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高中化学人教版（新课标）必修1 第三章第三节 用途广泛的金属材料
一、单选题
1．（2019高一上·吉林期末）丝绸之路贸易中的下列商品，主要成分属于合金的是（ ）
A．青铜器皿 B．陶瓷
C．丝绸 D．中草药
【答案】A
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】合金是指由一种金属与另一种或几种金属或非金属融合而成的具有金属特性的混合物；选项中青铜器皿属于铜合金，A符合题意；
故答案为：A
【分析】根据合金的概念结合商品的成分进行分析。
2．（2019高一上·从江期末）下列有关金属材料的说法错误的是（ ）
A．铁有良好的导热性，常用来制作炊具
B．铜的化学性质不活泼，因此可用于制导线
C．废旧电池中汞的回收可减少对环境的污染
D．钛合金与人体有很好的相容性，因此可用来制造人造骨
【答案】B
【知识点】金属的通性
【解析】【解答】A．铁有良好的导热性，可以用来制作炊具，A不符合题意；
B．铜有良好的导电性，可用于制导线，B符合题意；
C．重金属，有毒，所以废旧电池中汞的回收可减少对环境的污染，C不符合题意；
D．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，D不符合题意，
故答案为：B
【分析】A．日常生活中我们炒菜用的铁锅属于铁制品；
B．注意导线主要是用来导电的，应用的是其导电性；
C．废旧电池中含有重金属，污染环境，必须回收，不能随便丢弃；
D．钛是一种纯性金属，正因为钛金属的“纯”，故物质和它接触的时候，不会产生化学反应。也就是说，因为钛的耐腐蚀性、稳定性高，使它在和人长期接触以后也不影响其本质，所以不会造成人的过敏，它是唯一对人类植物神经和味觉没有任何影响的金属。
3．（2020·金华模拟）下列说法不正确的是（ ）
A．Al2O3熔点很高，可用作高级耐火材料
B．Na2O可作呼吸面具中的供氧剂
C．镁铝合金被大量用于高铁建设
D．苯可萃取碘水中的碘单质
【答案】B
【知识点】合金及其应用；镁、铝的重要化合物；分液和萃取；钠的氧化物
【解析】【解答】A．Al2O3熔点很高，可用作高级耐火材料，A不符合题意；
B．Na2O2可以和CO2以及水蒸气反应生成氧气，可作呼吸面具中的供氧剂，而Na2O也能和CO2以及水蒸气反应，但不产生氧气，不能做呼吸面具中的供氧剂，B符合题意；
C．镁铝合金密度小、强度高，被大量用于高铁建设，C不符合题意；
D．苯不溶于水，而且碘在苯中的溶解度大于碘在水中的溶解度，所以可以用苯萃取碘水中的碘单质，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由于化学性质，过氧化钠可以做供氧剂，其原理是过氧化钠和水蒸气以及二氧化碳反应生成氧气和碳酸钠，而氧化钠不能发生该反应，无法做供养剂。
4．（2020高一上·大庆期末）下列说法不正确的是（ ）
A．钠在空气中燃烧时，先熔化，再燃烧，发出黄色火焰，生成过氧化钠
B．青铜是我国使用最早的合金，钢是用量最大、用途最广的合金
C．铝是地壳里含量最多的金属元素，在常温下，铝不能与氧气反应
D．铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔，不能保护内层金属
【答案】C
【知识点】合金及其应用；钠的化学性质；铝的化学性质
【解析】【解答】A. 钠是活泼金属，熔点低，钠在空气中燃烧时，先熔化，再燃烧，发出黄色火焰，生成过氧化钠，故A不符合题意；
B. 我国最早使用的合金是由铜、锡形成的青铜，目前世界上用途最广的合金是钢，如炊具、建筑材料等，故B不符合题意；
C. 铝是地壳里含量最多的金属元素，铝是活泼金属，极易在空气中形成一层致密的氧化膜阻止铝进一步氧化，从而保护内层金属，不是铝不能与氧气反应，故C符合题意；
D. 铁合金易发生电化学腐蚀，氧化膜疏松，不能保护内层金属，易进一步氧化，应加防护措施，故D不符合题意。
【分析】本题主要考查了金属的性质，掌握钠、铝、铁合金的性质是解答关键，明确铝是活泼金属，由于在表面形成氧化膜，在空气中不需要特殊保护。
5．（2019高一上·攀枝花期末）镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中，错误的是（ ）
A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都低
B．此合金能全部溶解于足量稀盐酸中
C．此合金能全部溶解于足量氢氧化钠溶液中
D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都大
【答案】C
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】A．合金的熔点比各成分金属的低，A不符合题意；
B.此合金的主要成分是镁和铝，均能与稀盐酸反应，能全部溶解于稀盐酸中，B不符合题意；
C.此合金属于镁和铝的混合物，铝能与氢氧化钠反应，但镁不能与氢氧化钠反应，此合金不能全部溶解于氢氧化钠溶液中，C符合题意；
D.根据合金的特点：合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，可知此合金的硬度比镁和铝的硬度都小，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题主要考查合金的相关知识。合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，熔点比组成它的纯金属的熔点低，再结合金属的化学性质进行分析解答。
6．（2019高一上·邵东期末）下列有关铁及其化合物的说法正确的是（ ）
A．铁的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，它们都是黑色的固体
B．铁的氢氧化物Fe(OH)2、Fe(OH)3的混合物可能是灰绿色
C．鉴别Fe2＋中混有Fe3＋，可先加入Cl2水，再加入KSCN溶液
D．铁的合金生铁比纯铁硬度大，熔点高。
【答案】B
【知识点】合金及其应用；铁的氧化物和氢氧化物；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A、FeO为黑色，Fe2O3为红棕色，Fe3O4为黑色晶体，A不符合题意；
B、氢氧化亚铁为白色絮状沉淀，氢氧化铁为红褐色沉淀，两者混合有可能是灰绿色，B符合题意；
C、先加入Cl2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe2＋对实验产生干扰，应先加KSCN溶液，如果溶液显红色，说明含有Fe3＋，C不符合题意；
D、生铁是合金，其硬度比纯铁大，但熔点比纯铁低，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、 铁的氧化物颜色各不相同；
B、注意氢氧化亚铁和氢氧化铁颜色不同；
C、Cl2具有强氧化性可以，将Fe2＋氧化成Fe3＋，不能先通入Cl2；
D、合金熔点低于组成金属。
7．（2018高二上·吉林期中）下列有关合金的性质的说法正确的是（ ）
①合金与各成分金属相比较，具有许多优良的物理、化学或机械性能
②相同金属元素形成的合金、元素的含量有可能不同，但其性能是相同的
③镁铝合金在盐酸中不能完全溶解
④合金具有各成分金属性质之和
A．①② B．①③ C．① D．③④
【答案】C
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】①合金与各组成金属相比,合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低,硬度比它的各成分金属的大,机械性能好,有些金属具有较强的抗腐蚀性,符合题意;
②组成合金的元素种类不同,但合金中各元素的含量不同,合金的性能就不一样,例如生铁和钢,合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制,不符合题意;
③镁铝都能与盐酸反应,能完全溶解,不符合题意;
④合金的性质并不是各成分金属性质的简单加和,不符合题意;
综上，说法正确的是①，C符合题意；
故答案为：C
【分析】①合金的物理、化学和机械性能都比其成分金属强；
②元素含量不同，合金的性能不同；
③镁铝都能与盐酸反应，因此镁铝合金能完全溶解于足量的稀盐酸中；
④合金的性质不是成分金属性质之和；
8．（2018高一下·潮州期末）下列说法正确的是（）
A．铝合金的熔点比纯铝高
B．铜具有良好的导电性，常用来制作印刷电路板
C．镁在空气中或纯净的氧气中燃烧，产物一定只有MgO
D．钠在敞口容器中长期存放或在空气中燃烧，产物一定是Na2O2
【答案】B
【知识点】合金及其应用；钠的化学性质
【解析】【解答】A．铝合金的熔点比纯铝的低，A不符合题意；
B.铜具有良好的导电性，因此可用来制作印刷电路板，B符合题意。
C.镁能在氮气、二氧化碳中燃烧，分别是生成氮化镁、氧化镁和碳，因此镁在空气中燃烧，产物不一定只有MgO，C不符合题意；
D.钠在敞口容器中长期存放首先转化为氧化钠，然后吸水转化为氢氧化钠，最终转化为碳酸钠，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、合金的硬度大于其成分的硬度，合金的熔点小于其成分的熔点。
C、镁在空气中燃烧反应有： 2Mg+O22MgO 、 2Mg+CO22MgO+C 、 3Mg+N2Mg3N2
二、填空题
9．生铁和钢是含 不同的两种 合金，生铁的含碳量为 ，钢的含碳量为 ．
【答案】碳量；铁；2%～4.3%；0.03%～2%
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】生铁和钢是含碳量不同的两种铁的合金，生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁和钢主要成分都是铁，主要区别是含碳量不同．
故答案为：碳量；铁；2%～4.3%；0.03%～2%．
【分析】根据生铁和钢都是铁的合金，根据它们的组成进行分析解答．
10．某铝合金中含有镁、铜、硅，为了测定研究它的抗腐蚀性能和测定合金中铝的含量，某研究性学习小组设计了如下实验：
（一）探究铝合金的抗腐蚀性能
①向一只小烧杯里加入20mL0.5mol/LCuSO4溶液，把一小块铝合金浸入溶液中，1～2分钟后将铝片取出，观察铝片表面的现象
②取1只试管，加入10mL2mol/LNaOH溶液，将一块铝片放入NaOH溶液里，片刻取出后，用蒸馏水冲洗后浸入CuSO4溶液里.1～2分钟后将铝片取出，观察铝片表面的现象
实验①铝片没有变化，实验②铝片表面的现象是
发生此现象的原因是
（二）测定铝合金中的铝的百分含量
①取该样品a克，将样品溶于足量的稀盐酸中，过滤；
②在滤液中加入过量的氢氧化钠溶液，过滤；
③往第②步的滤液中通入足量的CO2，过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤后，烘干并灼烧至质量不再减少为止，冷却后称量，质量为b克．
回答下列问题：
（1）在第①步操作中溶解所使用的玻璃仪器为玻璃棒、 ，滤液中主要含有Mg2+、Na+、 和Cl﹣离子；
（2）在第②步操作中氢氧化钠溶液需要过量的原因是 ，写出该步骤中生成沉淀的离子方程式
（3）第③步灼烧过程中可在下列哪种仪器中进行
A．烧杯 B．试管 C．坩埚 D．蒸发皿
（4）第③步灼烧后得到的固体是
（5）合金中铝的质量分数是 ．
【答案】铝片表面有亮红色的固体附着；因为铝片有一层致密的氧化物保护膜，可以阻止内部的金属铝与CuSO4反应，当铝片事先放入氢氧化钠溶液后，这层氧化膜被破坏，金属铝与硫酸铜发生置换反应生成了金属铜；烧杯；Al3+；使Al3+全部变成AlO2﹣离子；Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓；C；Al2O3；×100%
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】（一）根据铝表面有一层致密的氧化物，该氧化物与CuSO4 溶液不反应，氢氧化钠溶液能除去表面的氧化膜：
Al2O3+2NaOH=NaAlO2+2H2O，内层的铝与硫酸铜发生置换反应生成金属铜：2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu，铜的颜色为红色；故答案为：铝片表面有亮红色的固体附着；因为铝片有一层致密的氧化物保护膜，可以阻止内部的金属铝与CuSO4反应，当铝片事先放入氢氧化钠溶液后，这层氧化膜被破坏，金属铝与硫酸铜发生置换反应生成了金属铜． （二）（1）因溶解需要的仪器有：烧杯、玻璃棒；将样品溶于足量的稀盐酸中，铜、硅与盐酸不反应，镁和铝与盐酸反应：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，过滤除去铜、硅，由于盐酸足量，所以，滤液中的成分为：
MgCl2、AlCl3、HCl，滤液中主要含有Mg2+、Na+、Al3+ 和Cl﹣离子；故答案为：烧杯；Al3+；
（2）因过量的氢氧化钠溶液发生的反应有：HCl+NaOH=NaCl+H2O，2NaOH+MgCl2=Mg（OH）2↓+2NaCl，
AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O，实现了和 Mg（OH）2沉淀的分离，
故答案为：使Al3+全部变成AlO2﹣离子； Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓；
（3）因灼烧过程中需要的仪器有：坩埚、坩埚 钳、酒精灯、泥三角、三脚架等，故答案为：C．
（4）因滤液中含有NaAlO2，通入足量的CO2发生反应：NaAlO2+CO2+H2O=NaHCO3+Al（OH）3↓，沉淀为Al（OH）3，灼烧时发生反应：2Al（OH）3Al2O3+3H2O；故答案为：Al2O3； （5）因铝在反应前后守恒，最后得到的固体Al2O3中铝的质量就是铝合金中的铝的质量，则铝的质量为
bg×=g，所以样品中铝的质量分数为：×100%=×100%，
故答案为：×100%．
【分析】（一）因铝表面有一层致密的氧化物，该氧化物与CuSO4溶液不反应，若用氢氧化钠除去表面的氧化膜，内层的铝与硫酸铜发生置换反应生成金属铜；
（二）（1）根据溶解所需要的玻璃仪器；根据滤液的成分；
（2）根据过量的碱与Al3+反应生成AlO2﹣；根据Mg2+与OH﹣反应；
（3）根据灼烧所需要的仪器；
（4）根据偏铝酸钠与足量的CO2反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝不稳定加热易分解；
（5）根据铝守恒，最后得到的固体Al2O3中铝的质量就是铝合金中的铝的质量，最后求出铝的质量分数．
三、综合题
11．某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子，有人设计了图中的工艺流程，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜（图中标号处只利用工业生产中的常用的酸、碱和废铁屑）．
（1）图中标号处需加入的相应物质分别是① 、② 、③ 、④ 、⑤ ；
（2）写出①处所有可能发生的离子方程式
（3）写出③处发生反应的化学方程式 ；
（4）铁红的化学式为 ；写出铁红在工业上的一种主要用途 ．
【答案】（1）铁屑；稀硫酸；稀硝酸；氢氧化钠；氢氧化钠
（2）Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+
（3）3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
（4）Fe2O3；红色涂料
【知识点】合理利用金属资源
【解析】【解答】解：由工艺流程图示知，E为铁元素的离子，而A为铜、金的单质，通过过滤将铁元素与活泼性比它弱的铜、金分离出来，因此①处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合；③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开；④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而再受热分解为氧化铜；⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红（氧化铁）．（1）由以上分析可知①铁屑；②稀硫酸；③稀硝酸；④氢氧化钠；⑤氢氧化钠，
故答案为：铁屑；稀硫酸；稀硝酸；氢氧化钠；氢氧化钠；（2）①处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；
故答案为：Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；（3）③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开，反应的化学方程式为3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；（4）⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红，常用作红色涂料，氧化铜常用作制造铜盐的原料．
故答案为：Fe2O3；用作红色涂料．
【分析】由工艺流程图示知，E为铁元素的离子，而A为铜、金的单质，通过过滤将铁元素与活泼性比它弱的铜、金分离出来，因此①处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合；③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开；④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而再受热分解为氧化铜；⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红（氧化铁），以此解答题中各小问．
12．（2017高二上·福州期中）某工业废液里含有FeCl2、CuCl2和FeCl3．为回收铜并得到纯净的FeCl3溶液，下面是综合利用的主要流程：
（1）A的化学式为 ，E的化学式为 ．
（2）B的化学成分 ，回收的铜是 （填A、B、C、D或E）．
（3）根据图示，反应②的化学方程式为 ．
【答案】（1）FeCl2；Cl2
（2）Fe、Cu；D
（3）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
【知识点】合理利用金属资源
【解析】【解答】解：（1）反应后的滤液A为FeCl2，E为Cl2，
故答案为：FeCl2；Cl2；
（2）CuCl2和FeCl3中加入铁粉，分别发生：Fe+2FeCl3=3FeCl2，Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，B的化学成分为Fe、Cu，回收的铜是D，
故答案为：Fe、Cu；D；
（3）Fe比Cu活泼，可与盐酸反应生成而分离出Cu，反应②的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，
故答案为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑．
【分析】由图可知工业废液里的FeCl2、CuCl2和FeCl3与过量铁粉后过滤，用过量盐酸溶解分离固体混合物，进行过滤分离出金属，据此推断出各种物质进行解答即可．
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高中化学人教版（新课标）必修1 第三章第三节 用途广泛的金属材料
一、单选题
1．（2019高一上·吉林期末）丝绸之路贸易中的下列商品，主要成分属于合金的是（ ）
A．青铜器皿 B．陶瓷
C．丝绸 D．中草药
2．（2019高一上·从江期末）下列有关金属材料的说法错误的是（ ）
A．铁有良好的导热性，常用来制作炊具
B．铜的化学性质不活泼，因此可用于制导线
C．废旧电池中汞的回收可减少对环境的污染
D．钛合金与人体有很好的相容性，因此可用来制造人造骨
3．（2020·金华模拟）下列说法不正确的是（ ）
A．Al2O3熔点很高，可用作高级耐火材料
B．Na2O可作呼吸面具中的供氧剂
C．镁铝合金被大量用于高铁建设
D．苯可萃取碘水中的碘单质
4．（2020高一上·大庆期末）下列说法不正确的是（ ）
A．钠在空气中燃烧时，先熔化，再燃烧，发出黄色火焰，生成过氧化钠
B．青铜是我国使用最早的合金，钢是用量最大、用途最广的合金
C．铝是地壳里含量最多的金属元素，在常温下，铝不能与氧气反应
D．铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔，不能保护内层金属
5．（2019高一上·攀枝花期末）镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中，错误的是（ ）
A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都低
B．此合金能全部溶解于足量稀盐酸中
C．此合金能全部溶解于足量氢氧化钠溶液中
D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都大
6．（2019高一上·邵东期末）下列有关铁及其化合物的说法正确的是（ ）
A．铁的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，它们都是黑色的固体
B．铁的氢氧化物Fe(OH)2、Fe(OH)3的混合物可能是灰绿色
C．鉴别Fe2＋中混有Fe3＋，可先加入Cl2水，再加入KSCN溶液
D．铁的合金生铁比纯铁硬度大，熔点高。
7．（2018高二上·吉林期中）下列有关合金的性质的说法正确的是（ ）
①合金与各成分金属相比较，具有许多优良的物理、化学或机械性能
②相同金属元素形成的合金、元素的含量有可能不同，但其性能是相同的
③镁铝合金在盐酸中不能完全溶解
④合金具有各成分金属性质之和
A．①② B．①③ C．① D．③④
8．（2018高一下·潮州期末）下列说法正确的是（）
A．铝合金的熔点比纯铝高
B．铜具有良好的导电性，常用来制作印刷电路板
C．镁在空气中或纯净的氧气中燃烧，产物一定只有MgO
D．钠在敞口容器中长期存放或在空气中燃烧，产物一定是Na2O2
二、填空题
9．生铁和钢是含 不同的两种 合金，生铁的含碳量为 ，钢的含碳量为 ．
10．某铝合金中含有镁、铜、硅，为了测定研究它的抗腐蚀性能和测定合金中铝的含量，某研究性学习小组设计了如下实验：
（一）探究铝合金的抗腐蚀性能
①向一只小烧杯里加入20mL0.5mol/LCuSO4溶液，把一小块铝合金浸入溶液中，1～2分钟后将铝片取出，观察铝片表面的现象
②取1只试管，加入10mL2mol/LNaOH溶液，将一块铝片放入NaOH溶液里，片刻取出后，用蒸馏水冲洗后浸入CuSO4溶液里.1～2分钟后将铝片取出，观察铝片表面的现象
实验①铝片没有变化，实验②铝片表面的现象是
发生此现象的原因是
（二）测定铝合金中的铝的百分含量
①取该样品a克，将样品溶于足量的稀盐酸中，过滤；
②在滤液中加入过量的氢氧化钠溶液，过滤；
③往第②步的滤液中通入足量的CO2，过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤后，烘干并灼烧至质量不再减少为止，冷却后称量，质量为b克．
回答下列问题：
（1）在第①步操作中溶解所使用的玻璃仪器为玻璃棒、 ，滤液中主要含有Mg2+、Na+、 和Cl﹣离子；
（2）在第②步操作中氢氧化钠溶液需要过量的原因是 ，写出该步骤中生成沉淀的离子方程式
（3）第③步灼烧过程中可在下列哪种仪器中进行
A．烧杯 B．试管 C．坩埚 D．蒸发皿
（4）第③步灼烧后得到的固体是
（5）合金中铝的质量分数是 ．
三、综合题
11．某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子，有人设计了图中的工艺流程，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜（图中标号处只利用工业生产中的常用的酸、碱和废铁屑）．
（1）图中标号处需加入的相应物质分别是① 、② 、③ 、④ 、⑤ ；
（2）写出①处所有可能发生的离子方程式
（3）写出③处发生反应的化学方程式 ；
（4）铁红的化学式为 ；写出铁红在工业上的一种主要用途 ．
12．（2017高二上·福州期中）某工业废液里含有FeCl2、CuCl2和FeCl3．为回收铜并得到纯净的FeCl3溶液，下面是综合利用的主要流程：
（1）A的化学式为 ，E的化学式为 ．
（2）B的化学成分 ，回收的铜是 （填A、B、C、D或E）．
（3）根据图示，反应②的化学方程式为 ．
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】合金是指由一种金属与另一种或几种金属或非金属融合而成的具有金属特性的混合物；选项中青铜器皿属于铜合金，A符合题意；
故答案为：A
【分析】根据合金的概念结合商品的成分进行分析。
2．【答案】B
【知识点】金属的通性
【解析】【解答】A．铁有良好的导热性，可以用来制作炊具，A不符合题意；
B．铜有良好的导电性，可用于制导线，B符合题意；
C．重金属，有毒，所以废旧电池中汞的回收可减少对环境的污染，C不符合题意；
D．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，D不符合题意，
故答案为：B
【分析】A．日常生活中我们炒菜用的铁锅属于铁制品；
B．注意导线主要是用来导电的，应用的是其导电性；
C．废旧电池中含有重金属，污染环境，必须回收，不能随便丢弃；
D．钛是一种纯性金属，正因为钛金属的“纯”，故物质和它接触的时候，不会产生化学反应。也就是说，因为钛的耐腐蚀性、稳定性高，使它在和人长期接触以后也不影响其本质，所以不会造成人的过敏，它是唯一对人类植物神经和味觉没有任何影响的金属。
3．【答案】B
【知识点】合金及其应用；镁、铝的重要化合物；分液和萃取；钠的氧化物
【解析】【解答】A．Al2O3熔点很高，可用作高级耐火材料，A不符合题意；
B．Na2O2可以和CO2以及水蒸气反应生成氧气，可作呼吸面具中的供氧剂，而Na2O也能和CO2以及水蒸气反应，但不产生氧气，不能做呼吸面具中的供氧剂，B符合题意；
C．镁铝合金密度小、强度高，被大量用于高铁建设，C不符合题意；
D．苯不溶于水，而且碘在苯中的溶解度大于碘在水中的溶解度，所以可以用苯萃取碘水中的碘单质，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由于化学性质，过氧化钠可以做供氧剂，其原理是过氧化钠和水蒸气以及二氧化碳反应生成氧气和碳酸钠，而氧化钠不能发生该反应，无法做供养剂。
4．【答案】C
【知识点】合金及其应用；钠的化学性质；铝的化学性质
【解析】【解答】A. 钠是活泼金属，熔点低，钠在空气中燃烧时，先熔化，再燃烧，发出黄色火焰，生成过氧化钠，故A不符合题意；
B. 我国最早使用的合金是由铜、锡形成的青铜，目前世界上用途最广的合金是钢，如炊具、建筑材料等，故B不符合题意；
C. 铝是地壳里含量最多的金属元素，铝是活泼金属，极易在空气中形成一层致密的氧化膜阻止铝进一步氧化，从而保护内层金属，不是铝不能与氧气反应，故C符合题意；
D. 铁合金易发生电化学腐蚀，氧化膜疏松，不能保护内层金属，易进一步氧化，应加防护措施，故D不符合题意。
【分析】本题主要考查了金属的性质，掌握钠、铝、铁合金的性质是解答关键，明确铝是活泼金属，由于在表面形成氧化膜，在空气中不需要特殊保护。
5．【答案】C
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】A．合金的熔点比各成分金属的低，A不符合题意；
B.此合金的主要成分是镁和铝，均能与稀盐酸反应，能全部溶解于稀盐酸中，B不符合题意；
C.此合金属于镁和铝的混合物，铝能与氢氧化钠反应，但镁不能与氢氧化钠反应，此合金不能全部溶解于氢氧化钠溶液中，C符合题意；
D.根据合金的特点：合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，可知此合金的硬度比镁和铝的硬度都小，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题主要考查合金的相关知识。合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，熔点比组成它的纯金属的熔点低，再结合金属的化学性质进行分析解答。
6．【答案】B
【知识点】合金及其应用；铁的氧化物和氢氧化物；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A、FeO为黑色，Fe2O3为红棕色，Fe3O4为黑色晶体，A不符合题意；
B、氢氧化亚铁为白色絮状沉淀，氢氧化铁为红褐色沉淀，两者混合有可能是灰绿色，B符合题意；
C、先加入Cl2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe2＋对实验产生干扰，应先加KSCN溶液，如果溶液显红色，说明含有Fe3＋，C不符合题意；
D、生铁是合金，其硬度比纯铁大，但熔点比纯铁低，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、 铁的氧化物颜色各不相同；
B、注意氢氧化亚铁和氢氧化铁颜色不同；
C、Cl2具有强氧化性可以，将Fe2＋氧化成Fe3＋，不能先通入Cl2；
D、合金熔点低于组成金属。
7．【答案】C
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】①合金与各组成金属相比,合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低,硬度比它的各成分金属的大,机械性能好,有些金属具有较强的抗腐蚀性,符合题意;
②组成合金的元素种类不同,但合金中各元素的含量不同,合金的性能就不一样,例如生铁和钢,合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制,不符合题意;
③镁铝都能与盐酸反应,能完全溶解,不符合题意;
④合金的性质并不是各成分金属性质的简单加和,不符合题意;
综上，说法正确的是①，C符合题意；
故答案为：C
【分析】①合金的物理、化学和机械性能都比其成分金属强；
②元素含量不同，合金的性能不同；
③镁铝都能与盐酸反应，因此镁铝合金能完全溶解于足量的稀盐酸中；
④合金的性质不是成分金属性质之和；
8．【答案】B
【知识点】合金及其应用；钠的化学性质
【解析】【解答】A．铝合金的熔点比纯铝的低，A不符合题意；
B.铜具有良好的导电性，因此可用来制作印刷电路板，B符合题意。
C.镁能在氮气、二氧化碳中燃烧，分别是生成氮化镁、氧化镁和碳，因此镁在空气中燃烧，产物不一定只有MgO，C不符合题意；
D.钠在敞口容器中长期存放首先转化为氧化钠，然后吸水转化为氢氧化钠，最终转化为碳酸钠，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、合金的硬度大于其成分的硬度，合金的熔点小于其成分的熔点。
C、镁在空气中燃烧反应有： 2Mg+O22MgO 、 2Mg+CO22MgO+C 、 3Mg+N2Mg3N2
9．【答案】碳量；铁；2%～4.3%；0.03%～2%
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】生铁和钢是含碳量不同的两种铁的合金，生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁和钢主要成分都是铁，主要区别是含碳量不同．
故答案为：碳量；铁；2%～4.3%；0.03%～2%．
【分析】根据生铁和钢都是铁的合金，根据它们的组成进行分析解答．
10．【答案】铝片表面有亮红色的固体附着；因为铝片有一层致密的氧化物保护膜，可以阻止内部的金属铝与CuSO4反应，当铝片事先放入氢氧化钠溶液后，这层氧化膜被破坏，金属铝与硫酸铜发生置换反应生成了金属铜；烧杯；Al3+；使Al3+全部变成AlO2﹣离子；Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓；C；Al2O3；×100%
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】（一）根据铝表面有一层致密的氧化物，该氧化物与CuSO4 溶液不反应，氢氧化钠溶液能除去表面的氧化膜：
Al2O3+2NaOH=NaAlO2+2H2O，内层的铝与硫酸铜发生置换反应生成金属铜：2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu，铜的颜色为红色；故答案为：铝片表面有亮红色的固体附着；因为铝片有一层致密的氧化物保护膜，可以阻止内部的金属铝与CuSO4反应，当铝片事先放入氢氧化钠溶液后，这层氧化膜被破坏，金属铝与硫酸铜发生置换反应生成了金属铜． （二）（1）因溶解需要的仪器有：烧杯、玻璃棒；将样品溶于足量的稀盐酸中，铜、硅与盐酸不反应，镁和铝与盐酸反应：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，过滤除去铜、硅，由于盐酸足量，所以，滤液中的成分为：
MgCl2、AlCl3、HCl，滤液中主要含有Mg2+、Na+、Al3+ 和Cl﹣离子；故答案为：烧杯；Al3+；
（2）因过量的氢氧化钠溶液发生的反应有：HCl+NaOH=NaCl+H2O，2NaOH+MgCl2=Mg（OH）2↓+2NaCl，
AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O，实现了和 Mg（OH）2沉淀的分离，
故答案为：使Al3+全部变成AlO2﹣离子； Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓；
（3）因灼烧过程中需要的仪器有：坩埚、坩埚 钳、酒精灯、泥三角、三脚架等，故答案为：C．
（4）因滤液中含有NaAlO2，通入足量的CO2发生反应：NaAlO2+CO2+H2O=NaHCO3+Al（OH）3↓，沉淀为Al（OH）3，灼烧时发生反应：2Al（OH）3Al2O3+3H2O；故答案为：Al2O3； （5）因铝在反应前后守恒，最后得到的固体Al2O3中铝的质量就是铝合金中的铝的质量，则铝的质量为
bg×=g，所以样品中铝的质量分数为：×100%=×100%，
故答案为：×100%．
【分析】（一）因铝表面有一层致密的氧化物，该氧化物与CuSO4溶液不反应，若用氢氧化钠除去表面的氧化膜，内层的铝与硫酸铜发生置换反应生成金属铜；
（二）（1）根据溶解所需要的玻璃仪器；根据滤液的成分；
（2）根据过量的碱与Al3+反应生成AlO2﹣；根据Mg2+与OH﹣反应；
（3）根据灼烧所需要的仪器；
（4）根据偏铝酸钠与足量的CO2反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝不稳定加热易分解；
（5）根据铝守恒，最后得到的固体Al2O3中铝的质量就是铝合金中的铝的质量，最后求出铝的质量分数．
11．【答案】（1）铁屑；稀硫酸；稀硝酸；氢氧化钠；氢氧化钠
（2）Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+
（3）3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
（4）Fe2O3；红色涂料
【知识点】合理利用金属资源
【解析】【解答】解：由工艺流程图示知，E为铁元素的离子，而A为铜、金的单质，通过过滤将铁元素与活泼性比它弱的铜、金分离出来，因此①处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合；③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开；④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而再受热分解为氧化铜；⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红（氧化铁）．（1）由以上分析可知①铁屑；②稀硫酸；③稀硝酸；④氢氧化钠；⑤氢氧化钠，
故答案为：铁屑；稀硫酸；稀硝酸；氢氧化钠；氢氧化钠；（2）①处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；
故答案为：Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；（3）③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开，反应的化学方程式为3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；（4）⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红，常用作红色涂料，氧化铜常用作制造铜盐的原料．
故答案为：Fe2O3；用作红色涂料．
【分析】由工艺流程图示知，E为铁元素的离子，而A为铜、金的单质，通过过滤将铁元素与活泼性比它弱的铜、金分离出来，因此①处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合；③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开；④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而再受热分解为氧化铜；⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红（氧化铁），以此解答题中各小问．
12．【答案】（1）FeCl2；Cl2
（2）Fe、Cu；D
（3）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
【知识点】合理利用金属资源
【解析】【解答】解：（1）反应后的滤液A为FeCl2，E为Cl2，
故答案为：FeCl2；Cl2；
（2）CuCl2和FeCl3中加入铁粉，分别发生：Fe+2FeCl3=3FeCl2，Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，B的化学成分为Fe、Cu，回收的铜是D，
故答案为：Fe、Cu；D；
（3）Fe比Cu活泼，可与盐酸反应生成而分离出Cu，反应②的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，
故答案为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑．
【分析】由图可知工业废液里的FeCl2、CuCl2和FeCl3与过量铁粉后过滤，用过量盐酸溶解分离固体混合物，进行过滤分离出金属，据此推断出各种物质进行解答即可．
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