以熔点降低 D.生铁在高炉熔化的过程中发生了化学反应 答案:C 二．铝和铝合金 （一）铝的原子结构 铝的原子结构示意图为： 在化学反应中表现还原性，Al-3e- = Al3+ （二）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 银白色光泽 固体 较小 良好 良好 2.7g/cm3 660℃ 2467℃ （三）铝的化学性质 1、与O2等非金属单质反应 常温下铝与O2的反应:常温下，金属铝能被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜能阻止内部金属继续与氧气发生反应。反应的化学方程式为4A1+ 3O2 = 2Al2O3 点燃条件下，铝剧烈燃烧，发生耀眼的白光。 4Al + 3O2点燃2 Al2O3 素材拓展: 铝箔在空气中加热不燃烧，只能熔化成液体但不滴落。其原因是铝箔表面生成的高熔点的氧化铝包裹住内部熔化的铝,使内部的液态铝不能滴落。 铝与S、Cl2也能发生反应。 反应的化学方程式分别为2Al + 3S △ Al2S3 和2A1+ 3Cl2 △ 2AlCl3 在Al与O2、S、Cl2的反应中，铝的化合价均由0价变为+3价,均做还原剂。 在空气中，铝表面处形成的氧化膜很薄，耐磨性腐、蚀性还不够强，常用化学方法对铝表面进行处理，如增加氧化膜厚度或着色等。例如，化学氧化（用铬酸做氧化剂）是氧化膜产生美丽颜色。 2、铝与盐酸反应 实验操作 在一支试管中加入5ml盐酸，再向试管中放入一小 块铝片。观察现象。 过一段时间后，将点燃的木条放在 试管口观察现象 实验现象 铝片逐渐溶解，一段时间后产生气泡且速率由慢到快，将点燃的木条放在试管口，发出爆鸣声 实验结论 铝和铝表面的保护膜（氧化铝）都能与酸反应 化学方程式 及离子方程式 Al2O3 +6HCl=2AlCl3 +3H2O Al2O3 +6H+ = 2Al3+ +3H2O 2Al+6HCl=2AlCl3 +3H2↑ 2Al+6H+=2A13+ +3H2↑ *实验开始时不产生气泡，后产生气泡且速率加快，这是因为开始时Al表面的氧化铝薄膜参与反应，不产生H2，后来Al参与反应，产生H2，随着反应的进行，温度升高，反应速率加快。 3、铝与NaOH溶液反应 实验操作 在两支试管中加入少量NaOH溶液，然后向其中一支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过（除去表面氧化膜）的一小块铝片观察现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管口，试管口观察现象 实验现象 未打磨的铝片逐渐溶解，开始时没有气泡产生，一段时间后才有气泡产生;打磨过的铝片逐渐溶解，立即产生气泡且速率始终较快;将点燃的木条分别放在两支试管口,均发出爆鸣声 实验结论 铝和铝表面的保护膜（氧化铝）都能与强碱溶液反应 化学方程式 及离子方程式 2Al +2NaOH +2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2 OH—+2H2O = 2AlO2—+ 3H2↑ Al2O3 +2NaOH=2NaAlO2 +H2O Al2O3+2OH—=2AlO2— +H2O *(1)Al和Al2O3都既能与酸反应又能与碱反应。像Al2O3这类既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，叫做两性氧化物。 (2)严格地说,NaAlO2应为Na[ Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)，为书写方便，常简化为NaAlO2。 素材拓展：铝与NaOH溶液反应分析 铝与NaOH溶液反应，可以认为是分两步进行的。 ①失去保护膜的铝跟水反应:2Al +6H2O=2Al(OH)3 + 3H2↑ ②NaOH溶液溶解Al(OH)3: Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 +2H2O ①+2×② 电子转移情况应表示为：见下图 4、铝与盐溶液反应 Al能与金属活动性顺序中排在它后面的金属的盐溶液发生置换反应，如:2A1 + 3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu。 （四）氧化铝 物理性质：白色固体，难溶于水，熔沸点高，可作 耐火 材料。自然界中纯净的氧化铝晶体俗称 刚玉 ，硬度仅次于 金刚石 。 化学性质：两性氧化物——既能和强酸反应，又能和强碱反应。 与盐酸反应离子方程式： Al2O3 +6H+ = 2Al3+ +3H2O。 与氢氧化钠反应离子方程式： Al2O3+2OH—=2AlO2— +H2O 。 （五）氢氧化铝 （1）物理性质：白色固体，难溶于水。 （2）化学性质：两性氢氧化物：氢氧化铝既可以与强酸反应，也可以与强碱反应。 氢氧化铝与盐酸反应的离子方程式为： Al(OH)3+3H+= Al3+ +3H2 。 氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为： Al(OH)3 + OH- = AlO2- +2H2O。 受热分解生成 Al2O3 和水。 （六）氢氧化铝制备 铝盐与氨水反应，离子方程式为： Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 +3NH4+ 。 向偏铝酸盐溶液中通入 CO2 离子方程式为：通入足量二氧化碳： NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3 。 通入少量二氧化碳： 2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3+Na2CO3 。 铝盐与偏铝酸盐溶液反应，离子方程式为： Al3++3AlO2- +6H2O=4Al(OH)3。 （七）常见铝合金 合金名称 主要性质 主要用途 镁铝合金 密度小，抗腐蚀能力强，强度和硬度都比纯铝和纯镁的大 火箭、飞机、宇宙飞船、轮船等制造业 硬铝 密度小，抗腐蚀能力强,强度和硬度都比纯铝的大 火箭、飞机、宇宙飞船、轮船等制造业 【课堂小结】 例题6：铝制品不易被腐蚀，其主要原因是铝( )。 A.化学性质不活泼 B.熔点高 C.表面有致密氧化膜 D.密度小 答案:C 例题7：下列物质中 ，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是( )。 ①NaHCO3 ②Al ③Al2O3 ④Na2CO3 ⑤(NH4)2SO3 A.①②③⑤ B.②③④ C.①③④⑤ D.①②④ 答案:A 例题8：向一个铝制易拉罐中充满CO2,然后往罐中注人足量的NaOH溶液，立即用胶布封住罐口，一会儿就听到罐内“咔咔”地响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来了。 (1)易拉罐变瘪的原因是 二氧化碳和氢氧化钠可以反应，使体系压强减小 ，反应的离子方程式是 CO2+2OH—=CO32-+H2O 。 (2)易拉罐又鼓起来的原因是 铝和氢氧化钠反应会生成气体使体系压强增大 ，反应的离子方程式是 2Al+2 OH— +2H2O = 2AlO2— + 3H2↑ 。 例题9：已知单质A、B、C 和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图所示的转化关系,C为密度最小的气体,甲是一种高熔点的物质,丙常温下是一种液体。 （1）写出下列物质的化学式: A Al B O2 乙 NaAlO2 丁 Al(OH)3 （2）①写出Al与NaOH溶液反应的化学方程式: 2Al +2NaOH +2H2O=2NaAlO2+3H2↑ ②写出甲与NaOH溶液反应的离子方程式: Al2O3+2OH—=2AlO2— +H2O (3)将一定量的 A加人NaOH溶液中，产生的C在标准状况下的体积为3. 36 L,则消耗的A的物质的量为0.1mol ，转移电子的物质的量为 0.3mol 。 例题10：目前世界上一次性建成的最长高速铁路——京沪高铁，列车时速高达380 公里，车厢大部分采用铝合金材料制造,是因为铝合金( )。 A.比纯铝熔点高 B.具有比较活泼的化学性质 C.各种成分在自然界中含量丰富,容易获取 D.质量轻，强度大,抗腐蚀能力比较强 答案:D 三、新型合金 （一）储氢合金 储氢方法：过去储存氢气有两种方法，一种是利用高压钢瓶储存氢气，一种是储存液态氢。而现在储氢方法是用储氢合金来储存氢气。 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。 要求：具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。例如Ti-Fe合金、La-Ni合金。 （二）其他几种新型合金 合金名称 主要性质 主要用途 钛合金 熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好等 广泛用于火箭、导弹、、航天飞机、船舶、化工和通信设备等 耐热合金 高温下具有高的氧化性、抗蠕变性与持久强度 主要应用于航空、舰艇、火箭等领域 形状记忆合金 在加热升温后能完全消除其在较低温度下发生的变形，恢复其变形前的原始形状 在航空航天领域、临床医疗领域等有着广泛的应用，如宇宙飞船的天线、人造骨骼、心脏补修器、手术缝合线等。 例题11：下列说法正确的是 （ ） A用来制造储存氢气所用的钢瓶的合金是储氢合金 B.不锈钢是最常见的新型合金 C.新型合金主要应用于航天航空、生物工程等领域 D.碳纤维复合材料属于新型合金材料 答案:C 四、物质的量在化学方程式计算中的应用 思考：物质的量n的计算方法（气体体积、所含粒子数、物质的量浓度、物质的质量、溶液中质量分数与密度） 化学方程式中化学计量数与几个物理量的关系 H2 + Cl2 2HCl 化学计量数之比： 1 : 1 : 2 扩大6.02 X倍 1 : 1 : 2 物质的量之比 1 : 1 : 2 标准状况下体积之比 1 : 1 : 2 在同一条件下体积之比 1 : 1 : 2 结论：（1）化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的分子数之比，等于各物质的物质的量之比，即v1 :v2 :v3 :…= N1 :N2 :N3 :…= n1 :n2 :n3 :… (2) 对于有气体参加的反应，在同问同压下各气体的化学计量数之比等于各气体的体积之比，即v1 :v2 :v3 :…= V1 :V2 :V3 :… 例题12：1.用质量为3g的铝包住2.3g金属钠，用针在铝箔上扎一些小孔，放到水中，用排水集气法收集产生的气体，反应完全后，收集到的气体是 （ ） A.0.2mol H2 B.0.05mol H2 C.0.075mol H2 D.0.15mol H2 答案:A 2.由铁、锌、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下的体积是11.2L，则混合物中一定含有的金属是 （ ） A.铁 B.锌 C.铝 D.镁 答案:C 例题13.将5.1gMg-Al合金投入250 mL2mol/L盐酸中，金属与盐酸恰好完全反应，又加入4mol/LNaOH溶液VmL时得到的沉淀最多，为13.6g，则V= 125 例题14.在120℃时，将12.4gCO2 和H2 O的混合气体缓缓通入足量的Na2 O2 固体中，充分反映后，固体的质量增加了6g。请计算： （1）产生O2 的质量 （2）原混合气体中CO2 在标准状况下的体积 答案:(1)6.4g（2）4.48L 小试牛刀 1．（2016秋·上海·高二统考期末）有关铝的用途是利用铝的化学性质的是 A．高压铝钢 B．焊接钢轨 C．铝质导线 D．包装铝箔 【答案】B 【详解】A项、高压铝锅利用的是铝的导热性，属于物理性质，故A错误； B项、焊接钢轨是利用铝的强还原性，铝与氧化铁反应生成单质铁，属于化学性质，故B正确； C项、金属导电过程是自由电子的移动，没有新物质生成，铝制导线利用的是铝的物理性质，故C错误； D项、包装铝箔是利用铝的延展性，没有新物质生成，属于物理性质，故D错误； 故选B。 2．（2022秋·宁夏银川·高一贺兰县第一中学校考阶段练习）制备氯化物时，常用两种方法：①用金属与氯气直接化合制得；②用金属与盐酸反应制得。用以上两种方法都可制得的氯化物是 A．AlCl3 B．FeCl3 C．FeCl2 D．CuCl2 【答案】A 【详解】A.铝和盐酸或铝和氯气反应均生成AlCl3，A选； B.铁和氯气反应生成FeCl3，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，B不选； C.铁和氯气反应生成FeCl3，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，C不选； D.铜和氯气反应生成CuCl2，铜和盐酸不反应，D不选； 答案选A。 3．（2023春·河北承德·高一校联考阶段练习）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 【答案】B 【详解】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。 4．（2022秋·河北邢台·高一邢台一中校考阶段练习）下列说法不正确的是 A．金属钠可用于制造高压钠灯如路灯，利用了钠与某些物质发生化学反应而发出黄色的光 B．高铁车厢大部分采用铝合金材料制造，质地轻，强度大，抗腐蚀能力比较强 C．马踏飞燕是我国的旅游标志，出土的马踏飞燕是由青铜制成的，青铜属于合金 D．以和钠为材料，在700℃时制造出纳米级金刚石和氯化钠，该反应属置换反应 【答案】A 【详解】A．钠的焰色试验为黄色，黄光透雾性强，则金属钠可用于制造高压钠灯，常用作路灯，焰色试验不属于化学反应，故A错误； B．车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金具有质量轻，强度大，抗腐蚀能力比较强的优点，故B正确； C．青铜是我国使用最早的合金，含铜、锡、铅等元素，属于合金，故C正确； D．CCl4和金属钠为材料，在700℃时制造出纳米级的金刚石粉末和氯化钠，反应方程式为，属于置换反应，故D正确； 故选：A。 5．（2021秋·河北衡水·高一河北武强中学校考阶段练习）下列实验操作、现象和结论均正确的是 实验操作 现象 结论 A 将气体通入灼热的CuO固体 固体由黑色变为红色 该气体一定为CO B 向某溶液中加入1~2滴KSCN溶液 生成血红色沉淀 该溶液中含Fe3+ C 向Al(OH)3中加入HCl或NaOH溶液 固体均溶解 Al(OH)3是两性氢氧化物 D 将氯气通入装有潮湿的有色布条的试剂瓶中 有色布条颜色褪去 Cl2具有漂白性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．粉末由黑变红，该气体可能为氢气，不一定为CO，故A错误； B．向某溶液中加入1～2滴KSCN溶液，溶液呈红色，说明溶液中含Fe3+，实验现象描述不合理，故B错误； C．向Al（OH）3中加入HCl或NaOH溶液，氢氧化铝固体均溶解，说明Al（OH）3既能与酸反应又能与碱反应，属于两性氢氧化物，故C正确； D．将氯气通入装有潮湿的有色布条的试剂瓶中，Cl2与水反应生成的HClO有强氧化性，能使有色布条褪色，HClO有漂白性，不是Cl2有漂白性，故D错误；答案为C。 6．（2022秋·辽宁铁岭·高一昌图县第一高级中学校考阶段练习）下列离子方程式书写正确的是 A．溶液腐蚀铜线路板： B．氯气溶于水： C．氧化铁与稀盐酸反应： D．铝与氢氧化钠溶液反应： 【答案】D 【详解】A．电荷不守恒，正确的是：，故A错误； B．HClO是弱酸，不能拆，正确的是：，故B错误； C．正确的是：，故C错误； D．铝与氢氧化钠溶液反应产物为偏铝酸钠和氢气，故D正确； 故选D。 7．（2023·全国·高一专题练习）除去镁粉中的少量铝粉，可选用的试剂是 A．硫酸 B．水 C．盐酸 D．氢氧化钠溶液 【答案】D 【详解】A. 镁和铝都能与硫酸反应，故不能用硫酸除去镁粉中的铝粉，故A不符合题意； B. 通常情况下镁、铝与水都不反应，故不能用水除去镁粉中的铝粉，故B不符合题意； C. 镁和铝都能与盐酸反应，故不能用盐酸除去镁粉中的铝粉，故C不符合题意； D. 氢氧化钠和铝反应生成可溶性的偏铝酸钠，与镁不反应，故能用氢氧化钠溶液除去镁粉中的铝粉，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 【点睛】铝与NaOH溶液反应，而镁不反应。 8．（2023秋·广东河源·高一龙川县第一中学统考期末）相同质量的两份铝，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体积之比为 A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．2：1 【答案】A 【详解】由反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2和2Al+6HCl=2AlCl3+3H2知，相同质量的铝即铝的物质的量相同，所以与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应放出的氢气物质的量相同，则在同温同压下体积相同，即1：1；故选A。 9．（2022秋·辽宁铁岭·高一昌图县第一高级中学校考阶段练习）将一定质量的Mg和Al混合物投入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法中不正确的是 A．NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L-1 B．Mg和Al的总质量为9g C．生成的H2在标准状况下的体积为10.08L D．硫酸的物质的量浓度为5mol·L-1 【答案】D 【分析】Mg和Al在稀硫酸中溶解后生成MgSO4和Al2(SO4)3，由图可知加入NaOH后，一开始并未产生沉淀，即NaOH与剩余H2SO4发生中和反应，之后NaOH分别与Mg2+、Al3+形成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀；两种离子沉淀完全后，NaOH又能与Al(OH)3发生反应Al(OH)3＋OH－= ＋2H2O，沉淀的量减少，剩余未反应的为Mg(OH)2，因此，n(Mg)=n[Mg(OH)2] =0.15mol，n(Al)=n[Al(OH)3]=(0.35-0.15)mol=0.2mol。 【详解】A．根据NaOH为200-240mL时，发生的反应为Al(OH)3＋OH－= ＋2H2O，故n(NaOH)= n(Al)= 0.2mol，c(NaOH)==5mol/L，A正确； B．根据分析，Mg和Al的总质量m=m(Mg)+m(Al)= 0.15mol×24g/mol+0.2mol×27g/mol=9g，B正确； C．根据Mg~H2和2Al~3H2可知，Mg和Al生成的H2的物质的量分别为0.15mol、0.3mol，共0.45mol，标况下的体积为0.45mol×22.4L/mol=10.08L，C正确； D．生成沉淀最多时，溶液中的溶质仅剩Na2SO4，此时NaOH用量为200mL，物质的量为5mol/L×0.2L=1mol，根据2NaOH~H2SO4可知，n(H2SO4)=n(NaOH)=0.5mol，c(H2SO4)==1mol/L，D错误； 故选D。 10．（2021秋·湖南长沙·高一雅礼中学校考阶段练习）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．图中所示转化反应全是氧化还原反应 D．反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 【答案】D 【解析】综合分析整个流程可知，铝土矿经强碱溶液溶解后过滤，可得到偏铝酸盐溶液和不溶于强碱溶液的沉淀；向溶液乙中通入过量的二氧化碳，可以得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液；氢氧化铝经加热得到氧化铝，最后电解熔融的氧化铝得到铝。 【详解】A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，但不可以是盐酸，A叙述不正确； B．反应①过滤后所得沉淀为溶于强碱的杂质，如Fe2O3杂质，Fe2O3不与氢氧化钠溶液反应，B叙述不正确； C．图中所示转化反应中，只有最后一步反应是氧化还原反应，即电解熔融的氧化铝是氧化还原反应，C叙述不正确； D．反应②为向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳，该反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，D叙述正确。 综上所述，叙述正确的是D，本题选D。 11．（2023秋·河北石家庄·高一石家庄二中校考期末）某混合物可能含有Al、Cu、Fe2O3、Al2O3，为探究该混合物成分，某兴趣小组设计如图分析方案。下列分析错误的是 A．固体P一定是纯净物 B．若m2＜m1，则原混合物中可能含有Al C．蓝绿色溶液中一定含有的金属阳离子为Cu2、Fe2 D．溶液N中含有Al3+和 【答案】D 【分析】混合物可能含有Al、Cu、Fe2O3、Al2O3，由流程可知：加入过量NaOH溶液，由于Al、Al2O3和NaOH溶液反应，因此溶液N中含偏铝酸钠；固体N加入过量盐酸，有蓝色溶液，说明有铜离子，由于铜和盐酸不反应，因此说明是盐酸和氧化铁反应生成氯化铁，氯化铁和铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，固体P是铜单质，则混合物中一定含Cu、Fe2O3、Al、Al2O3中至少含一种，以此来解答。 【详解】A．根据上述分析可知固体P为铜单质，Cu单质为纯净物，A正确； B．若物质质量关系：m2＜m1，则混合物中可能含有A12O3或Al或Al2O3、Al的混合物，B正确； C．固体P是Cu，Fe2O3与酸反应产生Fe3+，由于Cu和Fe3+反应产生Fe2+、Cu2+，因此蓝绿色溶液中含有的阳离子为Cu2+、Fe2+和H+，不含有Fe3+，C正确； D．N溶液中含有NaAlO2，向溶液N中滴加足量盐酸，生成AlCl3、NaCl和H2O，溶液中无，D错误； 故合理选项是D。 12．（2020秋·广东河源·高一校考期末）下列实验现象和结论或原因相符的是 操作及现象 原因或结论 A 一块表面打磨过的铝箔在酒精灯上加热至熔化，液态铝不会滴落 铝的熔点高于三氧化二铝 B 某溶液中先加入稀盐酸，再加入加入硝酸银产生白色沉淀 原溶液中一定含有Cl－ C 用洁净铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧，火焰呈黄色 溶液中有Na+，无K+ D 向氢氧化钠溶液中加入适量硫酸亚铁溶液，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 生成的氢氧化亚铁沉淀不稳定，容易被氧气氧化成氢氧化铁 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．将铝箔用坩埚钳夹住放在酒精灯火焰上加热，铝和氧气反应生成了氧化铝，又因氧化铝的熔点高于铝的熔点，氧化铝覆盖在铝的表面，所以加热铝箔的时候铝熔化了但是不会滴落，故A错误； B． 某溶液中先加入稀盐酸，再加入加入硝酸银产生白色沉淀氯化银，由于加盐酸引入了氯离子，所以原溶液中不一定含有Cl－，故B错误； C．用洁净铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明溶液中有Na+，不能确定是否有K+，故C错误； D．氢氧化亚铁沉淀不稳定，容易被氧气氧化成氢氧化铁，所以向氢氧化钠溶液中加入适量硫酸亚铁溶液，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，故D正确； 故答案选D。 【点睛】本题考查化学实验方案的评价，涉及离子检验的实验方法和反应现象分析判断，关键是掌握各离子的性质及检验过程中的干扰离子分析。 13．（2023春·辽宁鞍山·高一统考阶段练习）某固体粉末X可能含有、、、Fe、中的若干种，为确定固体粉末X的成份，取X进行实验，实验过程和现象如图。 已知：①； ②。 (1)溶液甲中的溶质是_______(填化学式)，产生气体乙的离子方程式为_______。 (2)若向澄清石灰水中通入过量的气体乙，发生反应的化学方程式是_______。 (3)溶液乙中含有的阳离子除还有_______(填离子符号)。 (4)分离溶液丙和沉淀丙需用到的玻璃仪器为_______。 (5)某同学根据实验现象猜测固体甲含铁元素的成分错误的是_______(填标号)，理由是_______。 ①只有Fe    ②只有    ③Fe， 【答案】(1) 、 (2) (3)、 (4)玻璃棒、烧杯、漏斗(普通漏斗) (5) ②； 如果只有，向溶液丁中滴入KSCN溶液后，溶液一定变红 【分析】固体粉末X可能含有，固体X加水过滤，得到溶液甲和固体甲，则溶液甲中可能有，固体甲中可能有，固体甲加入足量盐酸，滴入溶液，溶液不变色，说明没有，固体甲可以为Fe或Fe，，则溶液丁溶液；溶液甲加入稀盐酸，得到气体乙和溶液乙，气体乙能使澄清石灰石变浑浊，则气体乙为；同时溶液乙和碳酸氢铵反应可以得到溶液丙，气体乙（）和沉淀丙，其中，，则溶液乙中含有过量的盐酸、NaCl和AlCl3，溶液甲一定含有，不含有，则溶液甲含有。 【详解】（1）根据分析可知溶液甲为；产生气体乙是由于H+和反应，离子方程式为：； （2）由分析可知，气体乙为CO2，过量的CO2和澄清石灰水反应的方程式为：； （3）根据分析可知溶液乙中含有过量的盐酸、NaCl和AlCl3，阳离子为Na+、Al3+和H+； （4）分离溶液丙和沉淀丙的操作是过滤，过滤用到的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、漏斗(普通漏斗)； （5）Fe和稀盐酸反应产生FeCl2；Fe3O4和稀盐酸反应产生FeCl2和FeCl3；Fe可以和FeCl3反应产生FeCl2；向固体甲加入足量盐酸，滴入溶液，溶液不变色，说明没有，则固体甲可能含有Fe或Fe，；故错误的是②。 学科网（北京）股份有限公司 $