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

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鋁與鋁合金(建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)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(hù)膜?！敬鸢浮緽2下列操作中最終可以得到Al(OH)3的是()AAl2O3和水混合加熱BAl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NaAl(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?！敬鸢浮緿3(2016濟(jì)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(shí)現(xiàn)的是()AAlAl2O3BAl2O3Al(OH)3CAl(OH)3Al2O3DAlCl3Al(OH)3【解析】A項(xiàng)，4Al3O22Al2O3；B項(xiàng)，Al2O3不溶于水，故無法通過一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)Al2O3Al(OH)3；C項(xiàng)，2Al(OH)3Al2O33H2O；D項(xiàng)，AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl?！敬鸢浮緽4下列離子方程式中正確的是()A稀硫酸滴在鋁片上Al2H=Al3H2B鋁粉投入到NaOH溶液中2Al2OH=2Al(OH)4H2C氯氣與水反應(yīng)Cl2H2O=2HClClOD氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)Al(OH)3OH=Al(OH)4【解析】A項(xiàng)，電荷不守恒；B項(xiàng)，得失電子不守恒，原子不守恒；C項(xiàng)，HClO為弱酸，不應(yīng)拆成離子符號。【答案】D5(2016寶雞高一檢測)下列物質(zhì)NaHCO3AlAl2O3Al(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 B C D全部【解析】NaHCO3HCl=NaClCO2H2O、NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O；2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2；Al2O36HCl=2AlCl33H2O、Al2O32NaOH3H2O=2NaAl(OH)4；Al(OH)33HCl=AlCl33H2O、Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4?！敬鸢浮緿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)33NaOH=Al(OH)33NaNO3，Mg(NO3)22NaOH=Mg(OH)22NaNO3，Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4。開始時沉淀逐漸增多，達(dá)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】C7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(zhǔn)狀況)()AO2和H2的混合氣體B1.12 L H2C大于1.12 L H2D小于1.12 L氣體【解析】Na與H2O可發(fā)生反應(yīng)2Na2H2O=2NaOHH2，0.1 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)：2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，因此該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的H2多于0.05 mol，體積大于1.12 L。【答案】C8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 ()A14B23C32D41【解析】由化學(xué)反應(yīng)方程式2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，生成等量H2建立關(guān)系式：3H2SO43H22NaOH?！敬鸢浮緾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】D10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(yán)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_?！窘馕觥緾O2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(qiáng)又增大，易拉罐又鼓起來?！敬鸢浮?1)NaOH溶液吸收CO2，罐內(nèi)壓強(qiáng)減小，外界氣壓將易拉罐壓癟CO22OH=COH2O(2)Al表面的氧化膜溶解后，Al與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H22Al2OH6H2O=2Al(OH)43H211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_?！窘馕觥夸X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?yàn)镠、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(lán)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、NO12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(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，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)DE轉(zhuǎn)化中，加入足量的X，試劑X可能是_。A飽和NaCl溶液BNaOH溶液C氨水DBa(OH)2溶液(4)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：AC：_；HI：_。【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NaAl(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?！敬鸢浮?1)Al2O3FeCl2(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)2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H24Fe(OH)2O22H2O=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KAl(OH)4溶液，則加入鉀的物質(zhì)的量是()A2.5 a103 molB5.2 a103 molC7.5 a103 molDa103 mol 【解析】關(guān)系式：AlCl34KOH=KAl(OH)43KCl可知：a mL 0.25 mol/L AlCl3溶液中n(AlCl3)a1030.25 mol，則n(K)n(OH)4n(AlCl3)a103 mol。【答案】D14已知Al33Al(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(jì)了如下制備途徑：甲：AlAl2(SO4)3Al(OH)3乙：AlNaAl(OH)4Al(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】D15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(shí)驗(yàn)室鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如下：(1)該實(shí)驗(yàn)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(xì)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有：_；_；_。(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(diǎn)金屬(6)查閱化學(xué)手冊知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)AlAl2O3FeFe2O3熔點(diǎn)/6602 0541 5351 462沸點(diǎn)/2 4672 9802 750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(diǎn)比鐵低，此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認(rèn)為他的解釋是否合理？_(填“合理”或“不合理”)。設(shè)計(jì)一個簡單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實(shí)驗(yàn)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)鎂條劇烈燃燒三氧化二鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈反應(yīng)，放出大量熱，并發(fā)出耀眼的光芒“紙”漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中(5)2AlFe2O32FeAl2O3D(6)合理NaOH溶液2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2