高中化学 第4章 元素与材料世界 第2节 铝金属材料（第1课时）铝与铝合金学业分层测评 鲁科版必修

铝与铝合金(建议用时：45分钟)学业达标1下列关于铝的叙述中，不正确的是()A铝是地壳里含量最多的金属元素B在常温下，铝不能与氧气反应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】在常温下，铝能与氧气反应生成Al2O3保护膜。【答案】B2下列操作中最终可以得到Al(OH)3的是()AAl2O3和水混合加热BAl和水反应C过量的NaOH溶液加入到AlCl3溶液中D过量的氨气通入到AlCl3溶液中【解析】Al2O3、Al与水均不反应，不能得到Al(OH)3，A、B错误；AlCl3与过量NaOH反应生成NaAl(OH)4和NaCl，不能得到Al(OH)3，C错误；由于反应生成的Al(OH)3不溶于过量的氨水，故D正确。【答案】D3(2016济南高一检测)下列物质间的转化不能通过一步反应实现的是()AAlAl2O3BAl2O3Al(OH)3CAl(OH)3Al2O3DAlCl3Al(OH)3【解析】A项，4Al3O22Al2O3；B项，Al2O3不溶于水，故无法通过一步反应实现Al2O3Al(OH)3；C项，2Al(OH)3Al2O33H2O；D项，AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl。【答案】B4下列离子方程式中正确的是()A稀硫酸滴在铝片上Al2H=Al3H2B铝粉投入到NaOH溶液中2Al2OH=2Al(OH)4H2C氯气与水反应Cl2H2O=2HClClOD氢氧化铝与NaOH溶液反应Al(OH)3OH=Al(OH)4【解析】A项，电荷不守恒；B项，得失电子不守恒，原子不守恒；C项，HClO为弱酸，不应拆成离子符号。【答案】D5(2016宝鸡高一检测)下列物质NaHCO3AlAl2O3Al(OH)3中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是()A B C D全部【解析】NaHCO3HCl=NaClCO2H2O、NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O；2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2；Al2O36HCl=2AlCl33H2O、Al2O32NaOH3H2O=2NaAl(OH)4；Al(OH)33HCl=AlCl33H2O、Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4。【答案】D6在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液至过量，表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图正确的是()【解析】此过程中发生的反应：Al(NO3)33NaOH=Al(OH)33NaNO3，Mg(NO3)22NaOH=Mg(OH)22NaNO3，Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4。开始时沉淀逐渐增多，达最大值后，Al(OH)3溶解，沉淀又逐渐减少，因Mg(OH)2不溶于NaOH溶液，所以最后沉淀量保持不变。【答案】C7用铝箔包装0.1 mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况)()AO2和H2的混合气体B1.12 L H2C大于1.12 L H2D小于1.12 L气体【解析】Na与H2O可发生反应2Na2H2O=2NaOHH2，0.1 mol Na反应可产生0.05 mol H2。铝箔可与反应产生的NaOH溶液反应：2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，因此该实验产生的H2多于0.05 mol，体积大于1.12 L。【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下体积相等时，反应中消耗H2SO4和NaOH的物质的量之比为 ()A14B23C32D41【解析】由化学反应方程式2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，生成等量H2建立关系式：3H2SO43H22NaOH。【答案】C9(2016晋江高一检测)现有硫酸钠、硫酸铝、硫酸镁三种无色溶液，若用一种试剂将它们区别开来，该试剂可以是()A纯水B盐酸 C硝酸银溶液 D氢氧化钠溶液【解析】当用NaOH溶液分别滴加三种无色溶液时，无明显现象的是Na2SO4溶液；开始产生沉淀后沉淀溶解的是Al2(SO4)3溶液；只产生白色沉淀的是MgSO4溶液。【答案】D10向一个铝制易拉罐中充满CO2，然后往罐中注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，不一会儿听到罐内“咔咔”地响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来。(1)易拉罐变瘪的原因是_，反应的离子方程式为_。(2)易拉罐又鼓起来的原因是_。反应的离子方程式为_。【解析】CO2溶于NaOH溶液，罐内气压减小，小于外界气压，易拉罐被压瘪；之后，表面的Al2O3溶于NaOH溶液后，铝制的易拉罐与NaOH溶液反应产生H2，罐内压强又增大，易拉罐又鼓起来。【答案】(1)NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界气压将易拉罐压瘪CO22OH=COH2O(2)Al表面的氧化膜溶解后，Al与NaOH溶液反应产生H22Al2OH6H2O=2Al(OH)43H211某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H2，试判断下列离子：Mg2、Ba2、Cu2、H、Ag、SO、SO、OH、HCO、NO，何种离子能大量存在于此溶液中。(1)当生成Al3时，可能存在_。(2)当生成Al(OH)4时，可能存在_。【解析】铝既能跟酸反应放出H2，又能跟碱反应放出H2。当生成Al3时，说明溶液呈酸性，含有大量H，则OH、SO、HCO不能大量存在，NO也不能大量存在，因为H、NO与Al反应不放出氢气；必须含有SO，保持溶液呈电中性；含SO则不能含有Ba2、Ag；Cu2为蓝色，不能大量存在，可能含有Mg2。当生成Al(OH)4时，说明溶液呈碱性，含有OH，不能大量存在H、Mg2、Ag、Cu2、HCO，阳离子只能是含有Ba2，则不含有SO、SO，可能含有NO。【答案】(1)H、Mg2、SO(2)OH、Ba2、NO12某化学兴趣小组用含A、B两种金属单质的粉末状混合物进行如下实验，其转化关系如图所示(部分反应物或生成物未列出)，其中A、B两种金属单质常温下遇浓H2SO4表面均可形成一层致密的氧化物薄膜，E为白色沉淀，I为红褐色沉淀。(1)写出下列物质的化学式：F_，G_。(2)分离混合物最简单的方法是_。(3)DE转化中，加入足量的X，试剂X可能是_。A饱和NaCl溶液BNaOH溶液C氨水DBa(OH)2溶液(4)写出下列转化的化学方程式：AC：_；HI：_。【解析】A、B两种金属单质常温下遇浓H2SO4表面均可形成一层致密的氧化物薄膜，则A、B分别为Fe、Al中的一种。A能与NaOH溶液、盐酸反应，则A为Al，B为Fe；C是NaAl(OH)4，D是AlCl3，E为白色沉淀，则X为氨水，E是Al(OH)3，F是Al2O3；G是FeCl2，H是Fe(OH)2，I是Fe(OH)3，J为Fe2O3。【答案】(1)Al2O3FeCl2(2)用磁铁靠近粉末状混合物，将铁粉吸附在磁铁的表面(3)C(4)2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3能力提升13向a mL 0.25 mol/L的AlCl3溶液里加金属钾，完全反应后，恰好只形成KCl和KAl(OH)4溶液，则加入钾的物质的量是()A2.5 a103 molB5.2 a103 molC7.5 a103 molDa103 mol 【解析】关系式：AlCl34KOH=KAl(OH)43KCl可知：a mL 0.25 mol/L AlCl3溶液中n(AlCl3)a1030.25 mol，则n(K)n(OH)4n(AlCl3)a103 mol。【答案】D14已知Al33Al(OH)4=4Al(OH)3，现用稀硫酸、NaOH溶液和金属铝为原料，制取Al(OH)3，甲、乙、丙三位同学分别设计了如下制备途径：甲：AlAl2(SO4)3Al(OH)3乙：AlNaAl(OH)4Al(OH)3丙：Al(OH)3若要得到等量的Al(OH)3，则()A三者消耗原料一样多B甲消耗的原料最多C乙消耗的原料最少D丙消耗的原料最少【解析】对比三种途径，要生成8 mol Al(OH)3，甲：需H2SO4 12 mol、NaOH 24 mol；乙：需H2SO4 4 mol、NaOH 8 mol；丙：需H2SO4 3 mol、NaOH 6 mol。【答案】D15铝热反应原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。实验室铝热反应的实验装置如下：(1)该实验步骤如下：用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层漏斗取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一个漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛细沙的_。把5 g炒干的三氧化二铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条，观察发生的现象。(2)图中漏斗的材质是_(填“玻璃”或“纸”)。(3)镁条的作用是：_。(4)实验现象有：_；_；_。(5)写出该反应的化学反应方程式：_；在冶金工业上也常用这一反应原理来冶炼_。A不活泼金属B较活泼金属C稀有金属D高熔点金属(6)查阅化学手册知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/6602 0541 5351 462沸点/2 4672 9802 750某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？_(填“合理”或“不合理”)。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_，反应的离子方程式是_。【答案】(1)蒸发皿(2)纸(3)镁条燃烧放出热量，在高温下促使三氧化二铁粉末和铝粉发生剧烈反应(4)镁条剧烈燃烧三氧化二铁粉末和铝粉发生剧烈反应，放出大量热，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(5)2AlFe2O32FeAl2O3D(6)合理NaOH溶液2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2