北京一对一上门家教品牌家教电话:010—62561255清华北大家教中心家教电话:010—62561255专题三从矿物到基础材料第1讲从铝土矿到铝合金随堂演练巩固1.铝的含量在地壳中为金属之最,但直到20世纪铝合金才成为仅次于铁的金属材料。因为密度小、机械性能好,从1919年开始,铝合金就开始用于飞机制造,此后铝和航空事业紧紧连在一起,被称为“有翼的金属”。电解法冶炼铝时,加入的冰晶石(Na3AlF6)的作用是()A.助熔剂B.催化剂C.还原剂D.氧化剂【解析】Al2O3的熔化温度高,熔化时耗能大,为节省能源,降低Al2O3的熔化温度,工业上常采用加入冰晶石的方法。【答案】A2.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是()A.锡青铜的熔点比纯铜高B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中慢D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程【解析】锡青铜属于合金,根据合金的特性,熔点比任何一种纯金属的低判断A错;由于锡比铜活泼,故在发生电化学腐蚀时,锡失电子保护铜,B正确;潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率,C不正确;电化学腐蚀过程实质是有电子的转移,属于化学反应过程,D错。【答案】B3.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∶2B.质量之比为3∶2C.摩尔质量之比为2∶3D.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】A4.(2012江苏常州高三一模改编,14)agMg、Al合金完全溶解在c1mol·L-1、V1LHCl溶液中,产生bgH2。再向反应后的溶液中加入c2mol·L-1、V2LNaOH溶液,恰好使沉淀达到最大值,且沉淀质量为dg。北京一对一上门家教品牌家教电话:010—62561255清华北大家教中心家教电话:010—62561255下列关系错误的是()A.d=a+17bB.c1=C.铝为912abmolD.与金属反应后剩余盐酸为(c1V1-2b)mol【解析】A中,沉淀的质量等于金属的质量加上m(OH-),找出OH-与H2的关系,即n(OH-)=2n(H2),便可确定A正确;从终态分析,最终生成NaCl,B正确。建立方程组解得n(Al)=912abmol可确定C正确。第一步消耗HClbmol,所以剩余HCl应为(c1V1-b)mol,D错误。【答案】D5.已知A为金属单质,各步反应最后生成物E是白色沉淀。(1)试确定A、B、C、D、E各为何物,写出其化学式。A_______________________,B_______________________,C_______________________,D_______________________,E_______________________(2)写出各步反应的化学方程式(或离子方程式)。①_______________________;②_______________________;③_______________________;④_______________________;⑤_______________________。【解析】金属对应离子能与氨水反应证明该金属对应氢氧化物的碱性较弱,金属还原性不是很强,该金属能与碱溶液反应,常见与碱反应的金属为铝,即A为铝,由此推出B、C、D、E分别为B:AlCl3,C:NaAlO2,D:Al2(SO4)3,E:Al(OH)3。【答案】(1)AlAlCl3NaAlO2Al2(SO4)3Al(OH)3(2)①2Al+3Cl22AlCl3②2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑北京一对一上门家教品牌家教电话:010—62561255清华北大家教中心家教电话:010—62561255③2Al+6H+===2Al3++3H2↑④Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4⑤AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3课后作业夯基(时间:45分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题包括5小题,每小题3分,共15分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2012江苏无锡高三一模,1)欲迅速除去水壶底部的水垢,又不损坏铝壶,最好的方法是用()A.浓盐酸B.稀硝酸C.冷的浓硫酸D.冷的浓硝酸【解析】浓盐酸和稀硝酸既能溶解水垢,又能溶解铝壶,错误。浓硫酸不能去除水垢。【答案】D2.(2012安徽省城名校联考高三一模,8)下列各组中的两种物质相互反应时,无论哪种过量,都可以用同一个离子方程式表示的是()①碳酸钠溶液与盐酸②偏铝酸钠溶液与盐酸③苯酚钠溶液和CO2④硝酸银溶液和氨水⑤氯化铝溶液和氨水⑥碳酸氢钠溶液与澄清石灰水A.③⑤B.①③⑥C.仅有⑤D.②④【解析】如果反应可分步进行,第一步反应的产物还能与过量的反应物反应,则不能用同一个离子方程式表示。【答案】A3.(2012山西师大附中高三一模,8)下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误的是A.2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑B.2KMnO4+HCOOK+KOH===2K2MnO4+CO2↑+H2OC.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2OD.K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4===Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+K2SO4+7H2O【解析】在碱性条件下,不可能产生CO2气体,而应生成CO2-3,故B项错误。【答案】B4.(2012山东潍坊三县联考高三一模,8)下列反应的离子方程式表示正确的是()A.过量石灰水与碳酸氢钙反应:Ca2++2HCO-3+2OH-===CaCO3↓+CO2-3+2H2OB.FeSO4酸性溶液暴露在空气中:4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2OC.向氯化铝溶液中滴加过量氨水:Al3++4NH3·H2O===AlO-2+4NH+4+2H2OD.H2SO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++OH-+H++SO2-4===BaSO4↓+H2O【解析】A中,最后产物中不应含有CO2-3;C中,氨水不能溶解Al(OH)3;D中,OH-、H+、H2O的化学计量数都应为2。【答案】B5.向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列图像中,能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积,纵坐标表示反应生成沉淀的质量)()北京一对一上门家教品牌家教电话:010—62561255清华北大家教中心家教电话:010—62561255【解析】分析图像题时,一方面要分析反应的先后,另一方面要分析反应物的用量。按先后顺序发生的反应为:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,由此便可得出D图像符合题意。【答案】D二、不定项选择题(本题包括5小题,每小题7分,共35分,每小题有一个或两个选项符合题目要求)6.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10mL0.1mol·L-1AlCl3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【解析】此题考查了元素化合物知识。根据氢氧化铝的性质,其能溶于氢氧化钠溶液但不溶于氨水,故两烧杯中生成的都是氢氧化铝沉淀;相同体积相同pH的两溶液中氨水的浓度远大于氢氧化钠的浓度,当两者均不足量时,生成的沉淀氨水多;氨水过量,氢氧化钠不足量时,生成的沉淀氨水多;氨水过量,氢氧化钠恰好时,生成的沉淀一样多;氨水和氢氧化钠都过量时,生成的沉淀氨水多;可知B、D两项正确。【答案】BD7.甲、乙两只烧杯中分别盛有100mL3mol·L-1100mL3mol·L-1NaOH溶液,向两只烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成气体的体积比为V(甲)∶V(乙)=1∶2,则加入铝粉的质量为()A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g【解析】若盐酸和氢氧化钠都完全反应,则生成氢气的体积比为1∶3;当二者都剩余时,生成的氢气体积相同;现生成气体的体积比为V(甲)∶V(乙)=1∶2,则对盐酸来说,铝有剩余;对氢氧化钠来说,铝完全反应。由盐酸中HCl的物质的量,可求出盐酸所生成H2的物质的量为0.15mol,氢氧化钠生成H2的物质的量为0.3mol,从而求出铝的物质的量为0.2mol,其质量为5.4g。【答案】A8.某实验小组对一含有Al3+(1)滴入少量氢氧化钠,无明显变化;(2)继NaOH溶液,有白色沉淀;(3)滴入过量的氢氧化钠,白色沉淀明显减少。实验小组经定量分析,得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系。北京一对一上门家教品牌家教电话:010—62561255清华北大家教中心家教电话:010—62561255下列说法错误的是()A.该未知溶液中至少含有3种阳离子B.滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L-1C.若另一种离子为二价阳离子,则a=10D.若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧,其质量一定为6g【解析】从图像可以看出,开始无沉淀,证明有H+,产生的沉淀部分溶解,证明至少有两种能与OH-作用的金属离子,故A正确;由沉淀的减少量可以计算Al(OH)3溶解所需的氢氧化钠的量,进一步计算NaOH浓度,B正确;M(OH)x和Al(OH)3的物质的量分别为0.15mol和0.05mol,根据OH-守恒可以计算沉淀完全消耗的NaOH的量,C对;因为不能确定二价离子的种类,故无法计算其质量,D错。【答案】D9.实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后,所得固体中含金属单质为18g,则该氧化物粉末可能是()A.Fe2O3和MnO2B.MnO2和V2O5C.Cr2O3和V2O5D.Fe3O4和FeO【解析】9g铝粉可以提供1mol电子,则氧化物中的金属元素每得到1mol电子对应生成金属的质量就应该是18g。三价Fe得到1mol电子对应生成Fe的质量为18.7g,四价Mn得到1mol电子对应生成Mn的质量为13.8g,故A项正确。五价V得到1mol电子对应生成V的质量为10.2g,三价Cr得到1mol电子对应生成Cr的质量为17.3g,B、C两项即使9g铝粉全部反应,所得金属单质的质量也不到18g,故都错误。Fe3O4中的铁元素得到1mol电子对应生成Fe的质量为21g,二价Fe得到1mol电子对应生成Fe的质量为28g,当铝粉过量、Fe3O4和FeO不足时,D项正确。【答案】AD10.向含有1molKAl(SO4)2的溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,充分反应。下列说法不正确的是()A.当Al3+1.5molB.当SO2-4恰好完全沉淀时,Al3+全部转化为AlO-2C.当向溶液中加入1.5mol氢氧化钡时,反应可用下列离子方程式表示:2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓D.随加入的氢氧化钡的物质的量不断增大,沉淀的物质的量不断增大【解析】含1molKAl(SO4)2的溶液中含Al3+1mol、SO2-42mol,逐滴加入氢氧化钡溶液,开始有Al(OH)3和BaSO4沉淀,当加入1.5mol氢氧化钡时,Al3+沉淀完全,SO2-4有剩余,继续滴加氢氧化钡溶液,Al(OH)3转化为AlO-2,剩余的SO2-4继续沉淀,至SO2-4沉淀完全,Al3+AlO-2。【答案】D北京一对一上门家教品牌家教电话:010—62561255清华北大家教中心家教电话