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专题十 金属材料
专题十 金属材料
【课标要求】
结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解其他金属及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。
【学科素养】
宏观辨识与微观探析：认识金属材料的性能和应用，根据金属及其化合物的性质理解常见金属的冶炼原理。
科学态度与社会责任：根据金属的冶炼原理及方法，认识开发利用金属矿物应具有可持续性，培养绿色环保意识。
科学探究与创新意识：科学领悟铜、铝及其化合物的性质及探究方案并进行实验探究，得出其主要性质。
【基本知识解读】
一、铝、镁的性质及应用
1.金属铝的物理性质
银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。
2.金属铝的化学性质
①4Al＋3O22Al2O3
②2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
③2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑
④2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑
3.铝热反应
实验装置
实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
原理应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等，3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3； ②金属焊接，如野外焊接钢轨等
4.铝的制备和用途
(1)制备原理
电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑。
【特别提醒】工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。
(2)铝的用途
纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
二、铝的重要化合物
1．氧化铝
(1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。
(2)化学性质
与H+反应Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O
与强碱反应Al2O3+2OH－＝2+H2O
2．氢氧化铝
(1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。
(2)化学性质(用化学方程式表示)
Al(OH)3的电离方程式为
酸式电离：Al(OH)3＋H2O [Al(OH)4]－＋H＋
碱式电离：Al(OH)3Al3＋＋3OH－
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。
②Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－。
③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。
(3)制备
①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O =Al(OH)3↓＋3。
②Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2，离子方程式为
[Al(OH)4]－＋CO2=Al(OH)3↓＋。
③Na[Al(OH)4]溶液与AlCl3溶液混合：3[Al(OH)4]－＋Al3＋=4Al(OH)3↓。
3．常见的铝盐
(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH＜(填“＜”“>”或“＝”)7。明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水。
三、铜及其化合物
1．铜
(1)物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。
(2)化学性质
反应物 化学方程式
非金属 O2 ①潮湿的空气中：2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜，绿色)②　2Cu＋O22CuO　(黑色固体)
Cl2 　Cu＋Cl2CuCl2　(棕黄色烟)
S 　2Cu＋SCu2S　
氧化性酸 浓硫酸 　Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O　
浓硝酸 　Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　
稀硝酸 　3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　
盐 AgNO3、FeCl3 　Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag　、　Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2　
2.铜的氧化物和氢氧化物
氧化铜 氧化亚铜 氢氧化铜
化学式 CuO Cu2O Cu(OH)2
状态 不溶于水的黑色固体(粉末) 不溶于水的红色固体 不溶于水的蓝色固体
化学性质 ①CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O②CuO＋H2Cu＋H2O ③CuO＋COCu＋CO2 ①Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O②Cu2O＋H22Cu＋H2O ①Cu(OH)2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O②Cu(OH)2CuO＋H2O
3.铜盐
(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，它是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，它受热易分解：Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑　。　
(2)无水CuSO4是白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为反应产物中是否含水的检验依据，但不适于作干燥剂。CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾或胆矾，受热易分解：CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O↑，蓝色晶体受热转化为白色粉末。
(3)铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用了它的这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的害虫。
四、合金和金属材料
1．合金
(1)概念：合金是指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。
(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①熔点：一般比它的各成分金属的低；
②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。
2．常见金属材料及应用
金属材料—
(1)重要的黑色金属材料——钢
钢是用量最大、用途最广的合金。
钢
(2)几种有色金属材料
铝及铝合金
铜及铜合金
【归纳总结】合金的组成与性质
(1)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。合金一定是混合物。
(2)常温下，多数合金是固态，但钾、钠合金呈液态。
(3)合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。
3．应用金属活动顺序表整合金属的性质
金属活动性顺序 K、Ca、Na Mg Al、Zn Fe、Sn、Pb(H) Cu、Hg、Ag Pt、Au
与O2反应 常温下易被氧化，点燃生成过氧化物或其他复杂氧化物 常温下一般生成致密的氧化膜(铁在潮湿的空气中生成疏松的铁锈，不能保护内部金属) 加热化合 不反应
与H2O反应 常温下生成碱和氢气 与热水反应 有碱存在与水反应 与高温水蒸气反应 不反应
与非氧化性酸反应 生成盐和氢气 生成盐和氢气 不反应
与盐溶液反应 先与水反应，生成的碱再与盐反应 排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来
【关键能力拓展】
一、铝、镁的化学性质
铝 镁
与非金属反应 能被Cl2、O2氧化 2Mg＋O22MgO 3Mg＋N2Mg3N2
与水反应 反应很困难 能与沸水反应 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
与碱反应 能溶于强碱溶液 不反应
与某些氧化物反应 能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应 能在CO2中燃烧：2Mg＋CO22MgO＋C
二、铝与酸或碱反应生成H2的量的关系
2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：
①产生H2的物质的量相等。
②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。
(2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应：
①消耗Al的物质的量之比为1∶3。
②生成H2的物质的量之比为1∶3。
(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应：
若产生氢气的体积比为，则必定
①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。
②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。
三、数形结合与“铝三角”
1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系
(1)①Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3
②Al3＋＋3[Al(OH)4]－=4Al(OH)3↓
③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓
(2)Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O
(3)Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－
(4)[Al(OH)4]－＋4H＋=Al3＋＋4H2O
(5)①[Al(OH)4]－＋CO2=Al(OH)3↓＋
②[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2O
(6)Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－
2．铝三角的应用
(1)选择制备Al(OH)3的最佳途径
①由Al3＋制备Al(OH)3，宜用Al3＋与氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3
②由NaAlO2制备Al(OH)3宜用CO2与反应：2H2O＋＋CO2=Al(OH)3↓＋
③从节约原料角度，由Al制备Al(OH)3，宜用Al制备Al3＋，Al制备，然后将二者混合：Al3＋＋3＋6H2O=4Al(OH)3↓
(2)有关离子共存问题
①与Al3＋不能大量共存的(阴)离子有：OH－、、HS－、、、、等。
②与不能大量共存的(阳)离子有：H＋、Al3＋、、Fe2＋、Fe3＋等。
③与因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存。
(3)分析离子反应顺序
①向含有Al3＋、、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是：Ⅰ.H＋＋OH－=H2O；Ⅱ.Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓(若先与反应，则生成的NH3·H2O又使Al3＋沉淀且生成)；Ⅲ. ＋OH－=NH3·H2O[若先溶解Al(OH)3，则产生的又与反应生成沉淀]；Ⅳ.Al(OH)3＋OH－=＋2H2O。
②向含有、、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是：Ⅰ.OH－＋H＋=H2O；Ⅱ. ＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(比先反应)；Ⅲ. ＋H＋=；Ⅳ. ＋H＋=CO2↑＋H2O[比Al(OH)3先反应]；Ⅴ.Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。
四、金属活动顺序与金属冶炼的关系
①热分解法：适用于不活泼的金属，如Hg和Ag。由HgO冶炼Hg的化学方程式：2HgO2Hg＋O2↑；由Ag2O冶炼Ag的化学方程式：2Ag2O4Ag＋O2↑。
②热还原法：用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原金属氧化物，适合较活泼的金属。
完成冶炼铁、锌、钨的化学方程式：
a．CO还原Fe3O4：Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2；
b．C还原ZnO：ZnO＋CZn＋CO↑；
c．H2还原WO3：WO3＋3H2W＋3H2O。
③电解法：适合冶炼金属活动性很强的金属(一般指在金属活动性顺序中排在锌前面的金属)。
工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al的化学方程式分别为2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑、
MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑、2Al2O34Al＋3O2↑。
【方法技巧】有些很活泼的金属也可以用还原法来冶炼，如Na＋KClK↑＋NaCl，2RbCl＋MgMgCl2＋2Rb↑等，主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。
五、铝与盐酸、NaOH溶液反应的应用与定量关系
2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑
2Al＋2OH－＋2H2O=2＋3H2↑
(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。
(2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHCl(H2)∶VNaOH(H2)＝1∶1。
(3)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHCl(H2)∶VNaOH(H2)＝1∶3。
(4)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为1∶3(5)铝既能与非氧化性酸反应产生氢气，也能与碱反应产生氢气，前者是置换反应，后者不是置换反应。
(6)铝与盐酸、氢氧化钠的反应中，还原剂都是铝，还原产物都是氢气，故铝与产生氢气的关系式是相同的。
【核心考点例题】
高频考点一 铝、镁的性质及应用
（2023·四川·高二统考学业考试）
1．既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的氧化物是
A． B． C． D．MgO
（2020秋·广西·高三统考学业考试）
2．常温下，物质的量均为0.01mol的Na、Mg、Al、Si分别与下列试剂反应，其剧烈程度及充分反应后产生H2的量(n)如表所示：
H2O 强酸溶液 强碱溶液 n(H2)/(10-2mol)
Na 剧烈反应 爆炸 剧烈反应 0.5
Mg 反应缓慢 剧烈反应 无反应 1.0
Al 反应很慢 反应较快 反应较快 1.5
Si 无反应 无反应 反应缓慢 2.0
上述实验中，生成H2的量最多的是
A．Na B．Mg C．Al D．Si
（2021·江苏连云港·高二统考学业考试）
3．某兴趣小组利用菱镁矿(主要成分为MgCO3，还含有少量SiO2、Al2O3等杂质)设计制备氧化镁的流程如下。下列说法错误的是
A．步骤(Ⅰ)和步骤(Ⅱ)中一定要用到的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒
B．步骤(Ⅰ)获得的滤液X中含有的阳离子主要有Mg2+、Al3+、H+
C．步骤(Ⅱ)中获得Mg(OH)2沉淀，说明Al3+不与NaOH溶液反应
D．步骤(Ⅲ)发生反应的化学方程式为Mg(OH)2MgO+H2O
（2021·天津·高一统考学业考试）
4．称取两份铝粉，第一份加足量的溶液，第二份加足量的盐酸，若放出等物质的量的气体，则两份铝粉的质量比
A． B． C． D．
（2021·天津·高一统考学业考试）
5．下列说法中，正确的是
A．铝是地壳中含量最多的元素
B．氧化铝既不溶于强酸，也不溶于强碱
C．在溶液中加入过量的氨水可制得沉淀
D．铝在空气中能稳定存在，所以铝是不活泼金属
（2023春·天津和平·高一统考学业考试）
6．下列金属中，通常采用热还原法冶炼的是
A．Na B．Cu C．Hg D．Ag
高频考点二 铝的重要化合物
（2023春·宁夏银川·高一六盘山高级中学校考学业考试）
7．工业上由下列物质冶炼制取金属单质时，一般采用热还原法的是
A．HgO B．NaCl C． D．
（2023春·黑龙江·高一统考学业考试）
8．工业冶炼铝的原理是，据此原理可知工业上冶炼铝的方法是
A．热还原法 B．热分解法 C．沉淀法 D．电解法
（2023·湖南株洲·高一炎陵县第一中学校考学业考试）
9．下列物质中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是
A．MgO B． C． D．CuO
（2023·广东·高三学业考试）
10．2022年10月，长征五号B运载火箭成功将“梦天”实验舱送入预定轨道。该火箭用到大量铝合金材料，下列性质与铝合金材料的航天应用无关的是
A．低密度 B．耐酸蚀 C．耐磨损 D．强韧性
（2023·四川·高二统考学业考试）
11．下列物质间的转化，不能通过一步反应完成的是
A．Na2CO3→CaCO3 B．N2→NO2
C．Al2O3→NaA1O2 D．S→SO2
（2019·内蒙古·高一统考学业考试）
12．铝能用于冶炼难熔金属(如Fe、Mn)，这是因为铝
A．熔点低 B．导电性好
C．既能与强酸反应又能与强碱反应 D．还原性强，反应中放大量的热
（2019·内蒙古·高一统考学业考试）
13．下列物质中，具有净水作用的是
A．淀粉 B．明矾 C．食盐 D．酒精
（2021·内蒙古·高二统考学业考试）
14．下列有关铝及其化合物的说法正确的是
A．在常温下，铝不能与氧气反应
B．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应
C．铝既能溶于盐酸，又能溶于氢氧化钠溶液
D．向氯化铝溶液中加入过量的氢氧化钠溶液可制得氢氧化铝
（2022春·贵州·高二统考学业考试）
15．下列关于铝及其化合物的性质描述不正确的是
A．铝只与盐酸反应 B．Al2O3可以与NaOH溶液反应
C．Al2O3可以与盐酸反应 D．Al(OH)3可以与NaOH溶液反应
（2021·陕西·高二统考学业考试）
16．A、B、C、D均为中学化学中的常见物质，它们有如图所示转化关系。A是一种常见金属，它可以与氢氧化钠溶液反应放出氢气。回答下列问题：
(1)写出C的化学式： 。
(2)向B的溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量的实验现象： 。
(3)写出D→B的化学方程式： 。
(4)写出A和NaOH溶液反应的离子方程式： 。
高频考点三 铜及其化合物
（2023·辽宁鞍山·高一统考学业考试）
17．硫是一种重要的非金属，位于元素周期表中第三周期第ⅥA族。根据硫及其化合物的性质回答问题。能实现下列物质间直接转化的元素是
单质氧化物酸或碱
A．硅 B．铁 C．铜 D．硫
（2022秋·江苏·高二学业考试）
18．通常状况下，下列物质呈蓝色的是
A． B． C．铁 D．氯气
（2023春·宁夏银川·高一六盘山高级中学校考学业考试）
19．宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料，其主要成分为CuCO3 Cu(OH)2，下列说法中错误的是
A．孔雀石颜料中含有重金属离子，使用时勿入口中
B．孔雀石颜料耐酸和碱腐蚀
C．孔雀石颜料不易被空气氧化
D．保存《千里江山图》需控制温度和湿度
（2022春·天津南开·高一统考学业考试）
20．虎年春晚一段舞蹈诗剧《只此青绿》生动还原了北宋名画《千里江山图》，此画用到了一种矿物颜料——石青。以下关于石青的说法错误的是
A．属于盐 B．可溶于水
C．在常温下较稳定 D．与盐酸反应后的溶液呈蓝色
（2020·天津河东·高三统考学业考试）
21．某研究性学习小组用溶液作“腐蚀液”，制作印刷电路板，其反应原理是。
[实验探究]
(1)反应是不是属于置换反应 (填“是”或“不是”)，反应物是 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(2)若要溶解电路板上6.4g的铜，则需要物质的量为 mol。
(3)使用后失效的“腐蚀液”为废液，验证废液中是否存在的试剂是 (填“KSCN溶液”或“NaCl溶液”)，加入该试剂后，若溶液的颜色变成 色，说明废液中还存在。
(4)废液中的可通过加入足量的 (填“硫粉”或“铁粉”)反应，转化成铜回收。
(5)回收后的废液，通入足量的，可以重新获得溶液，其反应的化学方程式为 。
[实验结论]
利用溶液作印刷电路板的“腐蚀液”，不仅废液中的铜可以得到回收，经过处理后的废液还可以重新使用。
[知识联想]
(6)铁是构成人体血红蛋白的一种元素，患缺铁性贫血的病人可补充的是：由 (填“”或“”)构成的硫酸盐、乳酸盐、葡萄糖酸盐等。
(7)重金属离子(如、等)具有毒性，人若误服、等溶液会发生中毒，可采取的急救措施有 (举一例)。
高频考点四 合金和金属材料
（2023春·黑龙江·高一统考学业考试）
22．2023年6月9日，我省某高校研制的中国首颗平板式新体制低轨宽带通信卫星“龙江三号”成功发射。该卫星主体材质使用了合金材料。下列所用材料不属于合金的是

A．生铁铸造的下水井盖 B．硬铝制造的飞机外壳 C．聚乙烯制成的食品包装袋 D．不锈钢制造的地铁列车的车体
A．A B．B C．C D．D
（2022秋·江西抚州·高一统考学业考试）
23．金属材料包括纯金属和它们形成的合金，合金在生产生活中有着广泛的应用，生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，下列有关生铁和钢的叙述不正确的是
A．生铁中碳的含量比钢中碳的含量高 B．用生铁炼钢的过程中发生了氧化还原反应
C．生铁和钢的硬度都比纯铁的硬度大 D．钢的化学性质和生铁的化学性质完全不同
（2020·天津·高一统考学业考试）
24．下列金属冶炼的化学反应原理不正确的是
A．MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ B．2Al2O34Al+3O2↑
C．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 D．2Ag2O4Ag+O2↑
（2023·湖南·高一统考学业考试）
25．下列金属的冶炼方法中，属于电解法的是
A． B．2NaCl(熔融)
C． D．
（2023春·天津和平·高一统考学业考试）
26．下列金属中，通常采用热还原法冶炼的是
A．Na B．Cu C．Hg D．Ag
（2023春·北京海淀·高一统考学业考试）
27．2023年中国航天大会的主题是“格物致知，叩问苍穹”。下列用于航天领域的材料中，属于金属材料的是
A．火箭壳体-铝合金 B．航天服-锦纶
C．航天器大型天线-碳纤维 D．航天器隔热瓦-陶瓷
（2023春·黑龙江·高一统考学业考试）
28．我国古代文化灿烂辉煌，下列古代工艺品中主要成分属于合金的是

A．元朝青花瓷 B．唐三彩文官俑 C．越王勾践青铜剑 D．人面鱼纹彩陶盆
A．A B．B C．C D．D
（2023·北京丰台·高一统考学业考试）
29．文物是人类宝贵的历史文化遗产。按制作文物的主要材料分类，下列文物属于金属文物的是
文物
选项 A．竖线划纹黑陶尊 B．虎形玉佩 C．甲骨片 D．青铜亚长牛尊
A．A B．B C．C D．D
（2023春·湖南邵阳·高一湖南省邵东市第一中学校考学业考试）
30．超级钢的开发与应用，已成为国际上钢铁领域的研究热点。关于超级钢的说法，不正确的是
A．不含碳元素 B．强度高 C．耐腐蚀 D．一种新型合金
（2022·上海·高二统考学业考试）
31．北京2022年冬奥会上，我国短道速滑队取得了良好成绩。短道速滑所用冰刀的材料是合金。下列选项正确的是
A．该合金熔点比纯铁低 B．该合金硬度比纯铁低
C．该合金含碳量比生铁高 D．该合金延展性比生铁差
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，故A正确；
B．不能与盐酸反应，能与NaOH溶液反应，故B错误；
C．能与盐酸反应，不能与NaOH溶液反应，故C错误；
D．MgO能与盐酸反应，不能与NaOH溶液反应，故D错误；
故选：A。
2．D
【详解】在反应过程中，Na由0价变为+1价，失去1个电子，Ma由0价变为+2价，失去2个电子，Al由0价变为+3价，失去3个电子，Si由0价变为+4价，失去4个电子，相同物质的量的4种物质，失去电子越多，生成的氢气越多，生成氢气最多的是Si；
故选D。
3．C
【分析】菱镁矿主要成分为MgCO3，还含有少量SiO2、Al2O3等，加入足量盐酸，过滤，滤渣是SiO2，滤液中含有氯化镁、氯化铝，加入足量氢氧化钠，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀、氯化铝和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，过滤出氢氧化镁沉淀，滤液Y为偏铝酸钠、氯化钠，氢氧化镁灼烧生成氧化镁和水。
【详解】A．步骤(Ⅰ)和步骤(Ⅱ)为过滤，过滤一定要用到的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒、烧杯，故A正确；
B．步骤(Ⅰ)获得的滤液X中含有氯化镁、氯化铝和剩余盐酸，所以阳离子主要有Mg2+、Al3+、H+，故B正确；
C．氯化铝和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，故C错误；
D．步骤(Ⅲ) 是氢氧化镁灼烧生成氧化镁和水，发生反应的化学方程式为Mg(OH)2MgO+H2O，故D正确；
选C。
4．D
【详解】由和可知，生成等物质的量的H2，消耗两份铝粉的质量相等，其质量比为1:1，故选D。
5．C
【详解】A．地壳中含量最多的元素为氧，其它元素含量由高到低的顺序依次为硅、铝、铁等，A错误；
B．氧化铝属于两性氧化物，氧化铝能与盐酸反应生成盐和水，该反应的化学方程式为：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，氧化铝还能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，该反应的化学方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，B错误；
C．在AlCl3溶液中加入过量的氨水可制得 Al(OH)3沉淀，反应的化学方程式为，C正确；
D．铝是一种比较活泼的金属，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，这是铝在空气中能够稳定存在的原因，D错误；
故选C。
6．B
【详解】A．Na属于非常活泼的金属，通常采用电解法冶炼，反应的原理为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑，A项不符合题意；
B．Cu属于中等活泼的金属，通常采用热还原法冶炼，如用CO或C高温还原CuO等，B项符合题意；
C．Hg属于不活泼的金属，通常采用热分解法冶炼，如2HgO2Hg+O2↑，C项不符合题意；
D．Ag属于不活泼的金属，通常采用热分解法冶炼，如2Ag2O4Ag+O2↑，D项不符合题意；
答案选B。
7．C
【详解】A．工业可以采用加热分解HgO的方法来制备汞，A不符合题意；
B．工业上一般通过电解熔融的氯化钠的方法制备钠单质，B不符合题意；
C．工业上一般通过热还原法由氧化铁制备铁单质，C符合题意；
D．工业上可以采用加热分解Ag2O的方法来制备银，D不符合题意；
故选C。
8．D
【详解】由方程式可知，工业上冶炼较活泼金属铝的方法为电解法，故选D。
9．B
【详解】MgO、、CuO都为碱性氧化物，都能与盐酸反应，不与氢氧化钠反应，是两性氧化物，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，故B符合题意。
综上所述，答案为B。
10．B
【详解】A．铝合金材料的密度比较小，用于航天应用可以减少能源的使用，因此与其低密度的性质有关，A不符合题意；
B．铝合金与空气及酸接触时，会在金属表面产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步氧化，因此具有一定的抗腐蚀能力，其用于制航天器与其耐酸蚀的性质无关，B符合题意；
C．铝合金材料比其成分金属具有强的抗腐蚀能力，因此该耐磨损的性质可用于航天事业，C不符合题意；
D．铝合金材料具有一定的韧性，抗应变能力强，其强韧性可应用于作航天器，D不符合题意；
故合理选项是B。
11．B
【详解】A．Na2CO3与CaCl2反应可以制得CaCO3，能通过一步反应完成，A不选；
B．氮气与氧气在一定条件下反应得到一氧化氮，一氧化氮与氧气进一步反应得到二氧化氮，故N2→NO2不能通过一步反应完成，选B；
C．Al2O3与NaOH反应可以得到NaA1O2，能通过一步反应完成，C不选；
D．单质硫在空气燃烧可以得到二氧化硫，能通过一步反应完成，D不选；
故本题选B。
12．D
【详解】铝能用于冶炼难熔金属的原因为：铝的性质比这些难熔的金属活泼，还原性强；铝能与难熔金属的氧化物组成铝热剂，在冶炼反中放出大量的热，使被置换出的金属呈现熔融状态而分离出来，本题选D。
13．B
【详解】A．淀粉遇水变为糊状，不具备净水作用，A不符题意；
B．明矾溶于水会形成氢氧化铝胶体，具有吸附性，可以净水，B符合题意；
C．食盐易溶于水，形成食盐溶液，不具备净水作用，C不符题意；
D．一定体积分数的酒精可外用消毒，不能净水，D不符题意；
答案选B。
14．C
【详解】A．常温下，铝和氧气反应生成氧化铝，反应化学方程式为2Al+3O2=Al2O3，A错误；
B．Al2O3属于两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应，B错误；
C．铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，铝和氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气，C正确；
D．向氯化铝溶液中加入过量的氢氧化钠溶液得到的是偏铝酸钠，D错误；
故选C。
15．A
【详解】A．铝为两性金属，能和强酸强碱反应，A项错误；
B．Al2O3为两性氧化物，可以与NaOH溶液反应，B项正确；
C．Al2O3为两性氧化物，可以与盐酸反应，C项正确；
D．Al(OH)3为两性氢氧化物，可以与NaOH溶液反应，D项正确；
答案选A。
16．(1)Al2O3
(2)先生成白色沉淀，随后沉淀溶解
(3)Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
(4)2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
【分析】A是一种常见金属，能与氢氧化钠溶液反应放出氢气，则A可能为Al或Na，如A为Na，则B为NaCl，NaCl与NaOH不反应，则A为Al，B为AlCl3，D为Al(OH)3，C为Al2O3。
【详解】（1）根据分析可知，C为Al2O3。
（2）B为AlCl3，向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，Al3+先与NaOH反应生成氢氧化铝沉淀，随着NaOH的持续加入，氢氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠，则实验现象为先生成白色沉淀，随后沉淀溶解。
（3）Al(OH)3与盐酸反应生成AlCl3和水，化学方程式为Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O。
（4）Al和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑。
17．D
【详解】A．硅和氧气反应生成二氧化硅，二氧化硅和水不反应，故A错误；
B．铁和氧气反应生成四氧化三铁，四氧化三铁和水不反应，故B错误；
C．铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和水不反应，故C错误；
D．硫和氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，故D正确；
故选D。
18．A
【详解】A．呈蓝色，故A符合题意；
B．呈红棕色，故B不符合题意；
C．铁是银白色，故C不符合题意；
D．氯气是黄绿色，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
19．B
【详解】A．CuCO3 Cu(OH)2中含有的铜离子属于重金属离子，有毒，食用会危害人体健康，A选项正确；
B．CuCO3 Cu(OH)2中含有的碳酸根离子、氢氧根离子与酸反应，不与碱反应，则孔雀石颜料耐碱不耐酸，B选项错误；
C．元素的低价态具有还原性，可以被氧化，而CuCO3 Cu(OH)2中除O元素外，C、H、Cu均为最高价，无还原性，不能被空气中氧气氧化，C选项正确；
D．CuCO3 Cu(OH)2不稳定，受热易分解，纸张中的纤维素在一定条件下能水解，所以保存《千里江山图》需控制温度和湿度，D选项正确；
答案选B。
20．B
【详解】A．石青的化学式为，属于碱式盐，A正确；
B．中，CuCO3和Cu(OH)2均难溶于水，B错误；
C．石青能够一直保存下来，说明该物质在常温下较稳定，C正确；
D．石青与盐酸反应的方程式为：+6HCl=3CuCl2+4H2O+2CO2↑，得到的溶液为CuCl2溶液，呈蓝色，D正确；
答案选B。
21．(1) 不是 氧化剂
(2)0.2
(3) KSCN溶液 血红
(4)铁粉
(5)2FeCl2+Cl2=2FeCl3
(6)Fe2+
(7)服用鸡蛋清或牛奶等
【详解】（1）反应2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2的两种生成物都属于化合物，没有单质，故不属于置换反应；反应中Fe元素的化合价由FeCl3中的+3价降至FeCl2中的+2价，FeCl3是氧化剂；答案为：不是；氧化剂。
（2）6.4gCu的物质的量为=0.1mol，根据反应“2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2”，需要消耗FeCl3物质的量为0.2mol；答案为：0.2。
（3）检验Fe3+选用KSCN溶液，加入KSCN溶液后，若溶液的颜色变成血红色，则说明含Fe3+，反之不含Fe3+；答案为：KSCN溶液；血红。
（4）废液中的CuCl2通过转化成铜回收，CuCl2被还原成Cu，可加入足量铁粉反应，反应的化学方程式为Fe+CuCl2=FeCl2+Cu；答案为：铁粉。
（5）回收Cu后的废液中含FeCl2，通入足量Cl2，发生反应Cl2+2FeCl2=2FeCl3，从而重新获得FeCl3溶液；答案为：Cl2+2FeCl2=2FeCl3。
（6）铁是构成人体血红蛋白的一种元素，患缺铁性贫血的病人可补充的是：由Fe2+构成的硫酸盐、乳酸盐、葡萄糖酸盐等；答案为：Fe2+。
（7）CuCl2、AgNO3等属于重金属盐溶液，误服CuCl2、AgNO3等溶液会使蛋白质发生变性，从而中毒，可采取的急救措施是服用鸡蛋清或牛奶等；答案为：服用鸡蛋清或牛奶等。
22．C
【详解】A．井盖是由生铁铸造，生铁为合金，由铁和碳混合得到，A不符合题意；
B．飞机外壳由铝合金制造，B不符合题意；
C．聚乙烯为高分子化合物，不是合金，C符合题意；
D．地铁列车外壳由不锈钢制造，不锈钢为合金，D不符合题意；
故答案选C。
23．D
【详解】A．生铁中含碳量比钢的高，故A正确；
B．生铁炼钢目的是降低含碳量，用氧化剂把碳氧化为氧化物除去，发生了氧化还原反应，故B正确；
C．生铁和钢都是合金，合金的硬度比成分金属大，故C正确；
D．钢和生铁的主要成分都是铁，化学性质几乎相同，故D错误；
答案选D。
24．B
【详解】A．镁是活泼金属，应采用电解法制取，氧化镁熔点很高，所以电解熔融氯化镁，故A正确；
B．Al为活泼金属，通常用电解熔融金属化合物的方法冶炼，氧化铝熔点较高，加入冰晶石降低熔点，故B错误；
C．Fe为较活泼金属，通常用热还原法冶炼，用CO还原氧化铁，故C正确；
D．Ag为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，故D正确；
故答案选B。
25．B
【详解】A．加热氧化汞分解制取金属汞属于热分解法，A错误；
B．电解熔融氯化钠制取金属钠属于电解法，B正确；
C．金属铝还原氧化铁制取金属铁属于热还原法，C错误；
D．铁置换硫酸铜中的铜属于还原法，D错误；
故选B。
26．B
【详解】A．Na属于非常活泼的金属，通常采用电解法冶炼，反应的原理为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑，A项不符合题意；
B．Cu属于中等活泼的金属，通常采用热还原法冶炼，如用CO或C高温还原CuO等，B项符合题意；
C．Hg属于不活泼的金属，通常采用热分解法冶炼，如2HgO2Hg+O2↑，C项不符合题意；
D．Ag属于不活泼的金属，通常采用热分解法冶炼，如2Ag2O4Ag+O2↑，D项不符合题意；
答案选B。
27．A
【详解】A．火箭壳体-铝合金是金属材料，A正确；
B．航天服-锦纶属于有机物，不是金属材料，B错误；
C．航天器大型天线-碳纤维是无机非金属材料，C错误；
D．航天器隔热瓦-陶瓷是无机非金属材料，D错误；
故选A。
28．C
【分析】合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。合金概念有三个特点：①一定是混合物；②合金中各成分都是以单质形式存在；③合金中至少有一种金属，据此分析解答。
【详解】A．元代青花瓷是瓷器，陶瓷属于硅酸盐产品，不是合金，故A错误；
B．唐三彩文官俑是陶制品，陶制品是由黏土经高温烧结而成，其主要化学成分为硅酸盐，不是合金，故B错误；
C．越王勾践青铜剑的主要成分是铜和锡，是铜的合金，故C正确；
D．人面鱼纹彩陶盆是瓷器，陶瓷属于硅酸盐产品，不是合金，故D错误；
故选C。
29．D
【详解】A．竖线划纹黑陶尊属于陶瓷，故不选A；
B．玉的主要化学成分有二氧化硅、三氧化二铝、氧化钠，故不选B；
C．甲骨片的主要成分是钙质物质，故不选C；
D．青铜是合金，属于金属材料，故选D；
选D。
30．A
【详解】超级钢属于钢，是一种铁碳合金，同时含有其它合金元素，其组织细密，强度高，韧性也大，耐腐蚀，是一种新型合金，故A符合；
选A。
31．A
【详解】A．合金熔点比成分金属的低，故A正确；
B．合金硬度比成分金属的大，故B错误；
C．该合金机械性能好，含碳量比生铁低，故C错误；
D．该合金含碳量比生铁低，所以延展性比生铁好，故D错误；
选A。
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