苏教版选修六专题2课题1铝及其化合物的性质作业.docx

1.人类第一次获得金属铝是在1825年，由丹麦化学家用无水alcl3与钾作用制得的。当时由于价格非常昂贵，称为“银色的金子”。直到19世纪后期发明了电解法制铝，才使铝的价格大大下降，使铝成为当今广泛应用的一种金属材料。下列关于铝的叙述，不正确的是()a.铝是地壳中含量最多的金属元素b.在常温下，铝不能与naoh溶液反应c.铝是一种比较活泼的金属d.在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂解析a项正确，地壳中含量最多的元素是氧，含量最多的金属元素是铝；b项错误，铝在常温下就能与naoh溶液剧烈反应；c项正确，铝排在金属活动性顺序表的第5位，是比较活泼的金属；d项正确，铝比较活泼，铝无负价，在铝参加的各反应中铝一般作还原剂。答案b2.元素的性质包含金属性和非金属性，其强弱可以通过该元素对应的某些化学性质体现出来。某同学认为铝元素是金属元素，但是有一定的非金属性。下列化学反应中，你认为能支持该同学观点的是()a.铝片与盐酸反应生成氢气b.氢氧化铝溶于强碱溶液c.氢氧化铝溶于强酸溶液d.铝热反应解析铝是金属元素，这一点是毫无疑问的，al(oh)3与强碱反应，反映了al(oh)3的“酸”性，而“酸”性是非金属性的表现，所以可以说铝元素有一定的非金属性。答案b3.下列各组物质，不能按 (“”表示反应一步完成)关系转化的是()选项abcaal2o3naalo2al(oh)3balcl3al(oh)3naalo2calal(oh)3al2o3dmgcl2mg(oh)2mgo解析各选项中物质间的转化为：a项，al2o3naalo2al(oh)3al2o3；b项，alcl3al(oh)3naalo2alcl3；d项，mgcl2mg(oh)2mgomgcl2；c项中，al不能一步转化成al(oh)3。答案c4.铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，食用后不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是()a.铝在空气中不易氧化是因为其性质不活泼b.氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物c.明矾可用于饮用水的杀菌消毒d.硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水解析a项中铝在空气中会与o2反应生成致密的氧化物薄膜；c项中明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，具有吸附色素和杂质的性质，通常用作净水剂，但不能用于杀菌消毒；d项中铵盐都溶于水。答案b5.下图是铝热反应(2alfe2o32feal2o3)的实验装置，有关该反应的下列说法中正确的是()a.a为镁条b.b为氧化铁与铝粉混合物c.2 mol氧化剂参与反应则转移6na个电子d.还原剂与氧化产物的物质的量之比为12解析铝与氧化铁的铝热反应为2alfe2o32feal2o3。a.a为镁条，起引燃作用，故a正确；b.混合物中的镁条燃烧时，b为氯酸钾是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应，由于该反应放出大量的热，只要反应已经引发，就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔化为液态，故b错误；c.2alfe2o32feal2o3，该反应中氧化剂是氧化铁，2 mol氧化剂参与反应则转移12na个电子，故c错误；d.该反应中还原剂是铝，氧化产物是氧化铝，还原剂和氧化产物的物质的量之比为21，故d错误。答案a6.下列除去杂质的方法不正确的是()a.镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥b.用过量氨水除去fe3溶液中的少量al3c.al(oh)3中混有少量mg(oh)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量co2后过滤d.mgo中混有少量al2o3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到mgo解析al(oh)3不溶于氨水，故向含少量al3的fe3溶液中加入过量氨水时，fe3、al3均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。答案b7.工业上用铝土矿(主要成分为al2o3，含fe2o3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列判断正确的是()a.试剂x为稀硫酸b.反应的离子方程式为co2alo2h2o=al(oh)3hcoc.反应、的反应类型完全相同d.反应所得的沉淀无任何价值解析选项a，试剂x应是naoh溶液；选项b，溶液乙中含有alo，alo与过量co2、h2o反应生成al(oh)3沉淀，正确；选项c，反应、是复分解反应，反应是分解反应，反应是电解al2o3生成al的反应，属于分解反应，且该反应有电子转移，是氧化还原反应；选项d，反应所得沉淀的主要成分为fe2o3，经提纯后可用于作颜料或冶铁等。答案b8.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中错误的是()a.mgo、al2o3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属b.明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化c.燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应d.铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀解析mgo的熔点很高，通常电解熔点较低的mgcl2制备mg，a错误；al3水解生成的al(oh)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物，因而可用于水的净化，b正确；al的表面形成致密的氧化膜，可以保护al不被进一步腐蚀，d正确。答案a9.向物质的量浓度为1 moll1的kal(so4)2溶液中滴入ba(oh)2溶液，当生成沉淀的质量最大时，铝元素的主要存在形式为()a.al3和al(oh)3 b.al(oh)3c.alo d.alo和al(oh)3解析明矾的化学式为kal(so4)212h2o，当生成沉淀的质量最大时，设明矾为1 mol，则溶液中含有1 mol al3，2 mol so，由反应soba2=baso4可知，使so全部转化成baso4沉淀，需要2 mol ba(oh)2，加入4 mol oh，则发生al34oh=alo2h2o，所以最后溶液中存在alo。答案c10.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是()a.实验中发生的化学反应都是氧化还原反应b.铝是一种较活泼的金属c.铝与氧气反应放出大量的热量d.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物解析红墨水柱右端上升说明反应放热，c正确。铝是一种较活泼的金属，容易被空气中的氧气氧化变成氧化铝。通常的铝制品之所以能免遭氧化，是由于铝制品表面有一层致密的氧化铝外衣保护着。在铝箔的表面涂上硝酸汞溶液以后，硝酸汞与铝发生置换反应，生成了液态金属汞。汞能与铝结合成合金，俗称“铝汞齐”，在“铝汞齐”表面的铝没有氧化铝保护膜的保护，很快被空气中的氧气氧化变成了白色固体氧化铝。当“铝汞齐”表面的铝因氧化而减少时，铝箔上的铝会不断溶解进入“铝汞齐”，并继续在表面被氧化，生成白色的氧化铝，最后铝箔长满白毛。故d错。答案d11.无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为_。(2)工业上用铝土矿(主要成分为al2o3，含有fe2o3、sio2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：已知：物质sicl4alcl3fecl3fecl2沸点/57.6180(升华)300(升华)1 023步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是_(只要求写出一种)。步骤中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是_。已知：al2o3(s)3c(s)=2al(s)3co(g)h11 344.1 kjmol12alcl3(g)=2al(s)3cl2(g)h21 169.2 kjmol1由al2o3、c和cl2反应生成alcl3的热化学方程式为_。步骤的尾气经冷却至室温后，气体用足量的naoh冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为_。结合流程及相关数据分析，步骤中加入铝粉的目的是_。解析(1)alcl3溶于水，al3水解生成al(oh)3胶体。(2)步骤中焙烧时，固体水分挥发，可以防止后续步骤生成的alcl3水解；气孔数目增多，可以增大反应物的接触面积，加快反应速率。铝土矿粉和焦炭焙烧时，焦炭能还原fe2o3得到单质铁。根据盖斯定律，由题中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得al2o3(s)3c(s)3cl2(g)=2alcl3(g)3co(g)h1344.1 kjmol11169.2 kjmol1174.9 kjmol1。步骤的尾气中含有cl2、co2、o2等，用足量naoh冷溶液吸收，生成的盐主要有nacl、naclo、na2co3。根据图示流程知alcl3粗品中含有杂质fecl3、sicl4，根据提供数据知sicl4沸点较低，步骤中加入铝粉，将fecl3转化为alcl3，以提高alcl3的纯度。答案(1)al33h2oal(oh)3(胶体)3h(2)防止后续步骤生成的alcl3水解(或增大反应物的接触面积，加快反应速率)铁(或fe)al2o3(s)3c(s)3cl2(g)=2alcl3(g)3co(g)h174.9 kjmol1nacl、naclo、na2co3除fecl3杂质，提高alcl3纯度12.对“铝热反应”的现象的描述：“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”。又已知al、fe2o3、al2o3、fe的熔点、沸点数据，见下表：物质alfe2o3al2o3fe熔点/6601 4622 0541 535沸点/2 4672 9802 750(1)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释_(填“合理”或“不合理”)。(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。填写下表。所用试剂氢氧化钠溶液实验操作及现象有关反应的化学方程式(3)实验室欲溶解此熔融物，下列试剂中最好的是_(填序号)，理由是_。a.浓硫酸 b.稀硫酸c.稀硝酸 d.naoh溶液解析(1)由表中提供的熔点可知。(2)铝可与naoh溶液反应产生h2，其他金属如fe、mg等，不具备该性质。(3)从既能溶解该熔融物，又不产生污染物的角度去分析。答案(1)合理(2)取适量样品置于试管中，加入氢氧化钠溶液，有气体产生2al2naoh6h2o=2naal(oh)43h2(3)b稀硫酸能完全溶解此熔融物，并且不造成环境污染(或浓硫酸会使铁、铝钝化；稀硝酸溶解金属时，会产生氮氧化物，污染空气；naoh溶液不能溶解铁)13.实验室采用mgcl2、alcl3的混合溶液与过量氨水反应制备mgal2o4，主要流程如下：(1)为使mg2、al3同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入_(填“a”或“b”)，再滴加另一反应物。(2)如下图所示，过滤操作中的一处错误是_。(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是_。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是_。(4)无水alcl3(183 升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。装置b中盛放饱和nacl溶液，该装置的主要作用是_。f中试剂的作用是_，用一件仪器装填适当试剂后也可起到f和g的作用，所装填的试剂为_。解析本题考查化学实验、装置图识别、基本操作等知识。(1)mg2、al3同时生成沉淀，则先加入氨水。(2)过滤时漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入agno3溶液，观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置b中饱和nacl溶液用于除去氯气中hcl，f盛装浓硫酸，防止水蒸气进入e。用干燥管盛装碱石灰可以起到f和g的作用。答案(1)b(2)漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁(3)agno3溶液(或硝酸酸化的agno3溶液)坩埚(4)除去氯气中hcl防止水蒸气进入e碱石灰(或naoh与cao混合物)14.(2016浙江理综，27).化合物mg5al3(oh)19(h2o)4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：2mg5al3(oh)19(h2o)427h2o10mgo3al2o3(1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据_。(2)用离子方程式表示除去固体产物中al2o3的原理_。(3)已知mgo可溶于nh4cl的水溶液，用化学方程式表示其原理_。.磁性材料a是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：请回答：(1)a的组成元素为_(用元素符号表示)，化学式为_。(2)溶液c可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用_。(3)已知化合物a能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518 gl1)，该气体分子的电子式为_。写出该反应的离子方程式_。(4)写出fg反应的化学方程式_。设计实验方案探究溶液g中的主要微粒(不考虑h2o、h、k、i)_。解析.(1)由题中所给的化学方程式知，该化合物可作阻燃剂，原因在于：反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气。(2)因氧化镁为碱性氧化物，不溶于强碱，而氧化铝为两性氧化物，可溶于强碱，离子方程式为：al2o32oh=2aloh2o。(3)氯化铵为强酸弱碱盐，在水溶液中发生水解nh4clh2onh3h2ohcl，溶液呈酸性，能把氧化镁溶解：mgo2hcl=mgcl2h2o。或两者相加即得：mgo2nh4clh2o=mgcl22nh3h2o。.(1)根据题中的探究过程，红棕色固体b为氧化铁，与盐酸反应后生成黄色溶液c为氯化铁，氯化铁与硫氰化钾显血红色，溶液d为硫氰化铁。无色气体溶于水后为酸性，与碘反应后生成无色溶液，酸性变强，说明原酸为弱酸，且具有还原性，为亚硫酸，则无色气体为二氧化硫。则原化合物中含有铁和硫元素。由2fefe2o3，得n(fe)20.03 mol，m(fe)1.680 g；所以a中硫元素的