高中化學(xué)-專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第一單元 從鋁土礦到鋁合金（課件+習(xí)題）（打包6套）蘇教版必修1.zip

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5．下列關(guān)于鋁的用途中主要體現(xiàn)其物理性質(zhì)的是(　　) ①家用鋁鍋?、谑庀跛岬娜萜鳌、壑茖?dǎo)線?、芎附愉撥墶、莅b鋁箔?、逕掍摰拿撗鮿、咪X合金用作飛機(jī)制造業(yè)材料　⑧做熱交換器 A．①②③④ B．③④⑥⑦⑧ C．①③⑤⑦⑧ D．①②③④⑥⑦ 答案　C 6．下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．鋁元素在地殼中的含量高，儲量豐富 B．鋁容易形成致密的氧化膜，抗腐蝕性能好 C．鋁化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下不與任何酸堿反應(yīng) D．鋁的冶煉技術(shù)基本成熟，可以大量生產(chǎn) 解析　鋁是一種活潑金屬，常溫下可與鹽酸、NaOH溶液等發(fā)生反應(yīng)，C項錯誤。 答案　C 7．把鋁粉和Fe3O4粉末配成鋁熱劑并分成兩等份，第一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，然后將生成物與足量鹽酸充分反應(yīng)，第二份直接加入足量的氫氧化鈉溶液使之充分反應(yīng)，前后兩種情況下生成的氣體在相同狀況下的體積比是(　　) A．3∶8 B．8∶3 C．3∶4 D．4∶3 解析　鋁熱劑分成兩等份后，第一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，8Al＋3Fe3O49Fe＋4Al2O3，然后將生成物與足量鹽酸充分反應(yīng)，只有Fe與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，F(xiàn)e＋2HCl===FeCl2＋H2↑，即關(guān)系式為8Al～9Fe～9H2；第二份直接加入足量的NaOH溶液使之充分反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)為2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，則8Al～12H2，則前后兩種情況下生成的氣體在相同狀況下的體積比為9∶12＝3∶4。 答案　C 8．W g鐵粉和鋁粉的混合物，與過量的NaOH溶液反應(yīng)，然后過濾，將沉淀完全收集后，放在蒸發(fā)皿中加熱，直至被加熱的物質(zhì)質(zhì)量不再變化，取出蒸發(fā)皿中的物質(zhì)稱量仍為W g。則原混合物中鋁粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(　　) A．30% B．50% C．70% D．90% 解析　FeFe2O3。 由于合金的質(zhì)量等于Fe2O3的質(zhì)量，且Fe完全轉(zhuǎn)化至Fe2O3中，故原合金中鋁元素的質(zhì)量必然等于Fe2O3中氧元素的質(zhì)量，則合金中Al的含量為w(Al)＝×100%＝×100%＝30%。 答案　A 9．下列有關(guān)鋁用途的敘述不正確的是(　　) A．鎂鋁合金可用于制造飛機(jī) B．鋁可以用于制造電線 C．鋁可以用于冶煉難熔金屬釩、鉻、錳等 D．可以用鋁制容器來盛裝濃鹽酸、濃硫酸 解析　鋁鎂合金密度小，硬度大，耐高溫，可用于制造飛機(jī)，A項正確；鋁是電的良導(dǎo)體，可用作電線，B項正確；利用鋁熱反應(yīng)放出大量的熱，可以冶煉熔點較高的金屬，如釩、鉻、錳等，C項正確；在常溫下鋁生成一層致密而堅固的氧化物薄膜，從而對鋁起到保護(hù)作用，但是這層膜卻能和鹽酸反應(yīng)，故不能盛裝鹽酸，D項錯誤。 答案　D 10．Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣4.48 L。下列推斷中不正確的是(　　) A．參加反應(yīng)的Mg、Al共0.2 mol B．參加反應(yīng)的HCl為0.4 mol C．Mg、Al在反應(yīng)中共失去0.4 mol電子 D．若與足量的稀硫酸反應(yīng)能產(chǎn)生0.2 mol H2 解析　反應(yīng)的實質(zhì)為Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，n(H2)＝＝0.2 mol，則參加反應(yīng)的n(H＋)＝0.4 mol，故B項正確。若換成稀硫酸，同樣產(chǎn)生0.2 mol H2，故D項正確。依據(jù)得失電子守恒，由2H＋―→H2得電子的物質(zhì)的量為0.2 mol×2＝0.4 mol，故C項正確。0.2 mol Mg提供0.4 mol電子，0.2 mol Al則提供0.6 mol電子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的電子的物質(zhì)的量大于0.4 mol、小于0.6 mol，A項不正確。 答案　A 11．若在加入鋁粉能放出氫氣的溶液中，分別加入下列各組離子，一定能大量共存的是(　　) A．NH、SO、CO、K＋ B．Na＋、Ba2＋、Ca2＋、HCO C．Mg2＋、NO、K＋、Cl－ D．K＋、Cl－、Na＋、SO 解析　鋁既能與酸反應(yīng)放出氫氣又能與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氫氣，則加入鋁粉能放出氫氣的溶液中可能含H＋，也可能含OH－。分別加入各組離子，一定能大量共存，是指各組離子應(yīng)與H＋和OH－都能共存。A項中，NH與OH－生成NH3·H2O，CO與H＋生成CO2；B項中，HCO與H＋、OH－都能發(fā)生反應(yīng)；C項中，Mg2＋與OH－不能共存，并且NO與H＋共存時形成HNO3，與鋁粉反應(yīng)不產(chǎn)生H2；D項中，各離子與H＋和OH－都不發(fā)生反應(yīng)，符合要求。 答案　D 12．制取合金常用的方法是將兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)加熱到某一溫度，使其全部熔化，再冷卻成為合金。根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷(其他條件均滿足)，下列合金不宜采用這種方法制取的是(　　) 金屬 Na Mg Al Fe 熔點/℃ 97.5 649 660 1 535 沸點/℃ 883 1 090 2 467 2 750 A.Fe—Al合金 B．Na—Al合金 C．Mg—Fe合金 D．Mg—Al合金 解析　由題意知，C項的合金不宜采用題給方法制取，原因是鎂的沸點(1 090 ℃)比鐵的熔點(1 535 ℃)低，當(dāng)溫度升高到大于1 090 ℃而小于1 535 ℃時，鎂已經(jīng)變成氣體逸散，而鐵還沒有熔化，故本題答案為C。 答案　C 13．鋁與酸、堿溶液反應(yīng)的比較： (1)還原劑均為Al，1 mol 鋁失去電子均為3 mol，與酸反應(yīng)產(chǎn)物為________，與堿溶液產(chǎn)物為________或________。 (2)相同質(zhì)量的鋁分別與足量鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)后，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是________。 (3)產(chǎn)生相同量的H2，所需HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為________。 (4)若消耗等物質(zhì)的量的HCl和NaOH，則兩份鋁的質(zhì)量之比為________，產(chǎn)生H2的體積比為________(相同狀況下)。 答案　(1)Al3＋　AlO　[Al(OH)4]－　(2)1∶1 (3)3∶1　(4)1∶3　1∶3 14．在鋁質(zhì)易拉罐中收集滿CO2氣體，然后在其中倒入10 mL濃NaOH溶液，并迅速用膠帶將易拉罐口封住，能夠觀察到的實驗現(xiàn)象是易拉罐突然變癟了，可經(jīng)過一段時間之后，又可以觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 試解釋易拉罐變癟的原因_____________________________________________ _________________________________________________________________； 并解釋后一現(xiàn)象的原因_______________________________________________ _________________________________________________________________。 寫出反應(yīng)過程中的兩個離子方程式_____________________________________ _________________________________________________________________。 解析　易拉罐的材質(zhì)是鋁，本題應(yīng)從鋁、CO2與NaOH的反應(yīng)入手分析，結(jié)合氣體壓強(qiáng)變化，從而得出結(jié)論。 答案　易拉罐又鼓起來　易拉罐中的CO2與濃NaOH反應(yīng)，致使易拉罐內(nèi)氣壓降低，從而使易拉罐被大氣壓壓癟　濃NaOH與易拉罐(Al)反應(yīng)產(chǎn)生H2，隨著易拉罐內(nèi)H2量的增多，易拉罐內(nèi)氣壓增大　CO2＋2OH－===CO＋H2O　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ 15．對“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述：反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒。紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。又已知Al、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔點、沸點數(shù)據(jù)如下表所示： 物質(zhì) Al Fe2O3 Al2O3 Fe 熔點/℃ 660 1 462 2 054 1 535 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)放熱能使鐵熔化，而鋁的熔點比較低，此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鋁合金，你認(rèn)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。填寫下列表格： 所用試劑 氫氧化鈉溶液 實驗操作及現(xiàn)象 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 解析　本題是有關(guān)金屬物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)綜合應(yīng)用的類型題，因為鐵的熔點低于鋁的沸點，所以鋁熱反應(yīng)熔融物是鐵鋁合金。根據(jù)鋁能與堿發(fā)生反應(yīng)來鑒別Al。 答案　(1)合理　(2)取適量樣品置于試管中，加入氫氧化鈉溶液，有氣體產(chǎn)生　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 16．鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。某研究性學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué)，為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計下列三種不同實驗方案進(jìn)行探究。填寫下列空白。 探究一 【實驗方案】　鋁鎂合金測定剩余固體質(zhì)量， 實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________。 【實驗步驟】　(1)稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品，投入體積為V的2.0 mol·L－1NaOH溶液中，充分反應(yīng)，則取用NaOH溶液的體積V不小于________。 (2)過濾、洗滌、干燥、稱量固體，該步驟中若未洗滌固體，測得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將________(填“偏高”或“偏低”)。 探究二 【實驗方案】　鋁鎂合金測定生成氣體的體積(實驗裝置如圖所示)， 問題討論： (1)某同學(xué)提出該實驗裝置不夠完善，應(yīng)在A、B之間添加一個干燥、除酸霧的裝置，你的意見是________(填“需要”或“不需要”)。 (2)為使測定結(jié)果盡可能精確，實驗中應(yīng)注意的問題是(寫出兩點)：①________；②________。 探究三 【實驗方案】　稱取x g鋁鎂合金粉末，放在如圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。 問題討論： (1)欲計算Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是________。 (2)若用空氣代替O2進(jìn)行實驗，對測定結(jié)果是否有影響？ ________(填“是”或“否”)。 解析　探究一：Al與NaOH溶液反應(yīng)，余下的為Mg，合金的質(zhì)量為5.4 g，Mg的含量為3%～5%，Al的最大質(zhì)量為5.4 g×97%，Al與NaOH按物質(zhì)的量之比1∶1反應(yīng)，V(NaOH)＝＝＝0.097 L，即97 mL，所以V≥97 mL，若不洗滌沉淀，雜質(zhì)附著在Mg上，使結(jié)果偏高。探究二：酸霧可溶于水，不需要加除雜裝置，注意量氣裝置的使用；①要檢查裝置氣密性；②讀數(shù)時一定要保證B、C裝置中液面相平。探究三：利用合金與O2充分反應(yīng)后的質(zhì)量和合金反應(yīng)前的質(zhì)量可以推算出Mg、Al各自的質(zhì)量，如果用空氣代替O2，空氣中的N2、CO2會與Mg反應(yīng)：N2＋3MgMg3N2，CO2＋2Mg2MgO＋C，對實驗結(jié)果造成影響。 答案　探究一：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑　(1)97 mL　(2)偏高　探究二：(1)不需要 (2)①檢查裝置的氣密性?、诤辖鹜耆芙?或加入足量鹽酸或調(diào)整量氣管C的高度，使C中液面與B中液面相平，合理答案均可)　探究三：(1)灼燒后固體的質(zhì)量　(2)是 7