蘇教版化學(xué)選修6 專題2課題1知能優(yōu)化訓(xùn)練

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111 1．人類第一次獲得金屬鋁是在1825年，由丹麥化學(xué)家用無水AlCl3與鉀作用制得的。當(dāng)時(shí)由于價(jià)格非常昂貴，稱為“銀色的金子”。直到19世紀(jì)后期發(fā)明了電解法制鋁，才使鋁的價(jià)格大大下降，使鋁成為當(dāng)今廣泛應(yīng)用的一種金屬材料。下列關(guān)于鋁的敘述，不正確的是(　　) A．鋁是地殼中含量最多的金屬元素 B．在常溫下，鋁不能與NaOH溶液反應(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：選B。A項(xiàng)正確，地殼中含量最多的元素是氧，含量最多的金屬元素是鋁；B項(xiàng)錯誤，鋁在常溫下就能與NaOH溶液劇烈反應(yīng)；C項(xiàng)正確，鋁排在金屬活動性順序表的第5位，是比較活潑的金屬；D項(xiàng)正確，鋁比較活潑，鋁無負(fù)價(jià)，在鋁參加的各反應(yīng)中鋁一般作還原劑。 2．(2011年高考山東卷)Al，F(xiàn)e，Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是(　　) A．三者對應(yīng)的氧化物均為堿性氧化物 B．三者的單質(zhì)放置在空氣中只生成氧化物 C．制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法 D．電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是陰極上依次析出Cu，F(xiàn)e，Al 解析：選C。A項(xiàng)，F(xiàn)e、Cu對應(yīng)的氧化物都是堿性氧化物，而Al對應(yīng)的氧化物Al2O3屬于兩性氧化物，故A錯誤；B項(xiàng)，Al、Fe放置在空氣中生成氧化物Al2O3、Fe2O3，而Cu放置在空氣中會生成Cu2(OH)2CO3(銅綠)，故B錯誤；C項(xiàng)，制備AlCl3、FeCl3、CuCl2若蒸干會由于鹽水解生成氫氧化物和HCl而失敗，故C正確；D項(xiàng)，電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時(shí)，陰極上離子的放電順序?yàn)镕e3＋>Cu2＋>H＋，析出的物質(zhì)只有Cu和H2(Fe3＋生成Fe2＋)，故D錯誤。 3．(2011年廈門高二檢測)將等體積的AlCl3和NaOH溶液混合，充分反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)鋁元素有一半形成了沉淀，則此時(shí)鋁元素的存在形式為(雙選)(　　) A．Al3＋和Al(OH)3　　　 B．Al(OH)和Al(OH)3 C．Al3＋和Al2O3 D．Al(OH)和Al2O3 解析：選AB。因不知Al3＋與OH－相對量的多少，就無法判斷是AlCl3有一半剩余還是有一半Al(OH)3又轉(zhuǎn)化成了Na[Al(OH)4]，故A、B都有可能。以沉淀形式存在的鋁元素為Al(OH)3而非Al2O3，故C、D不正確。 4．實(shí)驗(yàn)室將9 g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑。發(fā)生鋁熱反應(yīng)之后，所得固體中含金屬單質(zhì)18 g，則該氧化物粉末可能是(雙選)(　　) A．Fe2O3和MnO2 B．MnO2和V2O5 C．Cr2O3和V2O5 D．Fe3O4和FeO 解析：選AD。9 g鋁粉可以提供1 mol電子，則氧化物中的金屬元素每得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量就應(yīng)該是18 g。＋3價(jià)Fe得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為18.7 g，＋4價(jià)Mn得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為13.8 g，故A項(xiàng)正確。＋5價(jià)V得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為10.2 g，＋3價(jià)Cr得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為17.3 g，B、C兩項(xiàng)即使9 g鋁粉全部反應(yīng)，所得金屬單質(zhì)的質(zhì)量也不到18 g，故都錯誤。Fe3O4中的鐵元素得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為21 g，＋2價(jià)Fe得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為28 g，當(dāng)鋁粉不充分反應(yīng)時(shí)，D項(xiàng)正確。 5．鋅和鋁都是活潑金屬，其氫氧化物既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿，但是氫氧化鋁不溶于氨水，而氫氧化鋅能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋?；卮鹣铝袉栴}： (1)單質(zhì)鋁溶于氫氧化鈉溶液后，溶液中鋁元素的存在形式為________(用化學(xué)式表示)。 (2)寫出鋅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下列各組中的兩種溶液，用相互滴加的實(shí)驗(yàn)方法即可鑒別的是________(填序號)。 ①硫酸鋁和氫氧化鈉；②硫酸鋁和氨水；③硫酸鋅和氫氧化鈉；④硫酸鋅和氨水。 (4)寫出可溶性鋁鹽與氨水反應(yīng)的離子方程式______________________________________。試解釋在實(shí)驗(yàn)室不適宜用可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)制備氫氧化鋅的原因 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：以鋁、鋅性質(zhì)相似，考查學(xué)生在靈活應(yīng)用鋁的性質(zhì)基礎(chǔ)上的知識遷移能力。由于課本上學(xué)習(xí)了Al和NaOH溶液反應(yīng)的方程式，所以學(xué)生可輕松地給出(1)的答案為Al(OH)；利用Al與強(qiáng)堿反應(yīng)，推導(dǎo)出Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑；利用題干信息，Al(OH)3和Zn(OH)2性質(zhì)差異性，可判定①③④滴加順序不同，現(xiàn)象也不一樣；而②不論怎樣滴加現(xiàn)象只有一個(gè)，即產(chǎn)生白色沉淀；(4)中只要把握好氨水是弱堿，在離子反應(yīng)中保持化學(xué)式形式，就能寫出該離子方程式。又因Zn(OH)2能溶于過量氨水，不易控制氨水的量，故不適宜在實(shí)驗(yàn)室用可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)制取Zn(OH)2。 答案：(1)Al(OH) (2)Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑ (3)①③④ (4)Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH　可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)產(chǎn)生的Zn(OH)2可溶于過量的氨水中并生成[Zn(NH3)4]2＋，且氨水的用量不易控制 1．(2011年杭州高二檢測)下列有關(guān)金屬鋁及其化合物的敘述正確的是(　　) A．鋁在常溫下不能與氧氣反應(yīng) B．鋁不能與氯氣反應(yīng) C．鋁既能溶于酸，又能溶于堿 D．氧化鋁只能與酸反應(yīng)，不能與堿反應(yīng) 解析：選C。鋁在常溫下迅速被氧氣氧化，形成一層致密的氧化膜，保護(hù)Al不再被氧化。在點(diǎn)燃或高溫條件下鋁能與氯氣反應(yīng)；氧化鋁是兩性氧化物，與酸、堿均能反應(yīng)。 2．人的胃液是一種強(qiáng)酸性液體，pH在0.9～1.5之間，氫氧化鋁是一種治療胃酸過多的胃藥的主要成分。目前這種胃藥已不常用，原因主要是(　　) A．長期攝入鋁元素不利于人體健康 B．它不能中和胃液 C．它不易溶于胃液 D．它的療效太差 解析：選A。鋁元素在人體內(nèi)積累過多會造成老年癡呆癥。 3．將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會發(fā)生反應(yīng)的是(　　) A．稀硝酸 B．稀鹽酸 C．硝酸銅 D．氫氧化鈉 解析：選C。鋁條完全鈍化以后，表面覆蓋了一層氧化鋁薄膜。氧化鋁是兩性氧化物，既能與稀HNO3、稀鹽酸反應(yīng)，也能與NaOH溶液反應(yīng)，但不能跟Cu(NO3)2溶液反應(yīng)。 4．(2011年鎮(zhèn)江高二檢測)鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時(shí)，反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．1∶3 解析：選C。利用規(guī)律可直接得到答案：n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。也可根據(jù)鋁與HCl以及鋁與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。 5．下列各組稀溶液，不用其他試劑或試紙，僅利用溶液間的相互反應(yīng)，就可以將它們區(qū)別開的是(雙選)(　　) A．硝酸鉀、硫酸鈉、氯化鈣、氯化鋇 B．硫酸、硫酸鋁、氯化鈉、氫氧化鈉 C．鹽酸、硫酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉 D．硫酸氫鈉、硫酸鎂、碳酸鈉、氫氧化鈉 解析：選BD。B中因Al2(SO4)3和NaOH的混合順序不同，反應(yīng)現(xiàn)象不同，可首先鑒別出這兩種物質(zhì)。向Al2(SO4)3中加入少量NaOH溶液可產(chǎn)生白色沉淀，再向沉淀中加入另兩種物質(zhì)，能使沉淀溶解的為H2SO4。D中Na2CO3溶液與其他三種溶液混合，現(xiàn)象各不相同，從而一一鑒別開。 6．對比和類推是研究物質(zhì)的性質(zhì)常用的方法。已知鎂和鋁都是較活潑的金屬，下列描述正確的是(　　) A．高溫下，鎂和鋁在空氣中都有抗腐蝕性 B．鎂和鋁都能跟稀鹽酸、稀硫酸和強(qiáng)堿反應(yīng) C．鎂在點(diǎn)燃條件下可以跟二氧化碳反應(yīng)，鋁在一定條件下可以跟氧化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng) D．鋁遇冷的濃硝酸“鈍化”，鎂遇冷的濃硝酸也發(fā)生“鈍化” 解析：選C。鎂在高溫下容易燃燒，故A項(xiàng)錯誤；鎂不能與強(qiáng)堿反應(yīng)，故B項(xiàng)錯誤；鋁、鐵遇冷的濃硫酸、濃硝酸發(fā)生“鈍化”現(xiàn)象，鎂遇冷的濃硫酸、濃硝酸不會發(fā)生“鈍化”現(xiàn)象，故D項(xiàng)錯誤。 7.鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積(V)與時(shí)間(t)關(guān)系如圖所示。反應(yīng)中鎂和鋁的(　　) A．物質(zhì)的量之比為3∶2 B．質(zhì)量之比為3∶2 C．摩爾質(zhì)量之比為2∶3 D．反應(yīng)速率之比為2∶3 解析：選A。由圖象可知，兩個(gè)反應(yīng)中生成的氫氣一樣多，說明兩種金屬提供的電子數(shù)目一樣多，則鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為3∶2，質(zhì)量之比為4∶3，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤。鎂、鋁的摩爾質(zhì)量之比為8∶9，C項(xiàng)錯。由圖象鎂、鋁與硫酸反應(yīng)需要的時(shí)間之比為2∶3，則二者的速率之比為3∶2，D項(xiàng)錯。 8．某化學(xué)興趣小組用回收的鎂鋁合金制取氫氣。現(xiàn)有10.8 g鎂鋁合金，下列說法正確的是(　　) A．常溫下與足量18 mol/L H2SO4溶液反應(yīng)，最多可放出0.6 mol H2 B．常溫下與足量2 mol/L HNO3溶液反應(yīng)，最少可放出0.45 mol H2 C．常溫下與足量2 mol/L H2SO4溶液反應(yīng)，放出H2的物質(zhì)的量在0.45～0.6 mol之間 D．常溫下與足量2 mol/L NaOH溶液反應(yīng)，放出H2的物質(zhì)的量在0.45～0.6 mol之間 解析：選C。A、B中的濃硫酸、硝酸均為氧化性酸，不能與鎂鋁合金中的鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；NaOH溶液只能與鋁反應(yīng)生成氫氣，D項(xiàng)錯；利用極值法可求得放出氫氣量的范圍為0.45～0.6 mol。 9．(2011年福州高二檢測)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是(　　) A．將氯化鋁溶液加熱蒸發(fā)、烘干可得無水氯化鋁固體 B．鈉與乙醇反應(yīng)比與水反應(yīng)要劇烈得多 C．除去苯中的苯酚可采用加入足量的NaOH溶液后分液的方法 D．除去硫酸鋁溶液中混有的硫酸鎂，可加入足量燒堿，過濾，向?yàn)V液中加入適量硫酸酸化 解析：選C。A項(xiàng)，氯化鋁水解的產(chǎn)物是氫氧化鋁和氯化氫，由于氯化氫易揮發(fā)，水解平衡被破壞，最后烘干得不到無水氯化鋁固體，故不正確；B項(xiàng)中水與鈉反應(yīng)要比鈉與乙醇反應(yīng)劇烈得多；C項(xiàng)苯酚與NaOH溶液反應(yīng)生成苯酚鈉，易溶于水，苯不溶于水，所以分液可以除雜；D項(xiàng)中加入燒堿后可以除去硫酸鎂，但會引入新雜質(zhì)硫酸鈉，故不正確。 10．在明礬的檢驗(yàn)中，下列操作錯誤的是(　　) A．取少量明礬固體配成稀溶液 B．取少量明礬溶液置于2支試管中，分別滴加NaOH溶液(至過量)和酸性BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象 C．用鉑絲蘸取明礬溶液在酒精燈上灼燒，直接觀察焰色 D．取少量明礬固體置于干燥試管中加熱，觀察試管內(nèi)壁現(xiàn)象 解析：選C。鑒別明礬中的鉀元素，可用焰色反應(yīng)，但應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，以排除鈉的干擾。 11．下表是某種常見金屬的部分性質(zhì)： 顏色狀態(tài) 硬度 密度 熔點(diǎn) 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 延展性 銀白色固體 較軟 2.70 gcm－3 660.4℃ 良好 良好 良好 將該金屬投入冷水中無變化，投入稀鹽酸中可產(chǎn)生大量的無色氣體。試回答： (1)推斷該金屬可能的一種用途： ________________________________________________________________________， 該金屬的活潑性比銅________(填“強(qiáng)”或“弱”)。 (2)請自選試劑，設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)，探究該金屬與鐵的活潑性強(qiáng)弱，并完成下表： 猜想 驗(yàn)證方法 預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 該金屬活潑性比鐵強(qiáng) 該金屬活潑性比鐵弱 解析：①物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，由表中的性質(zhì)推斷該物質(zhì)可作為導(dǎo)電材料、加熱器皿等；因?yàn)樵摻饘倌芎退岱磻?yīng)放出氫氣，所以它的活潑性比銅強(qiáng)。②由題給信息只能推斷出該金屬為金屬活動性順序表中氫前的金屬，但無法確認(rèn)其活潑性強(qiáng)弱，故它可能比鐵的活潑性強(qiáng)，也可能比鐵的活潑性弱，可通過單質(zhì)間的置換反應(yīng)或用電化學(xué)的方法判斷其活潑性強(qiáng)弱。 答案：(1)電線電纜(或加熱器皿等)　強(qiáng) (2) 猜想 驗(yàn)證方法 預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 該金屬活潑性比鐵強(qiáng) 將該金屬投入到FeCl2溶液中 溶液的淺綠色逐漸消失 該金屬活潑性比鐵弱　 將該金屬與鐵片、稀硫酸溶液組成原電池 鐵片溶解，該金屬上有氣泡產(chǎn)生 12.(2011年宿遷高二檢測)(1)人的胃液呈酸性，其中主要是鹽酸，胃酸過多會使身體不適形成疾病，常用胃舒平來治療，胃舒平主要成分為Al(OH)3，試寫出服用胃舒平后，胃中發(fā)生的反應(yīng)：__________________________________________________________________。 沿海漁民也用墨魚骨(主要成分是CaCO3)治療胃酸過多，反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。 (2)在鋁制易拉罐中收集滿CO2氣體，然后向其中倒入10 mL濃NaOH溶液，并迅速用膠帶將易拉罐口封住。過一段時(shí)間后，罐壁內(nèi)凹而癟。再過一段時(shí)間后，癟了的罐壁重新鼓起來(假設(shè)易拉罐不會被腐蝕爛)。解釋下列變化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫出有關(guān)化學(xué)方程式。 ①罐壁內(nèi)凹而癟的原因是________________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ________________________________________________________________________。 ②罐重新鼓起的原因是__________________________，化學(xué)方程式是 ________________________________________________________________________。 (3)鋁在人體內(nèi)積累可使人慢性中毒，1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁定為“食品污染源之一”而加以控制。 鋁在下列使用場合須加以控制的是________。 ①糖果和食品內(nèi)包裝　②電線電纜?、垩栏嗥ぁ、軞溲趸X膠囊(胃舒平，作內(nèi)服藥)　⑤用明礬凈水?、抻妹鞯\和小蘇打混合物作食品膨化劑?、咧圃齑毒吆筒途摺、嘀品冷P漆 解析：(1)Al(OH)3和CaCO3都能與胃酸中的鹽酸反應(yīng)，達(dá)到治療胃酸過多的目的。(2)易拉罐的“凹”與“鼓”是因?yàn)楣迌?nèi)壓強(qiáng)與外界大氣壓的壓力差的變化而引起的。因罐內(nèi)氣體的消耗，罐內(nèi)氣壓要減小，因罐內(nèi)有氣體生成，罐內(nèi)氣壓要增大。(3)強(qiáng)調(diào)“病從口入”，與飲食有關(guān)的問題才需要作為污染源加以控制。 答案：(1)Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O　CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O (2)①NaOH溶液消耗了罐內(nèi)的CO2，使罐內(nèi)氣壓小于大氣壓　CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O?、阡X與NaOH反應(yīng)生成了氣體H2，使罐內(nèi)的氣壓又大于大氣壓　2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ (3)①③④⑤⑥⑦ 13．鋁礬石(主要成分是Al2O3，還含有少量雜質(zhì)SiO2、Fe2O3)是工業(yè)上用于煉鋁的主要礦物之一，由鋁礬石制取金屬鋁的工藝流程圖如下： 請回答下列有關(guān)問題： (1)下列有關(guān)鋁礬石以及用鋁礬石煉鋁的說法中，不正確的是________。 A．鋁礬石中只含有金屬氧化物 B．鋁礬石與河沙含有相同的成分 C．鋁礬石煉鋁需要消耗電能 D．鋁礬石煉鋁的過程中不涉及置換反應(yīng) (2)原料A的名稱是________，步驟①用到的主要玻璃儀器有________。 (3)濾液Ⅰ中要加入稍過量的原料B，原料B的化學(xué)式是________，步驟②反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)在步驟③中________(填“能”或“不能”)用鹽酸代替CO2，原因是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)鋁礬石中含有的SiO2是非金屬氧化物，故A項(xiàng)說法錯誤；河沙的主要成分為SiO2，故B項(xiàng)正確；電解法煉鋁，必定消耗電能，C項(xiàng)正確；鋁礬石煉鋁的過程中涉及復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)等，不涉及置換反應(yīng)，故D項(xiàng)說法正確。 (2)原料A溶解礦石，可利用強(qiáng)酸，分離出不溶物SiO2，步驟①為過濾操作，使用的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、漏斗等。 (3)步驟②中可加入強(qiáng)堿，沉淀出Fe3＋，使Al3＋轉(zhuǎn)化為Al(OH)留在溶液里，通入CO2發(fā)生反應(yīng)：CO2＋Al(OH)===Al(OH)3↓＋HCO；過濾得Al(OH)3沉淀，加熱生成氧化鋁，電解熔融的氧化鋁得到鋁。 (4)Al(OH)3也能溶于鹽酸，所以不能用鹽酸代替CO2氣體。 答案：(1)A (2)鹽酸(或硫酸)　燒杯、玻璃棒、漏斗 (3)NaOH　H＋＋OH－===H2O、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓、Al3＋＋4OH－===Al(OH) (4)不能　因?yàn)檫^量的鹽酸會將Na[Al(OH)4]轉(zhuǎn)化成AlCl3而得不到Al(OH)3沉淀 111