課時(shí)訓(xùn)練16鋁及鋁合金1.據(jù)央視最近報(bào)道,專家選取了我國黑龍江、江西、福建等12個(gè)省、自治區(qū),采集各種主、副食的烹調(diào)方法和食譜,進(jìn)行了科學(xué)細(xì)致的檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有四成的食品鋁含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)2到9倍。下列說法中正確的是()和MgO在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生金屬鎂既能與非氧化性的酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生氫氣C.明礬可用于飲用水的殺菌消毒D.小孩可以食用含鋁較多的食物解析:鋁熱反應(yīng)是指Al把比它不活潑的金屬,從其氧化物中置換出來,故A錯(cuò)。殺菌消毒是利用物質(zhì)的強(qiáng)氧化性,而明礬凈水是因?yàn)锳l3+水解生成的Al(OH)3膠體具有凝聚水中懸浮物和吸附有機(jī)色素的原因,故C錯(cuò)。含鋁多的食物會(huì)對腦組織造成損傷,故D錯(cuò)。答案:B2.甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L-1的鹽酸和氫氧化鈉溶液,向兩燒杯中加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后生成氣體的體積比為甲∶乙=1∶2,則加入鋁粉的質(zhì)量為 ()g g g g解析:鋁和鹽酸反應(yīng)的方程式為2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑;鋁和NaOH溶液反應(yīng)的方程式為2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,若在等物質(zhì)的量的鹽酸和NaOH溶液中分別投入足量的鋁粉,則產(chǎn)生的H2的體積比為1∶3?，F(xiàn)在產(chǎn)生的氣體體積比為1∶2,說明鋁粉的量對鹽酸來說是過量的,而對NaOH來說是不足量的,與鹽酸反應(yīng)的鋁粉是g,與NaOH反應(yīng)的鋁粉質(zhì)量應(yīng)是與鹽酸反應(yīng)的2倍,所以投入鋁粉的質(zhì)量應(yīng)為g。答案:A3.相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng),至體系中均無固體物質(zhì),消耗堿量最多的是() (OH)3 解析:體系中均無固體物質(zhì)時(shí),發(fā)生的反應(yīng)分別為:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑、Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O、Al3++4OH-AlO2-+2H2Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O當(dāng)體系中均無固體物質(zhì)時(shí),四種物質(zhì)都得到NaAlO2溶液。從方程式可以看出,當(dāng)它們的質(zhì)量相同時(shí),鋁單質(zhì)中鋁元素的物質(zhì)的量最大,消耗堿量最多。答案:A4.鋁在下列應(yīng)用時(shí)應(yīng)加以控制的是()①制鋁合金②制電線③制炊具④銀色漆顏料⑤明礬凈水⑥明礬與蘇打制食品膨松劑⑦易拉罐⑧用Al(OH)3凝膠制胃舒平藥片⑨包裝糖果和小食品A.③⑤⑧⑨B.⑥⑧⑨C.③⑤⑨D.③⑤⑥⑦⑧⑨答案:D5.在500mLNaOH溶液中加入足量鋁粉,反應(yīng)完全后共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體L,該NaOH溶液的濃度為()mol·L-1 mol·L-1mol·L-1 mol·L-1解析:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ 2mol 3×L n(NaOH) Ln(NaOH)=2mol×33.6L67.2L=1mol,c(答案:B6.有關(guān)Al與NaOH溶液反應(yīng)的說法正確的是()是還原劑,NaOH及H2O均是氧化劑B.還原產(chǎn)物是H2,且由H2O還原所得的H2與NaOH還原所得的H2物質(zhì)的量之比為2∶1C.此反應(yīng)說明鋁具有兩性,鋁的活潑性比只具有金屬性的金屬弱D.此反應(yīng)中,只有水是氧化劑,NaOH既不是氧化劑也不是還原劑解析:Al與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2的實(shí)質(zhì)是2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑,NaOH+Al(OH)3NaAlO2+2H2O,總反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。答案:D7.將mol的鎂、鋁混合物溶于100mL2mol·L-1H2SO4溶液中,然后再滴加1mol·L-1NaOH溶液。請回答:(1)若在滴加NaOH溶液的過程中,沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如下圖所示。當(dāng)V1=160mL時(shí),則金屬粉末中n(Mg)=mol,V2=mL。

(2)若在滴加NaOH溶液過程中,欲使Mg2+、Al3+剛好沉淀完全,則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)=mL。

(3)若混合物仍為mol,其中鎂粉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a,用100mL2mol·L-1的硫酸溶解此混合物后,再加入450mL1mol·L-1的NaOH溶液,所得沉淀中無Al(OH)3。滿足此條件的a的取值范圍是。

解析:(1)由圖像可知:V1mL的NaOH溶液是與過量H2SO4反應(yīng)的,則與Mg、Al反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量為mol×12=mol。假設(shè)n(Mg)=xmol,n(Al)=ymol,則有方程組x+y=0.1molx+32y=0.12mol當(dāng)加入V2mLNaOH溶液時(shí),得到Mg(OH)2沉淀和NaAlO2,關(guān)系式為Mg2+~2OH-,Al3+~4OH-,故V2=160mL+×103mL·L-1=440mL。(2)當(dāng)Mg2+、Al3+剛好沉淀完全時(shí),溶液中只有Na2SO4,關(guān)系式為2NaOH~H2SO4,故V(NaOH)=100mL×2mol·L(3)當(dāng)所得沉淀中無Al(OH)3時(shí),NaOH溶液過量,反應(yīng)后生成的溶質(zhì)為Na2SO4、NaAlO2。則根據(jù)Na元素守恒:n(NaOH)=L×1mol·L-1≥L×2mol·L-1×2+×(1-a)mol,解得a≥12,則滿足此條件的a的取值范圍是12≤a答案:(1)440(2)400(3)12≤a8.某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置測定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋁的相對原子質(zhì)量。(1)A中試劑為。

(2)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(3)若實(shí)驗(yàn)用鋁鎂合金的質(zhì)量為ag,測得氫氣體積為bmL(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),B中剩余固體的質(zhì)量為cg,則鋁的相對原子質(zhì)量為。

(4)實(shí)驗(yàn)過程中,若未洗滌過濾所得的不溶物,則測得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)。

解析:鋁鎂合金中二者與酸都反應(yīng),但鋁與堿反應(yīng),鎂與堿不反應(yīng),所以A中的試劑應(yīng)選擇NaOH溶液。鋁的相對原子質(zhì)量可利用產(chǎn)生的氫氣求解,Ar=m/n=,如果在實(shí)驗(yàn)過程中未洗滌固體,則殘留物質(zhì)量偏大,鋁的質(zhì)量偏小,結(jié)果偏小。答案:(1)NaOH溶液(2)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑(3)33(4)偏小9.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分是Al2O3·H2O、Al2O3·3H2O以及少量Fe2O3、SiO2等)提取純Al2O3作冶煉鋁的原料。提取的操作過程可用以下流程圖表示:(1)寫出濾液A中一種溶質(zhì)與過量NaOH溶液反應(yīng)進(jìn)入濾液B中的離子方程式:。

(2)若步驟①中沒有過濾操作而直接進(jìn)入步驟②,對后面操作將產(chǎn)生的影響是。

解析:Al2O3為兩性氧化物,能溶于鹽酸和氫氧化鈉;Fe2O3為堿性氧