1、高中化学第4章材料家族中的元素第2节铝金属属材料第1课时测试题3鲁科版必修1第4章材料家族中的元素 第2节 铝 金属材料第1课时一、选择题1将4 mol金属Al全部转化为Al(OH)3，过程中共消耗HCl a mol、NaOH b mol，则ab最小值为（ ）A. 4 B. 6 C. 8 D. 162下列反应中，反应后固体物质增重的是（ ）A. 氢气通过灼热的CuO粉末 B. 二氧化碳通过Na2O2粉末C. 铝与Fe2O3发生铝热反应 D. 将锌粒投入Cu（NO3）2溶液3下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（ ）A. K B. Na C. Fe D. Al4用下列装
2、置不能达到实验目的的是( )A. 用甲图装置可证明(煤油) (钠) (水) B. 用乙图装置制备Fe(OH)2C. 用丙图装置制取金属锰 D. 用丁图装置制取氯气5美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质，有关说法不正确的是 ()A. 合金的熔点一般比组分金属低B. 铝钠合金若投入一定量的水中可得无色溶液，则n(Al)n(Na)C. 铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中，会有氢氧化铜沉淀也可能有铜析出D. 若m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，放出的H2越多，则铝的质量分数越小6将mg镁铝合金投入到500 mL 2 mol/L的盐酸中，固体完全溶解，收
3、集到气体5.6L （标准状况下）。向反应所得溶液中加入4mol/L的氢氧化钠溶液，沉淀达到最大值为13.60 g，则m的值为()A. 5.10 B. 8.50 C. 9.35 D. 11.487在100mL 0.1mol/L的Al2(SO4)3溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液得到1.56g沉淀，加入NaOH溶液的体积是()A. 130mL B. 120mL C. 90mL D. 50mL8在含有少量盐酸的AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水至溶液呈碱性，下图中，能表示该反应产生的沉淀的质量m与加入氨水的体积V关系的是()A. A B. B C. C D. D9下列说法正确的是()A. A
4、l2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B. 因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物C. Al2O3能与所有的酸碱溶液反应D. Al2O3常用于制造耐火坩埚，但氧化铝坩埚不可以用于熔融NaOH10下列关于氢氧化铝的性质的叙述中错误的是()A. Al(OH)3是两性氢氧化物B. Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质C. Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素D. Al(OH)3能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸11在前一种分散系中慢慢滴加后一种试剂，能观察到先有沉淀生成后变澄清的是（ ）氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液 偏铝酸钠溶液中滴加盐酸 氢氧化钠
5、溶液中滴加氯化铝溶液 蛋白质溶液中滴入硫酸铜溶液 氯化铝溶液中滴加氨水 硝酸银溶液中滴加氨水 氢氧化铁胶体中滴加硫酸A. B. C. D. 12下列说法不合理的是()A. FeCl3、Na2O2、CuS均可由相应单质直接化合生成B. 在称硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，若加入KNO3晶体，铜粉溶解C. “溶洞”的形成过程中发生了碳酸钙与水、CO2的反应D. 氢氧化铝、碳酸铵都既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠瑢液反应13双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl(OH)CO3。关于该物质的说法正确的是()A. 该物质属于两性氢氧化物B. 该物质是A1 (OH)3和Na2CO3的混合物C
6、. 1 mol NaA l(OH)2 CO 3最多可消耗 3 mol H+D. 该药剂不适合于胃溃疡患者服用14两份铝屑，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为12（同温同压下），则第一份与第二份铝屑的质量比为()A. 11 B. 12 C. 13 D. 21二、非选择题15材料是人类生存和发展的物质基础，合理使用材料可以改善人类生活。(1)工业上制造光导纤维的基本原料是_；(2)下列物质中，能用来制造耐火材料的是_；（填字母）A铝 B氧化钠 C三氧化二铝(3)在生铁和钢这2种金属材料中，含碳量较高的是_；(4)传统的无机非金属材料有_（举出一种）。16氯化铝融
7、盐电解法是以氯化铝为原料，以碱金属或碱土金属氯化物(含少量MgCl2、KCl、CaCl2)为电解质进行电解制取铝的方法。（1）氯化铝融盐电解法需要先制纯氧化铝。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料通过以下途径提纯氧化铝：Al2O3依次写出X、Y的成分_，_；如右图所示在实验室中进行过滤，操作中的两处错误分别是_；_，（2）制备无水氯化铝的反应为：2Al2O36Cl24AlCl33O2为促进该反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原理是_；加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3CCl2AlCl3X，为确定气体X是否为混合气体，某同学将X依次通过灼热的氧化铜和澄
8、清的石灰水，再根据现象判断。该操作是否正确？(填正确、不正确或无法判断)_，请说明理由_；（3）现在工业上通常用电解熔融氧化铝方式制取铝，理论上生产1吨铝消耗的氧化铝的质量_(填“大于”、“小于”或“等于”)氯化铝质量。17铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是_；(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_；(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中
9、，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是_；(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)V(乙)12，则加入铝粉的质量为（ ）A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g18明矾与铜绿是高中无机化学中较为复杂的物质，请根据要求回答以下各题：（1）明矾与铜绿这两种物质中，属于纯净物的是 ；（2）明矾的化学式是 ，用于净水的用途是利用了胶体的 性质；（3）铜绿的主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3，其中Cu元素的化合价是 。已知金属铜长期暴露在空气中会与H2
10、O、CO2、O2反应生成碱式碳酸铜，反应的化学方程式为：2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO3。当消耗1mol还原剂时，转移的电子数是 mol，请用双线桥法表示此反应电子转移的情况：2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO319以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下：（1）酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为 ，“滤渣A”主要成份的化学式为 ；（2）还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为H2SO4，请完成
11、该反应的离子方程式：FeS2 + 14Fe3 + + H2O=15Fe2 + + SO42- + ；（3）氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为 ；（4）为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是 (几种离子沉淀的pH见下表)；滤液B可以回收的物质有(写化学式)_。沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2开始沉淀pH2.73.87.69.4完全沉淀pH3.25.29.712.420无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿（Al2O3、Fe2O3）为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下。提示：2Fe(OH)3Fe2O3 3H
12、2O（1）铝在空气中有强的抗腐蚀性，原因是 ；（2）氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为 _；（3）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，反应完后溶液呈碱性，此反应的离子方程式为_；（4）为测定制得的无水AlCl3产品（含杂质FeCl3）的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32 g。写出上述除杂过程中涉及的离子方程式： 、 ；产品中AlCl3的质量分数为（只列出计算式，不计算结果） 。参考答案1【答案】B【解析】试题分析：由Al制备Al(OH)3的最佳方案是将4molAl分
13、为2份，1份3molAl与3molNaOH溶液反应，另一份1molAl与3mol盐酸反应，然后将两份产物混合，即3AlO2-+Al3+6H2O=4Al(OH)3此时消耗酸、碱的物质的量最小为6mol。故选B。2【答案】B【解析】试题分析：A、发生氢气与CuO的反应生成Cu和水，反应前固体为CuO，反应后固体为Cu，固体质量减小，错误；B、二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，反应前固体为过氧化钠，反应后固体为碳酸钠，二者物质的量相同，固体质量增加，正确；C、Al与Fe2O3反应生成Al2O3和Fe，反应前后均为固体，固体质量不变，错误；D、Zn与Cu(NO3)2反应生成Zn(NO3)2和Cu
14、，反应前固体为Zn，反应后固体为Cu，二者物质的量相同，则固体质量减小，错误。选B。3【答案】D【解析】试题分析：K、Na性质非常活泼，在空气中极易被氧化，表面不能形成保护内部金属不被氧化的氧化膜，Fe在空气中被氧化后形成的氧化膜比较疏松，起不到保护内层金属的作用；金属铝的表面易形成致密的氧化物薄膜保护内层金属不被腐蚀，答案选D。本题主要是考查无机化合物间的转化（反应），考查学生对重要无机物之间反应的掌握程度，在平时的复习中要做到对常见反应非常熟悉。本题的答题策略是采用逐一验证的方法进行解答，要注意反应的条件为“常温下”，注意掌握铝表面易形成致密氧化膜的常识，题目难度不大。4【答案】D【解析】
15、A由图可知，钠在水与煤油液面中间，则可知钠的密度比水的小，比煤油的大，故A正确；B由图可知，利用Fe和稀硫酸制FeSO4的同时除去液面上方空气，防止制备时氢氧化亚铁被氧化，故B正确；C由图可知，Al与二氧化锰发生铝热反应生成Mn，故C正确；DMnO2和浓盐酸混合加热可制氯气，不能用稀盐酸代替，故D错误；故选D。5【答案】D【解析】A. 合金的熔点一般比组分金属低，故A正确；B. 钠溶于水：2Na+2H2O=2NaOH+H2，铝与氢氧化钠溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，可见，钠合金若投入一定量的水中可得无色溶液，则n(Al)n(Na)，故B正确；C. 钠与水反应生
16、成氢氧化钠，氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀，如果剩余氯化铜，铝可以置换铜，故C正确；D. 2Al3H2，2NaH2，每9gAl置换1g H2，每23gNa置换1gH2，可见若m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，放出的H2越多，则铝的质量分数越大，故D不正确。故选D。解答本题一定要注意钠与足量水的反应是完全的，而铝能否完全溶于氢氧化钠溶液受到氢氧化钠的影响。6【答案】A【解析】反应中AlAl3+Al(OH)3，MgMg2+Mg(OH)2，可知Mg、Al在反应中失去电子的物质的量等于生成沉淀需要氢氧根离子的物质的量，根据2H+H2，生成5.6LH2转移的电子为2=0.5mol，所以反应后
17、生成沉淀的质量为mg+0.5mol17g/mol=13.60g，解得：m=5.1g，故选A。明确电子转移的数目与OH-的物质的量之间的关系是解题关键，Mg、Al在反应中失去电子，最终生成Mg(OH)2、Al(OH)3，则可知失去电子的物质的量等于生成沉淀需要氢氧根离子的物质的量，根据生成H2的气体的物质的量，可知反应中转移电子的物质的量，结合氧化还原反应得失电子数目相等，可知最终生成沉淀的质量与原固体质量之间的关系。7【答案】B【解析】在100ml 0.1mol/L的Al2（SO4）3溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液，如硫酸铝完全生成Al（OH）3，则沉淀的质量为：0.1L0.1mol
18、/L278g/mol=1.56g，则此时滴加NaOH的物质的量为=0.06mol，体积是=0.12L=120mL，故答案为B。8【答案】C【解析】混有少量稀盐酸的AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水，氨水先与盐酸反应生成氯化铵，再与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀，沉淀不能溶解在过量氨水中，发生的反应为3NH3H2O+H+=NH4+H2O，3NH3H2O+Al3+=3NH4+Al（OH）3，故图象B符合；故选B。明确氢氧化铝的两性是指能与强酸、强碱反应为解题关键，混有少量稀盐酸的AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水，氨水先与盐酸反应生成氯化铵，再与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀，沉淀不能溶解在过量氨水中，据
19、此分析并结合图像判断。9【答案】D【解析】A氢氧化铝对应的氧化物是铝元素对应的氧化物为Al2O3，故A错误；B氧化铝和强酸强碱反应，是两性氧化物，故B错误；C氧化铝和强酸、强碱反应，不能和弱酸弱碱反应，故C错误；D氧化铝和强酸、强碱反应，则氧化铝坩埚不可以用于熔融NaOH，故D正确；故选D。10【答案】D【解析】AAl（OH）3是既能和强酸反应又能和强碱反应的两性氢氧化物，故A正确；B根据物质的溶解性，可知Al（OH）3是难溶于水的白色胶状沉淀物质，故B正确；CAl（OH）3能凝聚水中的悬浮物，常用明矾净水的原理就是由于铝离子水解生成氢氧化铝的缘故，氢氧化铝也能吸附色素，故C正确；D氢氧化铝能
20、和强酸以及强碱之间发生反应，但是不能和弱酸以及弱碱之间发生反应，氨水是弱碱，和氢氧化铝不反应，故D错误；答案为D。11【答案】A【解析】氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液先生成氢氧化铝沉淀，后氢氧化铝溶液氢氧化钠生成偏铝酸钠，故正确；偏铝酸钠溶液中滴加盐酸先生成氢氧化铝沉淀，后氢氧化铝溶于盐酸生成氯化铝，故正确；氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液先生成偏铝酸钠溶液，后生成氢氧化铝沉淀，故错误；蛋白质溶液中滴入硫酸铜溶液，蛋白质变性生成沉淀，故错误；氯化铝溶液中滴加氨水生成氢氧化铝沉淀，故错误；硝酸银溶液中滴加氨水先生成氢氧化银沉淀，后生成银氨溶液，故正确；氢氧化铁胶体中滴加硫酸，先聚沉，后氢氧化铁沉淀溶于
21、硫酸，故正确；故选A。12【答案】A【解析】Cu、S直接化合生成Cu2S，故 A错误。在称硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，若加入KNO3晶体， NO3-在酸性条件下具有强氧化性，故可溶解铜粉，故B正确；CO2+CaCO3+H2O=Ca(HCO3)2，故C正确；氢氧化铝具有两性，碳酸铵中CO32-可与酸反应，NH4+可与碱反应，故D正确。13【答案】D【解析】A、该物质含有Na、Al、O、H、C，不是氧化物，选项A错误；B、双羟基铝碳酸钠是一种盐，选项B错误；C、NaAl(OH)CO3与盐酸发生反应NaAl(OH)CO3+4HCl=NaCl+AlCl3+3H2O+CO2，由方程式可知1mol该物质最
22、多可消耗4molHCl，即消耗4mol H+，选项C错误；D、该物质与较多的H+反应会产生气体二氧化碳，胃溃疡患者溶液导致胃穿孔，故不适合胃溃疡患者，选项D正确。答案选D。14【答案】B【解析】盐酸与NaOH溶液足量，则铝完全反应，设铝与盐酸、NaOH溶液反应生成的氢气的物质的量分别为xmol、2xmol，则2Al+6HCl=2AlCl3+3H223 x 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2232x则第一份与第二份铝屑的质量比为：(mol27g/mol)(mol27g/mol)=12，故选B。15【答案】二氧化硅C生铁玻璃、水泥等【解析】：根据所给物质的性质、用途以及合金和常见
23、的无机非金属材料分析判断。（1）工业上制造光导纤维的基本原料是二氧化硅。（2）氧化铝的熔点很高，能用来制造耐火材料，答案选C。（3）在生铁和钢这2种金属材料中，含碳量较高的是生铁。（4）传统的无机非金属材料有玻璃、水泥、陶瓷等。16【答案】 NaOH溶液 稀盐酸 没有使用玻璃棒引流 滤纸边缘高于漏斗边缘 碳与O2反应，有利于反应正向进行 不正确 将生成气体先通过灼热的CuO粉末，若有CO就会生成CO2，这样就无法确定原来是否有CO2 小于【解析】（1）滤液乙能与氨水反应生成氢氧化铝沉淀，则滤液乙中含有铝离子，所以Y应该是盐酸，则滤液甲中含有AlO2-、SiO32-，因此X为NaOH；氧化铁和氢
24、氧化钠不反应，过量得到氧化铁；硅酸钠和盐酸反应生成硅酸沉淀，过量得到氯化铝和盐酸的混合液，加入氨气即生成氢氧化铝沉淀；根据装置图可知，该装置是过滤装置，过滤过程中，必须使用玻璃棒引流、滤纸边缘必须高于漏斗边缘，所以装置中的主要的错误为：没有使用玻璃棒引流、滤纸边缘高于漏斗边缘；（2）在加热的条件下，碳与O2反应，生成CO或CO2，降低了氧气的浓度，有利于反应正向进行；由于在加热的条件下，CO能和氧化铜反应生成CO2，所以将生成气体先通过灼热的CuO粉末，若反应产物有CO会被氧化成生成CO2，无法确定原产物中是否有CO2，所以该操作不正确；（3）根据原子守恒可知，1mol氧化铝可以生成2mol氯
25、化铝，1mol氧化铝的质量是102g，2mol氯化铝的质量是：2mol133.5g/mol=267g，所以获得相同量的铝单质，氧化铝的质量小于氯化铝的质量。17【答案】(1)1：1；(2)1:3；(3)3:1；(4)A【解析】2Al+6HCl=2AlCl3+3H2，2Al+2NaOH=2NaAlO2+3H2；(1)通过化学方程式可以看出，等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，金属是不足的，所以生成氢气的物质的量相等，所得H2的体积之比是：1：1；(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，氢氧化钠和盐酸是不足的，通过化学方程式可以看出，1mol的盐酸会
26、生成0.5mol的氢气，1mol的氢氧化钠会生成1.5mol的氢气，所以产生H2的体积之比是1：3；(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，通过化学方程式可以看出，生成1mol的氢气需要盐酸2mol，需要氢氧化钠2/3mol，所以HCl和NaOH的物质的量浓度之比是：3：1；(4)盐酸和NaOH溶液中的溶质的物质的量均为：100mL1/10003molL-1=0.3mol，通过化学方程式可以看出，测得生成的气体体积比为V(甲)：V(乙)=1：2，所以生成的氢气物质的量之比是1：2，设铝与酸完全反应时，生成的氢气的物质的量为x2Al+6H
27、Cl=2AlCl3+3H22 6 30.3mol x,x=0.15mol一定条件下气体的物质的量之比等于体积之比，所以氢氧化钠和铝反应生成的氢气的物质的量为：0.15mol2=0.3mol，碱与金属完全反应时，设碱与金属反应的物质的量为y2Al+2NaOH=2NaAlO2+3H22 3y 0.3mol,y=0.2mol所以铝的质量为：0.2mol27g/mol=5.4g，故选A。18【答案】(1) 明矾(2)KAl(SO4)212H2O 聚沉(3)+2 2【解析】（1）明矾是由一种物质组成的，属于纯净物，铜绿的主要成分是碱式碳酸铜，但铜绿不是纯净物。（2）明矾的化学式是KAl(SO4)212H
28、2O，明矾溶于水电离出来的Al3水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物，利用了胶体聚沉的性质达到净水的目的。（3）铜绿的主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3，根据正负化合价的代数和等于零，Cu元素的化合价是+2价；在反应2Cu + O2 + H2O + CO2 =Cu2(OH)2CO3中，铜元素的化合价由0价升高到+2价，所以当消耗1mol还原剂时，转移的电子数是2mol；双线桥法表示此反应电子转移的情况如下：。19【答案】（1）Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O；SiO2（2）8；2；16H+（3）4Fe2+O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3(或
29、Fe2+2OH-=Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3)（4）3.23.8(或之间的数据值)；Na2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4【解析】1）氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4) 3+3H2O；硫酸渣中只有二氧化硅不与稀硫酸反应，所以“滤渣A”主要成份的化学式为SiO2；（2）FeS2 中的S元素的化合价是-1价，生成物中Fe的化合价是+2价，S的化合价是+6价，整体升高14价，而Fe3+的化合价降低1价，根据升降化合价总数相等，所以Fe3+的系数是14，则SO42-的系数是2，再根据元素守恒和电荷守
30、恒判断生成物中还有氢离子，其系数为16，则水的系数是8，配平后的反应为：FeS2+14Fe3+8H2O15Fe2+2SO42-+16H+；（3）Fe2+与OH-反应生成4Fe(OH)2，Fe(OH)2不稳定易被氧气氧化为Fe(OH)3，用化合价升价法配平方程式为：4Fe2+O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3；(或Fe2+2OH-=Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3)；（4）根据几种离子沉淀的pH，使Fe3+沉淀完全的PH为3.2，其他离子开始沉淀PH为3.8，因此所选PH因介于3.2和3.8之间；未沉淀的离子为：Na+、Mg2+、Al3+，故滤液B可以回收的物质有：Na2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4。20【答案】（1）
