2018-2019版高中化學(xué) 專題二 物質(zhì)性質(zhì)的探究 課題一 鋁及其化合物的性質(zhì)習(xí)題 蘇教版選修6.doc

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課題一　鋁及其化合物的性質(zhì) (時間：45分鐘) 1．鎂、鋁單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)以相似為主，但也存在某些重大差異性，下列物質(zhì)能用于證明二者存在較大差異性的是(　　) A．O2 B．鹽酸 C．NaOH溶液 D．水 解析　Al能與NaOH溶液反應(yīng)而Mg不能。 答案　C 2．鋁是一種低毒金屬元素，它并非人體需要的微量元素，食用后不會導(dǎo)致急性中毒，但食品中鋁的含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)就會對人體造成危害。下列關(guān)于鋁元素的說法正確的是(　　) A．鋁在空氣中不易氧化是因?yàn)槠湫再|(zhì)不活潑 B．氫氧化鋁可與胃酸反應(yīng)，常用作中和胃酸的藥物 C．明礬可用于飲用水的殺菌消毒 D．硫酸鋁銨常用作面粉膨化劑，該物質(zhì)不溶于水 解析　A項(xiàng)中鋁在空氣中會與O2反應(yīng)生成致密的氧化物薄膜；C項(xiàng)中明礬溶于水生成氫氧化鋁膠體，具有吸附色素和雜質(zhì)的性質(zhì)，通常用作凈水劑，但不能用于殺菌消毒；D項(xiàng)中銨鹽都溶于水。 答案　B 3．下圖是鋁熱反應(yīng)(2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3)的實(shí)驗(yàn)裝置，有關(guān)該反應(yīng)的下列說法中正確的是(　　) A．a(chǎn)為鎂條 B．b為氧化鐵與鋁粉混合物 C．2 mol氧化劑參與反應(yīng)則轉(zhuǎn)移6NA個電子 D．還原劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2 解析　鋁與氧化鐵的鋁熱反應(yīng)為2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。A.a為鎂條，起引燃作用，故A正確；B.混合物中的鎂條燃燒時，氯酸鉀是氧化劑，以保證鎂條的繼續(xù)燃燒，同時放出足夠的熱量引發(fā)氧化鐵和鋁粉的反應(yīng)，由于該反應(yīng)放出大量的熱，只要反應(yīng)已經(jīng)引發(fā)，就可劇烈進(jìn)行，放出的熱使生成的鐵熔化為液態(tài)，故B錯誤；C.2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，該反應(yīng)中氧化劑是氧化鐵，2 mol氧化劑參與反應(yīng)則轉(zhuǎn)移12NA個電子，故C錯誤；D.該反應(yīng)中還原劑是鋁，氧化產(chǎn)物是氧化鋁，還原劑和氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1，故D錯誤。 答案　A 4．下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是(　　) A．鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥 B．用過量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋ C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾，向?yàn)V液中通入過量CO2后過濾 D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥得到MgO 解析　Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入過量氨水時，F(xiàn)e3＋、Al3＋均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，達(dá)不到除雜的目的。 答案　B 5．已知NaOH＋Al(OH)3===Na[Al(OH)4]。向集滿CO2的鋁制易拉罐中加入過量NaOH濃溶液，立即封閉罐口，易拉罐漸漸凹癟；再過一段時間，罐壁又重新凸起。上述實(shí)驗(yàn)過程中沒有發(fā)生的離子反應(yīng)是(　　) A．CO2＋2OH－===CO＋H2O B．Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ C．2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ D．Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ 解析　向集滿CO2的鋁罐中加入過量氫氧化鈉濃溶液，首先CO2與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)：CO2＋2OH－===CO＋H2O，表現(xiàn)為鋁罐變癟，接著過量的氫氧化鈉再與鋁罐發(fā)生反應(yīng)：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，因鋁罐表面有氧化膜Al2O3，可發(fā)生反應(yīng)：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。故選D。 答案　D 6．在明礬的檢驗(yàn)中，下列操作錯誤的是(　　) A．取少量明礬固體配成稀溶液 B．取少量明礬溶液置于2支試管中，分別滴加NaOH溶液(至過量)和酸性BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象 C．用鉑絲蘸取明礬溶液在酒精燈上灼燒，直接觀察焰色 D．取少量明礬固體置于干燥試管中加熱，觀察試管內(nèi)壁現(xiàn)象 解析　鑒別明礬中的鉀元素，可用焰色反應(yīng)，但應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，以排除鈉的干擾。 答案　C 7．對比和類推是研究物質(zhì)的性質(zhì)常用的方法。已知鎂和鋁都是較活潑的金屬，下列描述正確的是(　　) A．高溫下，鎂和鋁在空氣中都有抗腐蝕性 B．鎂和鋁都能跟稀鹽酸、稀硫酸和強(qiáng)堿反應(yīng) C．鎂在點(diǎn)燃條件下可以跟二氧化碳反應(yīng)，鋁在一定條件下可以跟氧化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng) D．鋁遇冷的濃硝酸“鈍化”，鎂遇冷的濃硝酸也發(fā)生“鈍化” 解析　鎂在高溫下容易燃燒，故A項(xiàng)錯誤；鎂不能與強(qiáng)堿反應(yīng)，故B項(xiàng)錯誤；鋁、鐵遇冷的濃硫酸、濃硝酸發(fā)生“鈍化”現(xiàn)象，鎂遇冷的濃硫酸、濃硝酸不會發(fā)生“鈍化”現(xiàn)象，故D項(xiàng)錯誤。 答案　C 8．鋁礬石(主要成分是Al2O3，還含有少量雜質(zhì)SiO2、Fe2O3)是工業(yè)上用于煉鋁的主要礦物之一，由鋁礬石制取金屬鋁的工藝流程圖如下： 請回答下列有關(guān)問題： (1)下列有關(guān)鋁礬石以及用鋁礬石煉鋁的說法中，不正確的是________。 A．鋁礬石中只含有金屬氧化物 B．鋁礬石與河沙含有相同的成分 C．鋁礬石煉鋁需要消耗電能 D．鋁礬石煉鋁的過程中不涉及置換反應(yīng) (2)原料A的名稱是________，步驟①用到的主要玻璃儀器有________。 (3)濾液Ⅰ中要加入稍過量的原料B，原料B的化學(xué)式是________，步驟②反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________ _____________________________________________________________。 (4)在步驟③中________(填“能”或“不能”)用鹽酸代替CO2，原因是______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 解析　(1)鋁礬石中含有的SiO2是非金屬氧化物，故A項(xiàng)說法錯誤；河沙的主要成分為SiO2，故B項(xiàng)正確；電解法煉鋁，必定消耗電能，C項(xiàng)正確；鋁礬石煉鋁的過程中涉及復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)等，不涉及置換反應(yīng)，故D項(xiàng)說法正確。 (2)原料A溶解礦石，可利用強(qiáng)酸，分離出不溶物SiO2，步驟①為過濾操作，使用的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、漏斗等。 (3)步驟②中可以加入強(qiáng)堿，沉淀出Fe3＋，使Al3＋轉(zhuǎn)化為Al(OH)留在溶液里，通入CO2發(fā)生反應(yīng)：CO2＋Al(OH)===Al(OH)3↓＋HCO；過濾得Al(OH)3沉淀，加熱生成氧化鋁，電解熔融的氧化鋁得到鋁。 (4)Al(OH)3也能溶于鹽酸，所以不能用鹽酸代替CO2氣體。 答案　(1)A (2)鹽酸(或硫酸)　燒杯、玻璃棒、漏斗 (3)NaOH　H＋＋OH－===H2O、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓、Al3＋＋4OH－===Al(OH) (4)不能　因?yàn)檫^量的鹽酸會將Na[Al(OH)4]轉(zhuǎn)化成AlCl3而得不到Al(OH)3沉淀 9．某混合金屬粉末，除Mg外還含有Al、Zn中的一種或兩種，含量都在10%以上。某研究小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在。 所用試劑：樣品、pH試紙、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3H2O 該小組探究過程如下： ●查閱資料： ①鎂、鋁、鋅都是白色金屬； ②鋅(Zn)可以與NaOH溶液反應(yīng)生成H2； ③Zn(OH)2白色固體，難溶于水，可溶于強(qiáng)堿及NH3H2O； ④Zn2＋易形成絡(luò)合物如[Zn(NH3)4]2＋，該絡(luò)合物遇強(qiáng)酸分解生成Zn2＋、NH。 ●提出假設(shè)： (1)假設(shè)1：該混合金屬粉末中除鎂外還含有__________元素。 (2)假設(shè)2：該混合金屬粉末中除鎂外還含有__________元素。 假設(shè)3：該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋁、鋅元素。 ●實(shí)驗(yàn)探究： 甲同學(xué)基于假設(shè)3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下： 乙同學(xué)同樣基于假設(shè)3設(shè)計(jì)另一實(shí)驗(yàn)方案如下： (3)試劑M是_________________________________________________。 (4)寫出操作Ⅰ的過程__________________________________________ ____________________________________________________________。 (5)丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的方案比甲同學(xué)的好，理由是___________________ _______________________________________________________________。 (6)丁同學(xué)研究了甲、乙兩同學(xué)的方案后，用最簡便的方法測定了w g樣品中金屬鎂(Mg)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他的方法是_______________________________ _____________________________________________________________。 解析　由題給信息可知還含有Al、Zn雜質(zhì)，假設(shè)基于這兩種金屬。注意實(shí)驗(yàn)方案是假設(shè)兩種金屬雜質(zhì)均有。甲方案中先與鹽酸反應(yīng)成鹽，然后加氫氧化鈉，生成氫氧化鎂沉淀，濾液是NaAlO2和Na2ZnO2溶液。要鑒別有Al、Zn，利用兩者性質(zhì)上的差異，即Zn(OH)2溶于氨水，而Al(OH)3不溶。在濾液中加稀硫酸，生成鋁鹽和鋅鹽，再加過量的氨水，氫氧化鋅溶解，而氫氧化鋁沉淀。 答案　(1)鋁(或Al) (2)鋅(或Zn)(以上兩空可顛倒) (3)NaOH溶液(或氫氧化鈉溶液) (4)在濾液中加入稀硫酸，直至生成的沉淀剛好溶解，再加入足量的稀氨水 (5)步驟簡單，節(jié)約試劑 (6)將沉淀C洗滌、小心干燥后稱量 10．鋁是地殼中含量位居第一的金屬元素，在我們的生活中隨處可見它的身影，各種鋁制品及含鋁的新型材料改變著我們今天的世界，為人類生活質(zhì)量的提高增添了新的色彩。那么，怎樣認(rèn)識鋁及其化合物的性質(zhì)呢？化學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了以下探究，請你參與他們的探究活動并解答有關(guān)問題： (1)鋁的化學(xué)性質(zhì)的探究。鋁是活潑性較強(qiáng)的金屬，表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性。但鋁在空氣及水中都很穩(wěn)定，其原因是___________________________ ______________________________________________________________。 (2)形成鋁汞齊的探究。取一根寬1厘米、長10厘米的鋁片，用砂紙打磨后繞成螺旋狀，放入1∶2的鹽酸中有氣泡產(chǎn)生，約3分鐘后取出。將上述處理后的鋁片放于飽和硝酸汞溶液中約分鐘，鋁片表面呈灰色，將其取出用水洗凈、擦干置于表面皿上，過一會可見鋁片上出現(xiàn)__________________現(xiàn)象。 (3)制取鋁配合物的探究。取一只試管加入1 mL 1.0 mol/L AlCl3溶液，然后向其中滴加2 mL 10% NH4F溶液，反應(yīng)的離子方程式是_______________ ________________________________________________________________； 再繼續(xù)滴加1 mL 3.0 mol/L 氨水邊滴邊振蕩試管，可觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________________________________________________ __________________________________________________________。 (4)培養(yǎng)明礬晶體的探究。實(shí)驗(yàn)步驟是： ①在燒杯中配制比室溫高約20 ℃的明礬溶液，用硬紙板蓋好，靜置過夜。 ②從①的燒杯中取出兩粒形狀規(guī)則的小晶體并用細(xì)線系好。 ③再在燒杯中配制比室溫約20 ℃的明礬的飽和溶液，待溶液開始自然冷卻時，將②的小晶體懸掛在溶液的中央，用硬紙板蓋好，靜置過夜。 ④每天重復(fù)步驟③的操作，直到晶體長到理想大小為止。 試回答： 步驟②中取出的小晶體的作用是_________________________________。 由于此培養(yǎng)晶體實(shí)驗(yàn)需要時間較長，該小組的同學(xué)是以家庭小實(shí)驗(yàn)的方式完成的，實(shí)驗(yàn)中的燒杯、玻璃棒他們分別是用_____________________________ 等家庭常用物品代替的。 解析　(1)鋁性質(zhì)活潑與空氣中氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜，鋁是耐腐蝕金屬。(3)由于Al3＋與F－生成絡(luò)合物，因此溶液中無鋁離子，加氨水無沉淀生成。 答案　(1)鋁一接觸空氣或氧氣，其表面就立即形成一層致密的氧化膜，該氧化膜可阻止內(nèi)層的鋁進(jìn)一步被氧化　(2)白毛(或毛刷)　(3)Al3＋＋6F－===AlF　溶液中無沉淀出現(xiàn)(或溶液澄清透明)　(4)作晶核　 玻璃杯(或碗)、筷子