苏教版高中化学必修一测试题：3-2从铝土矿到铝合金.docx

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第二单元从铝土矿到铝合金

一、选择题

1．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 ( ) A．稀硝酸 B．稀盐酸 C．硝酸铜 D．氢氧化钠

答案 C

2．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)关系如图。

反应中镁和铝的( )

A．物质的量之比为3∶2

B．质量之比为3∶2

C．摩尔质量之比为2∶3

D．反应速率之比为2∶3

解析由图像可知，两个反应中生成的氢气一样多，说明两种金属提供的电子数目一样多，则镁、铝的物质的量之比为3∶2，质量之比为4∶3，故A项正确，B项错误。镁、铝的摩尔质量之比为8∶9，C项错。由图像镁、铝与硫酸反应需要的时间之比为2∶3，则二者的速率之比为3∶2，D项错。

答案 A

3．将下列各组物质混合后，溶液中一定有沉淀生成的是( ) A．Al2(SO4)3溶液与氨水

B．NaOH溶液与AlCl3溶液

C． NaAlO2溶液与盐酸

D．铝与NaOH溶液

答案 A

4．向30 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为( )

A．3 mL B．7.5 mL

C．15 mL D．17.5 ml

解析已知n(AlCl3)＝0.03 mol，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝

的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。 由两者反应的离子方程式知Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH －===AlO －

2＋2H 2O

当碱的量不足时，则V (NaOH)＝7.5 mL ；当碱过量时，则V (NaOH)＝0.03×3＋0.024

L ＝0.027 5 L ＝27.5 mL 。

答案 B

5．Al 、Fe 、Cu 都是重要的金属元素。下列说法正确的是

( ) A ．三者对应的氧化物均为碱性氧化物

B ．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物

C ．制备AlCl 3、FeCl 3、CuCl 2均不能采用将溶液直接蒸干的方法

D ．电解AlCl 3、FeCl 3、CuCl 2的混合溶液时阴极上依次析出Cu 、Fe 、Al

解析 A 项，Al 2O 3为两性氧化物；B 项，Cu 在空气中的CO 2和H 2O(g)的作用下与O 2反应生成Cu 2(OH)2CO 3；C 项，三种盐均为强酸弱碱盐，加热时都水解，且生成易挥发的HCl ，随着水分和HCl 的挥发，蒸干时都得到金属氧化物和其氢氧化物的混合物；D 项，电解AlCl 3溶液阴极上的产物为H 2和Al(OH)3。

答案 C

6．将一定质量的Mg 和Al 混合物投入500 mL 稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH 溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH 溶液的体积关系如下图所示。则下列说法正确的是 ( )

A ．Mg 和Al 的总质量为8 g

B ．硫酸的物质的量浓度为5 mol ·L －1

C ．生成的H 2在标准状况下的体积为11.2 L

D ．NaOH 溶液的物质的量浓度为5 mol ·L －1

解析 由图可知，固体中含有0.15 mol 的Mg 和0. 2 mol 的Al ，所以总质量为9 g ；与硫酸反应生成的氢气的体积应为(0.15 mol ＋0.3 mol)×22.4 L ·mol －1＝10.08 L ；在加入240 mL NaOH 溶液时，Al(OH)3恰好全部转化为NaAlO 2，所以氢氧化钠溶液的浓度为

0.35－0.15mol 240－200mL ×10－3L ·mL

－1＝5 mol ·L －1

。 答案 D

7．认识反应条件对化学反应的影响，对学好化学具有重要意义。下列说法中正确的是( )

A ．镁在空气中或纯净氧气中燃烧的产物都只有MgO

B ．钠在敞口容器中存放或在空气中燃烧的产物都是Na 2O 2

C ．将四氧化三铁溶解于过量的硝酸，所得溶液中含有Fe 3＋、Fe 2＋

D ．氯化铝和过量的氨水反应一定得到Al(OH)3沉淀

答案 D

8．向m g 镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体b L 。向反应后的溶液中加入c mol ·L －1氢氧化钾溶液V mL ，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为n g 。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体p g 。则下列关系不正确的是 ( ) A ．c ＝1 000b 11.2 V B ．p ＝m ＋Vc 125

C ．n ＝m ＋17Vc D.53m

m 解析 向m g Mg 、Al 的混合物中加入适量的稀H 2SO 4，恰好完全反应，溶液中只有MgSO 4、Al 2(SO 4)3两种物质，且Mg 2＋与Al 3＋的质量和为m g ；向反应后的溶液中加入c mol ·L －1

KOH 溶液V mL ，使金属离子恰好完全沉淀，发生的反应是：Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓， Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓，则得到沉淀的质量是Mg 2＋、Al 3＋的质量与KOH 溶液中OH －质量的质量和，所以n ＝m ＋V ×10－3×c ×17＝m ＋1.7×10－2Vc ，C 项错误。

答案 C

二、非选择题

9．从铝土矿(主要成分是Al 2O 3，含SiO 2、Fe 2O 3、MgO 等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：

请回答下列问题：

(1)流程甲加入盐酸后生成Al 3＋的离子方程式为________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)流程乙加入烧碱后生成SiO 2－

3的离子方程式为_______________________________ _________________________________________________________________________。

(3)验证滤液B中含Fe3＋，可取少量滤液并加入___________________(填试剂名称)。

(4)滤液E、K中溶质的主要成分是___________________(填化学式)，写出该溶液的一种用途：____________________________________________________________________。(5)已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数K sp＝5.6×10－12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)＝________。解析本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。铝土矿中的成分能与HCl反应的有Al2O3、Fe2O3、MgO，不反应的是SiO2，所以固体A为SiO2，滤液B中有Al3＋、Fe3＋、Mg2＋，再加入过量烧碱，Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，

Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，沉淀C为Fe(OH)3、Mg(OH)2混合物，滤液D为NaAlO2、NaOH(过量)，NaAlO2能与CO2反应，NaAlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3，滤液E为NaHCO3，沉淀F为Al(OH)3，Al(OH)3灼烧得到Al2O3。铝土矿中能与NaOH溶液反应的有Al2O3、SiO2，其余均不反应，所以固体X为Fe2O3、MgO，Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。(5)题中应用K sp的有关计算，K sp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)，c(OH－)＝1.0

×10－1mol·L－1，所以c(Mg2＋)＝

K sp

c2OH－

＝

5.6×10－12

1.0×10－12

＝5.6×10－10mol·L－1。

答案(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O

(2)SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O

(3)硫氰化钾(或苯酚溶液等合理答案均可)

(4)NaHCO3制纯碱(或做发酵粉等合理答案均可)

(5)5.6×10－10mol·L－1

10．由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物有如图所示的转换关系，甲是工业上制取A的主要原料。请回答：

(1)写出下列物质的化学式：

A________，乙________。

(2)写出甲物质在工业上的任意两种主要用途__________________________________

________________________________________________________________________；

(3)A与NaOH溶液反应的离子方程式： ____________________________________

________________________________________________________________________；

(4)戊溶液与乙溶液混合的离子方程式：_____ ________________________________

________________________________________________________________________。

解析本题的“突破口”是单质A与NaOH溶液反应，生成单质C，则C为H2，A可能是铝或硅，而A和B的产物甲能与盐酸反应，推知A为Al，B为O2。

答案(1)Al NaAlO2(2)作耐高温材料；制取铝单质

(3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑

(4)Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓

11．对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。

以下为铝材表面处理的一种方法：

①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，其原因是

________________(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的________。

a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3

②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为

______________。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是____________。

解析碱洗时，部分除去了氧化膜的Al与NaOH溶液反应放出了H2，若将溶液中AlO－2转化为Al(OH)3沉淀应向溶液中通入CO2，加HNO3，如若过量会造成沉淀溶解。铝作阳极失去电子最终形成Al2O3，所以阳极电极反应式为：2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋在废电解液中加入NaHCO3，会使溶液中H＋浓度降低而生成Al(OH)3沉淀。

答案①2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑ b

②2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋

HCO－3与H＋反应使H＋浓度降低，产生Al(OH)3沉淀

12．右图是某同学在实验室中进行铝热反应(铝过量)的实验

装置，实验中他观察到的现象之一为“纸漏斗的下部被

烧穿，有熔融物落入沙中”。

(1)写出该反应的化学方程式：

________________________________________________。

(2)为检验铝热反应后的固体成分，请填写下表： 检验成分

操作步骤 实验现象与结论 铝

氧化铁

(3)探究铝热反应后固体的性质：

将反应后容器中的固体残余物置于烧杯中，加入一定量的稀硝酸，固体完全溶解，反应过程中无气体放出(活泼金属可把稀HNO 3还原为NH 4NO 3)。

在反应后的溶液中缓慢滴加4 mol ·L －1的NaOH 溶液，产生沉淀的物质的量(mol)与加入NaOH 溶液的体积(mL)的关系如下图所示：

①写出DE 段发生反应的离子方程式：___________ _______________________________。 ②B 与A 的差值为____________________。

答案 (1)2Al ＋Fe 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Fe

(2)

检验成

分

操作步骤 实验现象与结论 铝 取少量固体样品加入NaOH 溶液中 若有(无)气泡产生，说明该样品中

含有(不含)铝

氧化铁 取少量样品加入稀硫酸中，滴加KSCN 溶液

若溶液变红色，说明原样品中含有

Fe 2O 3，反之，则不含Fe 2O 3 (3)①NH ＋4＋OH －===NH 3·H 2O ②0.008