2020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 铝与铝合金课时作业（含解析

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.铝与铝合金学习·理解1．下列有关铝的叙述正确的是()A．铝的密度小于钢的一半，导电性仅次于金、银，强于铜、铁B．铝在空气中性质稳定，常温下不与氧气反应C．在化学反应中铝一般作还原剂，在某些反应中也可作氧化剂D．铝与强酸溶液、强碱溶液均能发生反应生成氢气答案D解析铝的导电性比铜差，A错误。铝的化学性质活泼，常温下能被氧气氧化，B错误。金属在化学反应中只能作还原剂，C错误。2．铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于做窗框、卷帘门等。下列性质与这些用途无关的是()A．强度高B．不易生锈C．密度小D．导电、导热性好答案D解析根据题目信息，用铝镁合金做窗框、卷帘门等是利用其强度高、密度小、不易生锈的性质，与导电、导热性无关。3．铝在人体中积累可使人慢性中毒，世界卫生组织将铝确定为“食品污染源之一”而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是()①制铝锭'②制易拉罐'③制电线电缆'④制牙膏皮⑤用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]净水'⑥制炊具⑦用明矾和小苏打作食物膨化剂⑧用Al(OH)3制成药片治胃病'⑨制防锈油漆A．②④⑤⑥⑦⑧B．②⑤⑥⑦⑨C．①②④⑤⑥⑦⑧D．③④⑤⑥⑦⑧答案A解析与人类饮食相关的器皿或添加剂都应控制用含铝物质。4．已知铝既能与酸溶液反应产生氢气，又能与强碱溶液反应产生氢气。若取等质量的铝粉分别与足量的稀盐酸和NaOH溶液反应，所得氢气的体积在同样条件下相比()A．与酸反应产生的氢气多B．与碱反应产生的氢气多C．一样多D．不知道铝粉的质量，无法比较答案C解析由2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑和2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑知，等质量的铝粉分别与足量的稀盐酸和NaOH溶液反应产生的氢气一样多。5．实验室中，要使AlCl3溶液中的Al3＋全部沉淀，最适宜选用的试剂是()A．NaOH溶液B．Ba(OH)2溶液C．氨水D．盐酸-2-答案C解析因为Al(OH)3为两性氢氧化物，可溶于强碱溶液，但不溶于氨水，故用氨水与AlCl3溶液反应使Al3＋全部沉淀。6．将等物质的量的镁和铝相混合，平均分成四份，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－1H2SO4答案A解析B、D均不能产生氢气。NaOH只与铝反应产生氢气，而HCl与镁、铝都反应产生氢气。7．A、B、C、D、E五种化合物，均含有某种常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，已知A中含钾元素。请回答下列问题：(1)写出化学式：B：________，D：________。(2)五种化合物中难溶于水的是________________(填化学式)。(3)写出下列反应的离子方程式。A→B：__________________________________________，B→E：___________________________________________，C→E：___________________________________________。答案(1)Al(OH)3'AlCl3'(2)Al(OH)3、Al2O3(3)[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO－3Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－解析根据B、C既能与酸反应又能与碱反应的特性，及B――→△C的转化关系，可推断B为Al(OH)3，C为Al2O3。其他几种物质也不难推出：A为K[Al(OH)4]，D为AlCl3，-3-E为Na[Al(OH)4]。应用·实践8．除去铁粉中的少量铝粉，可选用的溶液是()A．稀硫酸B．浓硫酸C．氨水D．氢氧化钠溶液答案D解析铝能与NaOH溶液反应而溶解，而铁不与NaOH溶液反应。9．向含1molAlCl3的溶液中通入氨气至过量，下列图像能正确表示反应过程中生成氢氧化铝的量与通入氨气的量的关系的是()答案D解析在AlCl3溶液中通入氨气会立即生成氢氧化铝沉淀，故B错误，氢氧化铝不能溶于氨水，故A、C错误；1molAlCl3能与3molNH3·H2O反应，故D正确。10．下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()A．铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B．足量铝分别与含1molHCl、1molNaOH的溶液反应，产生等量的氢气C．工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝D．在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化答案C解析Al的活泼性比Mg弱，故Al不能置换MgO中的Mg，A错误；根据Al与盐酸、NaOH的反应可得关系式：2HCl～H2、2NaOH～3H2，故足量铝分别与含1molHCl、1molNaOH的溶液反应，后者生成的H2多，B错误；浓硝酸与浓硫酸混合，相当于两酸互相稀释，放出大量的热，立即加入Al，在加热条件下Al与酸发生氧化还原反应，有气泡冒出，D错误。11．下列各组物质，将前者逐滴滴入(或逐渐通入)后者中直至过量，没有出现“先有白色沉淀生成，后沉淀又完全消失”现象的是()A．将盐酸滴入Na[Al(OH)4]溶液中-4-B．将CO2气体通入漂白粉溶液中C．将NaOH溶液滴入AlCl3溶液中D．将Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中答案D解析A项，将盐酸逐滴滴入Na[Al(OH)4]溶液中，先生成Al(OH)3沉淀，继续滴加盐酸，沉淀会溶解，反应的离子方程式为[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O、Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；B项，将CO2气体通入漂白粉溶液中，先生成CaCO3沉淀，继续通入CO2气体，沉淀会溶解，有关化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO、CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2；C项，将NaOH溶液逐滴滴入AlCl3溶液中，先生成白色沉淀Al(OH)3，后沉淀会溶解，反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－；D项，将Ba(OH)2溶液逐滴滴入Al2(SO4)3溶液中，反应过程为Al2(SO4)3――→BaOH2AlOH3↓BaSO4↓――→BaOH2BaSO4↓。12．用铝制易拉罐收集满CO2后快速加入过量浓NaOH溶液，并立即把口封闭。结果发现易拉罐“咔咔”作响，并变瘪了，过一段时间后，易拉罐又鼓起来了。下列说法正确的是()A．使易拉罐变瘪的反应是CO2＋OH－===HCO－3B．使易拉罐又鼓起来的反应是2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑C．若将CO2换为NH3，浓NaOH溶液换为水，则易拉罐也会出现先瘪后鼓的现象D．反应结束后，易拉罐内溶液中的溶质只有Na[Al(OH)4]答案B解析题述过程中发生的主要化学反应为CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O,2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。由于氢氧化钠溶液过量，故使易拉罐变瘪的反应是CO2＋2OH－===CO2－3＋H2O，A错误。使易拉罐又鼓起来的反应是2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，B正确。若将CO2换为NH3，浓NaOH溶液换为水，则易拉罐也会变瘪，但不会再鼓起来，C错误。反应结束后的溶液中含有Na[Al(OH)4]、Na2CO3，D错误。13．向含有amolAlCl3的溶液中加入含bmolKOH的溶液，生成沉淀的物质的量可能是()①amol②bmol③a3mol④b3mol⑤0mol⑥(4a－b)molA．①②④⑤⑥B．①③④⑤⑥C．①②③⑤⑥D．①③⑤答案B解析当AlCl3和NaOH恰好完全生成沉淀时，即a∶b＝1∶3时，n[Al(OH)3]＝amol＝b3mol；当OH－过量时，有可能amolAl3＋中a3mol转化为Al(OH)3，2a3mol转化为[Al(OH)4]－；当a∶b≤1∶4时，无Al(OH)3；当14ab13时，生成Al(OH)3为(4a－b)mol。无论什么情况，都-5-不可能生成bmolAl(OH)3。14．某校化学兴趣小组用如图所示流程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题：(1)写出加入足量NaOH溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：____________________________________、____________________。(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？_____________________________________________________________。(3)在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量，原因是_________________________________________________________________，改进的方法是__________________________________________________。答案(1)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－(2)不能，因为Al3＋与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开(3)氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀[Al(OH)4]－时，需要控制盐酸的量，以防止Al(OH)3转化成Al3＋'通入过量二氧化碳气体解析(1)混合物中的Mg2＋在碱性条件下生成Mg(OH)2沉淀，Al3＋在强碱性条件下先生成Al(OH)3沉淀，因Al(OH)3为两性氢氧化物，当强碱溶液过量时又溶解，生成[Al(OH)4]－。(2)Al(OH)3只能溶解在强碱溶液中，不能溶解在弱碱溶液中，故除去AlCl3中含有的Mg2＋不能用弱碱。(3)Al(OH)3能溶解在强酸溶液中，故加盐酸时要控制用量，但Al(OH)3不溶解在H2CO3这种弱酸的溶液中，所以可用CO2代替盐酸。迁移·创新15．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ag样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体体积为bL(标准状况，下同)。反应的化学方程式是______________________，样品中铝的质量是________g。(2)若取ag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cL，该气体与(1)中所得气体的体积比c∶b＝________。答案(1)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑45b56-6-(2)2Al＋Fe2O3=====点燃Al2O3＋2Fe80∶27(3)2∶3解析(1)样品中的氧化铁不与NaOH溶液反应，而铝能与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气。2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑54g67.2Lm(Al)bLm(Al)＝bL×54g67.2L＝45b56g。(2)铝具有强的还原性，在点燃条件下可以与氧化铁剧烈反应生成氧化铝和铁单质：2Al＋Fe2O3=====点燃Al2O3＋2Fe。根据以上化学方程式容易算出，氧化铁与铝的质量比为80∶27。(3)从铝热反应的方程式看出，铝与铁的物质的量是相等的，但在与酸的反应中，铝的价态升高到＋3价，铁的价态只升高到＋2价。因此c∶b＝2∶3。-7-