衔接点19---常见的合金及应用-2023年初升高化学无忧衔接(解析版).docx

衔接点19 常见的合金及应用

初中要求
了解合金分概念和特性。
高中要求
1. 能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能；
2. 掌握合金的组成和性能；
3. 通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。

一、合金　铁合金
1．金属材料：包括 和它们的 。
2．合金的性能：具有许多优良的物理、化学或机械性能，如合金的硬度、熔点不同于其成分金属。
(1)性能变化
①熔点：常见合金的熔点 其成分金属；
②硬度：常见合金的硬度 其成分金属。
(2)调节方法
通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。
(3)差异原因
在纯金属内加入其他元素形成合金以后， 发生了变化，使合金的性能与纯金属有很大的差异。
3．铁合金
(1)生铁和钢
分类
含碳量
性能
应用
生铁

硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型
制造机座、管道的重要材料
钢

良好的延展性，机械性能好，可以锻轧和铸造
广泛用于制造机械和交通工具等
(2)用量最大、用途最广的合金——钢

4．归纳总结
A、合金的形成条件
(1)金属与金属形成合金时：金属在熔化状态下相互混合， 需达到成分金属中 的金属的熔点，但又 成分金属中 的沸点。一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金。
(2)金属与非金属形成合金时：部分 与 可形成合金，活泼非金属与活泼金属一般不能形成合金。
B、选用金属材料的基本依据
(1)金属的 、外观、 等。
(2)物理性质( 、硬度、 、导电性、导热性等)决定金属材料的 。
(3)化学性质( 、 等)决定金属材料的 和对环境的影响。
二、铝和铝合金
1．铝、氧化铝的性质
(1)铝、氧化铝与稀盐酸反应
实验操作

实验现象
铝片 ，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有
化学方程式

、
离子方程式

、

(2)铝、氧化铝与NaOH溶液反应
实验操作

实验现象
试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片 ，有无色气泡冒出，试管②中铝片溶解，立即产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，都有
化学方程式

、
离子方程式

、

(3)实验结论：
①铝既能与 反应又能与NaOH溶液反应，都生成 和氢气。
②氧化铝既能与稀盐酸反应又能与 溶液反应，都生成 和水。
(4)两性氧化物、两性氢氧化物的概念
①两性氧化物：既能与酸反应生成 ，又能与碱反应生成 的氧化物，如Al2O3。
②两性氢氧化物： 生成盐和水， 生成盐和水的氢氧化物，如Al(OH)3。
Al(OH)3溶于盐酸： 。
Al(OH)3溶于NaOH溶液： 。
2．铝合金
铝合金是目前用途广泛的合金之一，硬铝是在铝中添加了一定比例的 、 、 、 ，密度 ，强度 ，具有较强 能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
三、新型合金
1．储氢合金：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成 的材料。如Ti­Fe合金、La­Ni合金，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。
2．其他新型合金： 、 和 等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
3．用途广泛的稀土金属
(1)镧系元素(57～71号元素)及钇和钪，共17种元素为稀土元素。
我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。
(2)稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。
(3)稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。
【答案】
一、1． 纯金属 合金 2．(1)①低于 ②大于 (3) 结构
3．(1) 2%～4.3% 0.03%～2% (2)0.3% 0.03%～0.6% 0.6% 钢板 钢轨 医疗器械 餐具
4．A、(1)熔化时的温度 熔点最高 不能超过 沸点最低的金属 (2) 不活泼非金属 金属
B、(1) 用途 价格 (2) 密度 强度 加工难易程度 (3)与水的作用、耐腐蚀性 日常维护
二、1．(1) Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
(2) 溶解 爆鸣声 Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O、2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(3)① 稀盐酸 盐 ②NaOH 盐
(4)①盐和水 盐和水 ②既能与酸反应 又能与碱反应
Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。
2．Cu、Mg、Mn、Si， 小 高， 抗腐蚀
三、1．金属氢化物 2．钛合金、耐热合金 形状记忆合金

1．（2023秋·河南开封·高一校考期末）关于铝及其合金的说法正确的是
A．常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝不活泼
B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C．铝单质在化学反应中容易失去电子，表现出还原性
D．向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一直观察不到气泡
【答案】C
【解析】A. 常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝的化学性质很活泼，极易被空气中的氧气氧化生成致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续反应，A错误；
B. 合金的密度一般比成分金属的小，故镁铝合金的密度小、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，B错误；
C. 铝原子最外层上只有3个电子，故铝单质在化学反应中容易失去电子，表现出还原性，C正确；
D. 由反应方程式：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，故向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一段时间后可以观察到气泡，D错误；
故答案为：C。
2．（2023秋·北京通州·高一统考期末）我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中，不正确的是
A．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼 B．铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物
C．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域 D．工业上可以用盐酸去除铝表面的氧化膜
【答案】A
【解析】A．常温下，铝表面容易与氧气形成一层致密的氧化物薄膜，保护铝不被腐蚀，A错误；
B．铝及其表面的氧化膜氧化铝均能与酸发生反应，所以铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物，B正确；
C．铝合金密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，广泛应用于航空领域，C正确；
D．铝表面的氧化膜成分为氧化铝，氧化铝可与盐酸反应生成可溶性的氯化铝与水，D正确；
选A。
3．（2023秋·北京延庆·高一统考期末）下列关于金属铝的描述中，不正确的是
A．有银白色金属光泽 B．具有较强的还原性
C．硬度高于硬铝 D．常温下能与空气中的氧气反应
【答案】C
【解析】A．金属铝也具有金属的通性，故金属铝有银白色金属光泽，A正确；
B．金属铝最外层有3个电子，容易失去电子，故具有较强的还原性，B正确；
C．硬铝是合金，一般合金的硬度都大于纯金属，故硬铝硬度高于铝，C错误；
D．铝单质非常活泼，在常温下能与空气中的氧气反应生成氧化铝，D正确；
故本题选C。
4．（2023秋·辽宁沈阳·高一校考期末）经研究发现，含有95%铝和5%镓、铟及锡组成的新型合金与水能快速反应制得氢气，整个反应中只消耗铝，而反应生成的Al2O3可回收再利用，这样不仅降低了制氢气的成本，而且方便快捷，这一发现将燃氢汽车的研发推向新的里程碑。下列有关说法不正确是
A．此合金一定比纯铝柔软
B．铝作为还原剂，有资源丰富的优势
C．合金与水反应的总反应式为2Al＋3H2O=Al2O3＋3H2↑
D．合金中的镓、铟及锡对铝与水的反应可能起催化作用
【答案】A
【解析】A．一般情况下，合金的硬度比其组成金属的组分的硬度都大，故A错误；
B．在此反应中，铝发生氧化还原反应生成了氧化铝，化合价升高，做还原剂，故B正确；
C．在此反应中，铝与水发生反应，生成氢气方程式为：2Al+3H2O=Al2O3 +3H2↑，故C正确；
D．常温下，铝与水的反应缓慢，而加入镓、铟及锡后，化学反应速率变快，且镓、铟及锡的含量及化学性质均不发生变化，故其可能是催化剂，故D正确；
故答案为A。
5．（2022秋·宁夏银川·高一校考期末）计算题
(1)含0.4 mol  Al3+ 的Al2 (SO4 )3中所含的SO的物质的量是_______。
(2)_______ mol H2O2所含原子数与0.2mol H3PO4所含原子数相等。
(3)把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱中，得到6.72 L标准状况下的H2。
分别进行下列相关计算(要求写出必要的计算过程)。
① 该合金中铝的质量分数为_______ ；
② 该合金中镁与铝的物质的量之比为_______；
③ 该合金溶于足量的盐酸溶液中，产生H2的体积(标准状况下)为_______。
【答案】
(1)0.6mol
(2)0.4
(3) 52.9%     1∶1     11.2L
【解析】（1）含0.4molAl3+的Al2(SO4)3中所含的SO的物质的量是:0.4mol×=0.6mol，答案：0.6mol；
（2）过氧化氢与磷酸分子含有原子个数相等，则应满足:0.2mol×8=n(H2O2) ×4，n(H2O2)= 0.4mol，答案为：0.4；
（3）①镁铝合金的粉末放入过量的烧碱中，镁不反应，只有Al能与NaOH反应，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO2+3H2↑，生成氢气n(H2)==0.3mol，则消耗铝0.3mol×=0.3mol，m(Al)= 0.2mol×27g·mol-1=5.4g，铝的质量分数为×100%＝ 52.9%。答案：52.9%；
②铝质量为5.4g，则m(Mg)=10.2g-5.4g=4.8g，n(Mg)= =0.2mol，该合金中镁与铝的物质的量之比为0.2mol∶0.2mol=1∶1，答案：1∶1；
③2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO2+3H2↑，2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，相同质量的铝和盐酸或氢氧化钠反应生成相同量的氢气，则铝和盐酸生成标准状况下的H26.72 L，Mg+2HCl= MgCl2 + H2↑，0.2mol镁生成氢气0.2mol，标准状况下体积n(H2)= 0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L，共产生氢气4.48L+6.72L=11.2L。答案：11.2L。

1．（2022·江苏苏州·高一期末）下列金属的性质与用途具有对应关系的是
A．金属钠熔点较低，可用于冶炼金属钛
B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火
C．铁高温下能与水蒸气反应，可用作食品保存的脱氧剂
D．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
【答案】B

【解析】A．钠是活泼的金属，具有强还原性，能将钛、铌等金属从其熔融的氯化物中还原出来，A不符合；
B．镁具有可燃性，镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火，B符合；
C． 还原铁粉在室温下能与氧气反应，则还原铁粉可用作食品保存的脱氧剂，C不符合；
D． 铝在室温下能被氧化表面产生致密氧化铝保护膜、抗腐蚀性能好、且铝延展性好，故可用于制作铝金属制品，D不符合；
答案选B。
2．（2022·江苏·南京师大附中高一期末）下列物质中既能与稀HCl反应，又能与NaOH溶液反应的是
①  ②  ③Al  ④  ⑤  ⑥
A．②③④⑥ B．①②③⑥ C．①③④⑤⑥ D．全部
【答案B
【解析】碳酸氢钠为弱酸的酸式盐，既能与稀盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应；氧化铝、铝、氢氧化铝，既能与稀盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应；碳酸钠只能与稀盐酸反应；硫酸氢钠只能与氢氧化钠溶液反应；综上选①②③⑥，故选B。
3．（2022秋·重庆沙坪坝·高一重庆南开中学校考期末）下列说法不正确的是
A．钢的含碳量为0.03%~2% B．氧化铁俗称铁红，常用作油漆、涂料
C．过氧化钠是碱性氧化物 D．常温时铝与氧气反应生成致密的氧化膜
【答案】C
【解析】A．铸铁一般是指用铸造生铁为原料，在重熔后直接浇注成铸件，是含碳量>2%的铁碳合金；钢的含碳量为0.03%~2%，分为低碳钢，含碳量≤0.25%；中碳钢，含碳量在0.25%～0.60%；高碳钢，含碳量>0.60%，高碳钢一般在军工业和工业医疗业比较多，故A正确；
B．氧化铁为红棕色固体，俗称铁红，常用作油漆、涂料等红色颜料，故B正确；
C．与水直接化合形成相应碱或与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物，过氧化钠与水反应生成NaOH和氧气，所以过氧化钠不属于碱性氧化物，故C错误；
D．金属铝化学性质活泼，常温下能与氧气反应生成致密氧化膜氧化铝，防止金属铝被进一步腐蚀，故D正确；
故选C。
4．（2022·江苏·无锡市教育科学研究院高一期末）下列关于合金的叙述正确的是
A．铝合金硬度比纯铝小
B．生铁是铁碳合金，钢是纯净的铁单质
C．硬铝密度小、强度高，常用于制造飞机外壳
D．不锈钢和钢都是铁合金，性质完全相同
【答案】C
【解析】A．合金的硬度比其任一组分都大，铝合金硬度比纯铝大，A错误；
B．生铁是铁碳合金，钢的含碳量比生铁低，也是铁碳合金，B错误；
C．硬铝密度小、强度高，常用于制造飞机外壳，C正确；
D．不锈钢和钢都是铁合金，但其内部结构和组分不同，性质不相同，D错误；
故选C。
5．（2022·浙江·杭州高级中学钱塘学校高一期末）关于铝及其合金的说法正确的是
A．常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝不活泼
B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C．铝箔在空气中用酒精灯加热，可以观察到铝熔化了但并不滴落
D．向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一直观察不到气泡
【答案】C
【解析】A． 由于铝比较活泼，铝表面易被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化铝薄膜，防止内部金属继续被氧化，故常温下铝具有较强的抗腐蚀性，故A错误；
B． 镁铝合金的密度小、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，故B错误；
C． 铝箔在空气中用酒精灯加热，由于铝比较活泼，铝表面很容易被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化铝薄膜，而氧化铝的熔点很高，故可以观察到铝熔化了但并不滴落，故C正确；
D． 铝表面有一层氧化铝薄膜，氧化铝也可以和氢氧化钠反应，故向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，氢氧化钠先与氧化铝反应，然后和内部铝反应，故过一段时间可观察到气泡，故D错误；
故选C。
6．为了除去MgO中混有的少量杂质Al2O3，可选用的试剂是
A．KOH溶液 B．氨水
C．稀盐酸 D．稀醋酸
【答案】A。
【解析】要除去MgO中混有的少量杂质Al2O3，所加试剂只能与Al2O3反应而不能与MgO反应，反应完全后过滤即可。氨水与Al2O3不反应，稀盐酸、稀醋酸均能与MgO反应，只有KOH溶液能与Al2O3反应而与MgO不反应。
7．称取两份铝粉，第一份加入足量的浓NaOH溶液，第二份加入足量的HCl溶液，如果放出等体积的气体(在同温、同压下)，则两份铝粉的质量之比为 [2#~022^版*新教材教%辅]
A．1∶2　　　　　　　　　 B．1∶3 [《^优%化方案》#教辅*@]
C．3∶2 D．1∶1
【答案】D。
【解析】不论是与NaOH溶液反应，还是与HCl溶液反应，均是Al失去电子，还原产物都是H2，且都有如下关系：2Al～6e－～3H2，由关系式可知，2 mol Al生成3 mol H2，只要在酸、碱足量的情况下，生成H2的多少决定于参加反应的铝的多少。生成相同质量的H2，消耗铝的质量相同。
8．下列关于新型合金材料说法不正确的是(　　)
A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料
B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼
C．形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状
D．利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制得耐热合金
【答案】D。
【解析】储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料，镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，是目前解决氢气的储存和运输问题的材料，故A正确；钛合金与人体有很好的相容性，且性质稳定，抗腐蚀性强，所以可用来制造人造骨骼，故B正确；形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状，故C正确；耐热合金的熔点很高，与合金的特性无关，故D错误。
9．（2022·上海市宜川中学高一期末）合金就是不同种金属(也包括一些非金属单质)在熔化状态下形成的一种熔合物，表格为四种金属的熔沸点，根据数据判断其中不能形成合金的是

Na
Cu
Al
Fe
熔点(℃)
97.5
1083
660
1535
沸点(℃)
883
2595
2467
2750
A．Cu和Al B．Fe和Cu C．Al和Na D．Fe和Na
【答案】D
【分析】由合金的形成可知，两种金属若能够形成合金，则熔点较高的金属的熔点不能大于熔点较低的金属的沸点；
【解析】A．铜的熔点低于铝的沸点，两种金属能够形成合金，A错误；
B．铁的熔点低于铜的沸点，两种金属能够形成合金，B错误
C．铝的熔点低于钠的沸点，两种金属能够形成合金，C错误；
D．铁的熔点高于钠的沸点，两种金属不能形成合金，D正确；
答案选D。
10．（2023秋·广东广州·高一广州六中校考期末）将镁铁合金加入稀盐酸中恰好完全反应，得到标准状况下氢气。下列有关说法正确的是
A．该合金中镁、铁的物质的量之比为
B．反应中转移电子
C．该盐酸的物质的量浓度为
D．将标准状况下气体溶于水中即可配制成该盐酸
【答案】C
【分析】将8.0g镁铁合金加入500mL稀盐酸中恰好完全反应，得到标准状况下氢气4.48L，发生的反应为：Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑、Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑设镁、铁的物质的量分别为xmol和ymol，则，解得x＝y＝0.1，据此分析解题。
【解析】A．该合金中镁、铁的物质的量之比为0.1mol：0.1mol＝1：1，故A错误；
B．反应中，生成0.2mol氢气，转移电子为0.4mol，故B错误；
C．n(HCl)＝2n(金属)＝2×(0.1mol＋0.1mol)＝0.4mol，则盐酸的物质的量浓度为=0.8mol·L-1，故C正确；
D．将标准状况下8.96L HCl气体溶于500mL水中，形成的盐酸的体积不知道，因为溶液的体积不等于水的体积，所以无法计算溶液的物质的量浓度，故D错误；
故答案选选C。
11．（2022·广东·化州市第一中学高一期末）甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的硫酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后生成的气体的体积比为甲：乙=3：4，则加入铝粉的质量为
A．7.2g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g
【答案】A
【解析】铝和硫酸及氢氧化钠反应的方程式分别为2Al+3H2SO4=Al2(SO4)2+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。即等量的铝完全反应生成的氢气一样多，但消耗的硫酸比消耗的氢氧化钠多。由题意知加入的铝一样，但和氢氧化钠反应生成的氢气多，所以只能是硫酸不足，氢氧化钠过量或恰好反应。硫酸的物质的量是0.3mol，生成氢气是0.3mol，所以铝和氢氧化钠反应生成的氢气是0.4mol，消耗铝的物质的量是0.4×mol，质量是：0.4×mol×27g/mol=7.2g。
故选A。
12．（2022·北京东城·高一期末）用砂纸仔细打磨铝片后，称取质量均为2.7g的两块铝片，将其中一铝片迅速放入120mL2mol/LNaOH溶液中，另一铝片在空气中放置一段时间后，再放入等浓度等体积的NaOH溶液中。下列说法不正确的是

A．均有氧化还原反应发生
B．消耗NaOH的物质的量相同
C．均有气体生成，且体积相同
D．均有NaAlO2生成，且质量相同
【答案】C
【解析】A．铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，元素铝和氢的化合价发生变化，是氧化还原反应，铝可以和空气中的氧气反应生成氧化铝，元素铝和氧的化合价发生变化，是氧化还原反应，A正确；
B．第二种方案中，氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，无论是哪种方案，最终都是生成偏铝酸钠，根据铝元素守恒，最终生成的偏铝酸钠的物质的量相同，则消耗NaOH的物质的量相同，B正确；
C．第二种方案中铝生成氧化铝，氧化铝生成偏铝酸钠，都没有气体生成，C错误；
D．由选项B可知均有NaAlO2生成，且质量相同，D正确；
故选C。
13．（2022·上海交大附中高一期末）将1.56gNa2O2固体投入足量水中，继续向该溶液中投入108g已除去表面氧化膜的铝片，下列说法正确的是
A．1.32gCO2通入反应后溶液可全吸收 B．在两个反应中，水均发生化合价变化
C．该过程共放出气体1.568L D．铝片不能完全溶解在该溶液中
【答案】A
【分析】过氧化钠与水发生反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，1.56g过氧化钠为0.02mol，生成氢氧化钠0.04mol，加入铝片后铝与氢氧化钠反应2NaOH+2H2O +2Al=2NaAlO2+3H2↑，1.08g铝物质的量为0.04mol，与0.04mol氢氧化钠完全反应，生成0.04mol偏铝酸钠，据此回答下列选项。
【解析】
A．1.32g二氧化碳为004mol，二氧化碳可与偏铝酸钠发生反应2NaAlO2+2CO2 +2H2O=Al(OH)3↓+ NaHCO3，偏铝酸钠和二氧化碳恰好完全反应，A正确；
B．过氧化钠与水的反应中，水中元素的化合价未发生变化，B错误；
C．第一个反应生成氧气0.01mol，第二个反应生成氢气0.06mol，共生成气体0.07mol，但是未说明是标准状况，无法得出气体的体积，C错误；
D．铝片与氢氧化钠完全反应，可全部溶解在该溶液中，D错误；
故答案选A。
14．历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。
(1)金、银、铜常被作为货币流通，从化学角度来看，主要是利用它们的________(填字母)。
A．硬度适中
B．密度适中
C．在自然界里都可得到纯净的单质
D．不活泼性
(2)试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样，按如图所示进行实验：

请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式：
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。 [《优#^化@方案》~&教辅]
若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量是m则每份试样X中氧化铜的质量为________(用m表示)。 [《#%优@化方案》教*辅&]
【答案】(1)D
(2)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　m
【解析】
(1)金、银、铜都属于不活泼金属，易加工，因此在历史上都曾经用作货币。(2)试样X与过量盐酸反应所得溶液Y为FeCl2、CuCl2、HCl混合溶液，粉末Z为Fe、Cu混合物，将Y和Z混合，发生反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，生成的溶液呈强酸性且不含Cu2＋，则不溶物W全部是金属铜，则每份试样X中氧化铜的质量为×m×＝m。
15．（2022·四川成都·高一期末）取镁铝合金两等份，分别加入足量稀盐酸和NaOH溶液，合金全部溶解并得到标准状况下H2分别为5.6L和3.36L。试计算：
(1)每份该合金中铝的物质的量____________；
(2)该合金中镁铝物质的量之比__________。
【答案】(1)0.1mol (2)1:1
【解析】(1)余NaOH溶液反应时，只有Al可以和NaOH溶液反应得到氢气，即3.36L H2由铝与NaOH溶液反应生成，由关系式2Al~2NaOH~3H2可得，n(Al)=n(H2) =×=0.1mol；
(2)Al与稀盐酸和NaOH溶液反应产生H2相等，关系式均为2Al~6HCl~3H2，2Al~2NaOH~3H2，所以Mg与盐酸反应产生H2为5.6L−3.36L=2.24L，由关系式Mg~H2得，n(Mg)=n(H2)= =0.1mol，所以n(Mg)：n(Al)=0.1mol：0.1mol=1：1。
16．（2022·广东清远·高一期末）标准的镁铝合金中镁、铝的含量各约为。活性铝含量的多少对烟花的安全生产和产品的质量有很大的影响。某实验小组为检测某品牌的镁铝合金(不含其他元素)中铝的质量分数，将一定量镁铝合金与足量试剂X反应，并设计了下列实验方案进行探究。请填写下列空白：
(1)甲组同学们拟选用下列实验装置完成实验：

你认为最简易的装置连接顺序是连接好装置首先应进行的操作是___________。滴加过量的试剂X时，发现始终有部分金属未溶解，则该组同学使用的试剂X可能为___________(填化学式)，发生反应的离子方程式为___________。
(2)为减少实验误差，乙组同学们设计组装了如图所示的实验装置。

①装置中导管a的作用是___________。
②已知金属与酸的反应是放热反应，为了较准确测量常温常压下氢气的体积，在金属完全溶解后，读取氢气体积的正确操作为___________。
③若实验所用镁铝合金的质量为，测得氢气体积为(已转换成标准状况)，则合金中铝的质量分数为_________保留三位有效数字)。
【答案】
(1) ①⑤④⑥     检查装置气密性     NaOH     2Al+2OH-+2H2O =2AlO+3H2↑
(2) 平衡气压以利于液体顺利流下，减少实验误差     冷却至室温后，上下移动移液管乙，使甲、乙中液面左右相平，再读数     48.4%
【分析】合金与试剂X反应生成氢气，本实验用排水量气法测定氢气的体积，甲同学的装置是利用反应生成气体、使装置内压强增大、将水排出，量筒中水的体积就是生成氢气的体积，据此连接装置、连接好装置首先应检查装置气密性；乙同学引入了导管a，既利于液体顺利流下，又减少了因滴入锥形瓶的稀硫酸体积而引起的氢气体积误差、该实验中测定生成氢气的体积时，应使反应前后装置内气体处于同温同压下，即读取氢气体积时应冷却到室温、且移液管中液面与干燥管中液面相平，视线与凹液面的最低点水平再读数，据此回答。
（1）装置的组装顺序：合金与试剂X反应，用排水量气法测定氢气的体积，其中盛水的广口瓶导管一定要短进长出，利用增大压强原理将水排出，量筒中水的体积就是生成氢气的体积，量筒内导管应伸入量筒底部，故连接顺序为：①⑤④⑥；连接好装置首先应检查装置气密性；镁铝均能与氢离子反应、铝能与氢氧根离子反应而镁不能反应、则滴加过量的试剂X时，发现始终有部分金属未溶解，则该组同学使用的试剂X可能为NaOH，发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O =2AlO+3H2↑。
（2）①引入了导管a，使锥形瓶内气体与分液漏斗上方相连通，可平衡气压、利于液体顺利流下，且减少了因滴入锥形瓶的稀硫酸体积而引起的氢气体积误差。
②该实验中测定生成氢气的体积时，应使反应前后装置内气体处于同温同压下。反应放热导致氢气的温度偏高、移液管中液面与干燥管中液面有液差会导致气体压强有变化，故读取氢气体积的正确操作为：应冷却到室温、并上下移动移液管，使其中液面与干燥管中液面相平，视线与凹液面的最低点水平再读数。
③若实验所用镁铝合金的质量为5.58g，测得氢气体积为6.048L (已转换成标准状况)，设5.58g镁铝合金中铝的质量分数为x，则根据镁、铝与稀硫酸反应产生的气体的关系Mg~H2 、Al~H2可得：×+=，解得x≈48.4%。