第一课时 常见的合金及应用
1.下列材料不属于合金的是（ ）
A.铸造下水道井盖的生铁
B.储氢用的La-Ni合金
C.可用于机器人“皮肤”的橡胶
D.可用于军用车辆的超级钢
2.下列关于铝的叙述中，正确的是（ ）
A.铝是地壳中含量最多的元素
B.铝在常温下不能与氧气反应
C.铝不能与强酸或强碱发生反应
D.电解熔融的氧化铝可制得铝单质
3.下列有关物质的性质与用途的描述错误的是（ ）
A.Al具有良好的延展性，故铝可用于制作铝金属制品
B.镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C.Al、Al2O3均能与酸、碱反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物
D.载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的，合金具有硬度大等优点
4.“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁（含碳量约0.1％）混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是（ ）
A.钢是以铁为主的含碳合金
B.钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C.生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
5.下列关于金属材料的说法中，不正确的是（ ）
A.合金只含金属元素
B.钢铁是用量最大、用途最广的合金
C.铝合金一般比纯铝的硬度大
D.生铁的含碳量为2％～4.3％
6.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
7.除去镁粉中的少量铝粉，可选用的是（ ）
A.稀硫酸 B.氢氧化钠溶液 C.水 D.稀盐酸
8.下列变化不可能通过一步实验直接完成的是（ ）
A.Al（OH）3→Al2O3 B.Al2O3→Al（OH）3
C.Al→[Al（OH）4]－ D.AlCl3→Al（OH）3
9.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： 。
（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＋H2SO4ZnSO4＋H2O；CuO＋H2SO4CuSO4＋H2O。
①Ⅱ中发生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
10.向某溶液中加入铝粉能放出H2，下列各组离子一定不能在该溶液中大量共存的是（ ）
A.Na＋、Fe3＋、S、Cl－
B.Ba2＋、Mg2＋、HC、N
C.Na＋、K＋、N、C
D.K＋、N、Na＋、S
11.氧化铝的熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩埚。下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是（ ）
A.加热使胆矾失去结晶水
B.加热使高锰酸钾分解
C.加热熔化烧碱
D.加热分解碱式碳酸铜
12.在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡
B.铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉
C.反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D.右边球上出现红色，左边溶液的c（OH－）增大
13.钛（Ti）常温下与酸、碱均不反应，但高温下能被空气氧化，由钛铁矿（主要成分是FeO和TiO2）提取金属钛的主要工艺流程如图。下列说法错误的是（ ）
A.步骤Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应
B.步骤Ⅰ、Ⅱ中碳元素的化合价均升高
C.步骤Ⅲ中反应可在氩气环境中进行，也可在空气中进行
D.可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质
14.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，其工艺流程如图：（已知：SiO2与稀硫酸不反应）
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Na2SiO3外，还含有 （填化学式）。写出生成气体的反应的化学方程式： 。
15.铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学为测定某含镁3％～5％的铝镁合金（不含其他元素）中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
探究一
实验方案：铝镁合金测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是 。
实验步骤：
（1）称取5.4 g铝镁合金粉末样品，放入足量浓度为2.0 mol·L－1的NaOH溶液中，充分反应。
（2）过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将 （填“偏大”或“偏小”）。
探究二
实验方案：铝镁合金测定生成气体的体积（实验装置如图所示）。
（1）某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个除酸雾的装置。你的意见是 （填“需要”或“不需要”）。
（2）为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有（写出两点）：
① ，
② 。
探究三
实验方案：称量x g铝镁合金粉末，放入装有足量氧气的容器中使其充分灼烧。
（1）欲计算镁的质量分数，该实验中还需要测定的数据是 。
（2）若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影响？ （填“是”或“否”）。
第一课时 常见的合金及应用
1.C 橡胶是有机高分子材料，不是合金，C符合题意。
2.D 地壳中含量最多的元素是O，铝是地壳中含量最多的金属元素，A错误；铝是活泼金属，常温下，容易与氧气反应生成氧化铝，B错误；铝是活泼金属，能与强酸、强碱反应放出氢气，C错误。
3.B 镁铝合金的密度小、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，B错误。
4.C 钢是以铁为主的含碳合金，A正确；钢的含碳量越高，硬度和脆性越大，B正确；合金的熔点比其组分的熔点低，生铁含碳量（2％～4.3％）大于熟铁的含碳量（约0.1％），故生铁熔点比熟铁低，C错误；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，D正确。
5.A A项，合金中一定含金属元素，可能含有非金属元素，错误；B项，钢铁是用量最大、用途最广的合金，正确；C项，铝合金一般比纯铝的硬度大，正确；D项，生铁的含碳量为2％～4.3％，正确。
6.D 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。
7.B 常温下，稀硫酸、稀盐酸与镁、铝都能发生反应，水与镁缓慢反应，水与铝不发生反应，铝与氢氧化钠溶液反应而镁不与氢氧化钠溶液反应，用氢氧化钠溶液可以除去镁粉中的少量铝粉。
8.B Al2O3→Al（OH）3，Al2O3难溶于水，应先将Al2O3与酸反应生成Al3＋或与强碱溶液反应生成 [Al（OH）4]－后，然后加入弱碱或弱酸反应生成 Al（OH）3，不可能一步完成，B符合题意。
9.（1）C （2）混合物 （3）黄铜的硬度比纯铜的硬度大 （4）①Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑、Zn＋CuSO4ZnSO4＋Cu ②ab
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，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的硬度大。（4）①由于锌排在氢和铜的前面，故锌既可以与硫酸反应，也可以与硫酸铜反应，反应的化学方程式分别为Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑、Zn＋CuSO4ZnSO4＋Cu。②由题中流程可知，操作Ⅰ过滤除去铜和杂质，操作Ⅱ过滤除去锌和置换出的铜，a正确；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的，b正确。
10.B 加入铝粉能放出H2，说明该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。A选项中的4种离子可在酸性溶液中大量共存；B选项中的Mg2＋、HC在碱性溶液中不能大量存在，HC在酸性溶液中不能大量存在；C选项中的离子在碱性溶液中可以大量共存；D选项中的离子在酸性溶液、碱性溶液中都可以大量共存。
11.C 氧化铝能与强酸、强碱反应，用氧化铝材料制作的坩埚不能加热强酸、强碱。
12.B 左烧杯中的铝球与氢氧化钠溶液反应：2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al（OH）4]＋3H2↑，有一部分铝溶解，并产生气体，生成Na[Al（OH）4]；右烧杯铁球浸在硫酸铜溶液中发生反应：Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu，铁球表面有红色物质析出，铁球质量增加，溶液蓝色变浅；左边消耗OH－，使c（OH－）减小。
13.C 步骤Ⅰ为钛铁矿（主要成分是FeO和TiO2）和碳在高温下发生氧化还原反应，生成铁、二氧化钛和一氧化碳，步骤Ⅱ为二氧化钛与碳、氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳，步骤Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应，碳元素的化合价均升高，A、B正确；步骤Ⅲ为四氯化钛和过量镁粉在高温下发生置换反应生成氯化镁和钛，镁是活泼的金属，钛在高温下能被空气氧化，所以步骤Ⅲ需在氩气环境中进行，防止金属被空气氧化，不能在空气中进行，C错误；钛在常温下与酸、碱均不反应，而镁与稀硫酸反应，可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质，D正确。
14.（1）SiO2 （2）蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 （3）将Fe2＋氧化为Fe3＋ 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O
（4）Na[Al（OH）4] 2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al（OH）4]＋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Na[Al（OH）4]溶液，加入硫酸钾和稀硫酸酸化后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体。（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。
15.探究一 6H2O＋2Al＋2NaOH2Na[Al（OH）4]＋3H2↑
（2）偏大
探究二 （1）不需要 （2）①冷却至室温再读数 ②读数时，使量气管左右液面相平
探究三 （1）充分灼烧后固体粉末的质量 （2）是
解析：探究一 （2）若未洗涤固体，镁上会附着Na[Al（OH）4]等物质，导致测定的镁的质量偏大，镁的质量分数将偏大。
探究二 （1）因为氯化氢极易溶于水，挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果，所以不需要加除酸雾装置。（2）反应中装置的气密性、合金是否完全溶解、量气装置的使用都会影响测定结果；因此为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有：检查装置的气密性，加入足量盐酸，调整量气管C的高度，使C中液面与B中液面相平，待冷却至室温再读取体积等。
探究三 （1）Mg、Al均与氧气反应生成金属氧化物，则还需测定生成物的质量，才能计算出Mg的质量分数。（2）若用空气代替O2进行实验，会发生反应：3Mg＋N2Mg3N2、2Mg＋CO22MgO＋C，对测定结果会有影响。
4 / 4第二节 金属材料
第一课时 常见的合金及应用
课程 标准 1.结合应用实例，认识合金的组成、性能与应用的联系。 2.掌握铝及其氧化物的性质，认识新型合金的性能，强化性能决定用途的观念
分点突破（一） 常见合金的组成、性能与应用
1.合金
（1）概念：合金是由两种或两种以上的 （或金属与非金属）熔合而成，具有金属特性的混合物。
（2）特点
①合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，如合金的 、熔点不同于其成分金属，可满足不同的需要。
②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。
（3）结构
合金的形成改变了金属的内部结构，使合金的性能与纯金属有很大的差异。
2.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％），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。
1.有的同学认为，超级钢（钢中添加Al、V等元素）性能优良，耐腐蚀，即使遇到稀盐酸也不会被腐蚀，这种说法正确吗？试用化学方程式说明。
2.已知铜的熔点为1 083 ℃，钠的沸点为883 ℃，试问铜与钠能否形成合金？
1.合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。
2.合金中各成分的含量影响合金的性能。
3.合金是混合物不是化合物，但合金不同于一般的混合物，它有固定的熔点，原因是合金有固定的组成。
4.合金具有金属的特性，如导电、导热等。
1.下列关于合金的说法正确的是（ ）
A.合金中至少含有两种金属元素
B.合金中的金属元素以化合物的形式存在
C.合金中可能含有非金属元素
D.合金的性质与其成分金属的性质完全相同
2.北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之‘团钢’，亦谓之‘灌钢’。此乃伪钢耳……”，下列说法正确的是（ ）
A.生铁和钢都是铁的含碳合金，生铁中碳的含量较低
B.通过炼制和锻打，可以调节铁中元素的组成、元素的含量等来改变铁的性能
C.高碳钢的韧性较好，低碳钢的硬度较大
D.不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨（W）和硅（Si）
3.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Al ②Fe与Cu
③Fe与Na ④Al与Na
A.①② B.③ C.①④ D.②④
分点突破（二） 铝、铝合金和新型合金
1.铝的存在和性质
（1）存在：铝元素在地壳中的含量仅次于和，居第三位，是地壳中含量 的金属元素。
（2）化学性质
①常温下就能与空气中的 发生反应，表面生成一层致密的 薄膜，保护内部金属。
②铝、氧化铝与稀盐酸反应
实验 操作
实验 现象 刚开始没有气泡，一段时间后，铝片 ，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有
化学方 程式 、
离子方 程式 、
③铝、氧化铝与NaOH溶液反应
实验 操作
实验 现象 试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片 ，有无色气泡冒出；试管②中铝片溶解，立即产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，都有
化学 方程 式 、
离子 方程 式 、
④两性氧化物
既能与反应，又能与反应，如Al2O3等。
2.铝合金和新型合金
（1）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，强度，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）新型合金
1.常温下，铁和铝都能与氧气反应，为什么铁会因生锈报废，而铝制品却能稳定存在？
2.向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中发生的离子反应有
。
1.Al、Al2O3的主要反应及转化
2.Al与NaOH溶液反应
铝与氢氧化钠溶液反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。用双线桥法和单线桥法分别表示为
1.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
2.铝是地壳中含量最高的金属元素，下列关于铝及其化合物的性质、用途的说法错误的是（ ）
A.纯铝的硬度和强度较小，不适合用于制造机器零部件
B.可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3
C.铝合金是用来制造飞机和宇宙飞船的理想材料
D.盐酸可以除去镁粉中的铝粉
3.下列说法正确的是（ ）
A.Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是 Al（OH）3对应的氧化物
B.因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物
C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应
D.Al2O3能跟强酸（或强碱）溶液反应
1.合金种类繁多，应用广泛。下列不属于合金的是（ ）
A.黄金 B.黄铜
C.硬铝 D.生铁
2.下列有关铝及其化合物的叙述正确的是（ ）
A.氧化铝熔点高
B.铝是地壳中含量最多的元素
C.氢氧化铝能溶于任何酸或碱溶液
D.铝与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝
3.（2024·龙岩高一检测）据报道，某核潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金（由单质钠和单质铝熔合而成）作载热介质。下列有关说法中不正确的是（ ）
A.铝钠合金是混合物
B.若将适量铝钠合金投入一定量水中得到无色澄清溶液，则合金中n（Al）≤n（Na）
C.若将m g组成不同的铝钠合金分别投入足量盐酸中，放出H2越多，则合金中铝的质量分数越小
D.将铝钠合金投入足量氯化铜溶液中，一定有氢氧化铜沉淀析出，可能有铜析出
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.生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量比钢的含碳量高
D.合金的熔点比其成分金属的熔点高
5.利用铁、铝的混合物进行如下实验：
（1）操作X的名称是 。
（2）气体A是 。
（3）A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成 （填化学式），A在该反应中作为 （填“氧化剂”或“还原剂”）。
（4）溶液B中阴离子除OH－外还有 ，溶液D中存在的金属离子为 。
第一课时 常见的合金及应用
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
师生互动
1.（1）金属 （2）①硬度 2.钢 铁 碳 碳素 低 中 高 合金
探究活动
1.提示：不正确。Fe＋2HClFeCl2＋H2↑，2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑。
2.提示：不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。
自主练习
1.C 合金不一定含有两种或两种以上的金属元素，也可能含有非金属元素，A项错误，C项正确；合金中的元素一般以单质的形式存在，B项错误；合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于其成分金属，D项错误。
2.B 生铁中碳的含量高于钢，A错误；通过炼制和锻打，可以降低生铁中含碳量，除去生铁中有害元素P、S等，调整生铁中Si、Mn等的含量，改变铁的性能，B正确；高碳钢硬度较大，韧性较差，低碳钢硬度较小，韧性较强，C错误；不锈钢的合金元素主要是铬（Cr）、镍（Ni），常用来制造医疗器械、餐具等，D错误。
3.B 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。
分点突破（二）
师生互动
1.（1）氧 硅 最多 （2）①氧气 氧化铝 ②逐渐溶解 爆鸣声 Al2O3＋6HCl2AlCl3＋3H2O 2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑ Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O 2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑ ③溶解 爆鸣声 Al2O3＋2NaOH＋3H2O2Na[Al（OH）4] 2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al（OH）4]＋3H2↑ Al2O3＋2OH－＋3H2O2[Al（OH）4]－ 2Al＋2OH－＋6H2O2[Al（OH）4]－＋3H2↑
④酸 碱 2.（1）小 高
探究活动
1.提示：铁与氧气反应生成的铁锈比较疏松，不能阻止内部的铁与氧气的进一步反应，所以铁会因生锈而报废；铝和氧气反应表面生成一层致密的氧化铝薄膜，这层膜能防止内部金属进一步被氧化，故铝制品在空气中能稳定存在。
2.提示：①CO2＋2OH－C＋H2O、
②Al2O3＋2OH－＋3H2O2[Al（OH）4]－、
③2Al＋2OH－＋6H2O2[Al（OH）4]－＋3H2↑
自主练习
1.A 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；合金一般比成分金属的熔、沸点低，硬度和强度比成分金属的高。
2.D 制造机器零部件要求材料硬度高、强度大，而纯铝硬度、强度较小，不适合，A正确；氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，氧化铝为两性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al（OH）4]，B正确；铝合金硬度高、质量轻，是用来制造飞机和宇宙飞船的理想材料，C正确；Mg、Al均与盐酸反应，应用NaOH溶液除去镁粉中的铝粉，D错误。
3.D Al2O3是Al（OH）3对应的氧化物，A项错误；金属氧化物不一定是碱性氧化物，Al2O3属于两性氧化物，B项错误；Al2O3不与弱碱（如氨水）反应，C项错误，D项正确。
【教学效果·勤检测】
1.A 黄金是金单质，不是合金，A正确；黄铜是铜、锌等形成的合金，B错误；硬铝是铝、硅、镁等形成的合金，C错误；生铁是铁、碳形成的合金，D错误。
2.A 铝是地壳中含量最多的金属元素，地壳中含量高的前五位元素为O、Si、Al、Fe、Ca，B错误；氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强酸或强碱溶液中，而不是任何酸或碱溶液中，如Al（OH）3就不溶于NH3·H2O中，C错误；铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，D错误。
3.C 该铝钠合金是混合物，A正确；将铝钠合金投入一定量水中发生反应：2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al（OH）4]＋3H2↑，得到无色澄清溶液，则溶液中溶质为Na[Al（OH）4]或Na[Al（OH）4]与NaOH，结合反应方程式可知，合金中n（Al）≤n（Na），B正确；由关系式2Na～H2、2Al～3H2可知，与盐酸反应产生1 mol H2需要18 g Al或46 g Na，则铝钠合金质量一定时，Al的质量分数越大，与盐酸反应产生的H2越多，C错误；钠溶于水生成氢氧化钠和氢气，因此将铝钠合金投入足量氯化铜溶液中可以生成氢氧化铜沉淀，如果铝过量，铝还可能和氯化铜发生置换反应生成铜，D正确。
4.D 合金的熔点比其成分金属的熔点低，D错误。
5.（1）过滤 （2）H2（或氢气） （3）HCl 还原剂
（4）[Al（OH）4]－ Fe2＋
解析：（1）加入足量NaOH溶液，Al溶解，Fe不溶解，操作X为过滤。（2）Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气，气体A为H2。（3）H2与Cl2反应生成HCl。（4）溶液B中阴离子有OH－、[Al（OH）4]－，溶液D中金属离子为Fe2＋。
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第一课时 常见的合金及应用
课程 标准 1.结合应用实例，认识合金的组成、性能与应用的联系。
2.掌握铝及其氧化物的性质，认识新型合金的性能，强化性
能决定用途的观念
目 录
1、基础知识·准落实
3、学科素养·稳提升
2、教学效果·勤检测
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一） 常见合金的组成、性能与应用
1. 合金
（1）概念：合金是由两种或两种以上的 （或金属与非金
属）熔合而成，具有金属特性的混合物。
（2）特点
①合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，如合金
的 、熔点不同于其成分金属，可满足不同的需要。
金属
硬度
②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。
（3）结构
合金的形成改变了金属的内部结构，使合金的性能与纯金属
有很大的差异。
2. 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％）， 是用量最大、用途最广的合金。
钢
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。
1. 有的同学认为，超级钢（钢中添加Al、V等元素）性能优良，耐腐
蚀，即使遇到稀盐酸也不会被腐蚀，这种说法正确吗？试用化学方
程式说明。
提示：不正确。Fe＋2HCl FeCl2＋H2↑，2Al＋6HCl 2AlCl3
＋3H2↑。
2. 已知铜的熔点为1 083 ℃，钠的沸点为883 ℃，试问铜与钠能否形
成合金？
提示：不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形
成合金。
1. 合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。
2. 合金中各成分的含量影响合金的性能。
3. 合金是混合物不是化合物，但合金不同于一般的混合物，它有固定
的熔点，原因是合金有固定的组成。
4. 合金具有金属的特性，如导电、导热等。
1. 下列关于合金的说法正确的是（ ）
A. 合金中至少含有两种金属元素
B. 合金中的金属元素以化合物的形式存在
C. 合金中可能含有非金属元素
D. 合金的性质与其成分金属的性质完全相同
解析： 合金不一定含有两种或两种以上的金属元素，也可能含
有非金属元素，A项错误，C项正确；合金中的元素一般以单质的
形式存在，B项错误；合金具有许多优良的物理、化学或机械性
能，在许多方面不同于其成分金属，D项错误。
2. 北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价：“世间锻铁所谓钢铁者，用
柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之‘团
钢’，亦谓之‘灌钢’。此乃伪钢耳……”，下列说法正确的是
（ ）
A. 生铁和钢都是铁的含碳合金，生铁中碳的含量较低
B. 通过炼制和锻打，可以调节铁中元素的组成、元素的含量等来改变铁的性能
C. 高碳钢的韧性较好，低碳钢的硬度较大
D. 不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨（W）和硅（Si）
解析： 生铁中碳的含量高于钢，A错误；通过炼制和锻打，
可以降低生铁中含碳量，除去生铁中有害元素P、S等，调整生
铁中Si、Mn等的含量，改变铁的性能，B正确；高碳钢硬度较
大，韧性较差，低碳钢硬度较小，韧性较强，C错误；不锈钢
的合金元素主要是铬（Cr）、镍（Ni），常用来制造医疗器
械、餐具等，D错误。
3. 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Al ②Fe与Cu
③Fe与Na ④Al与Na
A. ①② B. ③
C. ①④ D. ②④
解析： 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。
分点突破（二） 铝、铝合金和新型合金
1. 铝的存在和性质
（1）存在：铝元素在地壳中的含量仅次于 和 ，居第
三位，是地壳中含量 的金属元素。
（2）化学性质
①常温下就能与空气中的 发生反应，表面生成一层
致密的 薄膜，保护内部金属。
②铝、氧化铝与稀盐酸反应
氧
硅
最多
氧气
氧化铝
实验 操作
实验 现象 刚开始没有气泡，一段时间后，铝片 ，有无
色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有
化学方 程式
离子方 程式
逐渐溶解
爆鸣声
Al2O3＋6HCl 2AlCl3＋3H2O
2Al＋6HCl
2AlCl3＋3H2↑
Al2O3＋6H＋ 2Al3＋＋3H2O
2Al＋6H＋ 2Al3
＋＋3H2↑
③铝、氧化铝与NaOH溶液反应
实验 操作
实验 现象 试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片 ，有
无色气泡冒出；试管②中铝片溶解，立即产生无色气泡，
将点燃的木条放在试管口，都有
溶解
爆鸣声
化学方
程式 、
离子方
程式 、
④两性氧化物
既能与 反应，又能与 反应，如Al2O3等。
Al2O3＋2NaOH＋3H2O 2Na[Al（OH）4]
2Al＋
2NaOH＋6H2O 2Na[Al（OH）4]＋3H2↑
Al2O3＋2OH－＋3H2O 2[Al（OH）4]－
2Al＋
2OH－＋6H2O 2[Al（OH）4]－＋3H2↑
酸
碱
2. 铝合金和新型合金
（1）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 ，强
度 ，具有较强抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的
理想材料。
小
高
（2）新型合金
1. 常温下，铁和铝都能与氧气反应，为什么铁会因生锈报废，而铝制
品却能稳定存在？
提示：铁与氧气反应生成的铁锈比较疏松，不能阻止内部的铁与氧
气的进一步反应，所以铁会因生锈而报废；铝和氧气反应表面生成
一层致密的氧化铝薄膜，这层膜能防止内部金属进一步被氧化，故
铝制品在空气中能稳定存在。
2. 向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐
口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验
过程中发生的离子反应有
。
提示：①CO2＋2OH－ C ＋H2O、
②Al2O3＋2OH－＋3H2O 2[Al（OH）4]－、
③2Al＋2OH－＋6H2O 2[Al（OH）4]－＋3H2↑
1. Al、Al2O3的主要反应及转化
2. Al与NaOH溶液反应
铝与氢氧化钠溶液反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子
得失。用双线桥法和单线桥法分别表示为
1. 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；合金一般比成分金属的熔、沸点低，硬度和强度比成分
金属的高。
2. 铝是地壳中含量最高的金属元素，下列关于铝及其化合物的性质、
用途的说法错误的是（ ）
A. 纯铝的硬度和强度较小，不适合用于制造机器零部件
B. 可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3
C. 铝合金是用来制造飞机和宇宙飞船的理想材料
D. 盐酸可以除去镁粉中的铝粉
解析： 制造机器零部件要求材料硬度高、强度大，而纯铝硬
度、强度较小，不适合，A正确；氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，
氧化铝为两性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al（OH）4]，
B正确；铝合金硬度高、质量轻，是用来制造飞机和宇宙飞船的理
想材料，C正确；Mg、Al均与盐酸反应，应用NaOH溶液除去镁粉
中的铝粉，D错误。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是 Al（OH）3对应的氧化
物
B. 因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物
C. Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应
D. Al2O3能跟强酸（或强碱）溶液反应
解析： Al2O3是Al（OH）3对应的氧化物，A项错误；金属氧化
物不一定是碱性氧化物，Al2O3属于两性氧化物，B项错误；Al2O3
不与弱碱（如氨水）反应，C项错误，D项正确。
教学效果·勤检测
2
强化技能 查缺补漏
1. 合金种类繁多，应用广泛。下列不属于合金的是（ ）
A. 黄金 B. 黄铜 C. 硬铝 D. 生铁
解析： 黄金是金单质，不是合金，A正确；黄铜是铜、锌等形
成的合金，B错误；硬铝是铝、硅、镁等形成的合金，C错误；生
铁是铁、碳形成的合金，D错误。
2. 下列有关铝及其化合物的叙述正确的是（ ）
A. 氧化铝熔点高
B. 铝是地壳中含量最多的元素
C. 氢氧化铝能溶于任何酸或碱溶液
D. 铝与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝
解析： 铝是地壳中含量最多的金属元素，地壳中含量高的前五
位元素为O、Si、Al、Fe、Ca，B错误；氢氧化铝是两性氢氧化
物，能溶于强酸或强碱溶液中，而不是任何酸或碱溶液中，如Al
（OH）3就不溶于NH3·H2O中，C错误；铝与氢氧化钠溶液反应生
成四羟基合铝酸钠，D错误。
3. （2024·龙岩高一检测）据报道，某核潜艇上的核反应堆内使用了
液体铝钠合金（由单质钠和单质铝熔合而成）作载热介质。下列有
关说法中不正确的是（ ）
A. 铝钠合金是混合物
B. 若将适量铝钠合金投入一定量水中得到无色澄清溶液，则合金中 n （Al）≤ n （Na）
C. 若将 m g组成不同的铝钠合金分别投入足量盐酸中，放出H2越多，则合金中铝的质量分数越小
D. 将铝钠合金投入足量氯化铜溶液中，一定有氢氧化铜沉淀析出，可能有铜析出
解析： 该铝钠合金是混合物，A正确；将铝钠合金投入一定量
水中发生反应：2Na＋2H2O 2NaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋
6H2O 2Na[Al（OH）4]＋3H2↑，得到无色澄清溶液，则溶液中
溶质为Na[Al（OH）4]或Na[Al（OH）4]与NaOH，结合反应方程
式可知，合金中 n （Al）≤ n （Na），B正确；由关系式2Na～
H2、2Al～3H2可知，与盐酸反应产生1 mol H2需要18 g Al或46 g
Na，则铝钠合金质量一定时，Al的质量分数越大，与盐酸反应产
生的H2越多，C错误；钠溶于水生成氢氧化钠和氢气，因此将铝钠
合金投入足量氯化铜溶液中可以生成氢氧化铜沉淀，如果铝过量，
铝还可能和氯化铜发生置换反应生成铜，D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. 生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量比钢的含
碳量高
D. 合金的熔点比其成分金属的熔点高
解析： 合金的熔点比其成分金属的熔点低，D错误。
5. 利用铁、铝的混合物进行如下实验：
（1）操作X的名称是 。
解析： 加入足量NaOH溶液，Al溶解，Fe不溶解，操作
X为过滤。
（2）气体A是 。
解析： Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气，气体A为H2。
过滤
H2（或氢气）
（3）A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成 （填化学
式），A在该反应中作为 （填“氧化剂”或“还
原剂”）。
解析： H2与Cl2反应生成HCl。
（4）溶液B中阴离子除OH－外还有 ，溶液D中
存在的金属离子为 。
解析： 溶液B中阴离子有OH－、[Al（OH）4]－，溶液D
中金属离子为Fe2＋。
HCl
还原剂
[Al（OH）4]－
Fe2＋
学科素养·稳提升
3
内化知识 知能升华
1. 下列材料不属于合金的是（ ）
A. 铸造下水道井盖的生铁
B. 储氢用的La-Ni合金
C. 可用于机器人“皮肤”的橡胶
D. 可用于军用车辆的超级钢
解析： 橡胶是有机高分子材料，不是合金，C符合题意。
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2. 下列关于铝的叙述中，正确的是（ ）
A. 铝是地壳中含量最多的元素
B. 铝在常温下不能与氧气反应
C. 铝不能与强酸或强碱发生反应
D. 电解熔融的氧化铝可制得铝单质
解析： 地壳中含量最多的元素是O，铝是地壳中含量最多的金
属元素，A错误；铝是活泼金属，常温下，容易与氧气反应生成氧
化铝，B错误；铝是活泼金属，能与强酸、强碱反应放出氢气，C
错误。
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3. 下列有关物质的性质与用途的描述错误的是（ ）
A. Al具有良好的延展性，故铝可用于制作铝金属制品
B. 镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C. Al、Al2O3均能与酸、碱反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或
碱性食物
D. 载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的，合金具有硬度大等优
点
解析： 镁铝合金的密度小、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的
理想材料，B错误。
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4. “灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘
景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌
钢法”主要是将生铁和熟铁（含碳量约0.1％）混合加热，生铁熔
化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是（ ）
A. 钢是以铁为主的含碳合金
B. 钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C. 生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D. 冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
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解析： 钢是以铁为主的含碳合金，A正确；钢的含碳量越高，
硬度和脆性越大，B正确；合金的熔点比其组分的熔点低，生铁含
碳量（2％～4.3％）大于熟铁的含碳量（约0.1％），故生铁熔点
比熟铁低，C错误；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，D正确。
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5. 下列关于金属材料的说法中，不正确的是（ ）
A. 合金只含金属元素
B. 钢铁是用量最大、用途最广的合金
C. 铝合金一般比纯铝的硬度大
D. 生铁的含碳量为2％～4.3％
解析： A项，合金中一定含金属元素，可能含有非金属元素，
错误；B项，钢铁是用量最大、用途最广的合金，正确；C项，铝
合金一般比纯铝的硬度大，正确；D项，生铁的含碳量为2％～4.3
％，正确。
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6. 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。
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7. 除去镁粉中的少量铝粉，可选用的是（ ）
A. 稀硫酸 B. 氢氧化钠溶液
C. 水 D. 稀盐酸
解析： 常温下，稀硫酸、稀盐酸与镁、铝都能发生反应，水与镁
缓慢反应，水与铝不发生反应，铝与氢氧化钠溶液反应而镁不与氢
氧化钠溶液反应，用氢氧化钠溶液可以除去镁粉中的少量铝粉。
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8. 下列变化不可能通过一步实验直接完成的是（ ）
A. Al（OH）3→Al2O3 B. Al2O3→Al（OH）3
C. Al→[Al（OH）4]－ D. AlCl3→Al（OH）3
解析： Al2O3→Al（OH）3，Al2O3难溶于水，应先将Al2O3与酸
反应生成Al3＋或与强碱溶液反应生成 [Al（OH）4]－后，然后加入
弱碱或弱酸反应生成 Al（OH）3，不可能一步完成，B符合题意。
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9. 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
解析： 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。
C
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（2）生铁是常用的合金，生铁属于 （填“纯净物”或
“混合物”）。
解析： 生铁是常用的合金，属于混合物。
混合物
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（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：
。
解析： 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的硬度大。
黄铜的硬度比纯铜
的硬度大
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（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。
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①Ⅱ中发生反应的化学方程式为
。
②下列说法正确的是 （填字母）。
Zn＋H2SO4 ZnSO4＋
H2↑、Zn＋CuSO4 ZnSO4＋Cu
ab
a.Ⅰ、Ⅱ中的操作均包含过滤
b.溶液A中ZnSO4的质量大于CuSO4
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解析： ①由于锌排在氢和铜的前面，故锌既可以与硫酸
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过滤除去锌
和置换出的铜，a正确；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的，b正确。
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10. 向某溶液中加入铝粉能放出H2，下列各组离子一定不能在该溶液
中大量共存的是（ ）
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解析： 加入铝粉能放出H2，说明该溶液可能呈酸性，也可能
呈碱性。A选项中的4种离子可在酸性溶液中大量共存；B选项中
的Mg2＋、HC 在碱性溶液中不能大量存在，HC 在酸性溶液
中不能大量存在；C选项中的离子在碱性溶液中可以大量共存；D
选项中的离子在酸性溶液、碱性溶液中都可以大量共存。
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11. 氧化铝的熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩埚。下列
操作不能在氧化铝坩埚中进行的是（ ）
A. 加热使胆矾失去结晶水
B. 加热使高锰酸钾分解
C. 加热熔化烧碱
D. 加热分解碱式碳酸铜
解析： 氧化铝能与强酸、强碱反应，用氧化铝材料制作的坩
埚不能加热强酸、强碱。
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12. 在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。
然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液
中一段时间，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡
B. 铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉
C. 反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D. 右边球上出现红色，左边溶液的 c （OH－）增大
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解析： 左烧杯中的铝球与氢氧化钠溶液反应：2Al＋
2NaOH＋6H2O 2Na[Al（OH）4]＋3H2↑，有一部分铝溶
解，并产生气体，生成Na[Al（OH）4]；右烧杯铁球浸在硫酸
铜溶液中发生反应：Fe＋CuSO4 FeSO4＋Cu，铁球表面
有红色物质析出，铁球质量增加，溶液蓝色变浅；左边消耗
OH－，使 c （OH－）减小。
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13. 钛（Ti）常温下与酸、碱均不反应，但高温下能被空气氧化，由
钛铁矿（主要成分是FeO和TiO2）提取金属钛的主要工艺流程如
图。下列说法错误的是（ ）
A. 步骤Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应
B. 步骤Ⅰ、Ⅱ中碳元素的化合价均升高
C. 步骤Ⅲ中反应可在氩气环境中进行，也可在空气中进行
D. 可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质
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解析： 步骤Ⅰ为钛铁矿（主要成分是FeO和TiO2）和碳在高温
下发生氧化还原反应，生成铁、二氧化钛和一氧化碳，步骤Ⅱ为
二氧化钛与碳、氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳，步
骤Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应，碳元素的化合价均升高，A、B正
确；步骤Ⅲ为四氯化钛和过量镁粉在高温下发生置换反应生成氯
化镁和钛，镁是活泼的金属，钛在高温下能被空气氧化，所以步
骤Ⅲ需在氩气环境中进行，防止金属被空气氧化，不能在空气中
进行，C错误；钛在常温下与酸、碱均不反应，而镁与稀硫酸反
应，可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质，D正确。
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14. 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· x Fe2O3）
可制备明矾，其工艺流程如图：（已知：SiO2与稀硫酸不反应）
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回答下列问题：
（1）“滤渣①”的主要成分是 （填化学式）。
SiO2
解析：二氧化硅不溶于稀硫酸，可知“滤渣①”的主
要成分是SiO2。
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（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。
蒸发浓
缩
冷却结晶
过滤
解析：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Na[Al（OH）4]溶液，加入硫酸钾和稀硫酸酸化后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体。（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。
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将Fe2＋氧化为Fe3＋
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋ 2Fe3＋＋
2H2O
解析：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。
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（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Na2SiO3外，还含有 （填化学
式）。写出生成气体的反应的化学方程式：
。
Na[Al（OH）4]
2Al＋2NaOH＋
6H2O 2Na[Al（OH）4]＋3H2↑
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15. 铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究
性学习小组的三位同学为测定某含镁3％～5％的铝镁合金（不含
其他元素）中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探
究。填写下列空白。
探究一
实验方案：铝镁合金 测定剩余固体质量。实验中发生
反应的化学方程式是
。
6H2O＋2Al＋2NaOH 2Na[Al（OH）4]
＋3H2↑
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实验步骤：
（1）称取5.4 g铝镁合金粉末样品，放入足量浓度为2.0 mol·L－1
的NaOH溶液中，充分反应。
（2）过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测
得镁的质量分数将 （填“偏大”或“偏小”）。
偏大
解析：探究一 （2）若未洗涤固体，镁上会附着Na[Al
（OH）4]等物质，导致测定的镁的质量偏大，镁的质量分
数将偏大。
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探究二
实验方案：铝镁合金 测定生成气体
的体积（实验装置如图所示）。
（1）某同学提出该实验装置不够完善，
应在A、B之间添加一个除酸雾的
装置。你的意见是 （填“需要”或“不需要”）。
（2）为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有（写出两
点）：
不需要
① ，
② 。
冷却至室温再读数
读数时，使量气管左右液面相平
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解析：探究二 （1）因为氯化氢极易溶于水，挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果，所以不需要加除酸雾装置。（2）反应中装置的气密性、合金是否完全溶解、量气装置的使用都会影响测定结果；因此为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有：检查装置的气密性，加入足量盐酸，调整量气管C的高度，使C中液面与B中液面相平，待冷却至室温再读取体积等。
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探究三
实验方案：称量 x g铝镁合金粉末，放入装有足量氧气的容
器中使其充分灼烧。
（1）欲计算镁的质量分数，该实验中还需要测定的数据是
。
（2）若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影
响？ （填“是”或“否”）。
充分
灼烧后固体粉末的质量
是
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解析：探究三 （1）Mg、Al均与氧气反应生成金属氧化物，则还需测定生成物的质量，才能计算出Mg的质量分数。（2）若用空气代替O2进行实验，会发生反应：3Mg＋N2 Mg3N2、2Mg＋CO2 2MgO＋
C，对测定结果会有影响。
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感谢欣赏
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