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(B)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 D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(A)向AlCl3溶液中通入过量的NH3向Fe(OH)3胶体
2、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 D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=AlO2H2O,3AlO6H2OAl3=4Al(OH)3，现象是：先不产生沉淀，一段时间后产生沉淀，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
3、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)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89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(AB)A镁、
4、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解析：Na、Mg、Al各1 mol，硫酸的物质的量是0.050 L2 mol/L0.1 mol，根据得失电子守恒可知2NaH2SO4H2,2Mg2H2SO42H2,2Al3H2SO43H2，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 mol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
5、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(B)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 molL1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
6、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 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
7、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(C)A.% B.%C.% D.%解析：由于2Na2H2O=2NaOHH2 a mol a mol mol2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2a mol a mol a mol a 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)100%。7甲、乙两烧杯中分别盛有
8、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，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(C)A若，则x8.1B若1，则0x5.4C若1，则5.4x8.1D若，则x8.1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
9、应情况H2体积(标准状况下)x8.1NaOH与Al恰好完全反应10.08 Lx8.1NaOH不足量、Al过量10.08 L综上所述，当x8.1时，A、D项错误；当0x5.4时，1，B项错误；当5.4x8.1时，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(C)A11B98C34 D43解析：铝粉与Fe3O4在高温下反应的化学方程式为8Al3Fe3O44Al2O39Fe。可设每份铝热剂中铝粉8 mol，Fe3O4粉末3 mol
10、，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 AlO，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法错误的是(D)A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：
11、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(C)加盐酸溶液加烧碱溶液溶解过滤通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀加入盐酸生成Al(OH)3沉淀加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀ABC D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
12、时要注意步骤，加入过量烧碱将使Al3转化成AlO，因此不能得到Al(OH)3沉淀：Al(OH)3OH=AlO2H2O，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=Al33H2O，所以最恰当的组合是C。11下列说法中正确的是(A)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
13、金属产物呈液态是因为反应条件为高温解析：当铝片表面有氧化膜时，首先发生的反应为Al2O32OH=2AlOH2O，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6.72 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(C)A4.8 g B8 gC9.6 g D12 g解析：第一份样品中产生气体的物质的量为0.3 mol，设每份样品中
14、铝的物质的量为x mol，则2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 3 x mol 0.3 mol则，解得x0.2第二份样品中产生气体的物质的量为0.5 mol，设每份合金中镁的物质的量为y mol，则2Al6HCl=2AlCl33H2 2 3 0.2 mol 0.3molMg2HCl=MgCl2H2 1 1 y 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)
15、铝在氧气中燃烧的化学方程式为4Al3O22Al2O3。(2)实验时要在铝箔上系上一根火柴，其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，其作用是防止高温产物炸裂集气瓶。(4)实验中应观察到的现象是剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体。(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，可能的原因是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
16、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A(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(2)铝制成铝箔作食品包装，是利用它的B(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，
17、发现熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着，原因是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：AAl、甲Al2O3、乙NaAlO2、丁AlCl3。(2)写出甲物质在工业上的两种主
18、要用途制取金属铝、作耐火材料。(3)A与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2；乙与过量CO2反应的离子方程式为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。解析：甲既能与酸作用又能与碱作用，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、
19、Ag、SO、CO、OH、Cl。(1)当生成Al3且有金属铝剩余时，一定存在的离子是H、Cl，可能存在的离子是Mg2、Ba2。(2)当生成AlO且有金属铝剩余时，一定存在的离子是Ba2、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=2Al33H2，2Al2OH2H2O=2AlO3H2。若溶液呈酸性，则OH、CO、SO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SO、CO，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NaOH溶液。(2)B中发生反应的化学方程式为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。(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偏小(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。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/n，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。