2016高考化学一轮复习考点集训 铝的化学性质

2016高考化学一轮复习考点集训 铝的化学性质

铝的化学性质 ‎　【知识点的知识】 Mg、Al的化学性质 1、与非金属反应 （1）与O2反应：常温下与空气中的O2反应生成一层致密的氧化物薄膜，所以镁、铝都有抗腐蚀的性能．镁、铝都能在空气中燃烧：2Mg+O2点燃¯2MgO，4Al+3O2点燃¯2Al2O3 与卤素单质、硫等反应：Mg+Cl2点燃¯MgCl2，2Al+3Cl2点燃¯2AlCl3 2Al+3S△¯Al2S3 （用于工业制备Al2S3），Mg+S△¯MgS 特别提醒：①镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧，而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧．镁在空气中燃烧时有三个反应发生：2Mg+O2点燃¯2MgO，3Mg+N2点燃¯Mg3N2，2Mg+CO2点燃¯2MgO+C； ②燃烧时都放出大量的热，发出耀眼的白光．利用镁的这种性质来制造照明弹； ③集气瓶底部都要放一些细纱，以防止集气瓶炸裂． 2、与H2O反应 Mg、A1和冷水都不反应，但在加热条件下与水反应生成氢氧化物和氢气 Mg+2H2O△¯Mg（OH）2+H2↑ 2A1+6H2O△¯2A1（OH）3+3H2↑ 3、与酸反应置换出H2 Mg、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H2，其中铝在冷浓H2SO4，冷浓硝酸中发生钝化现象．所以可用铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸． 4、与某些氧化物反应 （1）镁与二氧化碳反应：2Mg+CO2点燃¯2MgO+C； [特别提醒]：“CO2不能助燃”的说法是不全面的，CO2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可燃物却是助燃剂． 铝热反应：2Al+Fe2O3高温¯2Fe+Al2O3 铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、等． [特别提醒]： ①铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe2O3、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等． ②铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态． ③要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干． ④KClO3作为引燃剂，也可以用Na2O2代替．实验时可以不用镁条点燃，而用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃． 5、与碱反应 镁不与碱反应，铝与碱液反应：2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+4H2O+3H2↑ 二、工业制备镁和铝： 1、工业制备镁：电解熔融状态的氯化镁制取镁 阳极反应：2Cl-e-═Cl2↑；阴极反应：Mg2++2e-═Mg 总反应：MgCl2（熔融）通电¯Mg+Cl2‎ ‎↑ 说明：氧化镁比氯化镁熔点高，为了降低能耗，工业电解制取镁采用的原料是氯化镁而不是氧化镁． 2、工业制备铝：电解熔融状态的氯化铝和冰晶石的混合物 阳极反应：6O2e-═3O2↑；阴极反应：4Al3++12e-═4Al 总反应式：2Al2O3（熔融）通电¯4Al+3O2↑ 说明：虽然氧化铝比氯化铝的熔点高，但由于氯化铝是共价化合物，熔融状态不能得到Al单质，因此需要电解氧化铝，但由于氧化铝的熔点很高，因此加入冰晶石降低熔点．‎ 一、选择题（共15小题）‎ ‎1．铝制器皿能够盛放的物质是（　　）‎ ‎　 A． 稀硝酸 B． 浓硫酸 C． NaOH溶液 D． 稀硫酸 ‎　‎ ‎2．下列物质的用途错误的是（　　）‎ ‎　 A． 铝制容器可以贮运稀硫酸 B． 水玻璃可用作木材防火剂 ‎　 C． 过氧化钠可用作潜艇供氧剂 D． Fe2O3可用作红色涂料 ‎　‎ ‎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． 硝酸铜 C． 稀盐酸 D． 氢氧化钠 ‎　‎ ‎4．下列金属中，与盐酸或氢氧化钠溶液都能放出氢气的是（　　）‎ ‎　 A． Al B． Cu C． Fe D． Mg ‎　‎ ‎5．下列陈述Ⅰ、Ⅱ均正确，且有因果关系的是（　　）‎ 选项 陈述I 陈述II A Al有强氧化性 利用铝热反应冶炼金属Fe、Mn等 B 氢氧化铝具有弱碱性 可用于治疗胃酸过多症 C H2O2、SO2都能使酸性KMnO4褪色 H2O2表现氧化性，SO2表现还原性 D 水蒸气通过灼热铁粉，铁粉变红褐色 铁粉与水蒸气在高温下发生反应 ‎　 A． A B． B C． C D． D ‎　‎ ‎6．用铝制易拉罐收集满CO2，快速加入过量NaOH浓溶液，立即把口封闭．发现易拉罐“咔咔”作响，并变瘪了：过一会儿，易拉罐又会作响并鼓起来．下列说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 导致易拉罐变瘪的离子反应是：CO2+OH﹣=HCO3﹣‎ ‎　 B． 导致易拉罐又鼓起来的反应是：Al3++3HCO3﹣=Al（OH）3+3CO2‎ ‎　 C． 若将CO2换为NH3，浓NaOH溶液换为水，易拉罐也会出现先瘪后鼓的现象 ‎　 D． 上述过程中与NaOH溶液反应的物质有三种，且反应结束后的溶液显碱性 ‎　‎ ‎7．下列说法不正确的是（　　）‎ A B C D 铝制饭盒 ‎ 聚乙烯盒 ‎ 铁罐车 ‎ 带玻璃塞的试剂瓶 不宜长时间存放 酸性或碱性的食物 能用于盛放食品 可用于运输浓硫酸 可用于盛放 氢氧化钠溶液 ‎　 A． A B． B C． C D． D ‎　‎ ‎8．铝制品具有较强的抗腐蚀性能，主要是因为（　　）‎ ‎　 A． 铝具有银白色的金属光泽 ‎　 B． 铝表面形成致密的氧化物薄膜 ‎　 C． 铝不与碱反应 ‎　 D． 铝不与酸反应 ‎　‎ ‎9．与盐酸或氢氧化钠溶液反应都能放出氢气的是（　　）‎ ‎　 A． Cu B． Mg C． Fe D． Al ‎　‎ ‎10．铝分别与足量的稀硫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体积相等时，反应中消耗的H2SO4和NaOH物质的量之比为（　　）‎ ‎　 A． 1：4 B． 2：3 C． 3：2 D． 4：1‎ ‎　‎ ‎11．下列陈述I、II均正确且有因果关系的是（　　）‎ 选项 陈述I 陈述II A 常温下铁与浓硫酸不反应 可用铁槽车密封运送浓硫酸 B NaHCO3溶于水完全电力 NaHCO3是强电解质 C NH4Cl为强酸弱碱盐 用加热法除去NaCl中的NH4Cl D H2O2、SO2能使酸性KMnO4溶液褪色 H2O2表现还原性，SO2表现漂白性 ‎　 A． A B． B C． C D． D ‎　‎ ‎12．美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺（如图所示）．下列有关该工艺的说法错误的是（　　）‎ ‎　 A． 该过程中，能量的转化形式只有两种 ‎　 B． 铝镓合金可以循环使用 ‎　 C． 铝镓合金与水反应的化学方程式为：2Al+3H2OAl2O3+3H2↑‎ ‎　 D． 总反应式为2H2O2H2↑+O2↑‎ ‎　‎ ‎13．下列关于物质的用途或变化，说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． Al2O3熔点很高，可用作耐火材料 ‎　 B． 高纯度的硅单质用于制作光导纤维 ‎　 C． 铝热反应是炼铁最常用的方法 ‎　 D． N2与O2在放电条件下直接化合生成NO2‎ ‎　‎ ‎14．将一定质量的Mg和Al混合物投入500mL 稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体．待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示．则下列说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． Mg和Al的总质量为8g ‎　 B． 硫酸的物质的量浓度为5mol•L﹣1‎ ‎　 C． 生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L ‎　 D． NaOH溶液的物质的量浓度为5mol•L﹣1‎ ‎　‎ ‎15．将5.4g Al投入200.0mL 2.0mol•L﹣1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余．该溶液可能为（　　）‎ ‎　 A． HNO3溶液 B． Ba（OH）2溶液 C． H2SO4溶液 D． HCl溶液 ‎　‎ ‎　‎ 二、填空题（共5小题）‎ ‎16．常温下，不能与铝单质发生反应的是　　　　　　（填序号）．‎ A．CuSO4溶液 B．Fe2O3 C．浓硫酸 D．NaOH E．Na2CO3固体．‎ ‎　‎ ‎17．向一金属铝的易拉罐内充满CO2，然后向罐内注入足量NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，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，解释上述变化的实验现象：‎ ‎（1）罐壁内凹而瘪的原因：　　　　　　离子方程式：　　　　　　‎ 罐壁重新鼓起的原因：　　　　　　离子方程式：　　　　　　．‎ ‎　‎ ‎18．将一定质量的镁和铝混合物投入200mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入5mol•L﹣1 NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示．请通过计算回答：‎ ‎（1）混合物中镁与铝的质量之比　　　　　　，‎ 硫酸的物质的量浓度为　　　　　　mol•L﹣1．‎ ‎　‎ ‎19．阅读材料，回答下列问题．‎ 材料：近年来，科技人员研究得到一种新型材料﹣﹣泡沫铝．它是把发泡剂加到熔融铝合金中制成的，其优点是硬度高，密度小（约为0.16～0.5g/cm3），比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，近几年可大批量投放市场．‎ ‎（1）下列关于泡沫铝的说法错误的是　　　　　　．‎ A．泡沫铝即是铝单质泡沫 B．泡沫铝是一种合金 C．泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料 D．泡沫铝可用于飞机制造 铝制成铝箔作食品包装，是利用它的哪一性质　　　　　　．‎ A．金属光泽　　 B．延展性 C．导电性 D．导热性 ‎（3）铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜（氧化物）而对铝起保护作用，但这层氧化膜遇到强酸或强碱都会溶解，请写出：‎ ‎①与盐酸反应的离子方程式：　　　　　　；‎ ‎②与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：　　　　　　．‎ ‎　‎ ‎20．铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：‎ 已知：（1）铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；‎ 溶液中的Na2SiO3与Na2[Al（OH）4]与反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为：‎ ‎2Na2SiO3+2Na2[Al（OH）4]═2Na2Al2Si2O8↓+2H2O+4NaOH 回答下列问题：‎ ‎（1）写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后，该步操作中主要发生反应的离子方程式：　　　　　　；　　　　　　．‎ 滤渣A的主要成分为　　　　　　；滤渣A的用途是（只写一种）　　　　　　．‎ ‎　‎ ‎　‎ 三、解答题（共3小题）‎ ‎21．铝及其化合物在生产、生活中有重要应用．‎ ‎（1）铝的原子结构示意图为　　　　　　，Al（OH）3的碱性比Mg（OH）2　　　　　　（填“强”或“弱”）．‎ 铜制品镀铝后能有效防止钢材腐蚀，其原因是　　　　　　；为测定镀层的厚度，用NaOH溶液溶解铜制品表面的铝镀层，当反应转移6mol电子时，所得还原产物的物质的量为　　　　　　mol．‎ ‎（3）明矾[KAl（SO4）2•12H2O]是一种净水剂．将明矾溶于水，所得溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为　　　　　　．‎ ‎（4）电解铝时，以熔融的NaAlCl4（以Na+、AlCl4﹣形式存在）为电解质，金属铝为　　　　　　极，铝电极的电极反应式为　　　　　　．‎ ‎（5）纳米活性氧化铝可用作氟乙烯聚合制取聚氯乙烯的催化剂．写出该反应的化学式：　　　　　　．‎ ‎　‎ ‎22．化学对人类社会进步和发展的贡献之一是研制和发现了各种材料，其中金属是我们生活中不可或缺的重要材料．同时随着科技的发展，无机非金属材料也广泛使用于现代社会的生产和生活中，足见化学对现代物质文明的重要作用．请回答下列问题：‎ ‎（1）钢铁制品使用最为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是　　　　　　，如除铁制品表面的铁锈，可选用的试剂为　　　　　　；‎ 铝比铁活泼，但在空气中却能稳定存在，其原因是　　　　　　；‎ ‎（3）工业上常用铁槽车或铝槽车储运浓硫酸，是因为　　　　　　；‎ ‎（4）硅酸盐材料是使用量最大的无机非金属材料，试举一例　　　　　　．‎ ‎　‎ ‎23．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）42+．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）．‎ 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　　　　　　．‎ ‎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　　　　　　．‎ ‎　‎ ‎　‎ 铝的化学性质 参考答案 一、选择题（共15小题）‎ ‎1．B 2．A 3．B 4．A 5．B 6．D 7．D 8．B 9．D 10．C 11．B 12．A 13．A 14．D 15．D ‎ ‎　‎ 二、填空题（共5小题）‎ ‎16．B、E 17．NaOH溶液吸收了CO2，易拉罐内压强减小，所以易拉罐变瘪CO2+2OH-=H2O+CO32-过量的NaOH溶液与铝反应，产生氢气，易拉罐内压强又变大，所以变瘪的易拉罐又鼓起来2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 18．2：32.5 19．ABAl2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 20．Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al（OH）4]-SiO2+2OH-=SiO32-+H2OFe2O3、Na2Al2Si2O8炼铁的原料（或生产硅酸盐产品的原料）‎ ‎　‎ 三、解答题（共3小题）‎ ‎21．弱铝表面形成一层致密的氧化膜保护膜，阻止钢材与空气接触3c（SO42-）＞c（K+）＞c（Al3+）＞c（H+）＞c（OH-）阳Al-3e-+4Cl-=AlCl4-nCH2=CHClstackrel{催化剂}{→} 22．氧化铁（或Fe2O3）稀盐酸或HCl铝与空气中的氧气生成致密的氧化物薄膜铁或铝在常温下遇浓硫酸钝化玻璃或陶瓷或水泥 23．Na[Al（0H）4]Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn（0H）4]+H2↑①③④Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+可溶性锌盐与氨水反应产生的氢氧化锌可溶于过量的氨水中，生成Zn（NH3）42+，氨水的量不易控制 ‎　‎