高中化学2019-2020学年铝和铝合金 新型合金课时跟踪检测题及答案解析

第 1 页 共 6 页 课时跟踪检测（十九） 铝和铝合金 新型合金 A 级—学业水平考试达标练 1．下列叙述中不正确的是(  ) A．铝的化学性质很活泼，在空气中极易锈蚀 B．铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性 C．铝条投入稀硫酸中生成无色气泡 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 解析：选 A A 项，铝很活泼，易形成致密的氧化物保护膜，阻止内部铝继续被氧化； C 项，Al 与稀硫酸反应生成 H2。 2．镁、铝能够在空气中稳定存在的原因是(  ) A．性质不活泼，不与空气中的成分反应 B．镁、铝与氧气的反应速率极慢 C．经过了特殊工艺处理 D．与氧气反应形成了氧化物保护膜 解析：选 D 活泼金属易与氧气反应生成氧化膜，疏松的氧化膜不能保护内层金属，致 密的氧化膜能保护内层金属。Mg、Al 都能形成致密的氧化膜，阻止内层金属继续被氧化。 3．铝是重要的金属材料之一，下列关于铝的叙述中不正确的是(  ) A．铝原子最外层有 3 个电子 B．铝是地壳中含量最多的金属元素 C．在常温下，铝不能与氧气反应 D．铝易被氧化，而 Al3＋则很难被还原 解析：选 C Al 的原子结构示意图为 ，A 正确；铝在地壳中的含量仅次于非 金属元素氧、硅，B 正确；在常温下，铝易被氧气氧化为 Al2O3，C 不正确；Al3＋很难得电 子，D 正确。 4．铝硅合金(Si 的质量分数为 13.5%)在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合铸造。 有下列三种晶体：①铝，②硅，③铝硅合金，它们的熔点由低到高的顺序是(  ) A．①③②        B．③①② C．③②① D．②①③ 解析：选 B 合金的熔点一般比其各成分金属的熔点都要低，所以最低的是铝硅合金。 硅晶体是熔点极高的晶体。 5．下列叙述正确的是(  ) A．钠与氧气反应时，产物是由 O2 的用量决定的 第 2 页 共 6 页 B．铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧 C．金属与非金属发生反应时，被氧化的一定是金属 D．铁丝不论在空气中还是在纯氧中都不会燃烧 解析：选 C Na 与 O2 的反应产物是由反应条件决定的，常温下生成 Na2O，点燃时生 成 Na2O2，与 O2 的用量无关，A 错误；铝箔在空气中受热可熔化，但由于表面形成熔点很 高的 Al2O3，故不会燃烧，B 错误；铁丝可在纯氧中燃烧生成 Fe3O4，D 错误。 6．碲锌镉(Te－Zn－Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关它的叙述 中错误的是(  ) A．它是由 Te、Zn、Cd 按一定比例混合而成的，无固定的熔沸点 B．它易导电、导热，具有延展性 C．它的熔沸点比 Zn 的低 D．它的硬度和强度比 Cd 的大 解析：选 A 碲锌镉晶体是由 Te、Zn、Cd 按一定比例熔合而成的具有金属特性的合 金，只要比例确定，其组成就固定，因而有固定的熔沸点；合金具有比成分金属低的熔沸点、 高的硬度和强度。 7．若 m g Al 在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m＋21.3)g，将 m g Al 投入总质量 为 95.2 g NaOH 水溶液中恰好完全反应。下列判断正确的是(  ) A．m＝2.7 B．Al 与 Cl2 反应的产物溶于水，所得溶液中加入足量氨水，先出现白色沉淀，后又溶 解 C．若在原 NaOH 溶液中通入足量 Cl2，理论上可生成 0.2 mol NaClO D．Al 与 NaOH 溶液反应后所得溶液中溶质的质量分数为 16.4% 解析：选 D 设生成 NaAlO2 的质量为 x，生成 H2 的质量为 y。由 2Al＋3Cl 2 =====点燃 2AlCl3 和 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得关系式： 2Al ～ 2AlCl3 ～ 2NaAlO2～3H2～2NaOH 54   267     164  6   2 m g  (m＋21.3)g    x   y  n(NaOH) 54 m g＝ 267 (m＋21.3)g ＝164 x ＝6 y＝ 2 n(NaOH)，解得：m＝5.4，x＝16.4 g，y＝0.6 g，n(NaOH)＝ 0.2 mol，则 n(NaAlO2)＝ 16.4 g (5.4＋95.2－0.6)g ×100%＝16.4%，A 错误、D 正确；向 AlCl3 溶 液 中 加 足 量 氨 水 ， 生 成 的 白 色 沉 淀 不 溶 解 ， B 错 误 ； n(NaOH) ＝ 0.2 mol ， 由 Cl2 ＋ 2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O,0.2 mol NaOH 生成 0.1 mol NaClO，C 错误。 8．已知 X 是某金属单质，X、A、B、C 含同一种元素，可发生如图转化： 第 3 页 共 6 页 (1)写出下列物质的化学式：X________，A________，B________，C________。 (2)写出以下反应的离子方程式： ②________________________________________________________________________。 ④________________________________________________________________________。 解析：由 X 可和酸碱反应且其为金属，则 X 为 Al。 答案：(1)Al Al2O3 NaAlO2 AlCl3 (2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2 ＋3H2↑ Al2O3＋2OH－===2AlO－2 ＋H2O 9．某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究(已知铜元素的焰色试验呈绿色)。 ①外观暗灰色，表皮光滑； ②在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色，合金片熔化，但不滴落； ③取刮去表皮的合金 10 g，放入足量的稀硫酸中，收集到标准状况下的 H2 8.96 L； ④另取刮去表皮的合金 10 g，放入足量的 NaOH 溶液中，也收集到标准状况下的 H2 8.96 L。 (1)试据此判断，该合金中一定含有的元素是________(写元素符号)；可能含有的下列元 素是______(填标号)。 a．Ag  b．Mg  c．Na  d．Fe (2)如果该合金中只含 2 种元素，则二者的质量比是________________。 解析：火焰呈绿色，说明有铜元素。等质量的合金与足量的稀硫酸或 NaOH 溶液反应 放出 H2 的体积相同，说明一定含有铝，且不能再含有其他的活泼金属 Na、Mg、Fe 等。Na 的熔沸点太低，不能与 Cu 熔合形成合金，则还可能含有不与稀硫酸和 NaOH 反应的 Ag。 该合金如果只含 2 种元素，则为 Cu、Al。 2Al   ～   3H2 2 mol     3 mol m(Al) 27 g·mol－1 8.96 L 22.4 L·mol－1＝0.4 mol 2 mol∶3 mol＝ m(Al) 27 g·mol－1∶0.4 mol，则 m(Al)＝7.2 g，m(Cu)＝10 g－7.2 g＝2.8 g， m(Al)∶m(Cu)＝7.2 ∶2.8＝18∶7。 答案：(1)Cu、Al a (2)m(Al)∶m(Cu)＝18∶7 第 4 页 共 6 页 B 级—选考等级考试增分练 1．已知 Al(OH)3 能溶于 NaOH 溶液的离子方程式为 Al(OH)3＋OH－===AlO－2 ＋2H2O。 下列离子在加入金属钠后的溶液中仍能大量存在的是(  ) A．Al3＋        B．AlO－2 C．H＋ D．HCO－3 解析：选 B 金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，而 Al3＋、H＋、HCO －3 均能与 OH －反应，离子方程式为 Al3＋＋4OH－===AlO－2 ＋2H2O，H＋＋OH－===H2O，HCO－3 ＋OH－ ===CO2－3 ＋H2O。 2．Al(OH)3 是不溶于水但能溶于 NaOH 溶液的白色固体，反应的离子方程式为 Al(OH)3 ＋OH－===AlO－2 ＋2H2O。胃酸过多是常见的胃病。下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。 甲：①白色结晶状粉末，可缓缓分解。②能溶于水。③遇酸及酸性药物则产生二氧化 碳。④胃酸过多患者服用多见胃胀气，甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。 乙：①与胃酸作用是中和反应，作用缓慢而持久，可维持 3～4 小时。②凝胶本身覆盖 于溃疡面上，具有保护作用。③可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。 (1)请你推测，甲中含有的主要化学成分是__________(填化学式，下同)；乙中含有的主 要化学成分是________。 (2) 试 写 出 甲 中 含 有 的 主 要 化 学 成 分 引 起 胃 胀 气 反 应 的 离 子 方 程 式 ： ________________________________________________________________________。 (3) 试 写 出 乙 中 含 有 的 主 要 化 学 成 分 溶 于 NaOH 溶 液 的 离 子 方 程 式 ： ________________________________________________________________________。 解析：根据题目信息可知甲为 NaHCO3，乙为 Al(OH)3，NaHCO3 与酸反应的离子方程 式为 HCO－3 ＋H＋===CO2↑＋H2O，Al(OH)3 溶于 OH－的反应为 Al(OH)3＋OH－===AlO－2 ＋2H2O。 答案：(1)NaHCO3 Al(OH)3 (2)HCO－3 ＋H＋===CO2↑＋H2O (3)Al(OH)3＋OH－===AlO－2 ＋2H2O 3．把 10.2 g 镁铝合金的粉末放入过量的烧碱中，得到 6.72 L 标准状况下的 H2。试计 算： (1)该合金中铝的质量分数为________。 (2)该合金中镁与铝的物质的量之比为________。 (3)该合金溶于足量的盐酸溶液中，产生 H2 的体积(标准状况下)为________。 解析：(1)把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱中，镁不反应，只有 Al 能与 NaOH 反应， 设 Al 的物质的量为 n(Al)，则： 第 5 页 共 6 页 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2 mol           3×22.4 L n(Al)             6.72 L 2 mol n(Al)＝3 × 22.4 L 6.72 L ，解得： n(Al)＝2 mol × 6.72 L 3 × 22.4 L ＝0.2 mol， m(Al)＝0.2 mol×27 g·mol－1＝5.4 g， 铝的质量分数为 5.4 g 10.2 g×100%≈52.9%。 (2)m(Mg)＝10.2 g－5.4 g＝4.8 g， n(Mg)＝ 4.8 g 24 g·mol－1＝0.2 mol， n(Mg)∶n(Al)＝0.2 mol∶0.2 mol＝1∶1。 (3)设由铝生成的氢气为 V1(H2)，由镁生成的氢气为 V2(H2)，由镁和铝与盐酸的反应可 知： 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2 mol       3×22.4 L   0．2 mol      V1(H2)    2 mol 0.2 mol＝3 × 22.4 L V1(H2) ，解得：V1(H2)＝6.72 L， Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 1 mol    22.4 L 0．2 mol  V2(H2) 1 mol 0.2 mol＝22.4 L V2(H2)，解得：V2(H2)＝4.48 L， V 总(H2)＝V1(H2)＋V2(H2)＝6.72 L＋4.48 L＝11.2 L。 答案：(1)52.9% (2)1∶1 (3)11.2 L 4．某学习小组用如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)B 中发生反应的化学方程式为__________________________________________。 第 6 页 共 6 页 (3)若实验用铝镁合金的质量为 a g，测得氢气体积为 b mL(已换算为标准状况下)，B 中 剩余固体的质量为 c g，则铝的相对原子质量为______________。 (4)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得的质量分数将________(填“偏 大”“偏小”或“不受影响”)。 解析：观察实验装置图可知是用量气法完成实验目的，故 A 中应盛放 NaOH 溶液，在 B 中发生 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑的反应。 (3)据 2Al ～ 3H2 2 mol 3 mol (a－c)g M(Al) b mL 1 000 mL·L－1 × 22.4 L·mol－1 则 (a－c)g M(Al) ×1 2＝ b mL 1 000 mL·L－1 × 22.4 L·mol－1×1 3， 则 M(Al)＝33 600(a－c) b 。 (4)据 w(Al)＝ (a－c)g a g ×100%的计算公式可知未洗涤不溶物会造成铝的质量分数偏小。 答案：(1)NaOH 溶液 (2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (3)33 600(a－c) b  (4)偏小