蘇教版化學選修6 專題2課題1知能優(yōu)化訓練

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111 1．人類第一次獲得金屬鋁是在1825年，由丹麥化學家用無水AlCl3與鉀作用制得的。當時由于價格非常昂貴，稱為“銀色的金子”。直到19世紀后期發(fā)明了電解法制鋁，才使鋁的價格大大下降，使鋁成為當今廣泛應用的一種金屬材料。下列關于鋁的敘述，不正確的是(　　) A．鋁是地殼中含量最多的金屬元素 B．在常溫下，鋁不能與NaOH溶液反應 C．鋁是一種比較活潑的金屬 D．在化學反應中，鋁容易失去電子，是還原劑 解析：選B。A項正確，地殼中含量最多的元素是氧，含量最多的金屬元素是鋁；B項錯誤，鋁在常溫下就能與NaOH溶液劇烈反應；C項正確，鋁排在金屬活動性順序表的第5位，是比較活潑的金屬；D項正確，鋁比較活潑，鋁無負價，在鋁參加的各反應中鋁一般作還原劑。 2．(2011年高考山東卷)Al，Fe，Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是(　　) A．三者對應的氧化物均為堿性氧化物 B．三者的單質放置在空氣中只生成氧化物 C．制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法 D．電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是陰極上依次析出Cu，Fe，Al 解析：選C。A項，Fe、Cu對應的氧化物都是堿性氧化物，而Al對應的氧化物Al2O3屬于兩性氧化物，故A錯誤；B項，Al、Fe放置在空氣中生成氧化物Al2O3、Fe2O3，而Cu放置在空氣中會生成Cu2(OH)2CO3(銅綠)，故B錯誤；C項，制備AlCl3、FeCl3、CuCl2若蒸干會由于鹽水解生成氫氧化物和HCl而失敗，故C正確；D項，電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時，陰極上離子的放電順序為Fe3＋>Cu2＋>H＋，析出的物質只有Cu和H2(Fe3＋生成Fe2＋)，故D錯誤。 3．(2011年廈門高二檢測)將等體積的AlCl3和NaOH溶液混合，充分反應后，發(fā)現鋁元素有一半形成了沉淀，則此時鋁元素的存在形式為(雙選)(　　) A．Al3＋和Al(OH)3　　　 B．Al(OH)和Al(OH)3 C．Al3＋和Al2O3 D．Al(OH)和Al2O3 解析：選AB。因不知Al3＋與OH－相對量的多少，就無法判斷是AlCl3有一半剩余還是有一半Al(OH)3又轉化成了Na[Al(OH)4]，故A、B都有可能。以沉淀形式存在的鋁元素為Al(OH)3而非Al2O3，故C、D不正確。 4．實驗室將9 g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑。發(fā)生鋁熱反應之后，所得固體中含金屬單質18 g，則該氧化物粉末可能是(雙選)(　　) A．Fe2O3和MnO2 B．MnO2和V2O5 C．Cr2O3和V2O5 D．Fe3O4和FeO 解析：選AD。9 g鋁粉可以提供1 mol電子，則氧化物中的金屬元素每得到1 mol電子對應的質量就應該是18 g。＋3價Fe得到1 mol電子對應的質量為18.7 g，＋4價Mn得到1 mol電子對應的質量為13.8 g，故A項正確。＋5價V得到1 mol電子對應的質量為10.2 g，＋3價Cr得到1 mol電子對應的質量為17.3 g，B、C兩項即使9 g鋁粉全部反應，所得金屬單質的質量也不到18 g，故都錯誤。Fe3O4中的鐵元素得到1 mol電子對應的質量為21 g，＋2價Fe得到1 mol電子對應的質量為28 g，當鋁粉不充分反應時，D項正確。 5．鋅和鋁都是活潑金屬，其氫氧化物既能溶于強酸，又能溶于強堿，但是氫氧化鋁不溶于氨水，而氫氧化鋅能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋?；卮鹣铝袉栴}： (1)單質鋁溶于氫氧化鈉溶液后，溶液中鋁元素的存在形式為________(用化學式表示)。 (2)寫出鋅和氫氧化鈉溶液反應的化學方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下列各組中的兩種溶液，用相互滴加的實驗方法即可鑒別的是________(填序號)。 ①硫酸鋁和氫氧化鈉；②硫酸鋁和氨水；③硫酸鋅和氫氧化鈉；④硫酸鋅和氨水。 (4)寫出可溶性鋁鹽與氨水反應的離子方程式______________________________________。試解釋在實驗室不適宜用可溶性鋅鹽與氨水反應制備氫氧化鋅的原因 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：以鋁、鋅性質相似，考查學生在靈活應用鋁的性質基礎上的知識遷移能力。由于課本上學習了Al和NaOH溶液反應的方程式，所以學生可輕松地給出(1)的答案為Al(OH)；利用Al與強堿反應，推導出Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑；利用題干信息，Al(OH)3和Zn(OH)2性質差異性，可判定①③④滴加順序不同，現象也不一樣；而②不論怎樣滴加現象只有一個，即產生白色沉淀；(4)中只要把握好氨水是弱堿，在離子反應中保持化學式形式，就能寫出該離子方程式。又因Zn(OH)2能溶于過量氨水，不易控制氨水的量，故不適宜在實驗室用可溶性鋅鹽與氨水反應制取Zn(OH)2。 答案：(1)Al(OH) (2)Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑ (3)①③④ (4)Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH　可溶性鋅鹽與氨水反應產生的Zn(OH)2可溶于過量的氨水中并生成[Zn(NH3)4]2＋，且氨水的用量不易控制 1．(2011年杭州高二檢測)下列有關金屬鋁及其化合物的敘述正確的是(　　) A．鋁在常溫下不能與氧氣反應 B．鋁不能與氯氣反應 C．鋁既能溶于酸，又能溶于堿 D．氧化鋁只能與酸反應，不能與堿反應 解析：選C。鋁在常溫下迅速被氧氣氧化，形成一層致密的氧化膜，保護Al不再被氧化。在點燃或高溫條件下鋁能與氯氣反應；氧化鋁是兩性氧化物，與酸、堿均能反應。 2．人的胃液是一種強酸性液體，pH在0.9～1.5之間，氫氧化鋁是一種治療胃酸過多的胃藥的主要成分。目前這種胃藥已不常用，原因主要是(　　) A．長期攝入鋁元素不利于人體健康 B．它不能中和胃液 C．它不易溶于胃液 D．它的療效太差 解析：選A。鋁元素在人體內積累過多會造成老年癡呆癥。 3．將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會發(fā)生反應的是(　　) A．稀硝酸 B．稀鹽酸 C．硝酸銅 D．氫氧化鈉 解析：選C。鋁條完全鈍化以后，表面覆蓋了一層氧化鋁薄膜。氧化鋁是兩性氧化物，既能與稀HNO3、稀鹽酸反應，也能與NaOH溶液反應，但不能跟Cu(NO3)2溶液反應。 4．(2011年鎮(zhèn)江高二檢測)鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，當兩個反應放出的氣體在相同狀況下體積相等時，反應中消耗的HCl和NaOH的物質的量之比為(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．1∶3 解析：選C。利用規(guī)律可直接得到答案：n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。也可根據鋁與HCl以及鋁與NaOH反應的化學方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。 5．下列各組稀溶液，不用其他試劑或試紙，僅利用溶液間的相互反應，就可以將它們區(qū)別開的是(雙選)(　　) A．硝酸鉀、硫酸鈉、氯化鈣、氯化鋇 B．硫酸、硫酸鋁、氯化鈉、氫氧化鈉 C．鹽酸、硫酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉 D．硫酸氫鈉、硫酸鎂、碳酸鈉、氫氧化鈉 解析：選BD。B中因Al2(SO4)3和NaOH的混合順序不同，反應現象不同，可首先鑒別出這兩種物質。向Al2(SO4)3中加入少量NaOH溶液可產生白色沉淀，再向沉淀中加入另兩種物質，能使沉淀溶解的為H2SO4。D中Na2CO3溶液與其他三種溶液混合，現象各不相同，從而一一鑒別開。 6．對比和類推是研究物質的性質常用的方法。已知鎂和鋁都是較活潑的金屬，下列描述正確的是(　　) A．高溫下，鎂和鋁在空氣中都有抗腐蝕性 B．鎂和鋁都能跟稀鹽酸、稀硫酸和強堿反應 C．鎂在點燃條件下可以跟二氧化碳反應，鋁在一定條件下可以跟氧化鐵發(fā)生氧化還原反應 D．鋁遇冷的濃硝酸“鈍化”，鎂遇冷的濃硝酸也發(fā)生“鈍化” 解析：選C。鎂在高溫下容易燃燒，故A項錯誤；鎂不能與強堿反應，故B項錯誤；鋁、鐵遇冷的濃硫酸、濃硝酸發(fā)生“鈍化”現象，鎂遇冷的濃硫酸、濃硝酸不會發(fā)生“鈍化”現象，故D項錯誤。 7.鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應，產生氣體的體積(V)與時間(t)關系如圖所示。反應中鎂和鋁的(　　) A．物質的量之比為3∶2 B．質量之比為3∶2 C．摩爾質量之比為2∶3 D．反應速率之比為2∶3 解析：選A。由圖象可知，兩個反應中生成的氫氣一樣多，說明兩種金屬提供的電子數目一樣多，則鎂、鋁的物質的量之比為3∶2，質量之比為4∶3，故A項正確，B項錯誤。鎂、鋁的摩爾質量之比為8∶9，C項錯。由圖象鎂、鋁與硫酸反應需要的時間之比為2∶3，則二者的速率之比為3∶2，D項錯。 8．某化學興趣小組用回收的鎂鋁合金制取氫氣?，F有10.8 g鎂鋁合金，下列說法正確的是(　　) A．常溫下與足量18 mol/L H2SO4溶液反應，最多可放出0.6 mol H2 B．常溫下與足量2 mol/L HNO3溶液反應，最少可放出0.45 mol H2 C．常溫下與足量2 mol/L H2SO4溶液反應，放出H2的物質的量在0.45～0.6 mol之間 D．常溫下與足量2 mol/L NaOH溶液反應，放出H2的物質的量在0.45～0.6 mol之間 解析：選C。A、B中的濃硫酸、硝酸均為氧化性酸，不能與鎂鋁合金中的鋁反應產生氫氣；NaOH溶液只能與鋁反應生成氫氣，D項錯；利用極值法可求得放出氫氣量的范圍為0.45～0.6 mol。 9．(2011年福州高二檢測)下列有關實驗的說法正確的是(　　) A．將氯化鋁溶液加熱蒸發(fā)、烘干可得無水氯化鋁固體 B．鈉與乙醇反應比與水反應要劇烈得多 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．除去硫酸鋁溶液中混有的硫酸鎂，可加入足量燒堿，過濾，向濾液中加入適量硫酸酸化 解析：選C。A項，氯化鋁水解的產物是氫氧化鋁和氯化氫，由于氯化氫易揮發(fā)，水解平衡被破壞，最后烘干得不到無水氯化鋁固體，故不正確；B項中水與鈉反應要比鈉與乙醇反應劇烈得多；C項苯酚與NaOH溶液反應生成苯酚鈉，易溶于水，苯不溶于水，所以分液可以除雜；D項中加入燒堿后可以除去硫酸鎂，但會引入新雜質硫酸鈉，故不正確。 10．在明礬的檢驗中，下列操作錯誤的是(　　) A．取少量明礬固體配成稀溶液 B．取少量明礬溶液置于2支試管中，分別滴加NaOH溶液(至過量)和酸性BaCl2溶液，觀察現象 C．用鉑絲蘸取明礬溶液在酒精燈上灼燒，直接觀察焰色 D．取少量明礬固體置于干燥試管中加熱，觀察試管內壁現象 解析：選C。鑒別明礬中的鉀元素，可用焰色反應，但應透過藍色鈷玻璃觀察，以排除鈉的干擾。 11．下表是某種常見金屬的部分性質： 顏色狀態(tài) 硬度 密度 熔點 導電性 導熱性 延展性 銀白色固體 較軟 2.70 gcm－3 660.4℃ 良好 良好 良好 將該金屬投入冷水中無變化，投入稀鹽酸中可產生大量的無色氣體。試回答： (1)推斷該金屬可能的一種用途： ________________________________________________________________________， 該金屬的活潑性比銅________(填“強”或“弱”)。 (2)請自選試劑，設計不同的實驗，探究該金屬與鐵的活潑性強弱，并完成下表： 猜想 驗證方法 預測實驗現象 該金屬活潑性比鐵強 該金屬活潑性比鐵弱 解析：①物質的性質決定物質的用途，由表中的性質推斷該物質可作為導電材料、加熱器皿等；因為該金屬能和酸反應放出氫氣，所以它的活潑性比銅強。②由題給信息只能推斷出該金屬為金屬活動性順序表中氫前的金屬，但無法確認其活潑性強弱，故它可能比鐵的活潑性強，也可能比鐵的活潑性弱，可通過單質間的置換反應或用電化學的方法判斷其活潑性強弱。 答案：(1)電線電纜(或加熱器皿等)　強 (2) 猜想 驗證方法 預測實驗現象 該金屬活潑性比鐵強 將該金屬投入到FeCl2溶液中 溶液的淺綠色逐漸消失 該金屬活潑性比鐵弱　 將該金屬與鐵片、稀硫酸溶液組成原電池 鐵片溶解，該金屬上有氣泡產生 12.(2011年宿遷高二檢測)(1)人的胃液呈酸性，其中主要是鹽酸，胃酸過多會使身體不適形成疾病，常用胃舒平來治療，胃舒平主要成分為Al(OH)3，試寫出服用胃舒平后，胃中發(fā)生的反應：__________________________________________________________________。 沿海漁民也用墨魚骨(主要成分是CaCO3)治療胃酸過多，反應的離子方程式為________________________________________________________________________。 (2)在鋁制易拉罐中收集滿CO2氣體，然后向其中倒入10 mL濃NaOH溶液，并迅速用膠帶將易拉罐口封住。過一段時間后，罐壁內凹而癟。再過一段時間后，癟了的罐壁重新鼓起來(假設易拉罐不會被腐蝕爛)。解釋下列變化的實驗現象，寫出有關化學方程式。 ①罐壁內凹而癟的原因是________________________，反應的化學方程式是 ________________________________________________________________________。 ②罐重新鼓起的原因是__________________________，化學方程式是 ________________________________________________________________________。 (3)鋁在人體內積累可使人慢性中毒，1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁定為“食品污染源之一”而加以控制。 鋁在下列使用場合須加以控制的是________。 ①糖果和食品內包裝?、陔娋€電纜?、垩栏嗥ぁ、軞溲趸X膠囊(胃舒平，作內服藥)?、萦妹鞯\凈水?、抻妹鞯\和小蘇打混合物作食品膨化劑?、咧圃齑毒吆筒途摺、嘀品冷P漆 解析：(1)Al(OH)3和CaCO3都能與胃酸中的鹽酸反應，達到治療胃酸過多的目的。(2)易拉罐的“凹”與“鼓”是因為罐內壓強與外界大氣壓的壓力差的變化而引起的。因罐內氣體的消耗，罐內氣壓要減小，因罐內有氣體生成，罐內氣壓要增大。(3)強調“病從口入”，與飲食有關的問題才需要作為污染源加以控制。 答案：(1)Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O　CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O (2)①NaOH溶液消耗了罐內的CO2，使罐內氣壓小于大氣壓　CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O?、阡X與NaOH反應生成了氣體H2，使罐內的氣壓又大于大氣壓　2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ (3)①③④⑤⑥⑦ 13．鋁礬石(主要成分是Al2O3，還含有少量雜質SiO2、Fe2O3)是工業(yè)上用于煉鋁的主要礦物之一，由鋁礬石制取金屬鋁的工藝流程圖如下： 請回答下列有關問題： (1)下列有關鋁礬石以及用鋁礬石煉鋁的說法中，不正確的是________。 A．鋁礬石中只含有金屬氧化物 B．鋁礬石與河沙含有相同的成分 C．鋁礬石煉鋁需要消耗電能 D．鋁礬石煉鋁的過程中不涉及置換反應 (2)原料A的名稱是________，步驟①用到的主要玻璃儀器有________。 (3)濾液Ⅰ中要加入稍過量的原料B，原料B的化學式是________，步驟②反應的離子方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)在步驟③中________(填“能”或“不能”)用鹽酸代替CO2，原因是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)鋁礬石中含有的SiO2是非金屬氧化物，故A項說法錯誤；河沙的主要成分為SiO2，故B項正確；電解法煉鋁，必定消耗電能，C項正確；鋁礬石煉鋁的過程中涉及復分解反應、分解反應等，不涉及置換反應，故D項說法正確。 (2)原料A溶解礦石，可利用強酸，分離出不溶物SiO2，步驟①為過濾操作，使用的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、漏斗等。 (3)步驟②中可加入強堿，沉淀出Fe3＋，使Al3＋轉化為Al(OH)留在溶液里，通入CO2發(fā)生反應：CO2＋Al(OH)===Al(OH)3↓＋HCO；過濾得Al(OH)3沉淀，加熱生成氧化鋁，電解熔融的氧化鋁得到鋁。 (4)Al(OH)3也能溶于鹽酸，所以不能用鹽酸代替CO2氣體。 答案：(1)A (2)鹽酸(或硫酸)　燒杯、玻璃棒、漏斗 (3)NaOH　H＋＋OH－===H2O、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓、Al3＋＋4OH－===Al(OH) (4)不能　因為過量的鹽酸會將Na[Al(OH)4]轉化成AlCl3而得不到Al(OH)3沉淀 111