新編高中化學(xué)江蘇專版必修一:課時跟蹤檢測十四 鋁及鋁合金 鋁的氧化物與氫氧化物 Word版含解析
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1、新編化學(xué)精品資料 課時跟蹤檢測(十四) 鋁及鋁合金 鋁的氧化物與氫氧化物 一、單項選擇題 1.下列說法正確的是( ) A.Al2O3難溶于水,不跟水反應(yīng),所以它不是Al(OH)3對應(yīng)的氧化物 B.因為Al2O3是金屬氧化物,所以它是堿性氧化物 C.Al2O3能跟所有的酸堿溶液反應(yīng) D.Al2O3能跟強的酸堿溶液反應(yīng) 解析:選D 雖然Al2O3不跟H2O反應(yīng),但Al2O3和Al(OH)3中鋁元素化合價相同,Al2O3是Al(OH)3對應(yīng)的氧化物;Al2O3是金屬氧化物,不是堿性氧化物,是兩性氧化物,能跟強酸強堿反應(yīng),與弱酸弱堿不反應(yīng)。 2.世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品污
2、染源之一,而加以控制使用。鋁在下列應(yīng)用中應(yīng)加以控制的是( ) ①制鋁合金?、谥齐娋€?、壑拼毒摺、茔y色漆顏料 ⑤明礬[KAl(SO4)2·12H2O]凈水 ⑥明礬與蘇打制食品膨松劑?、咭桌蕖、嘤肁l(OH)3凝膠制胃舒平藥片?、岚b糖果和小食品 A.③⑤⑧⑨ B.⑥⑧⑨ C.③⑤⑨ D.③⑤⑥⑦⑧⑨ 解析:選D 本題的突破口是“食品污染源”。 3.下列物質(zhì)中既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng)的是( ) ①Na2CO3?、贏l(OH)3?、跱H4HCO3?、蹵l2O3 A.①②④ B.②③④ C.②④ D.①②③④ 解析:選B N
3、a2CO3只能與鹽酸反應(yīng);Al2O3和Al(OH)3既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng);NH4HCO3與鹽酸反應(yīng)放出CO2,與NaOH溶液反應(yīng)放出NH3。 4.使溶液中的Al3+完全轉(zhuǎn)化成Al(OH)3,應(yīng)選擇的最好試劑是( ) A.H2SO4 B.鹽酸 C.CO2 D.氨水 解析:選D Al3+與堿反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,而Al(OH)3可溶于強堿,故要制得Al(OH)3,最好選用弱堿。 5.相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng),至體系中均無固體物質(zhì),消耗堿量最多的是( ) A.Al B.Al(OH)3 C.AlCl3 D.Al2O3
4、 解析:選A 相同質(zhì)量時物質(zhì)的量n(Al)=1/27, n[Al(OH)3]=1/78,n(AlCl3)=1/133.5,n(Al2O3)=1/102,1 mol Al消耗1 mol NaOH,1 mol Al(OH)3消耗1 mol NaOH,1 mol AlCl3消耗4 mol NaOH,1 mol Al2O3消耗2 mol NaOH。各選項中消耗NaOH分別為A項,1/27 mol,B項,1/78 mol,C項,4/133.5=1/33.375 mol,D項,1/51 mol,數(shù)值最大者為A項。 二、不定項選擇題 6.下列關(guān)于氫氧化鋁性質(zhì)的敘述錯誤的是( ) A.Al(OH)3
5、是兩性氫氧化物 B.Al(OH)3是難溶于水的白色膠狀物質(zhì) C.Al(OH)3能凝聚水中的懸浮物,也能吸附色素 D.Al(OH)3既能溶于NaOH溶液、氨水,又能溶于鹽酸 解析:選D Al(OH)3難溶于弱堿(如氨水)。 7.在MgO中混有少量的Al2O3雜質(zhì),欲將雜質(zhì)除去可選用的試劑是( ) A.稀硫酸 B.濃氨水 C.稀鹽酸 D.氫氧化鈉溶液 解析:選D MgO不溶于NaOH溶液,Al2O3溶于NaOH溶液。 8.下列各組物質(zhì)中能發(fā)生鋁熱反應(yīng)的是( ) A.Al粉和FeO粉末 B.木炭粉和CuO粉末 C.Al粉和MnO2粉末 D.Al粉和稀鹽酸 解析
6、:選AC 鋁熱反應(yīng)是鋁與金屬氧化物間的反應(yīng),B中無鋁粉,錯誤;D中無金屬氧化物,錯誤。 三、非選擇題 9.完成下面有關(guān)鈉、鎂、鋁的計算及判斷。 (1)分別取a g鈉、鎂、鋁分別與足量鹽酸反應(yīng),在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是__________________________。 (2)分別取0.1 mol鈉、鎂、鋁與足量鹽酸反應(yīng),在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是________________。 (3)若產(chǎn)生相同體積(同溫同壓)的氫氣,所需鈉、鎂、鋁三種金屬的物質(zhì)的量之比是________;質(zhì)量比是________。 解析:(1)a g Na、Mg、Al的物質(zhì)的量分別為 mol、 mo
7、l、 mol,由三者與足量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Na+2HCl===2NaCl+H2↑,Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,可得關(guān)系式:2Na~H2,Mg~H2,2Al~3H2,所以a g Na、Mg、Al生成H2的體積之比為∶∶=∶∶。 解答本題也可由電子守恒知產(chǎn)生氫氣的體積之比即為金屬轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比:(×1)∶(×2)∶(×3),直接得出答案。 (2)0.1 mol鈉、鎂、鋁與足量鹽酸反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)之比為(0.1 mol×1)∶(0.1 mol×2)∶(0.1 mol×3)=1∶2∶3,即產(chǎn)生H2體積之比為1∶2∶3。 (3)與
8、前兩問恰好反過來,氫氣的體積相等,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等,即為金屬失去的電子數(shù)相等。 答案:(1)∶∶ (2)1∶2∶3 (3)1∶∶(或6∶3∶2) 23∶12∶9 10.A、B、C、D、E五種化合物,均含有某種常見元素,它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中A為澄清溶液,C為難溶的白色固體,E則易溶于水,若取A溶液灼燒,焰色反應(yīng)為淺紫色(透過藍色鈷玻璃)。 請回答下列問題: (1)寫出化學(xué)式:A_________,B_________,C_________,D_________,E_________。 (2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式: A→B:______________________
9、______________________________________, B→D:____________________________________________________________, C→E:___________________________________________________________。 解析:B既能與NaOH反應(yīng),又能與鹽酸反應(yīng),且能受熱分解,B為Al(OH)3,C為Al2O3,則D為AlCl3,E為NaAlO2,A與過量CO2反應(yīng)生成B,且焰色反應(yīng)為紫色,A為KAlO2。 答案:(1)KAlO2 Al(OH)3 Al2O3 AlC
10、l3 NaAlO2 (2)AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O Al2O3+2OH-===2AlO+H2O 一、單項選擇題 1.相同物質(zhì)的量的下列物質(zhì),分別與足量NaOH溶液反應(yīng),消耗NaOH物質(zhì)的量最多的是( ) A.Al2O3 B.KAl(SO4)2 C.Al(OH)3 D.Al 解析:選B 分別寫出各物質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)的方程式:Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O; 2KAl(SO4)2+8NaOH===K2SO4+2NaAlO2+3Na2SO4+4H2O; Al(OH)
11、3+NaOH===NaAlO2+2H2O; 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。 比較可知同物質(zhì)的量時,KAl(SO4)2消耗的NaOH物質(zhì)的量最多。 2.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(zhuǎn)化為沉淀,此時生成的Al(OH)3的物質(zhì)的量是( ) A.1 mol B.1.33 mol C.0.67 mol D.0 mol 解析:選D 1 mol KAl(SO4)2中含Al3+1 mol、SO 2 mol,若使SO恰好沉淀,應(yīng)加入含2 mol Ba2+的Ba(OH)2溶液,即2 mol Ba(OH)2,
12、此時加入的OH-為4 mol,結(jié)果1 mol Al3+與4 mol OH-反應(yīng),使Al3+完全轉(zhuǎn)化為AlO而無Al(OH)3沉淀生成。 3.用含有少量鎂的鋁片制取純凈的Al(OH)3,可能有的步驟為①加鹽酸溶解;②加過量苛性鈉溶液;③過濾;④通入過量CO2;⑤加過量純堿溶液,實驗操作最合理的組合及順序是( ) A.①⑤④③ B.②③④③ C.②③⑤③ D.①⑤③ 解析:選B 用含有少量鎂的鋁片制取純凈的Al(OH)3, Mg、AlNaAlO2 Al(OH)3,實驗合理步驟是②③④③。 4.在天平的左右兩個托盤上放有兩個燒杯,兩個燒杯中分別盛有鹽酸和氫氧化鈉溶液,天平處于
13、平衡狀態(tài),當分別向兩燒杯中加入等質(zhì)量的鋁(酸和堿都是足量的)充分反應(yīng)后( ) A.天平保持平衡 B.左高右低 C.左低右高 D.無法確定 解析:選A 由化學(xué)方程式2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑及2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑可知,當酸和堿過量時,等量的鋁反應(yīng)能產(chǎn)生等量的氫氣,所以天平依然保持平衡。 5.一定質(zhì)量的鋁鐵合金溶于足量的NaOH溶液中,完全反應(yīng)后產(chǎn)生3.36 L(標準狀況下)氣體;用同樣質(zhì)量的鋁鐵合金完全溶于足量的鹽酸中,在標準狀況下產(chǎn)生5.6 L的氣體,則該合金中鋁、鐵的物質(zhì)的量之比為( ) A.1∶1 B.2
14、∶5 C.3∶2 D.3∶5 解析:選A 將鋁鐵合金溶于NaOH溶液中時,只有鋁參與反應(yīng),而鐵不反應(yīng),此時生成的3.36 L(即0.15 mol)氫氣是由反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑生成的,故合金中n(Al)=0.15 mol×=0.1 mol;當同樣質(zhì)量的合金與鹽酸反應(yīng)時,鋁參與反應(yīng)生成的H2為0.15 mol,則由Fe置換出的n(H2)=0.25 mol-0.15 mol=0.1 mol,即合金中含F(xiàn)e的物質(zhì)的量也為0.1 mol。 二、不定項選擇題 6.下列離子方程式書寫錯誤的是( ) A.鋁粉投入到NaOH溶液中: 2Al+2OH-=
15、==2AlO+H2↑ B.向Al(OH)3中滴加氨水 Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O C.NaAlO2溶液中通入少量的CO2: 2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO D.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中: Al2O3+2OH-===2AlO+H2O 解析:選AB A項應(yīng)為2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,錯誤;B項中Al(OH)3與氨水不發(fā)生反應(yīng),錯誤。 7.只用試管和膠頭滴管而不用其他試劑無法區(qū)分的一組試劑是( ) A.KOH溶液和AlCl3溶液 B.Na2CO3溶液和鹽酸 C.MgCl2溶液和氨水 D.鹽酸和Na
16、AlO2溶液 解析:選C A項,KOH溶液滴入AlCl3溶液中立即產(chǎn)生白色沉淀,KOH過量后沉淀又溶解,AlCl3滴入KOH溶液中產(chǎn)生的沉淀立即溶解,最后又產(chǎn)生白色沉淀,可以區(qū)分;B項,向Na2CO3溶液中緩慢滴入鹽酸,開始無氣泡,后來有氣泡,把Na2CO3溶液滴入鹽酸立即產(chǎn)生氣泡,可以區(qū)別;C項,不論MgCl2溶液滴入氨水中,還是氨水滴入MgCl2溶液中,均產(chǎn)生白色沉淀,不能區(qū)分;D項,鹽酸滴入NaAlO2溶液中,立即產(chǎn)生白色沉淀,鹽酸過量后,沉淀又溶解,NaAlO2溶液滴入鹽酸中,產(chǎn)生的沉淀立即溶解,最后又產(chǎn)生白色沉淀,可以區(qū)分。 8.將5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0
17、mol·L-1的某溶液中有氫氣產(chǎn)生,充分反應(yīng)后金屬有剩余,該溶液可能為( ) A.濃HNO3 B.Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D.HCl溶液 解析:選D 5.4 g Al為0.2 mol,200.0 mL 2.0 mol·L-1溶液,含溶質(zhì)0.4 mol;A項,鋁與濃HNO3常溫下鈍化,不產(chǎn)生H2;B項,由2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑知,堿過量;C項,由2Al+6H+===2Al3++3H2↑知,酸過量;D項,由C項中離子方程式知,酸不足量則金屬有剩余。 三、非選擇題 9.已知A為金屬單質(zhì),在以下各步反應(yīng)的最后生成物是白色沉淀。
18、 (1)寫出物質(zhì)的化學(xué)式:A__________、B__________、 C__________、D__________、E__________。 (2)寫出各步反應(yīng)的離子方程式(若不是離子反應(yīng),則寫化學(xué)方程式)。 A→B:_________________________________________________________。 B→E:____________________________________________________________。 A→C:____________________________________________________
19、__________。 C→E:___________________________________________________________。 A→D:___________________________________________________________。 解析:由轉(zhuǎn)化關(guān)系知,金屬A既能與稀硫酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),A為Al,則B、C、D、E分別為AlCl3、NaAlO2、Al2(SO4)3、Al(OH)3。 答案:(1)Al AlCl3 NaAlO2 Al2(SO4)3 Al(OH)3 (2)2Al+3Cl22AlCl3 Al3++3NH3·H2O=
20、==Al(OH)3↓+3NH 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO 2Al+6H+===2Al3++3H2↑ 10.某?;瘜W(xué)興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+雜質(zhì)離子并盡可能減少AlCl3的損失。請回答下列問題: (1)寫出混合物中加入足量氫氧化鈉溶液時,溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________________。 (2)氫氧化鈉溶液能否用氨水代替,為什么? _______
21、_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)溶液a中存在的離子有________;在溶液a中加入鹽酸時需控制鹽酸的量,為什么?________________________________________
22、________________________________。 為此,改進方法是_____________________________________________________。 解析:(1)加入足量氫氧化鈉溶液,Mg2+可與OH-反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀,Al3+先生成Al(OH)3,繼而生成AlO。 (2)氫氧化鈉溶液不能用氨水代替,因為在Al3+與氨水反應(yīng)生成Al(OH)3后,Al(OH)3不能與氨水繼續(xù)反應(yīng),從而不能將Al(OH)3與Mg(OH)2分開。 (3)加入氫氧化鈉溶液后除去了Mg2+,但又引入了Na+,同時Al3+轉(zhuǎn)化成了AlO;因為氫氧化鋁能與強酸反
23、應(yīng),所以在加入鹽酸沉淀AlO時,需要控制溶液鹽酸的量,以防止部分AlO轉(zhuǎn)化成Al3+;氫氧化鋁只能與強堿或強酸反應(yīng),因此,可在溶液a中通入過量二氧化碳氣體,而Al(OH)3不會溶解。 答案:(1)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O (2)不能,因為在Al3+與氨水反應(yīng)生成Al(OH)3后,Al(OH)3不能與氨水繼續(xù)反應(yīng),從而不能將Al(OH)3與Mg(OH)2分開 (3)Cl-、K+、AlO、OH-、Na+ 因為Al(OH)3能與強酸反應(yīng),所以在加入鹽酸時,需要控制鹽酸的量,以防止部分Al(OH)3轉(zhuǎn)化成Al3+ 通入過量二氧化碳氣體
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