3.2 金属材料（深度学习辅导讲义）化学人教版必修第一册

第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 金属材料1 1. 金属材料 （1）合金 ① 概念：合金是指两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 ② 成分：一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属。即合金中一定含金属元素，可能含非金属元素（如钢中含碳） 。 ③ 性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。 a. 熔点：一般比它的各成分金属的低； b. 硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。 注：① 构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。合金一定是混合物。 ② 常温下，多数合金是固态，但钾、钠合金呈液态。 ③ 合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。 ④ 新型合金及重要应用 a. “蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳用钛合金制造，利用了钛合金的硬度大、机械强度高、耐腐蚀等性质。 b. 喷气式飞机的发动机叶片由镍钴合金制造，利用了其熔点高、耐高温的性质。 2. 常见的金属材料及应用 （1）金属材料的工业分类 黑色金属材料 有色金属材料 铁、铬、锰以及它们的合金 除黑色金属以外的其他金属及其合金 （2）黑色金属材料——铁合金 铁和碳形成的合金，因含碳量不同分为生铁（含碳量为2%～4.3%）和钢（含碳量为0.03%～2%），钢是用量最大、用途最广的合金。 不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍，在大气中比较稳定，不易生锈，抗腐蚀能力强。 （3）有色金属材料——铜和铝 ① 铝及铝合金 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，它的密度小，强度高，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 ② 铜及铜合金 （4）新型合金 铝的性质2 1.铝的原子结构和存在 （1）铝的原子结构：铝位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子结构示意图为。 （2）铝的存在：自然界中的铝全部以化合态的形式存在，地壳中铝含量位列金属第一位，以铝土矿的形式存在，主要成分是Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。 2.金属铝的物理性质 银白色有金属光泽的固体，具有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。 3.金属铝的化学性质 ① 常温下，铝与氧气形成致密氧化膜，加热发生：4Al＋3O22Al2O3 ② 2Al+3Cl22AlCl3 ③ 常温铝遇氧化性酸——浓硫酸、浓硝酸钝化 与氧化性酸（稀硝酸）反应：Al + 4H＋+===Al3＋+ NO↑+ 2H2O 与非氧化酸发生反应生成氢气：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ ④ 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑或2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ ⑤ 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 4.铝热反应 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等， 3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3; ②金属焊接，如野外焊接钢轨等 5.铝的制备和用途 （1）制备原理：铝土矿Al2O3Al，电解熔融Al2O3：2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑。 注：工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因：AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。 （2）工业炼铝的流程 方案一：碱溶法 方案二：酸溶法 （3）铝的用途：纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等，铝还用作还原剂。 6.铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑ （1）等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应： ① 产生H2的物质的量相等。 ② 消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。 （2） 足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应： ① 消耗Al的物质的量之比为1∶3。 ② 生成H2的物质的量之比为1∶3。 （3） 一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应： 若产生氢气的体积比为＜＜1，则必定 ① 铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。 ② 铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。 注：①常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 ②铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。 ③铝不但能与酸（H＋）反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。 ④铝热反应是在高温状态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。铝不能与MgO反应，铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等（要考虑冶炼成本）。 铝的化合物3 1. 氧化铝 （1）物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。 （2）化学性质——两性氧化物 ① 与酸反应：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ② 与碱反应：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 注：这里的酸碱是指强酸、强碱。 （3）用途：①作耐火材料②冶炼铝的原料 （4）制备：Al(OH)3加热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 2. 氢氧化铝 （1）物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 （2）化学性质——两性氢氧化物 Al(OH)3的电离方程式为（酸式电离）AlO＋H＋＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH－（碱式电离） ① 与酸反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O ② 与碱反应：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ③ 受热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 注：既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、（NH4）2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。 （3）用途 ①制药　②净水作用 （4）制备Al(OH)3的三种方法 ① 向铝盐中加入氨水 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 ② NaAlO2溶液中通入足量CO2 AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。 ③ 可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合 3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。 注：①Al2O3、Al(OH)3是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物和氢氧化物，经常应用到除杂、计算题中，所以一定要熟记这两个反应的离子方程式。 ②Al(OH)3具有两性，能溶于强酸（如盐酸）、强碱（如NaOH溶液），但不溶于弱酸（如H2CO3）、弱碱溶液（如氨水）。 ③由Al(OH)3的两式电离以及与酸和碱反应的离子方程式可知：与酸反应时相当于三元碱，与碱反应时相当于一元酸。 3. 常见的铝盐 （1）明矾 ① 硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。 ② 明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH＜7。 ③ 明矾净水的原理：明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3（胶体）＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水，使水澄清。 注：明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，与氯气消毒原理不同。 （2）AlCl3 AlCl3熔点、沸点都很低，且会升华，易溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种共价型化合物。熔化的AlCl3不易导电，AlCl3晶体属于分子晶体，故制备铝时不用AlCl3电解。 铝三角4 1.Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 （1）①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH ②Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓ ③Al3++3OH-===Al(OH)3↓ （2）Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O （3）Al3++4OH-===[Al(OH)4]- （4）[Al(OH)4]-+4H+===Al3++4H2O （5）①[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO ②[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O （6）Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]- 2.铝三角的应用 （1）选择制备Al(OH)3的最佳途径 ① 由Al3＋制备Al(OH)3，宜用Al3＋与氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ② 由NaAlO2制备Al(OH)3宜用CO2与AlO反应：2H2O＋AlO＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ③ 从节约原料角度，由Al制备Al(OH)3，宜用Al制备Al3＋，Al制备AlO，然后将二者混合： Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ （2）有关离子共存问题 ① 与Al3＋不能大量共存的（阴）离子有：OH－、AlO、HS－、SiO、CO、HCO、SO等。 ② 与AlO不能大量共存的（阳）离子有：H＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋等。 ③ AlO与HCO因发生（相对）强酸制弱酸的反应而不能共存。 （3）分析离子反应顺序 ① 向含有Al3＋、NH、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是： Ⅰ. H++OH-===H2O； Ⅱ. Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓（若先与NH反应，则生成的NH3·H2O又使Al3＋沉淀且生成NH）； Ⅲ. NH＋OH－===NH3·H2O（若先溶解Al(OH)3，则产生的AlO又与NH反应生成沉淀）； Ⅳ. Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。 ② 向含有AlO、CO、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是： Ⅰ. OH-+H+===H2O； Ⅱ. AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓（AlO比CO先反应）； Ⅲ. CO+H+===HCO； Ⅳ. HCO＋H＋===CO2↑＋H2O（HCO比Al(OH)3先反应）； Ⅴ. Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O. （4）有关Al(OH)3的计算 ① 求产物Al(OH)3的量 a. 当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝n(OH－)； b. 当3n(Al3＋)<n(OH－)<4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n（OH－）； c. 当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。 ② 求反应物碱的量 a. 若碱不足（Al3＋未完全沉淀）：n(OH－)＝3n[Al(OH)3]； b. 若碱使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。 3.与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析 （1）可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像（从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同） 操作 可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀（有淀即溶）→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 方程式 序号 AB：（1）③ BD：（6） AB：（3） BC：（1）② （2）偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 方程式 序号 AB：（5）② BC：（2） AB：（4） BC：（1）② （3）突破Al(OH)3沉淀图像三个秘诀 ① 明晰横、纵坐标含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理。 ② 掌握Al3＋、Al(OH)3、AlO三者之间的转化比例： ③ 明晰Al3＋溶液中加碱(OH－)的几种常见变形图像，如： 图A中，n(H＋)∶n(Al3＋)＝2∶1。 图B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出：n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝1∶1。 图C中，若已知原溶液中含有H＋和Mg2＋，则可推导出：n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝2∶1∶1。 物质的量在化学方程式计算中的应用5 1.以物质的量为中心的转化 2.化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系 化学方程式 2CO+O22CO2 化学计量数之比 2∶1∶2 物质微粒数之比 2∶1∶2 扩大NA倍之后 2NA∶NA∶2NA 物质的量之比 2∶1∶2 相同状况下体积之比 2∶1∶2 注：①化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其粒子数目之比，等于其物质的量之比。 ②对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比等于其体积之比。 3.物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤 4.化学方程式计算中的方法 （1）守恒法 “守恒法”就是以化学反应过程中存在的某些特定关系为依据，从诸多变化和繁杂数据中寻找某一不变的物理量及其对应等式关系解题的一种思维方法。 ① 质量(原子)守恒 宏观上反应前后各元素质量相等，即质量守恒，微观上反应前后原子个数相等。 ② 得失电子守恒 宏观上，氧化还原反应中元素化合价升高总数等于元素化合价降低总数。微观上，氧化还原反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等。 ③ 电荷守恒 电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数，即溶液呈电中性。例如，在0.1 mol·L-1的K2SO4溶液中，c(K+)=2c(S)。 （2）差量法 差量法是依据化学反应前后的某些“差量”（固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等）与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。 ① 差量法解题步骤 ② 差量法示例 a. 固体质量差量法示例： 把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，参加反应的Fe的质量为　　　　。  分析　 则，m(Fe)=28 g。 b. 气体体积差量法示例： 实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3。将8 L氧气通过放电管后恢复到原状况，得到气体6.5 L，则生成臭氧的体积为　　　　。  分析　 V(O3)=3 L。 （3）关系式法 当已知量和未知量之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。然后将“关系式”当作化学方程式使用，一步计算求出未知量。 ① 根据化学方程式确定关系式 根据化学方程式确定关系式时，首先要写出化学方程式，然后要找出方程式变化中的“中间量”，通过“中间量”找出“已知量”与“未知量”之间的物质的量的关系，如NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O，CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。 反应中已知量与未知量之间的关系： 即CaCO3~NaHCO3。 ② 根据原子守恒确定关系式 上述例子中也可以由碳原子守恒直接得出关系式“CaCO3~NaHCO3”。 （4）方程组法 方程组法一般用于解决两种物质的混合物计算，一般读题时能找到两个已知量时，均可以利用二元一次方程组求算未知量。 合金性质与金属材料的应用1 典例1关于生铁和钢的区别正确的是 A.生铁属于纯净物，钢属于混合物 B. 生铁比钢的含碳量更高 C. 生铁比钢弹性更好 D. 生铁属于铁-碳合金，钢也是合金但不含碳 【答案】B 【解析】A．生铁也是混合物，且含碳量更高，A错误；B．生铁比钢的含碳量更高（生铁：2%，钢：0.03%—2%），B正确；C．钢弹性更好，C错误；D．钢中含碳，D错误。 故选B。 典例22022年北京冬奥会火炬“飞扬”以铝合金为点火段材料。有关铝合金说法错误的是 A.密度小 B. 耐腐蚀 C. 熔点比纯铝高 D. 属金属晶体 【答案】C 【解析】A．铝合金密度小，质量轻，故A正确；B．铝表面能形成致密的氧化膜，耐腐蚀能力强，故B正确；C．合金的熔点比任一种组成的纯金属的低，则铝合金熔点比纯铝低，故C错误；D．Al属金属晶体，故D正确。 故选C。 变式1《考工记》：金（青铜）有六齐，六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐。下列有关说法错误的是 A.六齐是铜锡合金6种配比 B. 大刃硬度大于斧斤 C. 六齐之金，日久也会有铜绿生成 D. 依据铜锡不同比例可以配成黄铜 【答案】D 【解析】A．根据题意，六齐是指青铜中铜和锡的六种不同比例形成的不同器具，故A正确；B．迁移铁合金的知识：铁碳也有不同比例，碳含量越高，硬度越大，故B正确；C． 出土青铜都有铜绿，故C正确；D．黄铜是铜锌合金，铜锡不同比例仍为青铜，故D错误。 故选D。 变式22021年3月1日，东方航空公司与中国商飞公司在上海正式签署了C919购机合同。东航将成为全球首家运营C919大型客机的航空公司。大飞机 C919其主结构材料大量使用了铝锂合金，铝锂合金的优点是 A.高强度、导热性 B. 低密度、高强度 C. 低密度、导电性 D. 导热性、导电性 【答案】B 【解析】制造飞机材料要求密度低，强度高，铝和锂都是轻金属，所以制成的铝锂合金密度低，强度高，适合用作制造飞机的材料，与其导电和导热性无关。 故选B。 铝及其化合物的性质2 典例1下列物质的性质和用途具有对应关系的是 A. 熔点高，可用作电解制铝 B. 不稳定，可用于治疗胃酸过多 C. 明矾水解生成胶体，可用作絮凝剂 D. 铝具有导热性，可用于制备铝热剂 【答案】C 【解析】A．熔融可以电解生成铝单质，可用作电解制铝，而不是因为其熔点高，物质的性质和用途不具有对应关系，A不符合题意；B．能和胃酸盐酸反应，可用于治疗胃酸过多，物质的性质和用途不具有对应关系，B不符合题意； C．明矾水解生成胶体从而吸附水中悬浮物加速沉降用于净水，可用作混凝剂，物质的性质和用途具有对应关系，C符合题意；D．铝具有还原性能还原一些金属氧化物，可用于制备铝热剂，物质的性质和用途不具有对应关系，D不符合题意。 故选C。 典例2下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是 A.铝与NaOH溶液反应： B.与NaOH溶液反应： C.明矾净水原理： D.与过量氨水反应： 【答案】C 【解析】A．铝与NaOH溶液反应的氧化剂是水，故其离子反应方程式为：，A错误；B．与NaOH溶液反应的离子方程式未配平，配平后的离子方程式为：，B错误；C．明矾溶于水后电离产生的铝离子发生水解产生的氢氧化铝胶体，吸附悬浮物，起到净水作用，C正确；D．一水合氨为弱碱，故氢氧化铝无法与一水合氨发生反应，与过量氨水反应为：，D错误。 故选C。 典例3向10mL 0.1mol/L NH4Al(SO4)2溶液中，滴加等浓度Ba(OH)2溶液x mL，下列叙述正确的是 A.x=10时，溶液中有、Al3+、 ， 且c()>c(Al3+) B.x=10时， 溶液中有、、 ， 且c()>c() C.x=30时， 溶液中有Ba2+、 、 OH-，且c(OH- )<c () D.x=30时，溶液中有Ba2+、 Al3+、 OH-，且c(OH-)=c(Ba2+) 【答案】A 【分析】根据10 mL 0.1 mol⋅L−1 NH4Al(SO4)2溶液中含有0.001 mol NH、0.001 mol Al3+、0.002 mol SO，结合加入Ba(OH)2溶液的体积进行分析解答。 【解析】A.根据上述分析可知：x=10时，10 mL 0.1 mol⋅L−1 Ba(OH)2溶液中有0.001 mol Ba2+，0.002 mol OH−，混合后生成0.001 mol硫酸钡沉淀，剩余0.001 mol SO。生成×10−3 mol氢氧化铝沉淀，剩余×10−3 mol Al3+，而NH没有参与反应，少量水解，则c(NH) > c（Al3+），故A正确；B.x=10时，10 mL 0.1 mol⋅L−1 Ba(OH)2溶液中有0.001 mol Ba2+，0.002 mol OH−，混合后生成0.001 mol硫酸钡沉淀，剩余0.001 mol SO。生成×10−3 mol氢氧化铝沉淀，剩余×10−3 mol Al3+，没有生成，故B错误；C.x=30时，混合后生成0.002 mol硫酸钡沉淀，剩余0.001 molBa2+，OH−过量，生成0.001 molAlO2−，能把Al3+和NH都反应完，还剩余0.001 mol OH−，加上一水合氨电离生成铵根离子和氢氧根离子，此时c(OH- )>c (AlO2−），故C项错误；D.x=30时，混合后生成0.002 mol硫酸钡沉淀，剩余0.001 mol Ba2+，OH−过量，则溶液中存在0.001 mol AlO2−，铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨，氢氧根离子剩余0.001 mol，一水合氨电离生成铵根离子和氢氧根离子，此时c(OH−)>c（Ba2+），故D项错误。 故选A。 变式1下列关于铝的化合物的说法错误的是 A.氧化铝俗名为刚玉，是高温耐火材料 B.KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体，可以净水 C.Al3＋和AlO两种离子不能大量共存于同一溶液中 D.将AlCl3溶液滴入浓氨水中的离子方程式：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O 【答案】D 【解析】将AlCl3溶液滴入浓氨水中，生成氢氧化铝沉淀，D错误。 故选D。 变式2将去掉氧化膜的铝片放入足量Na2CO3溶液中，铝片表面产生气泡，充分反应后得到无色溶液M。下列分析错误的是 A.产生的气体中有H2 B. 反应与水解有关 C. Al(OH)3向酸式电离方向移动 D. M中含大量：Na+、Al3+、 【答案】D 【分析】在Na2CO3溶液中，发生水解，生成OH-等，OH-与Al在溶液中发生反应，生成 和H2。 【解析】A．由分析可知，产生的气体中有H2，A正确；B．由分析可知，与Al反应的OH-来自水解，B正确；C．Na2CO3溶液呈碱性，Al(OH)3表现出酸性，发生酸式电离，C正确；D．Al3+、在溶液中能发生双水解反应，不能大量共存，所以M中不可能含大量Al3+、，D错误。 故选D。 变式3用方程式回答下列问题。 （1）用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉：________________________________。 （2）离子方程式表示除去中的：_____________________________________。 （3）用离子方程式表示除去中的：_____________________________________。 （4）现有溶液、氨水、溶液，制备的最佳方案是（用化学方程式表示）：______________。 （5）现有溶液、、盐酸，制备的最佳方案是（用离子方程式表示）：_________________。 （6）用离子方程式表示泡沫灭火器的灭火原理：________________________________。 （7）用离子方程式分别表示：①；②不能大量共存的原理： ①_______________________;②_______________________. （8）铵明矾是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，向铵明矾溶液中逐滴滴入溶液，试写出反应的离子方程式：____________________；____________________；______________________。 【答案】（1） （2） (3) (4) （5）或 (6) (7) (8) 【解析】（1）除去铁粉中的铝粉所选试剂是氢氧化钠可以和铝反应但不和铁反应，方程式：，答案为：；（2）除去中的选择氢氧化钠，氢氧化钠与氧化铝生成偏铝酸钠和水，再过滤即得到氧化铁，答案为：；（3）除去中的，利用的两性可以和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，再过滤即得到，答案为：；（4）利用可以和强碱反应但不与弱碱反应，所以制取用溶液和氨水，答案为：；（5）利用可以和强酸反应不与弱酸反应，所以制取用溶液和，答案为： 或；（6）泡沫灭火器的灭火原理是铝离子和碳酸氢根离子发生双水解，生成氢氧化铝和二氧化碳，答案为：；（7）①不能大量共存是两者发生双水解，生成氢氧化铝沉淀，答案为：；②不能大量共存是因为前者结合了后者电离产生的氢离子，最终生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子，答案为：；（8）向铵明矾溶液中逐滴滴入溶液，首先铝离子会和氢氧根离子反应生成氢氧化铝沉淀，然后继续滴加，铵离子会和氢氧根离子反应生成一水合氨，再继续滴加时生成的氢氧化铝会溶解，答案为：、 、。 铝热反应及其应用3 典例1工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等金属，其原因与下列无关的是 A.铝还原性较强 B. 铝能形成多种合金 C. 锰、钒熔点高 D. 反应放出大量热 【答案】B 【解析】A．铝热反应中Al作还原剂，Al的还原性比锰、钒等金属的强，因此可以将Mn、V等金属置换出来，A不符合题意；B．铝能形成多种合金和工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属无关，和铝本身的性质有关，B符合题意；C．铝热反应放出大量的热，冶炼熔点高的金属有利于使高熔点金属熔化并流出，得到较纯的产物，C不符合题意；D．铝热剂为铝和金属氧化物的混合物，反应在高温条件下发生氧化还原反应置换出金属单质，放出大量热，D不符合题意。 故选B。 典例2用铝热反应还原下列物质，制得金属各1mol时，消耗铝最少的是 A.MnO2 B. Cr2O3 C. V2O5 D. Fe3O4 【答案】D 【解析】A．MnO2中锰为+4价，根据得失电子数目守恒，n(Al)×3=1 mol×4，消耗n(Al)= mol；B．Cr2O3中铬为+3价，根据得失电子数目守恒，n(Al)×3=1 mol×3，消耗n(Al)=1 mol；C．V2O5中钒为+5价，根据得失电子数目守恒，n(Al)×3=1 mol×5，消耗n(Al)= mol；D．Fe3O4中铁的平均价态为+价，根据得失电子数目守恒，n(Al)×3=1 mol×，消耗n(Al)= mol；综上所述，制得金属1 mol时，消耗铝最少的是Fe3O4。 故选D。 变式1化学焊接技术的原理之一是利用焊剂(主要成分为Al与CaO)在高温下反应制得液态金属(或合金)，凝固后，除去焊接点表面的焊渣，实现焊件金属的焊接。下列说法错误的是 A.Al与Fe2O3也能发生类似反应 B.焊渣的主要成分是Al(OH)3 C.焊接前可用还原性气体在加热条件下除去焊件金属表面的氧化膜 D.若在反应体系中加入低熔点金属，则可形成低熔点液态合金便于焊接 【答案】B 【解析】A．Fe的活泼性弱于Al，在高温条件下可发生铝热反应，故A正确；B．焊剂（主要成分为Al与CaO）在高温下反应得到液体金属，结合元素守恒可知，焊渣的主要成分为Al2O3，故B错误；C．利用还原性气体（如H2，CO等）除去焊件金属表面的氧化膜可使焊接更加牢固，故C正确；D．一般合金的熔点低于任一组分金属，加入低熔点金属，可在更低温度下得到液态合金，便于焊接，同时还可以保护焊件金属，故D正确。 故选B。 铝及其化合物制备的工艺流程4 典例1下图为铝的生产原理示意图，下列相关说法不正确的是 A.冰晶石做助熔剂 B.氧化铝属于过渡晶体 C.金属铁、铜的冶炼方法与铝类似 D.铝在工业上是一种很好的还原剂 【答案】C 【解析】A．冰晶石在电解铝工业中常用作助熔剂，正确；B．氧化铝的晶体结构具有某些过渡金属的特征，因此被称为过渡晶体，正确；C．工业上用电解熔融的氧化铝，得到金属铝和氧气，而工业上用热还原法来冶炼金属铁、铜，错误；D．Al为活泼金属，冶金工业中常作还原剂，正确。 故选C。 典例1明矾可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔（主要成分为，含少量等）制备明矾的流程如下图所示。 下列说法不正确的是 A.①中反应的离子方程式是 B.③中反应的离子方程式是 C.操作a是蒸发结晶，用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等 D.明矾净水的原理：水解生成的胶体能吸附水中的悬浮颗粒物 【答案】C 【解析】铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，过滤后滤渣为氢氧化铝，氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝，加入硫酸钾饱和溶液，蒸发浓缩，冷却结晶得到明矾。A．铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为：，A正确；B．③为氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的离子方程式是，B正确；C．混合溶液蒸发结晶不能得到带结晶水的物质，该操作为蒸发浓缩，冷却结晶得到明矾，C错误；D．明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体有较大的表面积，能吸附水中的悬浮颗粒物，从而达到净水目的，D正确。 故选C。 变式1工业上用某种氧化铝矿石（含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下： 对上述流程中的判断正确的是 A.试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物 B.CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替 C.反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO D.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低 【答案】C 【解析】A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能生成Al(OH)3沉淀；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。 故选C。 变式2利用铝灰（主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等）制备铝鞣剂（主要成分为Al(OH)2Cl）的一种工艺如下： （1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃时水解生成A的化学方程式为________________ ___________________________________，“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是_________________ _______________________________________________________________________。 （2）“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为________________________________________________。 （3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为_____________________________________________________。 （4）“废渣”的成分为____________（填化学式）。 （5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_____________________________________________________。 【答案】（1）AlN＋3H2OAl(OH)3＋NH3↑ 加快AlN的水解反应速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出 （2）Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O （3）2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O （4）Fe(OH)3 （5）防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3 铝及其化合物与强酸、强碱反应有关计算5 典例1将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 mol·L－1的盐酸反应，实验测得生成气体的体积V（已折合为标准状况）与时间t的关系如图所示，则下列说法错误的是 A.x＝2.24 B.钠的物质的量为0.2 mol C.反应时，Na、Mg、Al均过量 D.曲线b为Mg与盐酸反应的图像 【答案】C 【解析】由图像可以看出，生成气体的体积相等，则盐酸完全反应，x＝2.24，A正确；根据生成的H2为2.24 L，可知Na失去0.2 mol电子，则钠的物质的量为0.2 mol，B正确；反应时如果钠过量，则钠会与水反应，生成的气体必多于2.24 L，C错误；根据反应速率可知曲线a、b、c依次是Na、Mg、Al与盐酸反应的图像，D正确。 故选C。 典例2称取两份铝粉，第一份加入足量氢氧化钠溶液，第二份加入足量盐酸，若要放出等量的气体，两份铝粉的质量之比为 A.1∶3 B. 3∶1 C. 1∶1 D. 4∶3 【答案】C 【解析】由反应：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑和2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑可知，等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成的氢气的量相等。 故选C。 典例3将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定浓度的盐酸中，合金完全溶解。向所得溶液中滴加浓度为5 mol/L的NaOH溶液，生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的体积关系如图。（横坐标体积单位是mL，纵坐标质量单位是g）求： （1）合金中Mg的质量__________________ （2）所用HCl的物质的量浓度__________________ 【答案】（1）4.8 g （2）8 mol/L 【解析】（1）由图可知，从加入20 mL氢氧化钠溶液时开始产生沉淀，加入氢氧化钠溶液为160 mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）2和Al（OH）3，再加氢氧化钠，氢氧化铝溶解，所以最后的11.6 g沉淀就是氢氧化镁，即n[Mg（OH）2]=0.2 mol，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）2]=0.2 mol，所以Mg的质量为0.2 mol×24 g/mol=4.8 g。 （2）加入氢氧化钠溶液为160 mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）2和Al（OH）3，溶液为氯化钠溶液，根据钠元素守恒此时溶液中n（NaCl）=n（NaOH）=0.16 L×5 mol/L=0.8 mol，根据氯元素守恒n（HCl）=0.8 mol，故盐酸的物质的量浓度为=8 mol/L。 变式1铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸（非氧化性酸）反应又能与强碱溶液反应放出的金属，就铝的这一特殊性质，回答下列问题： （1）等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得的体积之比是___________。 （2）足量的两份铝分别投入到等体积等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生的体积之比是___________。 （3）足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的溶液中，二者产生的相等，则和的物质的量浓度之比是___________。 （4）甲、乙两烧杯中各盛有的盐酸和溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为，则加入铝粉的质量为___________（填字母）。 A． B． C． D． 【答案】（1）1：1 （2）1：3 （3）3：1 （4）A 【解析】（1）根据化学方程式：、，得与H2的关系式均为，故只要参加反应的的量相等，所得H2的量必相等，所以等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是1:1。（2）因为在反应中过量，产生的H2由和的量决定。根据化学反应中的关系式：、，故当物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1：3。（3）因为铝足量且产生H2的量相等，根据关系式得，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度。 （4）当参加反应的和的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1：3，而题设条件体积比为1：2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于来说是不足的。 n(H2)=0.15mol，则与反应生成的为。 m(Al)=5.4 g，即投入的铝粉为5.4 g。 故选A。 变式2向含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl的混合溶液中（假设各1 mol），逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如下。（假设Mg2＋、Al3＋结合OH－能力相同） 分析图像的变化情况，回答下列问题： （1）H＋、Al3＋、Al(OH)3、NH四种微粒与OH－反应的先后顺序依次为_______________。 （2）依次写出各阶段的离子方程式： ① OA：________________________________________________________________________. ② AB：________________________________________________________________________. ③ BC：________________________________________________________________________. ④ CD：________________________________________________________________________. 【答案】（1）H＋、Al3＋、NH、Al(OH)3 （2）①H++OH-===H2O ②Al3++3OH-===Al(OH)3↓， Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ ③NH+OH-===NH3·H2O ④Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O 物质的量在化学方程式计算中的应用6666 典例1为中和100 mL 3.2 mol·L-1 KOH溶液后显中性，需要加入　　　　 mL 3.2 mol·L-1稀硫酸。  【答案】50 【解析】　 解得：V=0.05 L=50 mL。 典例2把30 mL 1.0 mol·L-1 CuSO4溶液和10 mL 1.0 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液混合（假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和），再向其中加入足量铁粉，经过足够长的时间后，铁粉有剩余。则此时溶液中Fe2+的物质的量浓度为 A.1.5 mol·L-1 B. 2.0 mol·L-1 C. 2.5 mol·L-1 D. 3.0 mol·L-1 【答案】A 【解析】最终生成FeSO4，起始时S的物质的量为（0.03×1.0+0.01×1.0×3）mol=0.06 mol；根据S原子个数守恒可知，最终生成0.06 mol FeSO4，即c(Fe2+)=0.06 mol÷(0.03+0.01) L=1.5 mol·L-1，A正确。 故选A。 典例3已知：①碳酸钠高温下不分解；②碳酸氢钠受热发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19 g，完全反应后固体质量减轻了3.1 g，求： （1）原混合物中碳酸钠的质量是　　　　 g。  （2）在剩余固体中，加入过量盐酸，反应后放出二氧化碳的体积（标准状况）是　　　　 L。  【答案】（1）10.6　（2）3.36 【解析】（1）设混合物中碳酸氢钠的质量为m，则： 故m=×168=8.4 g，则原混合物中碳酸钠的质量为19 g-8.4 g=10.6 g。 （2）剩余固体为碳酸钠，质量为19 g-3.1 g=15.9 g， n(Na2CO3)==0.15 mol，根据碳原子守恒可知，生成二氧化碳的物质的量为0.15 mol，标准状况下的体积为0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L。 典例4对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为　　　　 g。  【答案】0.84 【解析】1 mol CO2与足量Na2O2反应，最终Na2O2增重的质量相当于1 mol CO的质量， 假设固体NaHCO3的质量为x， 可列如下关系式： 则， 解得x=0.84 g。 典例5将8.0 g镁铁合金加入500 mL稀盐酸中恰好完全反应，得到标准状况下氢气4.48 L。下列有关说法正确的是 A.该合金中镁、铁的物质的量之比为2∶1 B.反应中转移电子0.5 mol C.该盐酸中HCl的物质的量浓度为0.8 mol·L-1 D.将标准状况下8.96 L HCl气体溶于500 mL水中即可配制成该盐酸 【答案】C 【解析】将8.0 g镁铁合金加入500 mL稀盐酸中恰好完全反应，得到标准状况下氢气4.48 L，发生的反应为Mg+2HCl===MgCl2+H2↑、Fe+2HCl===FeCl2+H2↑，设镁、铁的物质的量分别为x mol和y mol，则 解得x=y=0.1。该合金中镁、铁的物质的量之比为0.1 mol∶0.1 mol=1∶1，A错误；反应中，生成0.2 mol氢气，转移电子为0.4 mol，B错误；n(HCl)=2n(H2)=2×0.2 mol=0.4 mol，则HCl的物质的量浓度为=0.8 mol·L-1，C正确；将标准状况下8.96 L HCl气体溶于500 mL水中，形成的盐酸的体积不是500 mL，D错误。 故选C。 变式1实验室里用二氧化锰与浓盐酸反应来制取适量的氯气。现用200 mL的浓盐酸与二氧化锰反应，生成的氯气在标准状况时的体积为5.6 L，计算： （1）理论上需要参加反应的二氧化锰质量是　　　　。  （2）被氧化的HCl的物质的量为　　　　。  【答案】（1）21.75 g　（2）0.5 mol 【解析】（1）根据反应方程式: 则参加反应的MnO2的质量m=87 g×=21.75 g。（2）由（1）可知,参加反应的HCl的物质的量=4 mol×=1 mol，4 mol HCl参与反应。其中2 mol HCl被氧化，故被氧化的HCl的物质的量为1 mol×=0.5 mol。 变式2将几种铁的氧化物的混合物加入100 mL 7 mol·L-1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56 L（标准状况）氯气时，恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+，则该混合物中铁元素的质量分数约为 A.79.0% B. 75.4% C. 71.4% D. 63.6% 【答案】C 【解析】铁的氧化物和盐酸恰好反应生成氯化物和水，则铁的氧化物中氧原子的物质的量==0.35 mol，氯气的物质的量为=0.025 mol，根据得失电子守恒，混合物中的Fe2+的物质的量为=0.05 mol，根据电荷守恒可知，混合物中Fe3+的物质的量为=0.2 mol，所以混合物中铁元素的质量分数=×100%≈71.4%。 故选C。 变式3100 g Na2CO2与NaHCO3的混合物加热分解至恒重后，测得残留固体的质量为93.8 g，则原混合物中Na2CO3的质量分数为　　　　。  【答案】83.2% 【解析】设混合物中NaHCO3的质量为x g。 解得x=16.8，故混合物中Na2CO3的质量分数为×100%=83.2%。 变式4在室温下，向100 mL CuSO4饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的KI溶液，发生反应：2Cu2++4I-===2CuI↓+I2，反应完全后，用0.625 mol·L-1的Na2S2O3溶液进行测定：I2+2S2，消耗了20 mL Na2S2O3溶液，计算原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度。  【答案】原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度为0.125 mol·L-1 【解析】设硫酸铜的物质的量浓度为x,根据反应方程式可得关系式： ，解得x=0.125 mol·L-1。 变式5把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L-1（溶液体积变化忽略不计）。求： （1）反应中消耗HCl的物质的量。 （2）该混合物中铝、铁的物质的量。 【答案】（1）消耗HCl的物质的量：0.2 L×5 mol·L-1-0.2 L×4.6 mol·L-1=0.08 mol （2）设Al、Fe的物质的量分别为x、y。 解得x=0.02 mol，y=0.01 mol， 即n(Al)=0.02 mol，n(Fe)=0.01 mol。 铝的性质1 1.常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 2.铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。 3.铝不但能与酸（H＋）反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。 氧化铝、氢氧化铝两性的重要应用2 1. 检验与鉴别 ① 用过量NaOH溶液检验Al3＋的存在。 ② 用过量NaOH溶液鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液。 ③ 用互滴法鉴别AlCl3溶液与NaOH溶液或NaAlO2溶液与盐酸。 2. 分离与除杂 用过量NaOH溶液和相应的酸溶液分离Al3＋、Mg2＋或分离MgO、Al2O3等。如（括号内为杂质）： ① Mg（Al）：加足量NaOH溶液。 ② Fe2O3（Al2O3）：加足量NaOH溶液。 ③ Mg（OH）2【Al（OH）3】：加足量NaOH溶液。 ④ Mg2＋（Al3＋）：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。 由铝土矿提取氧化铝333 由铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）提取Al2O3的两大工艺流程： ◆能力强化练 1.下列关于新型合金材料说法不正确的是 A.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料 B.钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼 C.形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状 D.利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金 【答案】D 【解析】镧镍合金能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物，金属氢化物稍稍加热又容易分解，故可用作储氢材料，A正确；钛合金有生物相容性好、强度大等优异性能，常用作人造骨骼，B正确；形状记忆合金具有记忆功能，可在使形状记忆合金发生形变的作用力消失后恢复原状，C正确；耐热合金的熔点很高，D错误。 故选D。 2.我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石（ZnCO3）和赤铜矿（Cu2O）与木炭按一定的比例混合后加热至800 ℃，即可炼出闪烁似金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是 A.“药金”实质上是铜锌合金 B.冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌 C.用王水可区别黄金和“药金” D.用火焰灼烧不能区别黄金和“药金” 【答案】A 【解析】　冶炼“药金”的相关反应的化学方程式为ZnCO3ZnO＋CO2↑、2ZnO＋C2Zn＋CO2↑、2Cu2O＋C4Cu＋CO2↑，A项正确、B项错误；王水可以溶解黄金和“药金”，C项错误；用火焰灼烧可以区别黄金和“药金”，因为高温下黄金跟空气不反应，而“药金”可以与空气反应，生成的CuO是黑色的，ZnO是白色的，D项错误。 故选A。 3.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A.铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B.氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C.氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D.明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 【答案】D 【解析】铝的金属活泼性强与可用于制作铝金属制品无对应关系，A项错误；氧化铝熔点高，可用作耐高温材料；铝是活泼金属，用电解法冶炼，选择氧化铝作原料，是因为氧化铝是离子化合物，B项错误；氢氧化铝具有弱碱性，可以中和过多的胃酸，C项错误；明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，Al3＋发生水解生成Al(OH)3胶体，可以吸附水中悬浮的颗粒物，从而起到净水的作用，D项正确。 故选D。 4.下列方程式不能准确解释相应实验现象的是 A.酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ B.金属钠在空气中点燃生成淡黄色固体：2Na＋O2Na2O2 C.铝溶于氢氧化钠溶液，有无色气体产生：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ D.氯化铁溶液与硫氰化钾溶液混合变红色：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3↓ 【答案】D 【解析】酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色，醋酸根离子水解使溶液呈碱性，离子方程式为CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，故A不符合题意；钠与氧气加热生成淡黄色的过氧化钠，化学方程式为2Na＋O2Na2O2，故B不符合题意；铝溶于氢氧化钠溶液，反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，故C不符合题意；氯化铁溶液与硫氰化钾溶液混合变红色：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，生成物不是沉淀，故D符合题意。 故选D。 5.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列物质性质实验对应反应的化学方程式书写正确的是 A.向100 mL 2 mol·L－1 NaAlO2溶液中通入标准状况下2.24 L CO2气体：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO B.向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀刚好溶解：Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O C.CuCl2溶于浓盐酸，加入铜屑并加热，生成HCuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－＋Cu＋2HCl(浓)2[CuCl2]－＋2H＋ D.等物质的量Fe23、Ba(OH)2和HNO3溶液混合：Fe3＋＋3SO＋4OH－＋3Ba2＋＋H＋===Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓＋H2O 【答案】B 【解析】100 mL 2 mol·L－1偏铝酸钠溶液中偏铝酸钠与标准状况下2.24 L二氧化碳的物质的量之比为2∶1，则二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，反应的离子方程式为2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO，故A错误；向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀刚好溶解，银离子与氨水反应生成硝酸化二氨合银和水，反应的离子方程式为Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O，故B正确；氯化铜在浓盐酸中与铜共热反应生成HCuCl2，反应的离子方程式为Cu2＋＋Cu＋4Cl－2[CuCl2]－，故C错误；假设三者参加反应的物质的量都是3 mol，3 mol氢氧化钡与3 mol硝酸、0.5 mol硫酸铁反应生成1 mol氢氧化铁沉淀、3 mol硫酸钡沉淀和3 mol水，反应的离子方程式为Fe3＋＋3SO＋6OH－＋3Ba2＋＋3H＋===Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓＋3H2O，故D错误。 故选B。 6.利用如图装置做铝热反应实验，下列说法不正确的是 A.该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 B.该反应会产生高温，发出强光 C.根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属 D.若反应中转移3 mol电子，消耗氧化剂的物质的量是1 mol 【答案】D 【解析】A项，铝是活泼金属，高温条件下可置换出氧化铁中的铁，正确；B项，铝热反应放出大量的热，产生高温、发出强光，正确；C项，高熔点的金属可采用铝热法冶炼，正确；D项，铁元素的化合价从＋3价降低到0价，因此1 mol Fe2O3在反应中得到6 mol电子，则若反应中转移3 mol电子，消耗氧化剂的物质的量是0.5 mol，错误。 故选D。 7.下列除去杂质的方法不正确的是 A.铁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 B.用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋ C.Al（OH）3中混有少量Mg（OH）2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤 D.MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO 【答案】B 【解析】氨水与Fe3＋和Al3＋均反应生成氢氧化物沉淀，不符合除杂的要求。 故选B。 8.将m g镁铝合金投入500 mL 2 mol·L－1盐酸中，固体完全溶解，收集到气体5.6 L（标准状况下）。向反应所得溶液中加入4 mol·L－1氢氧化钠溶液，沉淀质量的最大值为13.60 g，则m的值为 A.5.10 B.8.50 C. 9.35 D. 11.48 【答案】A 【解析】由关系式Mg(OH)2～Mg～H2～2OH－、2Al(OH)3～2Al～3H2～6OH－可知，n(OH－)＝2n(H2)＝2×＝0.5 mol，则m(OH－)＝0.5 mol×17 g·mol－1＝8.50 g，从而得出m＝13.60－8.50＝5.10。 故选A。 9.煤灰提取铝既能缓解我国缺乏铝矿的现状，又能减少煤燃烧产生的污染。煤灰含Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3等。煤灰中提取铝的工艺流程如图所示，下列说法正确的是 A.煤灰加酸进行酸浸时，用硫酸酸浸溶解效果好 B.操作1、2、3、4名称相同，操作时都除去了一种杂质 C.X为CO2，发生的反应为CO2+2H2O+AlO=Al(OH)3↓+HCO D.制金属铝需要电解氧化铝，阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑ 【答案】C 【解析】A．煤灰含Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3等，用盐酸可使Al2O3、CaO、Fe2O3溶解，生成可溶性的盐，用硫酸酸浸CaO与硫酸反应生成微溶的CaSO4，不符合题意，故A错误；B．操作1、2、3、4名称相同都为过滤，1、2、3操作时都除去了一种杂质，4除去溶液中的多种杂质，故B错误；C．根据流程图可知通入CO2，制得Al(OH)3沉淀，为保证反应完全，通入足量的CO2，反应为CO2+2H2O+AlO2−=Al(OH)3↓+HCO3−，故C正确；D．制金属铝需要电解熔融的氧化铝，阳极反应式为202−-4e−=O2↑，故D错误。 故选C。 10.铝、氧化铝的性质与其他常见金属及氧化物相比，有一定的特殊性。 （1） 可用NaOH溶液除去铁粉中的铝粉，反应原理是（用离子方程式表示）　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 将2.7 g Al分别置于足量的NaOH溶液、稀硫酸中，生成H2的体积之比（同温同压）为　　　　。  （2） 证明Al2O3是两性氧化物的常用试剂是　　　　（填名称），将a g废铝片置于100 mL盐酸中，测得反应过程中生成氢气体积（标准状况）与时间的关系如图所示：0~t1时间段无气体生成的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， 若反应后所得溶液中n(Al3+)=0.102 mol且盐酸恰好完全反应，则原溶液中c(HCl)=　　　　。  【答案】（1）2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑　1∶1　 （2）盐酸和氢氧化钠溶液　开始时铝表面的Al2O3与盐酸反应　3.06 mol·L-1 【解析】（1）铁粉和铝粉的混合物中加入NaOH溶液，只有Al与NaOH溶液反应，生成Na[Al(OH)4]和H2，从而除Fe中混有的Al，反应原理是：2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑；Al与足量的NaOH溶液、稀硫酸反应时都表现+3价，所以都存在关系式：2Al~3H2，则2.7 g Al的物质的量为0.1 mol，生成H2的物质的量都为0.15 mol，体积之比（同温同压）为1∶1。（2）依据两性氧化物的定义，两性氧化物既能与强酸反应，又能与强碱反应，且都生成盐和水，所以证明Al2O3是两性氧化物的常用试剂是盐酸和氢氧化钠溶液；将a g废铝片置于100 mL盐酸中，由于铝表面形成氧化膜，所以0~t1时间段氧化膜与盐酸反应，无气体生成；若反应后所得溶液中n(Al3+)=0.102 mol且盐酸恰好完全反应,则依据守恒法,n(HCl)=n(Cl-)=3n(Al3+)=0.306 mol,原溶液中c(HCl)==3.06 mol·L-1。 11.KAl(SO4)2·12H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题： （1）为尽量少引入杂质，试剂①应选用___________（填标号）。 a.HCl溶液 b． H2SO4溶液 c. 氨水 d． NaOH溶液 （2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为______________________________________________。 （3）沉淀B的化学式为__________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是___________________ ___________________________________________________________。 【答案】（1）d　 （2）2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ （3）Al(OH)3　Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大 【解析】（3）滤液A中铝元素以AlO形式存在，与溶液中HCO发生反应：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，故沉淀B为Al(OH)3，明矾溶于水时，KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。 ◆综合拔高练 12.金属材料对于促进生产发展、改善人类生活具有重要作用。下列说法中错误的是 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.纯铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳 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】C 【解析】合金的硬度大于纯金属的硬度，合金通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大，A正确；储氢合金属于新型合金，B正确；纯铝质软，不能用于制造飞机外壳，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，C错误；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、耐磨性、耐热性、抗氧化性和耐腐蚀性等，D正确。 故选C。 13.下列有关合金的说法中，正确的是 ① 合金材料中不可能含有非金属元素 ② 铝合金的熔点比纯铝的低 ③ 我国最早使用的合金是钢 ④ 改变原料的配比及生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金 ⑤ 合金中金属元素都以化合态存在 ⑥ 碳素钢和生铁的主要成分相同，但二者性能不同 A. ②③⑥ B. ②④⑥ C. ①②⑤ D. ①③④ 【答案】B 【解析】合金材料中可以含有非金属元素，如生铁为铁、碳合金，①错误；铝合金的熔点比纯铝的低，②正确；我国最早使用的合金是青铜，不是钢，③错误；改变原料的配比和生成合金的条件等，可得到性能不同的合金，④正确；合金中金属元素不都以化合态存在，如生铁中铁以游离态存在，⑤错误；碳素钢和生铁含碳量不同，两者的性能也不同，⑥正确。 故选B。 14.某同学通过系列实验探究Al及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是 A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，将铝条置于其中探究Al的活泼性 B.将NaOH溶液缓慢滴入Al2(SO4)3溶液中至过量，最终观察到有沉淀生成 C.将Al(OH)3浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 D.将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中，加足量稀硫酸，加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体 【答案】D 【解析】A项，稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地加入水中并不断搅拌；B项，将过量的NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中，最终生成NaAlO2。 故选D。 15.从铝土矿（主要成分为Al2O3）中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是 A.从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应 B.Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O C.NaAlO2生成Al(OH)3的离子方程式：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO D.电解熔融Al2O3阳极的电极反应式：Al3＋＋3e－===Al 【答案】D 【解析】向NaAlO2溶液中通入CO2气体，发生反应生成Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热分解产生Al2O3，在上述转化过程中无元素化合价的变化，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A正确；Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生NaAlO2和水，B正确；酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体，反应产生Al(OH)3、NaHCO3，该反应的离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，C正确；电解熔融Al2O3时，阳极上O2－失去电子变为O2，电极反应式为2O2－－4e－===O2↑，D错误。 故选D。 16.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液，当SO恰好完全沉淀时，Al元素的主要存在形式是 A.Al3＋和Al(OH)3 B. Al(OH)3 C. AlO和Al(OH)3 D. AlO 【答案】B 【解析】设NH4Al(SO4)2的物质的量为1 mol，该溶液中含有1 mol NH、1 mol Al3＋、2 mol SO，根据反应SO＋Ba2＋===BaSO4↓可知，当溶液中的SO完全沉淀时，需要2 mol Ba2＋，即2 mol Ba(OH)2，2 mol Ba(OH)2中含有4 mol OH－，1 mol Al3＋和3 mol OH－发生反应生成1 mol Al(OH)3沉淀，剩余的1 mol OH－恰好与1 mol铵根离子反应，所以Al元素的主要存在形式为Al(OH)3。 故选B。 17.等体积的盐酸和苛性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，则盐酸和苛性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 【答案】A 【解析】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。 故选A。 18.将一定质量的Mg-Al合金投入100 mL稀硫酸中充分反应。向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与所加NaOH溶液的体积关系如图所示。下列说法正确的是 A.合金中Mg与Al的质量比为1∶1 B.生成的气体体积为5.6 L C.c(H2SO4)=3 mol·L-1，c(NaOH)=5 mol·L-1 D.合金充分反应后，剩余硫酸的物质的量为0.1 mol 【答案】C 【解析】由题图可知，n[Mg(OH)2]=0.1 mol，n[Al(OH)3]=0.1 mol，据Mg、Al原子守恒推知，n(Mg)=0.1 mol，n(Al)=0.1 mol，故合金中Mg与Al的质量比为(0.1 mol×24 g·mol-1)∶(0.1 mol×27 g·mol-1)=8∶9，A错误。Mg~H2↑、Al~H2↑，则生成H2的总物质的量为0.1 mol+0.1 mol×=0.25 mol，在标准状况下的体积为0.25 mol×22.4 L·mol-1=5.6 L，题目未指明是否处于标准状况下，B错误。反应Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]，消耗20 mL NaOH溶液，则有c(NaOH)==5 mol·L-1；加入120 mL NaOH溶液时沉淀达到最大量，溶液中溶质只有Na2SO4，据元素守恒可知，n(S)=n(H2SO4)=0.12 L×5 mol·L-1×=0.3 mol，则有c(H2SO4)==3 mol·L-1，C正确。0.1 mol Mg和0.1 mol Al消耗H2SO4的总物质的量为0.25 mol，故合金反应后剩余H2SO4的物质的量为0.3 mol-0.25 mol=0.05 mol，D错误。 故选C。 19.由工业废渣(主要含Fe、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下： 下列有关说法不正确的是 A.“浸取”时先将废渣粉碎并不断搅拌，有利于提高铁、铝元素的浸取率 B.Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O C.“过滤”前用K3[Fe6]检验浸取液中是否存在Fe2＋的反应是氧化还原反应 D.聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用 【答案】C 【解析】将废渣粉碎并不断搅拌，可以增大接触面积、加快反应速率，充分反应，有利于提高铁、铝元素的浸取率，A正确；Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，B正确；用K3[Fe(CN)6]检验浸取液中是否存在Fe2＋，K3[Fe(CN)6]与Fe2＋发生反应产生蓝色沉淀：K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓，反应中无元素化合价的变化，不是氧化还原反应，C错误；聚合硫酸铁铝水解可以生成氢氧化铝和氢氧化铁胶体，胶体表面积较大，具有吸附作用，D正确。 故选C。 20.钾长石()是含钾量较高、分布最广、储量最大的非水溶性钾资源，以钾长石为原料制取钾肥的一种工艺流程如下图所示。已知：钾长石中的钾元素和铝元素在作用下转化为和。下列说法正确的是 A．可用“水浸”操作直接提取钾长石中的主要成分 B．“浸渣Ⅰ”可以作为冶炼金属铝的主要原料 C．“碱化Ⅱ”发生的主要反应为 D．流程中只有可循环利用 【答案】C 【分析】依题意，煅烧后钾元素、铝元素转化为NaAlO2、KAlO2、硅元素转化为CaSiO3。水浸过滤后，滤液中主要含有NaAlO2、KAlO2、Na2CO3等，通入过量CO2，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3、KHCO3，加入NaOH溶液碱化时，NaHCO3转化为Na2CO3并结晶析出、KHCO3转化为K2CO3，过滤分离可得K2CO3溶液。 【解析】A．钾长石是非水溶性钾资源，不能用“水浸”操作直接提取其中的主要成分，A错误；B．“浸渣Ⅰ”主要含有CaCO3和CaSiO3，不能冶炼金属铝，B错误；C．加入NaOH溶液碱化时，NaHCO3、KHCO3分别转化为Na2CO3、K2CO3，反应的离子方程式为：，C正确；D．流程中除CO2可以循环利用外，还有Na2CO3也可以循环利用，D错误。 故选C。 21.（1）用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有　　　　（填字母）。 A.KCl B. KClO3 C. MnO2 D. Mg （2）用等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物在一定条件下与铝粉进行铝热反应。 ① 引发铝热反应的操作是_____________________________________________。 ② 产物中单质是　　　　（写名称）。 【答案】（1）BD （2）①加少量KClO3，插上镁条并点燃　②铁 22.利用废铝箔（主要成分为Al，含少量的Fe）既可制取AlCl3又可制取净水剂硫酸铝晶体。实验室用如图所示装置制备AlCl3溶液，并用AlCl3溶液溶解一定量的碳酸钙形成溶液，再用氨水沉淀，然后煅烧沉淀制备新型的超导材料和发光材料七铝十二钙（12CaO·7Al2O3）。已知AlCl3易水解，易升华。 （1）实验室用氯酸钾和浓盐酸制备氯气，其离子方程式为________________________。 （2）为了防止蒸气凝华堵塞导管，实验中可采取的措施是____________________（写出一点）。 （3）装置B中的溶液溶解碳酸钙时，要控制碳酸钙和AlCl3的量，其原因是______________________ ____________________________________________________。 （4）某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体，已知铝的物种类别与溶液pH的关系如图所示，实验中可选用的试剂：处理过的铝箔、NaOH溶液、硫酸溶液。 ①称取一定质量的处理过的铝箔于烧杯中，逐滴加入NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止；②过滤；③______（填字母，下同）；④________；⑤________；⑥__________；⑦________；⑧过滤、洗涤、干燥。 a．冷却结晶　b．过滤、洗涤　c．滤液用硫酸在不断搅拌下调到pH＝4～10左右　d．沉淀中不断加入硫酸，至恰好溶解　e．蒸发浓缩 （5） 为了分析废铝箔中铁元素的含量，某同学称取5.000 g废铝箔，先将其预处理使铁元素还原为Fe2＋，并在容量瓶中配制成100 mL溶液；然后移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10—2mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定，消耗20.00 mL标准溶液。判断滴定终点的依据是_____________________________________________； 废铝箔中铁元素的质量分数为________。 【答案】（1）ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O （2）加粗导管、缩短导管长度、加热导管（写出一点即可） （3）生成微溶于水的氢氧化钙造成损失 （4）c　b　d　e　a （5）滴入最后半滴高锰酸钾溶液时，溶液出现浅紫色且半分钟内不褪色　4.480% 【解析】（1）实验室用氯酸钾和浓盐酸反应制备氯气，反应的离子方程式为ClO＋5Cl—＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O。（2）由题意可知氯化铝蒸气凝华易堵塞导管，则加粗导管、缩短导管长度、加热导管可以防止蒸气凝华堵塞导管。（3）装置B中的氯化铝溶液溶解碳酸钙时，要控制碳酸钙和AlCl3的量，否则钙离子会与氨水反应生成微溶的、不易分解的氢氧化钙，影响七铝十二钙的产率。（4）由题意可知，制备硫酸铝晶体的操作为称取一定质量的处理过的铝箔于烧杯中，逐滴加入NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止，过滤，向滤液中加入硫酸，调节pH在4～10时生成氢氧化铝沉淀，再过滤、洗涤，向沉淀中加入硫酸，至恰好溶解，蒸发浓缩、冷却结晶，再进行过滤、洗涤、干燥得到硫酸铝晶体。（5）由题意可知，亚铁离子与酸性高锰酸钾溶液完全反应时，再滴入标准溶液，溶液会变为浅紫色，则判断滴定终点的依据是滴入最后半滴高锰酸钾溶液时，溶液出现浅紫色且半分钟内不褪色；由得失电子守恒可得：5Fe2＋～MnO，由滴定消耗20.00 mL 1.000×10—2 mol·L－1 KMnO4标准溶液可知，废铝箔中铁元素的质量分数为 ×100%=4.480%。 ◆高考真题练 23.（2026 河北）化学助力体育强国与健康中国建设。下列说法错误的是 A.乒乓球拍底板加入碳纤维材料，强度更高，质量更轻 B.速滑冰刀由合金钢制成，熔点、强度均高于纯铁 C.竞赛泳衣多采用氨纶复合面料，疏水、亲肤、弹性好 D.铅球由铸铁和钢制成，硬度更大，更安全、更耐用 【答案】B 【详解】A．碳纤维具备强度高、密度小的优良性能，制作乒乓球拍底板可实现强度更高、质量更轻的效果，A正确；B．合金钢属于铁的合金，合金的熔点通常低于其组成纯金属的熔点，因此合金钢熔点低于纯铁，B错误；C．氨纶是聚氨酯类纤维，疏水、亲肤且弹性优异，适合制作竞赛泳衣，C正确；D．铸铁和钢均为铁碳合金，硬度远大于纯铁，制成铅球更安全耐用，D正确。 故选B。 24.（2026 全国卷）生活中处处有化学。下列叙述正确的是 A.Cr和Ni可作为不锈钢中的合金元素 B.蛋白质都是不溶于水的高分子化合物 C.三氧化硫可作为葡萄酒的抗氧化剂 D.通常情况下，雨水的pH等于7 【答案】A 【详解】A．不锈钢为铁基合金，添加、等合金元素可显著提升其抗腐蚀能力，是不锈钢的常规合金组分，A正确；B．蛋白质分为可溶性蛋白和难溶性蛋白，例如鸡蛋清中的球蛋白可溶于水，并非所有蛋白质都不溶于水，B错误；C．葡萄酒中用作抗氧化剂的是，遇水生成硫酸，具有强腐蚀性，不可用作食品添加剂，C错误；D．通常情况下，雨水会溶解空气中的生成碳酸，正常雨水约为5.6，小于7，D错误。 故选A。 25.（2026 黑吉辽蒙卷）下列过程对应的化学方程式错误的是 A.铜丝插入热的浓硫酸：（浓） B.少量溶液滴入足量浓烧碱溶液： C.乙烯通入溴的四氯化碳溶液： D.溶液滴入悬浊液： 【答案】B 【详解】A．铜与浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜和二氧化硫，其化学方程式为Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O，A正确；B．少量AlCl3溶液滴入足量浓烧碱溶液，生成四羟基合铝酸钠，其化学方程式为AlCl3+4NaOH=NaAl(OH)4+3NaCl，B错误；C．乙烯含碳碳双键，和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，其化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，C正确；D．Ag2S的溶解度远小于AgCl，所以向AgCl悬浊液中加入Na2S发生沉淀转化生成Ag2S，其化学方程式为Na2S(aq)+2AgCl(s)=Ag2S(s)+2NaCl（aq），D正确。 故选B。 26.（2026 甘肃卷）某研究小组对硅电池碎片中的、、进行分离回收的流程如下： 下列说法错误的是 A.适当搅拌可提高“浸出”效率 B.“操作Ⅰ”中主要反应的离子方程式为 C.“氨浸”操作后，溶液含有 D.“操作Ⅱ”中，作还原剂 【答案】B 【分析】硅电池碎片中的、、，加入浸出剂，不反应，、转化为、，加入盐酸进行“沉银”，得到，过滤，滤渣为，加入，转化为，再加入，将还原为；向滤液中加入，转化为沉淀，过滤得到，据此回答。 【详解】A．适当搅拌能增大反应物接触面积，加快反应速率，提高“浸出”效率，A不符合题意；B．操作Ⅰ加入的是弱电解质，离子方程式中不可拆分为，正确的离子方程式为，B符合题意；C．“沉银”步骤得到的滤渣为，氨浸时与氨水反应生成可溶性的，因此溶液中含有，C不符合题意；D．操作Ⅱ中中+1价的Ag被还原为0价Ag单质，中元素化合价升高失电子，作还原剂，D不符合题意。 故选B。 27.（2026 浙江卷）铝及其化合物应用广泛。 工业上以铝土矿（主要成分可表示为，另含有少量、等元素）为原料生产铝及其化合物的流程如下： 请回答： （1）步骤Ⅰ生成__________（填一种物质名称），会导致产品铝的产率降低。 （2）结合能力：___________Fe(OH)3（填“”“”或“”）。 （3）①步骤Ⅱ，高温饱和X溶液冷却，无沉淀析出，加入少量固体后，析出大量沉淀。沉淀析出的原因是____________________________________________（用化学方程式表示）。 ②步骤Ⅱ，往X溶液中通入也可析出沉淀。该反应的化学方程式是____________________。 （4）步骤Ⅲ，依次与两种含氟化合物反应，可制备。这两种含氟化合物是_________（填化学式）。 【答案】（1）铝硅酸钠 （2） （3） （4）、 【分析】铝土矿与溶液在加热加压条件下反应，转化为Na[Al(OH)4]‌， 转化为，而不溶，形成滤渣（铝硅酸钠、 等）。Na[Al(OH)4]‌溶液经步骤Ⅱ析出。与、 反应生成。另外煅烧Al(OH)3得到Al2O3，加入冰晶石后电解得到，再进一步制备。据此解答； 【详解】（1）铝土矿中的会与反应生成，而转化为Na[Al(OH)4]‌。在步骤Ⅰ中，与Na[Al(OH)4]‌可能发生反应生成铝硅酸钠沉淀，这会导致部分元素进入滤渣，从而降低铝的产率。（2）在步骤Ⅰ中，能溶于溶液，而不溶。这说明的酸性比强，即更容易结合形成 。（3）① 根据流程，溶液应为Na[Al(OH)4]‌溶液。在水中存在水解平衡。加入少量的固体作为“晶种”，可以打破溶液的过饱和状态，促使水解平衡向生成沉淀的方向移动，从而析出大量沉淀，反应方程式为。 ②Na[Al(OH)4]‌溶液中通入，生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，化学方程式为。（4）需要先与反应生成，再与反应生成。总反应可表示为：，因此，两种含氟化合物是和。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 金属材料1 1. 金属材料 （1）合金 ① 概念：合金是指两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 ② 成分：一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属。即合金中一定含金属元素，可能含非金属元素（如钢中含碳） 。 ③ 性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。 a. 熔点：一般比它的各成分金属的低； b. 硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。 注：① 构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。合金一定是混合物。 ② 常温下，多数合金是固态，但钾、钠合金呈液态。 ③ 合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。 ④ 新型合金及重要应用 a. “蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳用钛合金制造，利用了钛合金的硬度大、机械强度高、耐腐蚀等性质。 b. 喷气式飞机的发动机叶片由镍钴合金制造，利用了其熔点高、耐高温的性质。 2. 常见的金属材料及应用 （1）金属材料的工业分类 黑色金属材料 有色金属材料 铁、铬、锰以及它们的合金 除黑色金属以外的其他金属及其合金 （2）黑色金属材料——铁合金 铁和碳形成的合金，因含碳量不同分为生铁（含碳量为2%～4.3%）和钢（含碳量为0.03%～2%），钢是用量最大、用途最广的合金。 不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铬和镍，在大气中比较稳定，不易生锈，抗腐蚀能力强。 （3）有色金属材料——铜和铝 ① 铝及铝合金 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，它的密度小，强度高，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 ② 铜及铜合金 （4）新型合金 铝的性质2 1.铝的原子结构和存在 （1）铝的原子结构：铝位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子结构示意图为。 （2）铝的存在：自然界中的铝全部以化合态的形式存在，地壳中铝含量位列金属第一位，以铝土矿的形式存在，主要成分是Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。 2.金属铝的物理性质 银白色有金属光泽的固体，具有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。 3.金属铝的化学性质 ① 常温下，铝与氧气形成致密氧化膜，加热发生：4Al＋3O22Al2O3 ② 2Al+3Cl22AlCl3 ③ 常温铝遇氧化性酸——浓硫酸、浓硝酸钝化 与氧化性酸（稀硝酸）反应：Al + 4H＋+===Al3＋+ NO↑+ 2H2O 与非氧化酸发生反应生成氢气：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ ④ 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑或2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ ⑤ 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 4.铝热反应 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等， 3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3; ②金属焊接，如野外焊接钢轨等 5.铝的制备和用途 （1）制备原理：铝土矿Al2O3Al，电解熔融Al2O3：2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑。 注：工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因：AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。 （2）工业炼铝的流程 方案一：碱溶法 方案二：酸溶法 （3）铝的用途：纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等，铝还用作还原剂。 6.铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑ （1）等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应： ① 产生H2的物质的量相等。 ② 消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。 （2） 足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应： ① 消耗Al的物质的量之比为1∶3。 ② 生成H2的物质的量之比为1∶3。 （3） 一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应： 若产生氢气的体积比为＜＜1，则必定 ① 铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。 ② 铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。 注：①常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 ②铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。 ③铝不但能与酸（H＋）反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。 ④铝热反应是在高温状态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。铝不能与MgO反应，铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等（要考虑冶炼成本）。 铝的化合物3 1. 氧化铝 （1）物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。 （2）化学性质——两性氧化物 ① 与酸反应：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ② 与碱反应：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 注：这里的酸碱是指强酸、强碱。 （3）用途：①作耐火材料②冶炼铝的原料 （4）制备：Al(OH)3加热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 2. 氢氧化铝 （1）物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 （2）化学性质——两性氢氧化物 Al(OH)3的电离方程式为（酸式电离）AlO＋H＋＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH－（碱式电离） ① 与酸反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O ② 与碱反应：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ③ 受热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 注：既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、（NH4）2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。 （3）用途 ①制药　②净水作用 （4）制备Al(OH)3的三种方法 ① 向铝盐中加入氨水 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 ② NaAlO2溶液中通入足量CO2 AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。 ③ 可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合 3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。 注：①Al2O3、Al(OH)3是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物和氢氧化物，经常应用到除杂、计算题中，所以一定要熟记这两个反应的离子方程式。 ②Al(OH)3具有两性，能溶于强酸（如盐酸）、强碱（如NaOH溶液），但不溶于弱酸（如H2CO3）、弱碱溶液（如氨水）。 ③由Al(OH)3的两式电离以及与酸和碱反应的离子方程式可知：与酸反应时相当于三元碱，与碱反应时相当于一元酸。 3. 常见的铝盐 （1）明矾 ① 硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。 ② 明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH＜7。 ③ 明矾净水的原理：明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3（胶体）＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水，使水澄清。 注：明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，与氯气消毒原理不同。 （2）AlCl3 AlCl3熔点、沸点都很低，且会升华，易溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种共价型化合物。熔化的AlCl3不易导电，AlCl3晶体属于分子晶体，故制备铝时不用AlCl3电解。 铝三角4 1.Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 （1）①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH ②Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓ ③Al3++3OH-===Al(OH)3↓ （2）Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O （3）Al3++4OH-===[Al(OH)4]- （4）[Al(OH)4]-+4H+===Al3++4H2O （5）①[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO ②[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O （6）Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]- 2.铝三角的应用 （1）选择制备Al(OH)3的最佳途径 ① 由Al3＋制备Al(OH)3，宜用Al3＋与氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ② 由NaAlO2制备Al(OH)3宜用CO2与AlO反应：2H2O＋AlO＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ③ 从节约原料角度，由Al制备Al(OH)3，宜用Al制备Al3＋，Al制备AlO，然后将二者混合： Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ （2）有关离子共存问题 ① 与Al3＋不能大量共存的（阴）离子有：OH－、AlO、HS－、SiO、CO、HCO、SO等。 ② 与AlO不能大量共存的（阳）离子有：H＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋等。 ③ AlO与HCO因发生（相对）强酸制弱酸的反应而不能共存。 （3）分析离子反应顺序 ① 向含有Al3＋、NH、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是： Ⅰ. H++OH-===H2O； Ⅱ. Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓（若先与NH反应，则生成的NH3·H2O又使Al3＋沉淀且生成NH）； Ⅲ. NH＋OH－===NH3·H2O（若先溶解Al(OH)3，则产生的AlO又与NH反应生成沉淀）； Ⅳ. Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。 ② 向含有AlO、CO、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是： Ⅰ. OH-+H+===H2O； Ⅱ. AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓（AlO比CO先反应）； Ⅲ. CO+H+===HCO； Ⅳ. HCO＋H＋===CO2↑＋H2O（HCO比Al(OH)3先反应）； Ⅴ. Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O. （4）有关Al(OH)3的计算 ① 求产物Al(OH)3的量 a. 当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝n(OH－)； b. 当3n(Al3＋)<n(OH－)<4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n（OH－）； c. 当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。 ② 求反应物碱的量 a. 若碱不足（Al3＋未完全沉淀）：n(OH－)＝3n[Al(OH)3]； b. 若碱使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。 3.与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析 （1）可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像（从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同） 操作 可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀（有淀即溶）→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 方程式 序号 AB：（1）③ BD：（6） AB：（3） BC：（1）② （2）偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 图像 方程式 序号 AB：（5）② BC：（2） AB：（4） BC：（1）② （3）突破Al(OH)3沉淀图像三个秘诀 ① 明晰横、纵坐标含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理。 ② 掌握Al3＋、Al(OH)3、AlO三者之间的转化比例： ③ 明晰Al3＋溶液中加碱(OH－)的几种常见变形图像，如： 图A中，n(H＋)∶n(Al3＋)＝2∶1。 图B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出：n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝1∶1。 图C中，若已知原溶液中含有H＋和Mg2＋，则可推导出：n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝2∶1∶1。 物质的量在化学方程式计算中的应用5 1.以物质的量为中心的转化 2.化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系 化学方程式 2CO+O22CO2 化学计量数之比 2∶1∶2 物质微粒数之比 2∶1∶2 扩大NA倍之后 2NA∶NA∶2NA 物质的量之比 2∶1∶2 相同状况下体积之比 2∶1∶2 注：①化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其粒子数目之比，等于其物质的量之比。 ②对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比等于其体积之比。 3.物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤 4.化学方程式计算中的方法 （1）守恒法 “守恒法”就是以化学反应过程中存在的某些特定关系为依据，从诸多变化和繁杂数据中寻找某一不变的物理量及其对应等式关系解题的一种思维方法。 ① 质量(原子)守恒 宏观上反应前后各元素质量相等，即质量守恒，微观上反应前后原子个数相等。 ② 得失电子守恒 宏观上，氧化还原反应中元素化合价升高总数等于元素化合价降低总数。微观上，氧化还原反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等。 ③ 电荷守恒 电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数，即溶液呈电中性。例如，在0.1 mol·L-1的K2SO4溶液中，c(K+)=2c(S)。 （2）差量法 差量法是依据化学反应前后的某些“差量”（固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等）与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。 ① 差量法解题步骤 ② 差量法示例 a. 固体质量差量法示例： 把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，参加反应的Fe的质量为　　　　。  分析　 则，m(Fe)=28 g。 b. 气体体积差量法示例： 实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3。将8 L氧气通过放电管后恢复到原状况，得到气体6.5 L，则生成臭氧的体积为　　　　。  分析　 V(O3)=3 L。 （3）关系式法 当已知量和未知量之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。然后将“关系式”当作化学方程式使用，一步计算求出未知量。 ① 根据化学方程式确定关系式 根据化学方程式确定关系式时，首先要写出化学方程式，然后要找出方程式变化中的“中间量”，通过“中间量”找出“已知量”与“未知量”之间的物质的量的关系，如NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O，CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。 反应中已知量与未知量之间的关系： 即CaCO3~NaHCO3。 ② 根据原子守恒确定关系式 上述例子中也可以由碳原子守恒直接得出关系式“CaCO3~NaHCO3”。 （4）方程组法 方程组法一般用于解决两种物质的混合物计算，一般读题时能找到两个已知量时，均可以利用二元一次方程组求算未知量。 合金性质与金属材料的应用1 典例1关于生铁和钢的区别正确的是 A.生铁属于纯净物，钢属于混合物 B. 生铁比钢的含碳量更高 C. 生铁比钢弹性更好 D. 生铁属于铁-碳合金，钢也是合金但不含碳 典例22022年北京冬奥会火炬“飞扬”以铝合金为点火段材料。有关铝合金说法错误的是 A.密度小 B. 耐腐蚀 C. 熔点比纯铝高 D. 属金属晶体 变式1《考工记》：金（青铜）有六齐，六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐。下列有关说法错误的是 A.六齐是铜锡合金6种配比 B. 大刃硬度大于斧斤 C. 六齐之金，日久也会有铜绿生成 D. 依据铜锡不同比例可以配成黄铜 变式22021年3月1日，东方航空公司与中国商飞公司在上海正式签署了C919购机合同。东航将成为全球首家运营C919大型客机的航空公司。大飞机 C919其主结构材料大量使用了铝锂合金，铝锂合金的优点是 A.高强度、导热性 B. 低密度、高强度 C. 低密度、导电性 D. 导热性、导电性 铝及其化合物的性质2 典例1下列物质的性质和用途具有对应关系的是 A. 熔点高，可用作电解制铝 B. 不稳定，可用于治疗胃酸过多 C. 明矾水解生成胶体，可用作絮凝剂 D. 铝具有导热性，可用于制备铝热剂 典例2下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是 A.铝与NaOH溶液反应： B.与NaOH溶液反应： C.明矾净水原理： D.与过量氨水反应： 典例3向10mL 0.1mol/L NH4Al(SO4)2溶液中，滴加等浓度Ba(OH)2溶液x mL，下列叙述正确的是 A.x=10时，溶液中有、Al3+、 ， 且c()>c(Al3+) B.x=10时， 溶液中有、、 ， 且c()>c() C.x=30时， 溶液中有Ba2+、 、 OH-，且c(OH- )<c () D.x=30时，溶液中有Ba2+、 Al3+、 OH-，且c(OH-)=c(Ba2+) 变式1下列关于铝的化合物的说法错误的是 A.氧化铝俗名为刚玉，是高温耐火材料 B.KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体，可以净水 C.Al3＋和AlO两种离子不能大量共存于同一溶液中 D.将AlCl3溶液滴入浓氨水中的离子方程式：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O 变式2将去掉氧化膜的铝片放入足量Na2CO3溶液中，铝片表面产生气泡，充分反应后得到无色溶液M。下列分析错误的是 A.产生的气体中有H2 B. 反应与水解有关 C. Al(OH)3向酸式电离方向移动 D. M中含大量：Na+、Al3+、 变式3用方程式回答下列问题。 （1）用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉：________________________________。 （2）离子方程式表示除去中的：_____________________________________。 （3）用离子方程式表示除去中的：_____________________________________。 （4）现有溶液、氨水、溶液，制备的最佳方案是（用化学方程式表示）：______________。 （5）现有溶液、、盐酸，制备的最佳方案是（用离子方程式表示）：_________________。 （6）用离子方程式表示泡沫灭火器的灭火原理：________________________________。 （7）用离子方程式分别表示：①；②不能大量共存的原理： ①_______________________;②_______________________. （8）铵明矾是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，向铵明矾溶液中逐滴滴入溶液，试写出反应的离子方程式：____________________；____________________；______________________。 铝热反应及其应用3 典例1工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等金属，其原因与下列无关的是 A.铝还原性较强 B. 铝能形成多种合金 C. 锰、钒熔点高 D. 反应放出大量热 典例2用铝热反应还原下列物质，制得金属各1mol时，消耗铝最少的是 A.MnO2 B. Cr2O3 C. V2O5 D. Fe3O4 变式1化学焊接技术的原理之一是利用焊剂(主要成分为Al与CaO)在高温下反应制得液态金属(或合金)，凝固后，除去焊接点表面的焊渣，实现焊件金属的焊接。下列说法错误的是 A.Al与Fe2O3也能发生类似反应 B.焊渣的主要成分是Al(OH)3 C.焊接前可用还原性气体在加热条件下除去焊件金属表面的氧化膜 D.若在反应体系中加入低熔点金属，则可形成低熔点液态合金便于焊接 铝及其化合物制备的工艺流程4 典例1下图为铝的生产原理示意图，下列相关说法不正确的是 A.冰晶石做助熔剂 B.氧化铝属于过渡晶体 C.金属铁、铜的冶炼方法与铝类似 D.铝在工业上是一种很好的还原剂 典例1明矾可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔（主要成分为，含少量等）制备明矾的流程如下图所示。 下列说法不正确的是 A.①中反应的离子方程式是 B.③中反应的离子方程式是 C.操作a是蒸发结晶，用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等 D.明矾净水的原理：水解生成的胶体能吸附水中的悬浮颗粒物 变式1工业上用某种氧化铝矿石（含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下： 对上述流程中的判断正确的是 A.试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物 B.CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替 C.反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO D.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低 变式2利用铝灰（主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等）制备铝鞣剂（主要成分为Al(OH)2Cl）的一种工艺如下： （1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃时水解生成A的化学方程式为________________ ___________________________________，“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是_________________ _______________________________________________________________________。 （2）“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为________________________________________________。 （3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为_____________________________________________________。 （4）“废渣”的成分为____________（填化学式）。 （5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_____________________________________________________。 铝及其化合物与强酸、强碱反应有关计算5 典例1将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 mol·L－1的盐酸反应，实验测得生成气体的体积V（已折合为标准状况）与时间t的关系如图所示，则下列说法错误的是 A.x＝2.24 B.钠的物质的量为0.2 mol C.反应时，Na、Mg、Al均过量 D.曲线b为Mg与盐酸反应的图像 典例2称取两份铝粉，第一份加入足量氢氧化钠溶液，第二份加入足量盐酸，若要放出等量的气体，两份铝粉的质量之比为 A.1∶3 B. 3∶1 C. 1∶1 D. 4∶3 典例3将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定浓度的盐酸中，合金完全溶解。向所得溶液中滴加浓度为5 mol/L的NaOH溶液，生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的体积关系如图。（横坐标体积单位是mL，纵坐标质量单位是g）求： （1）合金中Mg的质量__________________ （2）所用HCl的物质的量浓度__________________ 变式1铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸（非氧化性酸）反应又能与强碱溶液反应放出的金属，就铝的这一特殊性质，回答下列问题： （1）等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得的体积之比是___________。 （2）足量的两份铝分别投入到等体积等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生的体积之比是___________。 （3）足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的溶液中，二者产生的相等，则和的物质的量浓度之比是___________。 （4）甲、乙两烧杯中各盛有的盐酸和溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为，则加入铝粉的质量为___________（填字母）。 A． B． C． D． 变式2向含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl的混合溶液中（假设各1 mol），逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如下。（假设Mg2＋、Al3＋结合OH－能力相同） 分析图像的变化情况，回答下列问题： （1）H＋、Al3＋、Al(OH)3、NH四种微粒与OH－反应的先后顺序依次为_______________。 （2）依次写出各阶段的离子方程式： ① OA：________________________________________________________________________. ② AB：________________________________________________________________________. ③ BC：________________________________________________________________________. ④ CD：________________________________________________________________________. 物质的量在化学方程式计算中的应用6666 典例1为中和100 mL 3.2 mol·L-1 KOH溶液后显中性，需要加入　　　　 mL 3.2 mol·L-1稀硫酸。  典例2把30 mL 1.0 mol·L-1 CuSO4溶液和10 mL 1.0 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液混合（假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和），再向其中加入足量铁粉，经过足够长的时间后，铁粉有剩余。则此时溶液中Fe2+的物质的量浓度为 A.1.5 mol·L-1 B. 2.0 mol·L-1 C. 2.5 mol·L-1 D. 3.0 mol·L-1 典例3已知：①碳酸钠高温下不分解；②碳酸氢钠受热发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19 g，完全反应后固体质量减轻了3.1 g，求： （1）原混合物中碳酸钠的质量是　　　　 g。  （2）在剩余固体中，加入过量盐酸，反应后放出二氧化碳的体积（标准状况）是　　　　 L。  典例4对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为　　　　 g。  典例5将8.0 g镁铁合金加入500 mL稀盐酸中恰好完全反应，得到标准状况下氢气4.48 L。下列有关说法正确的是 A.该合金中镁、铁的物质的量之比为2∶1 B.反应中转移电子0.5 mol C.该盐酸中HCl的物质的量浓度为0.8 mol·L-1 D.将标准状况下8.96 L HCl气体溶于500 mL水中即可配制成该盐酸 变式1实验室里用二氧化锰与浓盐酸反应来制取适量的氯气。现用200 mL的浓盐酸与二氧化锰反应，生成的氯气在标准状况时的体积为5.6 L，计算： （1）理论上需要参加反应的二氧化锰质量是　　　　。  （2）被氧化的HCl的物质的量为　　　　。  变式2将几种铁的氧化物的混合物加入100 mL 7 mol·L-1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56 L（标准状况）氯气时，恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+，则该混合物中铁元素的质量分数约为 A.79.0% B. 75.4% C. 71.4% D. 63.6% 变式3100 g Na2CO2与NaHCO3的混合物加热分解至恒重后，测得残留固体的质量为93.8 g，则原混合物中Na2CO3的质量分数为　　　　。  变式4在室温下，向100 mL CuSO4饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的KI溶液，发生反应：2Cu2++4I-===2CuI↓+I2，反应完全后，用0.625 mol·L-1的Na2S2O3溶液进行测定：I2+2S2，消耗了20 mL Na2S2O3溶液，计算原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度。  变式5把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L-1（溶液体积变化忽略不计）。求： （1）反应中消耗HCl的物质的量。 （2）该混合物中铝、铁的物质的量。 铝的性质1 1.常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 2.铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。 3.铝不但能与酸（H＋）反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。 氧化铝、氢氧化铝两性的重要应用2 1. 检验与鉴别 ① 用过量NaOH溶液检验Al3＋的存在。 ② 用过量NaOH溶液鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液。 ③ 用互滴法鉴别AlCl3溶液与NaOH溶液或NaAlO2溶液与盐酸。 2. 分离与除杂 用过量NaOH溶液和相应的酸溶液分离Al3＋、Mg2＋或分离MgO、Al2O3等。如（括号内为杂质）： ① Mg（Al）：加足量NaOH溶液。 ② Fe2O3（Al2O3）：加足量NaOH溶液。 ③ Mg（OH）2【Al（OH）3】：加足量NaOH溶液。 ④ Mg2＋（Al3＋）：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。 由铝土矿提取氧化铝333 由铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）提取Al2O3的两大工艺流程： ◆能力强化练 1.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 2.我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石（ZnCO3）和赤铜矿（Cu2O）与木炭按一定的比例混合后加热至800 ℃，即可炼出闪烁似金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是 A.“药金”实质上是铜锌合金 B.冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌 C.用王水可区别黄金和“药金” D.用火焰灼烧不能区别黄金和“药金” 3.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A.铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B.氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C.氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D.明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 4.下列方程式不能准确解释相应实验现象的是 A.酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ B.金属钠在空气中点燃生成淡黄色固体：2Na＋O2Na2O2 C.铝溶于氢氧化钠溶液，有无色气体产生：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ D.氯化铁溶液与硫氰化钾溶液混合变红色：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3↓ 5.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列物质性质实验对应反应的化学方程式书写正确的是 A.向100 mL 2 mol·L－1 NaAlO2溶液中通入标准状况下2.24 L CO2气体：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO B.向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀刚好溶解：Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O C.CuCl2溶于浓盐酸，加入铜屑并加热，生成HCuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－＋Cu＋2HCl(浓)2[CuCl2]－＋2H＋ D.等物质的量Fe23、Ba(OH)2和HNO3溶液混合：Fe3＋＋3SO＋4OH－＋3Ba2＋＋H＋===Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓＋H2O 6.利用如图装置做铝热反应实验，下列说法不正确的是 A.该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 B.该反应会产生高温，发出强光 C.根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属 D.若反应中转移3 mol电子，消耗氧化剂的物质的量是1 mol 7.下列除去杂质的方法不正确的是 A.铁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 B.用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋ C.Al（OH）3中混有少量Mg（OH）2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤 D.MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO 8.将m g镁铝合金投入500 mL 2 mol·L－1盐酸中，固体完全溶解，收集到气体5.6 L（标准状况下）。向反应所得溶液中加入4 mol·L－1氢氧化钠溶液，沉淀质量的最大值为13.60 g，则m的值为 A.5.10 B.8.50 C. 9.35 D. 11.48 9.煤灰提取铝既能缓解我国缺乏铝矿的现状，又能减少煤燃烧产生的污染。煤灰含Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3等。煤灰中提取铝的工艺流程如图所示，下列说法正确的是 A.煤灰加酸进行酸浸时，用硫酸酸浸溶解效果好 B.操作1、2、3、4名称相同，操作时都除去了一种杂质 C.X为CO2，发生的反应为CO2+2H2O+AlO=Al(OH)3↓+HCO D.制金属铝需要电解氧化铝，阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑ 10.铝、氧化铝的性质与其他常见金属及氧化物相比，有一定的特殊性。 （1） 可用NaOH溶液除去铁粉中的铝粉，反应原理是（用离子方程式表示）　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 将2.7 g Al分别置于足量的NaOH溶液、稀硫酸中，生成H2的体积之比（同温同压）为　　　　。  （2） 证明Al2O3是两性氧化物的常用试剂是　　　　（填名称），将a g废铝片置于100 mL盐酸中，测得反应过程中生成氢气体积（标准状况）与时间的关系如图所示：0~t1时间段无气体生成的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， 若反应后所得溶液中n(Al3+)=0.102 mol且盐酸恰好完全反应，则原溶液中c(HCl)=　　　　。  11.KAl(SO4)2·12H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题： （1）为尽量少引入杂质，试剂①应选用___________（填标号）。 a.HCl溶液 b． H2SO4溶液 c. 氨水 d． NaOH溶液 （2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为______________________________________________。 （3）沉淀B的化学式为__________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是___________________ ___________________________________________________________。 ◆综合拔高练 12.金属材料对于促进生产发展、改善人类生活具有重要作用。下列说法中错误的是 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.纯铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳 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 13.下列有关合金的说法中，正确的是 ① 合金材料中不可能含有非金属元素 ② 铝合金的熔点比纯铝的低 ③ 我国最早使用的合金是钢 ④ 改变原料的配比及生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金 ⑤ 合金中金属元素都以化合态存在 ⑥ 碳素钢和生铁的主要成分相同，但二者性能不同 A. ②③⑥ B. ②④⑥ C. ①②⑤ D. ①③④ 14.某同学通过系列实验探究Al及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是 A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，将铝条置于其中探究Al的活泼性 B.将NaOH溶液缓慢滴入Al2(SO4)3溶液中至过量，最终观察到有沉淀生成 C.将Al(OH)3浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 D.将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中，加足量稀硫酸，加热蒸干得无水Al2(SO4)3固体 15.从铝土矿（主要成分为Al2O3）中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是 A.从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应 B.Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O C.NaAlO2生成Al(OH)3的离子方程式：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO D.电解熔融Al2O3阳极的电极反应式：Al3＋＋3e－===Al 16.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液，当SO恰好完全沉淀时，Al元素的主要存在形式是 A.Al3＋和Al(OH)3 B. Al(OH)3 C. AlO和Al(OH)3 D. AlO 17.等体积的盐酸和苛性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，则盐酸和苛性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 18.将一定质量的Mg-Al合金投入100 mL稀硫酸中充分反应。向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与所加NaOH溶液的体积关系如图所示。下列说法正确的是 A.合金中Mg与Al的质量比为1∶1 B.生成的气体体积为5.6 L C.c(H2SO4)=3 mol·L-1，c(NaOH)=5 mol·L-1 D.合金充分反应后，剩余硫酸的物质的量为0.1 mol 19.由工业废渣(主要含Fe、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下： 下列有关说法不正确的是 A.“浸取”时先将废渣粉碎并不断搅拌，有利于提高铁、铝元素的浸取率 B.Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O C.“过滤”前用K3[Fe6]检验浸取液中是否存在Fe2＋的反应是氧化还原反应 D.聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用 20.钾长石()是含钾量较高、分布最广、储量最大的非水溶性钾资源，以钾长石为原料制取钾肥的一种工艺流程如下图所示。已知：钾长石中的钾元素和铝元素在作用下转化为和。下列说法正确的是 A．可用“水浸”操作直接提取钾长石中的主要成分 B．“浸渣Ⅰ”可以作为冶炼金属铝的主要原料 C．“碱化Ⅱ”发生的主要反应为 D．流程中只有可循环利用 21.（1）用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有　　　　（填字母）。 A.KCl B. KClO3 C. MnO2 D. Mg （2）用等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物在一定条件下与铝粉进行铝热反应。 ① 引发铝热反应的操作是_____________________________________________。 ② 产物中单质是　　　　（写名称）。 22.利用废铝箔（主要成分为Al，含少量的Fe）既可制取AlCl3又可制取净水剂硫酸铝晶体。实验室用如图所示装置制备AlCl3溶液，并用AlCl3溶液溶解一定量的碳酸钙形成溶液，再用氨水沉淀，然后煅烧沉淀制备新型的超导材料和发光材料七铝十二钙（12CaO·7Al2O3）。已知AlCl3易水解，易升华。 （1）实验室用氯酸钾和浓盐酸制备氯气，其离子方程式为________________________。 （2）为了防止蒸气凝华堵塞导管，实验中可采取的措施是____________________（写出一点）。 （3）装置B中的溶液溶解碳酸钙时，要控制碳酸钙和AlCl3的量，其原因是______________________ ____________________________________________________。 （4）某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体，已知铝的物种类别与溶液pH的关系如图所示，实验中可选用的试剂：处理过的铝箔、NaOH溶液、硫酸溶液。 ①称取一定质量的处理过的铝箔于烧杯中，逐滴加入NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止；②过滤；③______（填字母，下同）；④________；⑤________；⑥__________；⑦________；⑧过滤、洗涤、干燥。 a．冷却结晶　b．过滤、洗涤　c．滤液用硫酸在不断搅拌下调到pH＝4～10左右　d．沉淀中不断加入硫酸，至恰好溶解　e．蒸发浓缩 （5） 为了分析废铝箔中铁元素的含量，某同学称取5.000 g废铝箔，先将其预处理使铁元素还原为Fe2＋，并在容量瓶中配制成100 mL溶液；然后移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10—2mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定，消耗20.00 mL标准溶液。判断滴定终点的依据是_____________________________________________； 废铝箔中铁元素的质量分数为________。 ◆高考真题练 23.（2026 河北）化学助力体育强国与健康中国建设。下列说法错误的是 A.乒乓球拍底板加入碳纤维材料，强度更高，质量更轻 B.速滑冰刀由合金钢制成，熔点、强度均高于纯铁 C.竞赛泳衣多采用氨纶复合面料，疏水、亲肤、弹性好 D.铅球由铸铁和钢制成，硬度更大，更安全、更耐用 24.（2026 全国卷）生活中处处有化学。下列叙述正确的是 A.Cr和Ni可作为不锈钢中的合金元素 B.蛋白质都是不溶于水的高分子化合物 C.三氧化硫可作为葡萄酒的抗氧化剂 D.通常情况下，雨水的pH等于7 25.（2026 黑吉辽蒙卷）下列过程对应的化学方程式错误的是 A.铜丝插入热的浓硫酸：（浓） B.少量溶液滴入足量浓烧碱溶液： C.乙烯通入溴的四氯化碳溶液： D.溶液滴入悬浊液： 26.（2026 甘肃卷）某研究小组对硅电池碎片中的、、进行分离回收的流程如下： 下列说法错误的是 A.适当搅拌可提高“浸出”效率 B.“操作Ⅰ”中主要反应的离子方程式为 C.“氨浸”操作后，溶液含有 D.“操作Ⅱ”中，作还原剂 27.（2026 浙江卷）铝及其化合物应用广泛。 工业上以铝土矿（主要成分可表示为，另含有少量、等元素）为原料生产铝及其化合物的流程如下： 请回答： （1）步骤Ⅰ生成__________（填一种物质名称），会导致产品铝的产率降低。 （2）结合能力：___________Fe(OH)3（填“”“”或“”）。 （3）①步骤Ⅱ，高温饱和X溶液冷却，无沉淀析出，加入少量固体后，析出大量沉淀。沉淀析出的原因是____________________________________________（用化学方程式表示）。 ②步骤Ⅱ，往X溶液中通入也可析出沉淀。该反应的化学方程式是____________________。 （4）步骤Ⅲ，依次与两种含氟化合物反应，可制备。这两种含氟化合物是_________（填化学式）。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $