铝的性质与应用习题及答案

铝的性质与应用习题

一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)

1.元素的性质包含金属性和非金属性，其强弱可以通过该元素对应的某些化学反应体现出来。某同学认为铝元素是金属元素，但是有一定的非金属性。下列化学反应中，你认为能支持该同学观点的是( ) A.铝片与盐酸反应生成氢气 B.氢氧化铝溶于强碱溶液 C.氢氧化铝溶于强酸溶液 D.铝热反应 2.下列有关金属及其化合物的说法正确的是( )

A.由于铝在常温下不能与氧气反应，所以铝制品具有一定的抗腐蚀性能，是一种应用广泛的金属材料 B.往FeCl3溶液中滴入KI-淀粉溶液，溶液变蓝色

C.向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡，溶液变为蓝色并有气泡产生 D.装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝小，熔点比铝低

3.铝分别与足量的稀盐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，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为( ) A.1∶1 B.2∶1

C.3∶1

D.1∶3

4.用坩埚钳夹住一小块刚用酸充分处理过的铝箔，在酒精灯上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落。下列关于上述实验现象的解释中正确的是( )

A.火焰温度太低不能使铝燃烧 B.铝与空气中的水反应生成了新物质

C.用酸处理时未能将氧化膜完全溶解 D.铝在空气中能很快形成氧化膜，且氧化膜的熔点比铝的熔点高 5.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是( ) A.实验中发生的反应都是氧化还原反应 B.铝是一种较活泼的金属 C.铝与氧气反应放出大量的热量

D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物

6.(2012·济南模拟)将等物质的量的镁和铝均匀混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是( )

A.3 mol·L1 盐酸 B.4 mol·L1 HNO3溶液 C.5 mol·L1 NaOH溶液 D.18.4 mol·L1 H2SO4溶液

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7.(易错题)下列离子方程式正确的是( )

A.铝与NaOH溶液反应：Al＋6OH===[Al(OH)4]＋H2↑

B.向AlCl3溶液中滴入过量氨水：Al3＋4NH3·H2O===[Al(OH)4]＋4NH4

＋

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C.Al2O3与NaOH溶液反应：Al2O3＋2OH＋3H2O===2[Al(OH)4]

D.Ba(OH)2溶液与明矾溶液反应至Al3完全沉淀：Ba2＋3OH＋Al3＋SO24===Al(OH)3↓＋BaSO4↓

＋

＋

－

＋

－

－－

8.下列图像正确的是( )

9.(易错题)将11.9 g由Mg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中，生成了6.72 L NO(标准状况下)，向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2、Al3、Fe3完全转化为沉淀，则沉淀的质量为( )

＋

＋

＋

A.22.1 g B.27.2 g C.30 g D.无法计算

10.(2012·上海宝山区模拟)等物质的量的Na和Al两种金属混合后加入足量的水中，生成26.88 L(标准状况下)的气体，则下列描述错误的是( )

A.金属Al无剩余 B.溶液中的离子浓度：c(Na)＝c{[Al(OH4)]} C.所得溶液呈碱性 D.Na的物质的量是0.6 mol 二、非选择题(本题包括3小题，共40分)

11.(12分)(预测题)金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3发生氧化还原反应，转化关系如图所示。

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＋

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请回答下列问题：

(1)气体D和F反应可生成盐，该盐的化学式为_______。 (2)将A转化为B，可选择的试剂是 (填字母)。 a.CO2 b.NaOH c.CH3COOH d.NH3 e.HCl

(3)C、E排入大气中会造成大气污染，在催化剂存在的情况下，D可以将C、E转化为无毒的气态单质，该单质是 (填化学式)。

(4)写出D→C反应的化学方程式：_____________________________。

(5)Al与NO3在酸性条件下反应，Al与被还原的NO3的物质的量之比是 。 (6)Al与NO3在碱性条件下反应的离子方程式为_________________。

12.(14分)(2011·重庆高考)用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。

(1)Al的原子结构示意图为 ；Al与NaOH溶液反应的离子方程式为____________________________。 (2)30Si的原子的中子数为 。

(3)Al3与Yn的电子数相同，Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的

＋

－－－

－

是 。

(4)焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是______________________。 (5)经处理后的熔渣36.0 g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2)，加入足量稀盐酸，分离得到11.0 g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4 g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为__________________________。 13.(14分)向含有等物质的量的NaCl、AlCl3、KNO3的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液，混合溶液中某些金属阳离子与滴加氢氧化钠物质的量的变化关系如图所示：

请回答下列问题：

(1)A曲线表示 (填离子符号，下同)的物质的量变化，B曲线表示 的物质的量变化。

(2)曲线OX所发生反应的离子方程式为 ；曲线XY所发生反应的离子方程式为 。

(3)若NaCl、AlCl3、KNO3的物质的量均为1 mol，则X点时所加氢氧化钠的物质的量为 mol。

答案解析

1.【解析】选B。氢氧化铝溶于强碱溶液，说明氢氧化铝具有两性，能体现非金属性。

2.【解析】选B。A项，铝具有一定抗腐蚀性能的原因不是铝在常温下不能与氧气反应，而是铝在常温下与氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化膜；B项，由于发生反应：2Fe3＋2I===2Fe2＋I2，I2使淀粉变

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＋

蓝；C项，由于Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，且Na2O2具有强氧化性导致具有漂白性，所以溶液先变蓝色后退色，并有气泡产生；D项，铝合金材料的硬度比铝大，熔点比铝低，故选B项。 3.【解析】选C。若仅根据氢气量相等，易错选A。由2Al＋6HCl===2AlCl3＋ 3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑知n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。

4. 【解析】选D。铝箔在空气中燃烧时表面生成高熔点的Al2O3薄膜，内部铝熔化后被薄膜包住，不会滴落。

5.【解析】选D。本题中涉及的反应有：2Al＋3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3＋3Hg,4Al＋3O2===2Al2O3，两个反应均为氧化还原反应；由题中所述现象“红墨水柱右端上升”，可推知试管中气体体积受热膨胀，意味着铝与氧气反应是放热反应。铝片上生成的“白毛”是氧化铝。

6. 【解析】选A。B项中硝酸和D项中浓硫酸与金属反应不产生氢气；C项中NaOH溶液只与铝反应而不与镁反应，而A项中盐酸与镁和铝均能反应，A项正确。

7.【解析】选C。A中铝与NaOH溶液反应的离子方程式为：2Al＋2OH＋6H2O===2[Al(OH)4]＋3H2↑；B中AlCl3溶液与氨水反应后生成的Al(OH)3不会再与氨水反应；D中当Al3完全沉淀时，离子方程式为：2Al3

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＋

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＋3SO24＋6OH＋

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－

3Ba2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓。

＋

8.【解析】选B。由铝元素守恒，并结合“铝三角”的转化关系得：A项，Al3与H不发生反应，Al(OH)3

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＋

与H反应时，Al(OH)3的量应减少；B项，Al3与OH发生反应生成Al(OH)3，且两者的物质的量之比为1∶3，

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＋

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Al(OH)3与OH发生反应生成[Al(OH)4]，且两者的物质的量之比为1∶1；C项，当Al3与OH完全反应

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生成Al(OH)3时，生成的Al(OH)3应是1 mol；D项，[Al(OH)4]与H发生反应生成Al(OH)3，两者的物质的量之比为1∶1，故选B项。

9.【解析】选B。由质量守恒知，m(沉淀)＝m(合金)＋m(OH)，由电荷守恒和得失电子守恒知，n(OH)＝6.72 L3n(NO)，则m(沉淀)＝11.9 g＋3××

22.4 L/mol17 g/mol＝27.2 g，故选B项。

【方法技巧】守恒法在金属的有关计算中的应用 (1)金属失电子的物质的量等于酸得电子的物质的量；

(2)金属失电子的物质的量等于生成金属阳离子所带正电荷的物质的量；

(3)生成金属阳离子所带正电荷的物质的量等于金属阳离子所结合OH的物质的量。 10.【解析】选B。Na和Al投入水中可发生反应：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，则等物质的量的Na和Al投入水中发生反应可表示为：

Na＋Al＋4H2O===Na[Al(OH)4]＋2H2↑ 因此n(Na)＝n(Al)＝

26.88 L1

－1×＝0.6 mol，A、D项均正确。Na[Al(OH)4]为强碱弱酸盐，水解呈碱性，

22.4 L·mol2

＋

－

－

－

－＋

C项正确。由于水解，则有c(Na)> c{[Al(OH)4]}，B项错误。

11.【解析】(1)由于气体D可被连续氧化且氧化最终产物能与水反应生成F(酸)，又由于D、C、E、F中均应含有N元素，则气体D为NH3，气体C为NO，E为NO2，F为HNO3，则D与F生成的盐为NH4NO3。 (2)Al与NO3在酸性条件下生成的A溶液中含Al3，Al与NO3在碱性条件下生成的B溶液中含[Al(OH)4]，

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＋

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－

则将A转化为B可选择的试剂是NaOH。

(3)NH3与NO或NO2反应生成的无毒的气态单质为N2。

(4)D→C反应的化学方程式为4NH3＋5O2噲垐催化剂垐垐 4NO＋6H2O。

△(5)Al与NO3在酸性条件下发生反应时，Al被氧化成Al3，NO3被还原成NO，在此过程中均转移3个电子，

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＋

－

根据得失电子守恒可知Al与NO3之比应为1∶1。

(6)Al与NO3在碱性条件下反应生成物中有[Al(OH)4]、NH3，则反应的离子方程式为：8Al＋3NO3＋5OH＋18H2O===8[Al(OH)4]＋3NH3↑。 答案：(1)NH4NO3 (2)b (3)N2 (4)4NH3＋5O2噲垐(5)1∶1

(6)8Al＋3NO3＋5OH＋18H2O===8[Al(OH)4]＋3NH3↑

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催化剂垐垐 △4NO＋6H2O