铝及其化合物的性质同步检测试题及答案

1．人类第一次获得金属铝是在1825年，由丹麦化学家用无水AlCl3与钾作用制得的。当时由于价格非常昂贵，称为“银色的金子”。直到19世纪后期发明了电解法制铝，才使铝的价格大大下降，使铝成为当今广泛应用的一种金属材料。下列关于铝的叙述，不正确的是(　　)
A．铝是地壳中含量最多的金属元素
B．在常温下，铝不能与NaOH溶液反应
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：选B。A项正确，地壳中含量最多的元素是氧，含量最多的金属元素是铝；B项错误，铝在常温下就能与NaOH溶液剧烈反应；C项正确，铝排在金属活动性顺序表的第5位，是比较活泼的金属；D项正确，铝比较活泼，铝无负价，在铝参加的各反应中铝一般作还原剂。
2．(2014年高考山东卷)Al，Fe，Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是(　　)
A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B．三者的单质放置在空气中只生成氧化物
C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu，Fe，Al
解析：选C。A项，Fe、Cu对应的氧化物都是碱性氧化物，而Al对应的氧化物Al2O3属于两性氧化物，故A错误；B项，Al、Fe放置在空气中生成氧化物Al2O3、Fe2O3，而Cu放置在空气中会生成Cu2(OH)2CO3(铜绿)，故B错误；C项，制备AlCl3、FeCl3、CuCl2若蒸干会由于盐水解生成氢氧化物和HCl而失败，故C正确；D项，电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上离子的放电顺序为Fe3＋>Cu2＋>H＋，析出的物质只有Cu和H2(Fe3＋生成Fe2＋)，故D错误。
3．(2014年厦门高二检测)将等体积的AlCl3和NaOH溶液混合，充分反应后，发现铝元素有一半形成了沉淀，则此时铝元素的存在形式为(双选)(　　)
A．Al3＋和Al(OH)3　　　B．Al(OH)－4和Al(OH)3
C．Al3＋和Al2O3 D．Al(OH)－4和Al2O3
解析：选AB。因不知Al3＋与OH－相对量的多少，就无法判断是AlCl3有一半剩余还是有一半Al(OH)3又转化成了Na[Al(OH)4]，故A、B都有可能。以沉淀形式存在的铝元素为Al(OH)3而非Al2O3，故C、D不正确。
4．实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质18 g，则该氧化物粉末可能是(双选)(　　)
A．Fe2O3和MnO2 B．MnO2和V2O5
C．Cr2O3和V2O5 D．Fe3O4和FeO
解析：选AD。9 g铝粉可以提供1 mol电子，则氧化物中的金属元素每得到1 mol电子对应的质量就应该是18 g。＋3价Fe得到1 mol电子对应的质量为18.7 g，＋4价Mn得到1 mol电子对应的质量为13.8 g，故A项正确。＋5价V得到1 mol电子对应的质量为10.2 g，＋3价Cr得到1 mol电子对应的质量为17.3 g，B、C两项即使9 g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18 g，故都错误。Fe3O4中的铁元素得到1 mol电子对应的质量为21 g，＋2价Fe得到1 mol电子对应的质量为28 g，当铝粉不充分反应时，D项正确。
5．锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱，但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。回答下列问题：
(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为________(用化学式表示)。
(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是________(填序号)。
①硫酸铝和氢氧化钠；②硫酸铝和氨水；③硫酸锌和氢氧化钠；④硫酸锌和氨水。
(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式______________________________________。试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：以铝、锌性质相似，考查学生在灵活应用铝的性质基础上的知识迁移能力。由于课本上学习了Al和NaOH溶液反应的方程式，所以学生可轻松地给出(1)的答案为Al(OH)－4；利用Al与强碱反应，推导出Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑；利用题干信息，Al(OH)3和Zn(OH)2性质差异性，可判定①③④滴加顺序不同，现象也不一样；而②不论怎样滴加现象只有一个，即产生白色沉淀；(4)中只要把握好氨水是弱碱，在离子反应中保持化学式形式，就能写出该离子方程式。又因Zn(OH)2能溶于过量氨水，不易控制氨水的量，故不适宜在实验室用可溶性锌盐与氨水反应制取Zn(OH)2。
答案：(1)Al(OH)－4
(2)Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑
(3)①③④
(4)Al3＋＋3NH3?H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4　可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量的氨水中并生成[Zn(NH3)4]2＋，且氨水的用量不易控制
1．(2014年杭州高二检测)下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是(　　)
A．铝在常温下不能与氧气反应
B．铝不能与氯气反应
C．铝既能溶于酸，又能溶于碱
D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应
解析：选C。铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护Al不再被氧化。在点燃或高温条件下铝能与氯气反应；氧化铝是两性氧化物，与酸、碱均能反应。
2．人的胃液是一种强酸性液体，pH在0.9～1.5之间，氢氧化铝是一种治疗胃酸过多的胃药的主要成分。目前这种胃药已不常用，原因主要是(　　)
A．长期摄入铝元素不利于人体健康
B．它不能中和胃液
C．它不易溶于胃液
D．它的疗效太差
解析：选A。铝元素在人体内积累过多会造成老年痴呆症。
3．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是(　　)
A．稀硝酸 B．稀盐酸
C．硝酸铜 D．氢氧化钠
解析：选C。铝条完全钝化以后，表面覆盖了一层氧化铝薄膜。氧化铝是两性氧化物，既能与稀HNO3、稀盐酸反应，也能与NaOH溶液反应，但不能跟Cu(NO3)2溶液反应。
4．(2014年镇江高二检测)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
解析：选C。利用规律可直接得到答案：n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。也可根据铝与HCl以及铝与NaOH反应的化学方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。
5．下列各组稀溶液，不用其他试剂或试纸，仅利用溶液间的相互反应，就可以将它们区别开的是(双选)(　　)
A．硝酸钾、硫酸钠、氯化钙、氯化钡
B．硫酸、硫酸铝、氯化钠、氢氧化钠
C．盐酸、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠
D．硫酸氢钠、硫酸镁、碳酸钠、氢氧化钠
解析：选BD。B中因Al2(SO4)3和NaOH的混合顺序不同，反应现象不同，可首先鉴别出这两种物质。向Al2(SO4)3中加入少量NaOH溶液可产生白色沉淀，再向沉淀中加入另两种物质，能使沉淀溶解的为H2SO4。D中Na2CO3溶液与其他三种溶液混合，现象各不相同，从而一一鉴别开。
6．对比和类推是研究物质的性质常用的方法。已知镁和铝都是较活泼的金属，下列描述正确的是(　　)
A．高温下，镁和铝在空气中都有抗腐蚀性
B．镁和铝都能跟稀盐酸、稀硫酸和强碱反应
C．镁在点燃条件下可以跟二氧化碳反应，铝在一定条件下可以跟氧化铁发生
D．铝遇冷的浓硝酸“钝化”，镁遇冷的浓硝酸也发生“钝化”
解析：选C。镁在高温下容易燃烧，故A项错误；镁不能与强碱反应，故B项错误；铝、铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”现象，镁遇冷的浓硫酸、浓硝酸不会发生“钝化”现象，故D项错误。
7.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图所示。反应中镁和铝的(　　)
A．物质的量之比为3∶2
B．质量之比为3∶2
C．摩尔质量之比为2∶3
D．反应速率之比为2∶3
解析：选A。由图象可知，两个反应中生成的氢气一样多，说明两种金属提供的电子数目一样多，则镁、铝的物质的量之比为3∶2，质量之比为4∶3，故A项正确，B项错误。镁、铝的摩尔质量之比为8∶9，C项错。由图象镁、铝与硫酸反应需要的时间之比为2∶3，则二者的速率之比为3∶2，D项错。
8．某化学兴趣小组用回收的镁铝合金制取氢气。现有10.8 g镁铝合金，下列说法正确的是(　　)
A．常温下与足量18 mol/L H2SO4溶液反应，最多可放出0.6 mol H2
B．常温下与足量2 mol/L HNO3溶液反应，最少可放出0.45 mol H2
C．常温下与足量2 mol/L H2SO4溶液反应，放出H2的物质的量在0.45～0.6 mol之间
D．常温下与足量2 mol/L NaOH溶液反应，放出H2的物质的量在0.45～0.6 mol之间
解析：选C。A、B中的浓硫酸、硝酸均为氧化性酸，不能与镁铝合金中的铝反应产生氢气；NaOH溶液只能与铝反应生成氢气，D项错；利用极值法可求得放出氢气量的范围为0.45～0.6 mol。
9．(2014年福州高二检测)下列有关实验的说法正确的是(　　)
A．将氯化铝溶液加热蒸发、烘干可得无水氯化铝固体
B．钠与乙醇反应比与水反应要剧烈得多
C．除去苯中的苯酚可采用加入足量的NaOH溶液后分液的方法
D．除去硫酸铝溶液中混有的硫酸镁，可加入足量烧碱，过滤，向滤液中加入适量硫酸酸化
解析：选C。A项，氯化铝水解的产物是氢氧化铝和氯化氢，由于氯化氢易挥发，水解平衡被破坏，最后烘干得不到无水氯化铝固体，故不正确；B项中水与钠反应要比钠与乙醇反应剧烈得多；C项苯酚与NaOH溶液反应生成苯酚钠，易溶于水，苯不溶于水，所以分液可以除杂；D项中加入烧碱后可以除去硫酸镁，但会引入新杂质硫酸钠，故不正确。
10．在明矾的检验中，下列操作错误的是(　　)
A．取少量明矾固体配成稀溶液
B．取少量明矾溶液置于2支试管中，分别滴加NaOH溶液(至过量)和酸性BaCl2溶液，观察现象
C．用铂丝蘸取明矾溶液在酒精灯上灼烧，直接观察焰色
D．取少量明矾固体置于干燥试管中加热，观察试管内壁现象
解析：选C。鉴别明矾中的钾元素，可用焰色反应，但应透过蓝色钴玻璃观察，以排除钠的干扰。
11．下表是某种常见金属的部分性质：
颜色状态硬度密度熔点导电性导热性延展性
银白色固体较软2.70 g?cm－3660.4℃良好良好良好
将该金属投入冷水中无变化，投入稀盐酸中可产生大量的无色气体。试回答：
(1)推断该金属可能的一种用途：
________________________________________________________________________，
该金属的活泼性比铜________(填“强”或“弱”)。
(2)请自选试剂，设计不同的实验，探究该金属与铁的活泼性强弱，并完成下表：
猜想验证方法预测实验现象
该金属活泼性比铁强
该金属活泼性比铁弱
解析：①物质的性质决定物质的用途，由表中的性质推断该物质可作为导电材料、加热器皿等；因为该金属能和酸反应放出氢气，所以它的活泼性比铜强。②由题给信息只能推断出该金属为金属活动性顺序表中氢前的金属，但无法确认其活泼性强弱，故它可能比铁的活泼性强，也可能比铁的活泼性弱，可通过单质间的置换反应或用电化学的方法判断其活泼性强弱。
答案：(1)电线电缆(或加热器皿等)　强
(2)
猜想验证方法预测实验现象
该金属活泼性比铁强将该金属投入到FeCl2溶液中溶液的浅绿色逐渐消失
该金属活泼性比铁弱　将该金属与铁片、稀硫酸溶液组成原电池铁片溶解，该金属上有气泡产生
12.(2014年宿迁高二检测)(1)人的胃液呈酸性，其中主要是盐酸，胃酸过多会使身体不适形成疾病，常用胃舒平来治疗，胃舒平主要成分为Al(OH)3，试写出服用胃舒平后，胃中发生的反应：__________________________________________________________________。
沿海渔民也用墨鱼骨(主要成分是CaCO3)治疗胃酸过多，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)在铝制易拉罐中收集满CO2气体，然后向其中倒入10 mL浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住。过一段时间后，罐壁内凹而瘪。再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来(假设易拉罐不会被腐蚀烂)。解释下列变化的实验现象，写出有关化学方程式。
①罐壁内凹而瘪的原因是________________________，反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
②罐重新鼓起的原因是__________________________，化学方程式是
________________________________________________________________________。
(3)铝在人体内积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝定为“食品污染源之一”而加以控制。
铝在下列使用场合须加以控制的是________。
①糖果和食品内包装　②电线电缆　③牙膏皮　④氢氧化铝胶囊(胃舒平，作内服药)　⑤用明矾净水　⑥用明矾和小苏打混合物作食品膨化剂　⑦制造炊具和餐具　⑧制防锈漆
解析：(1)Al(OH)3和CaCO3都能与胃酸中的盐酸反应，达到治疗胃酸过多的目的。(2)易拉罐的“凹”与“鼓”是因为罐内压强与外界大气压的压力差的变化而引起的。因罐内气体的消耗，罐内气压要减小，因罐内有气体生成，罐内气压要增大。(3)强调“病从口入”，与饮食有关的问题才需要作为污染源加以控制。
答案：(1)Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O　CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
(2)①NaOH溶液消耗了罐内的CO2，使罐内气压小于大气压　CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O　②铝与NaOH反应生成了气体H2，使罐内的气压又大于大气压　2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
(3)①③④⑤⑥⑦
13．铝矾石(主要成分是Al2O3，还含有少量杂质SiO2、Fe2O3)是工业上用于炼铝的主要矿物之一，由铝矾石制取金属铝的工艺流程图如下：
请回答下列有关问题：
(1)下列有关铝矾石以及用铝矾石炼铝的说法中，不正确的是________。
A．铝矾石中只含有金属氧化物
B．铝矾石与河沙含有相同的成分
C．铝矾石炼铝需要消耗电能
D．铝矾石炼铝的过程中不涉及置换反应
(2)原料A的名称是________，步骤①用到的主要玻璃仪器有________。
(3)滤液Ⅰ中要加入稍过量的原料B，原料B的化学式是________，步骤②反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在步骤③中________(填“能”或“不能”)用盐酸代替CO2，原因是
________________________________________________________________________。
解析：(1)铝矾石中含有的SiO2是非金属氧化物，故A项说法错误；河沙的主要成分为SiO2，故B项正确；电解法炼铝，必定消耗电能，C项正确；铝矾石炼铝的过程中涉及复分解反应、分解反应等，不涉及置换反应，故D项说法正确。
(2)原料A溶解矿石，可利用强酸，分离出不溶物SiO2，步骤①为过滤操作，使用的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗等。
(3)步骤②中可加入强碱，沉淀出Fe3＋，使Al3＋转化为Al(OH)－4留在溶液里，通入CO2发生反应：CO2＋Al(OH)－4===Al(OH)3↓＋HCO－3；过滤得Al(OH)3沉淀，加热生成氧化铝，电解熔融的氧化铝得到铝。
(4)Al(OH)3也能溶于盐酸，所以不能用盐酸代替CO2气体。
答案：(1)A
(2)盐酸(或硫酸)　烧杯、玻璃棒、漏斗
(3)NaOH　H＋＋OH－===H2O、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓、Al3＋＋4OH－===Al(OH)－4
(4)不能　因为过量的盐酸会将Na[Al(OH)4]转化成AlCl3而得不到Al(OH)3沉淀


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