高一化学 3.1《从铝土矿到铝合金》同步练习 苏教版

第一单元 从铝土矿到铝合金1.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:与酸反应生成氢气,氢氧化物溶于强酸,与金属氧化物高温下发生置换反应,都属于金属的通性,而氢氧化物与强碱反应,表现了一定的酸性,从而说明Al(OH)3具有酸性,铝有一定的非金属性答案:B2.(2020东北名校联考)铝是一种低毒金属元素,它并非人体需要的微量元素,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: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能,通常用作净水剂,但不能用于杀菌消毒铵盐都溶于水答案:B3.将相同物质的量的镁和铝混合,取相同质量的该混合物4份,分别加入到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是( )A.3 mol/L HClB.4 mol/L HNO3C.8 mol/L NaOH D.18 mol/L H2SO4解析:稀HNO3具有强氧化性,与MgAl反应均不产生氢气,故B选项排除Al具有两性,能与NaOH溶液反应产生H2,而Mg不与NaOH溶液反应,故C选项排除18 mol/L H2SO4是浓H2SO4,常温下与Al接触发生钝化形成氧化膜起保护作用,不与Al反应,故D选项也应排除,因此只有3 mol/L HCl既能与Mg反应放出氢气,也能与Al反应放出氢气,所以充分反应后放出氢气最多的是3 mol/L HCl答案:A4.下列操作所得物质为纯净物的是( )A.将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后,取澄清溶液将其蒸干,得纯净的NaAlO2固体B.向NaAlO2溶液中加入过量的AlCl3溶液,将所得沉淀过滤洗涤,加热灼烧去掉水分,可得纯净的Al(OH)3固体C.把铝块与适量的稀盐酸完全反应,将所得溶液蒸干,可得AlCl3固体D.把AlCl3溶液与足量氨水反应,将沉淀过滤洗涤灼烧去掉水分可得Al2O3固体解析:A项,由于NaOH溶液过量,蒸干后得到的不是纯NaAlO2;B项,NaAlO2溶液与AlCl3溶液反应,生成Al(OH)3和NaCl,过滤后对Al(OH)3灼烧,会分解生成Al2O3,得不到Al(OH)3;C项,AlCl3溶液蒸干时,Al3+水解,生成Al(OH)3和HCl;D项正确答案:D5.向含有1 mol明矾的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,充分反应,下列说法不正确的是( )A.当Al3+恰好完全沉淀时,消耗Ba(OH)21.5 molB.当SO2-4恰好完全沉淀时,Al3+全部转化为AlO-2C.当向溶液中加入1.5 mol Ba(OH)2时,反应可用下列离子方程式表示:2Al3+3SO2-4+3Ba2+6OH-=2Al(OH)3+3BaSO4D.随着加入的Ba(OH)2的物质的量不断增大,沉淀的物质的量不断增大解析:当Al3+恰好反应时,离子方程式与C同,故AC正确当SO2-4恰好反应时,nKAl(SO4)2:nBa(OH)2=1:2,此时n(Al3+):n(OH-)=1:4,故B正确;D选项,当C式恰好反应时,再加Ba(OH)2溶液,反应方程式为2Al(OH)3+Ba2+2OH-+SO2-4=BaSO4+2AlO-2+4H2O,沉淀物质的量将减少答案:D6.向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体b L向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶液V mL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为n g再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体p g则下列关系不正确的是( )解析:着重考查“守恒法”和“极限法”等常用运算技巧设Mg、Al物质的量分别为x mol、y mol,根据题意写出物质之间的关系式:MgH2,AlH2;x x y 1.5y故H2SO4H22KOHK2SO4 cV10-3 mol得:2=cV10-3,故A正确沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3:则n=m+m(OH-)=m+(2x+3y)17m+cV1710-3,故C错沉淀灼烧后得到固体为Al2O3和MgO,计算方法类似:p=m+(x+1.5y)16m+,B正确D项采用“极限法”若全部是Mg,则MgMgO,;若全部是Al,则AlAl2O3,当然实际应介于二者之间D正确答案:C7.(2020西安名校联考)在标准状况下,进行甲乙丙三组实验:三组各取60 mL同浓度盐酸,加入同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据列表如下:实验序号甲乙丙合金质量/mg510770918气体体积/mL560672672则下列说法正确的是( )A.甲组和乙组的实验中,盐酸均是过量的B.盐酸的物质的量浓度为0.8 molL-1C.合金中镁铝的物质的量之比为1:1D.丙组中铝的物质的量为0.009 mol解析:本题考查金属与酸反应的计算比较几组数据可知,60 mL盐酸共能产生气体的体积为672 mL,则甲组说明盐酸过量,乙组不能够说明,A选项错误;根据关系:2HClH2,所以n(HCl)=0.06 mol,c(HCl)=1 molL-1,B选项错误;通过甲组数据来计算金属的物质的量,设镁铝的物质的量分别为xy,则有:24 gmol-1x+27 gmol-1y=0.51 g,x+3/2y=0.025 mol,求出x=0.01 mol,y=0.01 mol,C选项正确;因为合金的组成是均匀的,所以丙组中镁和铝的物质的量之比依然为1:1,则有:24 gmol-1n+27 gmol-1n=0.918 g,n=0.018 mol,D选项错误答案:C8.将3.9 g镁铝合金投入到500 mL 2 molL-1的盐酸中,金属完全溶解,再加入4 molL-1的NaOH溶液,若要生成的沉淀最多,则加入这种NaOH溶液的体积是( )A.125 mLB.200 mLC.250 mL D.560 mL解析:当Mg(OH)2和Al(OH)3全部沉淀时,生成的沉淀最多,所得溶液为NaCl,根据原子守恒判定,n(NaOH)=n(HCl)=2 molL-10.5 L=1 mol, =0.25 L=250 mL答案:C9.向某Na2CO3NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1 mol/L的盐酸,测得溶液中的SO2-3HCO-3AlO-2、Al3+的物质的量的变化如图所示,则下列说法正确的是( )A.a曲线表示的离子方程式为:AlO-2+H+H2O=Al(OH)3B.原混合溶液中的CO2-3与AlO-2的物质的量之比为1:2C.V1:V2=1:5D.M点时生成的CO2为0.05 mol解析:AlO-2只能存在于强碱性的溶液中,向Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1 mol/L的盐酸时,AlO-2先结合H+生成Al(OH)3沉淀:AlO-2+H+H2O=Al(OH)3,生成Al(OH)3的物质的量为0.05 mol,A项正确;当AlO-2全部转化为Al(OH)3沉淀时,CO2-3开始与H+反应生成HCO-3,b曲线表示CO2-3物质的量的减少,c曲线表示HCO-3物质的量的增加,因为AlO-2和CO2-3消耗的盐酸都是50 mL,所以原混合溶液中CO2-3与AlO-2的物质的量之比为1:1,B项错误;d曲线表示HCO-3物质的量的减少,此时发生的反应是:HCO-3+H+=H2O+CO2,M点CO2的量为0,生成0.05 mol HCO-3,D项错误;e曲线表示Al3+物质的量的增加,此时发生的反应为:Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,0.05 mol Al(OH)3消耗HCl的物质的量为0.15 mol,即V2=300 mL,V1:V2=75:300=1:4,D项错误答案:A10.a mol NaOH溶液逐滴加入到b mol AlCl3溶液中,沉淀逐渐增多,后又逐渐减少,但最终仍有沉淀剩余,则剩余沉淀的物质的量为( )A. mol B.b molC.(4b-a)mol D.(4a-b)mol解析:本题考查铝的化合物,中等题根据题意,显然发生反应:Al3+3OH-=Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O ,反应生成的Al(OH)3的物质的量为b mol;反应溶解的Al(OH)3的物质的量为(a-3b)mol,故剩余沉淀的物质的量为b-(a-3b)=(4b-a)mol答案:C11.把一块镁铝合金投入到1 mol/L HCl溶液里,待合金完全溶解后,往溶液里加入1 mol/L NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积变化的关系如图A所示下列说法中不正确的是( )A.a的取值范围为0a50B.的最大值为2.5C.若将关系图改为图B时,则a的取值范围为80a90D.若将关系图改为图C时,则a的取值范围为75a90解析:由图A知,沉淀Al3+和溶解Al(OH)3所需NaOH溶液的体积为(90-80)mL4=40 mL,则沉淀Mg2+和中和可能剩余的H+所需NaOH溶液的体积为50 mL,即a的取值范围为0a4(a-80),a290/3故80a4(90-a),a75,故75a90答案:C12.将3.36 L(标准状况)氨气通入75 mL 2 molL-1的AlCl3溶液中,得到白色沉淀a g继续向上述反应后未过滤的浊液中加入V mL 5 molL-1的NaOH溶液后,混合体系中沉淀的质量仍然为a g则下列对于aV值的说法正确的是( )A.a为3.9 B.a为7.8C.V为100 D.V为80解析:Al3+ + 3NH3H2O=Al(OH)3+3NH+41 mol 3 mol 78 g75210-3 mol Al3+过量,mAl(OH)3=3 mol78 g=3.9 g加入的NaOH溶液将NH+4转化为NH3,将Al3+转化为Al(OH)4-(即AlO-2),即Al3+ 4OH-(0.15-0.05)mol 0.4 molNH+4 OH-0.15 mol 0.15 mol则V(NaOH)= =0.11 L答案:A13.(2020西安名校联考)铝是地壳中含量最多的金属元素,1854年法国化学家德维尔用金属钠还原氯化钠和氯化铝的复盐,获得了金属铝单质1886年,美国人豪尔和法国人海郎特,分别独立地电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物,制得了金属铝,奠定了今天大规模生产铝的基础工业生产金属铝的原料是铝土矿(主要成分为Al2O3,另含有Fe2O3和SiO2),工业中得到较纯氧化铝的过程如下图所示:试回答下列问题:(1)操作是一种重要的混合物分离方法,实验室进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯_(2)经分析不溶物A的主要成分为_(3)工业上电解炼铝的化学方程式为:_,若电路中通过1 mol电子,可以得到铝_g(4)为了提高综合经济效益,实际工业生产中常将上述反应中的相关物质循环利用其部分转化关系如下图所示:上述转化中未涉及四种基本反应类型中的_反应;写出转化的化学方程式(该反应在工业生产中称为苛化法)_(5)科学研究表明,人体过量摄入铝元素会严重危害身体健康请你结合实际提出一条防止铝元素过量摄入的措施:_答案:(1)漏斗 玻璃棒(2)Fe2O3和SiO2(提示:Fe2O3不溶于水,且不与NaOH溶液反应;SiO2属于原子晶体,常温下与NaOH反应的速率很慢)(3)2Al2O3(熔融)4Al+3O2 9(4)置换 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH(5)不用铝制品作炊具或不用铝箔包装食品14.由短周期元素组成的单质ABC和甲乙丙丁四种化合物有下图所示的转换关系,已知C为密度最小的气体,甲是电解质根据图示转化关系回答:(1)写出下列物质的化学式:A_,B_,乙_,丁_(2)组成单质A的元素在周期表中的位置是_,丙的电子式是_(3)写出下列变化的方程式:A与NaOH溶液反应的化学方程式_;乙与过量CO2反应的离子方程式_答案:(1)A:Al B:O2 乙:NaAlO2 丁:Al(OH)3(2)第3周期第A族 (3)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2AlO-2+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO-315.为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成,分别进行下列实验(1)若取a g样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体体积(标准状况,下同)为b L反应的化学方程式是:_;样品中铝的质量是_g(2)若取a g样品将其点燃,恰好完全反应,该反应的化学方程式是:_;氧化铁与铝的质量比是_(3)待(2)中反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为c L,该气体与(1)中所得气体的体积比c:b为_解析:本题主要考查铝的化学性质和化学计算能力(1)样品中加入NaOH溶液,反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,因此m(Al)=27 gmol-1=(2)样品被点燃时发生铝热反应,化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,因为恰好完全反应,所以n(Fe2O3):n(Al)=1:2,则m(Fe2O3):m(Al)=80:27(3)因为两份样品均为a g,因此(2)中反应生成的Fe与(1)样品中Al的物质的量之比为1:1根据(1)中反应的化学方程式,结合Fe+2HCl=FeCl2+H2,推得c:b=2