第3講金屬材料(鐵合金、鋁合金)復習目標核心素養1.能列舉、描述、辨識鋁及其化合物重要的物理和化學性質及實驗現象。2．了解合金的組成及其重要應用，能根據合金的性質分析生產、生活及環境中的某些常見問題。3．能根據金屬活動性順序分析化學問題。1.宏觀辨識與微觀探析：能從不同層次認識金屬材料的多樣性，并對物質進行分類；能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題。2．變化觀念與平衡思想：認識金屬冶煉的方法，金屬冶煉遵循一定規律。考點一合金及金屬材料1．合金2．常見的金屬材料(1)金屬材料的分類(2)幾種常見的合金(1)金屬元素的單質在常溫下均為固體。(×)(2)合金材料中不可能含有非金屬元素。(×)(3)鐵是人類在生產、生活中最早使用的金屬。(×)(4)合金的硬度一般大于成分金屬，而熔點一般低于成分金屬。(√)題點一合金性質與金屬材料的應用青銅的主要成分是銅和錫，錫的熔點是232℃，含錫25%的青銅熔點約為800℃，《呂氏春秋·別類編》中有關于青銅的記載“金(銅)柔錫柔，合兩柔則為剛，燔(燒)之則為淖(液體)。”下列說法正確的是()A．在輪船外殼懸掛鋅、錫等金屬塊可減慢鋼鐵的腐蝕B．合金的熔點一定低于各組分金屬的熔點C．銅和錫在元素周期表均位于第四周期D．“合兩柔則為剛”體現了合金的硬度通常大于各組分金屬的特點【解析】要保護鋼鐵，在和海水構成的原電池中應該讓鋼鐵作正極才能被保護，活潑性比Fe強的金屬作負極，錫金屬性弱于鐵，不能保護鐵，故A錯誤；青銅的主要成分是銅和錫，錫的熔點是232℃，含錫25%的青銅熔點約為800℃，青銅的熔點高于錫，故B錯誤；錫位于周期表的第五周期，故C錯誤；“金(即銅)柔錫柔，合兩柔則剛”體現了合金硬度大于成分金屬硬度，故D正確。【答案】D[對點訓練1]近年來，我國航空航天事業成果顯著。下列成果所涉及的材料為金屬材料的是()A，“天宮二號”航天器使用的質量輕強度高的材料——鈦合金B．“北斗三號”導航衛星使用的太陽能電池材料——砷化鎵C．“長征五號”運載火箭使用的高效燃料——液氫D．“C919”飛機身使用的復合材料——碳纖維和環氧樹脂解析：A鈦合金是合金材料，屬于金屬材料，故A符合題意；砷化鎵是一種半導體材料，不是金屬材料，故B不符合題意；液氫是液態氫氣單質，氫元素是非金屬，不是金屬材料，故C不符合題意；碳纖維是碳元素組成的一種單質，是無機非金屬材料，環氧樹脂是有機高分子合成材料，都不是金屬材料，故D不符合題意。題點二合金成分的實驗探究(2021·鄭州模擬)某同學設計了如下實驗測量mg銅銀合金樣品中銅的質量分數：下列說法中不正確的是()A．合金的熔點比其成分金屬低，通常比成分金屬具有更優良的金屬特性B．銅銀都能與稀硝酸反應，收集到的VL氣體可能全為NOC．操作Ⅰ是過濾，操作Ⅱ是洗滌，操作Ⅲ應是烘干D．根據反應收集到的氣體體積可以計算銅和銀的質量分數【解析】合金的熔點比其成分金屬低，A正確；不論是濃HNO3還是稀HNO3，用排水法收集到的氣體一定全部是NO，B正確；Wg固體為AgCl，由于AgCl具有受熱不穩定性，故操作Ⅲ應是低溫干燥而不是烘干，C錯誤；根據反應收集的氣體體積，利用電子守恒及質量關系列式可求得銅和Ag的質量分數，D正確。【答案】C[母題變式]在上題題干條件不變的情況下，下列說法不正確的是()A．收集到的VL氣體為NOB．若缺少操作Ⅱ，會導致實驗結果偏小C．被銅銀合金還原的硝酸可能為eq\f(V,22.4)molD．依據m、W不能確定銅的質量分數解析：D由流程圖可知，實驗用排水法收集，二氧化氮能與水反應生成NO，故金屬與硝酸反應生成氣體是NO或NO2或NO、NO2，最后收集的氣體為NO，A正確；由流程圖可知，溶液中加入氯化鈉，將銀離子轉化為氯化銀沉淀，通過測定氯化銀沉淀的質量，計算銀的質量，進而計算銅的含量，操作Ⅱ是在過濾之后，低溫干燥之前，由于過濾后的氯化銀附著一些離子，應洗滌附著的物質，防止測定的氯化銀的質量增大，導致合金中銀的質量增大，銅的質量偏小，測量銅的含量偏低，B正確；當為稀HNO3時生成的氣體是NO，物質的量為eq\f(V,22.4)mol，根據原子轉移守恒可知被還原的硝酸為eq\f(V,22.4)mol，C正確；氯化銀的質量為Wg，利用元素守恒計算合金中銀的質量，合金質量減去銀的質量為Cu的質量，可以確定Cu的質量分數，D錯誤。[對點訓練2]以銅銀合金(含少量鐵)廢料為原料回收銀和銅的工藝流程如下：下列說法正確的是()A．粗銅溶于過量稀硝酸，過濾、低溫干燥得純銅B．電解時用粗銀作陰極，硝酸銀溶液為電解質溶液C．用稀硫酸處理渣料時主要發生了氧化還原反應D．從濾液B中可以提取綠礬(FeSO4·7H2O)解析：D粗銅中含有少量鐵，鐵和銅都能溶于過量稀硝酸，過濾后得不到純銅，A錯誤；電解時，粗銀作陽極，發生氧化反應，純銀作陰極，B錯誤；渣料的主要成分為氧化銅，還含有少量的氧化鐵，兩種金屬氧化物均能與稀硫酸反應，反應過程中元素化合價均沒有發生變化，沒有發生氧化還原反應，C錯誤；濾液B中的溶質主要是硫酸亞鐵，蒸發濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌、干燥可得到綠礬，D正確。考點二鋁及其化合物的性質1．鋁(1)原子結構與物理性質(2)化學性質寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：②2Al＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2AlCl3④2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑⑤2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe(鋁熱反應)(3)制備鋁土礦eq\o(→,\s\up7(提純),\s\do5())Al2O3eq\o(→,\s\up7(電解))Al，反應原理：2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑。2．氧化鋁和氫氧化鋁名稱氧化鋁氫氧化鋁物理性質白色固體，熔點很高白色膠狀物質，難溶于水化學性質與酸反應Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O與堿反應Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2OAl(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O加熱不分解2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O制備方法Al(OH)3加熱分解①Al3＋與氨水反應②AlOeq\o\al(－,2)溶液中通入CO2③可溶性鋁鹽和偏鋁酸鹽水溶液中混合主要用途①作耐火材料②冶煉鋁的原料①制藥②凈水作用3.常見的鋁鹽——明礬(1)明礬的化學式為KAl(SO4)2·12H2O，屬于復鹽。(2)明礬凈水的原理明礬溶于水時發生電離，電離方程式為KAl(SO4)2=K＋＋Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)，其中Al3＋發生水解反應，產生Al(OH)3膠體，其吸附能力很強，可以吸附水中的雜質并形成沉淀，使水澄清。(1)Al2O3的熔點高，可作耐高溫材料，實驗室可用氧化鋁坩堝熔化NaOH、Na2CO3固體等。(×)(2)氫氧化鋁具有弱堿性，可用于制胃酸中和劑。(√)(3)將氯化鋁溶液滴入濃NaOH溶液中，產生大量白色沉淀。(×)(4)明礬可作凈水劑，起到殺菌消毒的作用。(×)(5)強酸性溶液中鋁元素以Al3＋形式存在，強堿性溶液中鋁元素以AlOeq\o\al(－,2)形式存在。(√)(6)AlOeq\o\al(－,2)、HCOeq\o\al(－,3)在水溶液中因發生相互促進水解反應而不能大量共存。(×)(7)AlOeq\o\al(－,2)與NHeq\o\al(＋,4)在水溶液中因發生相互促進水解反應不能大量共存。(√)題點一鋁的性質及其應用鋁是一種既能與酸(非氧化性酸)反應又能與強堿溶液反應放出H2的金屬，就鋁的這一特殊性質回答下列問題：(1)等質量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，所得H2的體積之比是________。(2)甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L－1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后，測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)＝1∶2，則加入鋁粉的質量為________(填字母)。A．5.4g B．3.6gC．2.7g D．1.8g【解析】(1)根據化學方程式：2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，得Al與H2的關系式均為2Al～3H2，故只要參加反應的Al的量相等，所得H2的量必相等。(2)其反應原理分別為2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。可見當參加反應的HCl和NaOH的物質的量相等時，產生H2的體積比是1∶3，而題設條件體積比為1∶2，說明投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對于NaOH來說是不足的。2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑6mol3mol3mol·L－1×0.1L0.15mol則Al與NaOH反應生成的H2為0.15mol×2＝0.3mol。2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑2×27g3mol5.4g0.3mol即投入的鋁粉為5.4g。【答案】(1)1∶1(2)A[母題變式](1)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，產生H2的體積之比是________。(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產生的H2相等，則HCl和NaOH的物質的量濃度之比是________。解析：(1)因為在反應中Al過量，產生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據化學反應中的關系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故當HCl、NaOH物質的量相等時，二者產生H2的體積比為1∶3。(2)因為鋁足量且產生H2的量相等，根據關系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因為兩溶液體積相等，故物質的量濃度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。答案：(1)1∶3(2)3∶1[對點訓練1]將等物質的量的Na2O2和Al同時放入足量的水中，充分反應后收集到混合氣體4.48L(標準狀況下)，再向反應后的溶液中緩慢滴入1mol/L鹽酸至沉淀恰好溶解。下列說法錯誤的是()A．標準狀況下，混合氣體中氫氣與氧氣的體積比為3∶1B．加入的固體過氧化鈉為7.8gC．當滴加200mL鹽酸時，沉淀的質量達到最大值D．最終消耗的鹽酸為400mL解析：D將等物質的量的Na2O2和Al同時放入足量的水中，發生反應：2Na2O2＋2Al＋4H2O=2NaAlO2＋2NaOH＋O2↑＋3H2↑。根據方程式可知，A項正確；混合氣體中氫氣與氧氣的體積比為3∶1，所以氫氣為0.15mol，氧氣為0.05mol，則過氧化鈉為0.1mol，質量為7.8g，B項正確；沉淀的質量達到最大值時，AlOeq\o\al(－,2)恰好完全轉化為Al(OH)3沉淀，溶液中只有一種溶質NaCl，其中Na元素完全來自加入的0.1mol過氧化鈉，所以NaCl是0.2mol，則加入的HCl為0.2mol，即滴加200mL鹽酸時，沉淀的質量達到最大值，C項正確；最終沉淀恰好完全溶解時，溶液中的溶質只有NaCl和AlCl3，因為初始加入的過氧化鈉和單質鋁的物質的量都是0.1mol，所以NaCl和AlCl3的物質的量分別為0.2mol、0.1mol，則加入的HCl為0.5mol，需要的鹽酸體積為500mL，D項錯誤。題點二氧化鋁性質及應用工業上用鋁土礦(主要成分是Al2O3，還含有Fe2O3、SiO2)提取氧化鋁作冶煉鋁的原料。其中一種提取方法的操作過程如下：請回答下列問題：(1)請寫出甲溶液中通入過量二氧化碳生成氫氧化鋁的離子方程式_______________。(2)沉淀乙是Fe2O3，向其中加入足量鹽酸，寫出反應的離子方程式_______________，充分反應后過濾，將濾液加熱蒸干灼燒，最后可得到紅棕色固體，用簡要的文字和化學方程式說明這一變化過程_________________________________。【解析】(1)該反應為NaAlO2溶液與CO2的反應，離子方程式為AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。(2)沉淀乙中只有Fe2O3與鹽酸反應，該反應的離子方程式為Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O。充分反應過濾后所得濾液為FeCl3與HCl的混合溶液，加熱蒸干時FeCl3發生水解反應得到Fe(OH)3，灼燒時Fe(OH)3發生分解反應得到Fe2O3。【答案】(1)AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(2)Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加熱促進水解，且氯化氫揮發，使平衡右移，生成氫氧化鐵，氫氧化鐵受熱分解，生成氧化鐵，2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O[技法點撥]從鋁土礦中提純Al2O3的方法鋁土礦的主要成分是Al2O3，含有的雜質是Fe2O3、MgO和SiO2，由于Al2O3具有兩性，而雜質SiO2是酸性氧化物，Fe2O3、MgO是堿性氧化物，因而可設計出兩種提純Al2O3的方案。題點三氫氧化鋁的性質及應用對某溶液中部分離子的定性檢測流程如圖。相關分析正確的是()A．步驟①所加試劑可以是濃KOH溶液B．步驟①發生反應Al3＋＋4NH3·H2O=AlOeq\o\al(－,2)＋4NHeq\o\al(＋,4)+2H2OC．可以用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗生成的無色氣體D．步驟②發生反應Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑【解析】根據分析可知，步驟①所加試劑應為強堿溶液，可以是濃KOH溶液，A正確；步驟①中加入的是強堿，與鋁離子發生的反應為Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，B錯誤；無色氣體為氨氣，氨氣應用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，C錯誤；步驟②，離子方程式為AlOeq\o\al(－,2)＋H2O＋HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)，D錯誤。【答案】A[對點訓練2](2021·青島月考)向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假設各1mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物質的量隨NaOH溶液體積變化的圖像如圖。(假設Mg2＋、Al3＋結合OH－能力相同)分析圖像的變化情況，回答下列問題：(1)H＋、Al3＋、Al(OH)3、NHeq\o\al(＋,4)四種微粒與OH－反應的先后順序依次為_______________。(2)依次寫出各階段的離子方程式：①OA：____________________________________________________________。②AB：____________________________________________________________。③BC：_____________________________________________________________。④CD：_____________________________________________________________。答案：(1)H＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Al(OH)3(2)①H＋＋OH－=H2O②Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓③NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O④Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O[方法點撥]含Al3＋的混合溶液與堿反應的先后順序當溶液中有多種離子時，要考慮離子之間的反應順序，如向含有H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先與H＋反應，再與Al3＋、Mg2＋反應生成沉淀，再與NHeq\o\al(＋,4)反應，最后才溶解Al(OH)3沉淀。考點三金屬礦物的開發利用1．(1)金屬在自然界中的存在(2)金屬冶煉的實質金屬的冶煉過程就是把金屬從化合態還原為游離態的過程。即Mn＋＋ne－=M(寫反應通式，用M表示金屬)。(3)金屬冶煉的方法例如下列金屬的冶煉(用化學方程式表示)①冶煉Mg時只能電解MgCl2不能電解MgO，原因是MgO的熔點高，熔融時耗費更多能源，增加生產成本。②冶煉Al時只能電解Al2O3不能電解AlCl3，原因是AlCl3是共價化合物，熔融態不導電。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化溫度。③用熱還原法得到的銅還要經過電解精煉才能得到精銅。2．鋁熱反應實驗中的有關問題實驗裝置實驗現象①鎂帶劇烈燃燒，放出大量的熱，并發出耀眼的白光，氧化鐵與鋁粉在較高溫度下發生劇烈的反應；②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中實驗結論高溫下，鋁與氧化鐵發生反應，放出大量的熱：Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3原理應用①制取熔點較高、活動性弱于Al的金屬，如鐵、鉻、錳、鎢等；②金屬焊接，如野外焊接鋼軌等(1)冶煉鋁和鈉都可以用電解法。(√)(2)所有的金屬氧化物都能和鋁發生鋁熱反應。(×)(3)用焦炭和空氣反應產生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物。(√)(4)電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時，陰極上依次析出Cu、Fe、Al。(×)(5)火燒孔雀石煉銅是采用的焦炭法來冶煉金屬。(√)(6)人類歷史上使用鋁的時間比鐵晚，原因是鋁的冶煉成本高。(×)題點一金屬冶煉的方法及選擇不同的金屬在冶煉方法上也有所不同，下列說法正確的是()A．釩、鉻、錳、鐵等難熔金屬通常采用鋁熱法煉制B．鋁及其合金是電氣、工業、家庭廣泛使用的材料，是因為鋁的冶煉方法比較簡單C．由于鈉、鎂、鋁等金屬化學性質太活潑，人們通常采用電解熔融狀態下的氯化物的方式來獲取它們的單質D．煉鐵時加入的焦炭除了提供熱量外，還用來制造還原劑一氧化碳【解析】A項，鐵用CO還原法煉制，錯誤；B項，是因為Al有良好的性能，才被廣泛使用，錯誤；C項，氯化鋁是共價化合物，熔融時不導電，工業上用電解氧化鋁方法制取鋁，錯誤；D項，高爐煉鐵中焦炭的作用為與氧氣反應產生熱量和制造還原劑一氧化碳，正確。【答案】D[對點訓練1]氧化還原反應廣泛應用于金屬冶煉，下列說法不正確的是()A．電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的反應中，Na＋被還原B．冶煉鎂、鋁采用電解法C．用磁鐵礦煉鐵的反應中，1molFe3O4被CO還原成Fe，轉移9mol電子D．鋁熱法還原鐵的反應中，放出的熱量能使鐵熔化答案：C題點二鋁熱反應鋁熱反應的化學方程式為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe。某同學對“鋁熱反應”的現象有這樣的描述：“反應放出大量的熱，并發出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。查閱《化學手冊》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔點、沸點數據如下：物質AlAl2O3FeFe2O3熔點/℃660205415351462沸點/℃246729802750(1)該同學推測，鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金。這種推測有一定的道理，理由是_________________________。(2)設計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是_________________________________________，當觀察到_______________________________________________的現象時，說明熔融物中含有金屬鋁。(3)實驗室溶解該熔融物，最好選用下列試劑中的________(填序號)。A．濃硫酸 B．稀硫酸C．稀硝酸 D．氫氧化鈉溶液【解析】(1)鋁熱反應放出大量的熱，根據表中數據可看出，金屬鋁熔點比金屬鐵低，當生成的鐵熔化，金屬鋁也已經熔化并與液態鐵形成合金。(2)鋁與NaOH溶液反應，產生H2。(3)濃硫酸使鐵、鋁鈍化，稀硝酸會產生NO，污染環境，NaOH溶液不能溶解鐵。【答案】(1)該反應溫度下鋁已熔化，未反應的鋁可與生成的鐵熔合在一起，形成合金(2)NaOH溶液有氣泡生成(3)B[母題延伸]鋁熱反應中(1)鎂帶的作用________。(2)氯酸鉀的作用________。(3)鐵與氧化鋁能否反應？提示：(1)鎂帶：為鋁熱反應提供高溫條件(2)氯酸鉀：產生氧氣，引發反應。(3)不能[對點訓練2]利用如圖裝置做鋁熱反應實驗，下列說法不正確的是()A．該反應的化學方程式是2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3B．該反應會產生高溫，發出強光C．根據鋁熱反應的原理，可以冶煉某些金屬D．若反應中轉移3mol電子，消耗氧化劑的物質的量是1mol解析：DA項，鋁是活潑金屬，高溫條件下可置換出氧化鐵中的鐵，正確；B項，鋁熱反應放出大量的熱，產生高溫、發出強光，正確；C項，高熔點的金屬可采用鋁熱法冶煉，正確；D項，鐵元素的化合價從＋3價降低到0價，因此1molFe2O3在反應中得到6mol電子，則若反應中轉移3mol電子，消耗氧化劑的物質的量是0.5mol，錯誤。【命題分析】近年來“熱重曲線”試題在高考中主要以圖像的形式考查，綜合考查學生獲取信息的能力、處理數據的能力和元素守恒的化學思想等，促使學生對中學化學知識內涵的再次理解和體會，題型旨在考查學生“接受、吸收、整合化學信息的能力”從而培養學生分析、變形、轉換的能力。考查宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知、變化觀念與平衡思想的學科素養。1．熱重曲線試題分類熱重曲線試題可分為兩類：第一類，試樣發生分解反應，以脫水、分解等方式失重，氣氛物質不參加反應；第二類，試樣發生氧化、還原等反應，以氧化、還原等方式失重。當然也有試題形式上是兩者的結合，但本質上可以分步處理，故仍屬于上述類型。2．解題的方法思路(1)設晶體為1mol，其質量為m。(2)失重一般是先失水，再失非金屬氧化物。(3)計算每步固體剩余的質量(m余)eq\f(m余,m)×100%＝固體殘留率。(4)晶體中金屬質量不再減少，仍在m余中。(5)失重最后一般為金屬氧化物，由質量守恒得m氧，由n金屬∶n氧，即可求出失重后物質的化學式。1．將Ce(SO4)2·4H2O(摩爾質量為404g·mol－1)在空氣中加熱，樣品的固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。當固體殘留率為70.3%時，所得固體可能為________(填字母)。A．Ce(SO4)2B．Ce2(SO4)3C．CeOSO4解析：B404×70.3%≈284，A的相對分子質量為332，B的相對分子質量為568，C的相對分子質量為252，根據質量守恒808×70.3%≈568，應選B。2．稱取3.60g草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O，相對分子質量是180)用熱重法對其進行熱分解，得到剩余固體的質量隨溫度變化的曲線如圖所示，請分析圖并回答下列問題：(1)過程Ⅰ發生反應的化學方程式為__________________。(2)300℃時剩余固體只有一種且是鐵的氧化物，試通過計算確定該氧化物的化學式_____________________________________________。解析：(1)通過剩余固體的質量可知，過程Ⅰ發生的反應是草酸亞鐵晶體受熱失去結晶水，反應的化學方程式為FeC2O4·2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))FeC2O4＋2H2O↑。(2)草酸亞鐵晶體中的鐵元素質量為3.6g×eq\f(56,180)×100%＝1.12g，草酸亞鐵晶體中的鐵元素完全轉化到氧化物中，氧化物中氧元素的質量為1.60g－1.12g＝0.48g，鐵元素和氧元素的質量比為1.12g∶0.48g＝7∶3，設鐵的氧化物的化學式為FexOy，則有56x∶16y＝7∶3，x∶y＝2∶3，鐵的氧化物的化學式為Fe2O3。答案：(1)FeC2O4·2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))FeC2O4＋2H2O↑(2)Fe2O33．在焙燒NH4VO3的過程中，固體殘留率(縱坐標)隨溫度變化的曲線如圖所示，210℃時，剩余固體物質的化學式為________。解析：NH4VO3分解的過程中生成氨氣和HVO3，HVO3進一步分解生成V2O5，210℃時若分解生成酸和氨氣，則剩余固體占起始固體百分含量為eq\f(100,117)×100%≈85.47%，所以210℃時，剩余固體物質的化學式為HVO3。答案：HVO34．為研究一水草酸鈣(CaC2O4·H2O)的熱分解性質，進行如實驗：準確稱取36.50g樣品加熱，樣品的固體殘留率(eq\f(固體樣品的剩余質量,固體樣品的起始質量)×100%)隨溫度的變化如圖所示。(1)300℃時殘留固體的成分為________；(2)900℃時殘留固體的成分為________解析：n(CaC2O4·H2O)＝eq\f(36.50g,146g·mol－1)＝0.25mol，含有m(H2O)＝0.25mol×18g·mol－1＝4.50g，在300℃時，eq\f(m（剩余）,m（起始）)×100%＝87.67%，m(剩余)＝36.50g×87.67%≈32g，減少的質量為36.50g－32g＝4.50g，故此時失去全部的結晶水，殘留固體為CaC2O4；在900℃時，eq\f(m（剩余）,m（起始）)×100%＝38.36%，m(剩余)＝36.50g×38.36%≈14g，其中Ca的質量沒有損失，含m(Ca)＝0.25mol×40g·mol－1＝10g，另外還含有m(O)＝14g－10g＝4g，n(O)＝eq\f(4g,16g·mol－1)＝0.25mol，則n(Ca)∶n(O)＝1∶1，化學式為CaO。答案：(1)CaC2O4(2)CaO1．(2020·浙江1月選考，12)下列關于鋁及其化合物說法，不正確的是()A．明礬可用作凈水劑和消毒劑B．利用鋁熱反應可冶煉高熔點金屬C．鋁可用作包裝材料和建筑材料D．氫氧化鋁可用作治療胃酸過多的藥物解析：AA．明礬不能使蛋白質變性，所以不能用于水的消毒、殺菌，明礬中的鋁離子能水解生成氫氧化鋁膠體，能吸附水中的懸浮顆粒，所以明礬能凈水，故A項錯誤；B.鋁熱反應在高溫下進行，放出大量的熱，可用于冶煉熔點高的金屬，故B項正確；C.鋁具有良好的延展性，因此鋁可制成鋁箔用于食品包裝，鋁也可用于做建筑材料，如鋁合金門窗，故C項正確；D.氫氧化鋁能中和胃酸，對人體無腐蝕作用，所以氫氧化鋁可作治療胃酸過多的藥物，故D項正確。2．(高考選項組合)(雙選)下列說法或性質對應用途正確的是()A．室溫下，Al與4.0mol·L－1NaOH溶液反應生成NaAlO2B．鋁中添加適量鋰，制得低密度、高強度的鋁合金，可用于航空工業C．Mg加入到過量FeCl3溶液中可得FeD．Mg(OH)2(s)eq\o(→,\s\up7(HCl（aq）))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(電解))Mg(s)解析：AB室溫下，鋁與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，故A正確；鋰和鋁都是密度小的金屬，鋁中添加適量鋰，制得低密度、高強度的鋁合金，可用于航空工業，B正確；Mg加入過量的FeCl3溶液中只發生反應Mg＋2Fe3＋=Mg2＋＋2Fe2＋，得不到Fe，C錯誤；電解氯化鎂溶液無法得到鎂單質，陽極氯離子放電生成氯氣，陰極水電離出的氫離子放電產生氫氣，