3.2.2铝及其化合物（习题）-【名课堂精选】2022-2023学年高一化学同步精品备课系列（人教版2019必修第一册）（解析版）

第二节金属材料基础巩固第2课时铝及其化合物1．（2022·上海交大附中高一期末）下列关于金属Al的说法不正确的是A．有显著导电性B．熔点高于Mg-Al合金C．硬度强于Mg-Al合金D．表面易被氧化成一层致密氧化膜【答案】C【解析】A．金属具有良好的导电性，金属铝有显著的导电性，A正确；B．合金要比组成其纯金属的熔点低，Mg-Al合金的熔点比Al的熔点低，B正确；C．合金要比组成其纯金属的硬度大，Mg-Al合金的硬度比Al的硬度大，C错误；D．铝在空气中与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，D正确；答案选C。2．（2022·天津河北·高一学业考试）下列关于铝及其化合物的说法中，正确的是A．铝的化学性质不活泼B．氢氧化铝是一种强碱C．氧化铝可与水反应生成氢氧化铝D．铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜【答案】D【解析】A．铝的金属性较强，化学性质较活泼，A错误；B．氢氧化铝是两性氢氧化物，不是强碱，B错误；C．氧化铝难溶于水，C错误；D．铝易与空气中的氧气反应生成氧化铝，是一层致密的保护膜，D正确；故选D。3．（2022·云南昭通·高一期末）下列物质中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应是A．CuB．Mg(OH)2C．AlD．Na2CO3【答案】C【解析】A．铜与稀盐酸、氢氧化钠溶液都不反应，A错误；B．氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，和氢氧化钠溶液不反应，B错误；C．铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，C正确；D．碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，和氢氧化钠溶液不反应，D错误；答案选C。 4．（2022·全国·高三专题练习）下列关于铝单质的叙述中，正确的是A．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定B．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应C．铝和NaOH溶液反应：2Al+OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑D．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低【答案】B【解析】A．铝为活泼金属，容易与氧气反应，在铝表面产生一层致密的氧化薄膜，保护内部铝不被氧气氧化，故A错误；B．无论铝单质或氧化物都能与酸或碱反应，因此不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水，故B正确；C．电荷不守恒，正确的是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故C错误；D．铝是活泼金属，在酒精灯上加热，铝表面迅速产生一层致密的氧化薄膜，保护内部铝不与氧气反应，因为氧化铝的熔点高于铝单质，因此出现现象熔化而不滴落，故D错误；答案为B。5．（2022·浙江省东阳中学高一阶段练习）足量的Na、Mg、Al，分别与少量的盐酸溶液反应，产生的氢气A．Na、Mg、Al一样多B．Na最多，Mg、Al相同C．Al最多，Na最少D．Na最多，Al最少【答案】B【解析】足量的Na、Mg、Al，分别与少量的盐酸溶液反应，由于钠能与水反应，所以钠产生的氢气最多，Mg、Al与水不反应，只能与盐酸反应，根据与氢原子守恒可知二者的产生的氢气一样多，且均小于钠产生的氢气。答案选B。6．（2022·全国·高三专题练习）下列有关铝及其氧化物与强碱溶液反应的说法中，正确的是A．都有氢气生成B．都生成盐和H2OC．反应后铝元素主要以AlO2—形式存在D．反应后铝元素主要以Al3+的形式存在【答案】C【解析】A．Al2O3与强碱溶液反应没有H2生成，故A错误；B．Al与强碱溶液反应没有H2O生成，故B错误；C．强碱性条件下，反应后铝元素主要以AlO2—形式存在，故C正确；D．Al、Al2O3与强碱反应生成偏铝酸盐，故D错误； 故选C。7．（2020·辽宁·高三学业考试）家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣等造成堵塞，此时可以用主要成分为NaOH和铝粉的固体管道疏通剂进行疏通。下列说法中错误的是A．铝表面的氧化膜和铝均能与NaOH反应B．该反应原理为C．使用该固体管道疏通剂时应远离明火D．取用该固体管道疏通剂时可以用手抓取【答案】D【解析】A．氧化铝和铝均可以与氢氧化钠反应，A正确；B．Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，B正确；C．反应中有氢气产生，故应原理明火，C正确；D．管道疏通剂为氢氧化钠，强碱具有腐蚀性，不能用手抓，D错误；故选D。8．（2022·上海·华师大二附中高一期末）通过一步反应不能实现的是A．B．C．D．【答案】A【解析】A．三氧化二铝不与水反应，所以不能一步转化为氢氧化铝，故A符合题意；B．铝与NaOH溶液反应可以一步转化为，故B不符合题意；C．Fe(OH)2与水和氧气发生化合反应可以一步转化为Fe(OH)3，故C不符合题意；D．FeCl3与Fe反应可以一步转化为FeCl2，故D不符合题意；故选A。9．（2021·天津市武清区杨村第一中学高一阶段练习）下列离子方程式书写正确的是A．钠和冷水反应：Na＋2H2O=Na+＋2OH＋H2↑B．氯气通入水溶液中：Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2H+C．Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3+2OH-=2AlO+H2OD．FeCl2溶液通入足量的Cl2反应：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-【答案】C【解析】A．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式是2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH-＋H2↑，故A错误；B．Cl2通入N水中生成盐酸、次氯酸，次氯酸为弱酸，反应的离子方程式是Cl2+H2O=Cl-+HClO+H+，故B错误；C．Al2O3溶于NaOH溶液生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是Al2O3＋2OH-=2AlO2— ＋H2O，故C正确；D．FeCl2溶液通入足量的Cl2反应，Fe2＋被氧化为Fe3＋，反应的离子方程式是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故D错误；故选C。10．（2022·全国·高一课前预习）填空：实验操作主要现象结论及反应的化学方程式打磨铝片，观察打磨后的铝片呈___________铝是___________色金属，铝在空气中易被__________形成一层氧化膜，反应的化学方程式为4Al+3O22Al2O3加热未打磨的铝片____________________________________________【答案】    银白色    银白    氧化    铝片内部熔化但不滴落    铝片表面有一层Al2O3，且Al2O3的熔点高于Al单质    铝片均溶解，且均有气泡产生    Al既能与盐酸反应、又能与NaOH溶液反应，反应的化学方程式为2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑【解析】打磨后的铝片呈银白色而未打磨的铝片没有金属光泽呈暗灰色说明金属铝易被空气中的氧气氧化生成铝的氧化物，得到结论铝是银白色金属，铝在空气中易被氧化形成一层氧化膜；加热未打磨的铝片，可以看到铝片内部熔化但不滴落，得到结论铝片表面有一层Al2O3，且Al2O3的熔点高于Al单质；已打磨的铝片分别与等浓度等体积盐酸和氢氧化钠溶液反应，可以看到铝片均溶解，且均有气泡产生，得到结论Al既能与盐酸反应、又能与NaOH溶液反应，反应的化学方程式为2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；故答案为：银白色；银白；氧化；铝片内部熔化但不滴落；铝片表面有一层Al2O3，且Al2O3的熔点高于Al单质；铝片均溶解，且均有气泡产生；Al既能与盐酸反应、又能与NaOH溶液反应，反应的化学方程式为2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑能力提升 11．（2022·山西忻州·高一期末）甲、乙两烧杯中各盛有100mL4mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入mg的铝粉，反应结束后，测得生成的同温同压下的气体体积为甲：乙=2：3，下列说法正确的是A．甲、乙烧杯中参加反应的铝的质量之比为3：2B．乙烧杯中剩余NaOH的物质的量为0.3molC．加入铝粉的质量m=3.6gD．甲烧杯中产生H2的体积为4.48L(标准状况下)【答案】D【解析】发生反应2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑铝粉质量一定，盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同，若酸、碱足量，生成气体相同；若铝粉都过量，酸、碱不足，生成气体为1：3，而实际反应结束后测得生成的气体体积比为甲：乙=2：3，说明在两个反应中Al不能都反应，也不能都有剩余，由方程式可知相同物质的量的Al完全反应消耗HCl的物质的量比消耗的NaOH多，故Al与盐酸反应时盐酸不足，Al与碱反应时碱过量，结合方程式计算解答；A．甲、乙两烧杯中生成氢气的体积之比为2：3，根据电子转移守恒，可知甲、乙烧杯中参加反应的铝的质量之比为2：3，A错误；B．反应结束后测得生成的同温同压下气体体积为甲：乙=2：3，则乙中生成H2的物质的量为0.3mol，根据关系式2Al~2NaOH~3H2，参加反应的NaOH的物质的量为0.2mol，剩余NaOH的物质的量为0.2mol，故剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol，B错误；C．乙烧杯中Al不足，Al完全反应，n乙(H2)=0.3mol，由2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，可知消耗Al为0.3mol×=0.2mol，故加入Al粉质量为0.2mol×27g/mol=5.4g，C错误；D．由B中分析可知，甲烧杯中产生H2的物质的量为0.2mol，甲烧杯中产生H2的体积为=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，D正确；故选D。12．（2022·全国·高三专题练习）用如图所示装置测定镁铝合金中铝的质量分数。下列说法错误的是 A．合金的质量在一定范围内B．若无E导管，结果偏大C．若D管中液面高，结果偏大D．NaOH溶液换成稀H2SO4也能达到实验目的【答案】C【解析】A．由于量气管具有一定量程，则若合金质量太大将使产生的气体体积超出量程，若合金质量太小，产生的气体太少，将引来实验误差，故合金的质量在一定范围内，A正确；B．题干图示中有E导管，则滴入的液体的体积，将由产生的气体通过E导管进入分液漏斗A中，使测量结果更加准确，若无E导管，则滴入的液体体积将算作产生气体的体积，则使结果偏大，B正确；C．若D管中液面高，将使气体的压强高于外面的大气压，气体的体积将偏小，则是结果偏小，C错误；D．NaOH溶液换成稀H2SO4则发生反应为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑、2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，由固体的质量和气体的体积通过解方程组的方法也可以求出Al的质量，即也能达到实验目的，D正确；故答案为：C。答案选BC。13．（2022·青海玉树·高一期末）铝、氧化铝的性质与其他常见金属及氧化物相比，有一定的特殊性。(1)可用NaOH溶液除去铁粉中的铝粉，反应原理是(用离子方程式表示)___________，将2.7gAl分别置于足量的NaOH溶液、稀硫酸中，生成H2的体积之比(同温同压)为___________。(2)证明Al2O3 是两性氧化物的常用试剂是___________(填名称)，将ag废铝片置于100mL盐酸中，测得反应过程中生成氢气体积(标准状况)与时间的关系如图所示：0~t1时间段无气体生成的原因是___________，若反应后所得溶液中n(Al3+)=0.102mol且盐酸恰好完全反应，则原溶液中c(HCl)=___________。【答案】(1)    2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑    1:1(2)    盐酸和氢氧化钠溶液    开始时铝表面的Al2O3与盐酸反应    3.06mol/L【解析】(1)铁粉中的铝粉中加入NaOH溶液，只有Al与NaOH溶液反应，生成NaAlO2和H2等，从而除去Fe中混有的Al，反应原理是2Al+OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；Al与足量的NaOH溶液、稀硫酸反应时都表现+3价，所以都存在关系式：2Al——3H2，则2.7gAl的物质的量为0.1mol，生成H2的物质的量都为0.15mol，体积之比(同温同压)为1:1。答案为：2Al+OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；1:1；(2)依据两性氧化物的定义，两性氧化物既能与强酸反应，又能与强碱反应，且都生成盐和水，所以证明Al2O3是两性氧化物的常用试剂是盐酸和氢氧化钠溶液；将ag废铝片置于100mL盐酸中，由于铝表面形成氧化膜，所以0~t1时间段氧化膜与盐酸反应，无气体生成，原因是：开始时铝表面的Al2O3与盐酸反应；若反应后所得溶液中n(Al3+)=0.102mol且盐酸恰好完全反应，则依据守恒法，n(HCl)=n(Cl-)=3n(Al3+)=0.306mol，原溶液中c(HCl)==3.06mol/L。答案为：盐酸和氢氧化钠溶液；开始时铝表面的Al2O3与盐酸反应；3.06mol/L。14（2022·云南云南·高一期末）为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，某同学实设计的回收利用方案如下：(1)步骤1的实验操作是_______，气体X的化学式是_______。(2)检验滤液D是否含有Fe3+的检验方法为_______。(3)若要从滤液D得到绿矾晶体，必须进行的实验操作步骤：_______、冷却结晶、 过滤、自然干燥。(4)写出步骤1的主要化学反应方程式_______。(5)写出反应①的离子方程式_______。(6)取1-2mL滤液D于试管中，滴加几滴NaOH溶液，观察到的现象：_______，写出该反应中沉淀转化对应的化学反应方程式_______。【答案】(1)    过滤    CO2(2)取少量溶液于洁净的试管中，然后滴入2-3滴KSCN溶液，若观察到溶液变红，说明含有Fe3+，若无明显现象，则无Fe3+(3)加热浓缩(4)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(5)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O(6)    生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色    4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】合金中Al和NaOH溶液反应生成可溶性的NaAlO2，Cu和Fe都与NaOH溶液不反应，所以滤液A中含有NaAlO2，滤渣B是Cu和Fe；B和稀硫酸混合，Fe和稀硫酸反应生成FeSO4，Cu和稀硫酸不反应，所以滤渣E是Cu，D中含有FeSO4；Cu和稀硫酸、试剂Y生成硫酸铜，Y是强氧化剂；NaAlO2和CO2反应生成Al(OH)3，所以C是Al(OH)3；Al(OH)3和稀盐酸反应生成AlCl3，溶液F中含有AlCl3，据此分析作答。（1）由分析可知，步骤1的实验操作是过滤；气体X的化学式是CO2，故答案为：过滤；CO2；（2）KSCN溶液遇铁离子显红色，则检验滤液D是否含有Fe3+的检验方法为：取少量溶液于洁净的试管中，然后滴入2-3滴KSCN溶液，若观察到溶液变红，说明含有Fe3+，若无明显现象，则无Fe3+，故答案为：取少量溶液于洁净的试管中，然后滴入2-3滴KSCN溶液，若观察到溶液变红，说明含有Fe3+，若无明显现象，则无Fe3+；（3）FeSO4溶液通过加热浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥得到绿矾晶体，故答案为：加热浓缩；（4）Al和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氢气，化学方程为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；（5）反应①为Al(OH)3和稀盐酸反应生成AlCl3和水，离子方程式为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，故答案为：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；（6）FeSO4溶液中滴加几滴NaOH溶液，观察到的现象：生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色；沉淀转化对应的化学反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。