整合高中化学必修1第4章材料家族中的元素 第2节 铝 金Word格式文档下载.docx

整合高中化学必修1第4章材料家族中的元素 第2节 铝 金Word格式文档下载.docx

《整合高中化学必修1第4章材料家族中的元素 第2节 铝 金Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《整合高中化学必修1第4章材料家族中的元素 第2节 铝 金Word格式文档下载.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

①小苏打②硫酸铝③氯化亚铁④磁性氧化铁⑤铜绿（碱式碳酸铜）⑥氢氧化铁

A．3种B．4种C．5种D．6种

7．金属元素在元素世界中占有十分重要的地位，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均只生成氧化物

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的混合溶液时阴极上依次析出Al、Fe、Cu

8．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。

下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于（）

A．金属的导电性强弱

B．金属在地壳中的含量多少

C．金属的化合价高低

D．金属的活动性大小

9．常温下在下列溶液中加入足量的铁，充分反应后，生成气体最多的是（）

A．20mL12mol·

L－1的盐酸

B.10mL18mol·

L－1的硫酸

C.80mL2mol·

D．40mL14mol·

L－1的硝酸

10．下列有关说法正确的是（）

A．除去铁粉中混有的少量铝粉，可加入盐酸溶液，完全反应后过滤

B．将钠投人到盛满水的烧杯中，观察钠与水反应实验现象

C．氧化铝的熔点高于铝的熔点

D．实验室配制一定浓度NaOH溶液，将称量固体溶解后马上转移到容量瓶中

11．两种金属混合物粉末15g，与足量的盐酸反应时生成标准状况下11.2L氢气，符合上述情况的金属混合物是（）

A．Zn、FeB．Zn、AgC．Al、CuD．Mg、Al

12．下列关于物质应用的说法正确的是（）

A．铜盐可作净水剂

B．氧化铁可作颜料

C．过氧化钠用来制取金属钠

D．铝制餐具可用来蒸煮咸的食物

13．FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在。

则下列判断不正确的是（）

A.加入KSCN溶液一定不变红色B．溶液中一定含Fe2+

C.溶液中一定不含Cu2+D．剩余固体中一定含Cu

14．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是（）

①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④无水CuSO4放入医用酒精中

A．①②③④B．③④①②C．③②①④D．②①④③

二、非选择题

15．

（1）黄铁矿（FeS2）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料．其中一个反应为3FeS2+8O2=6SO2+Fe3O4，氧化产物为，若有3molFeS2参加反应，转移电子数为；

（2）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，其原理为（用离子方程表示）；

（3）在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后，再加入足量的KNO3溶液，可使其中的Fe2+全部转化成Fe3+，并有气体逸出，请写出相应的离子方程式。

16．周杰伦在歌曲《青花瓷》中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”即是铜锈，它的化学成分是Cu2（OH）2CO3（碱式碳酸铜）．铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为：

2Cu+O2+CO2+H2O═Cu2（OH）2CO3．该反应中的还原剂是，清除铜锈可以选择的试剂是。

17．利用铝灰（主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等）制备铝鞣剂[主要成分为Al（OH）2Cl]的一种工艺如下：

（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

铝灰在90℃水解生成A的化学方程式为____________。

“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是___________________；

（2）“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为；

（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为；

（4）“废渣”成分为______________（填化学式）；

（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是。

18．铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及其化合物有着各自的性质。

（1）现配制100mL0．01mol∙L－1FeCl3溶液，配制过程中需要的玻璃仪器除量筒、胶头滴管、烧杯外，还需要；

（2）将FeCl3溶液滴入沸水可得到红褐色液体，反应的离子方程式是；

此液体具有的性质是（填写序号字母）。

a．光束通过该液体时形成光亮的“通路”

b．将该液体进行过滤，可得到红褐色固体

c．向该液体中加入硝酸银溶液，无沉淀产生

d．将该液体加热、蒸干、灼烧后，有氧化物生成

（3）在隔绝空气的条件下，用镁条引燃Fe3O4粉末和铝粉的均匀混合物，使其充分反应。

向充分反应后的剩余固体中加入足量的NaOH溶液，有大量气泡产生，所得剩余固体中除铁外还含有的固体物质是_________（填化学式）。

写出以上过程中涉及到的化学反应方程式，如果是离子反应，用离子反应方程式表示；

（4）“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石，例如溶液中氧化亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿（主要成分FeS2）氧化为Fe2（SO4）3，并使溶液酸性增强。

①该过程反应的化学方程式为______________________；

②人们可利用Fe2（SO4）3作强氧化剂溶解铜矿石（Cu2S），然后加入铁屑进一步得到铜，该过程中发生的离子反应方程式如下，请补充完整并配平：

______Cu2S＋______Fe3＋＋____H2O

_____Cu2＋＋______Fe2＋＋______（）＋______SO42-；

（5）羟胺（NH2OH）是一种还原剂，用25．00mL0．049mol/L羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2+离子恰好与24．5mL0．020mol/L的KMnO4酸性溶液反应。

则在上述反应中，羟胺的氧化产物是。

19．（10分）铝、铁及其化合物在国民经济、日常生活中占有非常重要的地位。

请回答下列问题：

（1）铝在自然界中以态（填“游离”或“化合”）存在；

铁的氧化物中常用作红色油漆和涂料的是（填化学式），该氧化物与铝粉在高温下反应的化学方程式为；

（2）用离子方程式表示除去铁粉中混有的铝粉；

（3）下列对Fe2+的检验方法不合理的是。

A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2+

B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变成血红色，说明原溶液中含有Fe2+

C．向某溶液中加NaOH溶液得白色沉淀，再逐渐变为红褐色，说明该溶液中含有Fe2+

D．向某溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫红色褪去，说明该溶液中含有Fe2+

20．将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应（容器不参与反应），试判断下列情况溶液中存在的金属离子和金属单质。

（1）若铁粉有剩余，则容器中不可能有______________________________；

（2）若CuCl2有剩余，则容器中一定还有_______________可能有_______________；

（3）若FeCl3和CuCl2都有剩余，则容器中不可能有_____________，一定有还_____________。

参考答案

1．【答案】D

【解析】试题分析：

硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质），混合物中加入足量硫酸，Fe2O3、Al2O3与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，滤渣a为二氧化硅；

在滤液A中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，滤渣b为氢氧化铝，溶液B为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体，A．由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，X为铁粉，A正确；

B．根据以上分析可知滤渣a主要含SiO2，滤渣b主要含Al（OH）3，B正确；

C．亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液B得到FeSO4•7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，C正确；

D．试剂X若为过量NaOH溶液，得到的沉淀是氧化铁，用硫酸溶解得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，D错误；

答案选D。

2．【答案】D

3．【答案】A

【解析】向某无色溶液中加入含Fe2+的溶液无明显变化，当滴加几滴稀H2SO4后，混合液出现红色，而由于稀硫酸是非氧化性酸，不能将Fe2+氧化，故稀H2SO4的加入是为氧化Fe2+提供了所需的酸性环境，即氧化Fe2+的物质来自于原无色溶液；

A．稀硫酸是非氧化性酸，氧化性很弱，不能将Fe2+氧化，故A错误；

B．向某无色溶液中加入含Fe2+的溶液无明显变化，当滴加几滴稀H2SO4后，混合液出现红色，说明有Fe3+生成，且原无色溶液中含KSCN，故B正确；

C．Fe2+与KSCN不反应，故C正确；

D．由于溶液中含KSCN溶液，故将稀硫酸换成氯水，氯水也能将Fe2+氧化为Fe3+，故溶液也能变红，故D正确；

故选A。

4．【答案】D

【解析】A、AlCl3是分子晶体，熔融状态下不导电，应电解熔融状态下的氧化铝，故错误；

B、焰色反应证明含有金属元素，不能确定具体形式，因此利用了部分金属的焰色反应，故错误；

C、氧化铁常用作红色油漆或涂料，四氧化三铁俗称磁性氧化铁，故错误；

D、Cu2＋属于重金属阳离子，能使蛋白质变性，故正确。

5．【答案】D

【解析】铝和铁都能与酸反应，故不能使用加酸的方法除去铝，而铝能与氢氧化钠溶液反应铁不能与氢氧化钠溶液反应，可以使用氢氧化钠溶液除去铝，观察选项，故选D。

6．【答案】C

【解析】①碳酸钠、水和二氧化碳反应生成，反应为：

Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3；

②硫酸铝不能由化合反应生成；

③铁和氯化铁化合反应生成氯化亚铁，反应为Fe+2FeCl3=3FeCl2；

④铁在氧气中烧燃生成磁性氧化铁，反应为3Fe+2O2

Fe3O4；

⑥氢氧化亚铁和氧气水反应化合为氢氧化铁，反应的化学方程式为：

4Fe（OH）2+2H2O+O2＝4Fe（OH）3；

答案选C。

7．【答案】C

【解析】A．铝对应的氧化物Al2O3是两性氧化物，A项错误；

B．Fe还可以形成复杂的氢氧化物，Cu可以形成碱式碳酸铜等，B项错误；

C．因为AlCl3、FeCl3、CuCl2均是强酸弱碱盐，它们的溶液加热时都水解生成沉淀和HCl气体，HCl易挥发，得到的是各自的沉淀物，则制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法，C项正确；

D．根据电解原理，阴极上离子的放电顺序是：

Cu2+＞H+＞Fe2+＞Al3+，Fe2+和Al3+不放电，Fe3+得电子成为Fe2+，不会析出铁，所以铁和Al不可以，因为它们比H活泼，只有Cu可以，D项错误；

本题考查常见的金属单质的性质、电解原理以及盐类水解的应用等知识，是一道综合型题目。

①根据Al、Fe、Cu三者对应的氧化物各自所属类别来回答；

②根据Al、Fe、Cu三者放在空气中所发生的反应来回答；

③根据AlCl3、FeCl3、CuCl2三种溶液直接蒸干时所得到的产物进行分析；

④根据电解原理，阴极上析出的金属应按照其对应的阳离子的放电顺序来析出。

8．【答案】D

【解析】金属的活动性越强，冶炼的程度越难，利用的越晚，所以金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于金属的活动性大小；

故选D。

9．【答案】C

【解析】A．发生Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，n（HCl）=0.2L×

12mol/L=2.4mol，则n（H2）=1.2mol；

B.18mol/L的硫酸为浓硫酸，常温下与Fe发生钝化，几乎不生产气体；

C．发生Fe+2H+=Fe2++H2↑，n（硫酸）=n（H2）=0.8L×

2mol/L=1.6mol；

D.14mol/L的硝酸为浓硝酸，常温下与Fe发生钝化，几乎不生产气体，显然C中生成气体最多，答案选C。

10．【答案】C

【解析】A．铁粉和铝粉均能溶解于稀盐酸，故A错误；

B．钠与水反应要浮在水面上，则烧杯中的水不能盛满，故B错误；

C．铝箔在酒精灯上灼烧，铝箔熔化不掉落，可知氧化铝的熔点高于铝的熔点，故C正确；

D．NaOH固体溶解于水后溶液温度升高，要冷却后转移到容量瓶中，故D错误；

答案为C。

11．【答案】C

【解析】11.2L氢气的物质的量为：

n=

=0.5mol，假设金属都为+2价，则金属混合物的平均摩尔质量为：

=30g/mol。

A．Zn的相对分子质量为65，Fe的相对原子质量为56，平均摩尔质量大于30g/mol，故A错误；

B．Zn的相对分子质量为65，Ag与盐酸不反应，生成0.5mol氢气所以Zn的质量为0.5mol×

65g/mol=32.5g，大于15g，不符合题意，故B错误；

C．当Al的化合价为+2价时，可看成其摩尔质量为：

×

2=18g/mol，铜不反应，生成0.5mol氢气需要铝9g，若铜的质量为6g，则15g二者的化合物完全反应生成0.5mol氢气，符合要求，故C正确；

D．Mg的相对原子质量为24，当Al的化合价为+2价时，可看成其相对原子质量为：

2=18g/mol，镁和铝的摩尔质量都小于30g/mol，故D错误；

故选C。

12．【答案】B

【解析】A．铜盐的水溶液有毒，不能作净水剂，故A错误；

B．氧化铁是红棕色粉末，可作颜料或涂料，故B正确；

C．过氧化钠不可用来制取金属钠，可利用电解熔融NaCl制取Na，故C错误；

D．铝制餐具表面的氧化铝是两性氧化物，在食盐电解质溶液中易发生吸氧腐蚀，所以不宜用来蒸煮咸的食物，故D错误；

答案为B。

13．【答案】C

【解析】①当固体为铁、铜时，溶液中的Fe3+、Cu2+全部参加反应生成Fe2+和Cu，反应的方程式为：

2FeCl3+Fe＝3FeCl2、CuCl2+Fe＝Cu+FeCl2，所以溶液中一定没有Fe3+、Cu2+，一定含有Fe2+；

②当固体为铜时，溶液中一定没有Fe3+，Cu2+恰好全部参加反应或部分反应生成Fe2+和Cu，所以溶液中一定没有Fe3+，可能含有Cu2+，一定含有Fe2+；

A、溶液中一定不含Fe3+，所以加入KSCN溶液不变红色，A正确；

B、通过以上分析知，溶液中一定含有Fe2+；

B正确；

C、通过以上分析知，溶液中可能含有Cu2+，C错误；

D、通过以上分析知，剩余固体中一定含Cu，D正确，答案选C。

14．【答案】C

【解析】①金属钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的过氧化钠；

②FeSO4溶液和NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，然后迅速被氧化为氢氧化铁红褐色物质；

③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，发生络合反应，溶液呈红色；

④无水硫酸铜放入医用酒精中，医用酒精中含有水，溶液变蓝，故其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列依次是③②①④，答案选C。

15．【答案】

（1）SO2和Fe3O4；

32NA；

（2）Fe3++3H2O

Fe（OH）3+3H+；

（3）3Fe2++NO3—+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O

【解析】

（1）反应3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2，前后各元素化合价的变化情况如下：

Fe：

+2→+3，化合价升高；

S：

-1→+4，化合价升高；

O：

0→-2，化合价降低；

因此，在反应中FeS2还原剂，O2是氧化剂，Fe3O4既是氧化产物也是还原产物，SO2既是氧化产物也是还原产物；

在上述反应中共转移32个电子，有3molFeS2参加反应，转移电子的物质的量为32NA，故答案为：

SO2和Fe3O4；

32NA；

（2）Fe3+水解生成Fe（OH）3胶体可以净水，Fe3++3H2O

Fe（OH）3+3H+，故答案为：

Fe3++3H2O

（3）FeSO4中铁的化合价由+2价升高为+3价，变化1，KNO3中氮的化合价由+5价降低为+2价，变化3，化合价升降总数相等和质量守恒来配平方程式：

6FeSO4+2KNO3+4H2SO4=1K2SO4+3Fe2（SO4）3+2NO↑+4H2O，反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案为：

3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO+2H2O；

16．【答案】Cu；

HCl．

【解析】反应2Cu+O2+CO2+H2O═Cu2（OH）2CO3中，Cu元素化合价升高，被氧化，Cu为还原剂，Cu2（OH）2CO3为碱式碳酸铜，可与酸反应，则可用盐酸除去铜锈，注意不能用硝酸，因硝酸可与铜反应．故答案为：

Cu；

盐酸．

本题考查氧化还原反应，为高频考点，注意从元素化合价的角度认识氧化还原反应的相关概念和物质的相关性质，难度不大．

17．【答案】

（1）AlN＋3H2OAl（OH）3＋NH3↑；

加快AlN水解反应速率；

降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出；

（2）Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O

（3）2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===3Fe3＋＋Cl－＋H2O

（4）Fe（OH）3

（5）防止Al（OH）2Cl水解生成Al（OH）3

【解析】铝灰主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等加入水发生反应，AlN和水反应生成氢氧化铝和氨气，加入盐酸酸溶后，生成氯化铝溶液和氯化亚铁溶液，加入漂白剂氧化亚铁离子为铁离子，加入纯碱调节溶液PH使铁笼子全部沉淀，采用喷雾干燥制备铝鞣剂；

（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成的是氨气，铝灰中的AlN和水发生水解反应生成氢氧化铝沉淀和氨气，反应的化学方程式为：

AlN+3H2O

Al（OH）3+NH3↑，加热可以促进氮化铝水解生成氨气，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出；

故答案为：

Al（OH）3+NH3↑；

（2）氧化铝是两性氧化物酸溶时和盐酸发生反应生成氯化铝溶液，）“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为：

Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；

（3）加入漂白液的作用是利用次氯酸根离子在酸溶液中的强氧化性氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：

2Fe2++2H++ClO-═3Fe3++Cl-+H2O；

（4）上述分析可知“废渣”成分为氢氧化铁沉淀，化学式为：

Fe（OH）3，故答案为：

Fe（OH）3；

（5）铝鞣剂主要成分为Al（OH）2Cl，在加热蒸发时会发生水解，为防止水解利用喷雾干燥，减少铝鞣剂水解，故答案为：

防止Al（OH）2Cl水解生成Al（OH）3

18．【答案】

（1）100mL容量瓶、玻璃棒

Fe（OH）3（胶体）+3H+；

a、d

（3）Al、Al2O3；

8Al+3Fe3O4

4Al2O3+9Fe；

2Al+2OH-+2H2O=2AlO2—+3H2↑；

Al2O3+2OH-=2AlO2—+H2O

（4）①4FeS2+15O2+2H2O

2Fe2（SO4）3+2H2SO4；

②1；

10；

4；

2；

8H+；

1

（5）N2O

（1）配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解（可用量筒量取水），冷却后转移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以需要的仪器为：

托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管，所以配制过程中需要的玻璃仪器除量筒、胶头滴管、烧杯外，还需要100mL容量瓶、玻璃棒；

100mL容量瓶、玻璃棒；

（2）将FeCl3溶液滴入沸水中并煮沸一段时间，Fe3+水解：

Fe3++3H2O═Fe（OH）3（胶体）+3H+，可得到红褐色液体，则该液体为氢氧化铁胶体；

氢氧化铁胶体具有丁达尔效应、电泳、聚沉等性质，将液体加热蒸干、灼烧后，可得Fe2O3固体，加入硝酸银电解质后胶体发生聚沉现象，故选ad；

Fe3++3H2O═Fe（OH）3（胶体）+3H+；

a、d；

（3）Fe3O4粉末和铝粉反应生成铁和氧化铝以及向充分反应后的剩余固体中加入足量的NaOH溶液，有大量气泡产生，说明剩余固体中有过量铝，所以所得剩余固体中除铁外还含有的固体物质是Al、Al2O3；

相关的反应方程式为：

Al2O3+2OH-=2AlO2—+H2O；

Al、Al2O3；

2Al+2OH-+2H2O=2AlO2—+3H2↑