《铝及其化合物》

《铝》练习题

一、选择题

1．下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是( )

A．Al是地壳中含量最多的金属元素，但铝是使用较晚的金属

B．Al是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性 C．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧

D．铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落

2．铝是重要的金属材料之一，主要用于制造铝合金。下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是( )

A．盛放食醋 B．烧煮开水

C．用金属丝擦洗表面的污垢 D．用碱液洗涤污垢

3．美、德两国科学家现已成功合成出具有独特化学特性的氢铝化合物(Al2H6)，这一研究成果有助于人们开发出推力更强大的固体火箭燃料，也有望应用在氢动力汽车和其他能源方面。下列关于氢铝化合物的推测不正确的是( )

A．氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气 B．氢铝化合物中铝显＋3价，H显－1价 C．氢铝化合物具有强还原性

D．铝与水蒸气在高温下可生成氢铝化合物

4．用铝箔包裹0.1mol Na，用针将铝箔扎一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况下)( )

A．氧气和氢气的混合气体 B．1.12L氢气

C．大于1.12L氢气 D．小于1.12L氢气

5．若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能共存的是( ) A．NH4＋ NO3－ CO32－ Na＋ B．Na＋ Ba2＋ Mg2＋ HCO3－ C．NO3－ K＋ AlO2－ OH－ D．NO3－ Ca2＋ K＋ Cl－

6．如图纵坐标表示沉淀的质量，横坐标表示所加试剂的体积，请选出曲线变化关系与对应选项相符的实验项( )

A．往澄清石灰水中逐渐通入SO2气体 B．往澄清石灰水中逐渐通入CO2气体 C．往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液 D．往NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸溶液

7．甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10 mL 0.1 mol·L－1 AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是( )

A．甲中沉淀一定比乙中的多 B．甲中沉淀可能比乙中的多

C．甲中沉淀一定比乙中的少 D．甲中和乙中的沉淀可能一样多

8．某溶液中可能含有大量的Mg2＋、Al3＋、H＋、Cl－和少量OH－，向该溶液中逐滴加

L－1的NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所入0.5 mol·

示，则该溶液中( )

A．有Mg2＋，没有Al3＋ B．有Al3＋，没有Mg2＋

1

C．有大量的H＋、Mg2＋和Al3＋ D．有Mg2＋和Al3＋

9．某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案。

100 mL HClNaOH

方案①：2.7 g Al――→X溶液――→Al(OH)3沉淀

100 mL NaOHHCl

――→Y溶液――→Al(OH)3沉淀 方案②：2.7 g Al

NaOH和HCl的浓度均是3 mol/L，如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系，下列说法不正确的是( )

A．b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液 B．在O点时两方案中所得溶液浓度相等

C．a、b曲线表示的反应都是非氧化还原反应 D．X溶液显酸性，Y溶液呈碱性

10．镁铝合金5.1g完全溶于过量的热浓硝酸中，反应中共产生11.2L NO2(标准状况下测定)，若在反应后溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，则生成沉淀质量为( )

A．13.6 g B．7.8 g C．5.8 g D．4g

11．将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为

12．往Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4Al(SO4)2溶液，可能发生反应的离子方程式是 A．NH4+ +Al3++2SO42－+2Ba2++ 5OH－ → 2BaSO4↓ + AlO2－+ NH3·H2O +2 H2O

B．Al3++SO42－+Ba2++ 3OH－→ BaSO4↓ + Al(OH)3↓ C．Al3++SO42－+Ba2++ 4OH－ → BaSO4↓ + AlO2－+ H2O D．2Al3++3SO42－+3Ba2++ 6OH－ → 3BaSO4↓ + 2Al(OH)3↓

二、非选择题

13．由短周期元素组成的金属单质A和非金属单质B、C及甲、乙、丙、丁、戊五种化合物有如图所示的转化关系，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)写出下列变化的化学方程式

①A与NaOH溶液反应的化学方程式：_________________________； ②乙与过量CO2反应的离子方程式______________________________；

2

③戊溶液与乙溶液混合的离子方程式__________________________。

14．金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3－发生氧化还原反应，转化关系如下图所示：

其中，气体D和F反应可生成盐，气体D和A溶液反应生成白色沉淀。 请回答下列问题：

(1)写出Al3＋的结构示意图____________________________。

(2)在下列离子方程式的横线上填写产物的化学式(不需要配平)Al＋NO3－＋OH－＋H2O―→________＋________。

(3)将A转化为B，可加入的试剂是____________________________。

(4)写出D→C反应的化学方程式： _________________________________。

(5)C、E排入大气中会造成大气污染，在催化剂存在下，D可以将C、E转化为无毒的气态单质，该单质是____________________________。

(6)写出气体D的一种用途_____________________________________。

(7)Al与NO3－在酸性条件下反应，Al与被还原的NO3－的物质的量之比是_______。 15．硬铝废料(含90%铝、2.5%镁、7.5%铜)可以制取明矾KAl(SO4)2·12H2O，某探究小组设计了下列实验。

请回答以下问题：

(1)写出步骤②的离子方程式_________________________________；

(2)步骤④包括三个环节，分别是______________、___________、_________。 (3)步骤⑤不直接用水洗的原因是________________________________， 洗涤的操作是______________________________________。

(4)有人建议：直接将硬铝溶于稀硫酸中，过滤；滤液中加入硫酸钾得到溶液丙，再进行后续实验。请你评价此建议的可行性______________________________。

16．钠、铝和铁分别与100mL 2moL/L盐酸反应，产生的气体在标准状况的体积V(单位L)与时间t(单位s)

关系如图所示。 请回答下列问题：

(1)假如钠、铝和铁物质的量相等，则它们的物质的量等于________mol；

(2)若将物质的量均为0.3mol的钠、铝和铁分别放入100mL 2mol/L NaOH溶液中，同温同压下产生的气体体积之比为________。

－

17．某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O27转化3+

24H2O]即可对该反应起催化作用。为Cr。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·

为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

(1)在250C下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初

3

始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。 实验编号 ① ② ③ 初始pH 4 5 5 废水样品 体积/mL 60 60 60 草酸溶液 体积/mL 10 10 蒸馏水 体积/mL 30 30 2测得实验①和②溶液中的Cr2O7－浓度随时间变化关系如图0所示。

(2)上述反应后草酸被氧化为________(填化学式)。

(3)实验①和②的结果表明_____________________________________；

3+

L－1·min－1(用代数式表示)。 实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr)＝________mol·

(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：

2+

假设一：Fe起催化作用；

假设二：___________________________________________； 假设三：___________________________________________； ……

(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。

[除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、

2－

K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O7的浓度可用仪器测定]

实验方案(不要求写具体操作过程) 预期实验结果和结论 18．用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O，工艺流程如下(部分操作和条件略)：

Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤；

Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3； Ⅲ.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色； Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失，过滤； Ⅴ.浓缩、结晶、分离，得到产品。

(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是___________________________________。

2＋

(2)将MnO－4氧化Fe的离子方程式补充完整：

2＋2＋3＋1MnO－4＋Fe＋________＝1Mn＋Fe＋________ (3)已知：

生成氢氧化物沉淀的pH

开始沉淀时 完全沉淀时

Al(OH)3 3.4 4.7 4

Fe(OH)2 6.3 8.3 Fe(OH)3 1.5 2.8 L－1 注：金属离子的起始浓度为0.1mol·

根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：_______________________。

2＋

(4)已知：一定条件下，MnO－4可与Mn反应生成MnO2。

①向Ⅲ的沉淀中加入浓盐酸并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是________。 ②Ⅳ中加入MnSO4的目的是__________________________。

19．银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：

（注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450C和80C） (1)电解精炼银时，阴极反应式为_________________________；

滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为___________________________________________。

(2)固体混合物B的组成为________；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为__________________。

(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：

CuO＋____Al2O3=====____CuAlO2＋________↑。

(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为

－

________mol CuAlO2，至少需要1.0mol·L1的Al2(SO4)3溶液________L。

(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是_____________________、洗涤和干燥。

20．铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。 ①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：

高温

00

②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：

回答下列问题：

(1)写出反应1的化学方程式__________________________________。

(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________，反应2的离子方程式为_______。 (3)E可作为建筑材料，化合物C是____________，写出由D制备冰晶石的化学方程式___________________。

(4)电解制铝的化学方程式是_____________________________，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是________________。

21．金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。

5

(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________________。 a．Fe2O3 b．NaCl c．Cu2S d．Al2O3

(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2=4CuSO4＋2H2O，该反应的还原剂是________。当1mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为________mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是________。

(3)下图为电解精炼银的示意图，________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为_________________。

(4)为处理银器表现的黑斑(Ag2S)，将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用是_____________________________________。

22．明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4

的工艺过程如下所示：

焙烧明矾的化学方程式为4KAl(SO4)2·12H2O＋3S=2K2SO4＋2Al2O3＋9SO2↑＋48H2O。

请回答下列问题。

(1)在焙烧明矾的反应中，还原剂是________。

(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是____________________________。 (3)Al2O3在一定条件下可制得 AlN，其晶体结构如下图所示，该晶体中Al的配位数是________。

(4)以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式是___________________。

(5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知250C、101kPa时： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH1＝－197kJ/mol； H2O(g)=H2O(l) ΔH2＝－44 kJ/mol；

2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l) ΔH3＝－545 kJ/mol。 则：

①SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是______________________。

②焙烧948t明矾(M＝474g/mol)，若SO2的利用率为96%，可生产质量分数为98%的硫酸________t。

6

23．合金是建造航空母舰的主体材料。 (1)航母升降机可由铝合金制造。

①铝元素在周期表中的位置为____________。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为________。

②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为___________。 焊接过程中使用的保护气为________(填化学式)。 (2)航母舰体材料为合金钢。

①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________。

②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________。

(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。

①80.0g CuAl合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0g，则合金中Cu的质量分数为__________________。

②为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调节pH，当pH＝3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合图中信息推断该合金中除铜外一定含有________。

24．五彩缤纷的焰火给节日增添了无限喜庆。某化学课外兴趣小组拟对一种焰火原料(由短周期中的两种常见金属元素的单质组成的合金粉末)进行探究。请一起完成下列探究报告。

[探究目的] 探究该焰火原料的组成。

＋－

[资料检索] ①Mg2检验的方法：取2滴待检液，加入2滴2 mol·L1 NaOH溶液，再加入2滴镁试剂(Ⅰ)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(Ⅰ)染料呈天蓝

＋＋＋＋＋＋

色，表示待测液中含有Mg2(注：Ag、Cu2、Fe3、NH4会妨碍Mg2的检测)。

②Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液，其他的常见不溶性碱难溶于氯化铵溶液。 ③很多合金是金属互化物，有确定的化学组成。

[探究思路] ①确定该焰火原料所含金属的种类；②测定该焰火原料的化学式。 [实验探究] (1)甲同学进行了初步实验，实验步骤和实验现象如下。请填写下表：

实验序号 实验步骤 实验现象 结论 取少量该焰火原① 无明显现象 料，加入冷水 取少量该焰火原完全溶解，有大量气体产② 料，加入足量稀盐生，溶液呈无色 酸 (2)乙同学取甲同学第②组实验所得的溶液，加入2滴NaOH溶液及镁试剂(Ⅰ)染料，未见天蓝色物质。他得出焰火原料中不含镁的结论。乙同学的结论________(选填“正确”或“错误”)，你的理由是___________________。

(3)丙同学设计实验方案，确定焰火原料中的金属种类，实验记录如下：

7

由丙同学的实验记录可知该焰火原料是由________和________两种金属组成的合金；实验中滤液加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸的理由是_____________________。

(4)丁同学利用丙同学的结论，设计如下图所示的实验步骤，确定合金的组成。

①能确定合金组成的数据组有________(填写选项字母)。 A．m、n B．m，y C．n，y

②若合金中相对原子质量较小的金属的物质的量分数为x，合金总的物质的量为7 mol。试在右图中作出y随x变化的曲线。

③当y＝8.5 mol时，该合金是一种金属互化物，其化学式为________。 25．某学生课外兴趣小组为了测定镁铝合金中铝的含量，进行了如下实验。将合金3.0克投入到足量的100mL 1.5mol/L的烧碱溶液中，充分反应后分离出未反应的镁，然后在溶液中滴加1.0mol/L的盐酸，加入盐酸的体积与得到沉淀的数据如下表：

实验次数 1 2 3 加入盐酸的体积 60mL 80mL 180mL 沉淀质量 0 0.78g 5.46g （1）开始沉淀时加入的盐酸体积必须大于_________mL；若得到沉淀的量最大时，加入的盐酸体积为___________mL。

（2）合金中铝的质量分数为_____________。

8

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jeq.html