高中化学 4.2.1 铝与铝合金课时作业 鲁科版必修1.doc

第2节铝金属材料第1课时铝与铝合金a组1.下列关于金属铝的叙述中,说法不正确的是()a.al是地壳中含量最多的金属元素b.al是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现还原性c.铝箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧d.铝箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的铝并不滴落解析:al是一种较活泼的金属,其原子结构为 +13,易失去最外层电子,有较强的还原性,很容易被空气中的o2氧化成al2o3,铝箔在空气中加热,由于铝的熔点低而熔化,但al2o3的熔点高,包在铝外面,所以熔化了的铝不会滴落下来。答案:c2.铝能用于冶炼难熔的金属如fe、mn等,这是因为铝()a.具有两性b.导电性好c.熔点低d.具有还原性,且冶炼反应中放出大量的热解析:铝能用于冶炼难熔金属,首先是因为铝的性质比这些难熔的金属活泼,还原性强;其次是铝能与难熔金属的氧化物组成铝热剂,在冶炼反应中放出大量的热,使被置换出的金属呈现熔融状态而分离出来。答案:d3.某无色透明溶液可以与al反应产生h2,下列离子组中,在其中可能大量共存的是()a.oh-、n、ba2+、cl-b.h+、mg2+、ba2+、nc.h+、s、al3+、cu2+d.na+、k+、mn、cl-解析:无色透明溶液可排除c、d项,因为c项中cu2+为蓝色,d项中mn为紫色;b项中h+和n共存时溶液有氧化性,不会放出h2。答案:a4.等量镁铝合金粉末分别投入到下列四种过量物质的溶液中,充分反应,放出h2最多的是()a.naoh溶液b.h2so4溶液c.hno3溶液d.nacl溶液解析:镁和铝都能与h2so4溶液反应放出h2,而与naoh溶液反应时,只有铝参加反应放出h2,故前者生成h2的量多;c、d项无h2放出。答案:b5.甲、乙两烧杯中各盛有100 ml 3 moll-1的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后所生成的气体体积比为12,则加入的铝粉的质量为()a.5.4 gb.3.6 gc.2.7 gd.1.8 g解析:据反应方程式:2al+6h+2al3+3h2,2al+2oh-+6h2o2al(oh)4-+3h2。首先分析铝与酸、碱反应时谁过量:若酸、碱均足量(或过量),则它们分别与等质量的铝反应时产生等体积的氢气,而实际产生h2的体积比为12,这表明与酸反应时铝过量,与碱反应时铝不足。据此可根据反应中酸的量求出与al反应产生的h2为0.15 mol;根据反应不足量的al与足量的naoh反应产生的h2为0.30 mol,从而求出加入的al为0.20 mol,即5.4 g。答案:a6.向甲溶液中加入(或通入)乙溶液(或气体),生成沉淀的质量与加入(或通入)乙的关系符合右图的是()a.向硫酸铝溶液中通入氨气b.向naal(oh)4溶液中滴加盐酸c.向澄清石灰水中通co2d.向硫酸铝溶液中滴加氢氧化钠溶液解析:向naal(oh)4溶液中滴加盐酸先生成al(oh)3沉淀,再滴加盐酸,沉淀溶解生成al3+,生成沉淀、溶解沉淀所需盐酸的物质的量之比为13,故b正确。答案:b7.所谓合金,就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物,根据下列四种金属的熔沸点:nacualfe熔点/97.51 0836601 535沸点/8832 5952 2003 000你判断其中不能形成合金的是()a.cu和alb.fe和cuc.fe和nad.al和na解析:合金是不同种金属在熔化状态下形成的一种熔合物,即两种金属都成为液态时进行混合。a.铜的熔点低于铝的沸点,两种金属能够形成合金;b.铁的熔点低于铜的沸点,两种金属能够形成合金;c.由于金属钠的沸点较低,铁的熔点高于钠的沸点,在铁熔化时温度达1 535 ,而此时金属钠已变成气态,无法完成液态时混合,故钠和铁不能形成合金,故c选项符合题意;d.铝的熔点低于钠的沸点,两种金属能够形成合金。答案:c8.铝分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况体积相等时,反应中消耗的h2so4和naoh物质的量之比为()a.14b.23c.32d.41解析:令生成的氢气的物质的量为3 mol,则:2al+3h2so4al2(so4)3+3h23 mol3 mol2al+2naoh+6h2o2naal(oh)4+3h22 mol3 mol稀硫酸和氢氧化钠溶液的物质的量浓度相等,所以所取稀硫酸和氢氧化钠溶液的体积比等于溶质h2so4、naoh的物质的量之比,即为3 mol2 mol=32。答案:c9.工业从铝土矿(主要成分是al2o3xh2o、sio2、fe2o3等)提取纯al2o3做冶炼铝的原料,提取时操作过程如图,图中操作错误的是()a.b.c.d.解析:铝土矿灼烧除去结晶水,灼烧后的不挥发物质中加入过量的盐酸,al2o3、fe2o3溶解成铝盐、铁盐,过滤除去不溶的杂质二氧化硅等,溶液中含有过量的盐酸,向的滤液中加入过量氢氧化钠使铝盐变成偏铝酸盐,而铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤除去,滤液中含有过量的氢氧化钠,向的滤液中加入过量盐酸,溶液中偏铝酸根、氢氧化钠转化为氯化铝、氯化钠,溶液溶质为氯化铝、氯化钠,不能生成氢氧化铝沉淀,应通入二氧化碳,可得氢氧化铝沉淀,故错误;氢氧化铝沉淀灼烧分解生成氧化铝,干燥不能使氢氧化铝分解,故错误。答案:a10.化学与生产、生活密切相关。下列对物质的用途、解释中均正确的是()选项物质用途解释a晶体硅高纯硅广泛用于光导纤维、太阳能电池和计算机芯片硅具有半导体性能b氧化铝制作耐高温材料al2o3熔点很高c硫酸钡医学上用作钡餐ba2+无毒d明矾作消毒剂明矾水解产生具有吸附性的胶体粒子解析:a.si可以作半导体材料,能制作光电池和计算机芯片,用于光导纤维的为二氧化硅,故a错误;b.al2o3熔点很高,一般条件下不熔融,所以可以作耐高温材料,如制作坩埚等,故b正确;c.baso4是既不溶于水,又不溶于酸的一种物质,医学上常用于x射线透射,俗称“钡餐”,服用“钡餐”不会引起中毒,但ba2+被人体吸收会引起中毒,故c错误;d.明矾水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物而作净水剂,明矾没有强氧化性,所以不能作消毒剂,故d错误。答案:b11.将5.4 g al投入200.0 ml 2.0 moll-1的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余,该溶液可能为()a.hno3溶液b.ba(oh)2溶液c.h2so4溶液d.hcl溶液解析:200.0 ml 2.0 moll-1的某溶液中溶质的物质的量为0.2 l2.0 moll-1=0.4 mol,al的物质的量为=0.2 mol,a.因al与hno3溶液不生成氢气,则不符合题意,故a错误;b.由2al+2oh-+6h2o2al(oh)4-+3h2,0.2 mol al与0.4 mol ba(oh)2溶液反应时,碱过量,故b错误;c.由2al+6h+2al3+3h2,0.2 mol al与0.4 mol h2so4溶液,硫酸过量,故c错误;d.由2al+6h+2al3+3h2,0.2 mol al与0.4 mol hcl溶液,al过量,故d正确。答案:d12.铝热反应的化学方程式为2al+fe2o3al2o3+2fe。某同学对铝热反应的现象有这样的描述:反应放出大量的热并发出耀眼的光芒,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。查阅化学手册知,al、al2o3、fe、fe2o3熔、沸点数据如下:物质alal2o3fefe2o3熔点/6602 0541 5351 462沸点/2 4672 9802 750(1)该同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理,理由是。(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是,当观察到现象时,说明熔融物中含有金属铝,反应的离子方程式为。(3)实验室溶解该熔融物,最好选用下列试剂中的(填字母)。a.浓硫酸b.稀硫酸c.稀硝酸d.氢氧化钠溶液解析:(1)根据表中的数据可以看出,金属铝的沸点比铁的低,当金属铁是液态时,金属铝也是液态,所以铝热反应得到的是金属铁和金属铝的混合物。(2)金属铝能和氢氧化钠反应放出氢气而金属铁和氢氧化钠不反应,反应实质是:2al+2oh-+6h2o2al(oh)4-+3h2,可以用氢氧化钠溶液证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。(3)既能和金属铁反应又能和金属铝反应的物质是稀硫酸,并且获得的产物无污染;浓硫酸在常温下可以和金属铝发生钝化反应;稀硝酸可以和金属反应产生有毒的一氧化氮气体;氢氧化钠只和金属铝反应而和金属铁不反应,故选b。答案:(1)金属铝的沸点比铁低(2)氢氧化钠溶液有气泡产生2al+2oh-+6h2o2al(oh)4-+3h2(3)b13.导学号05840180有一透明溶液,已知其中可能含有fe3+、mg2+、cu2+、al3+、n,加入一种淡黄色粉末状固体,加热有刺激性气味的气体放出,同时生成白色沉淀。当加入0.4 mol淡黄色粉末时,产生气体0.3 mol,继续加入淡黄色粉末时,产生无刺激性气味的气体,且加入淡黄色粉末时产生白色沉淀的量如下图所示。根据题意回答下列问题:(1)淡黄色粉末为(填名称)。(2)溶液中肯定有离子,肯定没有离子。(3)溶液中离子的物质的量之比为。(4)写出下列方程式:淡黄色粉末与水反应的化学方程式:。有刺激性气味的气体产生的离子方程式:。沉淀部分减少时的离子方程式:。解析:淡黄色粉末一定是na2o2,产生有刺激性气味的气体和白色沉淀,则一定含有n,不含cu2+、fe3+。由反应图像知肯定含有mg2+和al3+。由产生沉淀的物质的量可知含有mg2+ 0.2 mol,含al3+ 0.1 mol;因有关系式2na2o2o2,所以0.4 mol na2o2共产生o2 0.2 mol,则产生nh3 0.1 mol。所以溶液中n、mg2+、al3+的物质的量之比为0.1 mol0.2 mol0.1 mol=121。答案:(1)过氧化钠(2)n、mg2+、al3+cu2+、fe3+(3)c(n)c(mg2+)c(al3+)=121(4)2na2o2+2h2o4naoh+o2n+oh-nh3+h2oal(oh)3+oh-al(oh)4-b组1.双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂,其化学式是naal(oh)2co3。关于该物质的说法正确的是()a.该物质属于两性氢氧化物b.该物质是al(oh)3和na2co3的混合物c.1 mol naal(oh)2co3最多可消耗3 mol h+d.该药剂不适合于胃溃疡患者服用解析:双羟基铝碳酸钠属于盐类,所以a项错误;它是一种化合物,属于纯净物,不是混合物,所以b项错误;1 mol naal(oh)2co3最多可消耗4 mol h+,所以c项错误;由于双羟基铝碳酸钠能与胃酸反应放出co2气体,故不适合于胃溃疡患者服用,所以d项正确。答案:d2.下列各组物质,前者逐滴滴加到后者中直至过量,先出现白色沉淀,后来沉淀又消失的是()a.h2so4滴入naal(oh)4溶液中b.ba(oh)2溶液滴入al2(so4)3溶液中c.al2(so4)3溶液滴入naoh溶液中d.氨水滴入al2(so4)3溶液中解析:a项:向naal(oh)4溶液中滴加h2so4先生成al(oh)3沉淀,继续滴加h2so4,则沉淀溶解。b项:加入过量ba(oh)2,沉淀不能全部溶解。c项:向naoh中滴加al2(so4)3开始不生成沉淀,继续滴加al2(so4)3生成al(oh)3沉淀。d项:加入过量氨水生成的al(oh)3不溶解。答案:a3.不用其他任何试剂对下列溶液进行鉴别,不能完成鉴别任务的是()a.na2co3溶液与稀硫酸b.nahco3溶液与稀盐酸c.alcl3溶液与naoh溶液d.alcl3溶液与浓氨水解析:应用两种试剂互滴法进行鉴别,na2co3溶液与稀硫酸产生不同的现象。nahco3溶液与稀盐酸产生相同的现象。alcl3溶液与naoh溶液产生不同的现象。alcl3溶液无气味,浓氨水有刺激性气味。答案:b4.把铝粉和氧化铁粉配成铝热剂,分为两等份,一份在高温下恰好完全反应后,再与足量盐酸反应,另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应,前后两种情况下生成的气体质量之比是()a.32b.23c.11d.289解析:根据化学方程式2al+fe2o32fe+al2o3,fe+2hclfecl2+h2;2al+2naoh+6h2o2naal(oh)4+3h2,可知选项b正确。答案:b5.将物质的量相等的硫酸铝和硫酸铵溶于水形成v ml混合溶液,向混合溶液中逐滴加入某氢氧化钠溶液(其物质的量浓度为混合溶液中两溶质的物质的量浓度之和),直至过量。下列表示氢氧化钠溶液加入的体积(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图中正确的是()解析:假定溶液中含有al2(so4)3、(nh4)2so4的物质的量分别为1 mol。关键弄清楚反应顺序,开始滴加naoh发生反应为al3+3oh-al(oh)3,沉淀增大,当al3+沉淀完全时需加入6 mol oh-,即加入6 mol naoh,生成al(oh)3 2 mol,达最大值。然后发生反应n+oh-nh3h2o;n完全反应时需加入2 mol oh-,即加入2 mol naoh,沉淀氢氧化铝的量不变。最后继续滴加naoh,2 mol al(oh)3溶解,发生反应al(oh)3+oh-al(oh)4-,由方程式可知要使2 mol al(oh)3完全溶解,需再加入2 mol naoh。三阶段消耗naoh的物质的量之比为6 mol2 mol2 mol=311,三阶段消耗naoh溶液的体积比为311。a.由分析可知,开始滴加naoh,立刻生成沉淀,沉淀达最大后,即铝离子完全反应,继续滴加naoh,氢氧根与铵根离子反应,沉淀不变,当铵根离子反应完毕,加入的氢氧根与氢氧化铝反应,沉淀溶解,至最后消失,三阶段消耗naoh溶液的体积比为311,图像a符合,故a正确。答案:a6.ai分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间的相互关系如下所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知g为主族元素的固态氧化物,a、b、c、d、e、f六种物质中均含同一种元素。请填写下列空白:(1)a、b、c、d、e、f六种物质中所含同一种元素的名称为;(2)若cd为化合反应,则此时的化学方程式是;(3)写出反应的离子方程式:。解析:由“g为主族元素的固态氧化物”和g发生电解反应,得知g为氧化铝;再由i能与naoh溶液发生反应,可推知i为铝,则h为氧气;铝和b在高温下反应生成a,可想到铝热反应,可假定a是单质铁;由“a、b、c、d、e、f六种物质中均含同一种元素”可推知b为四氧化三铁、c为氯化亚铁、d为氯化铁、e为氢氧化亚铁、f为氢氧化铁,符合题意,可断定a是单质铁。答案:(1)铁(2)2fecl2+cl22fecl3(3)2al+2oh-+6h2o2al(oh)4-+3h27.准确称取6 g铝土矿样品(含al2o3、fe2o3、sio2)放入盛有100 ml某浓度硫酸溶液的烧杯中,充分反应后过滤,向滤液中加入10 moll-1的naoh溶液,产生的沉淀质量m与加入的naoh溶液的体积v的关系如图所示。(1)h2so4溶液的物质的量浓度为;(2)若a=2.3,用于沉淀fe3+消耗naoh的体积是 ml,铝土矿中各组成成分的质量分数:al2o3为,fe2o3为,sio2为;(3)a值的范围应是,在这个范围内,a值越大,的质量分数越小。解析:(1)由题中图示可知,naoh溶液加至35 ml时,al3+、fe3+全部沉淀,此时溶液中只存在na2so4,故n(na+)=2n(s),