鋁及其化合物的性質(zhì)同步檢測試題及答案

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
1.人類第一次獲得金屬鋁是在1825年,由丹麥化學(xué)家用無水AlCl3與鉀作用制得的。當時由于價格非常昂貴,稱為“銀色的金子”。直到19世紀后期發(fā)明了電解法制鋁,才使鋁的價格大大下降,使鋁成為當今廣泛應(yīng)用的一種金屬材料。下列關(guān)于鋁的敘述,不正確的是(  )
A.鋁是地殼中含量最多的金屬元素
B.在常溫下,鋁不能與NaOH溶液反應(yīng)
C.鋁是一種比較活潑的金屬
D.在化學(xué)反應(yīng)中,鋁容易失去電子,是還原劑
解析:選B。A項正確,地殼中含量最多的元素是氧,含量最多的金屬元素是鋁;B項錯誤,鋁在常溫下就能與NaOH溶液劇烈反應(yīng);C項正確,鋁排在金屬活動性順序表的第5位,是比較活潑的金屬;D項正確,鋁比較活潑,鋁無負價,在鋁參加的各反應(yīng)中鋁一般作還原劑。
2.(2014年高考山東卷)Al,F(xiàn)e,Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是(  )
A.三者對應(yīng)的氧化物均為堿性氧化物
B.三者的單質(zhì)放置在空氣中只生成氧化物
C.制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法
D.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是陰極上依次析出Cu,F(xiàn)e,Al
解析:選C。A項,F(xiàn)e、Cu對應(yīng)的氧化物都是堿性氧化物,而Al對應(yīng)的氧化物Al2O3屬于兩性氧化物,故A錯誤;B項,Al、Fe放置在空氣中生成氧化物Al2O3、Fe2O3,而Cu放置在空氣中會生成Cu2(OH)2CO3(銅綠),故B錯誤;C項,制備AlCl3、FeCl3、CuCl2若蒸干會由于鹽水解生成氫氧化物和HCl而失敗,故C正確;D項,電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時,陰極上離子的放電順序為Fe3+>Cu2+>H+,析出的物質(zhì)只有Cu和H2(Fe3+生成Fe2+),故D錯誤。
3.(2014年廈門高二檢測)將等體積的AlCl3和NaOH溶液混合,充分反應(yīng)后,發(fā)現(xiàn)鋁元素有一半形成了沉淀,則此時鋁元素的存在形式為(雙選)(  )
A.Al3+和Al(OH)3   B.Al(OH)-4和Al(OH)3
C.Al3+和Al2O3 D.Al(OH)-4和Al2O3
解析:選AB。因不知Al3+與OH-相對量的多少,就無法判斷是AlCl3有一半剩余還是有一半Al(OH)3又轉(zhuǎn)化成了Na[Al(OH)4],故A、B都有可能。以沉淀形式存在的鋁元素為Al(OH)3而非Al2O3,故C、D不正確。
4.實驗室將9 g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑。發(fā)生鋁熱反應(yīng)之后,所得固體中含金屬單質(zhì)18 g,則該氧化物粉末可能是(雙選)(  )
A.Fe2O3和MnO2 B.MnO2和V2O5
C.Cr2O3和V2O5 D.Fe3O4和FeO
解析:選AD。9 g鋁粉可以提供1 mol電子,則氧化物中的金屬元素每得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量就應(yīng)該是18 g。+3價Fe得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為18.7 g,+4價Mn得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為13.8 g,故A項正確。+5價V得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為10.2 g,+3價Cr得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為17.3 g,B、C兩項即使9 g鋁粉全部反應(yīng),所得金屬單質(zhì)的質(zhì)量也不到18 g,故都錯誤。Fe3O4中的鐵元素得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為21 g,+2價Fe得到1 mol電子對應(yīng)的質(zhì)量為28 g,當鋁粉不充分反應(yīng)時,D項正確。
5.鋅和鋁都是活潑金屬,其氫氧化物既能溶于強酸,又能溶于強堿,但是氫氧化鋁不溶于氨水,而氫氧化鋅能溶于氨水,生成[Zn(NH3)4]2+;卮鹣铝袉栴}:
(1)單質(zhì)鋁溶于氫氧化鈉溶液后,溶液中鋁元素的存在形式為________(用化學(xué)式表示)。
(2)寫出鋅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下列各組中的兩種溶液,用相互滴加的實驗方法即可鑒別的是________(填序號)。
①硫酸鋁和氫氧化鈉;②硫酸鋁和氨水;③硫酸鋅和氫氧化鈉;④硫酸鋅和氨水。
(4)寫出可溶性鋁鹽與氨水反應(yīng)的離子方程式______________________________________。試解釋在實驗室不適宜用可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)制備氫氧化鋅的原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:以鋁、鋅性質(zhì)相似,考查學(xué)生在靈活應(yīng)用鋁的性質(zhì)基礎(chǔ)上的知識遷移能力。由于課本上學(xué)習(xí)了Al和NaOH溶液反應(yīng)的方程式,所以學(xué)生可輕松地給出(1)的答案為Al(OH)-4;利用Al與強堿反應(yīng),推導(dǎo)出Zn+2NaOH+2H2O===Na2[Zn(OH)4]+H2↑;利用題干信息,Al(OH)3和Zn(OH)2性質(zhì)差異性,可判定①③④滴加順序不同,現(xiàn)象也不一樣;而②不論怎樣滴加現(xiàn)象只有一個,即產(chǎn)生白色沉淀;(4)中只要把握好氨水是弱堿,在離子反應(yīng)中保持化學(xué)式形式,就能寫出該離子方程式。又因Zn(OH)2能溶于過量氨水,不易控制氨水的量,故不適宜在實驗室用可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)制取Zn(OH)2。
答案:(1)Al(OH)-4
(2)Zn+2NaOH+2H2O===Na2[Zn(OH)4]+H2↑
(3)①③④
(4)Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)產(chǎn)生的Zn(OH)2可溶于過量的氨水中并生成[Zn(NH3)4]2+,且氨水的用量不易控制
1.(2014年杭州高二檢測)下列有關(guān)金屬鋁及其化合物的敘述正確的是(  )
A.鋁在常溫下不能與氧氣反應(yīng)
B.鋁不能與氯氣反應(yīng)
C.鋁既能溶于酸,又能溶于堿
D.氧化鋁只能與酸反應(yīng),不能與堿反應(yīng)
解析:選C。鋁在常溫下迅速被氧氣氧化,形成一層致密的氧化膜,保護Al不再被氧化。在點燃或高溫條件下鋁能與氯氣反應(yīng);氧化鋁是兩性氧化物,與酸、堿均能反應(yīng)。
2.人的胃液是一種強酸性液體,pH在0.9~1.5之間,氫氧化鋁是一種治療胃酸過多的胃藥的主要成分。目前這種胃藥已不常用,原因主要是(  )
A.長期攝入鋁元素不利于人體健康
B.它不能中和胃液
C.它不易溶于胃液
D.它的療效太差
解析:選A。鋁元素在人體內(nèi)積累過多會造成老年癡呆癥。
3.將表面已完全鈍化的鋁條,插入下列溶液中,不會發(fā)生反應(yīng)的是(  )
A.稀硝酸 B.稀鹽酸
C.硝酸銅 D.氫氧化鈉
解析:選C。鋁條完全鈍化以后,表面覆蓋了一層氧化鋁薄膜。氧化鋁是兩性氧化物,既能與稀HNO3、稀鹽酸反應(yīng),也能與NaOH溶液反應(yīng),但不能跟Cu(NO3)2溶液反應(yīng)。
4.(2014年鎮(zhèn)江高二檢測)鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),當兩個反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時,反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為(  )
A.1∶1 B.2∶1
C.3∶1 D.1∶3
解析:選C。利用規(guī)律可直接得到答案:n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1。也可根據(jù)鋁與HCl以及鋁與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑。
5.下列各組稀溶液,不用其他試劑或試紙,僅利用溶液間的相互反應(yīng),就可以將它們區(qū)別開的是(雙選)(  )
A.硝酸鉀、硫酸鈉、氯化鈣、氯化鋇
B.硫酸、硫酸鋁、氯化鈉、氫氧化鈉
C.鹽酸、硫酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉
D.硫酸氫鈉、硫酸鎂、碳酸鈉、氫氧化鈉
解析:選BD。B中因Al2(SO4)3和NaOH的混合順序不同,反應(yīng)現(xiàn)象不同,可首先鑒別出這兩種物質(zhì)。向Al2(SO4)3中加入少量NaOH溶液可產(chǎn)生白色沉淀,再向沉淀中加入另兩種物質(zhì),能使沉淀溶解的為H2SO4。D中Na2CO3溶液與其他三種溶液混合,現(xiàn)象各不相同,從而一一鑒別開。
6.對比和類推是研究物質(zhì)的性質(zhì)常用的方法。已知鎂和鋁都是較活潑的金屬,下列描述正確的是(  )
A.高溫下,鎂和鋁在空氣中都有抗腐蝕性
B.鎂和鋁都能跟稀鹽酸、稀硫酸和強堿反應(yīng)
C.鎂在點燃條件下可以跟二氧化碳反應(yīng),鋁在一定條件下可以跟氧化鐵發(fā)生
D.鋁遇冷的濃硝酸“鈍化”,鎂遇冷的濃硝酸也發(fā)生“鈍化”
解析:選C。鎂在高溫下容易燃燒,故A項錯誤;鎂不能與強堿反應(yīng),故B項錯誤;鋁、鐵遇冷的濃硫酸、濃硝酸發(fā)生“鈍化”現(xiàn)象,鎂遇冷的濃硫酸、濃硝酸不會發(fā)生“鈍化”現(xiàn)象,故D項錯誤。
7.鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng),產(chǎn)生氣體的體積(V)與時間(t)關(guān)系如圖所示。反應(yīng)中鎂和鋁的(  )
A.物質(zhì)的量之比為3∶2
B.質(zhì)量之比為3∶2
C.摩爾質(zhì)量之比為2∶3
D.反應(yīng)速率之比為2∶3
解析:選A。由圖象可知,兩個反應(yīng)中生成的氫氣一樣多,說明兩種金屬提供的電子數(shù)目一樣多,則鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為3∶2,質(zhì)量之比為4∶3,故A項正確,B項錯誤。鎂、鋁的摩爾質(zhì)量之比為8∶9,C項錯。由圖象鎂、鋁與硫酸反應(yīng)需要的時間之比為2∶3,則二者的速率之比為3∶2,D項錯。
8.某化學(xué)興趣小組用回收的鎂鋁合金制取氫氣。現(xiàn)有10.8 g鎂鋁合金,下列說法正確的是(  )
A.常溫下與足量18 mol/L H2SO4溶液反應(yīng),最多可放出0.6 mol H2
B.常溫下與足量2 mol/L HNO3溶液反應(yīng),最少可放出0.45 mol H2
C.常溫下與足量2 mol/L H2SO4溶液反應(yīng),放出H2的物質(zhì)的量在0.45~0.6 mol之間
D.常溫下與足量2 mol/L NaOH溶液反應(yīng),放出H2的物質(zhì)的量在0.45~0.6 mol之間
解析:選C。A、B中的濃硫酸、硝酸均為氧化性酸,不能與鎂鋁合金中的鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣;NaOH溶液只能與鋁反應(yīng)生成氫氣,D項錯;利用極值法可求得放出氫氣量的范圍為0.45~0.6 mol。
9.(2014年福州高二檢測)下列有關(guān)實驗的說法正確的是(  )
A.將氯化鋁溶液加熱蒸發(fā)、烘干可得無水氯化鋁固體
B.鈉與乙醇反應(yīng)比與水反應(yīng)要劇烈得多
C.除去苯中的苯酚可采用加入足量的NaOH溶液后分液的方法
D.除去硫酸鋁溶液中混有的硫酸鎂,可加入足量燒堿,過濾,向濾液中加入適量硫酸酸化
解析:選C。A項,氯化鋁水解的產(chǎn)物是氫氧化鋁和氯化氫,由于氯化氫易揮發(fā),水解平衡被破壞,最后烘干得不到無水氯化鋁固體,故不正確;B項中水與鈉反應(yīng)要比鈉與乙醇反應(yīng)劇烈得多;C項苯酚與NaOH溶液反應(yīng)生成苯酚鈉,易溶于水,苯不溶于水,所以分液可以除雜;D項中加入燒堿后可以除去硫酸鎂,但會引入新雜質(zhì)硫酸鈉,故不正確。
10.在明礬的檢驗中,下列操作錯誤的是(  )
A.取少量明礬固體配成稀溶液
B.取少量明礬溶液置于2支試管中,分別滴加NaOH溶液(至過量)和酸性BaCl2溶液,觀察現(xiàn)象
C.用鉑絲蘸取明礬溶液在酒精燈上灼燒,直接觀察焰色
D.取少量明礬固體置于干燥試管中加熱,觀察試管內(nèi)壁現(xiàn)象
解析:選C。鑒別明礬中的鉀元素,可用焰色反應(yīng),但應(yīng)透過藍色鈷玻璃觀察,以排除鈉的干擾。
11.下表是某種常見金屬的部分性質(zhì):
顏色狀態(tài)硬度密度熔點導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性
銀白色固體較軟2.70 g?cm-3660.4℃良好良好良好
將該金屬投入冷水中無變化,投入稀鹽酸中可產(chǎn)生大量的無色氣體。試回答:
(1)推斷該金屬可能的一種用途:
________________________________________________________________________,
該金屬的活潑性比銅________(填“強”或“弱”)。
(2)請自選試劑,設(shè)計不同的實驗,探究該金屬與鐵的活潑性強弱,并完成下表:
猜想驗證方法預(yù)測實驗現(xiàn)象
該金屬活潑性比鐵強
該金屬活潑性比鐵弱
解析:①物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途,由表中的性質(zhì)推斷該物質(zhì)可作為導(dǎo)電材料、加熱器皿等;因為該金屬能和酸反應(yīng)放出氫氣,所以它的活潑性比銅強。②由題給信息只能推斷出該金屬為金屬活動性順序表中氫前的金屬,但無法確認其活潑性強弱,故它可能比鐵的活潑性強,也可能比鐵的活潑性弱,可通過單質(zhì)間的置換反應(yīng)或用電化學(xué)的方法判斷其活潑性強弱。
答案:(1)電線電纜(或加熱器皿等) 強
(2)
猜想驗證方法預(yù)測實驗現(xiàn)象
該金屬活潑性比鐵強將該金屬投入到FeCl2溶液中溶液的淺綠色逐漸消失
該金屬活潑性比鐵弱 將該金屬與鐵片、稀硫酸溶液組成原電池鐵片溶解,該金屬上有氣泡產(chǎn)生
12.(2014年宿遷高二檢測)(1)人的胃液呈酸性,其中主要是鹽酸,胃酸過多會使身體不適形成疾病,常用胃舒平來治療,胃舒平主要成分為Al(OH)3,試寫出服用胃舒平后,胃中發(fā)生的反應(yīng):__________________________________________________________________。
沿海漁民也用墨魚骨(主要成分是CaCO3)治療胃酸過多,反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。
(2)在鋁制易拉罐中收集滿CO2氣體,然后向其中倒入10 mL濃NaOH溶液,并迅速用膠帶將易拉罐口封住。過一段時間后,罐壁內(nèi)凹而癟。再過一段時間后,癟了的罐壁重新鼓起來(假設(shè)易拉罐不會被腐蝕爛)。解釋下列變化的實驗現(xiàn)象,寫出有關(guān)化學(xué)方程式。
①罐壁內(nèi)凹而癟的原因是________________________,反應(yīng)的化學(xué)方程式是
________________________________________________________________________。
②罐重新鼓起的原因是__________________________,化學(xué)方程式是
________________________________________________________________________。
(3)鋁在人體內(nèi)積累可使人慢性中毒,1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁定為“食品污染源之一”而加以控制。
鋁在下列使用場合須加以控制的是________。
①糖果和食品內(nèi)包裝 ②電線電纜、垩栏嗥ぁ、軞溲趸X膠囊(胃舒平,作內(nèi)服藥) ⑤用明礬凈水、抻妹鞯\和小蘇打混合物作食品膨化劑、咧圃齑毒吆筒途摺、嘀品冷P漆
解析:(1)Al(OH)3和CaCO3都能與胃酸中的鹽酸反應(yīng),達到治療胃酸過多的目的。(2)易拉罐的“凹”與“鼓”是因為罐內(nèi)壓強與外界大氣壓的壓力差的變化而引起的。因罐內(nèi)氣體的消耗,罐內(nèi)氣壓要減小,因罐內(nèi)有氣體生成,罐內(nèi)氣壓要增大。(3)強調(diào)“病從口入”,與飲食有關(guān)的問題才需要作為污染源加以控制。
答案:(1)Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
(2)①NaOH溶液消耗了罐內(nèi)的CO2,使罐內(nèi)氣壓小于大氣壓 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O、阡X與NaOH反應(yīng)生成了氣體H2,使罐內(nèi)的氣壓又大于大氣壓 2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(3)①③④⑤⑥⑦
13.鋁礬石(主要成分是Al2O3,還含有少量雜質(zhì)SiO2、Fe2O3)是工業(yè)上用于煉鋁的主要礦物之一,由鋁礬石制取金屬鋁的工藝流程圖如下:
請回答下列有關(guān)問題:
(1)下列有關(guān)鋁礬石以及用鋁礬石煉鋁的說法中,不正確的是________。
A.鋁礬石中只含有金屬氧化物
B.鋁礬石與河沙含有相同的成分
C.鋁礬石煉鋁需要消耗電能
D.鋁礬石煉鋁的過程中不涉及置換反應(yīng)
(2)原料A的名稱是________,步驟①用到的主要玻璃儀器有________。
(3)濾液Ⅰ中要加入稍過量的原料B,原料B的化學(xué)式是________,步驟②反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在步驟③中________(填“能”或“不能”)用鹽酸代替CO2,原因是
________________________________________________________________________。
解析:(1)鋁礬石中含有的SiO2是非金屬氧化物,故A項說法錯誤;河沙的主要成分為SiO2,故B項正確;電解法煉鋁,必定消耗電能,C項正確;鋁礬石煉鋁的過程中涉及復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)等,不涉及置換反應(yīng),故D項說法正確。
(2)原料A溶解礦石,可利用強酸,分離出不溶物SiO2,步驟①為過濾操作,使用的玻璃儀器有:燒杯、玻璃棒、漏斗等。
(3)步驟②中可加入強堿,沉淀出Fe3+,使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)-4留在溶液里,通入CO2發(fā)生反應(yīng):CO2+Al(OH)-4===Al(OH)3↓+HCO-3;過濾得Al(OH)3沉淀,加熱生成氧化鋁,電解熔融的氧化鋁得到鋁。
(4)Al(OH)3也能溶于鹽酸,所以不能用鹽酸代替CO2氣體。
答案:(1)A
(2)鹽酸(或硫酸) 燒杯、玻璃棒、漏斗
(3)NaOH H++OH-===H2O、Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓、Al3++4OH-===Al(OH)-4
(4)不能 因為過量的鹽酸會將Na[Al(OH)4]轉(zhuǎn)化成AlCl3而得不到Al(OH)3沉淀


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