訓(xùn)練24鋁及鋁合金訓(xùn)練目標(biāo)1.了解鋁的物理性質(zhì)，掌握其化學(xué)性質(zhì)。2．了解鋁的用途及正確使用。(10分鐘)1．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．常溫下，鋁不能與氧氣反應(yīng)C．鋁是一種比較活潑的金屬D．在化學(xué)反應(yīng)中，鋁容易失去電子作還原劑答案：B解析：常溫下，鋁可以與氧氣反應(yīng)，在鋁表面形成一層致密的氧化膜。2．在空氣中鋁制品比鐵制品耐腐蝕的原因是()A．鋁的金屬活動(dòng)性比鐵弱B．鋁不與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C．鋁在空氣中易與氧氣反應(yīng)形成一層致密的氧化膜D．鋁的密度比鐵的密度小答案：C解析：鋁在空氣中易與氧氣反應(yīng)形成一層致密的氧化膜，對(duì)內(nèi)部金屬起到保護(hù)作用，因此在空氣中鋁制品比鐵制品耐腐蝕。3．4molAl投入足量的NaOH溶液中，Al失去的電子全部被水獲得。則作為氧化劑的H2O的物質(zhì)的量為()A．1molB．3molC．4molD．6mol答案：D解析：4molAl失去的電子為12mol，而1molH2O被還原得到2mol電子，所以轉(zhuǎn)移12mol電子時(shí)，需要6mol水作氧化劑。4．欲除去鐵粉中混有的少量鋁粉，應(yīng)選用的試劑是()A．稀鹽酸B．硫酸銅溶液C．氨水D．氫氧化鈉溶液答案：D解析：鐵粉和鋁粉均能與稀鹽酸、硫酸銅溶液反應(yīng)，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵粉和鋁粉均不能與氨水反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵粉不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，而鋁粉能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，D項(xiàng)正確。5．在鋁熱反應(yīng)中，鋁粉的作用是()A．氧化劑B．還原劑C．催化劑D．既是氧化劑又是還原劑答案：B解析：在鋁熱反應(yīng)中，鋁作還原劑。如鋁粉還原氧化鐵制取鐵。6．日常生活中使用的鑰匙是由鋁合金制成的，而不是純鋁所制，這主要是因?yàn)殇X合金的()A．熔點(diǎn)低B．耐腐蝕性C．硬度大D．密度小答案：C解析：鋁合金代替純鋁制作鑰匙是因?yàn)殇X合金的硬度大。(35分鐘)一、選擇題(單選)1．足量下列物質(zhì)與等質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是()A．氫氧化鈉溶液B．稀硫酸C．鹽酸D．氨水答案：A解析：鋁與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，由產(chǎn)物NaAlO2中鋁元素與鈉元素的含量可知鋁與NaOH的物質(zhì)的量之比為1：1；鋁與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，由產(chǎn)物Al2(SO4)3中鋁元素與硫元素的含量可知鋁與H2SO4的物質(zhì)的量之比為2：3；鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，由產(chǎn)物AlCl3中鋁元素與氯元素的含量可知鋁與HCl的物質(zhì)的量之比為1：3；鋁與氨水不發(fā)生反應(yīng)。2．鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氫氣體積(相同條件下)相等時(shí)，消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為()A．1：1B．2：1C．3：1D．1：3答案：C解析：根據(jù)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑、2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑可知，生成等量的氫氣時(shí)消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為3：1。3．鋁鎂合金材料在現(xiàn)代裝飾材料中占有極為重要的地位，這種材料常用于制作門窗框、防護(hù)欄等。下列鋁鎂合金的性質(zhì)與這些用途無(wú)關(guān)的是()A．不易生銹B．導(dǎo)電性好C．密度小D．強(qiáng)度高答案：B解析：鋁鎂合金作為現(xiàn)代裝飾材料與其導(dǎo)電性無(wú)關(guān)。4．將四份相同的鋁鎂合金粉末分別放入下列四種過(guò)量的溶液中充分反應(yīng)，放出氫氣最多的是()A．2mol·L－1H2SO4溶液B．18mol·L－1H2SO4溶液C．6mol·L－1NaOH溶液D．3mol·L－1HNO3溶液答案：A解析：18mol·L－1H2SO4溶液即為濃硫酸，常溫下Al遇濃硫酸發(fā)生鈍化；3mol·L－1HNO3溶液是稀硝酸，Mg、Al與稀硝酸反應(yīng)生成NO；Mg能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2、與NaOH溶液不反應(yīng)，Al與稀硫酸和NaOH溶液反應(yīng)都能產(chǎn)生H2。綜上所述，產(chǎn)生H2最多的是A項(xiàng)。5．等體積、等物質(zhì)的量濃度的稀硫酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中，各加入等質(zhì)量的鋁，生成氫氣的體積之比為5：6，則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)情況是()A．甲、乙中都是鋁過(guò)量B．甲中鋁過(guò)量、乙中堿過(guò)量C．甲中酸過(guò)量、乙中鋁過(guò)量D．甲中酸過(guò)量、乙中堿過(guò)量答案：B解析：假設(shè)甲、乙中產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量分別為5mol、6mol，根據(jù)2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑可知，甲中參加反應(yīng)的Al為eq\f(10,3)mol、H2SO4為5mol，乙中參加反應(yīng)的鋁為4mol，NaOH為4mol，故酸、堿均為5mol、Al為4mol，因此甲中鋁過(guò)量、乙中堿過(guò)量。6．某溶液中加入鋁粉，有H2放出，在該溶液中一定能大量共存的離子組是()A．K＋、Mg2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)B．Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)C．Na＋、K＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－D．K＋、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)答案：C解析：該溶液可能為酸性溶液，也可能為強(qiáng)堿性溶液。A項(xiàng)，Mg2＋不能在強(qiáng)堿性溶液中大量存在；B項(xiàng)，NHeq\o\al(＋,4)不能在強(qiáng)堿性溶液中大量存在，HCOeq\o\al(－,3)在酸性溶液、強(qiáng)堿性溶液中均不能大量存在；D項(xiàng)，COeq\o\al(2－,3)在酸性溶液中不能大量存在。7．有Mg、Al混合粉末10.2g，將其溶于500mL4mol·L－1的鹽酸中，若要使沉淀質(zhì)量達(dá)到最大值，則需加入2mol·L－1A．1000mLB．500mLC．100mLD．1500mL答案：A解析：Mg、Al溶于鹽酸分別轉(zhuǎn)化為Mg2＋、Al3＋，要使沉淀質(zhì)量達(dá)到最大值，則Mg2＋、Al3＋全部轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2、Al(OH)3，此時(shí)得到NaCl溶液，根據(jù)n(Na＋)＝n(Cl－)，則n(NaOH)＝n(HCl)，故2mol·L－1×V(NaOH)＝4mol·L－1×500×10－3L，所以V(NaOH)＝18．有100mLMgCl2和AlCl3的混合液，其中c(Mg2＋)＝mol·L－1，c(Cl－)＝mol·L－1，要使Mg2＋完全轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀而分離出來(lái)，至少需要2mol·L－1NaOH溶液的體積為()A．80mLB．100mLC．120mLD．110mL答案：A解析：根據(jù)電荷守恒，則有2×mol·L－1＋3×c(Al3＋)＝mol·L－1，得c(Al3＋)＝mol·L－1。要使Mg2＋完全轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀而分離出來(lái)，Al3＋則要轉(zhuǎn)化為AlOeq\o\al(－,2)。n(NaOH)＝2n(Mg2＋)＋4n(Al3＋)＝(2×＋4×mol＝mol，至少需要2mol·L－1NaOH溶液的體積為eq\fmol,2mol·L－1)＝0.08L＝80mL。9．下列說(shuō)法正確的是()A．將表面有氧化膜的鋁片放入足量NaOH溶液中不可能放出H2B．鋁在常溫下不與濃H2SO4反應(yīng)C．鋁與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)中還原劑為鋁D．鋁熱反應(yīng)中鋁作氧化劑，發(fā)生氧化反應(yīng)答案：C解析：A項(xiàng)，當(dāng)氧化膜與NaOH反應(yīng)完，Al與NaOH溶液反應(yīng)放出H2，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鈍化也是一種反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鋁作還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，錯(cuò)誤。10．甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L－1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉。反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生成的氣體體積比為V甲：V乙＝1：2，則加入的鋁粉質(zhì)量為()A．5.4gBC．2.7gD答案：A解析：鋁和鹽酸的反應(yīng)方程式為2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑；鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，若在等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液中分別投入足量的鋁粉，則產(chǎn)生氫氣的體積之比為1：3，現(xiàn)在產(chǎn)生的氫氣的體積之比為1：2，說(shuō)明鋁粉的量相對(duì)鹽酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的，對(duì)氫氧化鈉來(lái)說(shuō)是不足的，所以與鹽酸反應(yīng)的鋁粉是2.7g，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的鋁粉是二、非選擇題11．在用少量鹽酸處理過(guò)的鋁制易拉罐里充滿CO2氣體后，迅速倒入10%的NaOH溶液20mL，立即把口密封，不一會(huì)聽到罐“咔咔”作響，發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，又過(guò)一段時(shí)間，易拉罐又鼓起來(lái)了，變癟的原因是___________________________________________，又鼓起來(lái)的原因是___________________________________________，其離子方程式是____________________________________________。若用薄鐵金屬制成的易拉罐，做上述實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。答案：CO2與NaOH溶液反應(yīng)，氣體體積減小，罐內(nèi)氣壓變小Al與NaOH溶液反應(yīng)，生成氫氣，使罐內(nèi)氣壓增大CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O,2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑罐體變癟后，不再鼓起來(lái)解析：鋁與NaOH溶液反應(yīng)而鐵不能。12．A、B、C、D、E是中學(xué)化學(xué)中常見物質(zhì)，有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫出物質(zhì)的化學(xué)式：A________，C________，E________。(2)①寫出C→D的化學(xué)方程式：______________________________________________；②寫出C與過(guò)量氨水反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)Al2O3AlCl3Al(OH)3(2)①AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O②Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)13．鋁熱反應(yīng)原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼軌等。實(shí)驗(yàn)室鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如下：(1)該實(shí)驗(yàn)步驟如下：用兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，套在一起，使四周都有四層。把內(nèi)層漏斗取出，在底部剪一個(gè)孔，用水濕潤(rùn)再跟另一個(gè)漏斗套在一起，架在鐵圈上，下面放置盛沙的________。把5g炒干的氧化鐵粉末和2g鋁粉混合均勻，放在漏斗中，上面加少量氯酸鉀并在混合物中間插一根鎂條，(2)圖中漏斗的材質(zhì)是________(填“玻璃”或“紙”)。(3)鎂條的作用是_______________________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________