苏教版必修一铝铁铜练习及答案文档格式.docx
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2Fe+3CO2
B
Hg
2HgO
2Hg+O2↑
C
Mg
2MgO(熔融)
2Mg+O2↑
D
Na
2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑
4.(2013·
山东师大附中期中考试)下列图象中,纵坐标为产生沉淀物的物质的量,横坐标为向某溶液中加入反应物的物质的量,则相应的图象序号与
(1)~(4)对应的顺序正确的为()
溶液
加入物质
(1)饱和石灰水
通入过量CO2气体
(2)氯化铝溶液
加入过量氨水
(3)含少量NaOH的NaAlO2溶液
逐滴加入稀盐酸
(4)含少量NaOH的NaAlO2溶液
A.①③②④
B.③④②①
C.①②③④
D.②③①④
5.如图所示为AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加的过程中某些物质的物质的量的变化,则下列说法中错误的是()
A.①线表示Al3+的物质的量的变化
表示AlCl3的物质的量
C.②③线表示Al(OH)3的物质的量的变化
D.④线表示Al
的物质的量的变化
6.将一定量的金属钠投入下列溶液中,充分反应后,最终不可能有沉淀的是()
A.硫酸铜溶液
B.盐酸
C.氯化铁溶液
D.氯化铝溶液
7.将表面已完全氧化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是()
A.稀硝酸B.稀盐酸C.硝酸铜D.氢氧化钠
8.有两种金属组成的混合物粉末13g与足量的稀盐酸反应,生成L(标准状况下)H2,则该混合物的组成不可能是()
、Zn
、Cu
、Fe
、Mg
9.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料,提取时操作过程如图,指出图中操作错误的是()
A.④⑤
B.③④
C.②⑤
D.①②
10.小明家收藏了一张清末的铝制佛像,至今保存完好。
其未被锈蚀的主要原因是()
A.铝不易发生化学反应B.铝的氧化物易发生还原反应
C.铝不易被氧化D.铝易被氧化为氧化铝,氧化铝膜具有保护内部铝的作用
11.下列物质中,不属于合金的是()
A.硬铝
B.黄铜
C.钢铁
D.金箔
12.将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧所得产物为()
(OH)3
13.下列关于镁、铝的叙述中不正确的是()
A.铝是较活泼的金属,能跟盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液反应放出氢气
B.镁铝合金的强度和硬度都比纯铝和纯镁大
C.在高温下,可以用铝制的容器装运浓硫酸或浓硝酸
D.常温下,铝能和空气里的氧气反应生成一层致密的氧化膜,从而失去光泽
14.下列各组离子,在强酸性溶液中可以大量共存的是()
+、Fe3+、SCN-、Cl-+、K+、
、Ba2+
+、K+、
、Cl-+、I-、
、Cl-
15.在含有Fe3+、Fe2+、Al3+的稀溶液中,加入足量的Na2O2固体,充分反应后,再加入过量的稀盐酸,完全反应后,离子数目几乎没有变化的是()
+
+
D.都没有
第II卷(非选择题)
二、综合题:
共3题共40分
16.(本题10分)如图是某同学在实验室中进行铝热反应(铝过量)的实验装置,实验中可观察到的现象之一为“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。
(1)试剂A的名称是____。
(2)反应的方程式为______。
(3)探究铝热反应后固体的性质:
将反应后容器中的残余固体置于烧杯中,加入100mL稀硝酸,固体完全溶解,(假设固体全部溶解后溶液体积不变),反应过程中无气体放出(活泼金属可把稀HNO3还原为NH4NO3)。
向反应后的溶液中缓慢滴加4mol·
L-1的NaOH溶液,产生沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示:
①写出DE段发生反应的离子方程式:
______________________________。
②求c(HNO3)=__________。
③B与A的差值为____________________。
17.(本题15分)向1LBaCl2、A1Cl3和FeCl3的混合溶液A中,逐滴加入Na2SO4和NaOH的混合溶液B。
产生沉淀的物质的量n和加入溶液的体积的关系如图所示,回答下列问题:
(1)加入B溶液280mL时,溶液中的沉淀是_____________,溶液中的溶质是____________。
(填化学式)
(2)加入B溶液240mL至260mL之间时,发生的离子反应方程式是_________________________________________。
(3)将A、B溶液中各溶质的物质的量浓度填入下表:
溶质
Na2SO4
A1Cl3
FeCl3
物质的量浓度mol/L
18.(本题15分)(2013·
郑州一中月考)铝热反应是指铝与某些金属氧化物之间的置换反应。
某研究性学习小组对铝热反应(以Al和Fe2O3反应为例)实验进行研究。
已知Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点的数据如下表所示:
试回答下列问题:
(1)铝热反应中金属铝表现出 性(填“氧化”或“还原”)。
物质
Al
Al2O3
Fe2O3
熔点/℃
660
2054
1535
1565
沸点/℃
2467
2980
2750
……
(2)某同学认为铝热反应所得到的熔融物中应含有铁、铝两种金属。
若设计一个简单的实验方案证明该熔融物中含有金属铝,则实验所需用的试剂为 。
(3)另一同学推测铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3,他设计了如下实验方案来验证:
取一块冷却的该熔融物投入少量稀硫酸中,反应一段时间后,向反应后的混合溶液中滴加物质甲的溶液,观察溶液颜色的变化,即可证明熔融物中是否含有Fe2O3。
则①物质甲是 (填化学式)。
②该同学的实验方案是否合理 (填“合理”或“不合理”),理由是(用离子方程式表示) 。
(4)把gFe、Fe2O3和Al的混合物与L2mol·
L-1硫酸(足量)充分反应,生成氢气nmol,则①n的取值范围是 。
②向反应后的混合溶液中滴加NaOH溶液,当产生沉淀的量达到最大值时,参加反应的NaOH的物质的量为 mol。
三、实验题:
共1题每题15分共15分
19.某研究性学习小组对铝热反应实验进行探究。
查阅有关资料得知,“铝热反应”的现象为“反应放出大量的热,并发出耀眼的白光”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。
查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点和沸点数据如下:
(1)某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。
理由是该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁的低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。
你认为他的解释
(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。
该实验所用的试剂是 ,反应的离子方程式为 。
(3)实验室中溶解该熔融物,最适合选用的试剂是(填字母)。
A.浓硫酸B.稀硫酸
C.稀硝酸D.氢氧化钠溶液
参考答案
【解析】本题考查铁、铜及其化合物的性质和有关计算。
设H2SO4、CuCl2的物质的量分别为x、y,根据方程式:
H2SO4+Fe
FeSO4+H2↑,Fe+CuCl2
FeCl2+Cu,已知所得固体的质量与加入的铁粉的质量相等,即56x+56y=64y,则x:
y=1:
7,则原溶液中c(
)与c(Cl﹣)之比为1:
14。
答案选D。
【解析】本题考查铁离子的检验,铁的化合物的性质。
A.过量的铁与稀盐酸反应生成亚铁离子,滴入KSCN溶液不显红色,错误;
B.过量的铁粉与氯化铜溶液反应,生成亚铁离子和金属铜,滴入KSCN溶液不显红色,错误;
C.过量氯水与氯化亚铁溶液反应,生成铁离子,滴入KSCN溶液显红色,正确;
D.过量铁粉与三氯化铁溶液反应,生成亚铁离子,滴入KSCN溶液不显红色,错误,故选C。
【解析】本题考查金属的冶炼。
处于金属活动性顺序表中处于中间位置的金属,通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来,故A正确;
为不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,2HgO
2Hg+O2↑,故B正确;
为活泼金属,通常用电解熔融的氯化镁的方法冶炼,MgCl2
Mg+Cl2↑,而MgO熔点很高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本,故C错误;
为活泼金属,较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属化合物氯化钠的方法冶炼,故D正确,答案选C。
【解析】
(1)中先生成沉淀后沉淀溶解,且前后消耗二氧化碳的量相等,对应图象②;
(2)中生成氢氧化铝沉淀且沉淀不溶解,对应图象③;
(3)中开始没有沉淀生成,后生成沉淀,最后沉淀溶解,对应图象①;
(4)中通入的CO2先与NaOH反应,故无沉淀生成,NaOH反应完后CO2再与NaAlO2反应生成Al(OH)3沉淀,故对应图象④。
【解析】AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式:
一种方式为向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液,开始就有沉淀生成,后沉淀溶解,且生成沉淀与溶解沉淀消耗NaOH的物质的量之比为3∶1,符合题意,则x表示NaOH的物质的量,B项错误;
据此可判断A、C、D项正确。
另一种方式为向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液,开始没有沉淀生成,后有沉淀生成,不符合题意。
【备注】解答有关铝的图像题需要掌握两“会”。
一会识图:
看面、线、点,弄清纵、横坐标的意义,弄清起点、拐点、终点的意义,看清曲线的变化趋势;
二会分析:
分析图像中隐含的信息,将其加工成化学语言,同时结合化学方程式,找出反应中量的相应变化,从而可快速解答问题。
【解析】本题考查金属钠的性质。
金属钠加入硫酸铜溶液中先与水反应生成氢氧化钠,再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀;
加入氯化铁溶液中生成氢氧化铁沉淀;
加入氯化铝中可能生成氢氧化铝沉淀;
加入盐酸中发生中和反应生成氯化钠和水,所以最终不可能有沉淀的是盐酸,答案选B。
【解析】本题考查了铝的氧化物的性质。
铝是活泼的金属,其表面含有一层氧化膜,而硝酸铜和氧化铝是不反应的,其余都是可以的,所以答案选C
【解析】本题考查有关化学计算技巧,可采取平均值法。
标况下氢气物质的量为,则转移1mol电子,混合物的平均摩尔质量为
g/mol。
Fe:
28g/mol、Zn:
mol、Al:
9g/mol、Mg:
12g/mol。
Cu是杂质,大于13g/mol。
混合物若要满足条件,选项中一种物质大于13g/mol,一种物质小于13g/mol。
B、C、D满足条件,A不满足。
故选A。
【解析】由NaAlO2加过量盐酸得不到Al(OH)3沉淀,可通入足量CO2;
由Al(OH)3灼烧方能得到Al2O3。
故④⑤两处错误。
【解析】本题考查铝的化学性质。
金属铝不易被腐蚀的原因是:
铝易被氧化为氧化铝,氧化铝膜具有保护内部铝的作用,因此铝制品不需特殊保护。
选D。
【解析】硬铝是以Cu为主要合金元素的铝合金;
黄铜是铜、锌合金;
钢铁是主要含铁和碳元素的合金;
金箔是用金制成的薄片,不属于合金。
【解析】4Fe(OH)2+O2+2H2O
4Fe(OH)3,2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O。
【解析】高温下,Al与浓H2SO4、浓HNO3反应。
【解析】本题考查离子的共存。
A选项中,铁离子和硫氰根离子结合生成难电离的物质而不能大量共存;
B选项,离子可以大量共存;
C选项,强酸性溶液中
与H+反应生成二氧化碳气体和水而不能大量共存;
D选项,强酸性溶液中,硝酸根离子能氧化亚铁离子和碘离子而不能大量共存,故选B。
【解析】本题考查过氧化钠、铁的化合物、铝的化合物的化学性质。
溶液中加入足量的Na2O2固体,过氧化钠先与水反应生成氧气和氢氧根离子,铁离子转化为氢氧化铁、亚铁离子先转化为氢氧化亚铁,之后被氧化为氢氧化铁,铝离子转化为偏铝酸根离子,再加入过量的稀盐酸,氢氧化铁转化为铁离子,偏铝酸根离子转化为铝离子,铁离子数目增多,亚铁离子数目减少,铝离子几乎不变,故选B。
16.
(1)氯酸钾
(2)Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3
(3)①
+OH-
NH3·
H2O②L③
【解析】本题综合考查铝的性质
(1)试剂A是氯酸钾;
(2)铝粉和氧化铁在高温下反应生成氧化铝和铁,Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3;
(3)①OC发生H++OH-
H2O;
CD反应生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀,D与E一段沉淀的质量没有发生变化,为NH4NO3和NaOH反应,离子方程式为,
故答案为:
②D点沉淀量最大,溶液中溶质是硝酸钠和硝酸铵,从D到E,硝酸铵和氢氧化钠反应,E点的溶质是硝酸钠,所以硝酸的浓度=
;
③E与F之间沉淀的量减少,为Al(OH)3溶解在氢氧化钠溶液中,其反应方程式为Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,EF段的n(NaOH)=4mol/L×
2×
10-3L=,
Al(OH)3的量是,所以Al3+也是。
所以B与A差值为,故答案为:
。
17.
(1)BaSO4和Fe(OH)3NaCl、Na2SO4、NaAlO2
(2)Ba2++
BaSO4
Al(OH)3+OH-
+2H2O
(3)
10
【解析】本题考查化合物的计算。
由图可知:
加入B溶液由0到240ml发生反应是Al3++3OH-
Al(OH)3
,Fe3++3OH-
Fe(OH)3
,Ba2++
BaSO4
,加入B溶液240mL至260mL之间时,由于沉淀量不变,说明氢氧化铝有一部分溶解,则铁离子完全沉淀,所以只有钡离子和硫酸根继续生成沉淀;
加入B溶液260mL至280mL之间时,钡离子完全沉淀,只是氢氧化铝溶解完全至沉淀量不变。
所以
(1)加入B溶液280mL时,溶液中的沉淀是BaSO4和Fe(OH)3,溶液中的溶质是NaCl、Na2SO4、NaAlO2;
(2)由上可知反应为:
Ba2++
,Al(OH)3+OH-
+2H2O;
(3)由图可知加入B溶液260mL至280mL之间,发生反应Al(OH)3+OH-
+2H2O,所以c(NaOH)==10mol/L,加入B溶液240mL至260mL之间时,反应掉的氢氧化铝也是,所以氢氧化铝总共是,c(Al(OH)3)=1L=L,因为在此段沉淀量不变,所以生成BaSO4的物质的量是,故c(Na2SO4)==10mol/L,加入B溶液240mL时,铁离子和铝离子完全沉淀,消耗的氢氧化钠的物质的量是10mol/L×
=,而铝离子消耗的氢氧化钠的物质的量是,所以c(FeCl3)=1L=L。
18.
(1)还原
(2)氢氧化钠溶液 (3)①KSCN ②不合理 Fe+2Fe3+
3Fe2+
(4)①0<
n<
②2
(1)由铝热反应的含义知反应中铝作还原剂,表现出还原性。
(2)因铝能与NaOH溶液反应并放出气体而铁与NaOH溶液不反应,Al2O3虽然能与NaOH溶液反应但不能产生气体,故可用NaOH溶液检验混合物中是否含有Al。
(3)将Fe2O3加入稀硫酸中得到Fe3+,检验Fe3+可用KSCN溶液;
但因铝热反应后得到的固体中一定含有Fe,而Fe又能与Fe3+反应生成Fe2+,故该同学的检验方法不合理。
(4)当g固体全部是Al时,生成的H2最多,由铝与硫酸反应的方程式可求出n(H2)=mol;
当没有金属单质时,生成的气体最少(为0),故0<
当沉淀量达到最大值时,溶液中只有Na2SO4,故有2NaOH~H2SO4,n(NaOH)=2×
L×
2mol/L=2mol。
【备注】【学习指南】对于涉及混合物及求范围的计算,均可采取极端假设法进行分析,即假设混合物中只含有其中某一种物质,按这一种物质进行计算求出一个数值,然后再假设混合物中只含另一种物质,再进行同样的计算,求出另一个数值,从而得到相应的取值范围。
19.
(1)合理
(2)NaOH溶液 2Al+2OH-+2H2O
2Al
+3H2↑ (3)B
(1)放出的热量能使铁熔化,而铝的熔点比铁的低,故得到的液态物质可能是铁和铝熔合成的合金。
(2)尽管铁、铝都是活泼金属,但铝可以和NaOH溶液反应而铁不能,根据这一性质设计实验检验即可。
(3)实验室溶解铁铝合金时,选用的试剂既要和两种金属在常温下都能反应,又要使反应尽可能不产生污染大气的物质,故用稀硫酸。