苏教版必修1高中化学第三章从矿物到基础材料-从铝土矿到铝合金同步练习

苏教版必修 1 高中化学第三章从矿物到基础材料-从铝土矿到铝合金同步练 习 一、单选题 1.下列金属中，通常用热还原法冶炼的是（ ） A. Fe B. Na C. Hg D. Ag 2.甲、乙、丙、丁分别是 Al2(SO4)3、FeCl3、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中， 发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生。据此可推断丙物质 是( ) A. Al2(SO4)3 B. NaOH C. BaCl2 D. FeCl3 3.生活中我们常用到铝制餐具。铝在空气中稳定存在的原因是（ ） A.铝能产生铝热反应 B.铝的化学性质不活泼 C. 常温下铝不能与氧气反应 D.铝表面能形成致密的氧化膜 4.向MgSO4和 Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入 NaOH溶液。下列图象中，能正确表示上述反应的是（横 坐标表示加入 NaOH的体积，纵坐标表示生成沉淀的质量）（ ） A. B. C. D. 5.下列各种金属冶炼方法中，不能制得相应金属的是（ ） A.加热氧化汞 B.氧化铁和铝粉高温共热 C.电解熔融氯化钠 D.高温煅烧碳酸钙 6.实验室中，要使氯化铝溶液中的铝离子全部沉淀出来，适宜用的试剂是( ) A.氢氧化钠溶液 B.氢氧化钡溶液 C. 盐酸 D.氨水 7.自然界里常见金属元素存在最多的是 Al，其次是铁，接着是铜。然而人类冶炼金属获得成功最早的反而 是含量少的铜，含量最多的铝最迟冶炼出来，究其原因，合理的是（ ） A.铜矿较易还原，铝矿很难还原 B. 铜矿颜色较深，易发现，铝矿颜色较浅，不易发现 C. 矿石在地下埋藏，铜矿最浅，容易开发，铝矿埋得深，难开发 D.以上说法都是错误的 8.下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是（ ） A. 2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑ B. Al2O3＋3C 2Al＋3CO↑ C. Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 D. 2Ag2O 4Ag＋O2↑ 9.氮化铝广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应 Al2O3＋N2＋3C 高温 2AlN ＋3CO合成。下列叙述错误的是（ ） A. AlN中 N元素显-3价 B.上述反应中，Al2O3是氧化剂 C. 上述反应中 N2被还原 D.上述反应中碳发生氧化反应 10.下列物质中既能跟稀 H2SO4 反应，又能跟 NaOH 溶液反应的有（ ） ①Mg ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④ CuCl2 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 11.下列物质具有两性，既能与盐酸反应，又能与 NaOH 溶液反应的是（ ） A. NaCl B. CuO C. MgO D. Al（OH）3 12.合金具有许多优良的性能．下列物质属于合金的是（ ） A.氧化铜 B.生铁 C.汞 D.钠 13.下列关于合金的叙述，错误的是( ) A.合金的熔点一般比它的成分金属熔点低 B. 合金的硬度一般比它的成分金属的大 C. 合金的性质一般是各成分金属性质的总和 D.青铜是我国最早使用的合金 14.工业上冶炼下列金属，与冶炼Mg的方法相同的是（ ） A.银 B.锌 C.铁 D.铝 15.明代《天工开物》中记载：“凡铸钱每十斤,红铜居六七,倭铅(锌的古称)居三四。”下列金属的冶炼原理与 倭铅相同的是（ ） A. Na B. Ag C. Mg D. Fe 16.下列冶炼金属的原理错误的是（ ） A.电解饱和食盐水制备金属钠 B.加热分解 Ag2O制备金属银 C. Fe2O3与 CO高温下反应制备金属铁 D. Cu2S与 O2高温下反应制备金属铜 17.下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是（ ） A. Fe2O3+2Al 高温 2Fe+Al2O3 B. 2Ag2O 4Ag+O2↑ C. Fe2O3+3CO 高温 2Fe +3CO2 D. 2MgO(熔融) 电解 2Mg+O2↑ 二、综合题 18.使用如图所示装置进行化学小实验，请填写下列空白： （1）若①中放一片湿润的红色石蕊试纸，②装有浓氨水，可观察到的实验现象为________ （2）若①装有 AlCl3溶液，②装有浓氨水，可观察到的实验现象为________ （3）若①装有浓硝酸，②装有浓氨水，可观察到的实验现象为________ （4）若①装有浓硝酸，②装有 Na2SO3溶液，实验时有无色气体产生，该气体逐渐变为红棕色，用化学方 程式表示无色气体变为红棕色的原因________ 19.将一定质量的Mg-Al合金投入 100mL一定物质的量浓度的某 HCl溶液中，充分反应。向反应后的溶液 中逐滴加入一定物质的量浓度的 NaOH溶液，生成沉淀的质量与所加 NaOH溶液的体积关系如下图。回答 下列问题： （1）写出 OA段和 BC段反应的离子方程式： OA：________ ； BC：________； （2）原Mg-Al合金的质量是________。 （3）原 HCl溶液的物质的量浓度是________。 （4）所加 NaOH溶液的物质的量浓度是________。 （5）a的值是________。 20.某研究性学习小组以不纯的氧化铝（含 Fe2O3杂质）为原料，设计了冶炼铝的工艺流程（部分反应产物 没有标出）： （1）试剂 X的化学式为________，反应Ⅰ的离子方程式是________．实验室配制 480mL 1mol•L﹣1的 X溶 液必须用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有________． （2）通入过量的M、N的化学式分别为________、________，反应Ⅱ、Ⅳ的离子方程式分别为________． （3）按照方案设计，试剂 Z的作用是调节溶液的pH为3.1，以生成沉淀b[Fe（OH）3]．试剂Z可选用 （填 选项字母）． A.Al2O3 B.H2SO4 C.NaOH D.Al（OH）3 ． 21.铝粉与某些金属氧化物组成的混合物叫铝热剂，铝热剂在高温下发生的反应叫铝热反应．如： 2Al+Fe2O3 高温 2Fe+Al2O3 ， 反应发生时放出大量的热．仔细阅读上述信息回答下列问题： （1）“铝热反应”属于四种基本反应类型中的________反应． （2）信息中的“某些”指________（填“比铝活泼的”“比铝不活泼的”或“任意”）． （3）试写出铝粉与MnO2发生的铝热反应方程式________． （4）铝热反应可用于野外焊接钢轨，原因是________． 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】 A 【解析】根据金属的活泼性强弱冶炼金属，K、Ca、Na、Mg、Al等金属用电解法，Zn、Fe、Sn、Pb、Cu 等金属用热还原法，Hg、Ag等金属用热分解法冶炼， 故答案为：A。 2.【答案】 D 【解析】根据题意，向丁溶液滴入乙溶液，有白色沉淀，继续滴入丁溶液白色沉淀消失，判断丁为 NaOH， 乙为 Al2(SO4)3 ， 继续加入 NaOH，NaOH过量则发生反应 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O ，丁溶液氢 氧化钠滴入甲溶液时，无明显现象发生，则可推断甲是 BaCl2 ， 因此，丙是 FeCl2 ， 故答案为：D。 3.【答案】 D 【解析】铝表面能形成致密的氧化膜，阻止其继续反应，所以铝能在空气中稳定存在； 故答案为：D。 4.【答案】 D 【解析】因横坐标表示加入 NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量， 则向MgSO4和 Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入 NaOH溶液，发生Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓、 Al3++3OH-═Al(OH)3↓，则沉淀的质量一直在增大，直到最大；然后发生 Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O，沉淀的 质量减少，但氢氧化镁不与碱反应，则最后沉淀的质量为一定值，显然只有 D符合， 故答案为 D。 5.【答案】 D 【解析】A、HgO受热分解生成 Hg和 O2 ， 该方法为热分解法，A不符合题意； B、利用铝的还原性，发生 2Al＋Fe2O3 高温 Al2O3＋2Fe，B不符合题意； C、电解 NaCl：2NaCl（熔融） 电解 2Na＋Cl2↑，C不符合题意； D、高温煅烧碳酸钙：CaCO3 高温 CaO＋CO2↑，不能制得 Ca，D符合题意； 故答案为：D 6.【答案】 D 【解析】A. NaOH溶液是强碱，能溶解氢氧化铝沉淀，故 A不符合题意； B. Ba(OH)2溶液是强碱，能溶解氢氧化铝沉淀，故 B不符合题意； C. 盐酸是酸，与 Al3+不反应，故 C不符合题意； D. 氨水是弱碱，加入过量的氨水能把铝离子完全沉淀，故 D符合题意。 7.【答案】 A 【解析】A．铝较活泼，极易被氧气氧化生成氧化物，所以在自然界中以化合态存在，且冶炼铝时应该采用 电解法冶炼，一般条件下铝矿石难被还原，铜较不活泼，铜离子较易被还原，所以冶炼铜比铝早，选项 A 符合题意； B．金属的冶炼难易程度与金属的颜色无关，选项 B不符合题意； C．金属的冶炼难易程度与矿石在地下埋藏深浅无关，选项 C不符合题意； D．选项 A符合题意，选项 B、C不符合题意， 故答案为：项 D不符合题意； 故答案为：A。 8.【答案】 B 【解析】B项,该反应发生的温度为 2125℃,必定消耗大量的能量,经济效益不高,故不采用,工业上一般采用电 解熔融 Al2O3来冶炼铝。 故答案为：B 9.【答案】 B 【解析】A. AlN中 Al是+3价，N元素显-3价，A不符合题意； B. 上述反应中氮元素化合价降低，氮气是氧化剂，B符合题意； C. 上述反应中 N2是氧化剂，被还原，C不符合题意； D. 上述反应中碳元素化合价升高，碳发生氧化反应，D不符合题意， 故答案为：B。 10.【答案】 C 【解析】①Mg 为活泼金属，能与 H2SO4反应，与 NaOH溶液不反应； ②Al2O3 ， 为两性氧化物，既能与 H2SO4反应，又能与 NaOH溶液反应； ③Al(OH)3为两性氢氧化物，既能与 H2SO4反应，又能与 NaOH溶液反应； ④CuCl2与 H2SO4不反应，与 NaOH溶液反应生成 Cu(OH)2； 综上，既能与稀硫酸反应，又能与 NaOH溶液反应的物质由②③，C符合题意； 故答案为：C 11.【答案】 D 【解析】A.NaCl与盐酸、氢氧化钠均不反应，故 A不选； B.CuO可与盐酸反应生成氯化铜与水，与氢氧化钠不反应，故 B不选； C.MgO与盐酸反应生成氯化镁和水，与氢氧化钠不反应，故 C不选； D.氢氧化铝跟盐酸反应的离子方程式为：Al(OH)3+3H+＝Al3++3H2O，氢氧化铝与氢氧化钠反应反应生成偏 铝酸钠和水，离子方程式：OH﹣+Al(OH)3＝AlO2 ﹣+2H2O，故 D选； 故答案为：D。 12.【答案】 B 【解析】A．氧化铜是纯净物，不属于合金，故 A不符合题意； B.生铁是铁和碳的合金，故 B符合题意； C.汞是金属单质，属于纯净物，不属于合金，故 C不符合题意； D.钠是金属单质，属于纯净物，不属于合金，故 D不符合题意； 故答案为：B。 13.【答案】 C 【解析】A．合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，故 A不符合题意； B．合金的硬度比它的各成分金属大，故 B不符合题意； C．合金的硬度大，熔点低，耐腐蚀，机械性能好，不是各成分金属性质的总和，故 C符合题意； D．我国最早使用的是青铜，故 D不符合题意。 故答案为：C。 14.【答案】 D 【解析】A. 银是不活泼的金属，通过热分解法冶炼，A不符合题意； B. 锌可以通过还原剂还原得到，B不符合题意； C. 铁可以通过还原剂还原得到，C不符合题意； D. 铝是活泼的金属，可以通过电解法冶炼，工业上利用电解熔融氧化铝冶炼金属铝，D符合题意。 故答案为：D。 15.【答案】 D 【解析】倭铅指的是锌，冶炼锌采用热还原法。A、冶炼金属钠采用电解法，不符合题意； B、冶炼银采用加热分解氧化物法，不符合题意； C、冶炼镁采用电解法，不符合题意； D、冶炼铁采用热还原法，符合题意； 故答案为：D。 16.【答案】 A 【解析】K～Al用电解法冶炼，Zn～Cu用热还原法冶炼，Cu以后用热分解法冶炼，A、应是电解熔融状态 的氯化钠得到金属钠，电解饱和食盐水得到是氢氧化钠、氯气和氢气，故说法符合题意； B、根据上述分析，故说法不符合题意； C、根据上述分析，故说法不符合题意； D、冶炼铜还可以用火法炼铜和湿法炼铜，此反应属于火法炼铜，故说法不符合题意。 17.【答案】 D 【解析】A.Fe等高熔点金属可利用铝热反应产生的高温来冶炼，A符合题意； B.Ag为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，B符合题意； C.Mg为活泼金属，较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的氯化镁的方法冶炼，电解熔点很高的氧化镁浪 费能量，C不符合题意； D.Fe处于金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属 Al等）将金 属从其化合物中还原出来， D符合题意。 故答案为：D。 二、综合题 18.【答案】 （1）石蕊试纸变蓝 （2）①中有白色沉淀 （3）烧杯中有白烟生成 （4）2NO+O2=2NO2 【解析】（1）浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气为碱性气体，能够与水反应生成一水合氨，一水合氨电离 生成氢氧根离子，能够使石蕊试纸变蓝， 故答案为：石蕊试纸变蓝；（2）浓氨水以挥发，氨气与水反应生成一水合氨，与氯化铝反应生成氢氧化铝 沉淀； 故答案为：①中有白色沉淀生成；（3）浓硝酸、浓氨水易挥发，硝酸与氨气反应生成硝酸铵，所以会看到 产生大量白烟； 故答案为：烧杯中有白烟生成；（4）一氧化氮不稳定，与氧气反应生成红棕色的二氧化氮，化学方程式： 2NO+O2=2NO2 ， 故答案为：2NO+O2=2NO2 ． 19.【答案】 （1）H++OH-=H2O；Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O （2）5.1克 （3）6mol/L （4）5mol/L （5）20 【解析】（1）由图可知，OA段没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后盐酸有剩余，此时发生的 反应为：HCl+NaOH=NaCl+H2O，反应的离子方程式为：H++OH-=H2O；BC段是氢氧化铝与氢氧化钠反应 生成偏铝酸钠与水，反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O； （2）氢氧化镁不溶于氢氧化钠，由图可知，氢氧化镁的质量为 5.8g，物质的量是 5.8g÷58g/mol＝0.1mol， 根据镁原子守恒可知金属镁的质量是 0.1mol×24g/mol＝2.4g；氢氧化铝沉淀质量为 13.6g-5.8g=7.8g，其物质 的量为 7.8g÷78g/mol=0.1mol，根据铝原子守恒可知金属铝的质量是 0.1mol×27g/mol＝2.7g，所以原Mg-Al 合金的质量是 2.4g+2.7g＝5.1g； （3）由 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O可知 BC段氢氧化铝完全溶解消耗氢氧化钠为 0.1mol，氢氧化钠溶液体 积为 140mL－120mL＝20mL，所以 c（NaOH）=0.1mol÷0.02L=5mol/L；B点时沉淀量最大，此时溶液溶质 为 NaCl，根据钠元素守恒，n（NaCl）=n（NaOH）=0.12L×5mol/L=0.6mol，根据氯元素守恒 n（HCl）=0.6mol， 故盐酸的物质的量浓度为 0.6mol÷0.1L=6mol/L； （4）根据以上分析可知所加 NaOH溶液的物质的量浓度是 5mol/L； （5）生成 0.1mol氢氧化镁和 0.1mol氢氧化铝消耗氢氧化钠分别是 0.2mol、0.3mol，共计是 0.5mol，则 AB 段消耗氢氧化钠溶液的体积是 0.5mol÷5mol/L＝0.1L＝100mL，所以 a＝120－100＝20。 20.【答案】 （1）NaOH；Al2O3+2OH﹣═2AlO2 ﹣+H2O；500 mL容量瓶 （2）CO2；NH3；CO2+2H2O+AlO2 ﹣═Al（OH）3↓+HCO3 ﹣ 、 Al3++3NH3+3H2O═Al（OH）3↓+3NH4+ （3）A,D 【解析】流程图分析可知，方案一是原料和过量的氢氧化钠溶液反应过滤得到沉淀 a为 Fe2O3 ， 溶液 a 为偏铝酸钠溶液，通入过量的M为二氧化碳，和偏铝酸钠溶液反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，生成的 氢氧化铝沉淀，加热分解生成氧化铝和水，电解熔融氧化铝得到金属铝； 方案二：是原料加入试剂 Y为硫酸，得到硫酸铝和硫酸铁混合溶液，加入试剂 Z为调节溶液 PH使铁离子 全部沉淀，过滤得到沉淀 b为氢氧化铁沉淀，滤液为硫酸铝溶液，通入过量的氨气反应后过滤得到硫酸铵 和氢氧化铝沉淀，灼烧分解得到氧化铝，电解熔融氧化铝得到金属铝，（1）试剂 X的化学式为 NaOH，反 应Ⅰ是氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是 Al2O3+2OH﹣═2AlO2 ﹣+H2O，实 验室配制 480mL 1mol•L﹣1的 X溶液，容量瓶无 480ml的所以选择 500ml容量瓶配制溶液，必须用到的玻璃 仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有 500 mL容量瓶， 故答案为：NaOH；Al2O3+2OH﹣═2AlO2 ﹣+H2O；500 mL容量瓶（2）分析可知通入过量的M、N的化学式 分别为 CO2 ， NH3 ， 反应Ⅱ、Ⅳ的离子方程式分别为 CO2+2H2O+AlO2 ﹣═Al（OH）3↓+HCO3 ﹣； Al3++3NH3+3H2O═Al（OH）3↓+3NH4+ ， 故答案为：CO2；NH3 ；CO2+2H2O+AlO2 ﹣═Al（OH）3↓+HCO3 ﹣；Al3++3NH3+3H2O═Al（OH）3↓+3NH4+； （3）按照方案设计，试剂 Z的作用是调节溶液的 pH为 3.1，以生成沉淀 b[Fe（OH）3]，加入试剂 Z能和 酸反应但不能引入锌的杂质，可选用 AD，B．H2SO4 不能调节溶液 PH升高沉淀铁离子，C．NaOH 会使 铝离子、铁离子都沉淀， 故答案为：AD． 21.【答案】 （1）置换 （2）比铝不活泼的 （3）3MnO2+4Al 高温 3Mn+2Al2O3 （4）该反应发生时放出大量的热 【解析】（1）铝热反应特点：一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，符合置换反应 的定义，属于置换反应；故答案为：置换反应； （2）铝热反应属于氧化还原反应，遵循氧化还原反应强 弱规律，制备的金属还原性弱于铝，活泼性弱于铝； 故答案为：比铝不活泼的；（3）铝与二氧化锰在高温下反应生成锰和氧化铝，化学方程式：3MnO2+4Al 高温 3Mn+2Al2O3；故答案为：3MnO2+4Al 高温 3Mn+2Al2O3；（4）铝和氧化铁能发生铝热反应且放出大量热， 从而用于焊接钢轨；故答案为：该反应发生时放出大量的热．