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课时跟踪检测（十九） 铝和铝合金 新型合金
A级—学业水平考试达标练
1．下列叙述中不正确的是( )
A．铝的化学性质很活泼，在空气中极易锈蚀
B．铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性
C．铝条投入稀硫酸中生成无色气泡
D．铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落
解析：选A A项，铝很活泼，易形成致密的氧化物保护膜，阻止内部铝继续被氧化；C项，Al与稀硫酸反应生成H2。
2．镁、铝能够在空气中稳定存在的原因是( )
A．性质不活泼，不与空气中的成分反应
B．镁、铝与氧气的反应速率极慢
C．经过了特殊工艺处理
D．与氧气反应形成了氧化物保护膜
解析：选D 活泼金属易与氧气反应生成氧化膜，疏松的氧化膜不能保护内层金属，致密的氧化膜能保护内层金属。Mg、Al都能形成致密的氧化膜，阻止内层金属继续被氧化。
3．铝是重要的金属材料之一，下列关于铝的叙述中不正确的是( )
A．铝原子最外层有3个电子
B．铝是地壳中含量最多的金属元素
C．在常温下，铝不能与氧气反应
D．铝易被氧化，而Al3＋则很难被还原
解析：选C Al的原子结构示意图为，A正确；铝在地壳中的含量仅次于非金属元素氧、硅，B正确；在常温下，铝易被氧气氧化为Al2O3，C不正确；Al3＋很难得电子，D正确。
4．铝硅合金(Si的质量分数为13.5%)在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合铸造。有下列三种晶体：①铝，②硅，③铝硅合金，它们的熔点由低到高的顺序是( )
A．①③② B．③①②
C．③②① D．②①③
解析：选B 合金的熔点一般比其各成分金属的熔点都要低，所以最低的是铝硅合金。硅晶体是熔点极高的晶体。
5．下列叙述正确的是( )
A．钠与氧气反应时，产物是由O2的用量决定的
B．铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧
C．金属与非金属发生反应时，被氧化的一定是金属
D．铁丝不论在空气中还是在纯氧中都不会燃烧
解析：选C Na与O2的反应产物是由反应条件决定的，常温下生成Na2O，点燃时生成Na2O2，与O2的用量无关，A错误；铝箔在空气中受热可熔化，但由于表面形成熔点很高的Al2O3，故不会燃烧，B错误；铁丝可在纯氧中燃烧生成Fe3O4，D错误。
6．碲锌镉(Te－Zn－Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关它的叙述中错误的是( )
A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的，无固定的熔沸点
B．它易导电、导热，具有延展性
C．它的熔沸点比Zn的低
D．它的硬度和强度比Cd的大
解析：选A 碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金，只要比例确定，其组成就固定，因而有固定的熔沸点；合金具有比成分金属低的熔沸点、高的硬度和强度。
7．若m g Al在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m＋21.3)g，将m g Al投入总质量为95.2 g NaOH水溶液中恰好完全反应。下列判断正确的是( )
A．m＝2.7
B．Al与Cl2反应的产物溶于水，所得溶液中加入足量氨水，先出现白色沉淀，后又溶解
C．若在原NaOH溶液中通入足量Cl2，理论上可生成0.2 mol NaClO
D．Al与NaOH溶液反应后所得溶液中溶质的质量分数为16.4%
解析：选D 设生成NaAlO2的质量为x，生成H2的质量为y。由2Al＋3Cl22AlCl3和2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得关系式：
2Al ～ 2AlCl3 ～ 2NaAlO2～3H2～2NaOH
54 267 164 6 2
m g (m＋21.3)g x y n(NaOH)
＝＝＝＝，解得：m＝5.4，x＝16.4 g，y＝0.6 g，n(NaOH)＝0.2 mol，则n(NaAlO2)＝×100%＝16.4%，A错误、D正确；向AlCl3溶液中加足量氨水，生成的白色沉淀不溶解，B错误；n(NaOH)＝0.2 mol，由Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O,0.2 mol NaOH生成0.1 mol NaClO，C错误。
8．已知X是某金属单质，X、A、B、C含同一种元素，可发生如图转化：
(1)写出下列物质的化学式：X________，A________，B________，C________。
(2)写出以下反应的离子方程式：
②________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________。
解析：由X可和酸碱反应且其为金属，则X为Al。
答案：(1)Al Al2O3 NaAlO2 AlCl3
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
9．某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究(已知铜元素的焰色试验呈绿色)。
①外观暗灰色，表皮光滑；
②在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色，合金片熔化，但不滴落；
③取刮去表皮的合金10 g，放入足量的稀硫酸中，收集到标准状况下的H2 8.96 L；
④另取刮去表皮的合金10 g，放入足量的NaOH溶液中，也收集到标准状况下的H2 8.96 L。
(1)试据此判断，该合金中一定含有的元素是________(写元素符号)；可能含有的下列元素是______(填标号)。
a．Ag b．Mg c．Na d．Fe
(2)如果该合金中只含2种元素，则二者的质量比是________________。
解析：火焰呈绿色，说明有铜元素。等质量的合金与足量的稀硫酸或NaOH溶液反应放出H2的体积相同，说明一定含有铝，且不能再含有其他的活泼金属Na、Mg、Fe等。Na的熔沸点太低，不能与Cu熔合形成合金，则还可能含有不与稀硫酸和NaOH反应的Ag。该合金如果只含2种元素，则为Cu、Al。
2Al ～ 3H2
2 mol 3 mol
＝0.4 mol
2 mol∶3 mol＝∶0.4 mol，则m(Al)＝7.2 g，m(Cu)＝10 g－7.2 g＝2.8 g，m(Al)∶m(Cu)＝7.2 ∶2.8＝18∶7。
答案：(1)Cu、Al a (2)m(Al)∶m(Cu)＝18∶7
B级—选考等级考试增分练
1．已知Al(OH)3能溶于NaOH溶液的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。下列离子在加入金属钠后的溶液中仍能大量存在的是( )
A．Al3＋ B．AlO
C．H＋ D．HCO
解析：选B 金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，而Al3＋、H＋、HCO均能与OH－反应，离子方程式为Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，H＋＋OH－===H2O，HCO＋OH－===CO＋H2O。
2．Al(OH)3是不溶于水但能溶于NaOH溶液的白色固体，反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。胃酸过多是常见的胃病。下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。
甲：①白色结晶状粉末，可缓缓分解。②能溶于水。③遇酸及酸性药物则产生二氧化碳。④胃酸过多患者服用多见胃胀气，甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。
乙：①与胃酸作用是中和反应，作用缓慢而持久，可维持3～4小时。②凝胶本身覆盖于溃疡面上，具有保护作用。③可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。
(1)请你推测，甲中含有的主要化学成分是__________(填化学式，下同)；乙中含有的主要化学成分是________。
(2)试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
(3)试写出乙中含有的主要化学成分溶于NaOH溶液的离子方程式：________________________________________________________________________。
解析：根据题目信息可知甲为NaHCO3，乙为Al(OH)3，NaHCO3与酸反应的离子方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，Al(OH)3溶于OH－的反应为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
答案：(1)NaHCO3 Al(OH)3
(2)HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
(3)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
3．把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱中，得到6.72 L标准状况下的H2。试计算：
(1)该合金中铝的质量分数为________。
(2)该合金中镁与铝的物质的量之比为________。
(3)该合金溶于足量的盐酸溶液中，产生H2的体积(标准状况下)为________。
解析：(1)把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱中，镁不反应，只有Al能与NaOH反应，设Al的物质的量为n(Al)，则：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 mol 3×22.4 L
n(Al) 6.72 L
＝，解得：
n(Al)＝＝0.2 mol，
m(Al)＝0.2 mol×27 g·mol－1＝5.4 g，
铝的质量分数为×100%≈52.9%。
(2)m(Mg)＝10.2 g－5.4 g＝4.8 g，
n(Mg)＝＝0.2 mol，
n(Mg)∶n(Al)＝0.2 mol∶0.2 mol＝1∶1。
(3)设由铝生成的氢气为V1(H2)，由镁生成的氢气为V2(H2)，由镁和铝与盐酸的反应可知：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2 mol 3×22.4 L
0．2 mol V1(H2)
＝，解得：V1(H2)＝6.72 L，
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
1 mol 22.4 L
0．2 mol V2(H2)
＝，解得：V2(H2)＝4.48 L，
V总(H2)＝V1(H2)＋V2(H2)＝6.72 L＋4.48 L＝11.2 L。
答案：(1)52.9% (2)1∶1 (3)11.2 L
4．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为________。
(2)B中发生反应的化学方程式为__________________________________________。
(3)若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况下)，B中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为______________。
(4)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得的质量分数将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
解析：观察实验装置图可知是用量气法完成实验目的，故A中应盛放NaOH溶液，在B中发生2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑的反应。
(3)据2Al ～ 3H2
2 mol 3 mol
则×＝×，
则M(Al)＝。
(4)据w(Al)＝ ×100%的计算公式可知未洗涤不溶物会造成铝的质量分数偏小。
答案：(1)NaOH溶液
(2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(3) (4)偏小
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