高中化学第二节 金属材料综合训练题

这是一份高中化学第二节 金属材料综合训练题，共18页。试卷主要包含了合金材料中不可能含有非金属元素，氢氧化铝可作胃酸的中和剂等内容，欢迎下载使用。

（建议时间：45分钟）
1．合金材料中不可能含有非金属元素( )
2．合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般低于成分金属( )
3．MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂( )
4．Al2O3的熔点高，可作耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等( )
5．铝和酸反应时，氧化剂是酸，铝和碱反应时，氧化剂是碱( )
6．氢氧化铝可作胃酸的中和剂( )
7．明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用( )
8．蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液，制备无水AlCl3( )
9．除去Fe2O3中的Al2O3，加入足量NaOH溶液，然后过滤( )
题型一 金属材料与合金
1．下列说法不正确的是
A．钢是用途最广的合金B．钢既可铸造也可锻轧
C．生铁既可铸造也可锻轧D．生铁的含碳量大于2%
2．铁是人类较早使用的金属之一、据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是
A．它们的组成元素是相同的
B．耐腐蚀的性能不同
C．都属于钢，物理性质相同
D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同
3．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
4．（2021·广东忠信中学高一月考）下列说法不正确的是
A．派克钢笔尖采用含有铱元素的合金钢制作，因为其性能极其耐磨损
B．储氢合金是一类能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料
C．硬铝密度小强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和飞船的理想材料
D．合金中各组分不变，添加比例改变，合金的性能不变
题型二 铝及其化合物的性质
5．（2021·江苏省苏州第十中学校高一月考）下列关于铝单质的叙述中，正确的是有
A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应
B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定
C．铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐
D．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低
6．下列关于金属铝及其化合物的叙述不正确的是
A．Al2O3不能跟所有的酸碱溶液反应
B．铝是活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性
C．铝箔徃空气中用酒精灯加热可以融化，且发生剧烈燃烧
D．铝箔在空气中用酒精灯加热可以观察到铝融化了但并不滴落
7．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。为确定铝合金中金属的成分，现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案、现象与结论均正确的是
8．下列叙述中正确的是
A．Al、Fe、Cu三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B．向污水中投放明矾，能生成凝聚悬浮物的Al(OH)3胶体，起到净水的作用
C．向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO
D．加入铝粉能产生H2的溶液中，一定存在大量的Na+、Ba2+、AlO、Cl-
9．某溶液与Al反应能放出H2，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是
A．、Fe2+、Cl-、B．Na+、K+、Cl-、
C．Mg2+、H+、Cl-、D．K+、Ca2+、、Cl-
10．现有MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO混合物，如果只用一种试剂把Al2O3分离出来，应选用试剂
A．氨水B．浓NaOH溶液C．NaCl溶液D．稀H2SO4
11．（2021·伊宁市第四中学高一期末）(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________；在AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________，写出该现象的离子反应方程式___________。
(2)铝制易拉罐中充满CO2，然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪；再过一会儿易拉罐又恢复原样，请根据现象填空。
①易拉罐变瘪是因为___________，写出反应的化学方程式___________；
②易拉罐恢复原样原因是___________，写出反应的化学方程式___________；
(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4.将它们分别与H2SO4作用，A产生白色沉淀，B产生无色气体，C中无明显现象。则A是 ___________，B是 ___________，C是___________。
12．（2021·贵州省瓮安第二中学高一月考）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：___________。
13．（2021·内蒙古集宁一中高一月考）A是一种红棕色金属氧化物，B、D是金属单质，J是一种难溶于水的白色化合物，受热后容易发生分解。
(1)写出下列物质的化学式：A_______、E_______、J_______、G_______。
(2)按要求写方程式：
①A＋B→C＋D的化学方程式：_______；
②F→G的化学方程式：_______；
③C→I的离子方程式：_______；
④B与过量NaOH溶液反应的离子方程式：_______；
⑤向E溶液中通入Cl2的离子方程式：_______
题型三 物质的量在化学方程式计算中的应用
14．（2021·山东师范大学附中高一月考）在标准状况下，将6.5g锌和4.6g钠分别与2.24L氯化氢溶于水形成的盐酸溶液反应，则放出H2的体积
A．锌和钠放出一样多B．锌的多C．钠的多D．无法比较
15．（2021·福建省龙岩第一中学高一月考）M(NO3)2热分解的化学方程式为2M(NO3)22MO＋4NO2↑＋O2↑，加热148 g M(NO3)2使其完全分解，在标准状况下收集到11.2L的O2，那么M的摩尔质量是
A．64 g·ml-1B．24 g·ml-1C．65 g·ml-1D．40 g·ml-1
16．（2021·四川绵阳市·绵阳中学高一期中）Na、Mg、Al分别与足量的稀盐酸反应，同温同压下，产生气体的体积相等，则Na、Mg、Al物质的量之比为
A．1:2:3B．3:2:1C．6:3:2D．1:1:1
17．一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8g，将其投入100g水中，产生0.2gH2，则这块钠表面的氧化钠的质量为
A．9.2gB．10.6gC．6.2gD．4.6g
18．（2021·兰州市第二十七中学高一期末）两份足量的铝粉，第一份与盐酸反应、第二份与氢氧化钠溶液反应，在相同状态下产生的气体体积之比是1：1，则参加反应的HCl和NaOH的物质的量之比为
A．1：1B．1：2C．1：3D．3：1
19．氯化钠是一种重要的化工原料，电解氯化钠溶液可制得氯气、氢氧化钠等物质，发生的化学反应如下：2NaCl + 2H2OCl2 ↑+ H2 ↑+ 2NaOH。现取一定质量的氯化钠溶液进行电解，当氯化钠完全反应时，停止通电。生成氯气的质量与时间的关系如图所示。请计算：
(1)参加反应的氯化钠是_______克？
(2)生成氢气_______克？生成NaOH_______ml？
20．实验室用大理石和100 mL稀盐酸制备CO2，若制备标准状况下的CO2 11.2 L，则
(1)至少需要大理石质量为____________。
(2)需要盐酸的物质的量为__________________。
(3)所需盐酸的物质的量浓度为__________________。
21．把7.8克镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到8.96LH2(标准状况)。试计算：
(1)该合金中铝的质量分数_____(计算结果保留三位有效数字)；
(2)该合金中铝和镁的物质的量之比_____。(请书写必要的计算过程)
22．将50 g铁粉和氧化铁的混合物中加入200 mL的稀硫酸，恰好完全反应，放出氢气4.48L (标准状况)，反应后的溶液中滴加KSCN不显红色，且无固体剩余物。求：
(1)发生的化学反应中有一个属于化合反应，写出其离子方程式__________________________。
(2)混合物中氧化铁是_________g。
(3)原稀硫酸的物质的量浓度____________ml/L。
23．（2021·山东·平阴县第一中学高一月考）已知铝是一种能够和强碱溶液反应生成氢气的一种特殊金属，其反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，现向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应，计算：
（1）Al的物质的量为___________ml。
（2）参加反应的NaOH的物质的量为___________ml；溶液的物质的量浓度___________ml·L-1。
（3）生成的H2在标准状况下的体积为___________L；含有的电子数为___________。
选项
实验方案
现象与结论
A
加入盐酸
产生无色气体，含铝、铁、镁三种金属
B
加入NaOH溶液
有无色气体产生，含有镁、铝两种金属
C
加入盐酸后，向所得溶液中再加入少量NaOH溶液
产生白色沉淀，一定只含有镁
D
用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液
溶液呈血红色，含有铁
B练——阶段提优
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
（建议时间：45分钟）
1．合金材料中不可能含有非金属元素( )
2．合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般低于成分金属( )
3．MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂( )
4．Al2O3的熔点高，可作耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等( )
5．铝和酸反应时，氧化剂是酸，铝和碱反应时，氧化剂是碱( )
6．氢氧化铝可作胃酸的中和剂( )
7．明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用( )
8．蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液，制备无水AlCl3( )
9．除去Fe2O3中的Al2O3，加入足量NaOH溶液，然后过滤( )
【答案】1.× 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.√ 7.× 8．× 9.√
题型一 金属材料与合金
1．下列说法不正确的是
A．钢是用途最广的合金B．钢既可铸造也可锻轧
C．生铁既可铸造也可锻轧D．生铁的含碳量大于2%
【答案】C
【详解】
A．目前产量最大、用量最大、用途最广泛的合金是钢，A正确；
B．钢含碳量较低，既可以铸造，也可以锻轧，B正确；
C．生铁含碳量较高，可以铸造，但不能锻轧，C错误；
D．生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金，故含碳量大于2%，D正确；
答案选C。
2．铁是人类较早使用的金属之一、据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是
A．它们的组成元素是相同的
B．耐腐蚀的性能不同
C．都属于钢，物理性质相同
D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同
【答案】B
【详解】
A．普碳钢主要成分是Fe、C，不锈钢则是由普碳钢与Cr、Ni、M等融合而成，因此二者组成元素是不同的，A错误；
B．不锈钢抗腐蚀能力比普通钢强，B正确；
C．不锈钢和普通钢尽管都属于钢，但由于组成成分不同，物理及机械性能都存在较大的差异，C错误；
D．不锈钢中含有Ni、Cr、M等元素，使不锈钢的化学性质有别于普碳钢，D错误；
故合理选项是B。
3．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
【答案】C
【详解】
A．用金做饰物是因为金化学性质稳定，不褪色，A正确；
B．钨熔点高、导电性好，所以用作灯丝，B正确；
C．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；
D．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；
故选C。
4．（2021·广东忠信中学高一月考）下列说法不正确的是
A．派克钢笔尖采用含有铱元素的合金钢制作，因为其性能极其耐磨损
B．储氢合金是一类能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料
C．硬铝密度小强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和飞船的理想材料
D．合金中各组分不变，添加比例改变，合金的性能不变
【答案】D
【详解】
A．含有铱元素的合金，硬度高，耐腐蚀，极其耐磨损，最早应用是作笔尖材料，则A说法正确；
B．储氢合金是指利用合金与氢气反应，制成金属氢化物，能大量吸收氢气，则B说法正确；
C．硬铝合金密度小，硬度大，强度高，具有较强的抗腐蚀性能，是制造飞机、飞船等理想材料，则C说法正确；
D．合金的性能不仅取决于成分，还于成分比例有关，则D说法不正确；
本题答案D。
题型二 铝及其化合物的性质
5．（2021·江苏省苏州第十中学校高一月考）下列关于铝单质的叙述中，正确的是有
A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应
B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定
C．铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐
D．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低
【答案】A
【详解】
A．铝能和酸或碱反应，故不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水，A项正确；
B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝表面形成致密的氧化膜，B项错误；
C．铝不管和多少的氢氧化钠反应都会生成偏铝酸钠和氢气，C项错误；
D．打磨后的铝箔在酒精灯上加热，其表面会生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，D项错误；
答案选A。
6．下列关于金属铝及其化合物的叙述不正确的是
A．Al2O3不能跟所有的酸碱溶液反应
B．铝是活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性
C．铝箔徃空气中用酒精灯加热可以融化，且发生剧烈燃烧
D．铝箔在空气中用酒精灯加热可以观察到铝融化了但并不滴落
【答案】C
【详解】
A．氧化铝和强酸、强碱反应，不能和弱酸弱碱反应，A正确；
B．铝是比较活泼的金属，最外层有3个电子，在化学反应中易失去3个电子而达8电子的稳定结构，表现还原性，B正确；
C．加热时铝和氧气会反应生成熔点很高的氧化铝，将内部熔化的铝包裹住，铝熔化了但是不会滴落，不会出现发生剧烈的燃烧，C错误；
D．加热时铝和氧气会反应生成熔点很高的氧化铝，将内部熔化的铝包裹住，铝熔化了但是不会滴落，D正确；
故选C。
7．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。为确定铝合金中金属的成分，现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案、现象与结论均正确的是
【答案】D
【详解】
A．因铝、铁、镁都能和盐酸反应产生气体，故不能确定含有铝、铁、镁三种金属，A项错误；
B．铝、铁镁中只有铝可与溶液反应生成无色气体，不能证明含有，B项错误；
C．加入盐酸后，向所得溶液中再加入少量溶液产生白色沉淀，则合金中可能含有镁，也可能含有铝，C项错误；
D．铁单质与盐酸反应生成亚铁离子，在空气中放置一会儿，亚铁离子易被氧化为铁离子，在溶液中滴加溶液，溶液呈血红色，D项正确；
综上所述，答案为D。
8．下列叙述中正确的是
A．Al、Fe、Cu三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B．向污水中投放明矾，能生成凝聚悬浮物的Al(OH)3胶体，起到净水的作用
C．向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO
D．加入铝粉能产生H2的溶液中，一定存在大量的Na+、Ba2+、AlO、Cl-
【答案】B
【详解】
A．氧化铝能和酸、碱反应生成盐和水，为两性氧化物，A错误；
B．明矾溶于水电离产生铝离子，铝离子水解可以生成凝聚悬浮物的Al(OH)3胶体，起到净水的作用，B正确；
C．二氧化碳过量会生成碳酸氢钠，离子方程式为AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO，C错误；
D．加入Al能放出H2的溶液，为强酸或强碱溶液，强酸性条件下AlO不会大量存在，D错误；
综上所述答案为B。
9．某溶液与Al反应能放出H2，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是
A．、Fe2+、Cl-、B．Na+、K+、Cl-、
C．Mg2+、H+、Cl-、D．K+、Ca2+、、Cl-
【答案】B
【分析】
某溶液与Al反应能放出H2，说明该溶液中含大量氢离子或氢氧根离子，据此根据离子反应的条件分析离子共存问题。
【详解】
根据上述分析可知，
A．、Fe2+在碱性条件下会与氢氧根离子发生离子反应，不能大量共存，A不符合题意；
B．该组离子在酸性和碱性条件下均不发生反应，能大量共存，B符合题意；
C．Mg2+、H+在碱性条件下会与氢氧根离子发生离子反应，不能大量共存，C不符合题意；
D．在酸性或碱性条件下均能发生离子反应，不能大量共存，D不符合题意；
故选B。
10．现有MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO混合物，如果只用一种试剂把Al2O3分离出来，应选用试剂
A．氨水B．浓NaOH溶液C．NaCl溶液D．稀H2SO4
【答案】B
【详解】
A．MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO与氨水都不反应，故A不符合题意；
B．Al2O3能与浓NaOH溶液反应溶解，MgO、Fe2O3、CuO与NaOH溶液都不反应，可以把Al2O3分离出来，故B符合题意；
C．MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO与NaCl溶液都不反应，故C不符合题意；
D．MgO、Al2O3、Fe2O3、CuO与稀H2SO4都反应，故D不符合题意；
故答案为B。
11．（2021·伊宁市第四中学高一期末）(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________；在AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液，现象为___________，写出该现象的离子反应方程式___________。
(2)铝制易拉罐中充满CO2，然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口，一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声，且易拉罐变瘪；再过一会儿易拉罐又恢复原样，请根据现象填空。
①易拉罐变瘪是因为___________，写出反应的化学方程式___________；
②易拉罐恢复原样原因是___________，写出反应的化学方程式___________；
(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4.将它们分别与H2SO4作用，A产生白色沉淀，B产生无色气体，C中无明显现象。则A是 ___________，B是 ___________，C是___________。
【答案】有白色沉淀生成 先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解 Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-=+2H2O； 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，使得罐内气体的压强减小 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 铝制的易拉罐与氢氧化钠溶液反应产生氢气，导致罐内气体压强又增大 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 BaCl2 K2CO3 Na2SO4
【详解】
(1)在MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液，反应生成氢氧化镁沉淀，观察到有白色沉淀生成；在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先生成氢氧化铝沉淀，氢氧化钠溶液过量，氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液，沉淀又溶解，观察到的现象为先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解；反应的离子方程式为：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-= +2H2O；
(2)①铝制易拉罐中充满CO2，然后往易拉罐中充入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布封严罐口，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，二氧化碳被吸收，使得罐内气体的压强减小，外界大气将易拉罐压瘪；反应的化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
②金属铝能够氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铝制的易拉罐与氢氧化钠溶液反应产生氢气，导致罐内气体压强又增大，易拉罐又鼓起来；反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；
(3)有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液：K2CO3、BaCl2、Na2SO4，将它们分别与H2SO4作用，氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀，所以A为BaCl2；碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水，所以B为K2CO3；硫酸与硫酸钠不反应，C中无明显现象，所以C为Na2SO4.。
12．（2021·贵州省瓮安第二中学高一月考）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：___________。
【答案】SiO2 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 将氧化为 Na2SiO3
【分析】
铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO•xFe2O3)中加入过量稀硫酸酸溶过滤，滤液为硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁，滤渣Ⅰ为二氧化硅和不溶性杂质，滤液A中加入稍过量双氧水溶液氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液pH使铁离子全部沉淀，铝离子不沉淀，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，据此解答。
【详解】
(1)二氧化硅不溶于稀硫酸，根据以上分析可知“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]，由于明矾难溶于水，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的作用是将氧化为，该反应的离子方程式为。
(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。
13．（2021·内蒙古集宁一中高一月考）A是一种红棕色金属氧化物，B、D是金属单质，J是一种难溶于水的白色化合物，受热后容易发生分解。
(1)写出下列物质的化学式：A_______、E_______、J_______、G_______。
(2)按要求写方程式：
①A＋B→C＋D的化学方程式：_______；
②F→G的化学方程式：_______；
③C→I的离子方程式：_______；
④B与过量NaOH溶液反应的离子方程式：_______；
⑤向E溶液中通入Cl2的离子方程式：_______
【答案】Fe2O3 FeCl2 Al(OH)3 Fe(OH)3 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Al2O3+2OH-=2+H2O 2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【分析】
是一种红棕色金属氧化物，所以是三氧化二铁，和金属B在高温下发生铝热反应，生成的C为铝的氧化物，既能和酸反应又能和碱反应，白色沉淀在空气中变成红褐色沉淀，一定是氢氧化亚铁和氢氧化铁之间的转换，所以G是氢氧化铁，F是氢氧化亚铁，根据物质的性质可推断得，E是氯化亚铁，D是金属铁，J是一种难溶于水的白色化合物为氢氧化铝，则金属B是铝，H是氯化铝，I是偏铝酸钠，E在酸性条件与双氧水反应得K为氯化铁，根据铁及化合物以及铝及化合物的有关性质来回答。
【详解】
(1)由分析可知，A为Fe2O3，E为FeCl2，J为Al(OH)3，G为Fe(OH)3，故答案为：Fe2O3；FeCl2；Al(OH)3；Fe(OH)3；
(2)①Fe2O3和铝发生铝热反应生成Fe和Al2O3，方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；故答案为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；
②氢氧化亚铁可以被氧气氧化生成氢氧化铁，方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
③氧化铝能够和NaOH反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al2O3+2OH-=2+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-=2+H2O；
④铝与过量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↑，故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑；
⑤FeCl2可以被氯气氧化成FeCl3，离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
题型三 物质的量在化学方程式计算中的应用
14．（2021·山东师范大学附中高一月考）在标准状况下，将6.5g锌和4.6g钠分别与2.24L氯化氢溶于水形成的盐酸溶液反应，则放出H2的体积
A．锌和钠放出一样多B．锌的多C．钠的多D．无法比较
【答案】C
【详解】
2.24L氯化氢的物质的量为0.1ml，6.5g锌的物质的量为0.1ml，根据Zn+2HCl=ZnCl2+H2，反应产生0.05ml氢气；4.6g钠的物质的量为0.2ml，根据反应2Na+2HCl=2NaCl+H2，2Na+2H2O=2NaOH+H2，反应产生氢气0.1ml。故钠的多。
故选C。
15．（2021·福建省龙岩第一中学高一月考）M(NO3)2热分解的化学方程式为2M(NO3)22MO＋4NO2↑＋O2↑，加热148 g M(NO3)2使其完全分解，在标准状况下收集到11.2L的O2，那么M的摩尔质量是
A．64 g·ml-1B．24 g·ml-1C．65 g·ml-1D．40 g·ml-1
【答案】B
【详解】
标准状况下，n(O2)= =0.5ml，由2M(NO3)22MO+4NO2↑+O2↑，可知M(NO3)2的物质的量为0.5ml×2=1ml，则M(NO3)2的摩尔质量==148g/ml，故M的摩尔质量为(148-2×62)g/ml=24g/ml，故答案为B。
16．（2021·四川绵阳市·绵阳中学高一期中）Na、Mg、Al分别与足量的稀盐酸反应，同温同压下，产生气体的体积相等，则Na、Mg、Al物质的量之比为
A．1:2:3B．3:2:1C．6:3:2D．1:1:1
【答案】C
【详解】
由化合价升降守恒知有关系式2Na~H2、Mg~H2、2Al~3H2，假设生成1mlH2，Na消耗2ml，Mg消耗1ml，Al消耗ml，则三者比例关系=2:1:=6:3:2；
答案选C。
17．一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8g，将其投入100g水中，产生0.2gH2，则这块钠表面的氧化钠的质量为
A．9.2gB．10.6gC．6.2gD．4.6g
【答案】C
【详解】
一块表面己被缓慢氧化的金属钠，其质量为10.8g，投入100g水中，发生反应：Na2O+H2O＝2NaOH，2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑；收集到氢气0．2g，则n(H2)＝0.2g÷2g/ml＝0.1ml，根据方程式的关系可知n(Na)＝2n(H2)＝0.2ml，m(Na)＝0.2ml×23g/ml＝4.6g，所以氧化钠的质量是10.8g-4.6g＝6.2g；
故答案为C。
18．（2021·兰州市第二十七中学高一期末）两份足量的铝粉，第一份与盐酸反应、第二份与氢氧化钠溶液反应，在相同状态下产生的气体体积之比是1：1，则参加反应的HCl和NaOH的物质的量之比为
A．1：1B．1：2C．1：3D．3：1
【答案】D
【详解】
铝粉与盐酸反应的方程式是2Al+6HCl=AlCl3+3H2，生成3ml氢气消耗6ml盐酸；铝粉与氢氧化钠反应的方程式是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，生成3ml氢气消耗2ml氢氧化钠；若在相同状态下产生的气体体积之比是1：1，则参加反应的HCl和NaOH的物质的量之比为3:1，故选D。
19．氯化钠是一种重要的化工原料，电解氯化钠溶液可制得氯气、氢氧化钠等物质，发生的化学反应如下：2NaCl + 2H2OCl2 ↑+ H2 ↑+ 2NaOH。现取一定质量的氯化钠溶液进行电解，当氯化钠完全反应时，停止通电。生成氯气的质量与时间的关系如图所示。请计算：
(1)参加反应的氯化钠是_______克？
(2)生成氢气_______克？生成NaOH_______ml？
【答案】11.7 0.2 0.2
【详解】
由图可知反应生成0.1ml氯气，则：， ：
(1)解得m(NaCl)=11.7g；m(H2)=0.2g；
(2)解得n(NaOH)=0.2ml。
20．实验室用大理石和100 mL稀盐酸制备CO2，若制备标准状况下的CO2 11.2 L，则
(1)至少需要大理石质量为____________。
(2)需要盐酸的物质的量为__________________。
(3)所需盐酸的物质的量浓度为__________________。
【答案】50 g 1 ml 10 ml/L
【详解】
(1)标准状况下的11.2 L CO2的物质的量n==0.5 ml，根据C原子守恒，可知需CaCO3的物质的量是0.5 ml，其质量m(CaCO3)=0.5 ml×100 g/ml=50 g；
(2)根据反应方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑可知：每2 ml HCl反应产生1 ml CO2气体，现在反应产生了0.5 ml的CO2气体，则需要消耗盐酸的物质的量为1 ml；
(3)根据(2)可知需要HCl的物质的量是1 ml，其体积是0.1 L，则该盐酸的物质的量浓度c==10 ml/L。
21．把7.8克镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到8.96LH2(标准状况)。试计算：
(1)该合金中铝的质量分数_____(计算结果保留三位有效数字)；
(2)该合金中铝和镁的物质的量之比_____。(请书写必要的计算过程)
【答案】69.2%或0.692 1：2
【详解】
由,得：
，，联立解得：，铝的质量分数；铝和镁的物质的量之比：；故答案为：69.2%；1:2；
22．将50 g铁粉和氧化铁的混合物中加入200 mL的稀硫酸，恰好完全反应，放出氢气4.48L (标准状况)，反应后的溶液中滴加KSCN不显红色，且无固体剩余物。求：
(1)发生的化学反应中有一个属于化合反应，写出其离子方程式__________________________。
(2)混合物中氧化铁是_________g。
(3)原稀硫酸的物质的量浓度____________ml/L。
【答案】Fe+2Fe3+=3Fe2+ 28.736 3.694
【解析】反应后的溶液中滴加KSCN不显红色，且无固体剩余物，则Fe元素全部转化为亚铁离子存在于溶液中，因此共发生3个反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。
(1)3个反应中Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4属于化合反应，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+；
(2)设混合物中Fe的物质的量为xml，Fe2O3的物质的量为yml，则①56x+160y=50，放出标准状况氢气4.48L (0.2ml)，则Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑消耗的的Fe为0.2ml，Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4消耗Fe的物质的量为yml，则②0.2+y=x，联立二式解得x≈0.3796，y≈0.1796，则混合物中氧化铁的质量为0.1796ml×160g/ml=28.736g；
(3)结合(2)可知n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe)=0.3796ml+0.1796ml×2=0.7388ml，c(H2SO4)==3.694ml/L。
23．（2021·山东·平阴县第一中学高一月考）已知铝是一种能够和强碱溶液反应生成氢气的一种特殊金属，其反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，现向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应，计算：
（1）Al的物质的量为___________ml。
（2）参加反应的NaOH的物质的量为___________ml；溶液的物质的量浓度___________ml·L-1。
（3）生成的H2在标准状况下的体积为___________L；含有的电子数为___________。
【答案】
（1）0.4
（2） 0.4 0.8
（3） 13.44 1.2NA
【解析】（1）500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应，Al的物质的量为n(Al)===0.4ml；答案为0.4。
（2）由2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑可知，Al和NaOH 恰好1:1完全反应，则参加反应的NaOH的物质的量为n(NaOH)=n(Al)=0.4ml，NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)===0.8ml·L-1；答案为0.4；0.8。
（3）由2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑可知，得关系式为Al~H2，0.4mlAl参加反应，生成H2的物质的量为n(H2)=×0.4ml=0.6ml，标准状况下H2的体积V(H2)=0.6ml×22.4L/ml=13.44L；1mlH2含有2ml电子，则0.6mlH2含有1.2ml电子，即含有的电子数为1.2NA；答案为13.44；1.2NA。选项
实验方案
现象与结论
A
加入盐酸
产生无色气体，含铝、铁、镁三种金属
B
加入NaOH溶液
有无色气体产生，含有镁、铝两种金属
C
加入盐酸后，向所得溶液中再加入少量NaOH溶液
产生白色沉淀，一定只含有镁
D
用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液
溶液呈血红色，含有铁