2024-2025學年高中化學專題3從礦物到基礎材料1-1鋁及鋁合金課時作業(yè)含解析蘇教版必修1

PAGEPAGE8課時作業(yè)18鋁及鋁合金時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1．1989年世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品污染源之一，而加以限制運用。鋁在下列應用中應加以限制的是(B)①制鋁合金②制電線③制炊具④制銀色漆顏料⑤明礬凈水⑥明礬與蘇打制食品膨松劑⑦制易拉罐⑧用Al(OH)3凝膠制胃舒平藥片⑨包裝糖果和小食品A．③⑤⑧⑨ B．③⑤⑥⑦⑧⑨C．③⑤⑨ D．⑥⑧⑨解析：鋁元素在人體內積累會造成損害。鋁在③制炊具、⑤明礬凈水、⑥明礬與蘇打制食品膨松劑、⑦制易拉罐、⑧用Al(OH)3凝膠制胃舒平藥片、⑨包裝糖果和小食品中須要加以限制，故選B。2．下列各項操作中，發(fā)生“先產生沉淀，后沉淀又溶解”的現象的是(A)①向AlCl3溶液中通入過量的NH3②向Fe(OH)3膠體中逐滴加入過量的稀硫酸③向NaOH溶液中逐滴加入過量的AlCl3溶液④向Ca(OH)2溶液中通入過量的CO2A．②④ B．②③④C．②③ D．③④解析：向AlCl3溶液中通入過量的NH3生成Al(OH)3沉淀，沉淀不溶解，故①錯誤。向Fe(OH)3膠體中逐滴加入過量的稀硫酸，膠體先產生聚沉現象，有沉淀生成；然后氫氧化鐵和硫酸反應生成水和硫酸鐵，最終沉淀溶解，故②正確。向NaOH溶液中逐滴加入過量的AlCl3溶液時先后發(fā)生反應Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O,3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O＋Al3＋=4Al(OH)3↓，現象是：先不產生沉淀，一段時間后產生沉淀，故③錯誤。向Ca(OH)2溶液中通入CO2，先反應生成CaCO3沉淀，Ca(OH)2完全轉化為CaCO3后，接著通入的CO2會與CaCO3反應生成可溶的Ca(HCO3)2，沉淀又溶解，故④正確。3．鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應，產生氣體的體積(V)與時間(t)的關系如圖所示。反應中鎂和鋁的(A)A．物質的量之比為32B．質量之比為32C．摩爾質量之比為23D．失去的電子數之比為89解析：依據題圖，Mg、Al產生H2的體積相等，則Mg、Al失去的電子數相等，2×n(Mg)＝3×n(Al)，故n(Mg)n(Al)＝32，Mg、Al的摩爾質量之比為89，則Mg、Al的質量之比為43。4．(雙選)Na、Mg、Al各1mol分別與50mL2mol/L的硫酸溶液反應，下列說法中正確的是(AB)A．鎂、鋁產生的氫氣一樣多B．鈉放出氫氣最多C．鋁最終產生氫氣最多D．產生氫氣的量無法比較解析：Na、Mg、Al各1mol，硫酸的物質的量是0.050L×2mol/L＝0.1mol，依據得失電子守恒可知2Na～H2SO4～H2,2Mg～2H2SO4～2H2,2Al～3H2SO4～3H2，因此硫酸均不足量，硫酸完全反應，Mg、Al生成氫氣的物質的量均為0.1mol；鈉過量，但過量的鈉和水反應，1mol鈉可生成0.5mol氫氣，所以鎂、鋁產生的氫氣一樣多，鈉生成氫氣最多，答案為A、B。5．將15.6gNa2O2和5.4gAl同時放入肯定量的水中，充分反應后得到200mL溶液，再向該溶液中緩慢通入標準狀況下的HCl氣體6.72L，若反應過程中溶液的體積保持不變，則下列說法中不正確的是(B)A．最終得到7.8g沉淀B．最終得到的溶液中c(NaAlO2)c(NaCl)＝23C．標準狀況下，反應過程中共生成8.96L氣體D．最終得到的溶液中c(Na＋)＝2.0mol·L－1解析：15.6gNa2O2的物質的量為0.2mol,5.4gAl的物質的量為0.2mol。將兩者同時放入肯定量的水中，Na2O2與水反應生成0.4molNaOH和0.1molO2；0.2molAl要消耗0.2molNaOH生成0.2molNaAlO2和0.3molH2，所以還剩余0.2molNaOH；充分反應后得到200mL溶液，再向該溶液中緩慢通入標準狀況下的HCl氣體6.72L，即0.3molHCl，剩余的0.2molNaOH先消耗0.2molHCl，反應生成0.2molNaCl；剩余的0.1molHCl與0.1molNaAlO2反應生成0.1molAl(OH)3和0.1molNaCl；故最終溶液中含有0.3molNaCl和0.1molNaAlO2。最終得到0.1molAl(OH)3沉淀，其質量為7.8g，A項正確；最終得到的溶液中c(NaAlO2)c(NaCl)＝13，B項不正確；反應過程中共生成0.1mol氧氣和0.3mol氫氣，在標準狀況下，氣體的總體積為8.96L，C項正確；由鈉原子守恒可知，最終得到的溶液中c(Na＋)＝0.4mol÷0.2L＝2.0mol·L－1，D項正確。6．將amol鈉和amol鋁一同投入mg足量水中，所得溶液密度為dg·mL－1，該溶液中溶質的質量分數為(C)A.eq\f(82a,46a＋m)% B.eq\f(8200a,46a＋2m)%C.eq\f(8200a,46a＋m)% D.eq\f(8200a,69a＋m)%解析：由于2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑amolamoleq\f(a,2)mol2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑amolamolamoleq\f(3,2)amol即amol鈉與水反應生成的NaOH恰好被amolAl消耗掉，所得溶液為NaAlO2溶液。則w(NaAlO2)＝eq\f(82a,23a＋27a＋m－2a×2)×100%＝eq\f(8200a,46a＋m)%。7．甲、乙兩燒杯中分別盛有300mL濃度均為1mol·L－1的稀硫酸與NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入xg鋁粉，充分反應后，收集到H2的體積分別為V(甲)、V(乙)(標準狀況下)，下列有關敘述正確的是(C)A．若eq\f(V甲,V乙)＝eq\f(2,3)，則x>8.1B．若eq\f(V甲,V乙)＝1，則0<x<5.4C．若eq\f(2,3)<eq\f(V甲,V乙)<1，則5.4<x<8.1D．若eq\f(V甲,V乙)＝eq\f(2,3)，則x≤8.1解析：已知n(H2SO4)＝n(NaOH)＝0.3mol，鋁與硫酸反應的關系式為2Al～3H2SO4～3H2，鋁粉質量xgH2SO4、Al反應狀況H2體積(標準狀況下)x＝5.4H2SO4與Al恰好完全反應6.72Lx<5.4H2SO4過量、Al不足量eq\f(11.2x,9)Lx>5.4H2SO4不足量、Al過量6.72L鋁與氫氧化鈉溶液反應的關系式為2Al～2NaOH～3H2，鋁粉質量xgNaOH、Al反應狀況H2體積(標準狀況下)x＝8.1NaOH與Al恰好完全反應10.08Lx<8.1NaOH過量、Al不足量eq\f(11.2x,9)Lx>8.1NaOH不足量、Al過量10.08L綜上所述，當x≥8.1時，eq\f(V甲,V乙)＝eq\f(6.72L,10.08L)＝eq\f(2,3)，A、D項錯誤；當0<x≤5.4時，eq\f(V甲,V乙)＝1，B項錯誤；當5.4<x<8.1時，eq\f(2,3)<eq\f(V甲,V乙)<1，C項正確。8．把鋁粉和Fe3O4粉末配成鋁熱劑，并均分成兩份。第一份在高溫下恰好完全反應，然后將生成物與足量鹽酸充分反應；其次份干脆加入足量的氫氧化鈉溶液使之充分反應，前后兩種狀況下生成的氣體在相同狀態(tài)下的體積比是(C)A．11 B．98C．34 D．43解析：鋁粉與Fe3O4在高溫下反應的化學方程式為8Al＋3Fe3O4eq\o(=,\s\up15(高溫))4Al2O3＋9Fe?？稍O每份鋁熱劑中鋁粉8mol，Fe3O4粉末3mol，第一份恰好完全反應，第一份中生成Fe為9mol，與鹽酸反應生成Fe2＋，轉移18mole－，生成9molH2。其次份只有鋁粉與NaOH溶液反應，8mol鋁反應生成8molAlOeq\o\al(－,2)，轉移24mole－，生成12molH2。故前后兩種狀況生成H2的體積比為34。9．用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包袱在試管外壁，如圖所示，將試管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出“白毛”，紅墨水柱右端上升。依據試驗現象推斷下列說法錯誤的是(D)A．試驗中發(fā)生的反應都是氧化還原反應B．鋁是一種較活潑的金屬C．鋁與氧氣反應放出大量的熱量D．鋁片上生成的白毛是氧化鋁和氧化汞的混合物解析：本題中涉及的反應有：3Hg(NO3)2＋2Al=2Al(NO3)3＋3Hg,4Al＋3O2=2Al2O3，兩個反應都是氧化還原反應；鋁在金屬活動性依次表中排第五位，是一種較活潑的金屬；由“紅墨水柱右端上升”可推知試管中氣體受熱膨脹，這意味著鋁與氧氣反應是放熱反應；鋁片上生成的白毛是氧化鋁，D項錯誤。10．用含少量鎂的鋁片制取純凈的氫氧化鋁，下述操作步驟中最恰當的組合是(C)①加鹽酸溶液②加燒堿溶液溶解③過濾④通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入過量燒堿溶液生成Al(OH)3沉淀A．①⑤⑥③ B．②③⑥③C．②③④③ D．②③⑤③解析：本題通過實際問題考查Al和Al(OH)3既能與強酸反應，又能與強堿反應的性質。在分析時要留意步驟⑥，加入過量燒堿將使Al3＋轉化成AlOeq\o\al(－,2)，因此不能得到Al(OH)3沉淀：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，這樣就解除選項A和B。選項C、D兩種方案都利用鎂不溶于強堿溶液，而鋁溶于強堿溶液的性質，通過②、③步驟除去雜質鎂，然后利用強酸置換弱酸的原理，分別用鹽酸、碳酸(CO2和H2O)把Al(OH)3沉淀出來；但鹽酸過量時能進一步溶解Al(OH)3：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，所以最恰當的組合是C。11．下列說法中正確的是(A)A．鋁片放入氫氧化鈉溶液中，首先發(fā)生的反應可能是非氧化還原反應B．鋁與氫氧化鈉溶液反應產生氫氣，氧化劑是水和氫氧化鈉C．鋁熱反應中的氧化鋁是還原劑D．鋁熱反應中的某些金屬產物呈液態(tài)是因為反應條件為高溫解析：當鋁片表面有氧化膜時，首先發(fā)生的反應為Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O，是非氧化還原反應。鋁與氫氧化鈉溶液反應產生氫氣，氧化劑是水。鋁熱反應中的反應物鋁是還原劑。鋁熱反應中的某些金屬產物呈液態(tài)是因為反應放出大量的熱而導致金屬產物熔化。12．將肯定量的鎂鋁合金樣品分成兩等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反應后，收集到標準狀況下6.72L氣體；另一份加入到足量稀鹽酸中，充分反應后，收集到標準狀況下11.2L氣體。則原合金樣品中鎂的質量為(C)A．4.8g B．8gC．9.6g D．12g解析：第一份樣品中產生氣體的物質的量為eq\f(6.72L,22.4L·mol－1)＝0.3mol，設每份樣品中鋁的物質的量為xmol，則2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑23xmol0.3mol則eq\f(2,3)＝eq\f(xmol,0.3mol)，解得x＝0.2其次份樣品中產生氣體的物質的量為eq\f(11.2L,22.4L·mol－1)＝0.5mol，設每份合金中鎂的物質的量為ymol，則2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑230.2mol0.3molMg＋2HCl=MgCl2＋H2↑11ymol(0.5－0.3)mol＝0.2mol解得y＝0.2，則每份合金中含有鎂的質量為24g/mol×0.2mol＝4.8g，所以原合金中含有鎂的質量為4.8g×2＝9.6g。二、非選擇題(共52分)13.(10分)如圖所示是鋁箔在氧氣中燃燒的試驗，請回答下列問題：(1)鋁在氧氣中燃燒的化學方程式為4Al＋3O2eq\o(=,\s\up15(點燃))2Al2O3。(2)試驗時要在鋁箔上系上一根火柴，其作用是點燃火柴從而引燃鋁箔。(3)集氣瓶底部鋪上一層細沙，其作用是防止高溫產物炸裂集氣瓶。(4)試驗中應視察到的現象是猛烈燃燒，發(fā)出白光，生成白色固體。(5)用正確方法引燃鋁箔，伸入裝有氧氣的集氣瓶中后，未視察到鋁箔猛烈燃燒的現象，可能的緣由是鋁箔表面有一層氧化膜未除去，氧氣不純等。解析：(1)鋁在氧氣中燃燒生成Al2O3。(2)鋁箔上系上一根火柴，作用是點燃火柴從而引燃鋁箔。(3)集氣瓶底部鋪上一層細沙，作用是防止高溫產物炸裂集氣瓶。(4)鋁在氧氣中猛烈燃燒，發(fā)出白光，生成白色固體。(5)鋁箔未猛烈燃燒，可能緣由是鋁箔表面的氧化膜未除去或氧氣不純。14．(11分)閱讀材料，回答下列問題。材料：近年來，科技人員探討得到一種新型材料——泡沫鋁。它是把發(fā)泡劑加到熔融鋁合金中制成的。其優(yōu)點是硬度高，密度小(約為0.16～0.5g·cm－3)，比木材還輕，可浮于水面，又有很大的剛性，且隔音、保溫，是一種良好的材料，可大批量投放市場。(1)下列關于泡沫鋁的說法錯誤的是A(填序號)。A．泡沫鋁為鋁單質泡沫B．泡沫鋁是一種合金C．泡沫鋁是一種優(yōu)質的建筑材料和輕質材料D．泡沫鋁可用于飛機制造(2)鋁制成鋁箔作食品包裝，是利用它的B(填序號)。A．金屬光澤 B．延展性C．導電性 D．導熱性(3)將一塊打磨過的鋁放在酒精燈上加熱至熔化，發(fā)覺熔化的鋁并不滴落，似乎有一層膜兜著，緣由是鋁熔化而氧化鋁薄膜未熔化，包在了液態(tài)鋁的外面。解析：(1)由題意可知，泡沫鋁是一種合金，故A項錯誤，B項正確；泡沫鋁硬度高、密度小、剛性大，且隔音、保溫，故C、D項正確。(2)鋁制成鋁箔作食品包裝，是利用了鋁的延展性，故選B。(3)鋁與氧氣反應時，在鋁的表面形成了一層致密的氧化膜，且熔點高，對內部金屬起到愛護作用。15．(11分)由常見元素組成的單質A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五種化合物有如下圖所示的轉化關系，甲是工業(yè)上制取A的主要原料。(1)寫出下列物質的化學式：AAl、甲Al2O3、乙NaAlO2、丁AlCl3。(2)寫出甲物質在工業(yè)上的兩種主要用途制取金屬鋁、作耐火材料。(3)A與NaOH溶液反應的化學方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；乙與過量CO2反應的離子方程式為AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。解析：甲既能與酸作用又能與堿作用，且是由兩種元素組成的化合物，則甲是兩性氧化物。抓住這個突破口，其他問題可迎刃而解。A為Al，B為O2，C為H2，甲為Al2O3，乙為NaAlO2，丙為H2O，丁為AlCl3，戊為Al(OH)3。16．(10分)某無色透亮的溶液，能跟金屬鋁反應放出氫氣。依據反應后鋁元素存在的狀態(tài)，推斷下列離子中哪些在反應前的溶液里大量存在？須要作出推斷的離子是：Mg2＋、Cu2＋、Ba2＋、H＋、Ag＋、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、OH－、Cl－。(1)當生成Al3＋且有金屬鋁剩余時，肯定存在的離子