高中化學(xué)同步必修第一冊(cè)：金屬材料（精講）（解析版）

3.2金屬材料

思維導(dǎo)圖

定義.由兩附或兩種以I的公反與金屬或非金屬嬉合百版的具有金屬特杓的物段

合J「硬度合金的硬度一戢大于成忌A

金11性質(zhì)」篇點(diǎn)「合金的嬉點(diǎn)多數(shù)他十觥AM

T機(jī)械藐機(jī)械強(qiáng)度一艘比贏金屬總

熟鐵（生鐵）含碳量低于0.031

生鈦鍋含底量0.03%2t

生鐵含球量2V4.31

含堿*低于0.對(duì)

低瞇鋼彳搐性好、焊接住好,但硬度低，用語(yǔ)制說(shuō)鋼板、桐絲或綱管等

tt碳

合含堿量為

素o.31-o.6t

金申幅鋼

銅強(qiáng)度高,M性及加工性好,用于制透鋼軌、車輪和建材等

含碳量1a于0.6%

品幔幽彳萬(wàn)而＜1,熱處理后彈性好，用于制作器械、彈簧和刀具等

碳卻含碳量超低，鋼的地越好；含堿量越高,鋼的硬度越大

又名特種鋼，是在堿埼里適量得加人種或JU*合金元泰，使銅

的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而使用具有各料特殊件地.如免度、硬度

合金洞大.可抑性、腦性好.耐燃耐胤憧等

利用其導(dǎo)電性，制直電線、電器兀件等

利用其酬還歐性?冶煉嬉點(diǎn)點(diǎn)的密焊接鋼軌等

鋁

硬硬是是在中申加了一定比例的、“、、密度小.

合CuInSi,5K

金,/,具有較強(qiáng)抗篇H能力，是是魚(yú)飛機(jī)和宇宙飛船船的理材料

鋁合金可做建筑外埼堵利及房屋的門窗,可可制汽車車輪骨骨和七

機(jī)構(gòu)件，還可用T：M造電子元件等

一類熊第大量吸收氫”,并與氯氣結(jié)合成金氏氧化物的材料.如Ti

Fe合金、b?Ui合金,為氫氣作為憊詠的實(shí)際應(yīng)用起H重要的推

儲(chǔ)氫合金動(dòng)作用

新

型微合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型合金廣泛應(yīng)用于航空航

合其他麻型合金天、生物工程和電子工業(yè)等領(lǐng)域

金

用途廣泛的稀土金屬冶金、石油化工、材料工業(yè)、醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)萊域、現(xiàn)代科技領(lǐng)域

1

假白色輕金■,有金M光彩，具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和城展

物理性禽tt,可拉成絲、壓成片、打成坎

在寶氣中其表面會(huì)影成一層致密的粒■￡

與非4AH3Q：一[AfeOj

屬

金鋁在氯氣申點(diǎn)褫發(fā)生劇擔(dān)的想燒.發(fā)出口果的白光.

應(yīng)

反放出大量的熱

2A1-3O?—2AKn?2AH3S=AkS?

2A1+6H*—2A1FH：1

與涮板應(yīng)lAlTNaOH*2HO-----JNaAlO：?膽T

14

錯(cuò)熱反應(yīng)JAbFftO7=2Fe*AhO

鋁

及

物理11質(zhì)離嬉點(diǎn),高澹點(diǎn).高硬度,不溶于水的白色同體

化

用途煤鋁明料、制作耐火材料

合

兩性氧化彳一西可以與最反應(yīng).又可以與情反應(yīng).生成這和水的乳化物.

物

當(dāng)as城應(yīng)AlOFH-^=2AlFHq

化學(xué)氣質(zhì)

與強(qiáng)喊反應(yīng)A1X)>-2OH=2AIO；>H：O

物理性廉不精于水的白色皎狀固體.具有敏附性

兩性氮氧化物既能與酸反應(yīng)生恥和水.又能與H反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物.

與強(qiáng)酸反應(yīng)AkOH)j+3F「=^=AlF?tO

氮

氧化學(xué)性質(zhì)與強(qiáng)幃反應(yīng)A>(OH)J-OE{=ZA1O：*2H2O

化

△

物程定住2Al(OH)、.-AhOt+JHO

可用作啜PH制、媒染劑和凈水劑；治療胃酷，可作為制造瓷足、耐

用途火材用、防水織物的股用

A14、Al(OH),不籟與砒?30等弱區(qū)反應(yīng),也不能與RM等很弱的酸反應(yīng).

2

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3

92寫出相關(guān)反應(yīng)化學(xué)方套式

(2)找出相關(guān)物品的化學(xué)il量數(shù)

L步叁(3)對(duì)應(yīng)計(jì)量數(shù).找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的氣

(4)列等式求解

計(jì)量數(shù)之比-物質(zhì)的量之心氣體體積之比一粒7數(shù)目之比

質(zhì)

物

量

的

化

在

學(xué)

方

程

式

計(jì)

算

中

的

應(yīng)

用

差量法

—|攜出已日=、得求■］

寫出有關(guān)的化學(xué)方程式(五三工一R二一^三二八三Z口

-------------------------符已知于、未知堂,寫在燈應(yīng)的物質(zhì)下立

解

再出比例式「而贏量之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比］

2i思

-----------［微粒數(shù)之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比］

路

U質(zhì)量守值定律?

4

常見(jiàn)考點(diǎn)

鐵合金

考點(diǎn)一臺(tái)金1將合金

新型合金

的單一

__________丁點(diǎn)二鋁及其化合物[鋁的氧化物

金氏材料，一「鋁的雙氧化物

考點(diǎn)三鋁二角圖像分析

考點(diǎn)四機(jī)陸的量在計(jì)算中的運(yùn)用

考點(diǎn)一合金

【例1-1]（2022?江蘇?無(wú)錫市教育科學(xué)研究院高一期末）下列關(guān)于合金的敘述正確的是

A.鋁合金硬度比純鋁小

B.生鐵是鐵碳合金，鋼是純凈的鐵單質(zhì)

C.硬鋁密度小、強(qiáng)度高，常用于制造飛機(jī)外殼

D.不銹鋼和鋼都是鐵合金，性質(zhì)完全相同

【答案】C

【解析】A.合金的硬度比其任一組分都大，鋁合金硬度比純鋁大，A錯(cuò)誤；

B.生鐵是鐵碳合金，鋼的含碳量比生鐵低，也是鐵碳合金，B錯(cuò)誤；

C.硬鋁密度小、強(qiáng)度高，常用于制造飛機(jī)外殼，C正確；

D.不銹鋼和鋼都是鐵合金，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組分不同，性質(zhì)不相同，D錯(cuò)誤；

故選C。

【例1-2].儲(chǔ)氫合金是一種新型合金。下列關(guān)于儲(chǔ)氫合金的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是

A.儲(chǔ)氫合金是一類能大量吸收H=并與H?結(jié)合成金屬氨化物的材料

B.儲(chǔ)氫合金吸收H?的過(guò)程屬于物理變化

C.儲(chǔ)氫合金NaAlH4中氫元素的化合價(jià)為一1

D.具有實(shí)用價(jià)值的儲(chǔ)氫合金在室溫下吸、放氫的速率快

【答案】B

5

【解析】A.儲(chǔ)域合金是一類能夠大量吸收氫氣，并與氧氣結(jié)合成金屬氧化物的材料.如鐲銀合金，它吸收

氫氣可結(jié)合成金屬氫化物，故A正確；

B.氫氣在儲(chǔ)存過(guò)程中與金屬反應(yīng)生成其他物質(zhì)，是化學(xué)變化，故B錯(cuò)誤；

C.NaAlH,中Na是+1價(jià)，A1是+3價(jià)，則H為-1價(jià)，故C正確；

D.儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫量大、吸放氫速率快，所以可用于氫燃料汽車，故D正確；

故選：Bo

【一隅三反】

1.（2022?廣西桂林?高一期末）下列物質(zhì)不用于合金的是

A.不銹鋼B.硬鋁C.黃銅D.水銀

【答案】D

【解析】A.不銹鋼是鐵合金，A錯(cuò)誤；

B.硬鋁是鋁合金，B錯(cuò)誤；

C.黃銅是銅鋅合金，C錯(cuò)誤；

D.水銀是金屬汞，為金屬單質(zhì)，不是合金，D正確；

答案選D。

2.下列關(guān)于新型合金材料說(shuō)法不正確的是

A.鐲銀合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可作儲(chǔ)氫材料

B.鈦合金生物相容性好，強(qiáng)度大，可作人造骨骼

C.生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金，生鐵的含碳量比鋼的含碳量高

D.合金的熔點(diǎn)比其成分金屬的熔點(diǎn)高

【答案】D

【解析】A.錮銀合金能大量吸收H2,并與H?結(jié)合成金屬氫化物，金屬氫化物稍稍加熱乂容易分解，所以

可用作儲(chǔ)氫材料，故A正確；

B.鈦合金生物相容性好，強(qiáng)度大，常用作人造骨骼，故B正確；

C.生鐵是含碳量大于2%的鐵碳合金，鋼是對(duì)含碳量在0.02%?2%之間的鐵碳合金的統(tǒng)稱，生鐵的含碳量

比鋼高，故C正確；

D.合金的熔點(diǎn)比其成分金屬的熔點(diǎn)低，故D錯(cuò)誤；答案為D。

3.（2022?黑龍江?佳木斯一中高一期末）2022年世界冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)在北京舉行，其中短道速滑項(xiàng)目隊(duì)員

所穿的速滑冰刀采用合金材料——不銹鋼制成。

6

下列關(guān)于合金的敘述，錯(cuò)誤的是

A.通過(guò)增加原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)難度，使合金的硬度變大

B.不銹鋼中添加銀(Ni)和倍(Cr)等元素，因此不含非金屬元素

C.儲(chǔ)氫合金屬于新型合金，可用于以氫氣為燃料的汽車

D.硬鋁具有強(qiáng)度高、密度小、抗腐蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，常用于制造飛機(jī)外殼

【答案】B

【解析】A.合金的硬度大于純金屬的硬度，不銹鋼是通過(guò)增加原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)難度，導(dǎo)致合金的硬

度變大，故A正確；

B.鋼是鐵和碳的合金，不銹鋼中含有金屬元素，還含有非金屬元素碳，故B錯(cuò)誤；

C.儲(chǔ)氫合金與水反應(yīng)釋放的氫氣具有可燃性，可作汽車的燃料，故C正確；

D.合金的硬度大、抗腐蝕性強(qiáng)，則飛機(jī)外殼大部分材料是鋁合金，鋁合金材料具有強(qiáng)度大、質(zhì)量輕、抗腐

蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，故D正確；故選：B。

考點(diǎn)二鋁及其化合物

【例2-1](2022?廣西桂林?高一期末)A1分別與足量鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的H?在相同狀態(tài)下體

積相等時(shí)，消耗A1的質(zhì)量比為

A.1：1B.1：2C.1：3D.3：1

【答案】A

【解析】A1分別與足量鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A1+6HC1=2A1C13+3H",

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAICh+3H2T，根據(jù)方程式可知，產(chǎn)生的H?在相同狀態(tài)下體枳相等(即物質(zhì)的量相等)

時(shí)，消耗的AI的物質(zhì)的量相同，則消耗A1的質(zhì)量比為1：1,故答案選A。

【例2-2】(2021?河北?邢臺(tái)一中高一階段練習(xí))下列關(guān)于A1及其化合物敘述錯(cuò)誤的是

A.鋁既能與硫酸溶液反應(yīng)，又能與燒堿溶液反應(yīng)

B.A1(OH)3是難溶于水的白色膠狀物質(zhì)

7

C.A1(OH)3是兩性氫氧化物，既能溶于酸，又能溶于堿

D.A1(OH)3加熱分解生成A12O3,但AhO3不能與水反應(yīng)生成A1(OH)3

【答案】C

【解析】A.鋁能與稀硫酸溶液反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，又能與燒堿溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，A正

確：

B.A1(OH)3難溶于水、是一種白色膠狀沉淀，B正確；

C.A1(OH)3是兩性氫氧化物，既能溶于酸，又能溶于強(qiáng)堿、但不溶于弱堿，C不正確；

D.A1(OH)3加熱分解生成AbCh,但AI2O3不溶于水、不能與水反應(yīng)生成AI(0H)3,D正確;

答案選C。

【一隅三反】

1.下列關(guān)于鋁及其化合物的說(shuō)法中不正確的是

A.明研可以用作凈水劑和消毒劑B.鋁可用作包裝材料和建筑材料

C.氫氧化鋁可與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)D.硬鋁是制造宇宙飛船和飛機(jī)的理想材料

【答案】A

【解析】A.明磯是強(qiáng)酸弱堿鹽能水解生成氫氧化鋁膠體，膠體具有吸附性，所以可作凈水劑，不能作消毒

劑，故A錯(cuò)誤；

B.鋁具有良好的延展性，則鋁可用作包裝材料，鋁合金密度小，硬度大，鋁合金可作建筑材料?，故B正確；

C.氫氧化鋁具有弱堿性，能與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)生成氯化鋁和水，故C正確；

D.硬鋁屬于合金，具有密度小、強(qiáng)度高、抗腐蝕能力強(qiáng)，是制造宇宙飛船和飛機(jī)的理想材料，故D正確；

故選Ao

2.(2022?江蘇宿遷?高一期末)金屬鐵和鋁以及其相關(guān)制品在生活和生產(chǎn)中隨處可見(jiàn)，用途十分廣泛，如在

電子、汽車、工業(yè)等領(lǐng)域也有各種各樣的用途。工業(yè)上常利用鋁熱反應(yīng)原理來(lái)焊接鋼軌，化學(xué)方程式為：

高溫

2Al+Fe2O3—2Fe+Al2O3。下列關(guān)于鋁及其化合物說(shuō)法正確的是

A.鋁在常溫下不能與氧氣發(fā)生反應(yīng)

B.鋁制品有致密的氧化膜，可長(zhǎng)時(shí)間盛放酸性或堿性食物

C.將氫氧化鋁在高溫下灼燒，即可得到氧化鋁

D.等質(zhì)量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，放出H。的物質(zhì)的量之比為3：1

【答案】C

8

【解析】A.鋁在常溫下能與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化鋁，故A錯(cuò)誤；

B.氧化鋁是兩性氧化物，能與酸、堿反應(yīng)，鋁制品不能長(zhǎng)時(shí)間盛放酸性或堿性食物，故B錯(cuò)誤；

C.將氫氧化鋁在高溫下灼燒，氫氧化鋁分解為氧化鋁和水，故C正確；

D.鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鋁元素化合價(jià)由0升高為+3,等質(zhì)量的鋁失電子的物質(zhì)的量

相等，所以放出H2的物質(zhì)的量之比為1：1,故D錯(cuò)誤；

選Co

3.最高價(jià)氧化對(duì)應(yīng)的水化物既能和鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉反應(yīng)

A.Mg(OH),B.H2SO4C.A1(OH)3D.KOH

【答案】C

【解析】A.Mg(OH)2是堿，只能與鹽酸反應(yīng)不能與氫氧化鈉反應(yīng)，方程式為:Mg(OH)2+2HCl=MgC12+2H2O,

A不合題意；

B.H2s是酸，只能與氫氧化鈉反應(yīng)，不能與鹽酸反應(yīng)，方程式為：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,B不

合題意；

C.A1(OH)3是兩性氫氧化物，既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉反應(yīng),方程式為:A1(OH)3+3HC1=A1C13+3H2O.

Al(OH)3+NaOH-NaAlO2+2H2O,C符合題意；

D.KOH是堿，只能與鹽酸反應(yīng)不能與氫氧化鈉反應(yīng)，方程式為：KOH+HC1=KC1+H2O,D不合題意；

故答案為：C.

4.將O.lmol鎂和鋁的混合物溶于100mL2moiL"硫酸中，然后滴加ImolLNaOH溶液?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)若在滴加NaOH溶液的過(guò)程中，沉淀質(zhì)量隨加入NaOH溶液體積的變化如圖所示。

①有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為一O

②當(dāng)Vi=160時(shí)，金屬粉末中n(Mg)=mol,V2=__。

(2)若在滴加NaOH溶液的過(guò)程中，欲使Mg2+、AP+剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積為一。

(3)若混合物仍為0.1mol,其中鎂粉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a,用100mL2moi?口硫酸溶解此混合物后，再加入

9

450mLimolLNaOH溶液，所得沉淀中無(wú)A1(OH)3,寫出滿足此條件的a的取值范圍：。

2+3+

【答案】(1)OH-+H+=H2。、Mg+2OH=Mg(OH)2；>A1+3OH=A1(OH)3^AI(OH)3+OH=A1O；

+2H2O0.06440

(2)400

(3)0.5<a<1

+

【解析】⑴①O點(diǎn)到Vi點(diǎn)說(shuō)明為H2s04和NaOH反應(yīng)。離子方程式為:OH+H=H2O,V,是開(kāi)始生成沉淀,

離子方程式為：Mg2++2OH=Mg(OH)2],A13++3OH=A1(OH)31，然后沉淀減少，是由于A1(OH)3+OH=AlO?

2+

+2H2O,故在滴加NaOH溶液過(guò)程中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為OH+H+=H2O、Mg+2OH=Mg(OH)2b

,+2+

AI+3OH=A1(OH)3；SA1(OH)3+OH=A1O,+2H2O,故答案為：OH，+H+=H2O、Mg+2OH=Mg(OH)2；>

3+

A1+3OH=A1(OH)3；,A1(OH)3+OH=A1O2+2H2O；

②當(dāng)Vi=160mL時(shí)，此時(shí)溶液是MgSCM、Ab(SC>4)3和Na2sCU混合液，

由Na+離子守恒可知，n(Na2so4)=；n(Na+)=；n(NaOH)=；x016Lxlmol/L=O.O8mol,設(shè)MgSOa為xmol,

Ab(S04)3為ymol,則：根據(jù)Mg原子、Al原子守恒有：x+2y=0.1,根據(jù)SO；離子守恒有：x+3y=0.2-0.08,

聯(lián)立方程解得：x=0.06、y=0.02,所以金屬粉末中n(Mg)=0.06mol,n(Al)=2y=2x0.02mol=0.04mol,滴力口NaOH

溶液到體積V2時(shí)時(shí)，溶液是Na2soa和NaAQ混合液，根據(jù)SOF離子、Na+離子和A1原子守恒有：

n(NaOH)=2n(Na2so4)+n(NaAl()2)=2n(H2SC)4)+n(Al)=2x0.1Lx2mol/Lx+0.04mol=0.44mol,所以，V2=。*1?!

lmol?L

=0.44L=440mL,故答案為：0.06；440；

(2)當(dāng)溶液中Mg2+、A伊恰好沉淀完全時(shí)，此時(shí)，溶液是Na2s04溶液，根據(jù)SO：離子和Na+離子守恒有：

n(Na^)=2n(Na2SO4)=2(H2SO4)=2x0.1Lx2mol/L=0.4mol,所以，VlNaOHL%^=0.4L=400mL,故答案為：

Imol?

400；

⑶若混合物仍為O.lmol,其中鎂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a,用100mL2mol?L-'硫酸溶解后，再加入450mLImobL-1

氫氧化鈉溶液，所得溶液無(wú)A1(OH)3沉淀，證明生成的氫氧化鋁全部和氫氧化鈉反應(yīng)，由上述分析知：

ViMOOmL再加入50mL氫氧化鈉溶液，所得A1(OH)3沉淀完全溶于氫氧化鈉生成偏鋁酸鈉，

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,A1(OH)3最大取值0.05mol,BP0<n(Al)<0.05mol,n(Mg)+n(Al)=0.1mol,則

0.5<n(Mg)<h故答案為：0.5<a<l；

考點(diǎn)三鋁三角的圖像分析

10

【例3】卜列有關(guān)A1(OH)3的圖像不正確的是

n[Al(OH)3]/mol

A.向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液

On(NaOH)/mol

n[Al(OH)3]/mol

B.向氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁

On(AlCl3)/mol

c.向偏鋁酸鈉中通入二氧化碳

D.向氯化鋁溶液中滴加氨水

【答案】C

【解析】向A1C13溶液中滴加NaOH溶液先牛.成沉淀A1(OH)3,A1(OH)3可以溶解于NaOH溶液，后沉淀溶

解，A對(duì)；向NaOH溶液中滴加AlCb溶液，NaOH過(guò)量先生成NaAlCh,然后NaAlCh與A1CL溶液發(fā)生水

解生成A1(OH)3,B對(duì)；向NaAKh溶液中通入CO2生成A1(OH)3,A1(OH)3不會(huì)溶解，C錯(cuò)；向A1CL溶液

中滴氨水生成A1(OH)3沉淀，A1(OH)3,不溶于氨水，D對(duì)，選C。

物質(zhì)的反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)的圖像。

【一隅三反】

1.下列圖像與選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的是

11

A.氯化鋁中滴加氫氧化鈉溶液

NaOH(aq肝tR/mL

B.氫氧化鋁溶液中滴加硝酸鈉

NaNOMaq)體枳/mL

D.氫氧化鋁溶液中通入CCh

【答案】B

【解析】A、向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)為：AICI3+3NaOH=Al(OH)4+3NaCl,氫氧化

鈉過(guò)量后繼續(xù)反應(yīng)：AI(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,即消耗氫氧化鈉溶液的體積是3：I,A錯(cuò)誤；B、氫

氧化鋁與硝酸鈉不反應(yīng)，質(zhì)量不變，圖像正確，B正確；C、氯化鋁和氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，但氫氧

化鋁不能溶解在弱堿氨水中，C錯(cuò)誤；D、氫氧化鋁不能溶解在弱酸碳酸中，D錯(cuò)誤，答案選B。

點(diǎn)睛：掌握氫氧化鋁的性質(zhì)是解答的關(guān)鍵，注意氫氧化鋁是兩性氫氧化物，但不能溶解在弱酸或弱堿中。

另外關(guān)于圖像的答題需要注意：①看面：弄清縱、橫坐標(biāo)的含義。②看線：弄清線的變化趨勢(shì)，每條線都

代表著一定的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。③看點(diǎn)：弄清曲線上拐點(diǎn)的含義，如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、曲線的交點(diǎn)、折點(diǎn)、

最高點(diǎn)與最低點(diǎn)等。曲線的拐點(diǎn)代表著一個(gè)反應(yīng)過(guò)程的結(jié)束和開(kāi)始。

2.下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果與圖像不相符的是

12

A.向含有鹽酸、氯化鎂和氯化鋁的溶液中逐漸加入氫氧化鈉溶液直至過(guò)量

B.向澄清石灰水中通入二氧化碳?xì)怏w直至過(guò)量

C.向氯化鋁的溶液中逐漸加入氫氧化鈉溶液直至過(guò)量

D.向氯化鋁的溶液中逐漸加入氨水直至過(guò)量

【答案】A

【解析】A.向含有鹽酸、氯化鎂和氯化鋁的溶液中逐漸加入氫氧化鈉溶液直至過(guò)量，開(kāi)始沒(méi)有沉淀產(chǎn)生，

圖像不符合，A正確；B.向澄清石灰水中通入二氧化碳?xì)怏w直至過(guò)量，開(kāi)始生成碳酸鈣沉淀，然后碳酸鈣

溶解轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈣，圖像符合，B錯(cuò)誤；C.向氯化鋁的溶液中逐漸加入氫氧化鈉溶液直至過(guò)量，發(fā)生的

-

反應(yīng)為A13++3OFF===A1(OH)31、Al(OH)3+OH===AlO2+2H2O,圖像符合，C錯(cuò)誤；D.向氯化鋁的溶

液中逐漸加入氨水直至過(guò)量生成氫氧化鋁沉淀，氨水不能溶解氫氧化鋁，圖像符合，D錯(cuò)誤，答案選A。

3.下列實(shí)驗(yàn)與對(duì)應(yīng)示意圖的關(guān)系正確的是

【答案】C

【解析】A.向偏鋁酸鈉溶液中加入稀鹽酸:NaAIO2+HCl+H2O=AKOH)31+NaCl,Al(OH)3+3HCl=AlCb+3H2O,

先產(chǎn)生沉淀，后沉淀溶解，所用稀鹽酸溶液體積為1：3；A與圖象不符，A錯(cuò)誤；B.向A1CI3溶液中加氨

水：A1C13+3NH3?H2O=A1(OH)31+3NH4C1,逐漸產(chǎn)生沉淀，且沉淀不溶解；B與圖象不符，B錯(cuò)誤；C.向

KAI(SO4)2中滴加Ba(OH)2：先生成BaSO4和Al(OH)3，再加入Ba(OH)2生成BaSCU的同時(shí)Al

(OH)3溶解(此時(shí)生成沉淀的速度比前面減小)，最后Al(OH)3溶解完，只剩余BaSCh沉淀，產(chǎn)生沉淀

13

先快，再慢，最后不變，C與圖象相符，C正確；D.向石灰水中通入二氧化碳:CO2+Ca(OH)2=CaCO3l+H2O,

CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2.先產(chǎn)生沉淀，后沉淀溶解，所用二氧化碳體積為1：1;D與圖象不符，D

錯(cuò)誤；答案選C。

4.向NaOH、Na2co3、NaAlCh溶液中(假設(shè)各1mol),逐滴加入HC1溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量隨HC1溶

液體積變化的圖象如下：

分析圖象的變化情況，寫出各階段的離子方程式：

(l)OA：,,

(2)AB：0

(3)BC：。

(4)CD：。

【答案】(1)OH+H+=H2。

+

(2)A1O：+H+H2O=AI(OH)31

+

(3)CO；+H'=HCO"HCOj+H=CO2t+H2O

(4)A1(OH)3+3H'=AP'+3H2O

【解析】向NaOH、Na2co3、NaAlCh溶液中(假設(shè)各1mol),逐滴加入H。溶液，首先HC1與NaOH發(fā)生

中和反應(yīng)產(chǎn)生Na。、H2O：然后是NaAlCh與HO、氏。發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaCl、A1(OH)3沉淀，接著Na2cCh

與HC1分步發(fā)生反應(yīng)，最后是A1(OH)3沉淀與HC1發(fā)生中和反應(yīng)，產(chǎn)生AlCb、H2OO

(1)OA段HC1與NaOH反應(yīng)產(chǎn)生NaCl、H?0,該反應(yīng)的離子方程式為：0田+氏=氏0；

(2)AB段NaAlCh與HC1、EhO發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaCl、A1(OH)3沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為：AlOj+H++

H2O=A1(OH)31；

⑶在BC段Na2co3與HO分步發(fā)生反應(yīng)，首先是Na2c。3與HC1反應(yīng)產(chǎn)生NaCl、NaHCCh,然后是反應(yīng)產(chǎn)

生的NaHCCh與HCI反應(yīng)產(chǎn)生NaCl、CO2、H2O,相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式為CO》+H+=HCO,HCO,+H

^=CO2t+H2O；

3

(4)在CD段A1(OH)3沉淀與HC1發(fā)生中和反應(yīng)，產(chǎn)生AlCb、HO反應(yīng)的離子方程式為：A1(OH)5+3H=A1

14

++3比0。

考點(diǎn)四物質(zhì)的量在計(jì)算中的運(yùn)用

【例4-1](2022?福建福州?高一期末)向10mL濃度均為2moi/L的硝酸與硫酸的混合溶液中加入過(guò)量的銅,

充分反應(yīng)后，設(shè)溶液體積仍為10mL,產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是

A.0.448LB.0.224LC.0.336LD.0.672L

【答案】C

【解析】n(H+)=2mol/Lx0.01Lx1+2mol/LxO.01Lx2=0.06mol,n(NOj)=2mol/LxO.OlL=0.02mol,根據(jù)反應(yīng)

+2+

3Cu+8H+2NOj=3Cu+2NOt+4H2O,可以知道H+完全反應(yīng)，由反應(yīng)的離子方程式可以知道：

n(NO)=0.06molx-=0.015mol,V(NO)=0.015molx22.4L/mol=0.336L；

8

答案選c。

【例4-2].在加熱的條件下，用MnCh與100mL物質(zhì)的量濃度為12moi/L的濃鹽酸反應(yīng)，制得氯氣2.24L(標(biāo)

A

準(zhǔn)狀況)。(已知MnO2+4HCl(濃)=M11CI2+CI2T+2H2。)

(1)需要消耗MnCh的質(zhì)量是多少？

(2)被氧化的HC1的物質(zhì)的量是多少？

(3)反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是多少？

(4)若反應(yīng)后溶液的體積不變，則反應(yīng)后溶液中C1-的物質(zhì)的量濃度是多少？

【答案】⑴8.7g

(2)0.2mol

(3)1：1

(4)10molL-1

V224LA

【解析】⑴根據(jù)n=『，可得n(Ch)=……，=0.1mol,根據(jù)MnO2+4HCl(濃)=MnC12+Cbf+2H?0,

Vm22.4L/mol

可得MnO2~Ch>n(MnO2)=n(C12)=0.1nioLm(MnO2)=nM=0.1moIx87g/moI=8.7g；

(2)因Cl元素的化合價(jià)升高時(shí)被氧化，氧化產(chǎn)物為氯氣，則被氧化的HC1的物質(zhì)的量n=2n(Ch)

=2x0.1mol=0.2mol；

⑶反應(yīng)中若有4moi濃HCI被消耗，其中2moiHC1被氧化，得到1mol氯氣，為氧化產(chǎn)物；1mol二氧化缽

被還原，得到Imol氯化鐳，作還原產(chǎn)物，則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比1:1；

(4)反應(yīng)后溶液中的C1減少了2xn(Ch)=0.2mol,反應(yīng)后溶液中n(Cl)=12mol/Lx0.1L-0.2mol=l.Omol,則

15

-n1.Omol……?

c(Cl)=-=--------=10mol-L'o

V0.1L

【一隅三反】

1.(2022?河北滄州?高一期末)將mgFe、Cu合金投入足量稀硝酸中，固體完全溶解，共收集到2.24L(標(biāo)準(zhǔn)

狀況)NO氣體，向反應(yīng)后的溶液中加入過(guò)量的NaOH溶液，下列判斷正確的是

A.Fe、Cu和稀硝酸反應(yīng)，稀硝酸只表現(xiàn)了氧化性

B.最終所得溶液中溶質(zhì)只有一種

C.整個(gè)過(guò)程中有O.lmol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移

D.理論上沉淀的質(zhì)量為(m+5.1)g

【答案】D

【解析】A.Fe、Cu和稀HNCh反應(yīng)，稀硝酸既表現(xiàn)了氧化性又表現(xiàn)了酸性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.所得溶液中溶質(zhì)有NaNCh和過(guò)量的NaOH兩種，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.NO的物質(zhì)的量為O.lmol,合金與稀硝酸反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.3mol電子，C.項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.最后得到的沉淀是Fe(OH)3和CU(OH)2,沉淀的質(zhì)量等于合金的質(zhì)量和增加的0日的質(zhì)量之和，而增加

的的物質(zhì)的量也等于整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，即增加的OH-的物質(zhì)的量也是0.3mol,所以理論

上沉淀的質(zhì)量為mg+0.3moixl7g/mol=(m+5.1)g,D項(xiàng)正確。故選D。

2.(2022?山西忻州?高一期末)甲、乙兩燒杯中各盛有100mL4moi/L的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中

分別加入mg的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后，測(cè)得生成的同溫同壓下的氣體體積為甲：乙=2：3,下列說(shuō)法正確的是

A.甲、乙燒杯中參加反應(yīng)的鋁的質(zhì)量之比為3：2

B.乙燒杯中剩余NaOH的物質(zhì)的量為0.3mol

C.加入鋁粉的質(zhì)量m=3.6g

D.甲燒杯中產(chǎn)生H2的體積為4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)

【答案】D

【解析】發(fā)生反應(yīng)2Al+6HCI=2AlCb+3H2T、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAK)2+3H2T鋁粉質(zhì)量定，鹽酸和氫氧

化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同，若酸、堿足量，生成氣體相同；若鋁粉都過(guò)量，酸、堿不足，生成氣體

為1：3,而實(shí)際反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生成的氣體體積比為甲：乙=2：3,說(shuō)明在兩個(gè)反應(yīng)中AI不能都反應(yīng)，也

不能都有剩余，由方程式可知相同物質(zhì)的量的A1完全反應(yīng)消耗HC1的物質(zhì)的量比消耗的NaOH多，故AI

與鹽酸反應(yīng)時(shí)鹽酸不足，A1與堿反應(yīng)時(shí)堿過(guò)量，結(jié)合方程式計(jì)算解答；

A.甲、乙兩燒杯中生成氫氣的體積之比為2：3,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可知甲、乙燒杯中參加反應(yīng)的鋁的

質(zhì)量之比為2：3,A錯(cuò)誤；

16

B.反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生成的同溫同壓下氣體體積為甲：乙=2：3,則乙中生成H2的物質(zhì)的量為0.3mol,根

據(jù)關(guān)系式2Al~2NaOH~3H2,參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量為0.2mol,剩余NaOH的物質(zhì)的量為0.2mol,

故剩余NaOH為0.4mol-0.2moi=0.2mol,B錯(cuò)誤；

C.乙燒杯中Al不足，Al完全反應(yīng)，n乙(H2)=0.3mol,由2Al+2NaOH+2H2O=2NaAQ+3H2T，可知消耗

2

Al為0.3molx§=0.2mol,故加入Al粉質(zhì)量為0.2molx27g/mol=5.4g,C錯(cuò)誤；

D.由B中分析可知，甲燒杯中產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為0.2mol,甲燒杯中產(chǎn)生H2的體積為

=0.2molx22.4L/mol=4.48L,D正確；故選D。

3.(2022?河南?許昌市普通教育教學(xué)研究室高一期末)現(xiàn)有NaCl和NaBr的混合物共2.2g,溶于水并加入過(guò)

量的AgNO,溶液后，生成AgCl和AgBr沉淀共4.75g,則原混合物中含鈉元素的質(zhì)量為

A.0.31B.0.69C.1.17D.2.55

【答案】B

【解析】混合物中氯化鈉和演化鈉和過(guò)量的硝酸銀反應(yīng)得到的是氯化銀和溟化銀，所以質(zhì)量差量是鈉轉(zhuǎn)化

為銀所致，設(shè)鈉元素的質(zhì)量為a(統(tǒng)一陰離子為X),則有

Na~Ag~固體質(zhì)量增加

23108108-23=85

a4.75g-2.2g=2.55g

，解得a=0.69g,故選B。

4.(2022.江蘇省天一中學(xué)高一期末)請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，VL氯化氫(HC1)溶解在1L水中(水的密度近似為1g/mL)所得溶液的密度為pg/mL,則所

得鹽酸物質(zhì)的量濃度為

(2)將amol鈉和amol鋁一同投入mg足量水中，所得溶液密度為dgmL1,該溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

(3)在200mL氯化鎂和氯化鋁的混合溶液中，c(Mg2+)為0.2mol.LLc(Cl-)為1.3mol.LL要使Mg?+全部轉(zhuǎn)

化為沉淀分離出來(lái)，至少需加4molL-1NaOH溶液的體積為

(4)某鐵的氧化物(FexO)1.52g溶于足量鹽酸中，向所得溶液中通入112mLCL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，恰好