2019年高中化学 专题2 物质性质的研究 课题一 铝及其化合物的性质同步课时限时训练.doc

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1、- 1 -课题一课题一 铝及其化合物的性质铝及其化合物的性质(时间：45 分钟)1下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是( )A铝在常温下不能与氧气反应B铝不能与氯气反应C铝既能溶于强酸，又能溶于强碱D氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应解析 铝在常温下可与 O2反应，表面被氧化成一层氧化膜，A 错；铝与氯气在点燃的条件下可反应，B 错；氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱反应，D 错。答案 C2元素的性质包含金属性和非金属性，其强弱可以通过该元素对应的某些化学性质体现出来。某同学认为铝元素是金属元素，但是有一定的非金属性。下列化学反应中，你认为能支持该同学观点的是( )A铝片与盐酸反应生成

2、氢气B氢氧化铝溶于强碱溶液C氢氧化铝溶于强酸溶液D铝热反应解析 铝是金属元素，这一点是毫无疑问的，Al(OH)3与强碱反应，反映了 Al(OH)3的“酸”性，而“酸”性是非金属性的表现，所以可以说铝元素有一定的非金属性。答案 B3镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是( )AO2 B盐酸CNaOH 溶液 D水解析 Al 能与 NaOH 溶液反应而 Mg 不能。答案 C4铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，食用后不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是( )- 2 -A铝在

3、空气中不易氧化是因为其性质不活泼B氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物C明矾可用于饮用水的杀菌消毒D硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水解析 A 项中铝在空气中会与 O2反应生成致密的氧化物薄膜；C 项中明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，具有吸附色素和杂质的性质，通常用作净水剂，但不能用于杀菌消毒；D 项中铵盐都溶于水。答案 B5下图是铝热反应(2AlFe2O32FeAl2O3)的实验装置，有关该反应的下列说=高温法中正确的是( )Aa 为镁条Bb 为氧化铁与铝粉混合物C2 mol 氧化剂参与反应则转移 6NA个电子D还原剂与氧化产物的物质的量之比为 12解析 铝与氧化铁的铝热反应为 2A

4、lFe2O32FeAl2O3。A.a 为镁条，起引=高温燃作用，故 A 正确；B.混合物中的镁条燃烧时，氯酸钾是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应，由于该反应放出大量的热，只要反应已经引发，就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔化为液态，故 B 错误；C.2AlFe2O32FeAl2O3，该反应中氧化剂是氧化铁，2 mol 氧化剂参与反应则转移 12NA=高温个电子，故 C 错误；D.该反应中还原剂是铝，氧化产物是氧化铝，还原剂和氧化产物的物质的量之比为 21，故 D 错误。答案 A6下列除去杂质的方法不正确的是( )A镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反

5、应，过滤、洗涤、干燥B用过量氨水除去 Fe3溶液中的少量 Al3CAl(OH)3中混有少量 Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量- 3 -CO2后过滤DMgO 中混有少量 Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到 MgO解析 Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量 Al3的 Fe3溶液中加入过量氨水时，Fe3、Al3均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。答案 B7已知 NaOHAl(OH)3=NaAl(OH)4。向集满 CO2的铝制易拉罐中加入过量 NaOH 浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有

6、发生的离子反应是( )ACO22OH=COH2O23BAl2O32OH3H2O=2Al(OH) 4C2Al2OH6H2O=2Al(OH)3H2 4DAl34OH=Al(OH) 4解析 向集满 CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠浓溶液，首先 CO2与氢氧化钠溶液发生反应：CO22OH=COH2O，表现为铝罐变瘪，接着过量的氢氧化钠再与铝罐发生反应：232Al2OH6H2O=2Al(OH)3H2，因铝罐表面有氧化膜 Al2O3，可发生反应： 4Al2O32OH3H2O=2Al(OH)。故选 D。 4答案 D8在明矾的检验中，下列操作错误的是( )A取少量明矾固体配成稀溶液B取少量明矾溶液置于 2 支试

7、管中，分别滴加 NaOH 溶液(至过量)和酸性 BaCl2溶液，观察现象C用铂丝蘸取明矾溶液在酒精灯上灼烧，直接观察焰色D取少量明矾固体置于干燥试管中加热，观察试管内壁现象解析 鉴别明矾中的钾元素，可用焰色反应，但应透过蓝色钴玻璃观察，以排除钠的干扰。答案 C9对比和类推是研究物质的性质常用的方法。已知镁和铝都是较活泼的金属，下列描述正确的是( )A高温下，镁和铝在空气中都有抗腐蚀性B镁和铝都能跟稀盐酸、稀硫酸和强碱反应C镁在点燃条件下可以跟二氧化碳反应，铝在一定条件下可以跟氧化铁发生氧化还原反应- 4 -D铝遇冷的浓硝酸“钝化” ，镁遇冷的浓硝酸也发生“钝化”解析 镁在高温下容易燃烧，故 A

8、 项错误；镁不能与强碱反应，故 B 项错误；铝、铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”现象，镁遇冷的浓硫酸、浓硝酸不会发生“钝化”现象，故 D项错误。答案 C10用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛” ，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是( )A实验中发生的化学反应都是氧化还原反应B铝是一种较活泼的金属C铝与氧气反应放出大量的热量D铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物解析 红墨水柱右端上升说明反应放热，C 正确。铝是一种较活泼的金属，容易被空气中的氧气所氧化变成氧化铝。通常的铝制品之所以

9、能免遭氧化，是由于铝制品表面有一层致密的氧化铝外衣保护着。在铝箔的表面涂上硝酸汞溶液以后，硝酸汞与铝发生置换反应，生成了液态金属汞。汞能与铝结合成合金，俗称“铝汞齐” ，在“铝汞齐”表面的铝没有氧化铝保护膜的保护，很快被空气中的氧气氧化变成了白色固体氧化铝。当“铝汞齐”表面的铝因氧化而减少时，铝箔上的铝会不断溶解进入“铝汞齐” ，并继续在表面被氧化，生成白色的氧化铝，最后铝箔长满白毛。故 D 错。答案 D11铝矾石(主要成分是 Al2O3，还含有少量杂质 SiO2、Fe2O3)是工业上用于炼铝的主要矿物之一，由铝矾石制取金属铝的工艺流程图如下：请回答下列有关问题：(1)下列有关铝矾石以及用铝矾

10、石炼铝的说法中，不正确的是_。A铝矾石中只含有金属氧化物- 5 -B铝矾石与河沙含有相同的成分C铝矾石炼铝需要消耗电能D铝矾石炼铝的过程中不涉及置换反应(2)原料 A 的名称是_，步骤用到的主要玻璃仪器有_。(3)滤液中要加入稍过量的原料 B，原料 B 的化学式是_，步骤反应的离子方程式为_。(4)在步骤中_(填“能”或“不能”)用盐酸代替 CO2，原因是_。解析 (1)铝矾石中含有的 SiO2是非金属氧化物，故 A 项说法错误；河沙的主要成分为SiO2，故 B 项正确；电解法炼铝，必定消耗电能，C 项正确；铝矾石炼铝的过程中涉及复分解反应、分解反应等，不涉及置换反应，故 D 项说法正确。(2

11、)原料 A 溶解矿石，可利用强酸，分离出不溶物 SiO2，步骤为过滤操作，使用的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗等。(3)步骤中可以加入强碱，沉淀出 Fe3，使 Al3转化为 Al(OH)留在溶液里，通入 CO2 4发生反应：CO2Al(OH)=Al(OH)3HCO；过滤得 Al(OH)3沉淀，加热生成氧化铝， 4 3电解熔融的氧化铝得到铝。(4)Al(OH)3也能溶于盐酸，所以不能用盐酸代替 CO2气体。答案 (1)A(2)盐酸(或硫酸) 烧杯、玻璃棒、漏斗(3)NaOH HOH=H2O、Fe33OH=Fe(OH)3、Al34OH=Al(OH) 4(4)不能 因为过量的盐酸会将 NaAl(OH

12、)4转化成 AlCl3而得不到 Al(OH)3沉淀12对“铝热反应”的现象的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒” “纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中” 。又已知 Al、Fe2O3、Al2O3、Fe 的熔点、沸点数据，见下表：物质AlFe2O3Al2O3Fe熔点/6601 4622 0541 535沸点/2 467(2 980)2 750(1)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释_(填“合理”或“不合理”)。- 6 -(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有

13、金属铝。填写下表。所用试剂氢氧化钠溶液实验操作及现象有关反应的化学方程式(3)实验室欲溶解此熔融物，下列试剂中最好的是_(填序号)，理由是_。A浓硫酸 B稀硫酸C稀硝酸 DNaOH 溶液解析 (1)由表中提供的熔点可知。(2)铝可与 NaOH 溶液反应产生 H2，其他金属如 Fe、Mg 等，不具备该性质。(3)从既能溶解该熔融物，又不产生污染物的角度去分析。答案 (1)合理(2)取适量样品置于试管中，加入氢氧化钠溶液，有气体产生2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2(3)B 稀硫酸能完全溶解此熔融物，并且不造成环境污染(或浓硫酸会使铁、铝钝化；稀硝酸溶解金属时，会产生氮氧化物，污

14、染空气；NaOH 溶液不能溶解铁)13铝是地壳中含量位居第一的金属元素，在我们的生活中随处可见它的身影，各种铝制品及含铝的新型材料改变着我们今天的世界，为人类生活质量的提高增添了新的色彩。那么，怎样认识铝及其化合物的性质呢？化学兴趣小组的同学进行了以下探究，请你参与他们的探究活动并解答有关问题：(1)铝的化学性质的探究。铝是活泼性较强的金属，表现出较强的还原性。但铝在空气及水中都很稳定，其原因是_。(2)形成铝汞齐的探究。取一根宽 1 厘米、长 10 厘米的铝片，用砂纸打磨后绕成螺旋状，放入 12 的盐酸中有气泡产生，约 3 分钟后取出。将上述处理后的铝片放于饱和硝酸汞溶液中约分钟，铝片表面呈

15、灰色，将其取出用水洗净、擦干置于表面皿上，过一会可见铝片上出现_现象。(3)制取铝配合物的探究。取一只试管加入 1 mL 1.0 mol/L AlCl3溶液，然后向其中滴加 2 mL 10% NH4F 溶液，反应的离子方程式是_；再继续滴加 1 mL 3.0 mol/L 氨水边滴边振荡试管，可观察到实验现象是- 7 -_。(4)培养明矾晶体的探究。实验步骤是：在烧杯中配制比室温高约 20 的明矾溶液，用硬纸板盖好，静置过夜。从的烧杯中取出两粒形状规则的小晶体并用细线系好。再在烧杯中配制比室温约 20 的明矾的饱和溶液，待溶液开始自然冷却时，将的小晶体悬挂在溶液的中央，用硬纸板盖好，静置过夜。每

16、天重复步骤的操作，直到晶体长到理想大小为止。试回答：步骤中取出的小晶体的作用是_。由于此培养晶体实验需要时间较长，该小组的同学是以家庭小实验的方式完成的，实验中的烧杯、玻璃棒他们分别是用_等家庭常用物品代替的。解析 (1)铝性质活泼与空气中氧气反应生成致密的氧化膜，铝是耐腐蚀金属。(3)由于Al3与 F生成络合物，因此溶液中无铝离子，加氨水无沉淀生成。答案 (1)铝一接触空气或氧气，其表面就立即形成一层致密的氧化膜，该氧化膜可阻止内层的铝进一步被氧化(2)白毛(或毛刷) (3)Al36F=AlF 溶液中无沉淀出现(或溶液澄清透明) (4)作36晶核 玻璃杯(或碗)、筷子14(2016浙江理综，

17、27).化合物 Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O10MgO3Al2O3=(1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据_。(2)用离子方程式表示除去固体产物中 Al2O3的原理_。(3)已知 MgO 可溶于 NH4Cl 的水溶液，用化学方程式表示其原理_。.磁性材料 A 是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：- 8 -请回答：(1)A 的组成元素为_(用元素符号表示)，化学式为_。(2)溶液 C 可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用_。(3)已知化合物 A 能与稀硫酸反应，生成一种淡黄

18、色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518 gL1)，该气体分子的电子式为_。写出该反应的离子方程式_。(4)写出 FG 反应的化学方程式_。设计实验方案探究溶液 G 中的主要微粒(不考虑 H2O、H、K、I)_。解析 .(1)由题中所给的化学方程式知，该化合物可作阻燃剂，原因在于：反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气。(2)因氧化镁为碱性氧化物，不溶于强碱，而氧化铝为两性氧化物，可溶于强碱，离子方程式为：Al2O32OH=2AlOH2O。(3)氯 2化铵为强酸弱碱盐，在水溶液中发生水解 NH4ClH2ONH3H2OHCl，溶液呈酸性，能把氧化镁溶解：MgO2HCl=MgCl

19、2H2O。或两者相加即得：MgO2NH4ClH2O=MgCl22NH3H2O。.(1)根据题中的探究过程，红棕色固体 B 为氧化铁，与盐酸反应后生成黄色溶液 C 为氯化铁，氯化铁与硫氰化钾显血红色溶液 D 为硫氰化铁。无色气体溶于水后为酸性，与碘反应后生成无色溶液，酸性变强，说明原酸为弱酸，且具有还原性，为亚硫酸，则无色气体为二氧化硫。则原化合物中含有铁和硫元素。由 2FeFe2O3，得n(Fe)20.03 mol，m(Fe)1.680 g；所以 A 中硫元素的质量为m(S) 2.400 g 160 gmol12.960 g1.680 g1.280 g，故n(S)0.04 mol；n(Fe)n

20、(S)0.03 1.280 g 32 gmol1mol0.04 mol34，可知 A 的化学式为 Fe3S4。(2)因溶液 C 为氯化铁溶液，工业上常用于制印刷电路板；(3)根据题意 Fe3S4与稀硫酸反应，生成的淡黄色不溶物为 S，气体的摩尔质量为 1.518 gL122.4 Lmol134 gmol1，故应为 H2S，硫元素化合价升高，故- 9 -产物还有 Fe2，该气体的电子式为，反应的离子方程式为Fe3S46H=3Fe23H2SS。(4)H2SO3与 I2反应生成 H2SO4和 HI，反应的化学方程式为 H2SO3I2H2O=H2SO42HI；检验 G 中主要微粒，目的在于检验 SO和

21、 H2SO3的存在。24方法是：取溶液 G，加入过量 BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有 SO；过滤后取滤液，24滴加 H2O2溶液，若再产生白色沉淀，则有 H2SO3。答案 .(1)反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气(2)Al2O32OH=2AlOH2O 2(3)MgO2NH4ClH2O=MgCl22NH3H2O(或 NH4ClH2ONH3H2OHCl MgO2HCl=MgCl2H2O).(1)S、Fe Fe3S4(2)制印刷电路板(3) Fe3S46H=3Fe23H2SS(4)H2SO3I2H2O=H2SO42HI 取溶液 G，加入过量 BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO；过滤后取滤液，滴加 H2O2溶液，若再产生白色沉淀，则有 H2SO324