1、课时作业18 铝及铝合金时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(每小题 4 分，共 48 分)11989 年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，而加以控制使用。铝在下列应用中应加以控制的是()制铝合金 制电线 制炊具 制银色漆颜料 明矾净水 明矾与苏打制食品膨松剂 制易拉罐 用Al(OH)3 凝胶制胃舒平药片 包装糖果和小食品A BC DB解析：铝元素在人体内积累会造成伤害。铝在制炊具、明矾净水、明矾与苏打制食品膨松剂、制易拉罐、用Al(OH)3 凝胶制胃舒平药片、包装糖果和小食品中需要加以控制，故选 B。2下列各项操作中，发生“先产生沉淀，后沉淀又溶解”的现象的是()向 AlCl3
2、溶液中通入过量的 NH3向 Fe(OH)3 胶体中逐滴加入过量的稀硫酸向 NaOH 溶液中逐滴加入过量的 AlCl3 溶液向 Ca(OH)2 溶液中通入过量的 CO2A BC DA解析：向 AlCl3 溶液中通入过量的 NH3 生成 Al(OH)3 沉淀，沉淀不溶解，故错误。向 Fe(OH)3 胶体中逐滴加入过量的稀硫酸，胶体先产生聚沉现象，有沉淀生成；然后氢氧化铁和硫酸反应生成水和硫酸铁，最终沉淀溶解，故正确。向 NaOH 溶液中逐滴加入过量的 AlCl3 溶液时先后发生反应 Al34OH=AlO2 2H2O,3AlO2 6H2OAl3=4Al(OH)3，现象是：先不产生沉淀，一段时间后产生
3、沉淀，故错误。向 Ca(OH)2溶液中通入 CO2，先反应生成 CaCO3 沉淀，Ca(OH)2 完全转化为 CaCO3 后，继续通入的 CO2 会与 CaCO3 反应生成可溶的Ca(HCO3)2，沉淀又溶解，故正确。3镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示。反应中镁和铝的()A物质的量之比为 32B质量之比为 32C摩尔质量之比为 23D失去的电子数之比为 89A解析：根据题图，Mg、Al 产生 H2 的体积相等，则 Mg、Al失去的电子数相等，2n(Mg)3n(Al)，故 n(Mg)n(Al)32，Mg、Al 的摩尔质量之比为 89，则
4、Mg、Al 的质量之比为 43。4(双选)Na、Mg、Al 各 1 mol 分别与 50 mL 2mol/L 的硫酸溶液反应，下列说法中正确的是()A镁、铝产生的氢气一样多B钠放出氢气最多C铝最终产生氢气最多D产生氢气的量无法比较AB解析：Na、Mg、Al 各 1 mol，硫酸的物质的量是 0.050 L2 mol/L 0.1 mol，根 据 得 失 电 子 守 恒 可 知 2Na H2SO4 H2,2Mg2H2SO42H2,2Al3H2SO43H2，因此硫酸均不足量，硫酸完全反应，Mg、Al 生成氢气的物质的量均为 0.1 mol；钠过量，但过量的钠和水反应，1 mol 钠可生成 0.5 m
5、ol 氢气，所以镁、铝产生的氢气一样多，钠生成氢气最多，答案为 A、B。5将 15.6 g Na2O2 和 5.4 g Al 同时放入一定量的水中，充分反应后得到 200 mL 溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl 气体 6.72 L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法中不正确的是()A最终得到 7.8 g 沉淀B最终得到的溶液中 c(NaAlO2)c(NaCl)23C标准状况下，反应过程中共生成 8.96 L 气体D最终得到的溶液中 c(Na)2.0 molL1B解析：15.6 g Na2O2 的物质的量为 0.2 mol,5.4 g Al 的物质的量为 0.2 mol。将两
6、者同时放入一定量的水中，Na2O2 与水反应生成 0.4 mol NaOH 和 0.1 mol O2；0.2 mol Al 要消耗 0.2 mol NaOH生成 0.2 mol NaAlO2 和 0.3 mol H2，所以还剩余 0.2 mol NaOH；充分反应后得到 200 mL 溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的 HCl 气体 6.72 L，即 0.3 mol HCl，剩余的 0.2 mol NaOH 先消耗 0.2 mol HCl，反应生成 0.2 mol NaCl；剩余的 0.1 mol HCl与 0.1 mol NaAlO2 反应生成 0.1 mol Al(OH)3 和 0.1
7、 mol NaCl；故最终溶液中含有 0.3 mol NaCl 和 0.1 mol NaAlO2。最终得到 0.1 mol Al(OH)3 沉淀，其质量为 7.8 g，A 项正确；最终得到的溶液中 c(NaAlO2)c(NaCl)13，B 项不正确；反应过程中共生成 0.1 mol 氧气和 0.3 mol 氢气，在标准状况下，气体的总体积为8.96 L，C 项正确；由钠原子守恒可知，最终得到的溶液中 c(Na)0.4 mol0.2 L2.0 molL1，D 项正确。6将 a mol 钠和 a mol 铝一同投入 m g 足量水中，所得溶液密度为 d gmL1，该溶液中溶质的质量分数为()A.8
8、2a46am%B.8 200a46a2m%C.8 200a46am%D.8 200a69am%C解析：由于 2Na2H2O=2NaOHH2a mol a mol a2 mol2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2a mol a mol a mol 32a mol即 a mol 钠与水反应生成的 NaOH 恰好被 a mol Al 消耗掉，所得溶液为 NaAlO2 溶液。则 w(NaAlO2)82a23a27am2a2100%8 200a46am%。7甲、乙两烧杯中分别盛有 300 mL 浓度均为 1 molL1 的稀硫酸与 NaOH 溶液，向两烧杯中分别加入 x g 铝粉，充分反应后，
9、收集到 H2 的体积分别为 V(甲)、V(乙)(标准状况下)，下列有关叙述正确的是()A若V甲V乙23，则 x8.1B若V甲V乙1，则 0 x5.4C若23V甲V乙1，则 5.4x8.1D若V甲V乙23，则 x8.1C解析：已知 n(H2SO4)n(NaOH)0.3 mol，铝与硫酸反应的关系式为 2Al3H2SO43H2，铝粉质量 x gH2SO4、Al 反应情况H2 体积(标准状况下)x5.4H2SO4 与 Al 恰好完全反应6.72 Lx5.4H2SO4 不足量、Al 过量6.72 L铝与氢氧化钠溶液反应的关系式为 2Al2NaOH3H2，铝粉质量 x gNaOH、Al 反应情况H2 体
10、积(标准状况下)x8.1 NaOH 与 Al 恰好完全反应 10.08 L x8.1 NaOH 不足量、Al 过量 10.08 L 综上所述，当 x8.1 时，V甲V乙 6.72 L10.08 L23，A、D 项错误；当 0 x5.4 时，V甲V乙1，B 项错误；当 5.4x8.1 时，23V甲V乙1，C 项正确。8把铝粉和 Fe3O4 粉末配成铝热剂，并均分成两份。第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量盐酸充分反应；第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成的气体在相同状态下的体积比是()A11 B98C34 D43C解析：铝粉与 Fe3O4 在高温下反应的化学
11、方程式为 8Al3Fe3O4=高温 4Al2O39Fe。可设每份铝热剂中铝粉 8 mol，Fe3O4粉末 3 mol，第一份恰好完全反应，第一份中生成 Fe 为 9 mol，与盐酸反应生成 Fe2，转移 18 mol e，生成 9 mol H2。第二份只有铝粉与 NaOH 溶液反应，8 mol 铝反应生成 8 mol AlO2，转移 24 mol e，生成 12 mol H2。故前后两种情况生成 H2 的体积比为 34。9用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁，如图所示，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说
12、法错误的是()DA实验中发生的反应都是氧化还原反应B铝是一种较活泼的金属C铝与氧气反应放出大量的热量D铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物解析：本题中涉及的反应有：3Hg(NO3)22Al=2Al(NO3)33Hg,4Al3O2=2Al2O3，两个反应都是氧化还原反应；铝在金属活动性顺序表中排第五位，是一种较活泼的金属；由“红墨水柱右端上升”可推知试管中气体受热膨胀，这意味着铝与氧气反应是放热反应；铝片上生成的白毛是氧化铝，D 项错误。10用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是()加盐酸溶液 加烧碱溶液溶解 过滤 通入过量CO2 生成 Al(OH)3 沉淀 加入盐
13、酸生成 Al(OH)3 沉淀 加入过量烧碱溶液生成 Al(OH)3 沉淀A BC DC解析：本题通过实际问题考查 Al 和 Al(OH)3 既能与强酸反应，又能与强碱反应的性质。在分析时要注意步骤，加入过量烧碱将使 Al3转化成 AlO2，因此不能得到 Al(OH)3沉淀：Al(OH)3OH=AlO2 2H2O，这样就排除选项 A 和 B。选项 C、D两种方案都利用镁不溶于强碱溶液，而铝溶于强碱溶液的性质，通过、步骤除去杂质镁，然后利用强酸置换弱酸的原理，分别用盐酸、碳酸(CO2 和 H2O)把 Al(OH)3 沉淀出来；但盐酸过量时能进一步溶解 Al(OH)3：Al(OH)33H=Al33H
14、2O，所以最恰当的组合是 C。11下列说法中正确的是()A铝片放入氢氧化钠溶液中，首先发生的反应可能是非氧化还原反应B铝与氢氧化钠溶液反应产生氢气，氧化剂是水和氢氧化钠C铝热反应中的氧化铝是还原剂D铝热反应中的某些金属产物呈液态是因为反应条件为高温A解析：当铝片表面有氧化膜时，首先发生的反应为 Al2O32OH=2AlO2 H2O，是非氧化还原反应。铝与氢氧化钠溶液反应产生氢气，氧化剂是水。铝热反应中的反应物铝是还原剂。铝热反应中的某些金属产物呈液态是因为反应放出大量的热而导致金属产物熔化。12将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH 溶液中，充分反应后，收集到标准状况下 6.7
15、2 L 气体；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下 11.2 L气体。则原合金样品中镁的质量为()A4.8 g B8 gC9.6 g D12 gC解析：第一份样品中产生气体的物质的量为6.72 L22.4 Lmol10.3 mol，设每份样品中铝的物质的量为 x mol，则 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 3x mol 0.3 mol则23 x mol0.3 mol，解得 x0.2第二份样品中产生气体的物质的量为11.2 L22.4 Lmol10.5 mol，设每份合金中镁的物质的量为 y mol，则 2Al6HCl=2AlCl33H22 3 0.2 mo
16、l 0.3mol Mg2HCl=MgCl2H2 1 1y mol (0.50.3)mol0.2 mol解得 y0.2，则每份合金中含有镁的质量为 24 g/mol0.2 mol4.8 g，所以原合金中含有镁的质量为 4.8 g29.6 g。二、非选择题(共 52 分)13.(10 分)如图所示是铝箔在氧气中燃烧的实验，请回答下列问题：(1)铝在氧气中燃烧的化学方程式为。4Al3O2=点燃 2Al2O3(2)实验时要在铝箔上系上一根火柴，其作用是。(3)集气瓶底部铺上一层细沙，其作用是。(4)实验中应观察到的现象是。(5)用正确方法引燃铝箔，伸入装有氧气的集气瓶中后，未观察到铝箔剧烈燃烧的现象，
17、可能的原因是。点燃火柴从而引燃铝箔防止高温产物炸裂集气瓶剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体铝箔表面有一层氧化膜未除去，氧气不纯等解析：(1)铝在氧气中燃烧生成 Al2O3。(2)铝箔上系上一根火柴，作用是点燃火柴从而引燃铝箔。(3)集气瓶底部铺上一层细沙，作用是防止高温产物炸裂集气瓶。(4)铝在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体。(5)铝箔未剧烈燃烧，可能原因是铝箔表面的氧化膜未除去或氧气不纯。14(11 分)阅读材料，回答下列问题。材料：近年来，科技人员研究得到一种新型材料泡沫铝。它是把发泡剂加到熔融铝合金中制成的。其优点是硬度高，密度小(约为 0.160.5 gcm3)，比木材还轻，可浮
18、于水面，又有很大的刚性，且隔音、保温，是一种良好的材料，可大批量投放市场。(1)下列关于泡沫铝的说法错误的是(填序号)。A泡沫铝为铝单质泡沫B泡沫铝是一种合金C泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料D泡沫铝可用于飞机制造A(2)铝制成铝箔作食品包装，是利用它的(填序号)。A金属光泽 B延展性C导电性 D导热性(3)将一块打磨过的铝放在酒精灯上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着，原因是。B铝熔化而氧化铝薄膜未熔化，包在了液态铝的外面解析：(1)由题意可知，泡沫铝是一种合金，故 A 项错误，B项正确；泡沫铝硬度高、密度小、刚性大，且隔音、保温，故 C、D 项正确。(2)铝制成铝箔作食
19、品包装，是利用了铝的延展性，故选 B。(3)铝与氧气反应时，在铝的表面形成了一层致密的氧化膜，且熔点高，对内部金属起到保护作用。15(11 分)由常见元素组成的单质 A、B、C 和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物有如下图所示的转化关系，甲是工业上制取 A的主要原料。(1)写出下列物质的化学式：A、甲、乙、丁。(2)写出甲物质在工业上的两种主要用途。(3)A 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为；乙与过量 CO2 反应的离子方程式为。AlAl2O3NaAlO2AlCl3制取金属铝、作耐火材料2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2AlO2 CO22H2O=Al(OH)3HCO3解析：甲既能与酸
20、作用又能与碱作用，且是由两种元素组成的化合物，则甲是两性氧化物。抓住这个突破口，其他问题可迎刃而解。A 为 Al，B 为 O2，C 为 H2，甲为 Al2O3，乙为 NaAlO2，丙为 H2O，丁为 AlCl3，戊为 Al(OH)3。16(10 分)某无色透明的溶液，能跟金属铝反应放出氢气。依据反应后铝元素存在的状态，判断下列离子中哪些在反应前的溶液里大量存在？需要作出判断的离子是：Mg2、Cu2、Ba2、H、Ag、SO23、CO23、OH、Cl。(1)当 生 成 Al3 且 有 金 属 铝 剩 余 时，一 定 存 在 的 离 子是，可能存在的离子是。(2)当 生 成 AlO2 且 有 金 属
21、 铝 剩 余 时，一定 存 在 的 离 子是。H、ClMg2、Ba2Ba2、OH解析：因溶液无色，故无 Cu2，Al 与强酸及强碱溶液均可反应产生 H2：2Al6H=2Al3 3H2，2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2。若溶液呈酸性，则 OH、CO23、SO23不能大量存在，因溶液呈电中性，故一定有 Cl，一定无 Ag，若溶液呈碱性，则 H、Mg2、Ag不能大量存在，因溶液呈电中性，所以一定有 Ba2，一定不含 SO23、CO23，可能含有 Cl。17(10 分)某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A 中试剂为。(2)B 中发生反应的化学方程式为。(3)若实验用铝镁合金的质量为 a g，测得氢气体积为 b mL(已换算为标准状况)，B 中剩余固体的质量为 c g，则铝的相对原子质量为。(4)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。NaOH 溶液2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H233 600acb偏小解析：铝镁合金中二者与酸都反应，但铝和碱反应镁不反应，所以 A 中的试剂应选择 NaOH 溶液。铝的相对原子质量可利用产生的氢气求解，Arm/nacb10322.42333 600acb，如果在实验过程中未洗涤固体，则残留物质量偏大，铝的质量偏小，结果偏小。