第三章 第二节　金属材料 第一课时　合金（共73张ppt）

(共73张PPT)
第二节　金属材料
第一课时　合金
第三章　铁　金属材料
【课程标准要求】　
1.结合实例认识常见合金，了解合金的概念并能联系纯金属与合金的微观结构解释二者性能的差异。
2.能说明常见元素及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。
新知自主预习
课堂互动探究
目
录
CONTENTS
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课后巩固训练
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课堂达标训练
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一、合金和铁合金
1.合金
(1)合金的组成
合金由两种或两种以上的______ (或金属与非金属)熔合而成。
(2)合金的性质
合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。
①硬度：合金的硬度一般比其成分金属的硬度____。
②熔点：合金的熔点一般比其成分金属的熔点____。
金属
大
低
2.铁合金
(1)生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。
(2)生铁的含碳量2%～4.3%，钢的含碳量________________。生铁的______大，钢具有良好的______性。
0.03%～2%
硬度
延展
(3)钢是用量最大，用途最广的合金，钢的分类如下：
合金钢具有：强度、______大，可塑性、韧性好，______，________的特殊性能。
(4)不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是________。
低
中
高
特种
硬度
耐磨
耐腐蚀
铬和镍
【微自测】
1.下列描述中，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物(　　)
(2)生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高(　　)
(3)青铜比纯铜的硬度低(　　)
(4)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√
二、铝、铝合金和新型合金
1.铝与氧化铝
(1)Al与O2反应：常温下能与空气中的O2发生反应，表面形成一层__________________。
其化学方程式为：__________________________________。
(2)Al、Al2O3与酸反应
将一铝片放入盐酸中，开始没有气泡，后来又放出气体，有关反应的化学方程式为：_________________________________________________________。
致密的氧化铝薄膜
4Al＋3O2===2Al2O3
Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
(3)Al、Al2O3与强碱溶液的反应
Al2O3＋2NaOH===
2NaAlO2＋H2O
2Al＋2NaOH+ 2H2O
===2NaAlO2＋3H2↑
2Al＋2NaOH+ 2H2O
===2NaAlO2＋3H2↑
(4)两性氧化物：既能与酸反应生成________，又能与碱反应生成________的氧化物叫做两性氧化物，如Al2O3。
(5)铝合金的应用
铝合金是目前用途广泛的合金之一。硬铝的密度____、强度____，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
盐和水
盐和水
小
高
2.新型合金
(1)______________ 材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。
(2)________ 、__________和______________等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
新型储氢合金
钛合金
耐热合金
形状记忆合金
【微自测】
2.下列描述中，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)铝合金比纯铝熔点高(　　)
(2)新型储氢合金能与氢气结合成金属氢化物(　　)
(3)目前常用的铝合金成分中除铝外，主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)√
二、铝和铝合金
一、合金的组成与性能
一、合金的组成与性能
1.合金的组成和性质
(1)组成成分——①两种或两种以上的金属②金属与非金属。
(2)组成方式——熔合而成。部分合金里既有金属也有非金属。通常情况下认为合金是混合物。
(3)合金具有金属特性，具有许多优良的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单相加；但在化学性质上合金体现的是各成分金属的化学性质。
(4)大多数合金的硬度一般比它的各成分金属的大，大多数合金的熔点一般也比它的各成分金属的低，没有固定的熔点。极少数例外。
并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点高于另一金属的沸点，则二者不能形成合金。
2.纯金属和合金的结构比较
合金的形成改变了金属的内部结构，使合金的性能和纯金属有很大的差异。
3.常见的铁合金
铁合金 主要成分 主要特征 主要用途
生铁 Fe、C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 制钢板、钢丝和钢管等
中碳钢 Fe、C(含碳量为0.3%～0.6%) 强度高，韧性及加工性好 制钢轨、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
铁合金 主要成分 主要特征 主要用途
钢 合金钢 锰钢 Fe、Mn 韧性好，强度高 制钢轨、轴承、坦克装甲等
硅钢 Fe、Si 导磁性好 制变压器、发电机的铁芯等
不锈钢 Fe、Cr、Ni 抗腐蚀性好 制医疗器械、炊具、反应釜和容器等
合金中的“四最”
(1)使用“最早”的合金是青铜；
(2)用量“最大”、用途“最广”的合金是钢；
(3)航空、航天“最理想”的材料是铝合金；
(4)未来能源“最前沿”的材料是储氢合金。
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
解析　硬铝是铝、铜、镁、锰、硅形成的合金；黄铜是铜、锌合金；钢是铁碳合金；水银是单质。
D
2.下列关于合金的说法错误的是(　　)
A.合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质
B.镁铝合金的熔点比镁和铝都高
C.在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能
D.特种钢是具有特殊性能的合金钢
B
解析　合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质，故A正确；镁铝合金的熔点比镁和铝都低，故B错误；在合金中加入适量稀土金属或稀土金属的化合物，就能大大改善合金的性能，故C正确；碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，具有特殊性能，故D正确。
3.铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是(　　)
A.纯铁的熔点低于铁合金
B.纯铁和铁合金都能导电、传热
C.纯铁的硬度和强度都高于铁合金
D.不锈钢是铁合金，只含金属元素
解析　合金的熔点比其组成金属的熔点要低，故纯铁的熔点高于铁合金，A错误；纯铁和铁合金中都含有金属，故都能导电、传热，B正确；合金的强度和硬度一般比组成金属的纯金属更高，故纯铁的硬度和强度都低于铁合金，C错误；不锈钢是铁合金，里面还有碳元素，D错误。
B
二、铝和铝合金
1.铝和氧化铝性质的比较
铝 氧化铝
物质类别 金属单质 两性氧化物
与酸反应 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
与碱溶液反应 2Al＋2NaOH＋2H2O=== 2NaAlO2＋3H2↑ Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
与较不活泼金属的盐溶液反应 2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu —
2.铝和铝合金
向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成铝合金。纯铝和铝合金的组成元素、特性和用途如表所示：
组成元素 主要特性 主要用途
纯铝 Al 硬度和强度较小、导电性、导热性及延展性优良 制造导线、热交换器、反光器具、铝箔等
铝合金 硬铝 Al(Mg 0.5%、 Cu 4%、Si 0.7%、 Mn 0.5%等) 密度小，强度和硬度都比纯铝的大，具有较强的抗腐蚀能力 用于汽车、飞机、火箭、船舶等制造业
镁铝 合金 Mg、Al 强度和硬度都比纯铝和纯镁的大 用于火箭、飞机、轮船等制造业
(1)铝和Al2O3均既能与酸反应，又能与碱反应，像Al2O3这类两性氧化物不同于典型的碱性氧化物，如CaO等。
(2)1 mol铝分别与盐酸或NaOH溶液反应时均产生1.5 mol H2，转移3 mol电子。
(3)NaAlO2实际为Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)简化。
4.下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是(　　)
A.盛放食醋
B.烧煮开水
C.用金属丝擦洗表面的污垢
D.用碱水洗涤
解析　食醋中含有的醋酸呈酸性，能与铝发生反应而使其腐蚀；用金属丝擦洗时会破坏铝表面覆盖的氧化铝层，使铝裸露在外继续被腐蚀；而用碱水洗涤也同样不行，因为铝能跟碱反应而被腐蚀。
B
5.下列反应的离子方程式书写不正确的是(　　)
C
6.下列说法不正确的是(　　)
A.铝合金的硬度和强度均比铝单质的大
B.铝制器皿可长期盛放酸梅汤和碱水等
C.铝合金可用于制造汽车车轮的骨架等
D.硬铝是含有Al、Cu、Mg、Si、Mn等元素的铝合金
B
解析　根据合金的特性易知，铝合金的硬度和强度均比纯铝的大，A项正确；因铝和氧化铝均能与酸或碱发生反应，若用铝制器皿长期盛放酸梅汤和碱水等会因发生反应而使其腐蚀，B项错误；铝合金质轻、强度大且热变形小，可广泛用于制造汽车车轮的骨架和飞机骨架等，C项正确；硬铝是含有Al、Cu、Mg、Si、Mn等元素的铝合金，D项正确。
1.合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是(　　)
B
A.狗头兽首铜像 B.柔性显示屏(基础材料：石墨烯)
C.流通硬币 D.潜水器外壳(钛、铝等)
解析　A项，狗头兽首铜像属于合金，不选；B项，柔性显示屏(基础材料：石墨烯)不属于合金，选B；C项，流通硬币属于合金，不选；D项，潜水器外壳(钛、铝等)属于合金，D不选。
2.高铁车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金(　　)
A.质地轻，强度大，抗腐蚀能力比较强
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.比纯铝熔点高，耐高温
解析　高铁车厢要求质量轻，强度大、抗腐蚀能力强等优点，铝合金符合，所以选A。
A
3.下列关于合金的说法正确的是(　　)
①合金只能由两种或两种以上的金属组成　②合金具有金属特性　③碳素钢和生铁的主要成分相同，故性能相同　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
A.②③ B.②④ C.①② D.①④
B
解析　①合金可由两种或两种以上的金属或者金属与非金属熔合而成，故错误；②合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，故正确；③碳钢和生铁含碳量不同，含碳量越高，硬度越大，因此两者的性能不同，故错误；④合金的性质与合金的原料配比以及制造工艺有关，所以改变原料的配比、变更制造合金的工艺，可以制得具有不同性能的合金，故正确。
4.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
解析　耐热合金的熔点很高，与合金的特征无关。
D
5.合金是重要的金属材料。
(1)下列物品所使用的主要材料属于合金的是________(填字母)。
A.青花瓷瓶 B.橡胶充气艇 C.不锈钢锅
(2)生铁是常用的合金，生铁属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
(3)黄铜是铜锌合金，将纯铜片和黄铜片互相刻画(如图所示)，纯铜片上留下明显的划痕，说明_________________________________________________。
C
混合物
黄铜的硬度比纯铜的硬度大
解析　(1)青花瓷瓶使用的主要材料属于无机非金属材料；橡胶充气艇使用的主要材料属于有机高分子材料；不锈钢锅使用的主要材料属于合金。(2)生铁是常用的合金，合金属于混合物。(3)将纯铜片和黄铜片互相刻画，纯铜片上留下明显的划痕，说明黄铜的硬度比纯铜大。
(4)黄铜渣中约含Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%，其余为杂质。处理黄铜渣可得到硫酸锌，其主要流程如下(杂质不溶于水、不参与反应)：
已知：ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O；CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。
①Ⅱ中反应的化学方程式为
___________________________________________________________。
②下列说法正确的是________(填字母)。
a.Ⅰ、Ⅱ中的操作均包含过滤
b.溶液A中ZnSO4的质量大于CuSO4
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu
ab
解析　(4)①由于锌排在氢和铜的前面，故锌既可以与酸反应，也可以与硫酸铜反应，反应的化学方程式分别为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu。②由题中流程可知，操作Ⅰ过滤除去铜和杂质，操作Ⅱ过滤是除去锌和置换出的铜。因氧化锌的质量大于氧化铜，且锌也能和硫酸反应生成硫酸锌，而铜和硫酸不反应，故溶液A中硫酸锌的质量大于硫酸铜。
1.2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京和张家口举行，其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀可用不锈钢制成。下列叙述错误的是(　　)
A.不锈钢是最常见的一种合金钢
B.不锈钢中常添加镍(Ni)和铬(Cr)元素，从而使其具有特殊性能
C.不锈钢中只含有金属元素，不含有非金属元素
D.不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大
C
解析　不锈钢属于合金，是铁、铬、镍熔合而成具有金属特性的合金，故A正确；不锈钢中常添加镍(Ni)和铬(Cr)元素，使其具有抗腐蚀的性能，故B正确；钢是铁和碳的合金，不锈钢中含有金属元素，还含有非金属元素碳，故C错误；合金的硬度大于纯金属的硬度，不锈钢是通过增加原子层之间的相对滑动难度，导致合金的硬度变大，故D正确。
2.下列说法错误的是(　　)
A.铁易生锈，而铝在空气中较稳定，所以铁比铝活泼
B.可用铝壶烧开水，不可用其长期存放食醋、碱水
C.氧化铝是一种较好的耐火材料，但不可用氧化铝坩埚熔化NaOH
D.NaHCO3能中和胃酸，可用于制胃药
解析　铝在空气中稳定存在是由于其表面生成的氧化膜抗腐蚀能力比较强，起到了保护内部金属的作用。
A
3.下列不属于新型合金材料的是(　　)
A.储氢合金 B.形状记忆合金
C.不锈钢 D.镍钴耐热合金
C
4.合金有许多特点，如Na－K合金为液体，而Na和K的单质均为固体。据此，试推测生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是(　　)
A.纯铁 B.生铁 C.碳 D.无法确定
解析　合金的硬度一般比其成分金属的大，多数合金的熔点比其成分金属的低。生铁是铁碳合金，其熔点要低于纯铁和碳。
B
5.金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用，金属材料包括纯金属和它们的合金。下列关于纯金属和它们的合金的描述正确的是(　　)
A.铁的化学性质较活泼，在自然界中只能以化合态存在
B.常见的一些合金的硬度比其成分金属的大，是因为合金中原子的排列比纯金属中更规整
C.储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料
D.不锈钢是最常见的一种合金钢，它的合金元素主要是铅(Pd)和锡(Sn)
C
解析　自然界中，有的陨石中含有铁单质，则铁在自然界中能以单质和化合态存在，故A错误；纯金属的原子排列比合金规整，合金中原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度大，故B错误；某些合金能够大量吸收氢气，并与H2结合成金属氢化物的材料，这类金属材料属于储氢合金，故C正确；不锈钢的主要元素是铁，另外含有少量的铬和镍等元素，故D错误。
6.下列有关金属的用途与相应性质不对应的是(　　)
A.用金做饰物是因为金的化学性质稳定、不褪色
B.用钨做白炽灯灯丝是因为其熔点高、导电性好
C.用镁合金做汽车部件是因为镁的密度小，化学性质活泼
D.用铝做包装用的铝箔是因为其延展性好，表面有钝化膜
解析　用金做饰物是因为金化学性质稳定，不褪色，A正确；钨熔点高、导电性好，所以用作灯丝，B正确；用镁合金做汽车部件是因为合金的密度小，强度高，与镁的化学性质活泼没有关系，C错误；用铝做包装用的铝箔是因为其延展性好，且铝表面易被氧化为一层致密的钝化膜，D正确。
C
7.下列物质中，既溶于氢氧化钠溶液，又溶于盐酸的化合物是(　　)
A.铝 B.镁 C.氧化镁 D.氧化铝
解析　铝、氧化铝既能溶于氢氧化钠溶液，又能溶于盐酸，但铝是单质，不是化合物。
D
8.用铝制易拉罐收集满CO2后快速加入过量浓NaOH溶液，并立即把口封闭。结果发现易拉罐“咔咔”作响，并变瘪了，过一段时间后，易拉罐又鼓起来了。下列说法正确的是(　　)
B
9.碲锌镉(Te－Zn－Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关它的叙述中错误的是(　　)
A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的，无固定的熔、沸点
B.它易导电、导热，具有延展性
C.它的熔、沸点比Zn的低
D.它的硬度和强度比Cd的大
解析　碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金，只要比例确定，其组成就固定，因而有固定的熔、沸点；合金一般具有比成分金属低的熔、沸点，高的硬度和强度。
A
10.下列关于铝锂合金和铝镁合金的说法正确的是(　　)
A.铝锂合金是铝与锂形成的新型化合物
B.铝锂合金的硬度比铝大，熔、沸点比铝高
C.铝镁合金不能全部溶解于稀盐酸中
D.铝镁合金焊接前用NaOH溶液处理氧化铝薄膜
D
解析　铝锂合金是铝与锂在高温下熔合而形成的一种混合物，并未发生化学反应，不是化合物，A错误。铝锂合金的硬度比铝大，但其熔、沸点比组分金属铝的低，B错误。铝镁合金中Mg、Al都能与稀盐酸反应，故能全部溶解于稀盐酸中，C错误。Al2O3是两性氧化物，可与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O，故铝镁合金焊接前用NaOH溶液处理氧化铝薄膜，D正确。
11.合金是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。
(1)下列物质不属于合金的是________(填字母，下同)。
A.明矾 B.硬铝 C.生铁 D.青铜
(2)根据下表中四种金属的熔、沸点：
金 属 Na Cu Al Fe
熔点/℃ 97.8 1 083 660 1 535
沸点/℃ 883 2 567 2 467 2 750
其中不能形成合金的是________。
①Cu与Na　②Fe与Cu　③Fe与Na　④Al与Na
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
A
B
解析　(1)A属于化合物；硬铝中含铝、铜、镁等，生铁中主要含铁、碳，青铜中含有铜、锡等，它们都属于合金。(2)当一种金属的熔点超过另一种金属的沸点时，它们就不可能熔合在一起而形成合金。
(3)镁铝合金与盐酸完全反应后，加入过量的氢氧化钠溶液，最后的结果是________(填字母)。
A.没有沉淀物生成
B.只有氢氧化铝沉淀生成
C.只有氢氧化镁沉淀生成
D.有氢氧化铝和氢氧化镁沉淀生成
解析　(3)Mg、Al都与盐酸反应，Mg(OH)2不溶于NaOH溶液；而Al(OH)3溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O。
C
12.(2021·贵州瓮安二中高一月考)明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途，如饮用水的净化、造纸工业的施胶剂、食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO·xFe2O3)可制备明矾，工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)“滤渣①”的主要成分是________(填化学式)。
(2)加入稀硫酸酸化后，再经“一系列操作”可得到明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O]，则“一系列操作”是______________、______________、______________、洗涤、干燥。
(3)流程中加入H2O2的作用是___________________________________，
写出反应的离子方程式：______________________________________。
(4)若将铝灰投入过量的氢氧化钠溶液中，所得溶液的溶质除NaOH和NaAlO2外，还含有________(填化学式)。写出生成气体的该反应的化学方程式：___________________________________________________________。
SiO2
蒸发浓缩
冷却结晶
过滤
将Fe2＋氧化为Fe3＋
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
Na2SiO3
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
解析　(1)二氧化硅不溶于稀硫酸，可知“滤渣①”的主要成分是SiO2。(2)加入稀硫酸酸化后，再经“一系列操作”可得到明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O]，由于明矾来自于无色滤液B，滤液主要是硫酸铝溶液，加入硫酸钾和稀硫酸酸化蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤得到硫酸铝钾晶体，则“一系列操作”是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(3)溶液中含有亚铁离子，由于氢氧化铁更难溶，则流程中加入H2O2的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，该反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(4)若将铝灰投入过量的氢氧化钠溶液中，由于二氧化硅能溶于氢氧化钠溶液中，因此所得溶液的溶质除NaOH和NaAlO2外，还含有Na2SiO3。生成的气体是氢气，该反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
13.根据表中提供的数据，判断可以形成合金的是(　　)
A.铝与硅 B.铝与硫 C.钠与硫 D.钠与硅
A
金属或非金属 钠 铝 铁 硅 硫
熔点/℃ 97.8 660.4 1 535 1 410 112.8
沸点/℃ 883 2 467 2 750 2 353 444.6
解析　合金是不同种金属或金属与非金属在熔化状态下形成的一种熔合物，即两种物质都成为液态时进行熔合；硅的熔点低于铝的沸点，两种金属能够形成合金，故A正确；铝的熔点高于硫的沸点，两种物质不能够形成合金，故B错误；虽然硫的熔点低于钠的沸点，但钠和硫能化合形成化合物，故C不正确；硅的熔点大于钠的沸点，硅熔融后钠变化为气体，两种物质不能够形成合金，故D错误。
14.现有铝、铁组成的混合物，分为等质量的两份，分别投入足量的稀盐酸和稀氢氧化钠溶液中，放出氢气的体积比为2∶1(相同条件下)。则该混合物中铝和铁的关系正确的是(　　)
A.物质的量之比为1∶1 B.物质的量之比为2∶3
C.质量之比为27∶28 D.条件不足，无法计算
解析　根据题意，可以判断出铝与NaOH溶液(或稀盐酸)反应产生的氢气体积和铁与稀盐酸反应产生的氢气体积相等，由关系式2Al～3H2、Fe～H2，可知n(Al)∶n(Fe)＝2∶3，m(Al)∶m(Fe)＝(27×2)∶(56×3)＝9∶28。
B
15.已知某合金的粉末中，含有铁、铝中的一种或者两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理的实验来探究该混合金属粉末中铁、铝元素的存在。
仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；
1 mol·L－1硫酸、2 mol·L－1的硝酸、2 mol·L－1 NaOH溶液、20%KSCN溶液。
[已知：稀硝酸有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋]
完成以下实验探究过程：
(1)提出假设
假设1：该合金粉末中可能含有________元素；
假设2：该合金粉末中可能含有_______________________元素；
假设3：该合金粉末中含有Fe、Al元素。
Al
Fe(答案的顺序可交换)
(2)设计实验方案
基于假设3，设计出实验方案。
(3)实验过程
根据(2)的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。
[提示]　Ⅰ.注意前后内容对应；
Ⅱ.注意文字简洁。
编号 实验操作 预期现象与结论
① 用药匙取少许样品，加入试管A中，再用滴管取过量NaOH溶液并滴加到试管A中，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用
② 往试管A的剩余固体中加过量稀硫酸，充分反应后，静置；取上层清液于试管B中，加入少许稀硝酸，再滴加KSCN溶液
样品部分溶解，并有气体放出证明合金中一定含铝
固体溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色；加KSCN溶液后显红色，合金中一定含铁
(4)实验①中反应的离子方程式____________________________________，
实验②中Fe3＋与SCN－反应的离子方程式____________________________。
解析　(3)检验合金中含有铝、铁，可根据Al溶于NaOH溶液，而Fe不溶解，将合金溶解于足量NaOH溶液，过滤，向滤出的固体上加足量的稀硫酸，Fe溶解生成Fe2＋，因稀硝酸有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，故向溶液中加稀硝酸，再加入KSCN溶液检验Fe3＋。
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
Thanks！
本讲内容结束