高中化学人教版（2019）必修第一册 第三章第二节 金属材料
一、单选题
1．（2020高二上·芜湖期末）镁合金可用于制笔记本电脑外壳、自行车框架等，下列叙述正确的是（ ）
A．镁合金的硬度比镁小
B．镁必须密封保存
C．镁合金是电的绝缘体
D．氧化膜使镁条常温下不与氧气反应
【答案】D
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】A.合金的硬度比其成分金属的硬度大，因此镁合金的硬度比镁大，A不符合题意；
B.金属镁能与空气中的O2反应生成致密氧化膜，对内层金属镁起到保护作用，因此金属镁不需要密封保存，B不符合题意；
C.镁合金具有良好的导电性，C不符合题意；
D.镁表面形成的氧化膜为致密氧化膜，可以使镁条常温下不与O2反应，D符合题意；
故答案为：D
【分析】此题是对金属镁和合金性质的考查，结合金属镁和合金的性质进行分析即可。
2．（2020高二下·乌鲁木齐期末）下列转化过程不能一步实现的是（ ）
A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3
C．Al→AlCl3 D．Al→NaAlO2
【答案】B
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】A、Al(OH)3加热分解Al2O3，可一步实现转化，A不符合题意；
B、氧化铝不溶于水,不能一步转化生成Al(OH)3，B符合题意；
C、金属铝与盐酸或氯气反应均生成AlCl3，可一步转化，C不符合题意；
D、Al与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，可一步实现转化，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】氧化铝不能溶于水，故不能形成氢氧化铝
3．（2020·马鞍山模拟）称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g，加入含0.1 mol NaOH的溶液，完全反应，生成NH31792 mL（标准状况），则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为（ ）
A．1：1 B．1：2 C．1.87：1 D．3.65：1
【答案】C
【知识点】物质的量的相关计算
【解析】【解答】利用极值法分析，可知0.1mol氢氧化钠不足，故先将NH4HSO4反应完，再反应(NH4)2SO4，因共生成NH30.08mol，故与H+反应的氢氧化钠为0.02mol，则NH4HSO4为0.02mol，所以(NH4)2SO4质量为7.24g-115g/mol×0.02mol=4.94g，(NH4)2SO4的物质的量为4.94g ÷132g/mol=0.0374mol。因此(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比为：1.87：1，
故答案为：C。
【分析】首先采用极值分析法，得出应氢氧化钠应先与硫酸氢氨反应，再与硫酸铵反应；再根据生成氨气的物质的量能得出硫酸氢氨的物质的量，进一步分析即可得出答案。
4．（2020·杨浦模拟）表面有氧化膜的铝片，投入到足量的NaOH溶液中，充分反应（ ）
A．n(还原剂)：n(氧化剂)＝1：3
B．Al(OH)3表现了弱碱性
C．氧化剂是NaOH
D．n(生成AlO2-)：n(生成H2)＝2：3
【答案】A
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】A．只有后一反应为氧化还原反应，还原剂为Al，氧化剂为H2O，n(还原剂)：n(氧化剂)＝2：6=1：3，A符合题意；
B．在反应过程中，未涉及Al(OH)3，如果是Al(OH)3与NaOH反应，Al(OH)3表现弱酸性，B不符合题意；
C．根据后一反应，氧化剂是H2O，C不符合题意；
D．在后一反应中，n(生成AlO2-)：n(生成H2)＝2：3，但前一反应也生成AlO2-，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】表面有氧化膜的铝片，投入到足量的NaOH溶液中，发生如下反应：Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。前一反应为非氧化还原反应；后一反应中，Al为还原剂，H2O为氧化剂，为便于分析氧化剂和还原剂的定量关系，反应方程式可表示为2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O。
5．（2019高一上·南昌期末）下列各组物质相互作用，生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是（ ）
A．Na和O2 B．Na2CO3和HCl
C．AlCl3和NaOH D．NaOH和NaHCO3
【答案】D
【知识点】钠的化学性质；钠的重要化合物；两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】A. 钠和氧气反应在常温下，会生成氧化钠；而在加热时，则生成过氧化钠，反应条件改变，会引起产物的种类改变，故A项不符合题意；
B. Na2CO3和HCl生成反应，少量HCl生成氯化钠、碳酸氢钠；过量HCl则生成氯化钠、水和二氧化碳，反应物用量比改变，会引起产物的种类改变，故B项不符合题意；
C. 氯化铝和少量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝白色沉淀，和过量氢氧化钠溶液反应时，先生成氢氧化铝沉淀，然后氢氧化铝再和氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠，溶液又变澄清，故C项不符合题意；
D. 碳酸氢钠和其对应的强碱氢氧化钠的反应产物是碳酸钠，生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化，故D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A. 根据物质充分燃烧和不充分燃烧的生成物不同分析；
B. 根据Na2CO3和少量HCl生成氯化钠、碳酸氢钠；与过量的HCl生成氯化钠、水和二氧化碳；
C. 氯化铝和少量氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀，和过量氢氧化钠溶液反应时先生成沉淀后沉淀溶解；
D. 碳酸氢盐和其对应的强碱的反应产物是碳酸盐。
6．（2020高一下·西安月考）将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是（ ）
A．3 mol·L-1盐酸 B．4 mol·L－1 HNO3溶液
C．8 mol·L－1NaOH溶液 D．18 mol·L－1 H2SO4溶液
【答案】A
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】A.盐酸为非氧化性，能使镁、铝完全反应，产生H2最多，A符合题意；
B.硝酸为氧化性，与金属反应不生成H2，生成氮的氧化物，B不符合题意；
C.镁与NaOH溶液不反应，铝与NaOH溶液反应生成H2，因此产生H2较少，C不符合题意；
D.18mol/L的硫酸为浓硫酸，与金属反应不生成H2，生成SO2，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】等物质的量镁和铝混合物完全反应，放出H2最多，则混合物应与非氧化性酸发生反应；据此结合选项进行分析。
7．（2020高二上·麻江期末）两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为1∶2，则第一份与第二份铝屑的质量比为（ ）
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4
【答案】B
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别为2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，由化学方程式可知，铝与产生氢气的物质的量关系式都为2Al～3H2，若二者产生氢气的体积比为1∶2，则第一份与第二份铝屑的物质的量之比为1∶2，质量比也为1∶2，
故答案为：B。
【分析】根据Al与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式计算。
8．（2020高一上·大庆期末）溶液中可能含有H＋、NH4+、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO32-、SO42-、NO3-中的几种。①加入铝片，产生无色无味的气体；②加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．溶液中一定不含CO32-，可能含有SO42-和NO3-
B．在滴加NaOH溶液物质的量为0.5～0.7mol时，发生离子反应为Al3＋＋4OH－=AlO2-＋2H2O
C．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋
D．n(H＋)∶n(NH4+)∶n(Mg2＋)＝2∶4∶1
【答案】D
【知识点】常见离子的检验；两性氧化物和两性氢氧化物；离子方程式的有关计算
【解析】【解答】A、溶液中加入铝片，产生无色无味的气体为氢气，则溶液中有大量氢离子，则一定不含CO32-和NO3-，根据电中性原则知，一定含有SO42-，故A不符合题意；
B、根据题给图像知，在滴加NaOH溶液物质的量为0.5至0.7mol时，发生的离子反应为：NH4++OH-=NH3·H2O，故B不符合题意；
C、根据题给图像知，溶液中的阳离子一定含NH4+、H+、Mg2+、Al3+，故C不符合题意；
D、根据题给图像分析，氢离子消耗氢氧根离子的物质的量是0.1mol，所以氢离子的物质的量是0.1mol，氢氧化钠为0.5至0.7mol时，发生的离子反应为：NH4++OH-=NH3·H2O，所以铵离子的物质的量为0.2mol ，氢氧化钠为0.7至0.8mol时，发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，所以Al3＋的物质的量是0.1mol，镁离子的物质的量是(0.4mol-0.1mol×3)÷2=0.05mol，n(H+)∶n(NH4+)∶n(Mg2+) =2∶4∶1，故D符合题意。
【分析】根据题意知，①溶液中加入铝片，产生无色无味的气体为氢气，则溶液中有大量氢离子，则没有碳酸根和硝酸根离子，根据电中性原则知，溶液中一定含有硫酸根；②加入NaOH溶液，产生白色沉淀，说明溶液中一定不含铁离子；当溶液中含氢离子、铵根离子、镁离子、铝离子时，加入氢氧化钠，先与氢离子反应，再与镁、铝离子反应生成氢氧化物沉淀，再与铵根离子反应得到一水合氨，再与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠。
二、填空题
9．（铝的化学性质）用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成．
①Al与NaOH溶液反应的离子方程式为 ．
②焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是
③经处理后的熔渣36.0g（仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2），加入足量稀盐酸，分离得到11.0g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为 ．
【答案】2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑；CO2；25%
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】解：①Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为：2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑，
故答案为：2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑；②由药皮的成分大理石、水泥、硅铁可知，在高温下只有大理石才分解产生CO2，因此气体只能是CO2气体，
故答案为：CO2；③熔渣中只有SiO2与盐酸不反应，因此11.0g是SiO2的质量．Fe2O3、Al2O3溶于盐酸分别生成FeCl3、AlCl3，当滤液中加入过量NaOH溶液时AlCl3生成NaAlO2，FeCl3生成Fe（OH）3沉淀．所以21.4g固体是Fe（OH）3的质量，其物质的量为： =0.2mol，由铁原子守恒知Fe2O3的物质的量为：n（Fe2O3）= n[Fe（OH）3]=0.1mol，其质量为0.1mol×160g mol﹣1=16.0g，
熔渣中Al2O3的质量分数为 ×100%=25%，
故答案为：25%．
【分析】①铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；②由药皮的成分和物质的性质进行推断产生的使金属不被氧化的气体成分；③36.0g（仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2）加入足量稀盐酸，二氧化硅不和盐酸反应，所以分离得到11.0g的固体是二氧化硅，滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4g固体是氢氧化铁，根据铁原子守恒计算氧化铁的质量，剩余的质量就是氧化铝，再根据质量分数公式进行计算．
10．（2017高二上·上海期末）如图图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为向溶液中加入反应物的物质的量，则相应的图象序号与（1）﹣（4）对应的是
溶液 加入物质 对应的图象
⑴饱和石灰水 通过量CO2气体
⑵氯化铝溶液 加入过量氨水
⑶MgCl2、AlCl3的混合液 逐滴加入NaOH溶液至过量
⑷含少量NaOH的NaAlO2溶液 逐滴加入稀盐酸
【答案】BCAD
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】解：（1）饱和石灰水通过量CO2气体，应先有沉淀：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O，后沉淀溶解：CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2，两段消耗的CO2气体等量，对照图象应为B；（2）氨水是弱碱，不能溶解氢氧化铝，氯化铝溶液加入过量氨水的反应方程式为：AlCl3+3NH3 H2O═Al（OH）3↓+3NH4Cl，对照图象应为C；（3）MgCl2、AlCl3的混合液，逐滴加入NaOH溶液至过量，先是生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，MgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl；AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，后是氢氧化铝溶解，Al（OH）3 +NaOH═NaAlO2+2H2O，对照图象应为A；（4）含少量NaOH的NaAlO2溶液，逐滴加入稀盐酸，先是NaOH和HCl发生中和反应：NaOH+HCl=NaCl+H2O，后是NaAlO2+HCl+H2O=Al（OH）3↓+NaCl，Al（OH）3 +3HCl=AlCl3+3H2O，对照图象应为D；
故答案为：BCAD．
【分析】所示图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，
A表示先沉淀至达到最大量，后沉淀部分溶解；
B表示先后加入等量的物质，先沉淀最大量，后沉淀全部溶解；
C表示加入某溶液，沉淀达最大量后，再加入某溶液，沉淀不再增加或溶解；
D表示加入某溶液，经过一段时间后，才出现沉淀，沉淀达最大量后，再加入某溶液，最后沉淀全部溶解．
11．围绕下列七种物质：①铝、②Al2O3、③稀硝酸、④H2SO4、⑤Ba（OH）2固体、⑥稀氨水、⑦Al2（SO4）3，根据要求回答下列问题．
（1）既能与强酸反应，又能与强碱反应的是 （填序号）．
（2）属于电解质的是 （填序号）．
（3）写出最适宜制取Al（OH）3的离子方程式： ．
（4）两物质间发生反应的离子方程式为H++OH﹣=H2O，请写出该反应的化学方程式： ．
（5）34.2g⑦溶于水配成500mL溶液，则溶液中SO42﹣的物质的量浓度为 ．
【答案】①②；②④⑤⑦；Al3++3NH3 H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；2HNO3+Ba（OH）2=Ba（NO3）2+2H2O；0.6mol L﹣1
【知识点】两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】（1）①金属铝与酸反应生成Al3+和氢气，与碱反应生成AlO2﹣和氢气，故①可选；
②Al2O3属于两性氧化物，既能与酸反应，生成Al3+离子，又能与碱反应生成AlO2﹣离子，故②可选；
③稀硝酸与强酸不反应，与强碱能反应，故③不选；
④H2SO4与强酸不反应，与强碱能反应，故④不选；
⑤Ba（OH）2固体与强碱不反应，与强酸能反应，故⑤不选；
⑥稀氨水与强碱不反应，与强酸能反应，故⑥不选；
⑦Al2（SO4）3与强酸不反应，与强碱能反应，故⑦不选；
故答案为：①②；
（2）①铝为金属单质，既不是电解质也不是非电解质；
②Al2O3在熔化状态下能导电，是电解质；
③稀硝酸是混合物，既不是电解质也不是非电解质；
④H2SO4在水中能导电，是电解质；
⑤Ba（OH）2固体在水中或熔化状态下能导电，是电解质；
⑥稀氨水是混合物，既不是电解质也不是非电解质；
⑦Al2（SO4）3在水中或熔化状态下能导电，是电解质；
故答案为：②④⑤⑦；
（3）氢氧化铝是两性氢氧化物，只能和强酸强碱反应，不与弱酸弱碱反应，故实验室制备氢氧化铝时一般用弱碱而不用强碱，故实验室制取Al（OH）3的化学方程式为：AlCl3+3NH3 H2O=Al（OH）3↓+3NH4Cl，离子方程式为：Al3++3NH3 H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；
故答案为：Al3++3NH3 H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；
（4）稀的强酸与稀的强碱反应生成可溶性盐和水的反应，可用离子反应OH﹣+H+=H2O表示，如硝酸和氢氧化钡反应，方程式为：2HNO3+Ba（OH）2=Ba（NO3）2+2H2O；
故答案为：2HNO3+Ba（OH）2=Ba（NO3）2+2H2O；
（5）34.2gAl2（SO4）3的物质的量为=0.1mol，则SO42﹣的物质的量为0.1×3=0.3mol，故溶液中SO42﹣的物质的量浓度为=0.6mol L﹣1；
故答案为：0.6mol L﹣1．
【分析】（1）根据物质间的反应进行判断，中学常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质主要有：
①两性物质：Al2O3、ZnO、Al（OH）3、Zn（OH）2、氨基酸、蛋白质等；
②多元弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等；
③弱酸的铵盐及其酸式盐：（NH4）2S、NH4HS、（NH4）2CO3、NH4HCO3、CH3COONH4等；
④某些金属：Zn、Al等；
⑤某些非金属：Si、S等，以此解答本题；
（2）电解质：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物；非电解质：在熔融状态和水溶液中都不能导电的化合物；
（3）氢氧化铝是两性氢氧化物，只能和强酸强碱反应，不与弱酸弱碱反应，故实验室制备氢氧化铝时一般用弱碱而不用强碱，故实验室制取Al（OH）3的化学方程式为：AlCl3+3NH3 H2O=Al（OH）3↓+3NH4Cl，依此书写离子方程式；
（4）稀的强酸与稀的强碱反应生成可溶性盐和水的反应，可用离子反应OH﹣+H+=H2O表示，如硝酸和氢氧化钡反应；
（5）根据n=、c=进行计算．
三、推断题
12．（2019高一上·吉林期末）A，B，C，D 均为中学化学中常见的物质，它们之间转化关系如下图(部分产物已略去)：
（1）若
D 是金属，C 溶液在储存时应加入少量 D，其理由是(用必要的文字和离子方程式
表示) 。
（2）若
A、B、C 为含同一种金属元素的无机化合物，请写出
B 转化为 C 的所有可能的离
子力程式： 。
【答案】（1）加入少量铁，防止 Fe2＋被氧化为 Fe3＋：2Fe3＋＋Fe ═ 3Fe2＋
（2）Al(OH)3＋3H＋ ═ Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－ ═ AlO2-＋2H2O
【知识点】镁、铝的重要化合物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】(1)若 D 是金属，说明金属具有变价，C 溶液在储存时应加入少量 D，说明C中含有Fe2+， A稀溶液具有氧化性， 推断为HNO3Fe(NO3)3Fe(NO3)2，则D为Fe， Fe(NO3)2不稳定被氧化而变质，可加入铁防止被氧化生成硝酸铁，离子方程式为2Fe3＋＋Fe ═ 3Fe2＋。故答案为：加入少量铁，防止 Fe2＋被氧化为 Fe3＋：2Fe3＋＋Fe ═ 3Fe2＋。
(2)若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物，在溶液中A和C反应生成B.判断为： Al3＋→Al(OH)3→AlO2-； B转化为C的所有可能的离子方程式为生成氢氧化铝沉淀，在酸溶解的离子方程式是： Al(OH)3＋3H＋ ═ Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－ ═ AlO2-＋2H2O；因此，本题正确答案是： Al(OH)3＋3H＋ ═ Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－ ═ AlO2-＋2H2O
【分析】（1）若 D 是金属，说明金属具有变价，C 溶液在储存时应加入少量 D，说明C中含有Fe2+，A稀溶液具有氧化性， 推断为HNO3Fe(NO3)3Fe(NO3)2，则D为Fe；据此分析；
（2）若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物，在溶液中A和C反应生成B，判断为： Al3＋→Al(OH)3→AlO2-；据此结合铝三角的相关转化进行分析；
13．（2019高一下·岳阳月考）已知A、B为常见的非金属单质且常温下均为气体，甲、乙为金属单质，乙在I的浓溶液中发生钝化，C为极易溶于水的气体而且水溶液呈碱性，而H为一种强碱，各物质间的转化关系如下图(部分生成物未给出，且未注明反应条件)：
（1）已知D为无色气体遇氧气随即变为红棕色气体G，则上述转化关系的反应④中，每消耗3mol G，生成I的物质的量为 mol。
（2）实验室制取C物质的化学方程式为： 。
（3）已知上述转化关系中反应⑥的发生一般是将H溶于水得到强碱溶液再与金属乙混合，此时看到金属乙溶解且表面冒气泡，请写出反应⑥的离子方程式： 。当反应中转移3mol电子时，生成A在标准状况下的体积为 L
【答案】（1）2
（2）Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O
（3）2Al+2OH-+2H2O =2AlO2-+3H2↑；33.6
【知识点】氨的实验室制法；铝的化学性质；无机物的推断
【解析】【解答】（1）上述反应④的化学方程式为：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，由反应的化学方程式可知，每消耗3molG（NO2），反应生成2mol I（HNO3）；
（2）由分析可知，C为NH3，实验室制取NH3，常用熟石灰和氯化铵共热，该反应的化学方程式为： Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；
（3）反应⑥为Al与NaOH溶液的反应，该反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O =2AlO2-+3H2↑；由反应的离子方程式可得关系式“3H2~6e-”，故当反应中转移电子数为3mol时，生成H2的物质的量为1.5mol，其在标准状态下的体积：V=n×Vm=1.5mol×22.4L/mol=33.6L；
【分析】“ C为极易溶于水的气体而且水溶液呈碱性 ”则C为NH3；NH3与O2反应生成NO和H2O，由反应③D能与O2反应，说明D为NO、E为H2O；NO与O2反应生成NO2，则G为NO2；NO2与H2O反应可生成HNO3和NO，则I为HNO3；能与H2O反应的单质金属有Fe和Na，结合反应⑥可知，金属甲为Na，反应生成的H为NaOH，金属乙为Al，反应生成的J为NaAlO2、A为H2；结合反应①可知，B为N2；据此结合题干设问进行分析作答。
四、综合题
14．（2019高一上·贵州期末）将共0.4molMg、Al的混合物用盐酸完全溶解，放出标准状况下11.2L气体，然后再滴2mol/LNaOH溶液，请回答：
（1）求该混合物中Mg、Al的物质的量之比
（2）若该Mg、Al的混合物与盐酸恰好完全反应，在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V= mL。
（3）若该Mg、Al混合物溶于400mL 3mol/L盐酸后，滴入NaOH溶液，使所得沉淀中无Al(OH)3，则滴入NaOH溶液的体积最少为 mL。
【答案】（1）1:1
（2）500
（3）700
【知识点】物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1）气体为氢气，n= =0.5mol，设Mg、Al的物质的量分别为x、y，则 ，解得x=y=0.2mol，该混合物中Mg、Al的物质的量之比为0.2mol:0.2mol =1:1；（2）该Mg、Al的混合物与盐酸恰好完全反应，在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，生成氢氧化镁、氢氧化铝，且不发生HCl与NaOH的反应，
由原子守恒可知，n（NaOH）=2n（Mg）+3n（Al）=2×0.2mol+3×0.2mol=1mol，需要NaOH溶液的体积为 =0.5L=500mL；（3）若该Mg、Al混合物溶于400mL 3mol/L盐酸后，n（HCl）=0.4L×3mol/L=1.2mol，消耗n（HCl）=2n（Mg）+3n（Al）=2×0.2mol+3×0.2mol=1.0mol，
剩余HCl 1.2mol-1.0mol=0.2mol，
滴入NaOH溶液，使所得沉淀中无Al(OH)3，
则发生H++OH-=H2O，Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，
则需要n（NaOH）=n（HCl）+2n（Mg）+4n（Al）=0.2mol+2×0.2mol+4×0.2mol=1.4mol，
V（NaOH）= =0.7L=700mL。
【分析】（1）气体为氢气，n= =0.5mol，结合电子及原子守恒计算；（2）该Mg、Al的混合物与盐酸恰好完全反应，在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，生成氢氧化镁、氢氧化铝，结合原子守恒计算；
15．（2020高二下·衢州期末）将wg镁和铝的混合物投入25mL4mol·L-1盐酸中，固体全部溶解后，得到标准状况下896mL气体(不考虑金属和盐酸反应时HCl的挥发)。向所得溶液中加入20mLNaOH溶液时，生成沉淀的质量达到最大。
（1）NaOH溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
（2）沉淀的质量达到最大时为 g(用含w的表达式表示)。
【答案】（1）5
（2）(w+1.36)
【知识点】镁、铝的重要化合物；有关混合物反应的计算
【解析】【解答】（1）当沉淀达到最大值时，反应后所得溶液的溶质为NaCl，根据质量守恒定律可得n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=4mol/L×0.025L=0.1mol，因此所用NaOH溶液的浓度。
（2）反应生成H2的物质的量，则与金属反应n(HCl)=0.04mol×2=0.08mol，因此加入NaOH时，部分NaOH与HCl反应，则与NaOH反应的n(HCl)=0.1mol-0.08mol=0.02mol，因此形成沉淀的NaOH的物质的量0.1mol-0.02mol=0.08mol，其中OH-的质量m(OH-)=0.08mol×17g/mol=1.36g
所得沉淀的质量m(金属)+m(OH-)=wg+1.36g。
【分析】镁铝混合与盐酸反应的化学方程式为Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑、2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑；加入NaOH溶液后发生反应的化学方程式为：MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl、AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl；当沉淀达到最大值时，反应后所得溶液的溶质为NaCl；据此解答。
16．（2020高一上·西安期末）将某质量的镁铝合金溶解在500mL盐酸中，向反应后的溶液中逐滴加入2mol/ LNaOH溶液，产生沉淀质量与碱溶液体积的关系如图所示。
请填写下列空白：
（1）图中B点沉淀的成分 (填化学式)
（2）写出AB段发生反应的离子方程式 ， ；
（3）写出BC段发生反应的离子方程式 ；
（4）合金中铝的质量为 ；
（5）盐酸的物质的量浓度（假设反应后溶液体积不变)是 。
【答案】（1） 、
（2） ；
（3）
（4）5.4g
（5）
【知识点】镁、铝的重要化合物；离子方程式的书写；有关混合物反应的计算
【解析】【解答】（1）由分析可知，B点沉淀的成分为Mg(OH)2、Al(OH)3；
（2）AB段为溶液中的Mg2＋、Al3＋与NaOH的反应，反应的离子方程式为：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；
（3）BC段为Al(OH)3沉淀溶解的反应，该反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O；
（4）BC段消耗NaOH溶液的体积为100mL，其物质的量n(NaOH)=2mol/L0×.1L=0.2mol，因此Al(OH)3沉淀的物质的量为0.2mol，根据Al守恒可得，合金中n(Al)=0.2mol，其质量为0.2mol×27g/mol=5.4g；
（5）当加入NaOH溶液的体积为700mL时，反应后所得溶液的溶质为NaCl，根据质量守恒定律可得，n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH)=2mol/L×0.7L=1.4mol，因此所用盐酸的物质的量浓度；
【分析】图像OA段没有沉淀产生，其发生反应的离子方程式为H＋＋OH－=H2O；AB段反应生成沉淀，其反应的离子方程式为Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；BC段沉淀逐渐溶解，发生反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O；据此结合题干设问分析作答。
17．（2020高一下·界首期末）铝和铝合金是一类重要的金属材料。回答下列问题：
（1）除去镁粉中混有少量铝粉，应加入的试剂为 ，然后经过滤、洗涤、干燥。
（2）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在同温同压下的体积之比是 。
（3）现有 AlCl3和 MgSO4混合溶液，向其中不断加入 NaOH 溶液，得到沉淀的物质的量与加入 NaOH 溶液的体积之间的关系如图所示。原溶液中 Cl- 与SO42- 的物质的量之比为 。
（4）某同学在实验室用铝土矿(含有 Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质)制取金属铝的流程如下：
①Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式为 。
②滤液II中溶质的用途之一是 。
③电解熔融的 Al2O3除得到金属铝之外，还可得到的气体产物是 (填化学式)。工业上在电解熔融的 Al2O3 时，还加入了冰晶石(Na3AlF6)作熔剂，其作用是降低 Al2O3的熔点。冰晶石在物质的分类中属于 (填字母)。
a.酸 b.碱 c.盐 d.氧化物
【答案】（1）氢氧化钠溶液(或其他合理答案）
（2）1：1
（3）6：1
（4）Al2O3+6H+ =2Al3+ +3H2O；用作肥料；O2；c
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】（1）可加NaOH，由于铝能与NaOH反应，而Mg不行，故可用NaOH除Mg中的Al
（2）根据转移电子数目相等，可知产生氢气之比为1：1
（3）AB段为Al（OH）3参加反应，故Al消耗NaOH总量为0.4L，则Mg消耗氢氧化钠的量为0.1L，故物质的量Mg：Al=1：2，从而得出 原溶液中 Cl- 与SO42- 的物质的量之比为6：1
（4）①方程式如下：Al2O3+6H+ =2Al3+ +3H2O
②滤液二的成分为硫酸铵，可做氮肥
③氧化铝电解得到铝单质和氧气。有金属阳离子，和非金属阴离子属于盐类。
【分析】本题主要考察的是铝及铝的化合物的两性，（2）中，解决此类问题，只要抓住，只有氢氧化铝能与氢氧化钠反应，从而计算铝的量，可解答。
1 / 1高中化学人教版（2019）必修第一册 第三章第二节 金属材料
一、单选题
1．（2020高二上·芜湖期末）镁合金可用于制笔记本电脑外壳、自行车框架等，下列叙述正确的是（ ）
A．镁合金的硬度比镁小
B．镁必须密封保存
C．镁合金是电的绝缘体
D．氧化膜使镁条常温下不与氧气反应
2．（2020高二下·乌鲁木齐期末）下列转化过程不能一步实现的是（ ）
A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3
C．Al→AlCl3 D．Al→NaAlO2
3．（2020·马鞍山模拟）称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g，加入含0.1 mol NaOH的溶液，完全反应，生成NH31792 mL（标准状况），则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为（ ）
A．1：1 B．1：2 C．1.87：1 D．3.65：1
4．（2020·杨浦模拟）表面有氧化膜的铝片，投入到足量的NaOH溶液中，充分反应（ ）
A．n(还原剂)：n(氧化剂)＝1：3
B．Al(OH)3表现了弱碱性
C．氧化剂是NaOH
D．n(生成AlO2-)：n(生成H2)＝2：3
5．（2019高一上·南昌期末）下列各组物质相互作用，生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是（ ）
A．Na和O2 B．Na2CO3和HCl
C．AlCl3和NaOH D．NaOH和NaHCO3
6．（2020高一下·西安月考）将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是（ ）
A．3 mol·L-1盐酸 B．4 mol·L－1 HNO3溶液
C．8 mol·L－1NaOH溶液 D．18 mol·L－1 H2SO4溶液
7．（2020高二上·麻江期末）两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为1∶2，则第一份与第二份铝屑的质量比为（ ）
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4
8．（2020高一上·大庆期末）溶液中可能含有H＋、NH4+、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO32-、SO42-、NO3-中的几种。①加入铝片，产生无色无味的气体；②加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．溶液中一定不含CO32-，可能含有SO42-和NO3-
B．在滴加NaOH溶液物质的量为0.5～0.7mol时，发生离子反应为Al3＋＋4OH－=AlO2-＋2H2O
C．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋
D．n(H＋)∶n(NH4+)∶n(Mg2＋)＝2∶4∶1
二、填空题
9．（铝的化学性质）用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成．
①Al与NaOH溶液反应的离子方程式为 ．
②焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是
③经处理后的熔渣36.0g（仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2），加入足量稀盐酸，分离得到11.0g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为 ．
10．（2017高二上·上海期末）如图图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为向溶液中加入反应物的物质的量，则相应的图象序号与（1）﹣（4）对应的是
溶液 加入物质 对应的图象
⑴饱和石灰水 通过量CO2气体
⑵氯化铝溶液 加入过量氨水
⑶MgCl2、AlCl3的混合液 逐滴加入NaOH溶液至过量
⑷含少量NaOH的NaAlO2溶液 逐滴加入稀盐酸
11．围绕下列七种物质：①铝、②Al2O3、③稀硝酸、④H2SO4、⑤Ba（OH）2固体、⑥稀氨水、⑦Al2（SO4）3，根据要求回答下列问题．
（1）既能与强酸反应，又能与强碱反应的是 （填序号）．
（2）属于电解质的是 （填序号）．
（3）写出最适宜制取Al（OH）3的离子方程式： ．
（4）两物质间发生反应的离子方程式为H++OH﹣=H2O，请写出该反应的化学方程式： ．
（5）34.2g⑦溶于水配成500mL溶液，则溶液中SO42﹣的物质的量浓度为 ．
三、推断题
12．（2019高一上·吉林期末）A，B，C，D 均为中学化学中常见的物质，它们之间转化关系如下图(部分产物已略去)：
（1）若
D 是金属，C 溶液在储存时应加入少量 D，其理由是(用必要的文字和离子方程式
表示) 。
（2）若
A、B、C 为含同一种金属元素的无机化合物，请写出
B 转化为 C 的所有可能的离
子力程式： 。
13．（2019高一下·岳阳月考）已知A、B为常见的非金属单质且常温下均为气体，甲、乙为金属单质，乙在I的浓溶液中发生钝化，C为极易溶于水的气体而且水溶液呈碱性，而H为一种强碱，各物质间的转化关系如下图(部分生成物未给出，且未注明反应条件)：
（1）已知D为无色气体遇氧气随即变为红棕色气体G，则上述转化关系的反应④中，每消耗3mol G，生成I的物质的量为 mol。
（2）实验室制取C物质的化学方程式为： 。
（3）已知上述转化关系中反应⑥的发生一般是将H溶于水得到强碱溶液再与金属乙混合，此时看到金属乙溶解且表面冒气泡，请写出反应⑥的离子方程式： 。当反应中转移3mol电子时，生成A在标准状况下的体积为 L
四、综合题
14．（2019高一上·贵州期末）将共0.4molMg、Al的混合物用盐酸完全溶解，放出标准状况下11.2L气体，然后再滴2mol/LNaOH溶液，请回答：
（1）求该混合物中Mg、Al的物质的量之比
（2）若该Mg、Al的混合物与盐酸恰好完全反应，在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V= mL。
（3）若该Mg、Al混合物溶于400mL 3mol/L盐酸后，滴入NaOH溶液，使所得沉淀中无Al(OH)3，则滴入NaOH溶液的体积最少为 mL。
15．（2020高二下·衢州期末）将wg镁和铝的混合物投入25mL4mol·L-1盐酸中，固体全部溶解后，得到标准状况下896mL气体(不考虑金属和盐酸反应时HCl的挥发)。向所得溶液中加入20mLNaOH溶液时，生成沉淀的质量达到最大。
（1）NaOH溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
（2）沉淀的质量达到最大时为 g(用含w的表达式表示)。
16．（2020高一上·西安期末）将某质量的镁铝合金溶解在500mL盐酸中，向反应后的溶液中逐滴加入2mol/ LNaOH溶液，产生沉淀质量与碱溶液体积的关系如图所示。
请填写下列空白：
（1）图中B点沉淀的成分 (填化学式)
（2）写出AB段发生反应的离子方程式 ， ；
（3）写出BC段发生反应的离子方程式 ；
（4）合金中铝的质量为 ；
（5）盐酸的物质的量浓度（假设反应后溶液体积不变)是 。
17．（2020高一下·界首期末）铝和铝合金是一类重要的金属材料。回答下列问题：
（1）除去镁粉中混有少量铝粉，应加入的试剂为 ，然后经过滤、洗涤、干燥。
（2）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在同温同压下的体积之比是 。
（3）现有 AlCl3和 MgSO4混合溶液，向其中不断加入 NaOH 溶液，得到沉淀的物质的量与加入 NaOH 溶液的体积之间的关系如图所示。原溶液中 Cl- 与SO42- 的物质的量之比为 。
（4）某同学在实验室用铝土矿(含有 Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质)制取金属铝的流程如下：
①Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式为 。
②滤液II中溶质的用途之一是 。
③电解熔融的 Al2O3除得到金属铝之外，还可得到的气体产物是 (填化学式)。工业上在电解熔融的 Al2O3 时，还加入了冰晶石(Na3AlF6)作熔剂，其作用是降低 Al2O3的熔点。冰晶石在物质的分类中属于 (填字母)。
a.酸 b.碱 c.盐 d.氧化物
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】合金及其应用
【解析】【解答】A.合金的硬度比其成分金属的硬度大，因此镁合金的硬度比镁大，A不符合题意；
B.金属镁能与空气中的O2反应生成致密氧化膜，对内层金属镁起到保护作用，因此金属镁不需要密封保存，B不符合题意；
C.镁合金具有良好的导电性，C不符合题意；
D.镁表面形成的氧化膜为致密氧化膜，可以使镁条常温下不与O2反应，D符合题意；
故答案为：D
【分析】此题是对金属镁和合金性质的考查，结合金属镁和合金的性质进行分析即可。
2．【答案】B
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】A、Al(OH)3加热分解Al2O3，可一步实现转化，A不符合题意；
B、氧化铝不溶于水,不能一步转化生成Al(OH)3，B符合题意；
C、金属铝与盐酸或氯气反应均生成AlCl3，可一步转化，C不符合题意；
D、Al与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，可一步实现转化，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】氧化铝不能溶于水，故不能形成氢氧化铝
3．【答案】C
【知识点】物质的量的相关计算
【解析】【解答】利用极值法分析，可知0.1mol氢氧化钠不足，故先将NH4HSO4反应完，再反应(NH4)2SO4，因共生成NH30.08mol，故与H+反应的氢氧化钠为0.02mol，则NH4HSO4为0.02mol，所以(NH4)2SO4质量为7.24g-115g/mol×0.02mol=4.94g，(NH4)2SO4的物质的量为4.94g ÷132g/mol=0.0374mol。因此(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比为：1.87：1，
故答案为：C。
【分析】首先采用极值分析法，得出应氢氧化钠应先与硫酸氢氨反应，再与硫酸铵反应；再根据生成氨气的物质的量能得出硫酸氢氨的物质的量，进一步分析即可得出答案。
4．【答案】A
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】A．只有后一反应为氧化还原反应，还原剂为Al，氧化剂为H2O，n(还原剂)：n(氧化剂)＝2：6=1：3，A符合题意；
B．在反应过程中，未涉及Al(OH)3，如果是Al(OH)3与NaOH反应，Al(OH)3表现弱酸性，B不符合题意；
C．根据后一反应，氧化剂是H2O，C不符合题意；
D．在后一反应中，n(生成AlO2-)：n(生成H2)＝2：3，但前一反应也生成AlO2-，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】表面有氧化膜的铝片，投入到足量的NaOH溶液中，发生如下反应：Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。前一反应为非氧化还原反应；后一反应中，Al为还原剂，H2O为氧化剂，为便于分析氧化剂和还原剂的定量关系，反应方程式可表示为2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O。
5．【答案】D
【知识点】钠的化学性质；钠的重要化合物；两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】A. 钠和氧气反应在常温下，会生成氧化钠；而在加热时，则生成过氧化钠，反应条件改变，会引起产物的种类改变，故A项不符合题意；
B. Na2CO3和HCl生成反应，少量HCl生成氯化钠、碳酸氢钠；过量HCl则生成氯化钠、水和二氧化碳，反应物用量比改变，会引起产物的种类改变，故B项不符合题意；
C. 氯化铝和少量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝白色沉淀，和过量氢氧化钠溶液反应时，先生成氢氧化铝沉淀，然后氢氧化铝再和氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠，溶液又变澄清，故C项不符合题意；
D. 碳酸氢钠和其对应的强碱氢氧化钠的反应产物是碳酸钠，生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化，故D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A. 根据物质充分燃烧和不充分燃烧的生成物不同分析；
B. 根据Na2CO3和少量HCl生成氯化钠、碳酸氢钠；与过量的HCl生成氯化钠、水和二氧化碳；
C. 氯化铝和少量氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀，和过量氢氧化钠溶液反应时先生成沉淀后沉淀溶解；
D. 碳酸氢盐和其对应的强碱的反应产物是碳酸盐。
6．【答案】A
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】A.盐酸为非氧化性，能使镁、铝完全反应，产生H2最多，A符合题意；
B.硝酸为氧化性，与金属反应不生成H2，生成氮的氧化物，B不符合题意；
C.镁与NaOH溶液不反应，铝与NaOH溶液反应生成H2，因此产生H2较少，C不符合题意；
D.18mol/L的硫酸为浓硫酸，与金属反应不生成H2，生成SO2，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】等物质的量镁和铝混合物完全反应，放出H2最多，则混合物应与非氧化性酸发生反应；据此结合选项进行分析。
7．【答案】B
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别为2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，由化学方程式可知，铝与产生氢气的物质的量关系式都为2Al～3H2，若二者产生氢气的体积比为1∶2，则第一份与第二份铝屑的物质的量之比为1∶2，质量比也为1∶2，
故答案为：B。
【分析】根据Al与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式计算。
8．【答案】D
【知识点】常见离子的检验；两性氧化物和两性氢氧化物；离子方程式的有关计算
【解析】【解答】A、溶液中加入铝片，产生无色无味的气体为氢气，则溶液中有大量氢离子，则一定不含CO32-和NO3-，根据电中性原则知，一定含有SO42-，故A不符合题意；
B、根据题给图像知，在滴加NaOH溶液物质的量为0.5至0.7mol时，发生的离子反应为：NH4++OH-=NH3·H2O，故B不符合题意；
C、根据题给图像知，溶液中的阳离子一定含NH4+、H+、Mg2+、Al3+，故C不符合题意；
D、根据题给图像分析，氢离子消耗氢氧根离子的物质的量是0.1mol，所以氢离子的物质的量是0.1mol，氢氧化钠为0.5至0.7mol时，发生的离子反应为：NH4++OH-=NH3·H2O，所以铵离子的物质的量为0.2mol ，氢氧化钠为0.7至0.8mol时，发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，所以Al3＋的物质的量是0.1mol，镁离子的物质的量是(0.4mol-0.1mol×3)÷2=0.05mol，n(H+)∶n(NH4+)∶n(Mg2+) =2∶4∶1，故D符合题意。
【分析】根据题意知，①溶液中加入铝片，产生无色无味的气体为氢气，则溶液中有大量氢离子，则没有碳酸根和硝酸根离子，根据电中性原则知，溶液中一定含有硫酸根；②加入NaOH溶液，产生白色沉淀，说明溶液中一定不含铁离子；当溶液中含氢离子、铵根离子、镁离子、铝离子时，加入氢氧化钠，先与氢离子反应，再与镁、铝离子反应生成氢氧化物沉淀，再与铵根离子反应得到一水合氨，再与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠。
9．【答案】2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑；CO2；25%
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】解：①Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为：2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑，
故答案为：2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑；②由药皮的成分大理石、水泥、硅铁可知，在高温下只有大理石才分解产生CO2，因此气体只能是CO2气体，
故答案为：CO2；③熔渣中只有SiO2与盐酸不反应，因此11.0g是SiO2的质量．Fe2O3、Al2O3溶于盐酸分别生成FeCl3、AlCl3，当滤液中加入过量NaOH溶液时AlCl3生成NaAlO2，FeCl3生成Fe（OH）3沉淀．所以21.4g固体是Fe（OH）3的质量，其物质的量为： =0.2mol，由铁原子守恒知Fe2O3的物质的量为：n（Fe2O3）= n[Fe（OH）3]=0.1mol，其质量为0.1mol×160g mol﹣1=16.0g，
熔渣中Al2O3的质量分数为 ×100%=25%，
故答案为：25%．
【分析】①铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；②由药皮的成分和物质的性质进行推断产生的使金属不被氧化的气体成分；③36.0g（仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2）加入足量稀盐酸，二氧化硅不和盐酸反应，所以分离得到11.0g的固体是二氧化硅，滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4g固体是氢氧化铁，根据铁原子守恒计算氧化铁的质量，剩余的质量就是氧化铝，再根据质量分数公式进行计算．
10．【答案】BCAD
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】解：（1）饱和石灰水通过量CO2气体，应先有沉淀：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O，后沉淀溶解：CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2，两段消耗的CO2气体等量，对照图象应为B；（2）氨水是弱碱，不能溶解氢氧化铝，氯化铝溶液加入过量氨水的反应方程式为：AlCl3+3NH3 H2O═Al（OH）3↓+3NH4Cl，对照图象应为C；（3）MgCl2、AlCl3的混合液，逐滴加入NaOH溶液至过量，先是生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，MgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl；AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，后是氢氧化铝溶解，Al（OH）3 +NaOH═NaAlO2+2H2O，对照图象应为A；（4）含少量NaOH的NaAlO2溶液，逐滴加入稀盐酸，先是NaOH和HCl发生中和反应：NaOH+HCl=NaCl+H2O，后是NaAlO2+HCl+H2O=Al（OH）3↓+NaCl，Al（OH）3 +3HCl=AlCl3+3H2O，对照图象应为D；
故答案为：BCAD．
【分析】所示图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，
A表示先沉淀至达到最大量，后沉淀部分溶解；
B表示先后加入等量的物质，先沉淀最大量，后沉淀全部溶解；
C表示加入某溶液，沉淀达最大量后，再加入某溶液，沉淀不再增加或溶解；
D表示加入某溶液，经过一段时间后，才出现沉淀，沉淀达最大量后，再加入某溶液，最后沉淀全部溶解．
11．【答案】①②；②④⑤⑦；Al3++3NH3 H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；2HNO3+Ba（OH）2=Ba（NO3）2+2H2O；0.6mol L﹣1
【知识点】两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】（1）①金属铝与酸反应生成Al3+和氢气，与碱反应生成AlO2﹣和氢气，故①可选；
②Al2O3属于两性氧化物，既能与酸反应，生成Al3+离子，又能与碱反应生成AlO2﹣离子，故②可选；
③稀硝酸与强酸不反应，与强碱能反应，故③不选；
④H2SO4与强酸不反应，与强碱能反应，故④不选；
⑤Ba（OH）2固体与强碱不反应，与强酸能反应，故⑤不选；
⑥稀氨水与强碱不反应，与强酸能反应，故⑥不选；
⑦Al2（SO4）3与强酸不反应，与强碱能反应，故⑦不选；
故答案为：①②；
（2）①铝为金属单质，既不是电解质也不是非电解质；
②Al2O3在熔化状态下能导电，是电解质；
③稀硝酸是混合物，既不是电解质也不是非电解质；
④H2SO4在水中能导电，是电解质；
⑤Ba（OH）2固体在水中或熔化状态下能导电，是电解质；
⑥稀氨水是混合物，既不是电解质也不是非电解质；
⑦Al2（SO4）3在水中或熔化状态下能导电，是电解质；
故答案为：②④⑤⑦；
（3）氢氧化铝是两性氢氧化物，只能和强酸强碱反应，不与弱酸弱碱反应，故实验室制备氢氧化铝时一般用弱碱而不用强碱，故实验室制取Al（OH）3的化学方程式为：AlCl3+3NH3 H2O=Al（OH）3↓+3NH4Cl，离子方程式为：Al3++3NH3 H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；
故答案为：Al3++3NH3 H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；
（4）稀的强酸与稀的强碱反应生成可溶性盐和水的反应，可用离子反应OH﹣+H+=H2O表示，如硝酸和氢氧化钡反应，方程式为：2HNO3+Ba（OH）2=Ba（NO3）2+2H2O；
故答案为：2HNO3+Ba（OH）2=Ba（NO3）2+2H2O；
（5）34.2gAl2（SO4）3的物质的量为=0.1mol，则SO42﹣的物质的量为0.1×3=0.3mol，故溶液中SO42﹣的物质的量浓度为=0.6mol L﹣1；
故答案为：0.6mol L﹣1．
【分析】（1）根据物质间的反应进行判断，中学常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质主要有：
①两性物质：Al2O3、ZnO、Al（OH）3、Zn（OH）2、氨基酸、蛋白质等；
②多元弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等；
③弱酸的铵盐及其酸式盐：（NH4）2S、NH4HS、（NH4）2CO3、NH4HCO3、CH3COONH4等；
④某些金属：Zn、Al等；
⑤某些非金属：Si、S等，以此解答本题；
（2）电解质：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物；非电解质：在熔融状态和水溶液中都不能导电的化合物；
（3）氢氧化铝是两性氢氧化物，只能和强酸强碱反应，不与弱酸弱碱反应，故实验室制备氢氧化铝时一般用弱碱而不用强碱，故实验室制取Al（OH）3的化学方程式为：AlCl3+3NH3 H2O=Al（OH）3↓+3NH4Cl，依此书写离子方程式；
（4）稀的强酸与稀的强碱反应生成可溶性盐和水的反应，可用离子反应OH﹣+H+=H2O表示，如硝酸和氢氧化钡反应；
（5）根据n=、c=进行计算．
12．【答案】（1）加入少量铁，防止 Fe2＋被氧化为 Fe3＋：2Fe3＋＋Fe ═ 3Fe2＋
（2）Al(OH)3＋3H＋ ═ Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－ ═ AlO2-＋2H2O
【知识点】镁、铝的重要化合物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】(1)若 D 是金属，说明金属具有变价，C 溶液在储存时应加入少量 D，说明C中含有Fe2+， A稀溶液具有氧化性， 推断为HNO3Fe(NO3)3Fe(NO3)2，则D为Fe， Fe(NO3)2不稳定被氧化而变质，可加入铁防止被氧化生成硝酸铁，离子方程式为2Fe3＋＋Fe ═ 3Fe2＋。故答案为：加入少量铁，防止 Fe2＋被氧化为 Fe3＋：2Fe3＋＋Fe ═ 3Fe2＋。
(2)若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物，在溶液中A和C反应生成B.判断为： Al3＋→Al(OH)3→AlO2-； B转化为C的所有可能的离子方程式为生成氢氧化铝沉淀，在酸溶解的离子方程式是： Al(OH)3＋3H＋ ═ Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－ ═ AlO2-＋2H2O；因此，本题正确答案是： Al(OH)3＋3H＋ ═ Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－ ═ AlO2-＋2H2O
【分析】（1）若 D 是金属，说明金属具有变价，C 溶液在储存时应加入少量 D，说明C中含有Fe2+，A稀溶液具有氧化性， 推断为HNO3Fe(NO3)3Fe(NO3)2，则D为Fe；据此分析；
（2）若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物，在溶液中A和C反应生成B，判断为： Al3＋→Al(OH)3→AlO2-；据此结合铝三角的相关转化进行分析；
13．【答案】（1）2
（2）Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O
（3）2Al+2OH-+2H2O =2AlO2-+3H2↑；33.6
【知识点】氨的实验室制法；铝的化学性质；无机物的推断
【解析】【解答】（1）上述反应④的化学方程式为：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，由反应的化学方程式可知，每消耗3molG（NO2），反应生成2mol I（HNO3）；
（2）由分析可知，C为NH3，实验室制取NH3，常用熟石灰和氯化铵共热，该反应的化学方程式为： Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；
（3）反应⑥为Al与NaOH溶液的反应，该反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O =2AlO2-+3H2↑；由反应的离子方程式可得关系式“3H2~6e-”，故当反应中转移电子数为3mol时，生成H2的物质的量为1.5mol，其在标准状态下的体积：V=n×Vm=1.5mol×22.4L/mol=33.6L；
【分析】“ C为极易溶于水的气体而且水溶液呈碱性 ”则C为NH3；NH3与O2反应生成NO和H2O，由反应③D能与O2反应，说明D为NO、E为H2O；NO与O2反应生成NO2，则G为NO2；NO2与H2O反应可生成HNO3和NO，则I为HNO3；能与H2O反应的单质金属有Fe和Na，结合反应⑥可知，金属甲为Na，反应生成的H为NaOH，金属乙为Al，反应生成的J为NaAlO2、A为H2；结合反应①可知，B为N2；据此结合题干设问进行分析作答。
14．【答案】（1）1:1
（2）500
（3）700
【知识点】物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1）气体为氢气，n= =0.5mol，设Mg、Al的物质的量分别为x、y，则 ，解得x=y=0.2mol，该混合物中Mg、Al的物质的量之比为0.2mol:0.2mol =1:1；（2）该Mg、Al的混合物与盐酸恰好完全反应，在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，生成氢氧化镁、氢氧化铝，且不发生HCl与NaOH的反应，
由原子守恒可知，n（NaOH）=2n（Mg）+3n（Al）=2×0.2mol+3×0.2mol=1mol，需要NaOH溶液的体积为 =0.5L=500mL；（3）若该Mg、Al混合物溶于400mL 3mol/L盐酸后，n（HCl）=0.4L×3mol/L=1.2mol，消耗n（HCl）=2n（Mg）+3n（Al）=2×0.2mol+3×0.2mol=1.0mol，
剩余HCl 1.2mol-1.0mol=0.2mol，
滴入NaOH溶液，使所得沉淀中无Al(OH)3，
则发生H++OH-=H2O，Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，
则需要n（NaOH）=n（HCl）+2n（Mg）+4n（Al）=0.2mol+2×0.2mol+4×0.2mol=1.4mol，
V（NaOH）= =0.7L=700mL。
【分析】（1）气体为氢气，n= =0.5mol，结合电子及原子守恒计算；（2）该Mg、Al的混合物与盐酸恰好完全反应，在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，生成氢氧化镁、氢氧化铝，结合原子守恒计算；
15．【答案】（1）5
（2）(w+1.36)
【知识点】镁、铝的重要化合物；有关混合物反应的计算
【解析】【解答】（1）当沉淀达到最大值时，反应后所得溶液的溶质为NaCl，根据质量守恒定律可得n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=4mol/L×0.025L=0.1mol，因此所用NaOH溶液的浓度。
（2）反应生成H2的物质的量，则与金属反应n(HCl)=0.04mol×2=0.08mol，因此加入NaOH时，部分NaOH与HCl反应，则与NaOH反应的n(HCl)=0.1mol-0.08mol=0.02mol，因此形成沉淀的NaOH的物质的量0.1mol-0.02mol=0.08mol，其中OH-的质量m(OH-)=0.08mol×17g/mol=1.36g
所得沉淀的质量m(金属)+m(OH-)=wg+1.36g。
【分析】镁铝混合与盐酸反应的化学方程式为Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑、2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑；加入NaOH溶液后发生反应的化学方程式为：MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl、AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl；当沉淀达到最大值时，反应后所得溶液的溶质为NaCl；据此解答。
16．【答案】（1） 、
（2） ；
（3）
（4）5.4g
（5）
【知识点】镁、铝的重要化合物；离子方程式的书写；有关混合物反应的计算
【解析】【解答】（1）由分析可知，B点沉淀的成分为Mg(OH)2、Al(OH)3；
（2）AB段为溶液中的Mg2＋、Al3＋与NaOH的反应，反应的离子方程式为：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；
（3）BC段为Al(OH)3沉淀溶解的反应，该反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O；
（4）BC段消耗NaOH溶液的体积为100mL，其物质的量n(NaOH)=2mol/L0×.1L=0.2mol，因此Al(OH)3沉淀的物质的量为0.2mol，根据Al守恒可得，合金中n(Al)=0.2mol，其质量为0.2mol×27g/mol=5.4g；
（5）当加入NaOH溶液的体积为700mL时，反应后所得溶液的溶质为NaCl，根据质量守恒定律可得，n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH)=2mol/L×0.7L=1.4mol，因此所用盐酸的物质的量浓度；
【分析】图像OA段没有沉淀产生，其发生反应的离子方程式为H＋＋OH－=H2O；AB段反应生成沉淀，其反应的离子方程式为Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；BC段沉淀逐渐溶解，发生反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O；据此结合题干设问分析作答。
17．【答案】（1）氢氧化钠溶液(或其他合理答案）
（2）1：1
（3）6：1
（4）Al2O3+6H+ =2Al3+ +3H2O；用作肥料；O2；c
【知识点】铝的化学性质
【解析】【解答】（1）可加NaOH，由于铝能与NaOH反应，而Mg不行，故可用NaOH除Mg中的Al
（2）根据转移电子数目相等，可知产生氢气之比为1：1
（3）AB段为Al（OH）3参加反应，故Al消耗NaOH总量为0.4L，则Mg消耗氢氧化钠的量为0.1L，故物质的量Mg：Al=1：2，从而得出 原溶液中 Cl- 与SO42- 的物质的量之比为6：1
（4）①方程式如下：Al2O3+6H+ =2Al3+ +3H2O
②滤液二的成分为硫酸铵，可做氮肥
③氧化铝电解得到铝单质和氧气。有金属阳离子，和非金属阴离子属于盐类。
【分析】本题主要考察的是铝及铝的化合物的两性，（2）中，解决此类问题，只要抓住，只有氢氧化铝能与氢氧化钠反应，从而计算铝的量，可解答。
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