苏教版高中化学必修一3.1.1铝及铝合金word版含解析.docx

高中化学学习材料
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课时训练16铝及铝合金
1.据央视最近报道,专家选取了我国黑龙江、江西、福建等12个省、自治区,采集各种主、副食的烹调方法和食谱,进行了科学细致的检测,结果发现有四成的食品铝含量超过国家标准2到9倍。

下列说法中正确的是( )
A.Al和MgO在高温下反应产生金属镁
B.Al既能与非氧化性的酸反应又能与强碱反应产生氢气
C.明矾可用于饮用水的杀菌消毒
D.小孩可以食用含铝较多的食物
解析:铝热反应是指Al把比它不活泼的金属,从其氧化物中置换出来,故A错。

杀菌消毒是利用物质的强氧化性,而明矾净水是因为Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有凝聚水中悬浮物和吸附有机
色素的原因,故C错。

含铝多的食物会对脑组织造成损伤,故D错。

答案:B
2.甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中加入等质量的铝粉,反应结束后生成气体的体积比为甲∶乙=1∶2,则加入铝粉的质量为( ) A.5.4 g B.
3.6 g
C.2.7 g
D.1.8 g
解析:铝和盐酸反应的方程式为2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑;铝和NaOH溶液反应的方程式为
2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,若在等物质的量的盐酸和NaOH溶液中分别投入足量的铝粉,则产生的H2的体积比为1∶3。

现在产生的气体体积比为1∶2,说明铝粉的量对盐酸来说是过量的,而对NaOH来说是不足量的,与盐酸反应的铝粉是2.7 g,与NaOH反应的铝粉质量应是与盐酸反应的2倍,所以投入铝粉的质量应为5.4 g。

答案:A
3.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是( )
A.Al
B.Al(OH)3
C.AlCl3
D.Al2O3
解析:体系中均无固体物质时,发生的反应分别为:
2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑、
Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O、
Al3++4OH-Al O2-+2H2O、
Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O
当体系中均无固体物质时,四种物质都得到NaAlO2溶液。

从方程式可以看出,当它们的质量相同时,铝单质中铝元素的物质的量最大,消耗碱量最多。

答案:A
4.铝在下列应用时应加以控制的是( )
①制铝合金②制电线③制炊具④银色漆颜料⑤明矾净水⑥明矾与苏打制食品膨松剂
⑦易拉罐⑧用Al(OH)3凝胶制胃舒平药片⑨包装糖果和小食品
A.③⑤⑧⑨
B.⑥⑧⑨
C.③⑤⑨
D.③⑤⑥⑦⑧⑨
答案:D
5.在500 mL NaOH 溶液中加入足量铝粉,反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L,该NaOH 溶液的浓度为( )
A.1.0 mol ·L -1
B.2.0 mol ·L -1
C.1.5 mol ·L -1
D.3.0 mol ·L -1
解析:2Al+2NaOH+2H 2O
2NaAlO 2+3H 2↑
2 mol 3×22.4 L n (NaOH)
33.6 L n (NaOH)=2mol×33.6 L 67.2 L =1 mol,c (NaOH)=1mol 0.5 L
=2 mol ·L -1。

答案:B 6.有关Al 与NaOH 溶液反应的说法正确的是( )
A.Al 是还原剂,NaOH 及H 2O 均是氧化剂
B.还原产物是H 2,且由H 2O 还原所得的H 2与NaOH 还原所得的H 2物质的量之比为2∶1
C.此反应说明铝具有两性,铝的活泼性比只具有金属性的金属弱
D.此反应中,只有水是氧化剂,NaOH 既不是氧化剂也不是还原剂
解析:Al 与NaOH 溶液反应产生H 2的实质是2Al+6H 2O
2Al(OH)3+3H 2↑,NaOH+Al(OH)3
NaAlO 2+2H 2O,总反应为2Al+2NaOH+2H 2O
2NaAlO 2+3H 2↑。

答案:D
7.将0.1 mol 的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol ·L -1 H 2SO 4溶液中,然后再滴加1 mol ·L -1 NaOH 溶液。

请回答:
(1)若在滴加NaOH 溶液的过程中,沉淀质量m 随加入NaOH 溶液的体积V 变化如下图所示。

当V 1=160 mL 时,则金属粉末中n (Mg)= mol,V 2= mL 。

(2)若在滴加NaOH 溶液过程中,欲使Mg 2+、Al 3+
刚好沉淀完全,则滴入NaOH 溶液的体积V (NaOH)= mL 。

(3)若混合物仍为0.1 mol,其中镁粉的物质的量分数为a ,用100 mL 2 mol ·L -1的硫酸溶解此混合物后,再加入450 mL 1 mol ·L -1的NaOH 溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。

满足此条件的a 的取值范围是 。

解析:(1)由图像可知:V 1 mL 的NaOH 溶液是与过量H 2SO 4反应的,则与Mg 、Al 反应的H 2SO 4的物质的量为0.2 mol-0.16 mol ×12=0.12 mol 。

假设n (Mg)=x mol,n (Al)=y mol,则有方程组:
{x +y =0.1mol x +32y =0.12mol ,解得:x =0.06 mol,y =0.04 mol 。

当加入V 2 mL NaOH 溶液时,得到Mg(OH)2沉淀和NaAlO 2,关系式为
Mg 2+~2OH -,Al 3+~4OH -
,
故V 2=160 mL+×103 mL ·L -1=440 mL 。

(2)当Mg 2+、Al 3+刚好沉淀完全时,溶液中只有Na 2SO 4,关系式为2NaOH~H 2SO 4,故V (NaOH)=100 mL×2mol·L -1×21mol·L -1=400 mL 。

(3)当所得沉淀中无Al(OH)3时,NaOH 溶液过量,反应后生成的溶质为Na 2SO 4、NaAlO 2。

则根据Na 元素守恒:n (NaOH)=0.45 L ×1 mol ·L -1≥0.1 L ×2 mol ·L -1
×2+0.1×(1-a )mol,
解得a ≥12,则满足此条件的a 的取值范围是12≤a <1。

答案:(1)0.06 440 (2)400 (3)12≤a <1
8.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”)。

解析:铝镁合金中二者与酸都反应,但铝与碱反应,镁与碱不反应,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,A r =m/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。

答案:(1)NaOH 溶液
(2)2Al+2NaOH+2H 2O
2NaAlO 2+3H 2↑
(3)33 600(a -c)b (4)偏小
9.工业上用铝土矿(主要成分是Al 2O 3·H 2O 、Al 2O 3·3H 2O 以及少量Fe 2O 3、SiO 2等)提取纯Al 2O 3作冶炼铝的原料。

提取的操作过程可用以下流程图表示:
(1)写出滤液A 中一种溶质与过量NaOH 溶液反应进入滤液B 中的离子方程式: 。

(2)若步骤①中没有过滤操作而直接进入步骤②,对后面操作将产生的影响是。

解析:Al2O3为两性氧化物,能溶于盐酸和氢氧化钠;Fe2O3为碱性氧化物,溶于盐酸而不溶于氢氧化钠;SiO2为酸性氧化物,溶于氢氧化钠而不溶于盐酸。

解答此题,关键要抓住这些氧化物性质的差异,形成分离、除杂质的思路。

答案:(1)Al3++4OH-Al O2-+2H2O
(2)①中的不溶物(SiO2)在操作②中会被氢氧化钠溶液溶解,最后所得Al2O3中将含有SiO2。