資源簡(jiǎn)介

第 8 講 金屬材料
知識(shí)點(diǎn) 1：鐵合金、新型合金及用途廣泛的稀土金屬
知識(shí)點(diǎn) 2：鋁的物理化學(xué)性質(zhì)
知識(shí)點(diǎn) 3：鋁的化合物
知識(shí)點(diǎn) 4：化學(xué)方程式計(jì)算中常用的解題技巧
知識(shí)點(diǎn) 1：鐵合金、新型合金及用途廣泛的稀土金屬
【典例 1】鐵和鐵合金是生活中常見的材料，下列說(shuō)法正確的是
A．純鐵的熔點(diǎn)低于鐵合金 B．純鐵和鐵合金都能導(dǎo)電、傳熱
C．純鐵的硬度和強(qiáng)度都高于鐵合金 D．生鐵是鐵合金，只含金屬元素
【典例 2】化學(xué)與生活、生產(chǎn)、科技息息相關(guān)。下列關(guān)于合金材料的說(shuō)法中不正確的是
A．鎳鈷合金有良好的耐高溫性能，可用來(lái)制造國(guó)產(chǎn) C919 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片
B．儲(chǔ)氫合金能大量吸收 H2，并將其儲(chǔ)存在金屬內(nèi)部，該過(guò)程發(fā)生的是物理變化
C．“山東”號(hào)新型航母所用特種鋼材具有高屈強(qiáng)比、抗腐蝕、耐高溫等特點(diǎn)
D．鈦合金具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可用于制造“蛟龍”號(hào)載人潛水器的耐壓球殼
【典例 3】下列物質(zhì)中所涉及的合金不屬于新型合金的是
A．飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片 B．“蛟龍”號(hào)潛水器 D．新能源汽車儲(chǔ)氫材料
C．不銹鋼盆
——鎳鈦合金 ——鈦合金 ——La-Ni 合金
A．A B．B C．C D．D
【變式 1】下列關(guān)于合金的說(shuō)法中，正確的是
A．在我國(guó)最早使用的合金是鋼 B．稀土金屬可以用于生產(chǎn)合金
C．合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的高 D．鋼是含碳量高于生鐵的鐵碳合金
【變式 2】下列有關(guān)金屬材料的說(shuō)法正確的是
A．不銹鋼是最常見的一種合金鋼，它的合金元素主要是錳和鎳
B．儲(chǔ)氫合金是一類通過(guò)物理方法吸附H2的新型合金材料
C．生鐵和鋼都是關(guān)于鐵的含碳合金，鋼中碳的含量較高
D．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
【變式 3】新材料的使用體現(xiàn)了化學(xué)科技，彰顯了中國(guó)力量。以下關(guān)于合金的說(shuō)法中不正確
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．不銹鋼中添加鎳(Ni)和鉻(Cr)等元素后，不容易生銹，具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力
C．硬鋁用于制造飛機(jī)外殼，主要利用其熔點(diǎn)高
D．儲(chǔ)氫合金屬于新型合金，可用于以氫氣為燃料的汽車
【變式 4】下列不屬于新型合金的是
A．儲(chǔ)氫合金 B．鈦合金 C．鐵合金 D．形狀記憶合金
知識(shí)點(diǎn) 2：鋁的物理化學(xué)性質(zhì)
【典例 1】用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁(如圖)，將試管浸入硝酸汞
溶液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出“白毛”，紅墨水柱右端上升。根據(jù)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) B．鋁是一種較活潑的金屬
C．鋁與氧氣反應(yīng)放出熱量 D．鋁片上生成的白毛是氧化汞
【典例 2】下列關(guān)于鋁的性質(zhì)的敘述正確的是
A．鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，金屬鋁在空氣中需要用特殊方法保存
B．常溫下鋁不與氧氣反應(yīng)，因此鋁無(wú)需用特殊方法保存
C．鋁制餐具不宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物
D．鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鋁作還原劑，NaOH作氧化劑
【典例 3】鋁是典型的兩性金屬，既能與酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：
(1)在鋁分別與鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)中，鋁元素化合價(jià)的變化都是 ，還原劑
都是 。
(2)1mol 的鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成氫氣的體積在相同狀況下比值
為 ，消耗氯化氫和氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比為 。
(3)甲、乙兩個(gè)燒杯中分別盛有 100mL4.0mol·L-1的鹽酸和 100mL4.0mol·L-1氫氧化鈉溶液，
向兩個(gè)燒杯中都加入 5.4g 鋁粉，在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比為 。
【變式 1】若在加入鋁粉能放出 H2的溶液中，下列各組離子一定不能大量共存的是
A．Na+、Fe3+、SO2 4 、Cl－ B．Ba2+、Mg2+、HCO 3 、NO 3
C．Na+、K+、NO 、CO2 3 3 D．K+、NO 3 、AlO 、OH－2
【變式 2】甲、乙兩個(gè)燒杯中分別盛有 100 mL 3.0 mol L 1鹽酸和 100 mL 3.0 mol L 1 NaOH
溶液，向兩個(gè)燒杯中均加入 5.4 g 鋁粉，在相同狀況下甲、乙兩個(gè)燒杯中產(chǎn)生氣體的體積之
比為
A．1∶2 B．1∶3 C．3∶1 D．2∶1
【變式 3】下列關(guān)于金屬鋁的描述中，不正確的是
A．有銀白色金屬光澤 B．具有較強(qiáng)的還原性
C．硬度高于硬鋁 D．常溫下能與空氣中的氧氣反應(yīng)
【變式 4】關(guān)于鋁及其合金的說(shuō)法正確的是
A．常溫下鋁具有較強(qiáng)的抗腐蝕性主要原因是鋁不活潑
B．鎂鋁合金的密度大、強(qiáng)度高，是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料
C．鋁單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，表現(xiàn)出還原性
D．向裝有氫氧化鈉溶液的試管中放入未打磨的鋁片，一直觀察不到氣泡
【變式 5】等物質(zhì)的量的 Na 和 Al 兩種金屬加入足量的水中，生成 26.88 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體，
下列敘述錯(cuò)誤的是
A．金屬 Na 無(wú)剩余 B．金屬 Al 有剩余
C．所得溶液溶質(zhì)為 Na[Al(OH)4] D．Na 的物質(zhì)的量是 0.6 mol
【變式 6】下列有關(guān)物質(zhì)用途的說(shuō)法中，不正確的是
A．鋁制餐具不能用于存放酸性或堿性的食物，但可以存放咸的食物
B．純鋁的硬度和強(qiáng)度較小，不適合制造機(jī)器零部件
C．常溫下鋁遇濃硝酸、濃硫酸發(fā)生鈍化，鈍化屬于化學(xué)變化
D．碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液均顯堿性，可用作食用堿或工業(yè)用堿
【變式 7】已知 A、B、C、D、E、F、G 為中學(xué)化學(xué)中常見的化合物，其中 A 是淡黃色固
體，B 是無(wú)色液體，G 為紅褐色沉淀。常溫下甲、乙、丙為氣態(tài)非金屬單質(zhì)，丙呈黃綠色；
丁、戊為常見金屬單質(zhì)，其中戊是當(dāng)前用量最大的金屬。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(有
的反應(yīng)部分產(chǎn)物已經(jīng)略去)。請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問題：
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A ，E 。
(2)F 轉(zhuǎn)化為 G 的過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。
(3)寫出②中反應(yīng)的離子方程式： 。
知識(shí)點(diǎn) 3：鋁的化合物
【典例 1】下列關(guān)于鋁及其化合物的說(shuō)法不正確的是
A．鋁的化學(xué)性質(zhì)不活潑
B．Al2O3是兩性氧化物
C．向AlCl3溶液中滴加少量 NaOH 溶液可產(chǎn)生白色沉淀
D．鋁制餐具不可以用來(lái)長(zhǎng)時(shí)間存放堿性食物
【典例 2】工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含 Fe2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：
對(duì)上述流程中的判斷正確的是
A．試劑 X 可以為氨水，沉淀中含有鐵的化合物
B．CO2可以用 H2SO4溶液或稀鹽酸代替
C．反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式為 CO2+AlO-2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO-3
D．純鋁的硬度和強(qiáng)度較大，適合制造機(jī)器零件
【典例 3】鋁是一種重要金屬，從鋁土礦(主要成分為Al2O3，F(xiàn)e2O3、SiO2等)中冶煉 Al 的工
業(yè)生產(chǎn)流程如圖：
注：SiO2是酸性氧化物，不溶于鹽酸
(1)步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到的分離方法是 。在實(shí)驗(yàn)室模擬該操作，要用到的玻璃儀
器有：燒杯、 、 。
(2)溶液 A 含有的金屬陽(yáng)離子為 。沉淀 D 的化學(xué)式為 。
(3)步驟Ⅲ生成Al(OH)3沉淀的離子方程式為 。
(4)生產(chǎn)過(guò)程中，可循環(huán)使用的物質(zhì)有CaO、 、 (填化學(xué)式)。
(5)經(jīng)分析，a 噸鋁土礦可以冶煉出 b 噸的純鋁(假設(shè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中無(wú)損耗)，則理論上原鋁土
礦中Al2O3的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %(用含 a、b 的式子表示)。
【變式 1】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，還有少量的Fe2O3等雜質(zhì))提取氧化鋁作冶煉
鋁的原料，提取的操作過(guò)程如下：
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．Ⅰ和Ⅱ步驟中分離濾液和沉淀的操作為過(guò)濾
B．沉淀M中除含有泥沙外，一定還含有Fe2O3
C．濾液Y中主要含有碳酸鈉溶液
D．固體N屬于兩性氧化物，F(xiàn)e2O3屬于堿性氧化物
【變式 2】在鋁制易拉罐中收集 CO2，加入過(guò)量的 NaOH 溶液，立即封口并振蕩，可以發(fā)現(xiàn)
易拉罐先咔咔作響，變癟，然后再次鼓起來(lái)，其過(guò)程中沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)是
A．Al2O3與 OH-的反應(yīng) B．CO -2與 OH 的反應(yīng)
C．Al 與 OH-、H2O 的反應(yīng) D．Al(OH)3與 OH-反應(yīng)
【變式 3】下列說(shuō)法不正確的是
A．氧化鋁是兩性氧化物
B．鋁制品耐腐蝕是因?yàn)殇X不活潑
C．純鋁的硬度和強(qiáng)度較小，不適合制造高強(qiáng)度機(jī)器零件
D．鋁與 NaOH 溶液產(chǎn)生大量氣體，且 NaOH 有腐蝕性，鋁粉和 NaOH 可做管道疏通劑
【變式 4】將等物質(zhì)的量的Al2O3和Fe2O3混合物完全溶于 100mL 稀鹽酸中，向反應(yīng)后的溶
液中緩慢加入 NaOH 溶液，下列圖象中可能正確表示上述反應(yīng)的是(橫坐標(biāo)表示加入 NaOH
的體積，縱坐標(biāo)表示生成沉淀的質(zhì)量)：
A． B．
C． D．
【變式 5】下列有關(guān)金屬鋁及其化合物的敘述正確的是
A．鋁是地殼里含量最多的元素
B．在常溫下，鋁不能與氧氣反應(yīng)
C．在常溫下，可以用鋁制容器盛裝冷的濃硫酸
D．氧化鋁只能與酸反應(yīng)，不能與強(qiáng)堿反應(yīng)
【變式 6】鋁土礦的主要成分是Al2O3，還有部分SiO2、Fe2O3以及少量不溶于酸堿溶液的其
他雜質(zhì)。工業(yè)上從鋁土礦中提取鋁可采取如下工藝：
下列說(shuō)法正確的是
A．沉淀Ⅰ只有SiO2
B．步驟②發(fā)生的反應(yīng)為Al3++3OH=Al(OH)3↓、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
C．溶液Ⅲ中溶質(zhì)主要為Na2CO3
D．步驟④操作用到的儀器主要有：坩堝、坩堝鉗、泥三角、三腳架、酒精燈、玻璃棒
【變式 7】某化學(xué)興趣小組模擬工業(yè)上從鋁土礦(主要成分是 Al2O3，含 SiO2，F(xiàn)e2O3 等雜
質(zhì)，)中提取氧化鋁的工藝做實(shí)驗(yàn)，流程如圖，請(qǐng)回答下列問題：
(1)操作 I 的名稱為 ，所得不溶物 A 是 (填化學(xué)式)；
(2)驗(yàn)證溶液 B 中是否含有 Fe3+的方法： ；
(3)步驟②中，加入過(guò)量 NaOH 溶液，生成不溶物 C 的離子反應(yīng)方程式 ；
(4)如果鋁土礦 100g，步驟④中的灼燒后得不溶物 G 質(zhì)量為 51g，則礦石中鋁元素的含量為
(填百分?jǐn)?shù)，要求保留一位小數(shù))。
【變式 8】鋁是應(yīng)用廣泛的金屬，以鋁土礦(主要成分為 Al2O3，含 SiO2和 Fe2O3等雜質(zhì))為
原料制備鋁的一種工藝流程如下：
(1)畫出 Al 的原子結(jié)構(gòu)示意圖 ，操作①的名稱是 。
(2)濾渣 1 試劑② (填化學(xué)式)。
(3)通入過(guò)量 CO2生成濾渣 3 的離子反應(yīng)： ；
固體 1 生成固體 2 的化學(xué)方程式： 。
(4)氧化鋁與焦炭的混合物在氮?dú)庵懈邷丶訜岱磻?yīng)，制得新型非金屬材料 AlN 與一種中學(xué)常
見氣體 X。已知每轉(zhuǎn)移 6.02×1023個(gè)電子，有 0.5mol 化合物 X 生成，此反應(yīng)的化學(xué)方程
式 。
知識(shí)點(diǎn) 4：化學(xué)方程式計(jì)算中常用的解題技巧
【典例 1】設(shè) NA 為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是
A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24L 由 NH3 和 CH4 組成的混合氣體中，含有的電子數(shù)為 NA
B．常溫常壓下，44gCO2 與足量 Na2O2 充分反應(yīng)，生成的 O2 分子數(shù)為 0.1NA
C．0.5mol/L 的 CaCl2 溶液中含有的 Cl-數(shù)目為 0.5NA
D．7.8gNa2O2 固體中含有的陰離子數(shù)為 0.2NA
【典例 2】取 0.1mol L 1NaOH 溶液 100mL，然后向其通入一定量的 CO2 氣體，再向所得溶液
A 中逐滴緩慢加入一定物質(zhì)的量濃度的 HCl 溶液，產(chǎn)生的 CO2 氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與所加 HCl
溶液的體積之間關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A．通入 CO2 氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)約為 100mL
B．溶液 A 中所含溶質(zhì)為 Na2CO3
C．0-25mL 段：反應(yīng)的離子方程式主要是：OH +H+=H2O
D．完全反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度約為：0.7mol·L 1
【典例 3】取100mLNa2CO3和Na2SO4的混合溶液，加入過(guò)量BaCl2溶液后得到 29.02g 白色沉
淀，用過(guò)量稀硝酸處理產(chǎn)生氣體 2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。下列說(shuō)法不正確的是
A．混合溶液中Na2CO3的物質(zhì)的量濃度 0.1mol/L
B．混合溶液中Na2SO4的物質(zhì)的量濃度 0.4mol/L
C．29.02g 白色沉淀用過(guò)量稀硝酸處理，沉淀質(zhì)量減少 19.7g
D．處理沉淀消耗的硝酸的溶質(zhì)的物質(zhì)的量 0.2mol
【變式 1】燒杯中盛有一定質(zhì)量的 CaCO3 和 K2CO3 的固體混合物，向其中加入 150g 質(zhì)量
分?jǐn)?shù)為 7.3%的稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)，得到 160.3g 該溫度下的不飽和溶液。則下列說(shuō)法
中正確的是
A．反應(yīng)生成的氣體的質(zhì)量為 4.4g
B．參與反應(yīng)的 HCl 質(zhì)量為 150g
C．原混合固體中金屬元素質(zhì)量為 7.9g
D．發(fā)生的反應(yīng)類型為分解反應(yīng)
【變式 2】用金屬鈉制取氧化鈉通常利用反應(yīng)：2NaNO3 +10Na = 6Na2O + N2↑。設(shè)NA為阿
伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是
A．常溫常壓下，11.2LN2 中含氮原子的個(gè)數(shù)為NA
B．23gNa 在反應(yīng)中失去電子的物質(zhì)的量為 1mol
C．N2 的摩爾質(zhì)量為 28
D．1molNa2O中含有的離子總數(shù)為2NA
【變式 3】ag 僅由純堿和硫酸鈉組成的固體混合物，將其全部加入 bg 的稀硫酸中，二者恰
好完全反應(yīng)，將所得溶液蒸干后，得到 cg 固體(不考慮操作過(guò)程中引起的質(zhì)量損失)，則該混
合物中純堿的物質(zhì)的量為
c a b a a c a b c
A． 36 mol B． 96 mol C．23bmol D． 98 mol
【變式 4】為測(cè)定某赤鐵礦石中氧化鐵的含量，小冰用一氧化碳還原 12g 該赤鐵礦石樣品，
充分反應(yīng)完成后，稱得剩余固體質(zhì)量為 9.3g，假設(shè)礦石中其他物質(zhì)不參與反應(yīng)，請(qǐng)你推算，
該礦石中氧化鐵的含量為
A．85％ B．80％ C．75％ D．70％
【變式 5】（多選）鐵、銅混合粉末 18.0g 加入 100mL5.0mol·L-1FeCl3 溶液中,剩余固體質(zhì)量為
3.2g。下列說(shuō)法正確的是
A．剩余固體是鐵、銅混合物 B．反應(yīng)后溶液中 n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.75mol
C．原固體混合物中銅的質(zhì)量是 9.6g D．反應(yīng)后溶液中 n(Fe3+)=0.10mol
【變式 6】（多選）向10mL0.1mol L 1的NaHSO 溶液中逐滴滴加0.1mol L 14 的Ba(OH)2溶
液，所得沉淀的物質(zhì)的量與加入Ba(OH)2溶液體積的關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A． = 0.001
B．0~5mL 時(shí)，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ba2+ + SO2 4 =BaSO4↓
C．Y 點(diǎn)時(shí)，所得溶液呈中性
D．20mL 時(shí)，溶液中Na+和Ba2+的物質(zhì)的量相等
【變式 7】?jī)r(jià)類二維圖是以元素化合價(jià)為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)類別為橫坐標(biāo)的二維平面圖像。如
圖為氯元素價(jià)類二維圖，據(jù)此回答下列問題：
(1)根據(jù)化合價(jià)和物質(zhì)類別寫出有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式：①HCl、②Cl2、③ 、④ 、
⑤NaCl、⑥NaClO。
(2)工業(yè)上用水吸收 HCl 氣體來(lái)生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 36.5%、密度為 1.19g/mL 的鹽酸，該鹽酸的
物質(zhì)的量濃度為 ；若用該鹽酸配制 220mL0.5mol L-1 稀鹽酸除玻璃棒、膠頭滴管還需
用到 (填字母)。
a.10mL 量筒 b.20mL 量筒 c.100mL 容量瓶 d.250mL 容量瓶
(3)用 NaOH 溶液吸收②Cl2 可制備某漂白液。已知 1molCl2 可反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的 NaCl 和
NaClO，則該反應(yīng)化學(xué)方程式為： ；NaClO 在水溶液中的電離方程式為： 。
(4)已知：MnO2+4HCl(濃)ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O。實(shí)驗(yàn)室用 8.7gMnO2(Mr 為 87)與
100mL11.9mol L-1鹽酸混合共熱，若 MnO2完全反應(yīng)則生成 Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 ，
反應(yīng)消耗 HCl 的物質(zhì)的量為 ，反應(yīng)后溶液中 c(Cl-)為 (溶液的體積變化忽略不計(jì))。
【變式 8】一定量的液態(tài)化合物XY2，在一定量的氧氣中恰好完全燃燒，反應(yīng)的方程式為：
XY2(1) +3O2(g) = XO2(g) +2YO2(g)，冷卻后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)的生成物的體積是672 mL，
密度是2.56 g/L。求：
(1)反應(yīng)前氧氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 。
(2)化合物XY2的摩爾質(zhì)量 。
(3)若XY2分子中X、Y兩種元素的質(zhì)量比為3:16，則X、Y是什么元素？ 。
【變式 9】實(shí)驗(yàn)室有一瓶敞口放置一段時(shí)間的氫氧化鈉固體，為測(cè)定該瓶樣品中氫氧化鈉的
質(zhì)量分?jǐn)?shù)，現(xiàn)取 17.3g 該樣品溶于足量的水中(固體完全溶解)，向所得溶液中逐滴加入 200g
一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示(不考慮碳酸鈉的分步反應(yīng))。
(1)經(jīng)分析，該氫氧化鈉固體 (填“部分”或“完全”)變質(zhì)，恰好完全反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生氣體的
質(zhì)量為 g。
(2)計(jì)算樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量 (寫出計(jì)算過(guò)程)。
【變式 10】為了研究鈉的性質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)室里做了如下實(shí)驗(yàn)：
(1)將一小塊鈉投入FeCl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式為 。
(2)為粗略測(cè)定金屬鈉的相對(duì)原子質(zhì)量，設(shè)計(jì)的裝置如圖所示，該裝置(包括水)的總質(zhì)量為
ag，將質(zhì)量為 bg 的鈉(不足量)放入水中，立即塞緊瓶塞。完全反應(yīng)后再稱量此裝置的總質(zhì)量
為 cg。
①列出計(jì)算鈉相對(duì)原子質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式 (用含有 a、b、c 的算式表示)。
②無(wú)水氯化鈣的作用是 。若不用無(wú)水氯化鈣，求出的鈉的相對(duì)原子質(zhì)量的實(shí)際數(shù)值
是偏大還是偏小？ 。
(3)現(xiàn)有一塊部分被氧化為氧化鈉的鈉塊，其質(zhì)量為 10.8g，將它投入一定量的水中完全反應(yīng)，
最終得到含 16g 溶質(zhì)的氫氧化鈉溶液，回答下列問題：
①反應(yīng)中生成的氫氣為 mol。
②鈉的質(zhì)量為 g。
【變式 11】現(xiàn)有含 HCl 和CuCl2的混合溶液 50g，向該溶液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10%
的 NaOH 溶液，生成沉淀的質(zhì)量與加入 NaOH 溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖：
(1)當(dāng)加入NaOH溶液質(zhì)量為 ag 時(shí)，溶液中的溶質(zhì)有 (寫出化學(xué)式)；
(2)NaOH 中 Na 元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (寫出計(jì)算式)；
(3)求混合溶液中CuCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (寫出計(jì)算過(guò)程)；
(4)求恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗 NaOH 溶液的總質(zhì)量 (寫出計(jì)算過(guò)程)。第 8 講 金屬材料
知識(shí)點(diǎn) 1：鐵合金、新型合金及用途廣泛的稀土金屬
知識(shí)點(diǎn) 2：鋁的物理化學(xué)性質(zhì)
知識(shí)點(diǎn) 3：鋁的化合物
知識(shí)點(diǎn) 4：化學(xué)方程式計(jì)算中常用的解題技巧
知識(shí)點(diǎn) 1：鐵合金、新型合金及用途廣泛的稀土金屬
【典例 1】鐵和鐵合金是生活中常見的材料，下列說(shuō)法正確的是
A．純鐵的熔點(diǎn)低于鐵合金 B．純鐵和鐵合金都能導(dǎo)電、傳熱
C．純鐵的硬度和強(qiáng)度都高于鐵合金 D．生鐵是鐵合金，只含金屬元素
【答案】B
【詳解】A．合金的熔點(diǎn)比其組成金屬的熔點(diǎn)要低，故純鐵的熔點(diǎn)高于鐵合金，故 A 錯(cuò)誤；
B．純鐵和鐵合金中都含有金屬，故都能導(dǎo)電、傳熱，故 B 正確；
C．合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成金屬的純金屬更高，故純鐵的硬度和強(qiáng)度都低于鐵合金，
故 C 錯(cuò)誤；
D．生鐵是鐵碳合金，還含有碳元素，碳元素為非金屬元素，故 D 錯(cuò)誤；
故答案選 B。
【典例 2】化學(xué)與生活、生產(chǎn)、科技息息相關(guān)。下列關(guān)于合金材料的說(shuō)法中不正確的是
A．鎳鈷合金有良好的耐高溫性能，可用來(lái)制造國(guó)產(chǎn) C919 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片
B．儲(chǔ)氫合金能大量吸收 H2，并將其儲(chǔ)存在金屬內(nèi)部，該過(guò)程發(fā)生的是物理變化
C．“山東”號(hào)新型航母所用特種鋼材具有高屈強(qiáng)比、抗腐蝕、耐高溫等特點(diǎn)
D．鈦合金具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可用于制造“蛟龍”號(hào)載人潛水器的耐壓球殼
【答案】B
【詳解】A．生產(chǎn)飛機(jī)的金屬材料應(yīng)具有密度小、硬度大、耐高溫等性能，鈷合金有良好的
耐高溫性能，且密度較小，可用來(lái)制造國(guó)產(chǎn) C919 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，A 正確；
B．儲(chǔ)氫合金能大量吸收 H2，并與氫氣結(jié)合成金屬氫化物，稍稍加熱金屬氫化物又會(huì)分解，
該過(guò)程發(fā)生的是化學(xué)變化，B 錯(cuò)誤；
C．航母用鋼板要承受艦載機(jī)起降的沉重強(qiáng)大的沖擊和高摩擦力，還要承受噴氣式飛機(jī)高達(dá)
幾千度的火焰燒蝕，“山東”號(hào)新型航母所用特種鋼材，具有高屈強(qiáng)比、抗腐蝕、耐高溫等特
點(diǎn)，完全符合航母用鋼板的要求，C 正確；
D．新型鈦合金具有超強(qiáng)、高韌、大尺寸、超厚的特點(diǎn)，且具有成形的均勻性、力學(xué)性能的
穩(wěn)定性、可焊性等一系列特性，可用于制造“蛟龍”號(hào)載人潛水器的耐壓球殼，D 正確；
故選 B。
【典例 3】下列物質(zhì)中所涉及的合金不屬于新型合金的是
A．飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片 B．“蛟龍”號(hào)潛水器 D．新能源汽車儲(chǔ)氫材料
C．不銹鋼盆
——鎳鈦合金 ——鈦合金 ——La-Ni 合金
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【詳解】鎳鈦合金、鈦合金、La Ni 合金都屬于新型合金，而不銹鋼不屬于新型合金，故 C
符合題意。
綜上所述，答案為 C。
【變式 1】下列關(guān)于合金的說(shuō)法中，正確的是
A．在我國(guó)最早使用的合金是鋼 B．稀土金屬可以用于生產(chǎn)合金
C．合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的高 D．鋼是含碳量高于生鐵的鐵碳合金
【答案】B
【詳解】A．我國(guó)最早使用的合金是銅合金，A 錯(cuò)誤；
B．稀土金屬可添加至鎂、鋁、銅等有色金屬中，改善合金的物理、化學(xué)性能，故稀土金屬
可用于生產(chǎn)合金，B 正確；
C．合金的熔點(diǎn)低于成分金屬，C 錯(cuò)誤；
D．鋼是含碳量低于生鐵的鐵碳合金，D 錯(cuò)誤；
故答案選 B。
【變式 2】下列有關(guān)金屬材料的說(shuō)法正確的是
A．不銹鋼是最常見的一種合金鋼，它的合金元素主要是錳和鎳
B．儲(chǔ)氫合金是一類通過(guò)物理方法吸附H2的新型合金材料
C．生鐵和鋼都是關(guān)于鐵的含碳合金，鋼中碳的含量較高
D．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
【答案】D
【詳解】A．不銹鋼的合金元素主要是鉻和鎳，A 錯(cuò)誤；
B．儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫過(guò)程生成金屬氫化物，過(guò)程中有新物質(zhì)生成，是化學(xué)變化，故 B 錯(cuò)誤；
C．生鐵和鋼都是鐵的含碳合金，鋼中碳的含量在0.03% 2.0%之間，生鐵中碳的含量在
2.0% 4.3%之間，所以生鐵的碳含量高于鋼的碳含量，故 C 錯(cuò)誤；
D．合金的硬度大于純金屬的硬度，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 D 正確；
選 D。
【變式 3】新材料的使用體現(xiàn)了化學(xué)科技，彰顯了中國(guó)力量。以下關(guān)于合金的說(shuō)法中不正確
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．不銹鋼中添加鎳(Ni)和鉻(Cr)等元素后，不容易生銹，具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力
C．硬鋁用于制造飛機(jī)外殼，主要利用其熔點(diǎn)高
D．儲(chǔ)氫合金屬于新型合金，可用于以氫氣為燃料的汽車
【答案】C
【詳解】A．合金的硬度大于純金屬的硬度，是通過(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，A 正確；
B．不銹鋼中添加鎳(Ni)和鉻(Cr)等元素后，不容易生銹，具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，B 正確；
C．硬鋁用于制造飛機(jī)外殼，主要利用其密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)，C 錯(cuò)誤；
D．儲(chǔ)氫合金屬于新型合金，在一定條件下可以釋放出氫氣，可用于以氫氣為燃料的汽車，
D 正確；
故選 C。
【變式 4】下列不屬于新型合金的是
A．儲(chǔ)氫合金 B．鈦合金 C．鐵合金 D．形狀記憶合金
【答案】C
【詳解】A．為了滿足某些尖端技術(shù)發(fā)展的需要，新型合金材料儲(chǔ)氫合金是一類能夠大量吸
收 H2，并與 H2 結(jié)合成金屬氫化物的材料，A 不符合題意；
B．由于鈦合金的硬度大、耐酸堿的腐蝕，因此可用于發(fā)展航空飛機(jī)的機(jī)體材料等，屬于新
型合金，B 不符合題意；
C．鐵合金是一種由鐵和其它元素形成的傳統(tǒng)合金，不屬于新型合金，C 符合題意；
D．形狀記憶合金是一種由兩種以上金屬元素構(gòu)成、能夠在溫度和應(yīng)力作用下發(fā)生相變的新
型合金，廣泛應(yīng)用于航空航天、生物醫(yī)療、機(jī)械電子、汽車工業(yè)、建筑工程等領(lǐng)域，D 不符
合題意；
故本題選 C。
知識(shí)點(diǎn) 2：鋁的物理化學(xué)性質(zhì)
【典例 1】用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁(如圖)，將試管浸入硝酸汞
溶液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出“白毛”，紅墨水柱右端上升。根據(jù)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) B．鋁是一種較活潑的金屬
C．鋁與氧氣反應(yīng)放出熱量 D．鋁片上生成的白毛是氧化汞
【答案】D
【分析】Al 置換出硝酸汞溶液中的 Hg 形成鋁汞齊，在空氣中 Al 被氧氣氧化生成氧化鋁，
鉆出汞齊形成白毛，紅墨水柱右端上升說(shuō)明試管內(nèi)壓強(qiáng)變大，據(jù)此分析可解答。
【詳解】A．Al 置換 Hg 和 Al 被氧化均屬于氧化還原反應(yīng)，A 選項(xiàng)正確；
B．Al 易被氧氣等強(qiáng)氧化劑氧化，是一種較活潑的金屬，B 選項(xiàng)正確；
C．Al 被氧化的過(guò)程放出熱量使得試管內(nèi)氣壓變大，紅墨水柱右端上升，C 選項(xiàng)正確；
D．Al 上的白毛是 Al 被氧化得到的 Al2O3，D 選項(xiàng)錯(cuò)誤；
答案選 D。
【典例 2】下列關(guān)于鋁的性質(zhì)的敘述正確的是
A．鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，金屬鋁在空氣中需要用特殊方法保存
B．常溫下鋁不與氧氣反應(yīng)，因此鋁無(wú)需用特殊方法保存
C．鋁制餐具不宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物
D．鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鋁作還原劑，NaOH作氧化劑
【答案】C
【詳解】A．鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)能生成致密的氧化物薄膜，可以對(duì)內(nèi)部的金屬鋁起到保
護(hù)作用，在空氣中不易銹蝕，不需要用特殊方法保存，故 A 錯(cuò)誤；
B．常溫下鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)能生成氧化鋁，故 B 錯(cuò)誤；
C．鋁、氧化鋁與酸堿均能反應(yīng)，所以鋁制餐具不宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物，
故 C 正確；
D．鋁與燒堿溶液反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑，鋁從 0 價(jià)變?yōu)?br/>+3 價(jià)，為還原劑，水是氧化劑，而氫氧化鈉既不是氧化劑也不是還原劑，故 D 錯(cuò)誤；
故選：C。
【典例 3】鋁是典型的兩性金屬，既能與酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。回答下列問題：
(1)在鋁分別與鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)中，鋁元素化合價(jià)的變化都是 ，還原劑
都是 。
(2)1mol 的鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成氫氣的體積在相同狀況下比值
為 ，消耗氯化氫和氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比為 。
(3)甲、乙兩個(gè)燒杯中分別盛有 100mL4.0mol·L-1的鹽酸和 100mL4.0mol·L-1氫氧化鈉溶液，
向兩個(gè)燒杯中都加入 5.4g 鋁粉，在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比為 。
【答案】(1) 由 0 價(jià)變?yōu)椋? 價(jià) 鋁
(2) 1∶1 3∶1
(3)2∶3
【詳解】（1）鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁，鋁元素化合價(jià)由 0 價(jià)升至+3 價(jià)；鋁和氫氧化鈉溶
液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，鋁元素化合價(jià)也由 0 價(jià)升至+3 價(jià)；故鋁均做還原劑；
（2）由 2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑可知：
1 mol 鋁消耗 3 mol 3氯化氫，生成2 mol 氫氣；1 mol 鋁消耗 1 mol
3
氫氧化鈉，生成2 mol 氫
氣；故生成的氫氣的體積在相同狀況下比值為 1∶1，消耗氯化氫和氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比
為 3∶1；
（3）由鋁和鹽酸及氫氧化鈉溶液的反應(yīng)方程式知，5.4 g(即 0.2 mol)鋁與 0.4 mol 鹽酸(不足
量)反應(yīng)時(shí)，生成氫氣 0.2 mol，5.4 g(即 0.2 mol)鋁與 0.4 mol 氫氧化鈉溶液(過(guò)量)反應(yīng)時(shí)，生
成氫氣 0.3 mol，故在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比為 2∶3。
【變式 1】若在加入鋁粉能放出 H2的溶液中，下列各組離子一定不能大量共存的是
A．Na+、Fe3+、SO2 、Cl－ B．Ba2+、Mg2+4 、HCO 3 、NO3
C．Na+、K+、NO 、CO2 3 3 D．K+、NO 3 、AlO 、OH－2
【答案】B
【分析】鋁粉能放出 H2的溶液，可能是酸溶液，也可能是堿溶液。
【詳解】A．Na+、Fe3+、SO2 4 、Cl－在酸中能大量共存，在堿中，OH－與 Fe3+反應(yīng)，故 A 不
符合題意；
B．Mg2+與 OH－反應(yīng)生成沉淀，HCO 3 與 OH－反應(yīng)生成水和碳酸根，HCO 3 與氫離子反應(yīng)生
成水和二氧化碳，故 B 符合題意；
C．Na+、K+、NO 、CO2 3 3 在堿中大量共存，CO2 3 與氫離子反應(yīng)生成水和二氧化碳，故 C
不符合題意；
D．K+、NO 3 、AlO 2 、OH－在堿中大量共存，AlO 2 、OH－與氫離子反應(yīng)，故 C 不符合題意。
綜上所述，答案為 B。
【變式 2】甲、乙兩個(gè)燒杯中分別盛有 100 mL 3.0 mol L 1鹽酸和 100 mL 3.0 mol L 1 NaOH
溶液，向兩個(gè)燒杯中均加入 5.4 g 鋁粉，在相同狀況下甲、乙兩個(gè)燒杯中產(chǎn)生氣體的體積之
比為
A．1∶2 B．1∶3 C．3∶1 D．2∶1
【答案】A
【詳解】甲、乙兩個(gè)燒杯中分別盛有 100 mL 3.0 mol L 1鹽酸物質(zhì)的量為 0.3mol，100 mL 3.0
mol L 1NaOH 物質(zhì)的量為 0.3mol，向兩個(gè)燒杯中均加入 5.4 g 鋁粉即物質(zhì)的量為 0.2mol，
2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑，對(duì)于鹽酸來(lái)說(shuō)，鹽酸反應(yīng)完，鋁有剩余，因此生成 H2物質(zhì)的量
為 0.15mol，2Al＋2NaOH＋2H2O ＝2NaAlO2＋3H2↑，對(duì)于堿來(lái)說(shuō)，金屬鋁反應(yīng)完，堿有剩
余，因此生成 H2物質(zhì)的量為 0.3mol，在相同狀況下甲、乙兩個(gè)燒杯中產(chǎn)生氣體的體積之比
為 1:2；故 A 符合題意。
綜上所述，答案為 A。
【變式 3】下列關(guān)于金屬鋁的描述中，不正確的是
A．有銀白色金屬光澤 B．具有較強(qiáng)的還原性
C．硬度高于硬鋁 D．常溫下能與空氣中的氧氣反應(yīng)
【答案】C
【詳解】A．金屬鋁也具有金屬的通性，故金屬鋁有銀白色金屬光澤，A 正確；
B．金屬鋁最外層有 3 個(gè)電子，容易失去電子，故具有較強(qiáng)的還原性，B 正確；
C．硬鋁是合金，一般合金的硬度都大于純金屬，故硬鋁硬度高于鋁，C 錯(cuò)誤；
D．鋁單質(zhì)非常活潑，在常溫下能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，D 正確；
故本題選 C。
【變式 4】關(guān)于鋁及其合金的說(shuō)法正確的是
A．常溫下鋁具有較強(qiáng)的抗腐蝕性主要原因是鋁不活潑
B．鎂鋁合金的密度大、強(qiáng)度高，是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料
C．鋁單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，表現(xiàn)出還原性
D．向裝有氫氧化鈉溶液的試管中放入未打磨的鋁片，一直觀察不到氣泡
【答案】C
【詳解】A. 常溫下鋁具有較強(qiáng)的抗腐蝕性主要原因是鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑，極易被空氣中
的氧氣氧化生成致密的氧化物保護(hù)膜，阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)反應(yīng)，A 錯(cuò)誤；
B. 合金的密度一般比成分金屬的小，故鎂鋁合金的密度小、強(qiáng)度高，是制造飛機(jī)和宇宙飛
船的理想材料，B 錯(cuò)誤；
C. 鋁原子最外層上只有 3 個(gè)電子，故鋁單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，表現(xiàn)出還原性，C
正確；
D. 由反應(yīng)方程式：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，故
向裝有氫氧化鈉溶液的試管中放入未打磨的鋁片，一段時(shí)間后可以觀察到氣泡，D 錯(cuò)誤；
故答案為：C。
【變式 5】等物質(zhì)的量的 Na 和 Al 兩種金屬加入足量的水中，生成 26.88 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體，
下列敘述錯(cuò)誤的是
A．金屬 Na 無(wú)剩余 B．金屬 Al 有剩余
C．所得溶液溶質(zhì)為 Na[Al(OH)4] D．Na 的物質(zhì)的量是 0.6 mol
【答案】B
【詳解】Na 能與冷水發(fā)生反應(yīng) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，Al 能與 NaOH 溶液發(fā)生反應(yīng)
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，由于水足量，Na 和 Al 的物質(zhì)的量相等，根據(jù)以上
反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系可知，Na 與水反應(yīng)生成的 NaOH 恰好與 Al 完全反應(yīng)，所得溶液溶質(zhì)
x
為 Na[Al(OH)4]。設(shè) Na 和 Al 均為 x mol，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是 H2，根據(jù)題給信息可得 2mol+
3x 26.88L
2 mol=22.4L/mol=1.2 mol，解得 x=0.6，可見加入的 Na、Al 的物質(zhì)的量都是 0.6 mol，故合理
選項(xiàng)是 B。
【變式 6】下列有關(guān)物質(zhì)用途的說(shuō)法中，不正確的是
A．鋁制餐具不能用于存放酸性或堿性的食物，但可以存放咸的食物
B．純鋁的硬度和強(qiáng)度較小，不適合制造機(jī)器零部件
C．常溫下鋁遇濃硝酸、濃硫酸發(fā)生鈍化，鈍化屬于化學(xué)變化
D．碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液均顯堿性，可用作食用堿或工業(yè)用堿
【答案】A
【詳解】A．鋁能夠與酸、堿溶液發(fā)生反應(yīng)，所以鋁制餐具不能用于存放酸性或堿性的食物，
但若存放咸的食物，Al 及其中所含雜質(zhì)及 NaCl 溶液會(huì)構(gòu)成原電池反應(yīng)，也會(huì)加快鋁制品的
腐蝕，因此也不能存放咸的食物，A 錯(cuò)誤；
B．純鋁的硬度和強(qiáng)度比鋁合金小，因此不適合制造機(jī)器零部件，B 正確；
C．常溫下鋁遇濃硝酸、濃硫酸發(fā)生鈍化，鈍化是 Al 被濃硫酸、濃硝酸氧化產(chǎn)生了一層致
密的氧化物保護(hù)膜，阻止金屬的進(jìn)一步氧化。由于變化過(guò)程中產(chǎn)生了新的物質(zhì)，因此發(fā)生的
變化屬于化學(xué)變化，C 正確；
D．碳酸鈉和碳酸氫鈉都是強(qiáng)堿弱酸鹽，水溶液均顯堿性，對(duì)人體健康無(wú)害，因此都可用作
食用堿或工業(yè)用堿，D 正確；
故合理選項(xiàng)是 A。
【變式 7】已知 A、B、C、D、E、F、G 為中學(xué)化學(xué)中常見的化合物，其中 A 是淡黃色固
體，B 是無(wú)色液體，G 為紅褐色沉淀。常溫下甲、乙、丙為氣態(tài)非金屬單質(zhì)，丙呈黃綠色；
丁、戊為常見金屬單質(zhì)，其中戊是當(dāng)前用量最大的金屬。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(有
的反應(yīng)部分產(chǎn)物已經(jīng)略去)。請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問題：
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A ，E 。
(2)F 轉(zhuǎn)化為 G 的過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。
(3)寫出②中反應(yīng)的離子方程式： 。
【答案】(1) Na2O2 HCl
(2)產(chǎn)生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色
(3)2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑
【分析】由題干信息和轉(zhuǎn)化圖示信息可知，A 是淡黃色固體，B 是無(wú)色液體，二者反應(yīng)生成
C 與單質(zhì)甲，且甲為氣態(tài)非金屬單質(zhì)，則 A 是 Na2O2，B 是 H2O，甲是 O2，C 是 NaOH，甲、
乙、丙為非金屬單質(zhì)，丙呈黃綠色，則丙是 Cl2；金屬丁與氫氧化鈉反應(yīng)生成 D 與乙，則丁
為 Al，D 是 NaAlO2，乙為 H2，甲與乙反應(yīng)生成水，乙與丙反應(yīng)生成 E 為 HCl，金屬戊與鹽
酸反應(yīng)生成 F，F(xiàn) 與氫氧化鈉、氧氣反應(yīng)得到 G 為紅褐色沉淀，則戊為 Fe，F(xiàn) 為 FeCl2，G
為 Fe(OH)3，據(jù)此解答。
【詳解】（1）由分析可知，A 的化學(xué)式為：Na2O2，E 的化學(xué)式為 HCl，故答案為：Na2O2；
HCl；
（2）由題干轉(zhuǎn)化信息可知，F(xiàn) 轉(zhuǎn)化為 G 即 FeCl2和 O2、NaOH 反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)3，則 F
轉(zhuǎn)化為 G 是氯化亞鐵反應(yīng)得到氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵反應(yīng)得到氫氧化鐵，出現(xiàn)的現(xiàn)象是：
產(chǎn)生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，故答案為：產(chǎn)生白色沉淀，迅速變?yōu)榛?br/>綠色，最終變?yōu)榧t褐色；
（3）由分析和轉(zhuǎn)化圖示信息可知，反應(yīng)②是 Al 與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣，
反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑，故答案為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2
+3H2↑。
知識(shí)點(diǎn) 3：鋁的化合物
【典例 1】下列關(guān)于鋁及其化合物的說(shuō)法不正確的是
A．鋁的化學(xué)性質(zhì)不活潑
B．Al2O3是兩性氧化物
C．向AlCl3溶液中滴加少量 NaOH 溶液可產(chǎn)生白色沉淀
D．鋁制餐具不可以用來(lái)長(zhǎng)時(shí)間存放堿性食物
【答案】A
【詳解】A．鋁是活潑金屬，但是鋁易在空氣中形成致密的氧化膜，所以鋁比較耐腐蝕，A
錯(cuò)誤；
B．氧化鋁既可以和酸反應(yīng)又可以和強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水，氧化鋁是兩性氧化物，B 正確；
C．向 AlCl3溶液中滴加少量 NaOH 溶液可產(chǎn)生白色沉淀氫氧化鋁，C 正確；
D．鋁、氧化鋁能與堿性物質(zhì)反應(yīng)，所以鋁制餐具不可以用來(lái)長(zhǎng)時(shí)間存放堿性食物，D 正確；
故選 A。
【典例 2】工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含 Fe2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：
對(duì)上述流程中的判斷正確的是
A．試劑 X 可以為氨水，沉淀中含有鐵的化合物
B．CO2可以用 H2SO4溶液或稀鹽酸代替
C．反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式為 CO2+AlO-2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO-3
D．純鋁的硬度和強(qiáng)度較大，適合制造機(jī)器零件
【答案】C
【分析】分析流程圖可知，試劑 X 是氫氧化鈉溶液，Al2O3溶于氫氧化鈉溶液得到 NaAlO2
溶液，F(xiàn)e2O3與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，所以反應(yīng)Ⅰ過(guò)濾出沉淀為 Fe2O3，所得溶液乙為 NaAlO2
溶液；向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2，化學(xué)方程式為NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，
所以 Y 為 NaHCO3溶液，Al(OH)3加熱分解生成 Al2O3，電解熔融 Al2O3得到 Al。
【詳解】A．試劑 X 應(yīng)為強(qiáng)堿溶液，使 Al2O3溶解，A 錯(cuò)誤；
B．若用強(qiáng)酸代替 CO2，強(qiáng)酸過(guò)量時(shí)，Al(OH)3會(huì)溶解，不能保證生成 Al(OH)3沉淀，B 錯(cuò)誤；
C．反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式為 CO2+AlO-2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO-3，C 正確；
D．純鋁的硬度和強(qiáng)度較小，鋁合金硬度和強(qiáng)度較大，廣泛用于飛機(jī)、火車、人造衛(wèi)星、火
箭等的制造，D 錯(cuò)誤；
故選 C。
【典例 3】鋁是一種重要金屬，從鋁土礦(主要成分為Al2O3，F(xiàn)e2O3、SiO2等)中冶煉 Al 的工
業(yè)生產(chǎn)流程如圖：
注：SiO2是酸性氧化物，不溶于鹽酸
(1)步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到的分離方法是 。在實(shí)驗(yàn)室模擬該操作，要用到的玻璃儀
器有：燒杯、 、 。
(2)溶液 A 含有的金屬陽(yáng)離子為 。沉淀 D 的化學(xué)式為 。
(3)步驟Ⅲ生成Al(OH)3沉淀的離子方程式為 。
(4)生產(chǎn)過(guò)程中，可循環(huán)使用的物質(zhì)有CaO、 、 (填化學(xué)式)。
(5)經(jīng)分析，a 噸鋁土礦可以冶煉出 b 噸的純鋁(假設(shè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中無(wú)損耗)，則理論上原鋁土
礦中Al2O3的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %(用含 a、b 的式子表示)。
【答案】(1) 過(guò)濾 漏斗 玻璃棒
(2) 鐵離子、鋁離子 Fe(OH)3
(3)2AlO 2 + CO2 +3H2O = 2Al(OH)3↓ + CO2 3
(4) CO2 NaOH
(5)17b9a × 100%
【分析】由工藝流程可知，鋁土礦(主要成分為Al2O3，F(xiàn)e2O3、SiO2等)，鋁土礦與過(guò)量的鹽
酸反應(yīng)得沉淀B和溶液A，則固體B為SiO2，過(guò)濾得濾液A含有氯化鋁、氯化鐵、鹽酸等，濾
液中加入過(guò)量的NaOH，可推知沉淀D為氫氧化鐵，過(guò)濾得濾液C含有偏鋁酸鈉、氯化鈉，所
以向?yàn)V液C中通入二氧化碳，生成氫氧化鋁沉淀與溶液E為碳酸氫鈉或碳酸鈉溶液，過(guò)濾后
向E溶液中加入氧化鈣得沉淀G為碳酸鈣，同時(shí)得到氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液可以循環(huán)
利用，碳酸鈣煅燒分解得氧化鈣和二氧化碳都可以循環(huán)利用，Al(OH)3灼燒得氧化鋁，電解
熔融的氧化鋁可得鋁，以此解答該題。
【詳解】（1）根據(jù)上面的分析可知，步驟I、Ⅱ、Ⅲ都要用到的分離方法是過(guò)濾，要用到的玻
璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒， 故答案為：過(guò)濾；漏斗；玻璃棒；
（2）濾液A含有氯化鋁、氯化鐵、鹽酸等，溶液A含有的金屬陽(yáng)離子為鐵離子、鋁離子；鐵
離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成沉淀D為氫氧化鐵，化學(xué)式為Fe(OH)3， 故答案為：鐵離子、鋁離
子；Fe(OH)3；
（3）溶液C含有偏鋁酸鈉，通入少量的二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉，離子方
程式為：2AlO + CO +3H O = 2Al(OH) ↓ + CO2 ， 故答案為：2AlO 2 2 2 3 3 2 + CO2 +3H2O = 2
Al(OH)3↓ + CO2 3 ；
（4）生產(chǎn)過(guò)程中，除CaO可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有CO2和NaOH， 故答案
為：CO2和NaOH；
（5）a 噸鋁土礦可以冶煉出b噸的鋁，則由鋁元素守恒可知，需要純氧化鋁的質(zhì)量為 b噸，
17b
所以原鋁土礦中Al2O3的純度為 × 100% = 9a × 100%，
17b
故答案為： 9a × 100%。
【變式 1】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，還有少量的Fe2O3等雜質(zhì))提取氧化鋁作冶煉
鋁的原料，提取的操作過(guò)程如下：
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．Ⅰ和Ⅱ步驟中分離濾液和沉淀的操作為過(guò)濾
B．沉淀M中除含有泥沙外，一定還含有Fe2O3
C．濾液Y中主要含有碳酸鈉溶液
D．固體N屬于兩性氧化物，F(xiàn)e2O3屬于堿性氧化物
【答案】C
【分析】鋁土礦的成分是氧化鋁、氧化鐵，氧化鋁為兩性氧化物，氧化鐵為堿性氧化物，加
入濃 NaOH 溶液，發(fā)生 Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4，過(guò)濾，沉淀 M 為氧化鐵，濾液 X
為 NaAl(OH)4、NaOH，通入過(guò)量 CO2，發(fā)生 NaOH+CO2=NaHCO3、NaAl(OH)4+CO2
=Al(OH)3↓+NaHCO3，氫氧化鋁受熱分解為氧化鋁，固體 N 為氧化鋁，據(jù)此分析；
【詳解】A．過(guò)程Ⅰ、Ⅱ均得到沉淀和溶液，分離沉淀和溶液的方法為過(guò)濾，故 A 說(shuō)法正確；
B．根據(jù)上述分析，鋁土礦的成分是氧化鋁、氧化鐵，氧化鋁為兩性氧化物，氧化鐵為堿性
氧化物，加入濃 NaOH 溶液，發(fā)生 Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4，過(guò)濾，沉淀 M 為氧
化鐵，故 B 說(shuō)法正確；
C．濾液 X 為 NaAl(OH)4、NaOH，通入過(guò)量 CO2，發(fā)生 NaOH+CO2=NaHCO3、NaAl(OH)4+CO2
=Al(OH)3↓+NaHCO3，濾液 Y 為碳酸氫鈉，故 C 說(shuō)法錯(cuò)誤；
D．固體 N 為氧化鋁，屬于兩性氧化物，氧化鐵屬于堿性氧化物，故 D 說(shuō)法正確；
答案為 C。
【變式 2】在鋁制易拉罐中收集 CO2，加入過(guò)量的 NaOH 溶液，立即封口并振蕩，可以發(fā)現(xiàn)
易拉罐先咔咔作響，變癟，然后再次鼓起來(lái)，其過(guò)程中沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)是
A．Al -2O3與 OH 的反應(yīng) B．CO -2與 OH 的反應(yīng)
C．Al 與 OH-、H2O 的反應(yīng) D．Al(OH) 與 OH-3 反應(yīng)
【答案】D
【詳解】鋁制易拉罐中收集 CO2，加入過(guò)量的 NaOH 溶液，立即封口并振蕩，可以發(fā)現(xiàn)易
拉罐先咔咔作響，變癟，是二氧化碳和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)，然后再次鼓起來(lái)，說(shuō)明先是
氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，再是鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，因此沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)是
Al(OH) -3與 OH 反應(yīng)，選項(xiàng) D 符合題意；
答案選 D。
【變式 3】下列說(shuō)法不正確的是
A．氧化鋁是兩性氧化物
B．鋁制品耐腐蝕是因?yàn)殇X不活潑
C．純鋁的硬度和強(qiáng)度較小，不適合制造高強(qiáng)度機(jī)器零件
D．鋁與 NaOH 溶液產(chǎn)生大量氣體，且 NaOH 有腐蝕性，鋁粉和 NaOH 可做管道疏通劑
【答案】B
【詳解】A．氧化鋁屬于氧化物，既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)，所以是兩性氧化物，A
正確；
B．鋁是活潑金屬，但鋁制品表面形成致密的氧化物保護(hù)膜(氧化鋁)，從而阻止鋁與氧氣的
進(jìn)一步反應(yīng)，B 不正確；
C．純鋁的質(zhì)地較軟，硬度和強(qiáng)度較小，所以不適合制造高強(qiáng)度機(jī)器零件，C 正確；
D．鋁與 NaOH 遇水反應(yīng)放出大量的熱，加快 NaOH 對(duì)毛發(fā)等淤積物的腐蝕，同時(shí)產(chǎn)生的氫
氣增加管道內(nèi)的氣壓，有利于管道的疏通，所以鋁粉和 NaOH 可做管道疏通劑，D 正確；
故選 B。
【變式 4】將等物質(zhì)的量的Al2O3和Fe2O3混合物完全溶于 100mL 稀鹽酸中，向反應(yīng)后的溶
液中緩慢加入 NaOH 溶液，下列圖象中可能正確表示上述反應(yīng)的是(橫坐標(biāo)表示加入 NaOH
的體積，縱坐標(biāo)表示生成沉淀的質(zhì)量)：
A． B．
C． D．
【答案】C
【詳解】Al2O3和 Fe2O3分別與 H2SO4反應(yīng)生成 Al2(SO4)3和 Fe2(SO4)3，加入氫氧化鈉后開
始出現(xiàn)沉淀，發(fā)生的反應(yīng)為 Fe3++3OH-=Fe(OH) ↓、Al3+3 +3OH-=Al(OH)3↓，當(dāng)沉淀達(dá)到最大
值時(shí)再加入氫氧化鈉，此時(shí)氫氧化鋁開始溶解，反應(yīng)的方程式為
NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，當(dāng)沉淀不再減少時(shí)，所得沉淀全部為 Fe(OH)3，根據(jù)
NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O 可知，若溶解 Al(OH)3消耗的 NaOH 體積為 10mL，設(shè) NaOH
的濃度為 cmol/L，說(shuō)明 Al3+的物質(zhì)的量為 0.01cmol，則 Fe3+的物質(zhì)的量為 0.01cmol，故沉
3+ 3+ 0.06cmol淀 Al 和 Fe 的 NaOH 的物質(zhì)的量為(0.01cmol+0.01cmol)×3=0.06cmol，體積為 cmol/L
=0.06L=60mL，因此 C 選項(xiàng)所對(duì)應(yīng)的圖象符合題意；
故選 C。
【變式 5】下列有關(guān)金屬鋁及其化合物的敘述正確的是
A．鋁是地殼里含量最多的元素
B．在常溫下，鋁不能與氧氣反應(yīng)
C．在常溫下，可以用鋁制容器盛裝冷的濃硫酸
D．氧化鋁只能與酸反應(yīng)，不能與強(qiáng)堿反應(yīng)
【答案】C
【詳解】A．地殼中含量最多的非金屬元素是氧，含量最多的金屬元素是鋁，A 錯(cuò)誤；
B．鋁在常溫下與空氣中氧氣反應(yīng)，表面生成一層致密的氧化膜，B 錯(cuò)誤；
C．常溫下可以用鐵、鋁制容器盛裝冷的濃硫酸，是因?yàn)殍F、鋁遇冷的濃硫酸發(fā)生鈍化，是
因?yàn)闈饬蛩岬膹?qiáng)氧化性，C 正確；
D．氧化鋁為兩性氧化物，既能與強(qiáng)酸反應(yīng)有能與強(qiáng)堿反應(yīng)，D 錯(cuò)誤；
故選 C。
【變式 6】鋁土礦的主要成分是Al2O3，還有部分SiO2、Fe2O3以及少量不溶于酸堿溶液的其
他雜質(zhì)。工業(yè)上從鋁土礦中提取鋁可采取如下工藝：
下列說(shuō)法正確的是
A．沉淀Ⅰ只有SiO2
B．步驟②發(fā)生的反應(yīng)為Al3++3OH=Al(OH)3↓、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
C．溶液Ⅲ中溶質(zhì)主要為Na2CO3
D．步驟④操作用到的儀器主要有：坩堝、坩堝鉗、泥三角、三腳架、酒精燈、玻璃棒
【答案】D
【分析】SiO2不與鹽酸反應(yīng)，鋁土礦加入過(guò)量鹽酸反應(yīng)后沉淀Ⅰ為 SiO2和少量不溶于酸溶液
的其他雜質(zhì)，溶液Ⅰ含有氯化鋁、氯化鐵和過(guò)量鹽酸，加入過(guò)量氫氧化鈉反應(yīng)后得到沉淀Ⅱ
為 Fe(OH)3，溶液Ⅱ含有氯化鈉、偏鋁酸鈉和過(guò)量氫氧化鈉，通入過(guò)量二氧化碳得到沉淀Ⅲ
為 Al(OH)3，溶液Ⅲ主要為 NaHCO3溶液。
【詳解】A．沉淀Ⅰ為 SiO2和少量不溶于酸溶液的其他雜質(zhì)，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；
B．步驟②發(fā)生的反應(yīng)為 H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH) ↓、Al3+3 +4OH-=AlO 2 +2H2O，選
項(xiàng) B 錯(cuò)誤；
C．根據(jù)分析可知，溶液Ⅲ中溶質(zhì)主要為 NaHCO3，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；
D．步驟④為灼燒固體，操作用到的儀器主要有：坩堝、坩堝鉗、泥三角、三腳架、酒精燈、
玻璃棒，選項(xiàng) D 正確；
答案選 D。
【變式 7】某化學(xué)興趣小組模擬工業(yè)上從鋁土礦(主要成分是 Al2O3，含 SiO2，F(xiàn)e2O3 等雜
質(zhì)，)中提取氧化鋁的工藝做實(shí)驗(yàn)，流程如圖，請(qǐng)回答下列問題：
(1)操作 I 的名稱為 ，所得不溶物 A 是 (填化學(xué)式)；
(2)驗(yàn)證溶液 B 中是否含有 Fe3+的方法： ；
(3)步驟②中，加入過(guò)量 NaOH 溶液，生成不溶物 C 的離子反應(yīng)方程式 ；
(4)如果鋁土礦 100g，步驟④中的灼燒后得不溶物 G 質(zhì)量為 51g，則礦石中鋁元素的含量為
(填百分?jǐn)?shù)，要求保留一位小數(shù))。
【答案】(1) 過(guò)濾 SiO2
(2)取少量溶液 B 于試管中，滴加 KSCN 溶液，溶液變?yōu)檠t色則證明有 Fe3+
(3)Fe3+ +3OH-=Fe(OH)3↓
(4)27.0%
【分析】鋁土礦先加入足量鹽酸，將氧化鋁和氧化鐵溶解，二氧化硅不與一般的酸反應(yīng)，因
此可以過(guò)濾除去，則不溶物 A 就是二氧化硅；接下來(lái)加入足量氫氧化鈉，將 Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)闅?br/>氧化鐵沉淀，A13+將轉(zhuǎn) 變?yōu)槠X酸根離子，再過(guò)濾除去氫氧化鐵，C 是氫氧化鐵；后通入
過(guò)量 CO2將偏鋁酸根轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸X沉淀，此時(shí)溶液中剩余的是碳酸氫鈉，則 F 是碳酸氫
鈉，E 是氫氧化鋁；灼燒氫氧化鋁即可分解得到產(chǎn)物 G 氧化鋁，據(jù)此解答：
【詳解】（1）根據(jù)分析，操作 I 的名稱為過(guò)濾；由上面分析，不溶物 A 為二氧化硅；
（2）要驗(yàn)證溶液中是否含有 Fe3+，可取少量溶液 B，滴入 KSCN 溶液，若變紅則證明原溶
液中含有 Fe3+；
（3）不溶物 C 為氫氧化鐵，發(fā)生的離子方程式為 Fe3+ +3OH-=Fe(OH)3↓；
51g
（4）根據(jù)分析 G 為氧化鋁，質(zhì)量為 51g，n(Al2O3)=102g/mol=0.5mol，根據(jù)化學(xué)式可知 0.5mol
氧化鋁中一共有 1mol 鋁，根據(jù) Al 守恒，鋁土礦中 Al 元素的質(zhì)量為1mol × 27g/mol=27g，
27g
則礦石中的含鋁量為100g × 100%=27.0%。
【變式 8】鋁是應(yīng)用廣泛的金屬，以鋁土礦(主要成分為 Al2O3，含 SiO2和 Fe2O3等雜質(zhì))為
原料制備鋁的一種工藝流程如下：
(1)畫出 Al 的原子結(jié)構(gòu)示意圖 ，操作①的名稱是 。
(2)濾渣 1 試劑② (填化學(xué)式)。
(3)通入過(guò)量 CO2生成濾渣 3 的離子反應(yīng)： ；
固體 1 生成固體 2 的化學(xué)方程式： 。
(4)氧化鋁與焦炭的混合物在氮?dú)庵懈邷丶訜岱磻?yīng)，制得新型非金屬材料 AlN 與一種中學(xué)常
見氣體 X。已知每轉(zhuǎn)移 6.02×1023個(gè)電子，有 0.5mol 化合物 X 生成，此反應(yīng)的化學(xué)方程
式 。
【答案】(1) 過(guò)濾
(2) SiO2 NaOH
(3) AlO 2 ＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO 3 2Al2O3(熔融)
電解
冰晶石4Al + 3O2↑
(4)Al2O3+N2+3C高溫2AlN +3CO
【分析】鋁土礦(主要成分為 Al2O3，含 SiO2和 Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁，先用過(guò)量硫酸
處理，SiO2不溶于硫酸過(guò)濾后存在于濾渣 1 中，濾液中含有 Al3+和 Fe3+，再向?yàn)V液中加入過(guò)
量 NaOH 溶液，Al3+轉(zhuǎn)化為 AlO- ，F(xiàn)e3+2 轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)3過(guò)濾后存在于濾渣 2 中，濾液 2 中通
入 CO2，AlO-2轉(zhuǎn)化為 Al(OH)3，Al(OH)3 加熱分解得到 Al2O3，電解熔融 Al2O3 可以得到 Al，
以此解答。
【詳解】（1）Al 是 13 號(hào)元素，Al 的原子結(jié)構(gòu)示意圖 ，操作①的名稱是過(guò)濾。
（2）由分析可知，濾渣 1 是 SiO2，試劑②是 NaOH 溶液。
（3）濾液 2 中通入 CO -2，AlO2轉(zhuǎn)化為 Al(OH)3，離子方程式為：AlO 2 ＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓
＋HCO 3 。電解熔融 Al2O
電解
3可以得到 Al，化學(xué)方程式為：2Al2O3(熔融)冰晶石4Al + 3O2↑。
（4）氧化鋁與焦炭的混合物在氮?dú)庵懈邷丶訜岱磻?yīng)，制得新型非金屬材料 AlN 與一種中學(xué)
常見氣體 X，根據(jù)元素守恒可知 X 中應(yīng)含有氧元素和碳元素，已知每轉(zhuǎn)移 3mole-，有 1.5mol
化合物 X 生成，由電子轉(zhuǎn)移守恒可得在 X 中 C 的化合價(jià)為 3mol÷1.5mol=2，所以 X 是 CO，
因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al2O3+N2+3C高溫2AlN +3CO。
知識(shí)點(diǎn) 4：化學(xué)方程式計(jì)算中常用的解題技巧
【典例 1】設(shè) NA 為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是
A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24L 由 NH3 和 CH4 組成的混合氣體中，含有的電子數(shù)為 NA
B．常溫常壓下，44gCO2 與足量 Na2O2 充分反應(yīng)，生成的 O2 分子數(shù)為 0.1NA
C．0.5mol/L 的 CaCl2 溶液中含有的 Cl-數(shù)目為 0.5NA
D．7.8gNa2O2 固體中含有的陰離子數(shù)為 0.2NA
【答案】A
【詳解】A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24L 由 NH3 和 CH4 組成的混合氣體為 0.1mol，NH3 和 CH4 含有的
電子數(shù)相同，均為 10，則含有電子數(shù)為 NA，A 正確；
B．根據(jù)反應(yīng)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，當(dāng)消耗 44gCO2，即 1molCO2，生成的 O2 物質(zhì)的
量的 0.05mol，分子數(shù)為 0.05NA，B 錯(cuò)誤；
C．不知道溶液的體積，所以無(wú)法計(jì)算 0.5mol/L 的 CaCl -2 溶液中含有的 Cl 數(shù)目，C 錯(cuò)誤；
D．7.8gNa2O2 固體為 0.1mol，含有的陰離子為O2 2 ，個(gè)數(shù)為 0.1NA，D 錯(cuò)誤；
故選 A。
【典例 2】取 0.1mol L 1NaOH 溶液 100mL，然后向其通入一定量的 CO2 氣體，再向所得溶液
A 中逐滴緩慢加入一定物質(zhì)的量濃度的 HCl 溶液，產(chǎn)生的 CO2 氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與所加 HCl
溶液的體積之間關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A．通入 CO2 氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)約為 100mL
B．溶液 A 中所含溶質(zhì)為 Na2CO3
C．0-25mL 段：反應(yīng)的離子方程式主要是：OH +H+=H2O
D．完全反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度約為：0.7mol·L 1
【答案】A
【分析】向 0.1mol L 1NaOH 溶液 100mL 中逐滴加入 45mL 一定濃度鹽酸，最終生成 NaCl 溶
液，假設(shè)鹽酸濃度為 c，根據(jù) Na 守恒得：c × 0.045L = 0.1mol/L × 0.1L，解得c ≈ 0.22mol/
L；
CO2 氣體與 NaOH 溶液反應(yīng)如下：CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O、CO2 + NaOH = NaHCO3；
向溶液 A 中逐滴緩慢加入一定物質(zhì)的量濃度的 HCl 溶液，與Na2CO3溶液反應(yīng)分步進(jìn)行：
Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl、NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑，當(dāng)完全進(jìn)行，兩個(gè)
過(guò)程消耗 HCl 的量相等，根據(jù)圖像可知，溶液 A 中溶質(zhì)成分為Na2CO3和NaOH；
【詳解】A．25mL 至 45mL，發(fā)生反應(yīng)：HCO 3 + H
+ = H2O + CO2↑，消耗鹽酸物質(zhì)的量：
0.0044mol，則生成的CO2物質(zhì)的量為 0.0044mol，生成的CO2全部來(lái)源于通入的CO2，即通入
的CO2物質(zhì)的量為0.0044mol，對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)狀況體積：0.0044mol × 22.4L/mol × 1000 ≈ 100mL，
故 A 正確；
B．根據(jù)分析可知，溶液 A 中所含溶質(zhì)Na2CO3和NaOH，故 B 錯(cuò)誤；
C．0-25mL 段：反應(yīng)的離子方程式主要是：CO2 + H+3 = HCO

3 ,故 C 錯(cuò)誤；
D．0.1mol L 1NaOH 溶液 100mL 完全反應(yīng)后全部轉(zhuǎn)化為溶質(zhì) NaCl，物質(zhì)的量為 0.01mol，溶
0.01mol
液總體積：145mL，濃度： 0.145L ≈ 0.07mol/L，故 D 錯(cuò)誤；
答案選 A。
【典例 3】取100mLNa2CO3和Na2SO4的混合溶液，加入過(guò)量BaCl2溶液后得到 29.02g 白色沉
淀，用過(guò)量稀硝酸處理產(chǎn)生氣體 2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。下列說(shuō)法不正確的是
A．混合溶液中Na2CO3的物質(zhì)的量濃度 0.1mol/L
B．混合溶液中Na2SO4的物質(zhì)的量濃度 0.4mol/L
C．29.02g 白色沉淀用過(guò)量稀硝酸處理，沉淀質(zhì)量減少 19.7g
D．處理沉淀消耗的硝酸的溶質(zhì)的物質(zhì)的量 0.2mol
【答案】A
【分析】用過(guò)量稀硝酸處理產(chǎn)生氣體 2.24L，該氣體應(yīng)為二氧化碳，其物質(zhì)的量為：
2.24L
22.4L/mol = 0.1mol；則碳酸鈉的物質(zhì)的量以及生成碳酸鋇的物質(zhì)的量均為 0.1mol，生成碳酸
鋇的質(zhì)量為 0.1mol×197g/mol=19.7g；則硫酸鋇的質(zhì)量為 29.02-19.7=9.32g，其物質(zhì)的量為
9.32g
233g/mol = 0.04mol，可知Na2SO4的物質(zhì)的量為 0.04mol，據(jù)此分析解答；
0.1mol
【詳解】A．由以上分析可知Na2CO3的物質(zhì)的量為 0.1mol，則其濃度為： 0.1L = 1mol
L 1，故 A 錯(cuò)誤；
B．由以上分析可知Na2SO4的物質(zhì)的量為 0.04mol，混合溶液中Na2SO4的物質(zhì)的量濃度
0.04mol
0.1L = =0.4mol/L，故 B 正確；
C．29.02g 白色沉淀用過(guò)量稀硝酸處理，其中碳酸鋇溶于硝酸，其質(zhì)量為 19.7g，故 C 正確；
D．1mol 碳酸鋇消耗 2mol 硝酸，則 0.1mol 碳酸鋇溶解消耗 0.2mol 硝酸，故 D 正確；
故選：A。
【變式 1】燒杯中盛有一定質(zhì)量的 CaCO3 和 K2CO3 的固體混合物，向其中加入 150g 質(zhì)量
分?jǐn)?shù)為 7.3%的稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)，得到 160.3g 該溫度下的不飽和溶液。則下列說(shuō)法
中正確的是
A．反應(yīng)生成的氣體的質(zhì)量為 4.4g
B．參與反應(yīng)的 HCl 質(zhì)量為 150g
C．原混合固體中金屬元素質(zhì)量為 7.9g
D．發(fā)生的反應(yīng)類型為分解反應(yīng)
【答案】C
【詳解】A．1 個(gè)碳酸根離子和 2 個(gè)氫離子生成 1 分子二氧化碳，則反應(yīng)生成的二氧化碳
150×7.3%
73 mol=0.15mol，二氧化碳的質(zhì)量為 6.6g，A 錯(cuò)誤；
B．參與反應(yīng)的 HCl 質(zhì)量為 150g×7.3%=10.95g，B 錯(cuò)誤；
C．反應(yīng)生成的二氧化碳逸出，結(jié)合 A 分析可知，溶液總質(zhì)量的增加為金屬元素質(zhì)量和 0.15mol
氧原子的質(zhì)量，故原混合固體中金屬元素質(zhì)量為 160.3g-150.0g-0.15mol×16g/mol=7.9g，C 正
確；
D．該反應(yīng)是兩種化合物交換成分生成另外兩種化合物的反應(yīng)，屬于復(fù)分解反應(yīng)，D 錯(cuò)誤；
故選 C。
【變式 2】用金屬鈉制取氧化鈉通常利用反應(yīng)：2NaNO3 +10Na = 6Na2O + N2↑。設(shè)NA為阿
伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是
A．常溫常壓下，11.2LN2 中含氮原子的個(gè)數(shù)為NA
B．23gNa 在反應(yīng)中失去電子的物質(zhì)的量為 1mol
C．N2 的摩爾質(zhì)量為 28
D．1molNa2O中含有的離子總數(shù)為2NA
【答案】B
【詳解】A．不是標(biāo)況，不能計(jì)算氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量，A 錯(cuò)誤；
B．鈉的化合價(jià)由 0 價(jià)升高到+1 價(jià)，故 1mol 的鈉失去的電子的物質(zhì)的量也為 1mol，B 正確；
C．N2 的摩爾質(zhì)量為 28g/mol，C 錯(cuò)誤；
D．1 個(gè) Na2O 由兩個(gè)鈉離子和 1 個(gè)氧離子構(gòu)成，則1molNa2O中含有的離子總數(shù)為3NA，D 錯(cuò)
誤；
故選 B。
【變式 3】ag 僅由純堿和硫酸鈉組成的固體混合物，將其全部加入 bg 的稀硫酸中，二者恰
好完全反應(yīng)，將所得溶液蒸干后，得到 cg 固體(不考慮操作過(guò)程中引起的質(zhì)量損失)，則該混
合物中純堿的物質(zhì)的量為
c a b a a c a b c
A． 36 mol B． 96 mol C．23bmol D． 98 mol
【答案】A
【詳解】由題可知，g 僅由純堿和硫酸鈉組成的固體混合物，將其全部加入 bg 的稀硫酸中，
二者恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，cg 固體
c
為硫酸鈉，其物質(zhì)的量為142mol，設(shè)混合物中純堿的物質(zhì)的量為 xmol，即純堿與稀硫酸恰
c
好完全反應(yīng)生成的硫酸鈉的物質(zhì)的量為 xmol，原固體混合物中硫酸鈉的物質(zhì)的量為
142 -x
c a
mol，即 106x+142 c -x =a，解得 x=142 36 mol；
故選 A。
【變式 4】為測(cè)定某赤鐵礦石中氧化鐵的含量，小冰用一氧化碳還原 12g 該赤鐵礦石樣品，
充分反應(yīng)完成后，稱得剩余固體質(zhì)量為 9.3g，假設(shè)礦石中其他物質(zhì)不參與反應(yīng)，請(qǐng)你推算，
該礦石中氧化鐵的含量為
A．85％ B．80％ C．75％ D．70％
【答案】C
【詳解】在高溫下，一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)后
固體減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量，設(shè)礦石中氧化鐵的含量為 x，則
12g × x × 16×3160 × 100% = 12g-9.3g，解得 x=75%。故選 C。
【變式 5】（多選）鐵、銅混合粉末 18.0g 加入 100mL5.0mol·L-1FeCl3 溶液中,剩余固體質(zhì)量為
3.2g。下列說(shuō)法正確的是
A．剩余固體是鐵、銅混合物 B．反應(yīng)后溶液中 n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.75mol
C．原固體混合物中銅的質(zhì)量是 9.6g D．反應(yīng)后溶液中 n(Fe3+)=0.10mol
【答案】BC
【分析】鐵的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于 Cu，F(xiàn)e 先與氯化鐵反應(yīng)，F(xiàn)e 反應(yīng)完后 Cu 與氯化鐵反應(yīng)，離
子方程式分別為 Fe+2Fe3+=3Fe2+，Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，0.5molFe3+能消耗 0.25molFe，質(zhì)量為
14g，0.5molFe3+能消耗 Cu0.25mol，質(zhì)量為 16g，現(xiàn)剩余金屬 14.8g，說(shuō)明兩種金屬都參與反
應(yīng)，F(xiàn)e 反應(yīng)完，剩余固體為 Cu，假設(shè)鐵、銅混合物中參與反應(yīng)的 Fexmol，參與反應(yīng)的 Cu
有 ymol，則有 56x+64y=14.8g，2x+2y=0.5mol，解得 x=0.15mol，y=0.1mol。
【詳解】A．剩余固體是 Cu，A 錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)后溶液中含有 Fe2+0.45mol+0.2mol=0.65mol，含有 Cu2+0.1mol，
n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.75mol，B 正確；
C．原固體混合物中含有 Cu 質(zhì)量為 0.1mol×64g/mol+3.2g=9.6g，C 正確；
D．反應(yīng)后溶液中無(wú)鐵離子，D 錯(cuò)誤；
故答案選 BC。
【變式 6】（多選）向10mL0.1mol L 1的NaHSO4溶液中逐滴滴加0.1mol L
1的Ba(OH)2溶
液，所得沉淀的物質(zhì)的量與加入Ba(OH)2溶液體積的關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A． = 0.001
B．0~5mL 時(shí)，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ba2+ + SO2 4 =BaSO4↓
C．Y 點(diǎn)時(shí)，所得溶液呈中性
D．20mL 時(shí)，溶液中Na+和Ba2+的物質(zhì)的量相等
【答案】AD
【詳解】A．10mL0.1mol/L 的 NaHSO4 物質(zhì)的量為 0.001mol，含有硫酸根離子 0.001mol，則
能與 0.001mol 鋇離子完全反應(yīng)生成 0.001mol 硫酸鋇沉淀，A 正確；
B．0-5mL 時(shí)，除了硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀外，還有氫離子與氫氧根離子
反應(yīng)生成水，離子方程式錯(cuò)誤，B 錯(cuò)誤；
C．Y點(diǎn)加入Ba(OH)210mL，加入氫氧根離子0.002mol，而NaHSO4溶液中氫離子總數(shù)為0.001mol，
則 Y 點(diǎn)氫氧根離子過(guò)量，溶液呈堿性，C 錯(cuò)誤；
D．20mL 時(shí)，溶液中鈉離子物質(zhì)的量為 0.001mol，滴加 Ba(OH)2 時(shí)，前 10mL 加入的氫氧化
鋇中的鋇離子與硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，后 10mL 加入的氫氧化鋇中鋇離子存在于
溶液中，因此 20mL 時(shí)溶液中鋇離子的物質(zhì)的量為 0.001mol，D 正確；
故答案選 AD。
【變式 7】?jī)r(jià)類二維圖是以元素化合價(jià)為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)類別為橫坐標(biāo)的二維平面圖像。如
圖為氯元素價(jià)類二維圖，據(jù)此回答下列問題：
(1)根據(jù)化合價(jià)和物質(zhì)類別寫出有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式：①HCl、②Cl2、③ 、④ 、
⑤NaCl、⑥NaClO。
(2)工業(yè)上用水吸收 HCl 氣體來(lái)生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 36.5%、密度為 1.19g/mL 的鹽酸，該鹽酸的
物質(zhì)的量濃度為 ；若用該鹽酸配制 220mL0.5mol L-1 稀鹽酸除玻璃棒、膠頭滴管還需
用到 (填字母)。
a.10mL 量筒 b.20mL 量筒 c.100mL 容量瓶 d.250mL 容量瓶
(3)用 NaOH 溶液吸收②Cl2 可制備某漂白液。已知 1molCl2 可反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的 NaCl 和
NaClO，則該反應(yīng)化學(xué)方程式為： ；NaClO 在水溶液中的電離方程式為： 。
(4)已知：MnO2+4HCl(濃)ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O。實(shí)驗(yàn)室用 8.7gMnO2(Mr 為 87)與
100mL11.9mol L-1鹽酸混合共熱，若 MnO2完全反應(yīng)則生成 Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 ，
反應(yīng)消耗 HCl 的物質(zhì)的量為 ，反應(yīng)后溶液中 c(Cl-)為 (溶液的體積變化忽略不計(jì))。
【答案】(1) ClO2 HClO
(2) 11.9mol L-1 bd
(3) Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O NaClO=Na++ClO-
(4) 2.24L 0.4mol 9.9mol L-1
【詳解】（1）根據(jù)化合價(jià)和物質(zhì)類別③是+4 價(jià)氯元素的氧化物，化學(xué)式為 ClO2；④是+1
價(jià)氯的含氧酸，化學(xué)式為 HClO；
（2）工業(yè)上用水吸收 HCl 氣體來(lái)生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 36.5%、密度為 1.19g/mL 的鹽酸，該鹽酸
= 1000ρω = 1000×1.19×36.5%的物質(zhì)的量濃度為 M 36.5 = 11.9mol/L；若用該鹽酸配制
1
220mL0.5mol L-1 250mL×0.5mol L稀鹽酸，選用 250mL 容量瓶，需量取濃鹽酸的體積為
11.9mol L 1
= 10.5
mL，除玻璃棒、膠頭滴管還需用到 250mL 容量瓶、20mL 量筒，選 bd。
（3）1molCl2 和氫氧化鈉反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的 NaCl 和 NaClO，該反應(yīng)化學(xué)方程式為
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H + -2O；NaClO 是強(qiáng)電解質(zhì)，在水溶液中完全電離為 Na 、ClO ，電離
方程式為 NaClO=Na++ClO-。
（4）已知：MnO2+4HCl(濃)ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O。實(shí)驗(yàn)室用 8.7gMnO2(Mr 為 87)與
100mL11.9mol L-1 鹽酸混合共熱，MnO2 的物質(zhì)的量為 0.1mol，根據(jù)反應(yīng)方程式，若 MnO2
完全反應(yīng)則生成 0.1molCl2，生成氯氣標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 2.24L，反應(yīng)消耗 HCl 的物質(zhì)的量
-1
為 0.4mol；根據(jù)氯元素守恒，反應(yīng)后溶液中 c(Cl-)=0.1L×11.9mol L 0.1mol×2 = 9.9mol
0.1L L
-1。
【變式 8】一定量的液態(tài)化合物XY2，在一定量的氧氣中恰好完全燃燒，反應(yīng)的方程式為：
XY2(1) +3O2(g) = XO2(g) +2YO2(g)，冷卻后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)的生成物的體積是672 mL，
密度是2.56 g/L。求：
(1)反應(yīng)前氧氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 。
(2)化合物XY2的摩爾質(zhì)量 。
(3)若XY2分子中X、Y兩種元素的質(zhì)量比為3:16，則X、Y是什么元素？ 。
【答案】(1)672mL
(2)76g/mol
(3)C；S
【詳解】（1）由反應(yīng)方程式XY2(1) +3O2(g) = XO2(g) +2YO2(g)可知，反應(yīng)前后氣體分子
數(shù)相同，冷卻后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)的生成物的體積是672 mL，即反應(yīng)物的體積在標(biāo)況下為
672mL；
（2）冷卻后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)的生成物的體積是672 mL，密度是2.56 g/L，即生成物的質(zhì)
0.672L
量為2.56g/L×0.672L=1.72g，氧氣的物質(zhì)的量為22.4L/mol = 0.03mol，即XY2物質(zhì)的量為0.01mol，
0.76g
氧氣質(zhì)量為0.03mol × 32g/mol=0.96g，即 XY2質(zhì)量為 1.72g-0.96g=0.76g，M（XY2）=0.01mol = 76
g/mol；
3
（3）若 XY2 分子中 X、Y 兩元素的質(zhì)量之比為 3:16，則 1molXY2 中含有 X 的質(zhì)量為76g × 3 16
= 12g，Y 的質(zhì)量為 76g-12g=64g，1molXY2 中含有 1molX、2molY，所以 X 的相對(duì)原子質(zhì)量為
12，Y 的相對(duì)原子質(zhì)量為 32，則 X 為碳元素，Y 為硫元素。
【變式 9】實(shí)驗(yàn)室有一瓶敞口放置一段時(shí)間的氫氧化鈉固體，為測(cè)定該瓶樣品中氫氧化鈉的
質(zhì)量分?jǐn)?shù)，現(xiàn)取 17.3g 該樣品溶于足量的水中(固體完全溶解)，向所得溶液中逐滴加入 200g
一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示(不考慮碳酸鈉的分步反應(yīng))。
(1)經(jīng)分析，該氫氧化鈉固體 (填“部分”或“完全”)變質(zhì)，恰好完全反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生氣體的
質(zhì)量為 g。
(2)計(jì)算樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量 (寫出計(jì)算過(guò)程)。
【答案】(1) 部分 2.2
(2)12g
【詳解】（1）敞口放置一段時(shí)間的氫氧化鈉固體中滴加鹽酸，發(fā)生反應(yīng)：
NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，NaHCO3 與
HCl 反應(yīng)，消耗鹽酸的體積為 50mL，則 Na2CO3 與 HCl 反應(yīng)生成 NaHCO3 等，消耗鹽酸的體
積也為 50mL，所以 NaOH 與 HCl 反應(yīng)，消耗鹽酸的體積為 150mL-50mL=100mL。經(jīng)以上分析，
該氫氧化鈉固體部分變質(zhì)；從圖中可以看出，恰好完全反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為 2.2g。
2.2g
（2）由 Na2CO3——CO2，可求出 m(Na2CO3)=44g/mol × 106g/mol=5.3g，則 m(NaOH)=
17.3g-5.3g=12g。
【變式 10】為了研究鈉的性質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)室里做了如下實(shí)驗(yàn)：
(1)將一小塊鈉投入FeCl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式為 。
(2)為粗略測(cè)定金屬鈉的相對(duì)原子質(zhì)量，設(shè)計(jì)的裝置如圖所示，該裝置(包括水)的總質(zhì)量為
ag，將質(zhì)量為 bg 的鈉(不足量)放入水中，立即塞緊瓶塞。完全反應(yīng)后再稱量此裝置的總質(zhì)量
為 cg。
①列出計(jì)算鈉相對(duì)原子質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式 (用含有 a、b、c 的算式表示)。
②無(wú)水氯化鈣的作用是 。若不用無(wú)水氯化鈣，求出的鈉的相對(duì)原子質(zhì)量的實(shí)際數(shù)值
是偏大還是偏?。? 。
(3)現(xiàn)有一塊部分被氧化為氧化鈉的鈉塊，其質(zhì)量為 10.8g，將它投入一定量的水中完全反應(yīng)，
最終得到含 16g 溶質(zhì)的氫氧化鈉溶液，回答下列問題：
①反應(yīng)中生成的氫氣為 mol。
②鈉的質(zhì)量為 g。
【答案】(1)6Na +6H2O+2FeCl3 = 2Fe(OH)3 +6NaCl +3H2↑
b
(2) 吸收 H2 中所含的 H2O(g) 偏小
(3) 0.1 4.6
【詳解】（1）將一小塊鈉投入 FeCl3 溶液中，鈉先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉
與 FeCl3 反應(yīng)，生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉，總化學(xué)方程式為：6Na +6H2O+2FeCl3 = 2Fe
(OH)3 +6NaCl +3H2↑；
（2）①鈉與水的反應(yīng)方程式為：2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑，由裝置可知，生成的 H2 質(zhì)
( )g
量為：a+b-c，物質(zhì)的量為：n(H2) = 2g/mol = 2 mol，即 Na 的物質(zhì)的量為（a+b-c）
bg b b
mol，摩爾質(zhì)量為( )mol = g/mol，相對(duì)原子質(zhì)量為： ；
②無(wú)水氯化鈣的作用是：吸收 H2 中所含的 H2O(g)，減少實(shí)驗(yàn)誤差；若不用無(wú)水氯化鈣，得
b
到的 c 值偏小，由于相對(duì)原子質(zhì)量為： ，即求出的鈉的相對(duì)原子質(zhì)量的實(shí)際數(shù)值偏?。?br/>（3）①鈉與水反應(yīng)的方程式為：2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑，氧化鈉與水反應(yīng)的方式為：
Na2O + H2O = 2NaOH，設(shè) Na 的物質(zhì)的量為 amol，Na2O 的物質(zhì)的量為 bmol，即
23a+62b=10.8，（a+2b）×40=16，解得 a=0.2mol，b=0.1mol，反應(yīng)生成的氫氣物質(zhì)的量為
0.2mol÷2=0.1mol；
②鈉的質(zhì)量為 0.2mol×23g/mol=4.6g。
【變式 11】現(xiàn)有含 HCl 和CuCl2的混合溶液 50g，向該溶液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10%
的 NaOH 溶液，生成沉淀的質(zhì)量與加入 NaOH 溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖：
(1)當(dāng)加入NaOH溶液質(zhì)量為 ag 時(shí)，溶液中的溶質(zhì)有 (寫出化學(xué)式)；
(2)NaOH 中 Na 元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (寫出計(jì)算式)；
(3)求混合溶液中CuCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (寫出計(jì)算過(guò)程)；
(4)求恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗 NaOH 溶液的總質(zhì)量 (寫出計(jì)算過(guò)程)。
【答案】(1)NaCl、NaOH
23
(2)23 16 1 × 100%
9.8g
(3)由銅元素守恒可知，氯化銅為98g/mol=0.1mol，混合溶液中CuCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
0.1mol×135g/mol
50g × 100% = 27%
(4)鹽酸消耗的氫氧化鈉溶液 40g；2NaOH+CuCl2=2NaCl+Cu(OH)2↓，結(jié)合（3）問可知，氯
0.1mol×2×40g/mol
化銅消耗氫氧化鈉溶液質(zhì)量為 10% =80g，共 40g+80g=120g
【分析】含 HCl 和CuCl2的混合溶液 50g，向該溶液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10%的 NaOH
溶液，氫氧化鈉首先和鹽酸生成氯化鈉和水，再和氯化銅生成氫氧化銅沉淀和氯化鈉；B 點(diǎn)
反應(yīng)恰好完成，之后氫氧化鈉溶液過(guò)量；
【詳解】（1）由分析可知，當(dāng)加入NaOH溶液質(zhì)量為 ag 時(shí)，溶液中的溶質(zhì)有生成的氯化鈉和
過(guò)量的氫氧化鈉；
23
（2）NaOH 中 Na 元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)23 16 1 × 100%；
（3）氫氧化鈉和氯化銅生成氫氧化銅沉淀和氯化鈉：2NaOH+CuCl2=2NaCl+Cu(OH)2↓，由
9.8g 0.1mol×135g/mol
銅元素守恒可知，氯化銅為98g/mol=0.1mol，混合溶液中CuCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 50g
× 100% = 27%；
（4）由分析可知，鹽酸消耗的氫氧化鈉溶液 40g；2NaOH+CuCl2=2NaCl+Cu(OH)2↓，結(jié)合
0.1mol×2×40g/mol
（3）問可知，氯化銅消耗氫氧化鈉溶液質(zhì)量為 10% =80g，共 40g+80g=120g。

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