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

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1、1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

2、，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Fe2O32Al 2FeAl 2O3，Fe2HCl= =FeCl2H 2，2Al2NaOH6H 2O=2N= = = = =高 温 aAl(OH)43H 2，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 、K 4 24 23BNa 、Ba 2 、Ca 2 、H

3、CO 3CMg 2 、NO 、K 、Cl 3DK 、Cl 、Na 、SO 24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， 4 23HCO 与 H 、OH 都能发生反应；C 项中，Mg 2 与 OH 不能共存；D 项中，各离子与 H 或 3OH 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

4、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。26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

5、，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) 4 Al 2O3 AlCl 3 Na

6、Al(OH) 4(2)Al(OH)4 CO 2=Al(OH)3HCO 32Al2OH 6H 2O=2Al(OH)4 3H 2(3)2AlFe 2O3 2FeAl 2O3= = = = =高 温 Al(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：_、_、_。3解析：向 AlCl3溶液中滴加 NaOH 溶

7、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= =NaClH 2O，AlCl 33NaOH= =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 4OH Al 3 =Al(OH)4 ，3Al(OH) 4 Al 3 =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

8、)4溶液中滴加盐酸，其反应过程为Al(OH) 4 H =Al(OH)3H 2O，Al(OH)33H =Al3 3H 2O，所以产生沉淀与沉淀溶解消耗的 HCl 的体积比为 13。答案：A B C D HClNaOH= =NaClH 2O AlCl 33NaOH= =3NaClAl(OH) 3 Al(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

9、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、Al 2O3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 、Al 3 刚好沉淀，用去 NaOH 溶液 100 mL，则 NaOH溶液的浓度为( )A0.1 molL 1 B0.2 molL 1C0.4 molL 1 D0.8 molL 1解析：选 B。反应过程为Fe2O3、Al 2O3H 2SO4 Fe 3 、Al 3 、H 、SO ，Fe 3 、Al 3 、SO 、H NaOH Al(24 24OH)3、Fe(OH) 3Na2S

10、O4因此当 Fe3 、Al 3 刚好沉淀时，滤液中的成分只有 Na2SO4。由电荷守恒原理有 n(Na )2 n(SO )，100 mLc(NaOH)2(200 mL0.05 molL1 )， c(NaOH)0.2 24molL1 。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 molL1 AlCl3溶液中逐滴加入 1 molL1 NaOH 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 NaO

11、H 溶液时，AlCl 3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4一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：Al3 3OH =Al(OH)33 1x 0.05 molx30.05 mol0.15 mol，V10.15 mol/1 molL 1 1 000 mLL1 150 mL。(2)Al3 不足：Al3

12、3OH =Al(OH)301 mol 0.3 mol 0.1 molAl(OH)3 OH =Al(OH)41 1(0.10.05) mol y解得： y0.05 mol，V2(0.30.05) mol/1 molL 1 1 000 mLL1 350 mL。12下列离子方程式正确的是( )A铝与氢氧化钠溶液反应：2Al2OH 6H 2O=2Al(OH)4 H 2B氢氧化铝与稀盐酸反应：H OH =H2OC氨水和氯化铝溶液反应：Al 3 3OH =Al(OH)3D少量氢氧化钠溶液滴入氯化铝溶液中：Al 3 3OH =Al(OH)3解析：选 D。A 项，应为 2Al2OH 6H 2O=2Al(OH)

13、4 3H 2；B 项，氢氧化铝不溶于水，正确离子方程式为 Al(OH)33H =Al3 3H 2O；C 项，一水合氨为弱电解质，该离子方程式正确的写法为 Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 。 413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24沉淀，此时生成的 Al(OH)3的物质的量是( )A1 mol B1.33 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，24 24应加入含 2 mol Ba2 的 Ba(OH)2溶液，即

14、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Al3 4OH =Al(OH)4 。14准确称取 6 g 铝土矿样品(含 Al2O3、Fe 2O3、SiO 2)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 molL 1NaOH 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：A

15、l 2O3为_，Fe 2O3为_。5解析：(1)题给铝土矿样品中只有 Al2O3、Fe 2O3与 H2SO4反应。滤液：H 2SO4、Al 2(SO4)3、Fe 2(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 )2 n(SO )，根据元素守恒知 n(Na ) n(NaOH)10 24molL1 0.035 L0.35 mol， n(SO ) n(H2SO4) c(H2SO4)0.1 L，得 c(H2SO4)241.75 molL 1 。(2)沉淀 Al3 消耗 OH 的量与溶解 Al(OH)

16、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 molL1 0.030 L)0.05 mol，16 16w(Al2O3) 100%85%，0.05 mol102 gmol 16 gw(Fe2O3) 160 gmol1 100%12%。10 molL 12.710 3 L326 g答案：(1)1.75 molL 1 (2)2.7 85% 12%15从铝土矿(主要成分是 Al2O3，含 SiO2、Fe 2O3、MgO 等杂质)中提取氧

17、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23_。(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)Al 2O3溶于盐酸生成 AlCl3和水，离子方程式为 Al2O36H =2Al3 3H 2O。(2)SiO2与 NaOH 溶液反应的离子方程式为 SiO22OH =SiO H 2O。23(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)Al 2O36H =2Al3 3H 2O(2)SiO22OH =SiO H 2O23(3)硫氰化钾溶液(4)NaHCO3 制纯碱(或做发酵粉等合理答案均可)