2019-2020年高中化学 课时分层作业16 铝及铝合金（含解析）苏教版必修1

课时分层作业(十六)(建议用时：25分钟)[合格基础练]1．近年来，科学家正在探索利用铝粉作为新能源的可能性，以期望铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为错误的是()A．铝质轻，便于运输、贮存，且安全B．铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后的产物对环境的污染容易得到有效的控制C．在地球上，铝矿资源比较丰富D．现代电冶炼铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础D[电冶炼铝本身消耗了大量电能。]2．京沪高铁是世界上一次性建成的最长高速铁路。高铁车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金()A．比纯铝熔点高B．具有比较活泼的化学性质C．各种成分在自然界中含量丰富，容易获取D．质量轻，强度大，抗腐蚀能力比较强D[A项，铝合金的熔点比纯铝低，错误；B项，作为制造车厢的材料铝合金抗腐蚀能力较强，即化学性质比较稳定，错误；C项，铝的含量较丰富，但却不容易获取，制取金属铝需消耗很多能量，错误；D项正确。]3．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，一定能大量共存的是()A．NH＋4、SO2－4、CO2－3、K＋B．Na＋、Ba2＋、Ca2＋、HCO－3C．Mg2＋、NO－3、K＋、Cl－D．K＋、Cl－、Na＋、SO2－4D[铝既能与酸反应放出氢气，又能与强碱反应放出氢气，则加入铝粉能放出氢气的溶液中可能含H＋，也可能含OH－。分别加入各组离子，一定能大量共存，是指各组离子应与H＋和OH－都能大量共存。A项，NH＋4与OH－生成NH3·H2O，CO2－3与H＋生成CO2；B项，HCO－3与H＋、OH－都能发生反应；C项，Mg2＋与OH－不能大量共存；D项，各离子与H＋和OH－都不发生反应，符合要求。]4．用铝热法还原下列化合物，制得金属各1mol时，消耗铝的量最少的是()A．MnO2B．WO3C．Co3O4D．Cr2O3C[比较生成1mol金属时转移的电子数目即可得出答案。由“MnO2→Mn(降4价)、WO3→W(降6价)、13Co3O4→Co(降83价)、12Cr2O3→Cr(降3价)”可知，生成1mol金属时，Co的化合价降低最少即得电子数最少，因而消耗的Al最少(耗Al量由多到少的顺序是B＞A＞D＞C)。]5．把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂并分成两等份，第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量盐酸充分反应，第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是()A．3∶8B．8∶3C．3∶4D．4∶3C[铝热剂分成两等份后，第一份在高温下恰好完全反应，8Al＋3Fe3O4=====高温9Fe＋4Al2O3，然后将生成物与足量盐酸充分反应，只有Fe与盐酸反应产生气体，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，即关系式为8Al～9Fe～9H2；第二份直接加入足量的NaOH溶液使之充分反应，发生反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，则8Al～12H2，则前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比为9∶12＝3∶4。]6．可能含有下列离子：K＋、H＋、Mg2＋、OH－、CO2－3、Cl－的某无色透明溶液，能与Al反应放出H2。(1)若反应时Al转变成Al3＋并放出H2，则该溶液中无________离子，一定有________离子，可能有________离子。(2)若与Al反应后，向所得溶液中滴加盐酸，发现仅有白色沉淀生成，则该无色溶液中，一定有________离子，一定无________离子，可能存在的离子有________。[解析](1)Al转变成Al3＋并放出H2，说明溶液呈酸性(含H＋)，而OH－、CO2－3不能与H＋共存，所以OH－、CO2－3不存在，根据电荷守恒溶液中至少含一种阴离子Cl－。(2)只有AlO－2可以和盐酸产生白色沉淀，说明原溶液呈碱性(含OH－)，而Mg2＋、H＋与OH－不能共存，而加盐酸仅有白色沉淀产生，说明不含CO2－3，根据电荷守恒溶液中至少含一种阳离子K＋。[答案](1)OH－、CO2－3H＋、Cl－Mg2＋、K＋(2)K＋、OH－Mg2＋、CO2－3、H＋Cl－[等级过关练]7．一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中，完全反应后产生3.36L(标准状况下)气体；用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中，在标准状况下产生5.6L的气体，则该合金中铝、铁的物质的量之比为()A．1∶1B．2∶5C．3∶2D．3∶5A[将铝铁合金溶于NaOH溶液中时，只有铝参与反应，而铁不反应，此时生成的3.36L(即0.15mol)氢气是由反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑生成的，故合金中n(Al)＝0.15mol×23＝0.1mol；当同样质量的合金与盐酸反应时，铝参与反应生成的H2为0.15mol，则由Fe置换出的n(H2)＝0.25mol－0.15mol＝0.1mol，即合金中含Fe的物质的量也为0.1mol。]8．某学习小组用下图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A中试剂为________。(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是__________________________________________________________________________________________________________。(3)将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥、称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B中滴加足量试剂；⑤检查气密性。上述操作的顺序是________(填序号)；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应________________________。(4)B中发生反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________。(5)若实验用的铝镁合金的质量为ag，测得氢气体积为bmL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子质量为________。(6)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。[解析](1)铝镁合金中二者都与酸反应，但铝与碱反应而镁不与碱反应，所以A中的试剂应选择NaOH溶液。(2)实验之前，将合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是除去合金表面的氧化物保护膜。(3)实验装置包括反应装置和排液量气装置，注意气密性检查应该在装药品之前。(5)铝的相对原子质量可利用产生的氢气求解，M＝mn＝a－cb×10－322.4×23＝33600a－cb。(6)如果在实验过程中未洗涤固体，则残留物质量偏大，铝的质量偏小，则测得铝的质量分数偏小。[答案](1)NaOH溶液(2)除去铝镁合金表面的氧化膜(3)⑤①④③②使D和C中的液面相平(4)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(5)33600a－cb(6)偏小