高中化学鲁科版第四章元素与材料世界单元测试学业分层测评25

学业分层测评(二十五)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列关于铝的叙述中，不正确的是()A．铝是地壳里含量最多的金属元素B．在常温下，铝不能与氧气反应C．铝是一种比较活泼的金属D．在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂【解析】在常温下，铝能与氧气反应生成Al2O3保护膜。【答案】B2．下列操作中最终可以得到Al(OH)3的是()A．Al2O3和水混合加热B．Al和水反应C．过量的NaOH溶液加入到AlCl3溶液中D．过量的氨气通入到AlCl3溶液中【解析】Al2O3、Al与水均不反应，不能得到Al(OH)3，A、B错误；AlCl3与过量NaOH反应生成Na[Al(OH)4]和NaCl，不能得到Al(OH)3，C错误；由于反应生成的Al(OH)3不溶于过量的氨水，故D正确。【答案】D3．(2023·济南高一检测)下列物质间的转化不能通过一步反应实现的是()A．Al→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3C．Al(OH)3→Al2O3 D．AlCl3→Al(OH)3【解析】A项，4Al＋3O2eq\o(=,\s\up14(点燃))2Al2O3；B项，Al2O3不溶于水，故无法通过一步反应实现Al2O3→Al(OH)3；C项，2Al(OH)3eq\o(=,\s\up14(△))Al2O3＋3H2O；D项，AlCl3＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4Cl。【答案】B4．下列离子方程式中正确的是()A．稀硫酸滴在铝片上Al＋2H＋=Al3＋＋H2↑B．铝粉投入到NaOH溶液中2Al＋2OH－=2[Al(OH)4]－＋H2↑C．氯气与水反应Cl2＋H2O=2H＋＋Cl－＋ClO－D．氢氧化铝与NaOH溶液反应Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－【解析】A项，电荷不守恒；B项，得失电子不守恒，原子不守恒；C项，HClO为弱酸，不应拆成离子符号。【答案】D5．(2023·宝鸡高一检测)下列物质①NaHCO3②Al③Al2O3④Al(OH)3中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是()A．③④ B．①③④C．③ D．全部【解析】NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O、NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O；2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑；Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O、Al2O3＋2NaOH＋3H2O=2Na[Al(OH)4]；Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O、Al(OH)3＋NaOH=Na[Al(OH)4]。【答案】D6．在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液至过量，表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图正确的是()【解析】此过程中发生的反应：Al(NO3)3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaNO3，Mg(NO3)2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaNO3，Al(OH)3＋NaOH=Na[Al(OH)4]。开始时沉淀逐渐增多，达最大值后，Al(OH)3溶解，沉淀又逐渐减少，因Mg(OH)2不溶于NaOH溶液，所以最后沉淀量保持不变。【答案】C7．用铝箔包装mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况)()A．O2和H2的混合气体B．LH2C．大于LH2D．小于L气体【解析】Na与H2O可发生反应2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，molNa反应可产生molH2。铝箔可与反应产生的NaOH溶液反应：2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，因此该实验产生的H2多于mol，体积大于L。【答案】C8．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下体积相等时，反应中消耗H2SO4和NaOH的物质的量之比为()A．1∶4 B．2∶3C．3∶2 D．4∶1【解析】由化学反应方程式2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，生成等量H2建立关系式：3H2SO4～3H2～2NaOH。【答案】C9．(2023·晋江高一检测)现有硫酸钠、硫酸铝、硫酸镁三种无色溶液，若用一种试剂将它们区别开来，该试剂可以是()A．纯水 B．盐酸C．硝酸银溶液 D．氢氧化钠溶液【解析】当用NaOH溶液分别滴加三种无色溶液时，无明显现象的是Na2SO4溶液；开始产生沉淀后沉淀溶解的是Al2(SO4)3溶液；只产生白色沉淀的是MgSO4溶液。【答案】D10．向一个铝制易拉罐中充满CO2，然后往罐中注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，不一会儿听到罐内“咔咔”地响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来。(1)易拉罐变瘪的原因是________________________________________________________________________________________________________，反应的离子方程式为_________________________________________。(2)易拉罐又鼓起来的原因是___________________________________________________________________________________________________。反应的离子方程式为____________________________________________。【解析】CO2溶于NaOH溶液，罐内气压减小，小于外界气压，易拉罐被压瘪；之后，表面的Al2O3溶于NaOH溶液后，铝制的易拉罐与NaOH溶液反应产生H2，罐内压强又增大，易拉罐又鼓起来。【答案】(1)NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界气压将易拉罐压瘪CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O(2)Al表面的氧化膜溶解后，Al与NaOH溶液反应产生H22Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑11．某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H2，试判断下列离子：Mg2＋、Ba2＋、Cu2＋、H＋、Ag＋、SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)、OH－、HCOeq\o\al(－,3)、NOeq\o\al(－,3)，何种离子能大量存在于此溶液中。(1)当生成Al3＋时，可能存在_________________________________。(2)当生成[Al(OH)4]－时，可能存在________________________________。【解析】铝既能跟酸反应放出H2，又能跟碱反应放出H2。当生成Al3＋时，说明溶液呈酸性，含有大量H＋，则OH－、SOeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)不能大量存在，NOeq\o\al(－,3)也不能大量存在，因为H＋、NOeq\o\al(－,3)与Al反应不放出氢气；必须含有SOeq\o\al(2－,4)，保持溶液呈电中性；含SOeq\o\al(2－,4)则不能含有Ba2＋、Ag＋；Cu2＋为蓝色，不能大量存在，可能含有Mg2＋。当生成[Al(OH)4]－时，说明溶液呈碱性，含有OH－，不能大量存在H＋、Mg2＋、Ag＋、Cu2＋、HCOeq\o\al(－,3)，阳离子只能是含有Ba2＋，则不含有SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)，可能含有NOeq\o\al(－,3)。【答案】(1)H＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)(2)OH－、Ba2＋、NOeq\o\al(－,3)12．某化学兴趣小组用含A、B两种金属单质的粉末状混合物进行如下实验，其转化关系如图所示(部分反应物或生成物未列出)，其中A、B两种金属单质常温下遇浓H2SO4表面均可形成一层致密的氧化物薄膜，E为白色沉淀，I为红褐色沉淀。(1)写出下列物质的化学式：F________，G________。(2)分离混合物最简单的方法是________________________________。(3)D→E转化中，加入足量的X，试剂X可能是______________________。A．饱和NaCl溶液 B．NaOH溶液C．氨水 D．Ba(OH)2溶液(4)写出下列转化的化学方程式：A→C：___________________________________________________；H→I：_________________________________________。【解析】A、B两种金属单质常温下遇浓H2SO4表面均可形成一层致密的氧化物薄膜，则A、B分别为Fe、Al中的一种。A能与NaOH溶液、盐酸反应，则A为Al，B为Fe；C是Na[Al(OH)4]，D是AlCl3，E为白色沉淀，则X为氨水，E是Al(OH)3，F是Al2O3；G是FeCl2，H是Fe(OH)2，I是Fe(OH)3，J为Fe2O3。【答案】(1)Al2O3FeCl2(2)用磁铁靠近粉末状混合物，将铁粉吸附在磁铁的表面(3)C(4)2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3[能力提升]13．向amLmol/L的AlCl3溶液里加金属钾，完全反应后，恰好只形成KCl和K[Al(OH)4]溶液，则加入钾的物质的量是()A．a×10－3molB．a×10―3molC．a×10―3molD．a×10―3mol【解析】关系式：AlCl3＋4KOH=K[Al(OH)4]＋3KCl可知：amLmol/LAlCl3溶液中n(AlCl3)＝a×10－3×mol，则n(K)＝n(OH－)＝4n(AlCl3)＝a×10－3mol。【答案】D14．已知Al3＋＋3[Al(OH)4]－=4Al(OH)3↓，现用稀硫酸、NaOH溶液和金属铝为原料，制取Al(OH)3，甲、乙、丙三位同学分别设计了如下制备途径：甲：Aleq\o(→,\s\up14(适量稀硫酸))Al2(SO4)3eq\o(→,\s\up14(适量NaOH溶液))Al(OH)3乙：Aleq\o(→,\s\up14(适量NaOH溶液))Na[Al(OH)4]eq\o(→,\s\up14(适量稀硫酸))Al(OH)3丙：eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(Al\o(→,\s\up14(适量稀硫酸))Al2(SO4)3,Al\o(→,\s\up14(适量NaOH溶液))Na[Al(OH)4]))→Al(OH)3若要得到等量的Al(OH)3，则()A．三者消耗原料一样多B．甲消耗的原料最多C．乙消耗的原料最少D．丙消耗的原料最少【解析】对比三种途径，要生成8molAl(OH)3，甲：需H2SO412mol、NaOH24mol；乙：需H2SO44mol、NaOH8mol；丙：需H2SO43mol、NaOH6mol。【答案】D15．铝热反应原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。实验室铝热反应的实验装置如下：(1)该实验步骤如下：用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层漏斗取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一个漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛细沙的____________________________。把5g炒干的三氧化二铁粉末和2g铝粉混合均匀，放在漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条，观察发生的现象。(2)图中漏斗的材质是________(填“玻璃”或“纸”)。(3)镁条的作用是：_________________________________________。(4)实验现象有：①____________________________________________；②_____________________________________________；③_________________________________________________________。(5)写出该反应的化学反应方程式：________________________________；在冶金工业上也常用这一反应原理来冶炼________。A．不活泼金属 B．较活泼金属C．稀有金属 D．高熔点金属(6)查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/℃660205415351462沸点/℃246729802750－①某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？________(填“合理”或“