2018-2019学年高中化学 第4章 材料家族中的元素 第2节 铝 金属材料 第1课时 铝与铝合金作业3 鲁科版必修1.doc

第1课时 铝与铝合金 基础达标1日常生活中常用铝制炊具，它质轻且坚固耐用，其中的原因是()A铝很不活泼，不易与其他物质反应B铝虽然很活泼，但是只有在高温下才能与其他物质反应C铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用D铝制品表面镀有一层铜，可以保护铝制品解析：选C。铝很活泼，常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜，能阻止铝继续被氧化，故铝有一定的抗腐蚀能力。2下列物质中，属于合金的是()A硬铝B铝箔C冰晶石 D水银解析：选A。合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。硬铝是由Al、Cu、Mg、Mn、Si等形成的合金，铝箔是Al，冰晶石是一种化合物，水银是Hg。3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()A32 B23C11 D289解析：选B。根据化学方程式Fe2O32Al2FeAl2O3，Fe2HCl=FeCl2H2，2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，可知选项B正确。4若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，一定能大量共存的是()ANH、SO、CO、KBNa、Ba2、Ca2、HCOCMg2、NO、K、ClDK、Cl、Na、SO解析：选D。铝与酸、强碱反应均放出氢气，则加入铝粉能放出氢气的溶液中可能含H，也可能含OH。A项中，NH与OH生成NH3H2O，CO与H生成CO2；B项中，HCO与H、OH都能发生反应；C项中，Mg2与OH不能共存；D项中，各离子与H或OH都不发生反应，符合要求。5下列关于氧化铝的说法错误的是()A氧化铝熔点高、硬度大，是一种耐火材料B氧化铝是铝元素在自然界的唯一存在形式C红宝石、蓝宝石的主要成分都是氧化铝D氧化铝为两性氧化物，能溶于盐酸和氢氧化钠溶液解析：选B。铝元素在自然界中主要以Al2O3的形式存在，但同时也存在少量的铝盐、硅酸盐中。6已知铍(Be)原子与镁原子最外层电子数都为2，而铍元素与铝元素的单质及其化合物的性质相似。下列关于铍的化合物的推断中正确的是()A氯化铍的化学式为BeCl3B氯化铍的化学式为BeCl2C氧化铍只能与强酸反应，不能与强碱反应D氧化铍不能与强酸反应，只能与强碱反应解析：选B。铍原子最外层有2个电子，与Mg2具有相同化合价，氯化铍应为BeCl2。又因其性质与铝类似，具有两性，故既能与酸反应，又能与强碱反应。7A、B、C、D、E五种化合物，均含有某种常见金属元素，A中又含有钾元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的具有两性的白色固体，E易溶于水。(1)写出化学式：A_，C_，D_，E_。(2)写出下列反应的离子方程式：AB_，FE_。(3)写出下列反应的化学方程式：FC_，BE_。解析：本题的“题眼”是“C为难溶的具有两性的白色固体”，并且C是由B经加热得到的，可推测C为Al2O3，则B为Al(OH)3，即而得E为NaAl(OH)4。D为AlCl3，A则为KAl(OH)4，F与Fe2O3在高温条件下得到C，此反应为铝热反应，F为Al。答案：(1)KAl(OH)4Al2O3AlCl3NaAl(OH)4(2)Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(3)2AlFe2O32FeAl2O3Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)48有下列几个反应：向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液；向盐酸和AlCl3的混合溶液中滴加NaOH溶液；向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液；向NaAl(OH)4溶液中滴加盐酸。符合反应的图像是_，符合反应的图像是_，符合反应的图像是_，符合反应的图像是_，写出反应中的三个化学方程式：_、_、_。解析：向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，其反应过程为AlCl33NaOH=3NaClAl(OH)3，Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4，所以沉淀完全与沉淀溶解消耗的NaOH的量为31；向盐酸和AlCl3的混合溶液中滴加NaOH溶液，反应过程为HClNaOH=NaClH2O，AlCl33NaOH=3NaClAl(OH)3，Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4；向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，其反应过程为4OHAl3=Al(OH)4，3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3，所以没有沉淀与产生沉淀消耗的AlCl3的体积比为31；向NaAl(OH)4溶液中滴加盐酸，其反应过程为Al(OH)4H=Al(OH)3H2O，Al(OH)33H=Al33H2O，所以产生沉淀与沉淀溶解消耗的HCl的体积比为13。答案：ABCDHClNaOH=NaClH2OAlCl33NaOH=3NaClAl(OH)3Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4能力提升9为除去MgO中混有的少量杂质Al2O3，可选用的试剂是()AKOH溶液 B氨水C稀盐酸 D水解析：选A。MgO为难溶于水的碱性氧化物，因而可以溶于强酸，但不能溶于强碱中；Al2O3为难溶于水的两性氧化物，因而既可以溶于强酸又可以溶于强碱中。为除去MgO中混有的Al2O3杂质可选用强碱溶液做试剂。10将a g Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200 mL c(H)0.1 molL1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH溶液使Fe3、Al3刚好沉淀，用去NaOH溶液100 mL，则NaOH溶液的浓度为()A0.1 molL1 B0.2 molL1C0.4 molL1 D0.8 molL1解析：选B。反应过程为Fe2O3、Al2O3H2SO4Fe3、Al3、H、SO，Fe3、Al3、SO、HNaOHAl(OH)3、Fe(OH)3Na2SO4因此当Fe3、Al3刚好沉淀时，滤液中的成分只有Na2SO4。由电荷守恒原理有n(Na)2n(SO)，100 mLc(NaOH)2(200 mL0.05 molL1)，c(NaOH)0.2 molL1。有关铝元素在溶液中的计算，抓住终态溶液中的成分，根据电荷守恒即可简化计算。11向100 mL 1 molL1AlCl3溶液中逐滴加入1 molL1NaOH溶液，若充分反应后所得沉淀的质量为3.9 g，则所加入NaOH溶液的体积可能是()A150 mL B200 mLC300 mL D250 mL解析：选A。当向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液时，AlCl3先与NaOH发生反应生成Al(OH)3沉淀，随着NaOH溶液的增多，生成的Al(OH)3沉淀也将逐渐增多并达到最大值，此时继续加入NaOH溶液，因生成的Al(OH)3沉淀具有两性，将会与所加入的NaOH溶液进一步反应而生成四羟基合铝酸钠，导致沉淀逐渐减少，最终完全溶解。因此，本题在解答时，应考虑在达到最大量沉淀前后可能各有一个答案。(1)Al3过量：Al33OH=Al(OH)3 3 1 x 0.05 molx30.05 mol0.15 mol，V10.15 mol/1 molL11 000 mLL1150 mL。(2)Al3不足：Al33OH=Al(OH)301 mol0.3 mol0.1 molAl(OH)3 OH=Al(OH)411(0.10.05) moly解得：y0.05 mol，V2(0.30.05) mol/1 molL11 000 mLL1350 mL。12下列离子方程式正确的是()A铝与氢氧化钠溶液反应：2Al2OH6H2O=2Al(OH)4H2B氢氧化铝与稀盐酸反应：HOH=H2OC氨水和氯化铝溶液反应：Al33OH=Al(OH)3D少量氢氧化钠溶液滴入氯化铝溶液中：Al33OH=Al(OH)3解析：选D。A项，应为2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2；B项，氢氧化铝不溶于水，正确离子方程式为Al(OH)33H=Al33H2O；C项，一水合氨为弱电解质，该离子方程式正确的写法为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。13向含有1 mol KAl(SO4)2的溶液中加入适量的Ba(OH)2溶液，使SO恰好转化为沉淀，此时生成的Al(OH)3的物质的量是()A1 molB1.33 molC0.67 mol D0解析：选D。1 mol KAl(SO4)2中含1 mol Al3、2 molSO，若使SO恰好沉淀，应加入含2 mol Ba2的Ba(OH)2溶液，即2 mol Ba(OH)2，此时加入的OH为4 mol，1 mol Al3与4 mol OH反应，使Al3完全转化为Al(OH)4而无沉淀生成Al34OH=Al(OH)4。14准确称取6 g铝土矿样品(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)放入盛有100 mL某浓度的硫酸的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 molL1NaOH溶液，产生的沉淀质量m与加入NaOH溶液体积V的关系如图。回答：(1)硫酸的物质的量浓度为_。(2)若a2.3，用于沉淀Fe3所消耗的NaOH溶液的体积是_mL，该铝土矿样品中各组成成分的质量分数：Al2O3为_，Fe2O3为_。解析：(1)题给铝土矿样品中只有Al2O3、Fe2O3与H2SO4反应。滤液：H2SO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3，加35 mL NaOH溶液时，沉淀值最大，此时沉淀为Al(OH)3、Fe(OH)3，形成Na2SO4溶液，由电荷守恒n(Na)2n(SO)，根据元素守恒知n(Na)n(NaOH)10 molL10.035 L0.35 mol，n(SO)n(H2SO4)c(H2SO4)0.1 L，得 c(H2SO4)1.75 molL1。(2)沉淀Al3消耗OH的量与溶解Al(OH)3所耗的OH的量之比为31，由图知沉淀Al3所用NaOH溶液为30 mL；沉淀Fe3所用NaOH溶液为35 mL30 mL2.3 mL2.7 mL。n(Al2O3)n(NaOH)(10 molL10.030 L)0.05 mol，w(Al2O3)100%85%，w(Fe2O3)160 gmol1100%12%。答案：(1)1.75 molL1(2)2.785%12%15从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成Al3的离子方程式为_。(2)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为_。(3)验证滤液B含Fe3，可取少量滤液并加入_(填试剂名称)。(4)滤液E、K中溶质的主要成分是_(填化学式)，写出该溶液的一种用途：_。解析：(1)Al2O3溶于盐酸生成AlCl3和水，离子方程式为Al2O36H=2Al33H2O。(2)SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO22OH=SiOH2O。(3)Fe3的检验可用KSCN溶液。(4)由于通入的是过量CO2，因此滤液E和K中的主要成分都是NaHCO3，其用途广泛，工业上可用于制纯碱，也可用做食品添加剂等。答案：(1)Al2O36H=2Al33H2O(2)SiO22OH=SiOH2O(3)硫氰化钾溶液(4)NaHCO3制纯碱(或做发酵粉等合理答案均可)