化学鲁科必修一同步训练(带解析)421铝与铝合金

4.2铝金属材料（2课时）第1课时铝与铝合金课时达标1.（原创）镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为被广泛应用的新型建筑装潢材料。主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是（）A.不易生锈B.导电性好C.密度较小D.强度较高2.（选用）铝在人体中积累可使人慢慢中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一并加以控制。铝在下列场合使用必须加以控制的是①制铝锭，②制易拉罐，③制电线电缆，④制牙膏皮，⑤用明矾净水，⑥制炊具，⑦用明矾和小苏打做食品膨化剂，⑧用氢氧化铝[Al(OH)3]制成药片制胃病，⑨制防锈油漆A.①②④⑤⑥⑦⑧B.②⑤⑥⑦⑨C.②④⑤⑥⑦⑧D.③④⑤⑥⑦⑧3.属于铝热反应的是()A.Al+HClB.Al+H2SO4C.Al+MgOD.Al+WO34..除去镁粉中含有的少量铝粉，可选用的试剂是A．盐酸B．NaOH溶液C．硝酸D．氨水5.下列物质中既能与稀硫酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应是（1）NaHCO3(2)(NH4)2S(3)Al2O3(4)Al(5)Al(OH)3A.(3)(4)B.(3)(4)(5)C.(1)(3)(4)(5)D.全部6.下列各组离子在溶液中可以大量共存，且加入氨水后也不产生沉淀的是（）A.Na+Ba2+Cl-SO42-B.K+AlO2-NO3-OH-C.H+NH4+Al3+SO42-D.H+Cl-CH3COO-NO3-7.(原创)称取两份铝粉，第一份加足量NaOH溶液，第二份加足量盐酸，如果要得到相同体积（同温同压）的氢气，两份铝粉的质量比为()A．1：2B．1：3C．3：2D．1：18.（选用）在使溶液中的【Al（OH）4】-完全转化成Al(OH)3，应选择的最好试剂是（）A.H2SO4B.HClC.CO2D.NH3·H2O9．（选用）将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后放出氢气最多的是（）A．3mol·L－1HClB．4mol·L－1HNO3C．8mol·L－1NaOHD．18mol·L－1H2SO410.由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是()A.锌B.铁C.铝D.镁11.（原创）下列离子方程式正确的是（）A.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2OB.硫酸铝溶液中滴入氨水Al3++3OH-=Al(OH)3↓C.硝酸铝溶液中滴加过量的氢氧化钠溶液Al3++3OH-=Al(OH)3↓D.硝酸铝溶液中滴加少量的氢氧化钠溶液Al3++3OH-=Al(OH)3↓12.物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质：①导热性、②导电性、③还原性、④延展性、⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号。（1）用铝定制成包装用的铝箔；（2）用铝制成的高压铝锅；（3）用铁粉回收照相业废液中的银；（4）电信业中大量使用的铜丝、金属电缆。思维升华13.(原创)现有100mL只含MgCl2和AlCl3两种溶质的混合溶液，其中c(Cl－)＝1.0mol·L－1,c(Mg2＋)＝0.2mol·L-要使其中的Mg2＋全部转化为Mg(OH)2沉淀而分离出来，至少需要4mol·L－1的NaOH溶液的体积是()A．25mLB．30mLC．5mLD．100mL14．向mg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bL。向反应后的溶液中加入cmol/L氢氧化钾溶液VmL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为ng。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体pg。则下列关系不正确．．．的是（）A．100011.2bcVB．125VcpmC．n=m+17VcD．53m＜p＜179m15某混合物A，含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：据此回答下列问题：（1）I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是。⑵为使沉淀C充分分离，所加氢氧化钠溶液必须(填“过量”或“少量”)（3）根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式沉淀固体B；C；沉淀D；溶液E。（4）写出①、②、③、④四个反应方程式①；②；③；④。创新探究16..在mmLbmol·L－1AlCl3溶液中，加入等体积amol·L－1的NaOH溶液。（1）当a≤3b时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量是________mol。（2）当a、b满足________条件时，无沉淀生成。（3）当a、b分别满足______________条件时，有沉淀生成且溶液中无Al3＋存在，生成Al(OH)3沉淀的物质的量是________。附：答案课时达标1．B题目中已指出铝镁合金坚硬（强度较高）、轻巧（密度较小）、洁净（不易生锈）等性质，即可分析判断“导电性好”与这些性质无关。2.C①制铝锭、③制电线电缆、⑨制防锈油漆，铝在这些场合使用不会进入人体内，不会在人体中积累，不用加以控制。3.D铝热反应的原理是置换反应，是活泼金属铝和不活泼金属氧化物在高温下的置换反应。C中铝的活泼性弱于镁，不能发生铝热反应。4.A硝酸、盐酸都和主体物质镁反应；氨水和镁、铝都不反应；NaOH溶液只与铝反应，反应后铝转化为【Al（OH）4】-。5.D碳酸氢盐与强酸反应是强酸制取弱酸，和强碱反应是中和反应；(NH4)2S与强酸反应生成弱酸H2S，和强碱反应生成氨气；Al2O3是两性氧化物、Al(OH)3是两性氢氧化物都既能与强酸反应，又能与强碱反应；Al和酸反应是活泼金属的通性，Al也能与强碱溶液反应（2Al+6H2O+2NaOH=3H2↑+2Na【Al（OH）4】。6.BA项中的Ba2+和SO42-反应生成BaSO4沉淀，不能大量共存；C项中的Al3+会和加入的氨水反应生成Al(OH)3沉淀；D项中的H+和CH3COO-反应生成弱酸CH3COOH，不能大量共存。7.D铝分别和氢氧化钠、盐酸反应的方程式如下：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑由化学方程式可知，只要在酸、碱用量足够的情况下，生成H2的多少决定于参加反应的铝的多少。生成相同体积（同温同压）的H2,消耗掉铝的质量相同。8.CAl(OH)3是两性氢氧化物，与强酸、强碱反应，所以要使【Al（OH）4】-完全转化成Al(OH)3应通入过量的CO2。9.AHNO3、浓硫酸都是强氧化性酸，与活泼金属反应时不产生氢气,18mol·L－1H2SO4是浓硫酸；同质量的铝与足量的非氧化性酸反应产生的氢气量和与强碱溶液反应产生的氢气量相等，而镁与碱不反应，所以等质量该混合物与稀盐酸反应产生的氢气的量最多，答案为A。10.C10g金属混合物与足量的盐酸反应生成氢气的物质的量是：n=11.2L/22.4L·mol-1=0.5mol,则生成1mol氢气需要金属混合物的质量为：10g/0.5=20g。锌、铁、铝、镁分别与足量的盐酸反应生成1mol氢气，需要金属的质量分别为：65g、56g、18g、24g，产生1mol氢气需要锌、铁、镁的质量都大于20g，而生成1mol氢气需要的金属铝的小于20g，由平均值规律可推断出混合物中一定含有的金属是铝。11.DA项不符合物质组成的配比原则，H+和SO42-的个数比应为2：1，Ba2+和OH-的个数比应为1:2；B项中的NH3·H2O不能写成OH-的形式；C项的离子反应方程式应为：Al3＋+4OH-=【Al（OH）4】-。12.(1)④(2)①(3)③(4)②物质的性质决定物质的用途,铝定能被制成铝箔是因为金属铝有延展性；利用铝的导热性，金属铝可以制成铝锅；铁的还原性比银的强，用铁粉回收照相业废液中的银是利用铁的还原性；利用金属的导电性，金属可被制成金属电缆。思维升华13.B由溶液呈电中性得关系式：2×c(Mg2＋)+3×c(Al3＋)=c(Cl－)，c(Al3＋)=（1.0mol·L－1-2×0.2mol·L－1）÷3=0.2mol·L－1，使MgCl2和AlCl3混合溶液中的Mg2＋全部转化为Mg(OH)2沉淀而分离出来，则加入的NaOH溶液必须使Al3＋完全转化为【Al（OH）4】-，反应方程式如下：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，Al3＋+4OH-=【Al（OH）4】-，则使Mg2全部转化为Mg(OH)2沉淀而分离出来，至少需要4mol·L－1的NaOH溶液的体积是：V=（0.1L×0.2mol·L-1×2+0.1L×0.2mol·L-1×4）÷4mol·L－1=0.03L=30mL。14CMg到氢氧化镁的转化过程为：Mg+2H+=Mg2++H2↑、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,即H2～2OH-；Al到氢氧化铝的转化过程为：2Al+6H+=2Al3++3H2↑、Al3++3OH-=Al(OH)3↓,即H2～2OH-，氢氧化钾的物质的量是产生氢气物质的量的2倍，氢氧化钾溶液的物质的量浓度为：2b÷22.4/0.001V=Vb2.111000，A正确。向mgMg、Al的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应，溶液中只有MgSO4、Al2(SO4)3两种物质，且Mg2+、Al3+的质量之和为mg；向反应后的溶液中加入cmol/L氢氧化钾溶液VmL，使金属离子恰好完全沉淀，发生的反应是：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓,则得到沉淀的质量是Mg2+、Al3+的质量与氢氧化钾溶液中OH-的质量之和，所以n=m+V×10-3×c×17=m+1.7×10-2Vc,C错误。将得到的沉淀灼烧至质量不再改变，即生成的Mg(OH)2、Al(OH)3完全分解，得到的固体是MgO、Al2O3的混合物，Mg(OH)2、Al(OH)3转化为MgO、Al2O3时，每2个OH-失去1分子水，即失去水的物质的量等于氢氧化钾溶液中所含OH-物质的量的21，其质量为p=m+1.7×10-2Vc－V×10-3×c×21×18=m+125Vc，B正确。若氧化物全为MgO，则p=24m×40=53m，若氧化物全为Al2O3，则p=27m×21×102=179m，由于所得固体是MgO、Al2O3的混合物，所以53m＜p＜179m，D正确。15.（1）过滤⑵过量（3）Al2O3；Al2O3和Fe2O3；Fe2O3；K2SO4和（NH4）2SO4（4）①Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O②Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+①Na【Al（OH）4】+HCl=Al(OH)3↓＋NaCl＋H2O，HCl+NaOH=H2O＋NaCl②④2Al(OH)3Al2O3＋3H2OKAl（SO4）2能溶于水，Al2O3和Fe2O3都不溶于水；在A中加水溶解后，过滤，则所得沉淀C是Al2O3和Fe2O3组成的混合物，所得溶液是KAl（SO4）2溶液。Al2O3属于两性氧化物，Fe2O3属于碱性氧化物，在Al2O3和Fe2O3中加入过量的氢氧化钠溶液可使Al2O3完全溶解（Al2O3＋2NaOH＋3H2O=2【Al（OH）4】-；过滤，所得溶液是Na【Al（OH）4】、NaOH的混合溶液，所得沉淀D是Al2O3。在Na【Al（OH）4】、NaOH的混合溶液加入适量的盐酸反应为：Na【Al（OH）4】+HCl=Al(OH)3↓＋NaCl＋H2O，HCl+NaOH=H2O＋NaCl；过滤，所得沉淀是Al(OH)3，所得溶液是NaCl溶液。加热Al(OH)3发生反应为：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，固体B是Al2O3。创新探究16.(1)(2)a≥4b(3)3b＜a＜4b；(4mb－ma)×10－3mol（1）(1)当a≤3b时，AlCl3足量，生成Al(OH)3的量由NaOH溶液确定。Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓31m×10－3×amolxx=mol(2)Al3＋＋4OH－