2018-2019学年鲁科版必修1 第4章第2节 铝 金属材料(第1课时) 作业

第4章 材料家族中的元素

第2节 铝 金属材料

第1课时 铝与铝合金

1．研究发现用铝热法可从下列氧化物中冶炼出有关金属，若要得到等物质的量的有关金属单质，需消耗单质铝最多的是( )

A．MnO2 B．V2O5

C．Cr2O3 D．WO3

解析：设得到的金属单质的物质的量为n mol。A.MnO2→Mn，化合价由＋4变为0，化合价降低4价，得到n mol金属锰需要得到4n mol电子；B.V2O5→V，化合价变从＋5变为0，化合价降低5价，生成n mol V需要得到5n mol电子；C.Cr2O3→Cr，化合价由＋3变为0，化合价降低3价，生成n mol Cr需要得到3n mol电子；D.WO3→W，化合价从＋6变为0，化合价降低6价，生成n mol W需要得到6n mol电子；每消耗1 mol铝能够提供3 mol电子，根据电子守恒，得到以上n mol各金属单质，消耗金属铝最多的为D。

答案：D

2．铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐分别与过量强碱溶液反应，下列对其生成物的说法中正确的是( )

A．都有H2O生成 B．都有H2生成

C．都有[Al(OH)4]－生成 D．都有Al3＋生成

解析：铝与过量强碱溶液反应没有水生成；氧化铝与过量强碱溶液反应没有H2生成；铝、可溶性铝盐与过量强碱溶液反应都没有

Al3＋生成。 答案：C

3．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )

A．[Al(OH)4]－→Al3＋ B．Al2O3→Al(OH)3

C．Al3＋→[Al(OH)4]－ D．AlCl3→Al(OH)3

解析：Al2O3不能一步转化为Al(OH)3，应需二步，即Al2O3→Al3＋→Al(OH)3。

答案：B

4．用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是( )

①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀 ⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀

A．①⑤⑥③ B．②③⑥③

C．②③④③ D．②③⑤③

答案：C

5．(1)在氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，开始时观察到的现象是：____________________，反应的离子方程式是___________；

继续加入氢氧化钠溶液至足量，观察到的现象是

______________________________________________________

________，反应的离子方程式是_________________________，

最终得到的溶液是________。

(2)在四羟基合铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始时观察到的现象是_____________________________________________________，

反应的离子方程式是____________________________________;

继续加入盐酸至足量，观察到的现象是___________________，

反应的离子方程式是_________________________________， 最终得到的溶液是________。

答案：(1)产生白色沉淀，并不断增多 Al3＋＋3OH－===

Al(OH)3↓ 白色沉淀不断减少，最后完全消失 Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ Na[Al(OH)4](NaCl)溶液 (2)产生白色沉淀，并不断增多 [Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O 白色沉淀不断减少

Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O AlCl3(NaCl)溶液

(时间：40分钟 分值：100分)

一、选择题(每小题8分，共48分)

1．两份铝屑，第一份与盐酸反应，第二份与NaOH溶液反应，产生氢气体积比为1∶2，则两份铝屑的质量比为( )

A．1∶1 B．1∶2

C．1∶3 D．2∶1

解析：根据铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式可知，两个反应均是铝做还原剂，H＋得电子做氧化剂，因此，产生氢气的体积比为1∶2，则两份铝的质量之比为1∶2。

答案：B

2．下列各组中两瓶无标签的无色溶液，不用其他试剂能鉴别出来的一组是( )

A．AlCl3和NaOH B．NaHCO3和NaOH

C．Na2SO4和BaCl2 D．AgNO3和NaCl

解析：AlCl3逐滴加入NaOH溶液中，开始阶段无沉淀，之后生成沉淀，而NaOH加入AlCl3中先产生沉淀，后沉淀溶解，两过程现象不一致，可鉴别，A项正确；B项互滴无明显现象；C、D项互滴现象相同。 答案：A

3．某透明的溶液中加入铝粉能放出氢气，此溶液中一定能大量共存的离子组是( )

A．H＋、Cu2＋、Cl－、SO2－4

B．HCO－3、NO－3、SO2－4、Na＋

C．Cl－、SO2－4、K＋、Na＋

D．Na＋、AlO－2、SO2－4、Cl－

解析：本题考查的知识点是离子共存问题，离子共存的基本原则是相互间不发生化学反应。与铝作用产生氢气的溶液，可以是强碱溶液，也可以是强酸的溶液，即选项离子组必须在强酸或强碱的溶液中都能共存的离子组。而A中H＋不能在强碱条件下存在，B中若是强酸溶液，则不含NO－3，否则会由于HNO3的存在，产生不了氢气。D中的AlO－2不能存在于强酸溶液中。

答案：C

4．下列物质既能与酸溶液，又能与碱溶液反应的有( )

①MgO ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④(NH4)2SO4 ⑤(NH4)2CO3

⑥NaHSO4 ⑦NaHCO3

A．①②③⑤ B．②③⑤⑦

C．②③⑥⑦ D．②④⑤⑦

答案：B

5．下列离子方程式书写错误的是( )

A．AlCl3溶液中加入过量氨水：Al3＋＋4OH－===

[Al(OH)4]－

B．Al(OH)3溶于NaOH溶液中：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－

C．Al(OH)3溶于盐酸溶液中：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O D．Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－

解析：AlCl3溶液加入过量氨水，有Al(OH)3沉淀生成，Al(OH)3不溶于氨水。

答案：A

6．一包白色粉末中可能含有Al(NO3)3、KOH、NaCl的一种或多种，某研究性学习小组为了探究该白色粉末的组成，依次做了以下实验：

第一步：将该粉末加水溶解，得到澄清溶液；

第二步：取该澄清溶液少量，逐滴加入盐酸至过量，先产生白色沉淀，后沉淀溶解；

第三步：取第二步所得溶液少量，滴入AgNO3溶液，有白色沉淀出现。

则下列判断正确的是( )

A．该粉末中一定含有Al(NO3)3、KOH、NaCl

B．该粉末中一定含Al(NO3)3和KOH，但不能确定是否含有NaCl

C．该粉末中一定含有NaCl，但不能确定是否含有Al(NO3)3、KOH

D．以上过程不能确定该溶液中含有哪种物质

解析：由第二步实验的现象说明第一步所得到澄清溶液中含有[Al(OH)4]－，白色粉末中含有Al(NO3)3和KOH，同时因为第二步实验加入盐酸引入Cl－，致使第三步实验检验出的Cl－不能确定是否白色粉末含有，A、C、D不正确，B正确。

答案：B

二、非选择题(本题包括3小题，共52分) 7．(18分)(1)用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时，当Al3＋的物质的量与OH－的物质的量之比(以下均填物质的量之比)为________时，Al(OH)3沉淀最多；________时，Al(OH)3恰好全部溶解。

(2)四羟基合铝酸钠溶液与盐酸反应时，[Al(OH)4]－的物质的量与H＋的物质的量之比为______________时，Al(OH)3沉淀量最多；________时，Al(OH)3恰好全部溶解；________或________时，生成的Al(OH)3的量为最多沉淀量的一半。

解析：反应的离子方程式：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－；[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O；[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O。由此可得到相应的答案。

答案：(1)1∶3 1∶4 (2)1∶1 1∶4 2∶1 2∶5

8．(20分)(1)若用镁铝合金的废料、稀硫酸、稀盐酸、NaOH溶液制取MgCl2、Al2(SO4)3溶液，首先可将废料加入到________溶液中，发生反应的化学方程式是_____________________________。

(2)经过滤，将难溶物加入到________中，可得到______溶液，反应的离子方程式是______________________________________。

(3)然后向(1)所得滤液中加入适量的________，反应的离子方程式为_____________________________________________________。

再过滤，将沉淀物加入到________中，可得到________溶液，反应的离子方程式是________________________________________。

解析：由于铝可与NaOH溶液反应，而镁不能，因此先用NaOH溶液把两者分开，然后分别用稀硫酸和稀盐酸制取Al2(SO4)3、MgCl2。可表示为：

答案：(1)NaOH 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋

3H2↑ (2)稀盐酸 MgCl2 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑

(3)稀硫酸 [Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O 稀硫酸

Al2(SO4)3 Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

9．(14分)已知X是某金属单质，X、A、B、C含同一种元素，可发生如下转化：

(1)写出下列物质的化学式：X________，A________，B________，C________。

(2)写出以下反应的离子方程式：

②____________________________________________________；

④___________________________________________________。

⑤___________________________________________________。

解析：金属单质中只有铝既可与盐酸反应又可与NaOH溶液反应，所以判断X为Al；依次推测其他物质和所发生的反应。

答案：(1)Al Al2O3 Na[Al(OH)4] AlCl3

(2)②2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑

④Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－

⑤Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－