2018-2019學年高中化學 第4章 材料家族中的元素 第2節(jié) 鋁 金屬材料 第1課時 鋁與鋁合金作業(yè)3 魯科版必修1.doc

第1課時 鋁與鋁合金 基礎達標1日常生活中常用鋁制炊具，它質輕且堅固耐用，其中的原因是()A鋁很不活潑，不易與其他物質反應B鋁雖然很活潑，但是只有在高溫下才能與其他物質反應C鋁制品表面有一層致密的氧化物薄膜，起保護作用D鋁制品表面鍍有一層銅，可以保護鋁制品解析：選C。鋁很活潑，常溫下能與氧氣反應生成一層致密的氧化物薄膜，能阻止鋁繼續(xù)被氧化，故鋁有一定的抗腐蝕能力。2下列物質中，屬于合金的是()A硬鋁B鋁箔C冰晶石 D水銀解析：選A。合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合在一起而形成的具有金屬特性的物質。硬鋁是由Al、Cu、Mg、Mn、Si等形成的合金，鋁箔是Al，冰晶石是一種化合物，水銀是Hg。3把鋁粉和氧化鐵粉配成鋁熱劑，分為兩等份，一份在高溫下恰好完全反應后，再與足量鹽酸反應，另一份直接放入足量的燒堿溶液中充分反應，前后兩種情況下生成的氣體質量之比是()A32 B23C11 D289解析：選B。根據化學方程式Fe2O32Al2FeAl2O3，Fe2HCl=FeCl2H2，2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，可知選項B正確。4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()ANH、SO、CO、KBNa、Ba2、Ca2、HCOCMg2、NO、K、ClDK、Cl、Na、SO解析：選D。鋁與酸、強堿反應均放出氫氣，則加入鋁粉能放出氫氣的溶液中可能含H，也可能含OH。A項中，NH與OH生成NH3H2O，CO與H生成CO2；B項中，HCO與H、OH都能發(fā)生反應；C項中，Mg2與OH不能共存；D項中，各離子與H或OH都不發(fā)生反應，符合要求。5下列關于氧化鋁的說法錯誤的是()A氧化鋁熔點高、硬度大，是一種耐火材料B氧化鋁是鋁元素在自然界的唯一存在形式C紅寶石、藍寶石的主要成分都是氧化鋁D氧化鋁為兩性氧化物，能溶于鹽酸和氫氧化鈉溶液解析：選B。鋁元素在自然界中主要以Al2O3的形式存在，但同時也存在少量的鋁鹽、硅酸鹽中。6已知鈹(Be)原子與鎂原子最外層電子數都為2，而鈹元素與鋁元素的單質及其化合物的性質相似。下列關于鈹的化合物的推斷中正確的是()A氯化鈹的化學式為BeCl3B氯化鈹的化學式為BeCl2C氧化鈹只能與強酸反應，不能與強堿反應D氧化鈹不能與強酸反應，只能與強堿反應解析：選B。鈹原子最外層有2個電子，與Mg2具有相同化合價，氯化鈹應為BeCl2。又因其性質與鋁類似，具有兩性，故既能與酸反應，又能與強堿反應。7A、B、C、D、E五種化合物，均含有某種常見金屬元素，A中又含有鉀元素，它們的轉化關系如圖所示，其中A為澄清溶液，C為難溶的具有兩性的白色固體，E易溶于水。(1)寫出化學式：A_，C_，D_，E_。(2)寫出下列反應的離子方程式：AB_，FE_。(3)寫出下列反應的化學方程式：FC_，BE_。解析：本題的“題眼”是“C為難溶的具有兩性的白色固體”，并且C是由B經加熱得到的，可推測C為Al2O3，則B為Al(OH)3，即而得E為NaAl(OH)4。D為AlCl3，A則為KAl(OH)4，F與Fe2O3在高溫條件下得到C，此反應為鋁熱反應，F為Al。答案：(1)KAl(OH)4Al2O3AlCl3NaAl(OH)4(2)Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(3)2AlFe2O32FeAl2O3Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)48有下列幾個反應：向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液；向鹽酸和AlCl3的混合溶液中滴加NaOH溶液；向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液；向NaAl(OH)4溶液中滴加鹽酸。符合反應的圖像是_，符合反應的圖像是_，符合反應的圖像是_，符合反應的圖像是_，寫出反應中的三個化學方程式：_、_、_。解析：向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，其反應過程為AlCl33NaOH=3NaClAl(OH)3，Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4，所以沉淀完全與沉淀溶解消耗的NaOH的量為31；向鹽酸和AlCl3的混合溶液中滴加NaOH溶液，反應過程為HClNaOH=NaClH2O，AlCl33NaOH=3NaClAl(OH)3，Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4；向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，其反應過程為4OHAl3=Al(OH)4，3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3，所以沒有沉淀與產生沉淀消耗的AlCl3的體積比為31；向NaAl(OH)4溶液中滴加鹽酸，其反應過程為Al(OH)4H=Al(OH)3H2O，Al(OH)33H=Al33H2O，所以產生沉淀與沉淀溶解消耗的HCl的體積比為13。答案：ABCDHClNaOH=NaClH2OAlCl33NaOH=3NaClAl(OH)3Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4能力提升9為除去MgO中混有的少量雜質Al2O3，可選用的試劑是()AKOH溶液 B氨水C稀鹽酸 D水解析：選A。MgO為難溶于水的堿性氧化物，因而可以溶于強酸，但不能溶于強堿中；Al2O3為難溶于水的兩性氧化物，因而既可以溶于強酸又可以溶于強堿中。為除去MgO中混有的Al2O3雜質可選用強堿溶液做試劑。10將a g Fe2O3、Al2O3樣品溶解在過量的200 mL c(H)0.1 molL1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH溶液使Fe3、Al3剛好沉淀，用去NaOH溶液100 mL，則NaOH溶液的濃度為()A0.1 molL1 B0.2 molL1C0.4 molL1 D0.8 molL1解析：選B。反應過程為Fe2O3、Al2O3H2SO4Fe3、Al3、H、SO，Fe3、Al3、SO、HNaOHAl(OH)3、Fe(OH)3Na2SO4因此當Fe3、Al3剛好沉淀時，濾液中的成分只有Na2SO4。由電荷守恒原理有n(Na)2n(SO)，100 mLc(NaOH)2(200 mL0.05 molL1)，c(NaOH)0.2 molL1。有關鋁元素在溶液中的計算，抓住終態(tài)溶液中的成分，根據電荷守恒即可簡化計算。11向100 mL 1 molL1AlCl3溶液中逐滴加入1 molL1NaOH溶液，若充分反應后所得沉淀的質量為3.9 g，則所加入NaOH溶液的體積可能是()A150 mL B200 mLC300 mL D250 mL解析：選A。當向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液時，AlCl3先與NaOH發(fā)生反應生成Al(OH)3沉淀，隨著NaOH溶液的增多，生成的Al(OH)3沉淀也將逐漸增多并達到最大值，此時繼續(xù)加入NaOH溶液，因生成的Al(OH)3沉淀具有兩性，將會與所加入的NaOH溶液進一步反應而生成四羥基合鋁酸鈉，導致沉淀逐漸減少，最終完全溶解。因此，本題在解答時，應考慮在達到最大量沉淀前后可能各有一個答案。(1)Al3過量：Al33OH=Al(OH)3 3 1 x 0.05 molx30.05 mol0.15 mol，V10.15 mol/1 molL11 000 mLL1150 mL。(2)Al3不足：Al33OH=Al(OH)301 mol0.3 mol0.1 molAl(OH)3 OH=Al(OH)411(0.10.05) moly解得：y0.05 mol，V2(0.30.05) mol/1 molL11 000 mLL1350 mL。12下列離子方程式正確的是()A鋁與氫氧化鈉溶液反應：2Al2OH6H2O=2Al(OH)4H2B氫氧化鋁與稀鹽酸反應：HOH=H2OC氨水和氯化鋁溶液反應：Al33OH=Al(OH)3D少量氫氧化鈉溶液滴入氯化鋁溶液中：Al33OH=Al(OH)3解析：選D。A項，應為2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2；B項，氫氧化鋁不溶于水，正確離子方程式為Al(OH)33H=Al33H2O；C項，一水合氨為弱電解質，該離子方程式正確的寫法為Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。13向含有1 mol KAl(SO4)2的溶液中加入適量的Ba(OH)2溶液，使SO恰好轉化為沉淀，此時生成的Al(OH)3的物質的量是()A1 molB1.33 molC0.67 mol D0解析：選D。1 mol KAl(SO4)2中含1 mol Al3、2 molSO，若使SO恰好沉淀，應加入含2 mol Ba2的Ba(OH)2溶液，即2 mol Ba(OH)2，此時加入的OH為4 mol，1 mol Al3與4 mol OH反應，使Al3完全轉化為Al(OH)4而無沉淀生成Al34OH=Al(OH)4。14準確稱取6 g鋁土礦樣品(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)放入盛有100 mL某濃度的硫酸的燒杯中，充分反應后過濾，向濾液中加入10 molL1NaOH溶液，產生的沉淀質量m與加入NaOH溶液體積V的關系如圖。回答：(1)硫酸的物質的量濃度為_。(2)若a2.3，用于沉淀Fe3所消耗的NaOH溶液的體積是_mL，該鋁土礦樣品中各組成成分的質量分數：Al2O3為_，Fe2O3為_。解析：(1)題給鋁土礦樣品中只有Al2O3、Fe2O3與H2SO4反應。濾液：H2SO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3，加35 mL NaOH溶液時，沉淀值最大，此時沉淀為Al(OH)3、Fe(OH)3，形成Na2SO4溶液，由電荷守恒n(Na)2n(SO)，根據元素守恒知n(Na)n(NaOH)10 molL10.035 L0.35 mol，n(SO)n(H2SO4)c(H2SO4)0.1 L，得 c(H2SO4)1.75 molL1。(2)沉淀Al3消耗OH的量與溶解Al(OH)3所耗的OH的量之比為31，由圖知沉淀Al3所用NaOH溶液為30 mL；沉淀Fe3所用NaOH溶液為35 mL30 mL2.3 mL2.7 mL。n(Al2O3)n(NaOH)(10 molL10.030 L)0.05 mol，w(Al2O3)100%85%，w(Fe2O3)160 gmol1100%12%。答案：(1)1.75 molL1(2)2.785%12%15從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質)中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下：請回答下列問題：(1)流程甲加入鹽酸后生成Al3的離子方程式為_。(2)流程乙加入燒堿后生成SiO的離子方程式為_。(3)驗證濾液B含Fe3，可取少量濾液并加入_(填試劑名稱)。(4)濾液E、K中溶質的主要成分是_(填化學式)，寫出該溶液的一種用途：_。解析：(1)Al2O3溶于鹽酸生成AlCl3和水，離子方程式為Al2O36H=2Al33H2O。(2)SiO2與NaOH溶液反應的離子方程式為SiO22OH=SiOH2O。(3)Fe3的檢驗可用KSCN溶液。(4)由于通入的是過量CO2，因此濾液E和K中的主要成分都是NaHCO3，其用途廣泛，工業(yè)上可用于制純堿，也可用做食品添加劑等。答案：(1)Al2O36H=2Al33H2O(2)SiO22OH=SiOH2O(3)硫氰化鉀溶液(4)NaHCO3制純堿(或做發(fā)酵粉等合理答案均可)