第2、3节铝 金属材料 复合材料
第1课时 铝与铝合金
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[课标要求]
1．了解铝的还原性。
2．了解氧化铝和氢氧化铝的两性。
3．认识铝及其化合物与其他金属及其化合物的不同。
4．了解铝合金的特点及应用。
1．Al、Al2O3、Al(OH)3既能与酸反应又能与碱反应。
2．在强碱溶液中，铝元素以[Al(OH)4]－的形式存在；在强酸溶液中，铝元素以Al3＋的形式存在。21*cnjy*com
3．主要的反应化学方程式：Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
1．铝单质
(1)铝元素在自然界中的存在
铝在地壳中的含量仅次于氧、硅，是自然界中含量最高的金属元素，全部以化合态存在。
(2)铝的物理性质
颜色
熔点
密度
导电性
银白色
较低
较小
仅次于银、铜和金
(3)铝的化学性质
反应
实验现象
化学方程式
与O2
发生耀眼的白光，放出大量的热
4Al＋3O22Al2O3
与稀硫酸
铝粉减少，有气体产生
2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
与NaOH
溶液
铝粉减少，有气体产生
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
与CuSO4
溶液
铝粉减少，有红色固体产生
2Al＋3CuSO4===3Cu＋Al2(SO4)3
铝热反应
发出耀眼白光，产生大量烟，红热的液珠滴下，冷却后变黑色
2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe
主要应用：野外焊接钢轨及焊接大截面的钢材部件
[特别提醒]
(1)单质铝只有还原性，其还原性与其失电子数目多少无关。
(2)铝热剂指Al与比铝不活泼金属的氧化物形成的混合物。
2．铝合金及其制品
(1)形成：铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。
(2)性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单等。
(3)用途：建筑、包装、交通运输及电子行业。
[特别提醒]
(1)合金比成分金属的硬度大，熔点低。
(2)合金属于混合物，一定含有金属可能含有非金属。
1．判断正误。
(1)铝在自然界中只以化合态形式存在( )
(2)铝是导电性最好的金属，故常用作导线( )
(3)常温下，Al与浓硝酸、浓硫酸不反应( )
(4)铝能与碱溶液反应，故铝为非金属单质( )
(5)合金比成分金属具有优良的性能( )
(6)铝与稀盐酸或稀硝酸反应，均放出H2( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
2．除去镁粉中的少量铝粉，可选用( )
A．硫酸 B．氨水
C．盐酸 D．氢氧化钠溶液
解析：选D A项，Mg、Al均与H2SO4反应；B项，Mg、Al均不与氨水反应；C项，Mg、Al均与盐酸反应；D项，Mg与NaOH溶液不反应，Al与NaOH溶液反应。
1．氧化铝
(1)物理性质
颜色
状态
溶解性
熔点
白色
固体
难溶于水
较高
(2)化学性质(两性氧化物)
①与强酸反应的离子方程式为
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。
②与强碱反应的离子方程式为
Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。
2．氢氧化铝
(1)物理性质：白色胶状固体；难溶于水；有较强的吸附性。
(2)实验室制取：用铝盐溶液和氨水反应，离子方程式为。
(3)化学性质
①两性氢氧化物：
a．与强酸反应的离子方程式为
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
b．与强碱反应的离子方程式为
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。
②不稳定性——受热易分解：
2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。
[特别提醒]
实验室制取Al(OH)3时，用铝盐溶液与氨水反应，不宜用NaOH溶液代替氨水，因为Al(OH)3溶于NaOH溶液，制备时NaOH的量不易控制。21·cn·jy·com
1．有下列转化关系：①Al→Al2O3，②Al→Al(OH)3，③Al→[Al(OH)4]－，④Al2O3→Al，⑤Al2O3→Al(OH)3，⑥Al(OH)3→Al2O3，⑦Al(OH)3→Al3＋，⑧Al3＋→[Al(OH)4]－，其中能通过一步反应实现的转化有哪些？2·1·c·n·j·y
提示：①③④⑥⑦⑧
2．如何除去Fe2O3中混有的Al2O3？如何除去SiO2中混有的Al2O3?
提示：除去Fe2O3中的Al2O3：加入足量的NaOH溶液，过滤；
除去SiO2中的Al2O3：加入足量的盐酸，过滤。
铝及其化合物之间相互转化的关系
1．下列各组试剂，不论以何种方式混合均无法得到Al(OH)3固体的是( )
A．Na[Al(OH)4]溶液与盐酸
B．NaOH溶液与AlCl3溶液
C．铝与NaOH溶液
D．氨水与明矾[KAl(SO4)2]溶液
解析：选C A项，Na[Al(OH)4]溶液与适量的盐酸反应可得到Al(OH)3；B项，AlCl3溶液与少量的NaOH溶液反应可得到Al(OH)3；C项，只能得到[Al(OH)4]－；D项，能得到Al(OH)3。21世纪教育网版权所有
2．(1)Al2O3和Al(OH)3既可以与________反应，又可以与________反应，它们分别是________氧化物和________氢氧化物。【来源：21cnj*y.co*m】
(2)在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液，现象为____________________，继续加入过量的NaOH溶液，现象为____________________；在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液，现象为____________________，继续加入过量的NaOH溶液，现象为____________________。21*cnjy*com
答案：(1)强酸 强碱 两性 两性 (2)产生白色沉淀 沉淀不消失 产生白色沉淀 沉淀消失
1．有关图像分析
(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量
生成Al(OH)3所需要的NaOH溶液与溶解Al(OH)3所需要的NaOH溶液的物质的量之比为3∶1。
(2)向Na[Al(OH)4]溶液中滴加盐酸至过量
生成Al(OH)3所需要盐酸与溶解Al(OH)3所需要的盐酸的物质的量之比为1∶3。
(3)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量
(4)向盐酸中滴加Na[Al(OH)4]溶液至过量
2．滴加过程中铝元素的存在形式分析
(1)向1 L 1 mol·L－1的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液。
(2)向1 L 1 mol·L－1的Na[Al(OH)4]溶液中滴加稀盐酸。
1．下面六个图中，横坐标为向某溶液中加入某物质的物质的量，纵坐标为生成沉淀的物质的量，请将图中的字母代号填入表中。
溶 液
加入的物质
字母代号
①饱和石灰水
通入过量CO2
②AlCl3溶液
加入过量氨水
③MgCl2、AlCl3混合溶液
逐滴加入NaOH溶液至过量
④AlCl3溶液
逐滴加入NaOH溶液至过量
⑤含少量HCl的AlCl3溶液
逐滴加入NaOH溶液至过量
解析：①发生如下反应：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，故沉淀生成与消失时消耗CO2的物质的量是相同的，其图像为B。
②向AlCl3溶液中加入氨水只发生反应：AlCl3＋3NH3·H2O===3NH4Cl＋Al(OH)3↓，生成的Al(OH)3不能溶于弱碱溶液中，其对应图像为C。21cnjy.com
③发生如下反应：MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，故先生成沉淀，当NaOH过量时又发生如下反应使沉淀部分溶解：Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，因Mg(OH)2与碱不反应，所以沉淀不能完全消失，因此其对应图像为A。④发生如下反应：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。反应现象为先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，且前后消耗NaOH的物质的量之比为3∶1，故其对应图像为E。www-2-1-cnjy-com
⑤反应如下：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，AlCl3＋3NaOH===3NaCl＋Al(OH)3↓，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。此时优先发生的是酸碱中和反应，故开始时无沉淀产生，后续反应与上述④中相同，故其图像为F。
答案：B C A E F
2．向含有H＋、NH、Al3＋、Mg2＋、Cl－的溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的NaOH溶液，请从下图中画出生成沉淀质量和加入NaOH溶液的体积之间关系的图像。
解析：先后依次发生的反应：
H＋＋OH－===H2O、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓和Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、NH＋OH－??NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。
答案：
[方法技巧] H＋、NH、Al3＋、Mg2＋结合OH－的能力：H＋＞Al3＋＞Mg2＋＞NH。
[三级训练·节节过关]
1．铝在人体内积累可使人慢性中毒，世界卫生组织将铝定为“食品污染源之一”。铝在下列使用场合须加以控制的是( )
①糖果香烟内包装 ②电线电缆 ③牙膏皮 ④氢氧化铝胶囊(作内服药) ⑤用明矾净水 ⑥用明矾和小苏打混合物作食品膨化剂 ⑦制造炊具和餐具 ⑧制防锈漆
A．①③④⑤⑥⑦ B．②③④⑤⑥
C．②③⑤⑦⑧ D．全部
解析：选A 电线电缆、防锈漆中的铝一般不会进入人体。
2．下列有关说法中不正确的是( )
A．Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性
B．明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al(OH)3，故明矾可作净水剂
C．Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸
D．Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能
解析：选C A项，Al(OH)3是弱碱，能与胃酸反应，用于治疗胃酸过多，正确；B项，明矾溶于水后，电离产生的Al3＋水解可得到少量的有强吸附性的Al(OH)3，明矾可作净水剂，正确；C项，Al(OH)3不能用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸，错误；D项，Al2O3的熔点很高，可制作耐火材料，Al(OH)3受热易分解，不能用于制作耐火材料，正确。
3．下列反应中属于氧化还原反应的是( )
A．氢氧化铝溶于NaOH溶液中
B．铝热反应
C．灼烧氢氧化铝固体
D．氧化铝溶于盐酸
解析：选B A项，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]；B项，Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3；C项，2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；D项，Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O。上述反应中只有B项反应中元素化合价发生变化，属于氧化还原反应。21教育名师原创作品
4．下列变化不能通过一步反应直接完成的是( )
A．Al3＋―→Al(OH)3 B．Al―→[Al(OH)4]－
C．Al(OH)3―→Al2O3 D．Al2O3―→Al(OH)3
解析：选D A项，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；B项，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑；C项，2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；D项，Al2O3不溶于水，不能通过一步反应转化成Al(OH)3。
5．向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列图像中，能正确表示上述反应过程的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量)( )
解析：选D 反应先生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，由于氢氧化铝为两性氢氧化物，能够溶解在NaOH溶液中，故随着滴入的NaOH溶液体积的增加，氢氧化铝沉淀逐渐溶解，最终的沉淀为氢氧化镁。
6．请写出下列反应的化学方程式和离子方程式。
(1)铝与稀硫酸反应。
(2)氯化铝溶液与氨水反应。
(3)氧化铝与盐酸反应。
(4)氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应。
(5)铝与烧碱溶液反应。
答案：(1)2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
(2)AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
(3)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
(4)Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
(5)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
7．现代生活离不开铝，铝有许多优良的性能，因此在各方面有极其广泛的用途。
(1)某学生拟用铝粉制备少量Al(OH)3，制备过程如下图所示：
请回答：
①通过操作a分离出Al(OH)3，操作a的名称是________。
②从Al(OH)3的性质考虑，用Al2(SO4)3溶液制备Al(OH)3时，常用氨水而不用NaOH溶液，请用一个化学方程式表明其理由：__________________________________________。
(2)铝可以和烧碱溶液反应，该反应的离子方程式为___________________。
解析：(1)①分离难溶物和溶液的方法是过滤。
②Al(OH)3是两性氢氧化物，与强酸和强碱反应，所以用Al2(SO4)3溶液制备Al(OH)3时，常用氨水而不用NaOH溶液的原因是Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。
(2)铝可以和烧碱溶液反应，反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。【来源：21·世纪·教育·网】
答案：(1)①过滤
②Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
1．下列关于铝及其氧化物与强碱溶液反应的说法中，正确的是( )
A．都有H2O生成
B．都有H2生成
C．反应后铝元素主要以[Al(OH)4]－的形式存在
D．反应后铝元素主要以Al3＋的形式存在
解析：选C 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，3H2O＋Al2O3＋2OH－===2[Al(OH)4]－。
2．在溶液中不能与Al3＋大量共存的离子是( )
A．Cl－ B．OH－
C．H＋ D．Na＋
解析：选B Al3＋和OH－结合生成Al(OH)3沉淀而不能共存：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；OH－过量时：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。
3．在实验室里，要想使AlCl3溶液中的Al3＋全部沉淀出来，应选用下列试剂中的( )
A．石灰水 B．氢氧化钠溶液
C．硫酸 D．氨水
解析：选D 若使Al3＋全部沉淀出来，须加入碱液，排除C项；由于Al(OH)3溶于强碱溶液，故应选用弱碱溶液。2-1-c-n-j-y
4．下列图像表示Al3＋与[Al(OH)4]－物质的量变化的曲线，实线表示Al3＋，虚线表示[Al(OH)4]－，其中正确的是( )
解析：选B Al3＋和OH－反应时，先实线后虚线，横坐标之比为3∶1，B项正确；[Al(OH)4]－和H＋反应时，先虚线后实线，横坐标之比为1∶3，C、D项均错误。
5．欲从氯化镁固体中除去少量氯化铝，应进行下列哪些操作( )
①加入过量氨水 ②加入过量氢氧化钠溶液 ③加入过量盐酸 ④加入过量硫酸 ⑤溶解 ⑥过滤 ⑦蒸发结晶
A．⑤①⑥③⑦ B．⑤②⑥③⑦
C．⑤②⑥④⑦ D．⑤①⑥④⑦
解析：选B 利用Al(OH)3的两性，先将固体溶解再加入过量的NaOH溶液，此时Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，Al3＋转化为[Al(OH)4]－，过滤出Mg(OH)2沉淀并溶于盐酸中生成MgCl2，将溶液蒸发结晶即得到纯净的MgCl2。
6．下列各组物质，不能按abc(“”表示反应一步完成)所示关系转化的是( )
选项
a
b
c
A
Al2O3
Na[Al(OH)4]
Al(OH)3
B
AlCl3
Al(OH)3
Na[Al(OH)4]
C
Al
Al(OH)3
Al2O3
D
MgCl2
Mg(OH)2
MgO
解析：选C Al2O3和NaOH反应生成Na[Al(OH)4]，Na[Al(OH)4]和适量的稀盐酸反应生成Al(OH)3，Al(OH)3受热分解得Al2O3，A符合；AlCl3和氨水反应生成Al(OH)3，Al(OH)3和NaOH反应生成Na[Al(OH)4]，Na[Al(OH)4]和过量盐酸反应生成AlCl3，B符合；Al不能一步生成Al(OH)3，C不符合；MgCl2和NaOH反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解得MgO，MgO和盐酸反应生成MgCl2，D符合。【版权所有：21教育】
7．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为( )
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．1∶3
解析：选C 根据反应的化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。
8．某溶液中可能含有大量的Mg2＋、Al3＋、H＋、Cl－和少量OH－，向该溶液中逐滴加入0.5 mol·L－1的NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示，则该溶液中( )
A．有Mg2＋，没有Al3＋
B．有Al3＋，没有Mg2＋
C．有大量的H＋、Mg2＋和Al3＋
D．有Mg2＋和Al3＋
解析：选D 由图像可知沉淀质量先增大后减少，最后保持不变，故一定含有Mg2＋和Al3＋；当开始滴加NaOH溶液时就出现沉淀，说明无H＋。
9．某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H2，试判断下列离子：Mg2＋、Ba2＋、Cu2＋、H＋、Ag＋、SO、SO、OH－、HCO、NO，何种离子能大量存在于此溶液中。
(1)当生成Al3＋时，可能存在__________________________________________。
(2)当生成[Al(OH)4]－时，可能存在__________________________________________。
解析：铝既能跟酸反应放出H2，又能跟碱反应放出H2。当生成Al3＋时，说明溶液呈酸性，含有大量H＋，则OH－、SO、HCO不能大量存在，NO也不能大量存在，因为H＋、NO与Al反应不放出氢气；必须含有SO，保持溶液呈电中性；含SO则不能含有Ba2＋、Ag＋；Cu2＋为蓝色，不能大量存在，可能含有Mg2＋。当生成[Al(OH)4]－时，说明溶液呈碱性，含有OH－，不能大量存在H＋、Mg2＋、Ag＋、Cu2＋、HCO，阳离子只能是含有Ba2＋，则不含有SO、SO，可能含有NO。
答案：(1)H＋、Mg2＋ 、SO
(2)OH－、Ba2＋、NO
10．把5.1 g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到5.6 L H2(标准状况下)。试计算：
(1)该合金中铝的质量分数；
(2)该合金中铝和镁的物质的量之比。
解析：设Mg、Al的物质的量分别为x、y，则
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
1 1
x x
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2 3
y y
解得：x＝0.1 mol y＝0.1 mol
则m(Al)＝0.1 mol×27 g·mol－1＝2.7 g
合金中铝的质量分数为×100%＝52.9%
n(Al)∶n(Mg)＝1∶1。
答案：(1)52.9% (2)1∶1
1．下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是( )
A．Al跟NaOH溶液共热
B．Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液
C．Al2O3和水共热
D．Al2(SO4)3和过量的氨水
解析：选D A项，Al跟NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2，错误；B项，Al(NO3)3与过量的NaOH反应得到Na[Al(OH)4]，错误；C项，Al2O3与H2O不反应，错误；D项，氨水是弱碱，不能溶解Al(OH)3，因此Al2(SO4)3和过量的氨水反应可以得到Al(OH)3，正确。21·世纪*教育网
2．既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是( )
①Al(OH)3 ②Al2O3 ③Al ④NaHCO3
⑤Mg(OH)2 ⑥(NH4)2CO3
A．①②③④ B．①②③④⑤⑥
C．①②④⑥ D．①②④⑤
答案：C
3．只用试管和胶头滴管而不用其他试剂无法区分的一组溶液是( )
A．KOH溶液和AlCl3溶液
B．Na2CO3溶液和盐酸
C．MgCl2溶液和氨水
D．盐酸和Na[Al(OH)4]溶液
解析：选C KOH和AlCl3、Na2CO3和HCl、HCl和Na[Al(OH)4]三组物质都可能因反应物的量不同发生不同的反应，因而互相滴加方式不同而发生不同的现象，只用试管和胶头滴管而不用其他试剂就可以区别。
4．相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是( )
A．Al B．Al(OH)3
C．AlCl3 D．Al2O3
解析：选A A、B、D三种物质与NaOH反应无固体剩余时，均生成Na[Al(OH)4]，三种物质中铝的含量越高，消耗碱的量越多。AlCl3Na[Al(OH)4]＋3NaCl，因Cl相对原子质量大于Al，故等质量时耗NaOH低于金属铝。
5．向30 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为( )
A．3 mL B．7.5 mL
C．15 mL D．17.5 mL
解析：选B 已知n(AlCl3)＝0.03 mol，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两种情况：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。
由两者反应的离子方程式知Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
当碱的量不足时，则V(NaOH)＝＝ L＝0.007 5 L＝7.5 mL；当碱过量时，则V(NaOH)＝ L＝0.027 5 L＝27.5 mL。
6．用含有少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是( )
①加盐酸溶解 ②加过量烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀 ⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀
A．①⑤⑥③ B．②③⑥③
C．②③④③ D．②③⑤③
解析：选C 利用铝既能与酸反应，又能与碱反应的特点，先加入过量烧碱溶液溶解，过滤除去镁，氢氧化铝不与弱酸反应，所以通入过量CO2可以得到Al(OH)3沉淀，过滤即可得到氢氧化铝沉淀。
7.将物质X逐渐加入(或滴入)Y溶液中，其生成沉淀的物质的量与加入X的物质的量关系如右图所示，符合图示情况的是( )www.21-cn-jy.com
选项
A
B
C
D
X
CO2
HCl
NaOH
AlCl3
Y
Ca(OH)2
Na[Al(OH)4]
AlCl3
NaOH
解析：选C 石灰水中通入二氧化碳，发生反应Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CO2＋CaCO3＋H2O===Ca(HCO3)2，前后两个过程CO2的物质的量之比为1∶1，A错误；向Na[Al(OH)4]溶液中加入盐酸，发生反应[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，生成Al(OH)3沉淀，再继续加入盐酸发生反应Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，沉淀消失，前后两个过程HCl的物质的量之比为1∶3，B错误；氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液，发生反应Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，再滴入氢氧化钠溶液发生反应Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]沉淀溶解至最后消失，前后两个过程氢氧化钠的物质的量之比为3∶1，C正确；氢氧化钠溶液中滴入氯化铝溶液，发生反应Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，不生成沉淀，再滴入氯化铝溶液后发生3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓，生成沉淀不溶解，所以前后两个过程氯化铝的物质的量之比为3∶1，D错误。
8．将一定质量的镁和铝的混合物投入到200 mL稀硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入的NaOH溶液体积的变化关系如图所示。则下列说法不正确的是( )
A．镁和铝的总质量为9 g
B．最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的稀硫酸
C．氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5 mol·L－1
D．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L
解析：选D 由图像可知生成的Mg(OH)2为0.15 mol，Al(OH)3为0.20 mol，故镁和铝的质量为0.15 mol×24 g·mol－1＋0.20 mol×27 g·mol－1＝9 g，A项正确；加入的硫酸过量，最初加入20 mL NaOH溶液时，无沉淀生成是因为发生了酸碱中和反应，B项正确；由图知与氢氧化铝反应的NaOH溶液为40 mL，根据Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－，可知n[Al(OH)3]＝n(NaOH)＝0.04 L×c(NaOH)＝0.2 mol，故c(NaOH)＝5 mol·L－1，C项正确；由铝、镁的量可知生成标准状况下的氢气为(0.2 mol×3/2＋0.15 mol)×22.4 L·mol－1＝10.08 L，D项错误。
9．氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，既能与强酸反应又能与强碱反应。今用较纯净的铝屑制取氢氧化铝有多种方案：
方案一：AlAl2(SO4)3Al(OH)3
反应原理：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓或
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
方案二：AlNa[Al(OH)4]Al(OH)3
反应原理：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O或
[Al(OH)4]－＋CO2(过量)===Al(OH)3↓＋HCO＋H2O
方案三：
反应原理：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓
回答以下问题：
(1)方案一中最好加入的碱是________，原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)方案二中最好通入CO2而不是加硫酸，原因是_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)填一填下表。
方案
制取1 mol Al(OH)3所需的原料
Al
H＋
OH－
方案一
方案二
方案三
得出的结论是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：方案一中由Al3＋制取Al(OH)3时，应选用氨水，发生离子反应为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，通常不用强碱，因为Al(OH)3会溶于过量的强碱中；
方案二中由[Al(OH)4]－制取Al(OH)3时，应通入CO2，发生离子反应为[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO＋H2O，通常不用强酸，因为Al(OH)3会溶于过量的强酸中。在方案一中有关系式：Al～3H＋～Al3＋～3OH－～Al(OH)3，故产生1 mol Al(OH)3消耗1 mol Al,3 mol H＋，3 mol OH－；方案二中有关系式：Al～OH－～[Al(OH)4]－～H＋～Al(OH)3，故产生1 mol Al(OH)3消耗1 mol Al,1 mol H＋，1 mol OH－；方案三中有关系式：4Al(OH)3～Al3＋～3[Al(OH)4]－～3H＋～3OH－，故产生1 mol Al(OH)3消耗1 mol Al， mol H＋， mol OH－。故三种方案中方案三最节省原料。21教育网
答案：(1)氨水 氢氧化铝易溶于过量强碱中，操作时不好控制
(2)氢氧化铝易溶于过量强酸中，操作时不好控制
(3)
方案
制取1 mol Al(OH)3所需的原料
Al
H＋
OH－
方案一
1 mol
3 mol
3 mol
方案二
1 mol
1 mol
1 mol
方案三
1 mol
3/4 mol
3/4 mol
从以上三种方案的试剂用量来看，方案三制备1 mol Al(OH)3需3/4 mol H＋和3/4 mol OH－，酸与碱的用量少，是最佳方案【出处：21教育名师】
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第2课时
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金属与金属材料 复合材料
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[课标要求]
1．了解金属的通性，了解金属材料的分类。
2．了解不锈钢等合金的性质。
3．掌握铜的性质。了解金、银的性质及其应用。
4．了解复合材料的概念。
5．了解复合材料的基本组成、优点。
6．认识常见的复合材料及其用途。,
1．延展性最好的金属——Au；导电性最强的金属——Ag；熔点最高的金属——W。
2．铜化合物的颜色：Cu2＋(蓝色)、Cu2O(砖红色)、CuSO4(白色)、Cu(OH)2(蓝色)、CuSO4·5H2O(蓝色)、Cu2(OH)2CO3(绿色)、CuO(黑色)。【出处：21教育名师】
3．可用无水CuSO4检验H2O的存在，CuSO4白色粉末遇水变蓝色。
4．重要反应的化学方程式：
2Cu＋O22CuO,2Cu＋SCu2S，
Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，
Cu(OH)2CuO＋H2O，
2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3。
1．金属的通性
(1)物理通性
①常温下，除汞是液体外，其余金属都是固体。
②大多数金属呈银白色(除Cu、Au外)，不透明，有金属光泽。
③大多数金属有延展性(Au的延展性最好)。
④金属一般是电和热的良导体。
(2)化学通性
反应过程中金属只有还原(填氧化或还原)性，没有氧化(填还原或氧化)性。
2．金属材料
(1)重要的黑色金属材料
①黑色金属材料通常包括铁、铬、锰以及它们的合金。
②不锈钢是在普通钢的基础上，加入铬、镍等元素。
(2)几种有色金属材料——金、银、铜
金
银
铜
颜色
黄色
银白色
紫红色
硬度
软
软
较小
导电、导热和延展性
均具有良好的导电性、导热性和延展性。导电、导热性最好的是Ag，延展性最好的是Au
用途
电子元件，制造飞机和航天器部件
制造化学电源，有机合成中的催化剂
制造电线、电缆，“铜芯片”，水管
(3)新型金属材料
①铀用做核电厂反应堆的核燃料。
②镅在烟雾监测器中用做烟雾监测材料。
③钛被誉为“21世纪的金属”，是一种“亲生物金属”。
1．请将金属与相应内容进行连线。
①铜 a．生产、生活中应用最广泛的金属
②铁 b．人类使用最早的金属
③银 c．延展性最好的金属
④金 d．熔点最高的金属
⑤钨 e．导电性最好的金属
答案：①—b，②—a，③—e，④—c，⑤—d
2．在金、银、铜、铁、钠、镁、铝几种金属中：
(1)导电性能最好的是________；
(2)在空气中最稳定的是________；
(3)最活泼的是________；
(4)常温下与水能剧烈反应的有________；
(5)既能跟强酸溶液反应，又能跟强碱溶液反应的是________。
答案：(1)银 (2)金 (3)钠 (4)钠 (5)铝
1．铜的化学性质
反应物
化学方程式(或离子方程式)
与非金属反应
O2＋2Cu2CuO(黑色)
S＋2CuCu2S(黑色)
Cl2＋CuCuCl2(棕色烟)
与金属阳
离子反应
2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag
2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋
与强氧化
性酸反应
8HNO3(稀)＋3Cu===
3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
2H2SO4(浓)＋Cu
CuSO4＋SO2↑＋2H2O
在潮湿空
气中生锈
2Cu＋CO2＋H2O＋O2===
Cu2(OH)2CO3(铜绿)
2．氧化铜的性质
CuO
3．氢氧化铜的性质
Cu(OH)2
4．铜盐的性质
(1)物理性质：铜盐溶液呈蓝色。常见的铜盐：CuSO4(白色)、CuSO4·5H2O(蓝色)——俗称蓝矾、胆矾。21·世纪*教育网
(2)化学性质
Cu2＋
[特别提醒]
(1)CuSO4不能用作干燥剂。
(2)铜盐溶液的蓝色常用于鉴别Cu2＋的存在。
1．Cu及其化合物之间相互转化常伴随着颜色的变化，下列符合黑色→红色变化的是( )
A．Cu(OH)2―→CuO B．Cu―→Cu2S
C．Cu2(OH)2CO3―→CuO D．CuO―→Cu2O
解析：选D 铜及其化合物的颜色
物质
铜
CuO
Cu2O
Cu(OH)2
Cu2S
CuS
颜色
紫红色
黑色
红色
蓝色
黑色
黑色
物质
CuSO4·5H2O
CuSO4
CuCl2
Cu2(OH)2CO3
颜色
蓝色
白色
棕黄色
绿色
2．下列含铜物质中，铜元素既有氧化性又有还原性的是( )
A．Cu B．Cu2O
C．CuO D．CuSO4
解析：选B Cu元素常见化合价有0、＋1、＋2,0价Cu只有还原性；＋1价Cu元素为中间价态，既有氧化性又有还原性；＋2价Cu元素只有氧化性。21·cn·jy·com
1．复合材料的概念
将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料。
2．组成
3．特性
(1)复合材料既能保持原有材料的长处，又能弥补它们的不足。
(2)各组分之间相互协同作用，形成优于原材料的新性能。
(3)复合材料是基体和增强体经过特殊加工复合而成，并非简单混合。
4．生产、生活中常用的复合材料
(1)玻璃钢
①组成
②性能：具有强度高、密度小、韧性好、耐腐蚀、耐磨、耐撞、绝缘、产品美观、制造方便等优良特性。
③应用：可广泛用于制作小型娱乐设施、管道、化工设施、小型建筑等。
(2)碳纤维增强复合材料
①组成
②性能：韧性好、强度高、质轻。
5．航空、航天领域中的复合材料
(1)飞机、火箭、导弹等用的复合材料，大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料。优点：耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等。
(2)航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的。
1．某复合材料是以人工碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。估计这种材料具有的性质或用途是( )2-1-c-n-j-y
①耐高温 ②不耐热 ③导电、导热 ④不导电、不导热 ⑤可用于飞机机翼 ⑥可用于导弹的壳体
A．①③⑤⑥ B．②③⑤⑥
C．②③④ D．③④⑤
解析：选A 以碳纤维为增强体、金属钛为基体的复合材料应兼有增强体和基体的优点。碳纤维熔点高、硬度大，金属钛熔点高、导电、导热，二者的密度都较小。因此，该碳纤维增强复合材料具有耐高温、导电、导热、密度小的特点，可用于制造飞机和导弹。
2．复合材料在我国神舟十号飞船成功返航的过程中，发挥了巨大的作用，其船身上使用的隔热陶瓷瓦是由( )21教育名师原创作品
A．金属与碳复合而成的
B．碳纤维与合成树脂复合而成的
C．纤维与SiO2陶瓷、Si3N4陶瓷等复合而成的
D．陶瓷与SiO2复合而成的
解析：选C 用于飞船表面的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的。其中纤维多为碳纤维、碳化硅纤维或氧化硅纤维，陶瓷为Al2O3陶瓷、SiO2陶瓷、Si3N4陶瓷、SiC陶瓷等。
[三级训练·节节过关]
1．以下四种金属中属于有色金属的是( )
A．铁 B．铬
C．锰 D．铜
解析：选D 铁、铬、锰属于黑色金属。
2．人类利用几种金属的先后顺序依次为铜、铁、铝，之所以有先后，主要取决于( )
A．金属在地壳中的含量多少 B．金属的熔沸点高低
C．金属的活泼性强弱 D．金属的导电性强弱
解析：选C 铝是地壳中含量最多的金属元素，但在给出的金属中使用时间最晚，A项错误；题给金属的熔点高低顺序为Fe＞Cu＞Al，B项错误；金属使用的先后与导电性无关，D项错误。
3．除去铁制品表面镀层金属铜最好选用的试剂是( )
A．稀硫酸 B．稀硝酸
C．浓硝酸 D．烧碱溶液
解析：选C 除去Cu且使Fe不参与反应，故选用浓硝酸，原因是常温下Fe遇浓硝酸发生钝化。
4．下列常用化学仪器的制作材料，属于复合材料的是( )
A．铁架台 B．烧杯
C．石棉网 D．瓷坩埚
解析：选C 铁架台的制作材料为金属铁；烧杯、瓷坩埚的制作材料均为硅酸盐材料；石棉网是由石棉做基体，铁丝网做增强体形成的复合材料。
5．请写出实现下列转化的化学方程式，属于离子反应的写出离子方程式。
①______________________________________________________________________。
②_____________________________________________________________________。
③_____________________________________________________________________。
④______________________________________________________________________。
⑤_____________________________________________________________________。
⑥______________________________________________________________________。
⑦______________________________________________________________________。
⑧_____________________________________________________________________。
答案：①2Cu＋O22CuO
②CuO＋H2Cu＋H2O
③CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
④CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓
⑤Cu(OH)2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O
Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O
⑥Cu(OH)2CuO＋H2O
⑦Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
⑧Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
1．金、银曾长期作为货币进行流通，或被制成贵重的装饰品，你认为主要原因是( )
A．金、银延展性好 B．金、银导电导热性好
C．金、银化学性质稳定 D．金、银的光泽迷人
解析：选C 金、银化学性质稳定是其曾长期作为货币流通，或被制成装饰品的主要原因。
2．铜能够制成铜片或拉成铜丝，是因为铜具有良好的( )
A．导热性 B．导电性
C．延展性 D．金属活动性
解析：选C 金属形状的改变均是体现其延展性。
3．我国使用最早的合金是( )
A．青铜 B．锰钢
C．生铁 D．硬铝
解析：选A 商代的司母戊鼎是最早的青铜合金。
4．下列关于复合材料的说法正确的是( )
A．将不同性质的材料经简单混合便成复合材料
B．合金属于复合材料
C．复合材料中的两部分作用相同
D．复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的
解析：选D 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的，并不是材料的简单混合。复合材料的两部分作用是不同的，基体起黏结作用，增强体起骨架作用。
5．不锈钢是在普通钢中加入了( )
A．碳、硫 B．硅、锰
C．镍、铬 D．硅、铬
解析：选C 不锈钢是在普通钢中加入镍、铬以增强其化学稳定性和抗腐蚀性。
6．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法正确的是( )
A．铜是人类在生产、生活中最早使用的金属
B．金、银、铜是应用最广泛的金属材料
C．铜被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔
D．铜是导电性、导热性最好的有色金属
解析：选A 黑色金属材料及其合金是应用最广泛的金属材料，B项错误；被誉为“21世纪的金属”的为钛，C项错误；导电、导热性最好的金属是银，D项错误。
7．下列关于合金的叙述中正确的是( )
A．所有不锈钢都只含有金属元素
B．我国流通的硬币材质属于合金
C．从广东打捞的明代沉船上存在铝合金餐具
D．镁合金的硬度和强度均低于纯镁
解析：选B A项，不锈钢是在普通钢中加入Ni、Cr等元素，普通钢中含有碳元素，则不锈钢中也含有碳元素；C项，明代沉船上不可能存在铝合金餐具，原因是明代还未掌握铝的冶炼技术，且铝合金在海水中易被腐蚀。21教育网
8．下列说法错误的是( )
A．玻璃钢是以玻璃纤维作增强体、合成树脂作基体的复合材料
B．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料
C．制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强体
D．航天飞机机身使用的隔热陶瓷是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的
解析：选B 飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，B选项基体与增强体颠倒。
9．金币、银币、铜币等货币在我国历史上曾发挥过重要的作用。在一位收藏家的家中，陈列了很多金属货币。
(1)其中有些货币表面是黑色，且有少量的绿色锈状物，则这肯定是________币，黑色物质是__________，形成这种物质的化学方程式为________________________________，
绿色物质是________________，形成这种物质的化学方程式为____________________________________。要除去这些物质应选用____________，发生反应的离子方程式为___________________________________________________________，
充分反应后，这枚金属币的真面目为________色。
(2)其中一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是______币，表面一直未被氧化的原因是________________________________________________________________________。
(3)若将金币、银币、铜币分别放到稀硝酸中浸泡，能溶解的是________，不溶解的是________，写出溶解时的化学方程式：__________________________________________。
解析：金、银、铜都属于不活泼金属，很稳定，因此，在历史上都曾经用作货币。其中，金的化学性质最不活泼，不与硝酸等强氧化性酸反应，在空气中更稳定；银较金活泼，可与硝酸反应；铜较银活泼，不仅能和硝酸反应，在空气中也容易与氧气等物质反应而“生锈”。
答案：(1)铜 氧化铜 2Cu＋O2===2CuO
Cu2(OH)2CO3 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3
稀盐酸 CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O、
Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O 紫红
(2)金 金单质很稳定，不易发生化学反应
(3)铜币、银币 金币
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2Owww.21-cn-jy.com
10．图Ⅰ是实验室用氢气还原氧化铜实验的简易装置，其中的铜质燃烧匙可以在试管M中上下移动，虚线框中需从图Ⅱ中选取装置。图Ⅱ中的细铜丝一端被弯成螺旋状，先在酒精灯火焰上加热，变黑后再迅速伸入制得的氢气中。21*cnjy*com
(1)在图Ⅰ中，试管M中的液体应选用________________________________________。
(2)在图Ⅰ的虚线框中，应选用图Ⅱ中的________(填“A”或“B”)装置。
(3)上述制氢气的方法与将锌粒直接加入试管中相比，其优点主要是________________________________________________________________________。
解析：(1)图Ⅰ中试管M用于H2的制取，原理为：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑或Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)图Ⅱ用于H2的收集和还原CuO，H2的密度比空气小，故用向下排空气法收集H2。(3)用图Ⅰ装置制H2的方法能控制反应随时进行和停止，节约了试剂。
答案：(1)稀盐酸或稀硫酸 (2)B (3)控制反应随时发生和停止、节约试剂
1．下列转化关系不能通过一步反应直接完成的是( )
A．Cu―→CuCl2 B．CuO―→Cu(OH)2
C．Cu(OH)2―→CuO D．CuO―→Cu2O
解析：选B A项，Cu＋Cl2CuCl2；B项，CuO和H2O不反应；C项，Cu(OH)2CuO＋H2O；D项，4CuO2Cu2O＋O2↑。【来源：21·世纪·教育·网】
2．下列反应的离子方程式中正确的是( )
A．CuO与稀硫酸反应：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
B．Cu2O与稀硝酸反应：Cu2O＋2H＋===2Cu＋＋H2O
C．Cu(OH)2与盐酸反应：OH－＋H＋===H2O
D．CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓
解析：选A B项，应为3Cu2O＋14H＋＋2NO===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O；C项，应为Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O；D项，应为Cu2＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓。www-2-1-cnjy-com
3．欲除去铜粉中少量的铁粉，可选用的试剂是( )
A．水 B．氢氧化钠溶液
C．稀硫酸 D．稀硝酸
解析：选C A项，铜粉和铁粉均不溶于水；B项，铜粉和铁粉均不溶于氢氧化钠溶液；C项，铜粉不溶于稀硫酸而铁粉溶于稀硫酸；D项，铜粉和铁粉均溶于稀硝酸。
4．在c(Cu2＋)＝0.5 mol·L－1的溶液中，下列离子组可能大量存在的是( )
A．Na＋、Fe3＋、SO、OH－
B．H＋、Fe2＋、SO、S2－
C．Al3＋、Mg2＋、Cl－、NO
D．H＋、Fe2＋、NO、CO
解析：选C A项，OH－与Cu2＋、Fe3＋不共存；B项，S2－与H＋、Fe2＋、Cu2＋不共存；D项，CO与H＋、Cu2＋不共存，H＋、Fe2＋、NO三者不共存。21世纪教育网版权所有
5．A、B、C、D、E分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知：(1)A、C均能与稀H2SO4反应放出气体；(2)B与D的硝酸盐溶液反应，置换出单质D；(3)C与强碱反应放出气体；(4)C、E在冷的浓H2SO4中发生钝化现象。由此可以推断A、B、C、D、E依次为( )【来源：21cnj*y.co*m】
A．Fe、Cu、Al、Ag、Mg B．Al、Cu、Mg、Ag、Fe
C．Mg、Cu、Al、Ag、Fe D．Mg、Ag、Al、Cu、Fe
解析：选C 由“已知”(3)可知C为Al，继而由“已知”(4)推知E为Fe，结合“已知”(1)可知A为Mg，剩余的B、D分别是Cu、Ag中的一种，结合“已知”(2)可知B为Cu，D为Ag。21*cnjy*com
6．向稀H2SO4中加入铜粉不反应，若再加入某种盐，则铜粉可逐渐溶解，符合此条件的盐是( )
①NaNO3 ②KCl ③ZnSO4 ④Fe2(SO4)3
A．①③ B．②③
C．①③④ D．①④
解析：选D 加入NaNO3后：NaNO3===Na＋＋NO，NO在酸性条件下能氧化铜粉，加入Fe2(SO4)3后：Fe2(SO4)3===2Fe3＋＋3SO，2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。
7．由锌、铁、铝、铜四种金属中的两种组成的混合物10 g，与足量盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L，则混合物可能是( )【版权所有：21教育】
A．锌、铁 B．铁、铝
C．铁、铜 D．铜、锌
解析：选B 生成11.2 L H2为0.5 mol，则H＋得到电子为1 mol，由此可知，两种金属组成的混合物失去1 mol电子所需金属的质量为10 g，而四种金属失去1 mol电子的质量分别是Zn为32.5 g，Fe为28 g，Al为9 g，Cu与盐酸不反应为无限大，其中只有Al的质量小于10 g，故一定含铝。
8．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是( )
A．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋
B．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋
C．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含有Cu2＋和Fe3＋
D．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋
解析：选B 向FeCl3、CuCl2混合溶液中加入一定量的铁屑，发生的反应依次为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，若剩余的固体为铜，则反应后的溶液中含有的阳离子一定有Fe2＋，一定不含有Fe3＋，但不一定含有Cu2＋；若剩余的固体为铁和铜的混合物，则反应后的溶液中，阳离子只有Fe2＋。2·1·c·n·j·y
9．化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，化学实验室产生的废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ag＋三种金属离子，实验室设计了下列方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。
(1)废液经操作①得到的沉淀中含有的金属单质是____________________________。
(2)在操作②中观察到的实验现象是__________________________________________。
(3)操作③中发生反应的离子方程式为_______________________________________。
(4)若废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋三种金属离子，试设计处理该废液的实验方案。
答案：(1)Ag、Cu、Fe (2)溶液由浅绿色变成棕黄色 (3)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
(4)
10．实验室利用下列装置，采用用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量，已知反应的化学方程式为2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O。21cnjy.com
请思考并回答以下问题：
(1)如果试图通过测定反应物CuO和生成物H2O的质量[m(CuO)、m(H2O)]的方法测定铜的近似相对原子质量，仪器连接顺序为________(用字母编号表示，仪器可重复使用)。
(2)d中浓硫酸的作用是____________________________________________________。
(3)实验完毕时观察到a中的现象是___________________________________________。
(4)计算Cu的相对原子质量的表达式为_______________________________________。
(5)若实验过程中，CuO未全部还原为Cu，测定结果会________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(6)如果仍采用上述仪器装置，其他方案除了测定m(Cu)，还应测定的物理量是________________________________________________________________________。
解析：(1)装置a用于还原CuO，装置b用于制备NH3，装置c用于干燥NH3并用于吸收还原CuO生成的水，装置d用于防止空气中的水进入c装置并吸收多余NH3。故连接顺序为bcacd。
(4)测定Ar(Cu)原理是：CuO ～ H2O，
Ar(Cu)＋16 18
m(CuO) m(H2O)
列比例式计算得：Ar(Cu)＝－16。
(5)据(4)中表达式进行分析：m(H2O)减小，则Ar(Cu)偏大。
答案：(1)bcacd
(2)吸收未反应的NH3，防止空气中水蒸气进入装置
(3)固体由黑色转变为红色
(4)[18m(CuO)/m(H2O)]－16
(5)偏大
(6)m(CuO)或m(H2O)
(1)写出下列线段内发生反应的离子方程式：
OD段____________________________________________________________，
CD段__________________________________________________________。
(2)原溶液中Mg2＋、Al3＋的物质的量浓度之比为________。
(3)图中线段OA∶AB＝________。
解析：(2)D点沉淀的物质的量达到最大值。从D到C，Al(OH)3溶解，从图像知Al(OH)3的物质的量为0.1 mol，则Al3＋的物质的量为0.1 mol，Mg(OH)2的物质的量为0.2 mol，Mg2＋的物质的量为0.2 mol，原溶液中Mg2＋、Al3＋的物质的量浓度之比为2∶1。(3)D点时，Mg2＋、Al3＋恰好沉淀完全，所需OH－的物质的量为0.1 mol×3＋0.2 mol×2＝0.7 mol，CD段0.1 mol Al(OH)3溶解，所需NaOH的物质的量为0.1 mol，故线段OA∶AB＝7∶1。
答案：(1)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ (2)2∶1 (3)7∶1
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课时跟踪检测（二十五） 金属与金属材料 复合材料
1．金、银曾长期作为货币进行流通，或被制成贵重的装饰品，你认为主要原因是( )
A．金、银延展性好 B．金、银导电导热性好
C．金、银化学性质稳定 D．金、银的光泽迷人
解析：选C 金、银化学性质稳定是其曾长期作为货币流通，或被制成装饰品的主要原因。
2．铜能够制成铜片或拉成铜丝，是因为铜具有良好的( )
A．导热性 B．导电性
C．延展性 D．金属活动性
解析：选C 金属形状的改变均是体现其延展性。
3．我国使用最早的合金是( )
A．青铜 B．锰钢
C．生铁 D．硬铝
解析：选A 商代的司母戊鼎是最早的青铜合金。
4．下列关于复合材料的说法正确的是( )
A．将不同性质的材料经简单混合便成复合材料
B．合金属于复合材料
C．复合材料中的两部分作用相同
D．复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的
解析：选D 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的，并不是材料的简单混合。复合材料的两部分作用是不同的，基体起黏结作用，增强体起骨架作用。21·世纪*教育网
5．不锈钢是在普通钢中加入了( )
A．碳、硫 B．硅、锰
C．镍、铬 D．硅、铬
解析：选C 不锈钢是在普通钢中加入镍、铬以增强其化学稳定性和抗腐蚀性。
6．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法正确的是( )
A．铜是人类在生产、生活中最早使用的金属
B．金、银、铜是应用最广泛的金属材料
C．铜被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔
D．铜是导电性、导热性最好的有色金属
解析：选A 黑色金属材料及其合金是应用最广泛的金属材料，B项错误；被誉为“21世纪的金属”的为钛，C项错误；导电、导热性最好的金属是银，D项错误。
7．下列关于合金的叙述中正确的是( )
A．所有不锈钢都只含有金属元素
B．我国流通的硬币材质属于合金
C．从广东打捞的明代沉船上存在铝合金餐具
D．镁合金的硬度和强度均低于纯镁
解析：选B A项，不锈钢是在普通钢中加入Ni、Cr等元素，普通钢中含有碳元素，则不锈钢中也含有碳元素；C项，明代沉船上不可能存在铝合金餐具，原因是明代还未掌握铝的冶炼技术，且铝合金在海水中易被腐蚀。www-2-1-cnjy-com
8．下列说法错误的是( )
A．玻璃钢是以玻璃纤维作增强体、合成树脂作基体的复合材料
B．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料
C．制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强体
D．航天飞机机身使用的隔热陶瓷是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的
解析：选B 飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，B选项基体与增强体颠倒。
9．金币、银币、铜币等货币在我国历史上曾发挥过重要的作用。在一位收藏家的家中，陈列了很多金属货币。
(1)其中有些货币表面是黑色，且有少量的绿色锈状物，则这肯定是________币，黑色物质是__________，形成这种物质的化学方程式为________________________________，
绿色物质是________________，形成这种物质的化学方程式为____________________________________。要除去这些物质应选用____________，发生反应的离子方程式为___________________________________________________________，
充分反应后，这枚金属币的真面目为________色。
(2)其中一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是______币，表面一直未被氧化的原因是________________________________________________________________________。
(3)若将金币、银币、铜币分别放到稀硝酸中浸泡，能溶解的是________，不溶解的是________，写出溶解时的化学方程式：__________________________________________。
解析：金、银、铜都属于不活泼金属，很稳定，因此，在历史上都曾经用作货币。其中，金的化学性质最不活泼，不与硝酸等强氧化性酸反应，在空气中更稳定；银较金活泼，可与硝酸反应；铜较银活泼，不仅能和硝酸反应，在空气中也容易与氧气等物质反应而“生锈”。2-1-c-n-j-y
答案：(1)铜 氧化铜 2Cu＋O2===2CuO
Cu2(OH)2CO3 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3
稀盐酸 CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O、
Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O 紫红
(2)金 金单质很稳定，不易发生化学反应
(3)铜币、银币 金币
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O21·cn·jy·com
10．图Ⅰ是实验室用氢气还原氧化铜实验的简易装置，其中的铜质燃烧匙可以在试管M中上下移动，虚线框中需从图Ⅱ中选取装置。图Ⅱ中的细铜丝一端被弯成螺旋状，先在酒精灯火焰上加热，变黑后再迅速伸入制得的氢气中。21*cnjy*com
(1)在图Ⅰ中，试管M中的液体应选用________________________________________。
(2)在图Ⅰ的虚线框中，应选用图Ⅱ中的________(填“A”或“B”)装置。
(3)上述制氢气的方法与将锌粒直接加入试管中相比，其优点主要是________________________________________________________________________。
解析：(1)图Ⅰ中试管M用于H2的制取，原理为：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑或Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)图Ⅱ用于H2的收集和还原CuO，H2的密度比空气小，故用向下排空气法收集H2。(3)用图Ⅰ装置制H2的方法能控制反应随时进行和停止，节约了试剂。
答案：(1)稀盐酸或稀硫酸 (2)B (3)控制反应随时发生和停止、节约试剂
1．下列转化关系不能通过一步反应直接完成的是( )
A．Cu―→CuCl2 B．CuO―→Cu(OH)2
C．Cu(OH)2―→CuO D．CuO―→Cu2O
解析：选B A项，Cu＋Cl2CuCl2；B项，CuO和H2O不反应；C项，Cu(OH)2CuO＋H2O；D项，4CuO2Cu2O＋O2↑。21世纪教育网版权所有
2．下列反应的离子方程式中正确的是( )
A．CuO与稀硫酸反应：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
B．Cu2O与稀硝酸反应：Cu2O＋2H＋===2Cu＋＋H2O
C．Cu(OH)2与盐酸反应：OH－＋H＋===H2O
D．CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓
解析：选A B项，应为3Cu2O＋14H＋＋2NO===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O；C项，应为Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O；D项，应为Cu2＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓。21教育网
3．欲除去铜粉中少量的铁粉，可选用的试剂是( )
A．水 B．氢氧化钠溶液
C．稀硫酸 D．稀硝酸
解析：选C A项，铜粉和铁粉均不溶于水；B项，铜粉和铁粉均不溶于氢氧化钠溶液；C项，铜粉不溶于稀硫酸而铁粉溶于稀硫酸；D项，铜粉和铁粉均溶于稀硝酸。
4．在c(Cu2＋)＝0.5 mol·L－1的溶液中，下列离子组可能大量存在的是( )
A．Na＋、Fe3＋、SO、OH－
B．H＋、Fe2＋、SO、S2－
C．Al3＋、Mg2＋、Cl－、NO
D．H＋、Fe2＋、NO、CO
解析：选C A项，OH－与Cu2＋、Fe3＋不共存；B项，S2－与H＋、Fe2＋、Cu2＋不共存；D项，CO与H＋、Cu2＋不共存，H＋、Fe2＋、NO三者不共存。21cnjy.com
5．A、B、C、D、E分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知：(1)A、C均能与稀H2SO4反应放出气体；(2)B与D的硝酸盐溶液反应，置换出单质D；(3)C与强碱反应放出气体；(4)C、E在冷的浓H2SO4中发生钝化现象。由此可以推断A、B、C、D、E依次为( )【来源：21cnj*y.co*m】
A．Fe、Cu、Al、Ag、Mg B．Al、Cu、Mg、Ag、Fe
C．Mg、Cu、Al、Ag、Fe D．Mg、Ag、Al、Cu、Fe
解析：选C 由“已知”(3)可知C为Al，继而由“已知”(4)推知E为Fe，结合“已知”(1)可知A为Mg，剩余的B、D分别是Cu、Ag中的一种，结合“已知”(2)可知B为Cu，D为Ag。21教育名师原创作品
6．向稀H2SO4中加入铜粉不反应，若再加入某种盐，则铜粉可逐渐溶解，符合此条件的盐是( )
①NaNO3 ②KCl ③ZnSO4 ④Fe2(SO4)3
A．①③ B．②③
C．①③④ D．①④
解析：选D 加入NaNO3后：NaNO3===Na＋＋NO，NO在酸性条件下能氧化铜粉，加入Fe2(SO4)3后：Fe2(SO4)3===2Fe3＋＋3SO，2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。
7．由锌、铁、铝、铜四种金属中的两种组成的混合物10 g，与足量盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L，则混合物可能是( )【出处：21教育名师】
A．锌、铁 B．铁、铝
C．铁、铜 D．铜、锌
解析：选B 生成11.2 L H2为0.5 mol，则H＋得到电子为1 mol，由此可知，两种金属组成的混合物失去1 mol电子所需金属的质量为10 g，而四种金属失去1 mol电子的质量分别是Zn为32.5 g，Fe为28 g，Al为9 g，Cu与盐酸不反应为无限大，其中只有Al的质量小于10 g，故一定含铝。【来源：21·世纪·教育·网】
8．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是( )【版权所有：21教育】
A．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋
B．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋
C．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含有Cu2＋和Fe3＋
D．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋
解析：选B 向FeCl3、CuCl2混合溶液中加入一定量的铁屑，发生的反应依次为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，若剩余的固体为铜，则反应后的溶液中含有的阳离子一定有Fe2＋，一定不含有Fe3＋，但不一定含有Cu2＋；若剩余的固体为铁和铜的混合物，则反应后的溶液中，阳离子只有Fe2＋。2·1·c·n·j·y
9．化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，化学实验室产生的废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ag＋三种金属离子，实验室设计了下列方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。
(1)废液经操作①得到的沉淀中含有的金属单质是____________________________。
(2)在操作②中观察到的实验现象是__________________________________________。
(3)操作③中发生反应的离子方程式为_______________________________________。
(4)若废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋三种金属离子，试设计处理该废液的实验方案。
答案：(1)Ag、Cu、Fe (2)溶液由浅绿色变成棕黄色 (3)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
(4)
10．实验室利用下列装置，采用用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量，已知反应的化学方程式为2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O。www.21-cn-jy.com
请思考并回答以下问题：
(1)如果试图通过测定反应物CuO和生成物H2O的质量[m(CuO)、m(H2O)]的方法测定铜的近似相对原子质量，仪器连接顺序为________(用字母编号表示，仪器可重复使用)。
(2)d中浓硫酸的作用是____________________________________________________。
(3)实验完毕时观察到a中的现象是___________________________________________。
(4)计算Cu的相对原子质量的表达式为_______________________________________。
(5)若实验过程中，CuO未全部还原为Cu，测定结果会________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。21*cnjy*com
(6)如果仍采用上述仪器装置，其他方案除了测定m(Cu)，还应测定的物理量是________________________________________________________________________。
解析：(1)装置a用于还原CuO，装置b用于制备NH3，装置c用于干燥NH3并用于吸收还原CuO生成的水，装置d用于防止空气中的水进入c装置并吸收多余NH3。故连接顺序为bcacd。
(4)测定Ar(Cu)原理是：CuO ～ H2O，
Ar(Cu)＋16 18
m(CuO) m(H2O)
列比例式计算得：Ar(Cu)＝－16。
(5)据(4)中表达式进行分析：m(H2O)减小，则Ar(Cu)偏大。
答案：(1)bcacd
(2)吸收未反应的NH3，防止空气中水蒸气进入装置
(3)固体由黑色转变为红色
(4)[18m(CuO)/m(H2O)]－16
(5)偏大
(6)m(CuO)或m(H2O)
课时跟踪检测（二十四） 铝与铝合金
1．下列关于铝及其氧化物与强碱溶液反应的说法中，正确的是( )
A．都有H2O生成
B．都有H2生成
C．反应后铝元素主要以[Al(OH)4]－的形式存在
D．反应后铝元素主要以Al3＋的形式存在
解析：选C 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，3H2O＋Al2O3＋2OH－===2[Al(OH)4]－。21cnjy.com
2．在溶液中不能与Al3＋大量共存的离子是( )
A．Cl－ B．OH－
C．H＋ D．Na＋
解析：选B Al3＋和OH－结合生成Al(OH)3沉淀而不能共存：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；OH－过量时：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。【来源：21·世纪·教育·网】
3．在实验室里，要想使AlCl3溶液中的Al3＋全部沉淀出来，应选用下列试剂中的( )
A．石灰水 B．氢氧化钠溶液
C．硫酸 D．氨水
解析：选D 若使Al3＋全部沉淀出来，须加入碱液，排除C项；由于Al(OH)3溶于强碱溶液，故应选用弱碱溶液。www-2-1-cnjy-com
4．下列图像表示Al3＋与[Al(OH)4]－物质的量变化的曲线，实线表示Al3＋，虚线表示[Al(OH)4]－，其中正确的是( )2-1-c-n-j-y
解析：选B Al3＋和OH－反应时，先实线后虚线，横坐标之比为3∶1，B项正确；[Al(OH)4]－和H＋反应时，先虚线后实线，横坐标之比为1∶3，C、D项均错误。
5．欲从氯化镁固体中除去少量氯化铝，应进行下列哪些操作( )
①加入过量氨水 ②加入过量氢氧化钠溶液 ③加入过量盐酸 ④加入过量硫酸 ⑤溶解 ⑥过滤 ⑦蒸发结晶
A．⑤①⑥③⑦ B．⑤②⑥③⑦
C．⑤②⑥④⑦ D．⑤①⑥④⑦
解析：选B 利用Al(OH)3的两性，先将固体溶解再加入过量的NaOH溶液，此时Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，Al3＋转化为[Al(OH)4]－，过滤出Mg(OH)2沉淀并溶于盐酸中生成MgCl2，将溶液蒸发结晶即得到纯净的MgCl2。www.21-cn-jy.com
6．下列各组物质，不能按abc(“”表示反应一步完成)所示关系转化的是( )
选项
a
b
c
A
Al2O3
Na[Al(OH)4]
Al(OH)3
B
AlCl3
Al(OH)3
Na[Al(OH)4]
C
Al
Al(OH)3
Al2O3
D
MgCl2
Mg(OH)2
MgO
解析：选C Al2O3和NaOH反应生成Na[Al(OH)4]，Na[Al(OH)4]和适量的稀盐酸反应生成Al(OH)3，Al(OH)3受热分解得Al2O3，A符合；AlCl3和氨水反应生成Al(OH)3，Al(OH)3和NaOH反应生成Na[Al(OH)4]，Na[Al(OH)4]和过量盐酸反应生成AlCl3，B符合；Al不能一步生成Al(OH)3，C不符合；MgCl2和NaOH反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解得MgO，MgO和盐酸反应生成MgCl2，D符合。21*cnjy*com
7．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为( )【来源：21cnj*y.co*m】
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．1∶3
解析：选C 根据反应的化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。
8．某溶液中可能含有大量的Mg2＋、Al3＋、H＋、Cl－和少量OH－，向该溶液中逐滴加入0.5 mol·L－1的NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示，则该溶液中( )【出处：21教育名师】
A．有Mg2＋，没有Al3＋
B．有Al3＋，没有Mg2＋
C．有大量的H＋、Mg2＋和Al3＋
D．有Mg2＋和Al3＋
解析：选D 由图像可知沉淀质量先增大后减少，最后保持不变，故一定含有Mg2＋和Al3＋；当开始滴加NaOH溶液时就出现沉淀，说明无H＋。21教育名师原创作品
9．某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H2，试判断下列离子：Mg2＋、Ba2＋、Cu2＋、H＋、Ag＋、SO、SO、OH－、HCO、NO，何种离子能大量存在于此溶液中。
(1)当生成Al3＋时，可能存在__________________________________________。
(2)当生成[Al(OH)4]－时，可能存在__________________________________________。
解析：铝既能跟酸反应放出H2，又能跟碱反应放出H2。当生成Al3＋时，说明溶液呈酸性，含有大量H＋，则OH－、SO、HCO不能大量存在，NO也不能大量存在，因为H＋、NO与Al反应不放出氢气；必须含有SO，保持溶液呈电中性；含SO则不能含有Ba2＋、Ag＋；Cu2＋为蓝色，不能大量存在，可能含有Mg2＋。当生成[Al(OH)4]－时，说明溶液呈碱性，含有OH－，不能大量存在H＋、Mg2＋、Ag＋、Cu2＋、HCO，阳离子只能是含有Ba2＋，则不含有SO、SO，可能含有NO。21世纪教育网版权所有
答案：(1)H＋、Mg2＋ 、SO
(2)OH－、Ba2＋、NO
10．把5.1 g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到5.6 L H2(标准状况下)。试计算：
(1)该合金中铝的质量分数；
(2)该合金中铝和镁的物质的量之比。
解析：设Mg、Al的物质的量分别为x、y，则
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
1 1
x x
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2 3
y y
解得：x＝0.1 mol y＝0.1 mol
则m(Al)＝0.1 mol×27 g·mol－1＝2.7 g
合金中铝的质量分数为×100%＝52.9%
n(Al)∶n(Mg)＝1∶1。
答案：(1)52.9% (2)1∶1
1．下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是( )
A．Al跟NaOH溶液共热
B．Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液
C．Al2O3和水共热
D．Al2(SO4)3和过量的氨水
解析：选D A项，Al跟NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2，错误；B项，Al(NO3)3与过量的NaOH反应得到Na[Al(OH)4]，错误；C项，Al2O3与H2O不反应，错误；D项，氨水是弱碱，不能溶解Al(OH)3，因此Al2(SO4)3和过量的氨水反应可以得到Al(OH)3，正确。21·cn·jy·com
2．既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是( )
①Al(OH)3 ②Al2O3 ③Al ④NaHCO3
⑤Mg(OH)2 ⑥(NH4)2CO3
A．①②③④ B．①②③④⑤⑥
C．①②④⑥ D．①②④⑤
答案：C
3．只用试管和胶头滴管而不用其他试剂无法区分的一组溶液是( )
A．KOH溶液和AlCl3溶液
B．Na2CO3溶液和盐酸
C．MgCl2溶液和氨水
D．盐酸和Na[Al(OH)4]溶液
解析：选C KOH和AlCl3、Na2CO3和HCl、HCl和Na[Al(OH)4]三组物质都可能因反应物的量不同发生不同的反应，因而互相滴加方式不同而发生不同的现象，只用试管和胶头滴管而不用其他试剂就可以区别。【版权所有：21教育】
4．相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是( )21*cnjy*com
A．Al B．Al(OH)3
C．AlCl3 D．Al2O3
解析：选A A、B、D三种物质与NaOH反应无固体剩余时，均生成Na[Al(OH)4]，三种物质中铝的含量越高，消耗碱的量越多。AlCl3Na[Al(OH)4]＋3NaCl，因Cl相对原子质量大于Al，故等质量时耗NaOH低于金属铝。
5．向30 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为( )
A．3 mL B．7.5 mL
C．15 mL D．17.5 mL
解析：选B 已知n(AlCl3)＝0.03 mol，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两种情况：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。
由两者反应的离子方程式知Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
当碱的量不足时，则V(NaOH)＝＝ L＝0.007 5 L＝7.5 mL；当碱过量时，则V(NaOH)＝ L＝0.027 5 L＝27.5 mL。
6．用含有少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是( )
①加盐酸溶解 ②加过量烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀 ⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀
A．①⑤⑥③ B．②③⑥③
C．②③④③ D．②③⑤③
解析：选C 利用铝既能与酸反应，又能与碱反应的特点，先加入过量烧碱溶液溶解，过滤除去镁，氢氧化铝不与弱酸反应，所以通入过量CO2可以得到Al(OH)3沉淀，过滤即可得到氢氧化铝沉淀。
7.将物质X逐渐加入(或滴入)Y溶液中，其生成沉淀的物质的量与加入X的物质的量关系如右图所示，符合图示情况的是( )21·世纪*教育网
选项
A
B
C
D
X
CO2
HCl
NaOH
AlCl3
Y
Ca(OH)2
Na[Al(OH)4]
AlCl3
NaOH
解析：选C 石灰水中通入二氧化碳，发生反应Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CO2＋CaCO3＋H2O===Ca(HCO3)2，前后两个过程CO2的物质的量之比为1∶1，A错误；向Na[Al(OH)4]溶液中加入盐酸，发生反应[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，生成Al(OH)3沉淀，再继续加入盐酸发生反应Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，沉淀消失，前后两个过程HCl的物质的量之比为1∶3，B错误；氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液，发生反应Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，再滴入氢氧化钠溶液发生反应Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]沉淀溶解至最后消失，前后两个过程氢氧化钠的物质的量之比为3∶1，C正确；氢氧化钠溶液中滴入氯化铝溶液，发生反应Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，不生成沉淀，再滴入氯化铝溶液后发生3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓，生成沉淀不溶解，所以前后两个过程氯化铝的物质的量之比为3∶1，D错误。
8．将一定质量的镁和铝的混合物投入到200 mL稀硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入的NaOH溶液体积的变化关系如图所示。则下列说法不正确的是( )
A．镁和铝的总质量为9 g
B．最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的稀硫酸
C．氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5 mol·L－1
D．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L
解析：选D 由图像可知生成的Mg(OH)2为0.15 mol，Al(OH)3为0.20 mol，故镁和铝的质量为0.15 mol×24 g·mol－1＋0.20 mol×27 g·mol－1＝9 g，A项正确；加入的硫酸过量，最初加入20 mL NaOH溶液时，无沉淀生成是因为发生了酸碱中和反应，B项正确；由图知与氢氧化铝反应的NaOH溶液为40 mL，根据Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－，可知n[Al(OH)3]＝n(NaOH)＝0.04 L×c(NaOH)＝0.2 mol，故c(NaOH)＝5 mol·L－1，C项正确；由铝、镁的量可知生成标准状况下的氢气为(0.2 mol×3/2＋0.15 mol)×22.4 L·mol－1＝10.08 L，D项错误。
9．氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，既能与强酸反应又能与强碱反应。今用较纯净的铝屑制取氢氧化铝有多种方案：
方案一：AlAl2(SO4)3Al(OH)3
反应原理：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓或
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
方案二：AlNa[Al(OH)4]Al(OH)3
反应原理：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O或
[Al(OH)4]－＋CO2(过量)===Al(OH)3↓＋HCO＋H2O
方案三：
反应原理：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓
回答以下问题：
(1)方案一中最好加入的碱是________，原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)方案二中最好通入CO2而不是加硫酸，原因是_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)填一填下表。
方案
制取1 mol Al(OH)3所需的原料
Al
H＋
OH－
方案一
方案二
方案三
得出的结论是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：方案一中由Al3＋制取Al(OH)3时，应选用氨水，发生离子反应为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，通常不用强碱，因为Al(OH)3会溶于过量的强碱中；
方案二中由[Al(OH)4]－制取Al(OH)3时，应通入CO2，发生离子反应为[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO＋H2O，通常不用强酸，因为Al(OH)3会溶于过量的强酸中。在方案一中有关系式：Al～3H＋～Al3＋～3OH－～Al(OH)3，故产生1 mol Al(OH)3消耗1 mol Al,3 mol H＋，3 mol OH－；方案二中有关系式：Al～OH－～[Al(OH)4]－～H＋～Al(OH)3，故产生1 mol Al(OH)3消耗1 mol Al,1 mol H＋，1 mol OH－；方案三中有关系式：4Al(OH)3～Al3＋～3[Al(OH)4]－～3H＋～3OH－，故产生1 mol Al(OH)3消耗1 mol Al， mol H＋， mol OH－。故三种方案中方案三最节省原料。2·1·c·n·j·y
答案：(1)氨水 氢氧化铝易溶于过量强碱中，操作时不好控制
(2)氢氧化铝易溶于过量强酸中，操作时不好控制
(3)
方案
制取1 mol Al(OH)3所需的原料
Al
H＋
OH－
方案一
1 mol
3 mol
3 mol
方案二
1 mol
1 mol
1 mol
方案三
1 mol
3/4 mol
3/4 mol
从以上三种方案的试剂用量来看，方案三制备1 mol Al(OH)3需3/4 mol H＋和3/4 mol OH－，酸与碱的用量少，是最佳方案21教育网
