高中化學(xué) 第4章 元素與材料世界 第2節(jié) 鋁金屬材料（第1課時）鋁與鋁合金學(xué)業(yè)分層測評 魯科版必修

《高中化學(xué) 第4章 元素與材料世界 第2節(jié) 鋁金屬材料（第1課時）鋁與鋁合金學(xué)業(yè)分層測評 魯科版必修》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 第4章 元素與材料世界 第2節(jié) 鋁金屬材料（第1課時）鋁與鋁合金學(xué)業(yè)分層測評 魯科版必修（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

鋁與鋁合金 (建議用時：45分鐘) [學(xué)業(yè)達標(biāo)] 1．下列關(guān)于鋁的敘述中，不正確的是(　　) A．鋁是地殼里含量最多的金屬元素 B．在常溫下，鋁不能與氧氣反應(yīng) C．鋁是一種比較活潑的金屬 D．在化學(xué)反應(yīng)中，鋁容易失去電子，是還原劑 【解析】　在常溫下，鋁能與氧氣反應(yīng)生成Al2O3保護膜。 【答案】　B 2．下列操作中最終可以得到Al(OH)3的是(　　) A．Al2O3和水混合加熱 B．Al和水反應(yīng) C．過量的NaOH溶液加入到AlCl3溶液中 D．過量的氨氣通入到AlCl3溶液中 【解析】　Al2O3、Al與水均不反應(yīng)，不能得到Al(OH)3，A、B錯誤；AlCl3與過量NaOH反應(yīng)生成Na[Al(OH)4]和NaCl，不能得到Al(OH)3，C錯誤；由于反應(yīng)生成的Al(OH)3不溶于過量的氨水，故D正確。 【答案】　D 3．(2016濟南高一檢測)下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)的是(　　) A．Al→Al2O3　 B．Al2O3→Al(OH)3 C．Al(OH)3→Al2O3 D．AlCl3→Al(OH)3 【解析】　A項，4Al＋3O22Al2O3；B項，Al2O3不溶于水，故無法通過一步反應(yīng)實現(xiàn)Al2O3→Al(OH)3；C項，2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；D項，AlCl3＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl。 【答案】　B 4．下列離子方程式中正確的是(　　) A．稀硫酸滴在鋁片上Al＋2H＋===Al3＋＋H2↑ B．鋁粉投入到NaOH溶液中 2Al＋2OH－===2[Al(OH)4]－＋H2↑ C．氯氣與水反應(yīng)Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－ D．氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 【解析】　A項，電荷不守恒；B項，得失電子不守恒，原子不守恒；C項，HClO為弱酸，不應(yīng)拆成離子符號。 【答案】　D 5．(2016寶雞高一檢測)下列物質(zhì)①NaHCO3　②Al?、跘l2O3　④Al(OH)3中，既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是(　　) A．③④ B．①③④ C．③ D．全部 【解析】　NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O、NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O；2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑；Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]；Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O、Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。 【答案】　D 6．在硝酸鋁和硝酸鎂的混合溶液中，逐滴加入稀氫氧化鈉溶液至過量，表示氫氧化鈉加入量(x)與溶液中沉淀物的量(y)的關(guān)系示意圖正確的是(　　) 【解析】　此過程中發(fā)生的反應(yīng)：Al(NO3)3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaNO3，Mg(NO3)2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaNO3，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。開始時沉淀逐漸增多，達最大值后，Al(OH)3溶解，沉淀又逐漸減少，因Mg(OH)2不溶于NaOH溶液，所以最后沉淀量保持不變。 【答案】　C 7．用鋁箔包裝0.1 mol金屬鈉，用針扎出一些小孔，放入水中，完全反應(yīng)后，用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體，則收集到的氣體為(標(biāo)準狀況)(　　) A．O2和H2的混合氣體 B．1.12 L H2 C．大于1.12 L H2 D．小于1.12 L氣體 【解析】　Na與H2O可發(fā)生反應(yīng)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，0.1 mol Na反應(yīng)可產(chǎn)生0.05 mol H2。鋁箔可與反應(yīng)產(chǎn)生的NaOH溶液反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，因此該實驗產(chǎn)生的H2多于0.05 mol，體積大于1.12 L。 【答案】　C 8．鋁分別與足量的稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時，反應(yīng)中消耗H2SO4和NaOH的物質(zhì)的量之比為 (　　) A．1∶4 B．2∶3 C．3∶2 D．4∶1 【解析】　由化學(xué)反應(yīng)方程式2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，生成等量H2建立關(guān)系式：3H2SO4～3H2～2NaOH。 【答案】　C 9．(2016晉江高一檢測)現(xiàn)有硫酸鈉、硫酸鋁、硫酸鎂三種無色溶液，若用一種試劑將它們區(qū)別開來，該試劑可以是(　　) A．純水 B．鹽酸 C．硝酸銀溶液 D．氫氧化鈉溶液 【解析】　當(dāng)用NaOH溶液分別滴加三種無色溶液時，無明顯現(xiàn)象的是Na2SO4溶液；開始產(chǎn)生沉淀后沉淀溶解的是Al2(SO4)3溶液；只產(chǎn)生白色沉淀的是MgSO4溶液。 【答案】　D 10．向一個鋁制易拉罐中充滿CO2，然后往罐中注入足量的NaOH溶液，立即用膠布嚴封罐口，不一會兒聽到罐內(nèi)“咔咔”地響，發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過一會兒易拉罐又鼓起來。 (1)易拉罐變癟的原因是___________________________________________ _____________________________________________________________， 反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________。 (2)易拉罐又鼓起來的原因是_______________________________________ ____________________________________________________________。 反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。 【解析】　CO2溶于NaOH溶液，罐內(nèi)氣壓減小，小于外界氣壓，易拉罐被壓癟；之后，表面的Al2O3溶于NaOH溶液后，鋁制的易拉罐與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2，罐內(nèi)壓強又增大，易拉罐又鼓起來。 【答案】　(1)NaOH溶液吸收CO2，罐內(nèi)壓強減小，外界氣壓將易拉罐壓癟　CO2＋2OH－===CO＋H2O (2)Al表面的氧化膜溶解后，Al與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2　2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 11．某無色透明溶液，跟金屬鋁反應(yīng)放出H2，試判斷下列離子：Mg2＋、Ba2＋、Cu2＋、H＋、Ag＋、SO、SO、OH－、HCO、NO，何種離子能大量存在于此溶液中。 (1)當(dāng)生成Al3＋時，可能存在_________________________________。 (2)當(dāng)生成[Al(OH)4]－時，可能存在________________________________。 【解析】　鋁既能跟酸反應(yīng)放出H2，又能跟堿反應(yīng)放出H2。當(dāng)生成Al3＋時，說明溶液呈酸性，含有大量H＋，則OH－、SO、HCO不能大量存在，NO也不能大量存在，因為H＋、NO與Al反應(yīng)不放出氫氣；必須含有SO，保持溶液呈電中性；含SO則不能含有Ba2＋、Ag＋；Cu2＋為藍色，不能大量存在，可能含有Mg2＋。當(dāng)生成[Al(OH)4]－時，說明溶液呈堿性，含有OH－，不能大量存在H＋、Mg2＋、Ag＋、Cu2＋、HCO，陽離子只能是含有Ba2＋，則不含有SO、SO，可能含有NO。 【答案】　(1)H＋、Mg2＋、SO　(2)OH－、Ba2＋、NO 12．某化學(xué)興趣小組用含A、B兩種金屬單質(zhì)的粉末狀混合物進行如下實驗，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)物或生成物未列出)，其中A、B兩種金屬單質(zhì)常溫下遇濃H2SO4表面均可形成一層致密的氧化物薄膜，E為白色沉淀，I為紅褐色沉淀。 (1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：F________，G________。 (2)分離混合物最簡單的方法是________________________________。 (3)D→E轉(zhuǎn)化中，加入足量的X，試劑X可能是______________________。 A．飽和NaCl溶液 B．NaOH溶液 C．氨水 D．Ba(OH)2溶液 (4)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式： A→C：___________________________________________________； H→I：_________________________________________。 【解析】　A、B兩種金屬單質(zhì)常溫下遇濃H2SO4表面均可形成一層致密的氧化物薄膜，則A、B分別為Fe、Al中的一種。A能與NaOH溶液、鹽酸反應(yīng)，則A為Al，B為Fe；C是Na[Al(OH)4]，D是AlCl3，E為白色沉淀，則X為氨水，E是Al(OH)3，F(xiàn)是Al2O3；G是FeCl2，H是Fe(OH)2，I是Fe(OH)3，J為Fe2O3。 【答案】　(1)Al2O3　FeCl2 (2)用磁鐵靠近粉末狀混合物，將鐵粉吸附在磁鐵的表面 (3)C (4)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 [能力提升] 13．向a mL 0.25 mol/L的AlCl3溶液里加金屬鉀，完全反應(yīng)后，恰好只形成KCl和K[Al(OH)4]溶液，則加入鉀的物質(zhì)的量是(　　) A．2.5 a10－3 mol B．5.2 a10―3 mol C．7.5 a10―3 mol D．a(chǎn)10―3 mol 【解析】　關(guān)系式：AlCl3＋4KOH===K[Al(OH)4]＋3KCl可知：a mL 0.25 mol/L AlCl3溶液中n(AlCl3)＝a10－30.25 mol，則n(K)＝n(OH－)＝4n(AlCl3)＝a10－3 mol。 【答案】　D 14．已知Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓，現(xiàn)用稀硫酸、NaOH溶液和金屬鋁為原料，制取Al(OH)3，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計了如下制備途徑： 甲：AlAl2(SO4)3Al(OH)3 乙：AlNa[Al(OH)4]Al(OH)3 丙：―→Al(OH)3 若要得到等量的Al(OH)3，則(　　) A．三者消耗原料一樣多 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】　對比三種途徑，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】　D 15．鋁熱反應(yīng)原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼軌等。實驗室鋁熱反應(yīng)的實驗裝置如下： (1)該實驗步驟如下：用兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，套在一起，使四周都有四層。把內(nèi)層漏斗取出，在底部剪一個孔，用水潤濕，再跟另一個漏斗套在一起，架在鐵圈上，下面放置盛細沙的____________________________。 把5 g炒干的三氧化二鐵粉末和2 g鋁粉混合均勻，放在漏斗中，上面加少量氯酸鉀并在混合物中間插一根鎂條，用小木條點燃鎂條，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 (2)圖中漏斗的材質(zhì)是________(填“玻璃”或“紙”)。 (3)鎂條的作用是：_________________________________________。 (4)實驗現(xiàn)象有： ①____________________________________________； ②_____________________________________________； ③_________________________________________________________。 (5)寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：________________________________； 在冶金工業(yè)上也常用這一反應(yīng)原理來冶煉________。 A．不活潑金屬　 B．較活潑金屬 C．稀有金屬 D．高熔點金屬 (6)查閱《化學(xué)手冊》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點、沸點數(shù)據(jù)如下： 物質(zhì) Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔點/℃ 660 2 054 1 535 1 462 沸點/℃ 2 467 2 980 2 750 － ①某同學(xué)推測，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。理由是該反應(yīng)放出的熱量能使鐵熔化，而鋁的熔點比鐵低，此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認為他的解釋是否合理？________(填“合理”或“不合理”)。 ②設(shè)計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是________，反應(yīng)的離子方程式是___________________。 【答案】　(1)蒸發(fā)皿　(2)紙　(3)鎂條燃燒放出熱量，在高溫下促使三氧化二鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈反應(yīng) (4)①鎂條劇烈燃燒?、谌趸F粉末和鋁粉發(fā)生劇烈反應(yīng)，放出大量熱，并發(fā)出耀眼的光芒?、邸凹垺甭┒返南虏勘粺?，有熔融物落入沙中　(5)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3　D　(6)①合理?、贜aOH溶液　2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑