高中化学鲁教版必修1学业分层测评：第4章 材料家族中的元素25 Word版含解析

学业分层测评(二十五)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列关于铝的叙述中，不正确的是( )
A ．铝是地壳里含量最多的金属元素
B ．在常温下，铝不能与氧气反应
C ．铝是一种比较活泼的金属
D ．在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂
【解析】 在常温下，铝能与氧气反应生成Al 2O 3保护膜。

【答案】 B
2．下列操作中最终可以得到Al(OH)3的是( )
A ．Al 2O 3和水混合加热
B ．Al 和水反应
C ．过量的NaOH 溶液加入到AlCl 3溶液中
D ．过量的氨气通入到AlCl 3溶液中
【解析】 Al 2O 3、Al 与水均不反应，不能得到Al(OH)3，A 、B 错误；AlCl 3与过量NaOH 反应生成Na[Al(OH)4]和NaCl ，不能得到Al(OH)3，C 错误；由于反应生成的Al(OH)3不溶于过量的氨水，故D 正确。

【答案】 D
3．(2016·济南高一检测)下列物质间的转化不能通过一步反应实现的是
( )
A ．Al →Al 2O 3
B ．Al 2O 3→Al(OH)3
C ．Al(OH)3→Al 2O 3
D ．AlCl 3→Al(OH)3
【解析】 A 项，4Al ＋3O 2=====点燃
2Al 2O 3；B 项，Al 2O 3不溶于水，故无法通
过一步反应实现Al 2O 3→Al(OH)3；C 项，2Al(OH)3=====△Al 2O 3＋3H 2O ；D 项，
AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl。

【答案】 B
4．下列离子方程式中正确的是()
A．稀硫酸滴在铝片上Al＋2H＋===Al3＋＋H2↑
B．铝粉投入到NaOH溶液中
2Al＋2OH－===2[Al(OH)4]－＋H2↑
C．氯气与水反应Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－
D．氢氧化铝与NaOH溶液反应Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
【解析】A项，电荷不守恒；B项，得失电子不守恒，原子不守恒；C项，HClO为弱酸，不应拆成离子符号。

【答案】 D
5．(2016·宝鸡高一检测)下列物质①NaHCO3②Al③Al2O3④Al(OH)3中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是()
A．③④B．①③④
C．③D．全部
【解析】NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O、NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O；2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑；Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、Al2O3＋2NaOH ＋3H2O===2Na[Al(OH)4]；Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O、Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。

【答案】 D
6．在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液至过量，表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图正确的是()
【解析】此过程中发生的反应：Al(NO3)3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋
3NaNO3，Mg(NO3)2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaNO3，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。

开始时沉淀逐渐增多，达最大值后，Al(OH)3溶解，沉淀又逐渐减少，因Mg(OH)2不溶于NaOH溶液，所以最后沉淀量保持不变。

【答案】 C
7．用铝箔包装0.1 mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况)() A．O2和H2的混合气体
B．1.12 L H2
C．大于1.12 L H2
D．小于1.12 L气体
【解析】Na与H2O可发生反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，0.1 mol Na 反应可产生0.05 mol H2。

铝箔可与反应产生的NaOH溶液反应：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，因此该实验产生的H2多于0.05 mol，体积大于1.12 L。

【答案】 C
8．铝分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗H2SO4和NaOH的物质的量之比为()
A．1∶4 B．2∶3
C．3∶2 D．4∶1
【解析】由化学反应方程式2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，生成等量H2建立关系式：3H2SO4～3H2～2NaOH。

【答案】 C
9．(2016·晋江高一检测)现有硫酸钠、硫酸铝、硫酸镁三种无色溶液，若用一种试剂将它们区别开来，该试剂可以是()
A．纯水B．盐酸
C．硝酸银溶液D．氢氧化钠溶液
【解析】当用NaOH溶液分别滴加三种无色溶液时，无明显现象的是Na2SO4溶液；开始产生沉淀后沉淀溶解的是Al2(SO4)3溶液；只产生白色沉淀的是MgSO4溶液。

【答案】 D
10．向一个铝制易拉罐中充满CO2，然后往罐中注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，不一会儿听到罐内“咔咔”地响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来。

(1)易拉罐变瘪的原因是___________________________________________
_____________________________________________________________，
反应的离子方程式为_________________________________________。

(2)易拉罐又鼓起来的原因是_______________________________________
____________________________________________________________。

反应的离子方程式为____________________________________________。

【解析】CO2溶于NaOH溶液，罐内气压减小，小于外界气压，易拉罐被压瘪；之后，表面的Al2O3溶于NaOH溶液后，铝制的易拉罐与NaOH溶液反应产生H2，罐内压强又增大，易拉罐又鼓起来。

【答案】(1)NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界气压将易拉罐压瘪CO2＋2OH－===CO2－3＋H2O
(2)Al表面的氧化膜溶解后，Al与NaOH溶液反应产生H22Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
11．某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H2，试判断下列离子：Mg2＋、Ba2＋、Cu2＋、H＋、Ag＋、SO2－4、SO2－3、OH－、HCO－3、NO－3，何种离子能大量存在于此溶液中。

(1)当生成Al3＋时，可能存在_________________________________。

(2)当生成[Al(OH)4]－时，可能存在________________________________。

【解析】铝既能跟酸反应放出H2，又能跟碱反应放出H2。

当生成Al3＋时，
说明溶液呈酸性，含有大量H＋，则OH－、SO2－3、HCO－3不能大量存在，NO－3也不能大量存在，因为H＋、NO－3与Al反应不放出氢气；必须含有SO2－4，保持溶液呈电中性；含SO2－4则不能含有Ba2＋、Ag＋；Cu2＋为蓝色，不能大量存在，可能含有Mg2＋。

当生成[Al(OH)4]－时，说明溶液呈碱性，含有OH－，不能大量存在H＋、Mg2＋、Ag＋、Cu2＋、HCO－3，阳离子只能是含有Ba2＋，则不含有SO2－4、SO2－3，可能含有NO－3。

【答案】(1)H＋、Mg2＋、SO2－4(2)OH－、Ba2＋、NO－3
12．某化学兴趣小组用含A、B两种金属单质的粉末状混合物进行如下实验，其转化关系如图所示(部分反应物或生成物未列出)，其中A、B两种金属单质常温下遇浓H2SO4表面均可形成一层致密的氧化物薄膜，E为白色沉淀，I为红褐色沉淀。

(1)写出下列物质的化学式：F________，G________。

(2)分离混合物最简单的方法是________________________________。

(3)D→E转化中，加入足量的X，试剂X可能是______________________。

A．饱和NaCl溶液B．NaOH溶液
C．氨水D．Ba(OH)2溶液
(4)写出下列转化的化学方程式：
A→C：___________________________________________________；
H→I：_________________________________________。

【解析】A、B两种金属单质常温下遇浓H2SO4表面均可形成一层致密的
氧化物薄膜，则A 、B 分别为Fe 、Al 中的一种。

A 能与NaOH 溶液、盐酸反应，则A 为Al ，B 为Fe ；C 是Na[Al(OH)4]，D 是AlCl 3，E 为白色沉淀，则X 为氨水，E 是Al(OH)3，F 是Al 2O 3；G 是FeCl 2，H 是Fe(OH)2，I 是Fe(OH)3，J 为Fe 2O 3。

【答案】 (1)Al 2O 3 FeCl 2
(2)用磁铁靠近粉末状混合物，将铁粉吸附在磁铁的表面
(3)C
(4)2Al ＋2NaOH ＋6H 2O===2Na[Al(OH)4]＋3H 2↑ 4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3
[能力提升]
13．向a mL 0.25 mol/L 的AlCl 3溶液里加金属钾，完全反应后，恰好只形成KCl 和K[Al(OH)4]溶液，则加入钾的物质的量是( )
A ．2.5 a ×10－3 mol
B ．5.2 a ×10―3 mol
C ．7.5 a ×10―3 mol
D ．a ×10―3 mol
【解析】 关系式：AlCl 3＋4KOH===K[Al(OH)4]＋3KCl 可知：a mL 0.25 mol/L AlCl 3溶液中n (AlCl 3)＝a ×10－3×0.25 mol ，则n (K)＝n (OH －)＝4n (AlCl 3)＝a ×10－3 mol 。

【答案】 D
14．已知Al 3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓，现用稀硫酸、NaOH 溶液和金属铝为原料，制取Al(OH)3，甲、乙、丙三位同学分别设计了如下制备途径：
甲：Al ――→适量稀硫酸Al 2(SO 4)3――→适量NaOH 溶液
Al(OH)3
乙：Al ――→适量NaOH 溶液Na[Al(OH)4]――→适量稀硫酸
Al(OH)3
丙： ⎦
⎥⎥⎤Al ――→适量稀硫酸Al 2(SO 4)3Al ――→适量NaOH 溶液Na[Al (OH )4]―→Al(OH)3 若要得到等量的Al(OH)3，则( )
A ．三者消耗原料一样多
B ．甲消耗的原料最多
C ．乙消耗的原料最少
D ．丙消耗的原料最少
【解析】 对比三种途径，要生成8 mol Al(OH)3，
甲：需H 2SO 4 12 mol 、NaOH 24 mol ；
乙：需H 2SO 4 4 mol 、NaOH 8 mol ；
丙：需H 2SO 4 3 mol 、NaOH 6 mol 。

【答案】 D
15．铝热反应原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。

实验室铝热反应的实验装置如下：
(1)该实验步骤如下：用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。

把内层漏斗取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一个漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛细沙的____________________________。

把5 g 炒干的三氧化二铁粉末和2 g 铝粉混合均匀，放在漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条，观察发生的现象。

(2)图中漏斗的材质是________(填“玻璃”或“纸”)。

(3)镁条的作用是：_________________________________________。

(4)实验现象有：
①____________________________________________；
②_____________________________________________；
③_________________________________________________________。

(5)写出该反应的化学反应方程式：________________________________； 在冶金工业上也常用这一反应原理来冶炼________。

A ．不活泼金属
B ．较活泼金属
C ．稀有金属
D ．高熔点金属
(6)查阅《化学手册》知，Al 、Al 2O 3、Fe 、Fe 2O 3熔点、沸点数据如下： 物质
Al Al 2O 3 Fe Fe 2O 3 熔点/℃
660 2 054 1 535 1 462 沸点/℃ 2 467 2 980 2 750 －
的热量能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。

你认为他的解释是否合理？________(填“合理”或“不合理”)。

②设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。

该实验所用试剂是________，反应的离子方程式是___________________。

【答案】 (1)蒸发皿 (2)纸 (3)镁条燃烧放出热量，在高温下促使三氧化二铁粉末和铝粉发生剧烈反应
(4)①镁条剧烈燃烧 ②三氧化二铁粉末和铝粉发生剧烈反应，放出大量热，并发出耀眼的光芒 ③“纸”漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 (5)2Al ＋
Fe 2O 3=====高温
2Fe ＋Al 2O 3 D (6)①合理 ②NaOH 溶液 2Al ＋2OH －＋6H 2O===2[Al(OH)4]－＋3H 2↑。