铝及铝合金 同步练习 Word版含答案 苏教版高中化学必修一课时练习.docx

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铝及铝合金同步练习Word版含答案苏教版高中化学必修一课时练习

课时1铝及铝合金

【基础梳理】

1．国际铝业协会（IAI）公布的数据显示，3月全球铝总产量增加215000吨，至216.4万吨。

下列关于铝的叙述，不正确的是（）

A．铝是地壳中含量最多的元素B．在常温下，铝能与NaOH溶液反应

C．铝是一种比较活泼的金属D．在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂

2．下列叙述中不正确的是（）

A．铝的化学性质很活泼，但在空气中不易锈蚀

B．铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性

C．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧

D．铝箔在空气中受热可以熔化，但由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落

3．将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放

出氢气最多的是（）

A．3mol·L－1HClB．4mol·L－1HNO3C．8mol·L－1NaOH　D．18mol·L－1H2SO4

4．用铝箔包装0.1mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为（标准状况）（）

A．O2和H2的混合气体B．1.12LH2C．大于1.12LH2D．小于1.12L气体

5．把铝粉和氧化亚铁粉末配成铝热剂，分成两等份，一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应，另一份直接放入到足量的烧碱溶液中充分反应；前后两种情况下生成的气体质量比是（）

A．3∶2B．2∶3C．1∶1D．28∶9

6．通常把铝粉与某些金属氧化物的混合物称为铝热剂，下列氧化物中不能与铝粉发生铝热反应的是（）

A．Na2OB．Fe3O4C．MnO2D．V2O5

7．一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中，完全反应后产生3.36L（标准状况下）气体；用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中，在标准状况下产生5.6L的气体，则该合金中铝、铁的物质的量之比为（）

A．1∶1B．2∶5C．3∶2D．3∶5

8．将铝投入到一定量的NaOH溶液中，充分反应后，有2mol的电子发生转移，则参加反应的铝的物质的量为（　　）

A．1/3molB．1molC．2molD．2/3mol

9．铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。

下列与这些用途无关的性质是（）

A．不易生锈B．导电性好C．密度小D．强度高

【运用提升】

10．等量的Al分别加入0.3L1mol·L－1的盐酸和NaOH溶液中，生成氢气的体积比为1∶2，则加入Al的质量为（　　）

A．2.7gB．5.4gC．8.1gD．10g

11．将2.4g镁、铝混合物粉末溶于75mL4mol/L的盐酸中，反应一段时间后，再加入250mL1.5mol/L的NaOH溶液后待反应完全，此时溶液中大量存在的是（）

A．Na＋、Mg2＋B．Al3＋、Mg2＋C．Mg2＋、AlO

D．Na＋、AlO

12．某化学兴趣小组用回收的镁铝合金制取氢气。

现有10.8g镁铝合金，下列说法正确的是（）

A．常温下与足量18mol/LH2SO4溶液反应，最多可放出0.6molH2

B．常温下与足量2mol/LHNO3溶液反应，最少可放出0.45molH2

C．常温下与足量2mol/LH2SO4溶液反应，放出H2的物质的量在0.45mol～0.6mol之间

D．常温下与足量2mol/LNaOH溶液反应，放出H2的物质的量在0.45mol～0.6mol之间

13．取两种金属组成的混合物8.0g，加入足量稀硫酸，反应后得到5.6L标准状况下的气体，则混合物可能是（）

A．Al和MgB．Al和ZnC．Fe和CuD．Zn和Fe

【选做题】

14．铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。

某研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金（不含其他元素）中镁的质量分数，设计下列实验方案进行探究，填写下列空白。

[实验方案]　将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，通常状况下（约20℃，1.01×105Pa）测定生成气体的体积。

[问题讨论]

（1）同学们拟选用下列实验装置完成实验：

①你认为最简易的装置其连接顺序是

A接（　　　　）（　　　　）接（　　　　）（　　　　）接（　　　　）（　　　　）。

（填接口字母，可不填满）

②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一段时间后出现稀硫酸不能顺利滴下。

请你帮助分析原因__________________________________________________。

（2）分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：

稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。

于是他们设计了如图所示的实验装置。

（碱式滴定管上的刻度数值上小下大）

①装置中导管a的作用是__________________________________。

②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL。

则产生氢气的体积为________mL。

课时1铝及铝合金

1．A解析：

A项错误，地壳中含量最多的元素是氧，含量最多的金属元素是铝；B项正确，铝在常温下就能与NaOH溶液反应；铝排在金属活动性顺序表的第5位，是比较活泼的金属，所以在反应中易失去电子，作还原剂，C项和D项是正确的。

2．C解析：

尽管铝的化学性质很活泼，但在空气中易与氧气反应，生成一层稳定的致密氧化膜，故不易被锈蚀，A项正确；铝箔在空气中受热可以熔化，但形成的氧化膜使得铝与氧气不再反应，因而也就不会燃烧，C项错。

3．A解析：

A.Mg、Al都与盐酸反应放出H2。

B.Mg、Al与HNO3反应无H2产生。

C.Al与NaOH溶液反应放出H2，且和Al与HCl反应放出H2的量相等，Mg与NaOH溶液不反应。

D.Mg在18 mol·L-1H2SO4中反应放出SO2无H2产生，Al在18mol·L-1H2SO4中钝化。

4．C解析：

Na与水反应放出H2，并且生成NaOH，铝箔能与NaOH溶液反应，也生成H2，故最后收集到的气体是这两部分H2的总和。

2Na　　＋　　2H2O　===　2NaOH　＋　H2↑

0.1mol0.1mol0.05mol

2Al　　＋　　2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

0.1mol0.1mol0.15mol

若铝箔足量，共生成H2：

V（H2）＝22.4L·mol－1×（0.05＋0.15）mol＝4.48L

若铝箔不足，收集氢气体积的范围为

1．12L＜V（H2）＜4.48L。

5．C解析：

本题应分析两个过程中电子转移的数目。

铝置换出铁，铁再和盐酸反应生成H2和铝直接与烧碱反应生成H2，转移的电子数目应该相同，方程式如下：

2Al＋3FeO

Al2O3＋3Fe,3Fe＋6HCl===3FeCl2＋3H2↑；2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；由此可看出两种情况下生成的气体的质量比为1∶1。

6．A解析：

铝热反应的本质是利用铝的较强还原性。

铝能还原比铝活动性弱的金属的氧化物。

若是比铝活动性强的金属，其氧化物不能被还原。

7．A解析：

将铝铁合金溶于NaOH溶液中时，只有铝参与反应，而铁不反应，此时生成的3.36L（即0.15mol）氢气是由反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑生成的，故合金中n（Al）＝0.15mol×

＝0.1mol；当同样质量的合金与盐酸反应时，铝参与反应生成的H2为0.15mol，则由Fe置换出的n（H2）＝0.25mol－0.15mol＝0.1mol，即合金中含Fe的物质的量也为0.1mol。

8．D解析：

在参加反应时1molAl可失去3mol电子，因此有2mol电子转移需Al的物质的量为2/3mol。

9．B

10．B解析：

2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑②

由生成H2体积比为1∶2可知，①②两反应消耗Al的质量之比为1∶2，①中铝过量，盐酸完全反应，0.3molHCl与足量Al反应生成H2为0.15mol。

又知②中NaOH未完全反应，Al完全反应，所以②中生成H2为0.3mol，由方程式系数比可知Al的物质的量为0.2mol，即5.4g。

11．D解析：

c（Cl-）=0.3mol，c（Na+）=0.375mol，根据溶液呈电中性，肯定至少还有一种阴离子。

结合Al3+和OH-溶液反应生成AlO2-，肯定有AlO2-。

12．C解析：

A、B中的浓硫酸、硝酸均为氧化性酸，不能与镁铝合金中的铝反应产生氢气；NaOH溶液只能与铝反应生成氢气，D项错；利用极值法可求得放出氢气量的范围为0.45～0.6mol，答案选C。

13．B解析：

可用摩尔电子质量法求解。

反应生成氢气的物质的量为 n（H2）＝5.6 L·22.4 mol·L－1＝0.25 mol，转移的电子的物质的量为0.5 mol，故金属的平均摩尔电子质量为16 g·mol－1。

铝的摩尔电子质量为9 g·mol－1，镁的摩尔电子质量为12 g·mol－1，锌的摩尔电子质量为32.5 g·mol－1，铁的摩尔电子质量为28 g·mol－1，铜与稀硫酸不反应，摩尔电子质量可看成无穷大，而金属的平均摩尔电子质量为16 g·mol－1，故两种金属的摩尔电子质量一种大于该数值，一种小于该数值。

14．

（1）①E　D　G　②铝、镁与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大

（2）①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差　②V1－V2

解析：

实验中通过测定气体体积来确定样品中各组分的质量分数，所以装置的连接顺序为A、E、D、G；稀硫酸不能滴入的原因是产生的氢气使锥形瓶内的压强增大从而大于外界大气压所致；导管a的作用是平衡气压，使液体能够顺利滴下，同时消除滴入的硫酸对气体体积的影响。

课时2铝的氧化物和氢氧化物

【基础梳理】

1．氧化铝熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩埚。

下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是（　　）

A．加热使CuSO4·5H2O失水B．加热使KMnO4分解

C．加热熔化烧碱D．加热分解碱式碳酸铜

2．下列关于Al（OH）3的性质叙述错误的是（　　）

A．Al（OH）3是两性氢氧化物

B．Al（OH）3是难溶于水的白色胶状物质

C．Al（OH）3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素

D．Al（OH）3既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸

3．下列物质①Na　②NaHCO3　③Al2O3　④Mg（OH）2　⑤Al（OH）3中，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是（　　）

A．①②③⑤B．①④⑤C．②③⑤D．①③④

4．将表面已完全钝化的铝条，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

5．下列操作中最终可以得到Al（OH）3的是（　　）

A．Al2O3和水混合加热B．Al和水反应

C．过量的NaOH溶液加入到AlCl3溶液中D．过量的氨气通入到AlCl3溶液中

6．下列离子方程式的书写不正确的是（　　）

A．氧化铝与盐酸反应：

Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O

B．氢氧化铝与NaOH溶液反应：

Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O

C．向AlCl3溶液中滴加氨水：

Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓

D．向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：

Al3＋＋4OH－===AlO

＋2H2O

7．在MgO中混有少量的Al2O3杂质，欲将杂质除去可选用的试剂是（　　）

A．稀硫酸B．浓氨水C．稀盐酸D．氢氧化钠溶液

8．向AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水至溶液呈碱性，下列图中，能表示该反应产生的沉淀质量m与加入氨水的体积V的关系的是（　　）

9．已知X是某金属单质，X、A、B、C含同一种元素，可发生如下转化：

（1）写出下列物质的化学式：

X________，A________，B__________，C__________。

（2）写出以下反应的离子方程式：

②_______________________________________④________________________________________。

【运用提升】

10．将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化了的AlCl3溶液中，若用y轴表示Al（OH）3的沉淀量，x轴表示NaOH溶液的体积，下列图像正确的是（　　）

11．把一定量的Ba（OH）2溶液滴入明矾[KAl（SO4）2·12H2O]溶液中，使SO

全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（　　）

A．Al3＋B．Al（OH）3C．AlO

D．Al3＋和Al（OH）3

12．将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是（　　）

A．1∶3B．2∶3C．1∶4D．7∶2

13．

（1）用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时，当Al3＋的物质的量与OH－的物质的量之比（以下均填物质的量之比）为________时，Al（OH）3沉淀量最多；________时，Al（OH）3全部溶解；________或________时Al（OH）3沉淀量为最多沉淀量的一半。

（2）偏铝酸钠溶液与盐酸反应时，AlO

的物质的量与H＋物质的量之比为________时，Al（OH）3沉淀量最多；________时，Al（OH）3全部溶解；________或________时，生成的Al（OH）3的量为最多沉淀量的一半。

14．将一定质量的镁铝合金投入100mL一定浓度的盐酸中，合金完全溶解。

向所得溶液中滴加浓度为5mol·L－1的NaOH溶液，生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的体积关系如图（横坐标体积单位是mL，纵坐标质量单位是g）。

求：

（1）合金中Mg的质量。

（2）所用盐酸的物质的量浓度。

【选做题】

15．向20mLAlCl3溶液中滴入2mol·L－1NaOH溶液时，得到沉淀的质量与所滴加NaOH溶液的体积有如图所示关系：

（1）图中A点表示的意义是________________。

（2）图中B点表示的意义是_______________________________________________。

（3）若溶液中有Al（OH）3沉淀0.39g，此时用去NaOH溶液体积为__________。

课时2铝的氧化物和氢氧化物

1．C解析：

氧化铝能与强酸、强碱反应，所以用氧化铝材料制作的坩埚不能在强碱或强酸性条件下使用。

A、B、D选项均为加热盐类操作，且在操作过程中都没有强碱性、强酸性物质生成。

2．D解析：

Al（OH）3是两性氢氧化物，能溶于强酸，也能溶于NaOH、KOH等强碱，但Al（OH）3不能溶于氨水等弱碱。

3．C解析：

Na既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，但不是化合物；Mg（OH）2只与盐酸反应；NaHCO3、Al2O3、Al（OH）3三种物质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应。

4．C解析：

钝化的实质是浓H2SO4或浓HNO3在Fe、Al的表面形成了一层致密的氧化物保护膜。

铝的氧化物（Al2O3）是一种两性氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，只有C项中的Cu（NO3）2不与Al2O3反应。

5．D解析：

Al2O3和Al都不能和水反应，过量的NaOH溶液与AlCl3反应生成NaAlO2、NaCl和H2O。

6．C解析：

氨水是难电离的弱碱，在书写离子方程式时，要用化学式表示，不能写成离子符号的形式。

7．D解析：

MgO不溶于NaOH溶液，而Al2O3溶于NaOH溶液。

8．C解析：

Al（OH）3不溶于氨水，开始Al（OH）3的质量随NH3·H2O体积的增大而增大，直到Al3＋全部沉淀后，Al（OH）3的质量不再变化。

9．

（1）Al　Al2O3　NaAlO2　AlCl3

（2）②2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO

＋3H2↑

④Al2O3＋2OH－===2AlO

＋H2O

解析：

金属单质中既可与酸反应，又可与碱反应的只有Al，X是Al，则A是Al2O3，B是NaAlO2，C是AlCl3。

10．D解析：

向盐酸酸化的AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，依次发生以下反应：

H＋＋OH－===H2O，Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓，Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O，故开始滴加时无沉淀产生，且产生沉淀消耗NaOH溶液的体积是沉淀溶解消耗NaOH溶液体积的3倍，D项正确。

11．C解析：

Ba（OH）2和KAl（SO4）2以物质的量比2∶1反应时，才能使SO

全部转化成BaSO4，此时铝元素全部转化为AlO

，反应方程式为2Ba（OH）2＋KAl（SO4）2===2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O。

12．B解析：

本题应对两种情况进行讨论：

①若AlCl3过量，NaOH量不足，溶液中铝元素应为Al3＋。

AlCl3＋3NaOH===Al（OH）3↓＋3NaCl

1mol　3mol1mol

依题意，溶液中剩余1molAl3＋，

c（AlCl3）∶c（NaOH）＝n（AlCl3）∶n（NaOH）

＝（1＋1）mol∶3mol＝2∶3。

②若NaOH量稍多，AlCl3完全反应，生成的Al（OH）3部分溶解，溶液中铝元素的存在形式为AlO

，不妨假设有2molAl3＋反应，依题意有关系式：

AlCl3　　～　　3NaOH　　～　　Al（OH）3

1mol3mol1mol

AlCl3　　～　　4NaOH　　～　　NaAlO2

1mol4mol1mol

则c（AlCl3）∶c（NaOH）＝n（AlCl3）∶n（NaOH）

＝（1＋1）mol∶（3＋4）mol＝2∶7。

13．

（1）1∶3　1∶4　2∶3　2∶7

（2）1∶1　1∶4　2∶1　2∶5

解析：

（1）向含Al3＋的溶液中加入NaOH溶液时，有关反应：

Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓，Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O，总反应：

Al3＋＋4OH－===AlO

＋2H2O。

由上述反应方程式可知当n（Al3＋）∶n（OH－）＝1∶3时，沉淀量最大；当n（Al3＋）∶n（OH－）＝2∶3或2∶7时，沉淀量为最大量的一半。

（2）向含AlO

的溶液中加入盐酸时，有关反应：

AlO

＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓，Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，总反应：

AlO

＋4H＋===Al3＋＋2H2O。

当n（AlO

）∶n（H＋）＝1∶1时，沉淀量最大；

当n（AlO

）∶n（H＋）＝1∶4时，沉淀完全溶解；

当n（AlO

）∶n（H＋）＝2∶1或2∶5时，沉淀量为最大量的一半。

14．

（1）4.8g　

（2）8mol·L－1

解析：

（1）m[Mg（OH）2]＝11.6g，n（Mg）＝n[Mg（OH）2]＝

＝0.2mol，

m（Mg）＝0.2mol×24g·mol－1＝4.8g。

（2）当沉淀达最大值时，溶液中溶质为NaCl，此时n（HCl）＝n（NaOH），

0．1L·c（HCl）＝0.160L×5mol·L－1，c（HCl）＝8mol·L－1。

15．

（1）Al3＋完全沉淀

（2）Al（OH）3刚好完全溶解（3）7.5mL或17.5mL

解析：

n[Al（OH）3]＝

＝0.005mol

分两种情况：

（1）Al3＋过量：

Al3＋＋3OH－　===　Al（OH）3↓

　0.015mol0.005molV（NaOH）＝

＝0.0075L＝7.5mL。

（2）Al（OH）3部分溶解

Al3＋＋3OH－　===　Al（OH）3↓

0.03mol

＝0.01mol

Al（OH）3　　　　＋　　　OH－===AlO

＋2H2O

0．01mol－0.005mol　　　0.005mol

＝0.005molV（NaOH）＝

＝17.5mL。