1、第 2 讲 铝 金属材料 复合材料 课时训练 练知能、提成绩 限时测评 (时间 :40 分钟 ) 测控导航表 考点 易 中 铝及其化合物的性质 1,3,6,7,10 8 金属材料、复合材料 2 12 铜及其化合物的性质 4,5,9 11,13 基础过关 1.(2013 福建三明质检 )甲、乙、丙有如图转化关系 : 甲 乙 丙 甲 ,甲不可能是 ( C ) A.Al2O3 B.SiO2 C.NH4Cl D.CO2 解析 :Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3,甲可能是Al2O3;SiO2 Na2SiO3 H2SiO3 SiO2,甲可能是SiO2;CO2 Na2CO3 NaHCO3
2、 CO2,甲可能是 CO2。 2.(2013福州三中模拟 )“化学是一门中心学科 ,与社会、生活有密切的关系。”下列叙述中正确的是 ( B ) A.液化石油气的主要成分是甲烷 B.不锈钢餐具和目前流通的硬币都属于合金 C.医院给病人做 X 光透视时 ,常给病人服用“钡餐” ,其主要成分是碳酸钡 D.制作航天服的聚酯纤维和用于通信光缆的光导纤维都是新型无机非金属材料 解析 :A项 ,甲烷 是天然气的主要成分 ,丙烷等是液化石油气的主要成分 ;C 项 ,“钡餐”的主要成分是不溶于酸的硫酸钡 ;D 项 ,聚酯纤维是有机材料 ,而光导纤维主要成分是二氧化硅 ,是新型无机非金属材料。 3.(2013 福
3、建福州一中模拟 )科学家合成了一系列独特的氢铝化合物。最简单的氢铝化合物化学式为 Al2H6,它的熔点为 150 ,燃烧热极高。 Al2H6球棍模型如图。下列有关说法不正确的是 ( A ) A.Al2H6中 Al为 -3价 , H 为 +1价 B.Al2H6在空气中完全燃烧 ,产物为氧化铝和水 C.Al2H6是共价化合物 D.氢铝化合 物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料 解析 :由 Al2H6的熔点为 150 推知 Al2H6为共价化合物 ,其中 Al 为金属元素显 +3 价 ,H为非金属元素显 -1 价 ,故 A不正确。 4.(2013 威海一模 )下列关于铜的说法正确的是 ( D ) A.
4、铜在干燥的空气中和在潮湿的空气中存在的形态相同 B.相同质量的铜分别与足量的氯气、硫完全反应 ,失去的电子数相同 C.相同物质的量的 H2SO4(浓 )分别与足量的铜和氧化铜反应 ,生成硫酸铜的量相同 D.相同质量的铜分别与足量的稀硝酸、浓硝酸完全反应 ,生成气体的物质的量不同 解析 :Cu在 潮湿的空气有铜绿生成 ,而在干燥的空气中则不会 ,A项错误 ;由于 Cu+Cl2 CuCl2,而 2Cu+S Cu2S,显然相同质量的铜参加反应 ,失去的电子数不相同 ,B 项错误 ;根据 Cu+2H2SO4(浓 ) CuSO4+SO2+2H2O,CuO+H2SO4 CuSO4+H2O可知 ,相同物质的
5、量的 H2SO4(浓 )参加反应 ,前者生成的 CuSO4的量比后者小 ,且与 Cu反应时浓 H2SO4变稀后不再反应 ,C项错误 ;根据 Cu 与浓、稀 HNO3反应的化学方程式可判断生成的 NO2和 NO的物质的量不相同。 5.(2013 河北衡水中学二模 )CuSO4是一种重要的化工原料 ,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是 ( C ) A.途径所用混酸中 H2SO4与 HNO3物质的量之比最好为 3 2 B.相对于途径、 ,途径更好地体现了绿色化学思想 C.1 mol CuSO4在 1 100 所得混合气体 X中 O2一定为 0.75 mol D.Y 可以是葡萄糖 解析
6、:根据途径中的离子反应方程式 :3Cu+8H+2N 3Cu2+2NO+4H2O可知 n(N ) n(H+)=2 8,即 n(H2SO4) n(HNO3)=3 2,A项正确 ;途径的反应为 2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O,不产生污染性气体 ,符合绿色化学思想 ,B项正确 ;葡萄糖与新制 Cu(OH)2悬浊液生成 Cu2O,D项正确。 6.(2014 河南平顶山质检 )如图表示 AlCl3溶液与 NaOH溶液相互滴加混合 ,由图中判断错误的是 ( B ) A.线表示 A 物质的量的变化 B.x 表示 AlCl3的物质的量 C.线表示 Al(OH)3物质的量的变化 D.线表示 A
7、l(OH)4-物质的量的变化 解析 :往 AlCl3溶液中逐滴加入 NaOH可发生如下反应 : Al3+3OH- Al(OH)3 ,Al(OH)3+OH- Al(OH)4-,此时图像中 x表示NaOH的物质的量 ,表示 Al3+物质的量的变化 ,表示 Al(OH)4-物质的量的变化 ,、表示 Al(OH)3物质的量的变化。向 NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3时发生如下反应 :Al3+4OH- Al(OH)4-, 3Al(OH)4-+Al3+ 4Al(OH)3 ,此过程与图像表示的不符合。 7.铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅 ,工业上 经过下列工艺可以冶炼金属铝 : 下列说法中错
8、误的是 ( C ) A.中除加试剂外 ,还需要进行过滤操作 B.a、 b中铝元素的化合价相同 C.中需要通入过量的氨气 D.进行的操作是加热 ,而且 d一定是氧化铝 解析 :反应后的体系中含有固体二氧化硅 ,需要过滤除去 ,反应后的体系中有氢氧化铁沉淀 ,需要过滤除去 ,A 正确 ;a、 b中 Al 元素分别以 AlCl3和 NaAl(OH)4形式存在 ,其中铝元素的化合价都是 +3,B正确 ;由 NaAl(OH)4制备氢氧化铝需要通入过量二氧化碳 ,C错误 ;由氢氧化铝制备氧化铝 ,加热 即可 ,D 正确。 8.(2014豫南九校联考 )a g Mg、 Al 合金完全溶解在 c1 mol/L
9、、 V1 L HCl溶液中 ,产生 b g H2。再向反应后的溶液中加入 c2 mol/L、 V2 L NaOH溶液 ,恰好使沉淀达到最大值 ,且沉淀质量为 d g。下列关系错误的是( C ) A.与金属反应后剩余盐酸为 (c1V1-b)mol B.c1= C.铝失去电子的物质的量为 b mol D.d=a+17b 解析 :反应后的溶液中溶质为 NaCl,根据 Cl原子守恒可得 c1V1=c2V2,即 c1= ,B 项正确 ;根据题意可知消耗的 n(HCl)= 2 mol=b mol,故剩余的 HCl的物质的量为 (c1V1-b) mol,A项正确 ;题中的沉淀为Al(OH)3、 Mg(OH)
10、2,故有 n(OH-)=n(H+)=2n(H2),沉淀质量为 (a+17b) g,D项正确 ;C项设 n(Mg)=x mol,n(Al)=y mol, 则 求得 :y= , 所以铝失电子的物质的量为 (4b- )mol,C错误。 9.(2014杭州师大附中模拟 )氢化亚铜 (CuH)是一种难溶物质 ,用 CuSO4溶液和“另一物质”在 40 50 时反应可生成它。 CuH 不稳定 ,易分解 ;在氯气中能燃烧 ;与稀盐酸反应能生成气体 ;Cu+在酸性条件下发生的反应是 2Cu+ Cu2+Cu。根据以上信息 ,结合自己所掌握的化学知识 ,回答下列问题 : (1)用 CuSO4溶液和“另一物质”制
11、CuH的反应中 ,用氧化还原观点分析 ,这“另一物质”在反应中所起的作用是 。 (2)写出 CuH在氯气中燃烧的化学反应方程式 : 。 (3)CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是 ,如果反应中生成了标准状况下 22.4 L 的气体 ,被还原的离子得电子的物质的量是 。 解析 :(1)Cu2+ Cu+,铜元素化合价降低 ,被还原 ,所以加入的应该是还原剂。 (2)CuH在氯气中能燃烧 ,铜元素和氢元素都被氯气氧化 ,故可推知产物为氯化铜和氯化氢 ,根据得失电子守恒和原子守恒就可以配平反应方程式。 (3)CuH溶解在稀盐酸中 ,氢元素发生归中反应 ,生成的气体为氢气 ,同时根据信息 Cu+在酸性条件下
12、发生的反应是 2Cu+ Cu2+Cu,综上所述总化学方程式是 :2CuH+2HCl CuCl2+Cu+2H2 ,被还原的离子是Cu+和 H+,由 2 +2 Cl Cl2+ +2 知 ,生成 2 mol H2,Cu+和 H+得电子 :(1+1 2)mol=3 mol,因此生成 1 mol H2时 ,Cu+和 H+得 1.5 mol e-。 答案 :(1)还原剂 (2)2CuH+3Cl2 2CuCl2+2HCl (3)H2 1.5 mol 10.(2013 厦门模拟 )某研究 性学习小组对铝热反应实验展开研究。教材对“铝热反应”的现象曾有这样的描述 :“反应放出大量的热 ,并发出耀眼的光芒”、“滤
13、纸漏斗的下部被烧穿 ,有熔融物落入沙中”。查阅化学手册知 ,Al、 Al2O3、 Fe、 Fe2O3熔点、沸点数据如下 : 物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔点 / 660 2 054 1 535 1 462 沸点 / 2 467 2 980 2 750 (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“不合理” )。 (2)设计一个简单的实验方案 ,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 ,反应的离子方程式为 。 (3)实验室溶
14、解该熔融物 ,下列试剂中最好的是 (填序号 )。 A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液 (4)从 (3)的溶液中将两种盐分离开 ,可能用到的试剂或操作如下 : NaOH溶液 通入 CO2气体 过滤 硫酸 ,实验中正确的顺序是 。 解析 :(1)由表中的已 知信息可知铁铝可形成合金 ,合理。 (2)根据 Fe、 Al 性质的不同点 ,应选用 NaOH溶液溶解 Al。 (3)溶解铁铝合金以及生成的 Al2O3应选用稀 H2SO4,因冷浓硫酸使 Fe、Al钝化 ,稀 HNO3会放出 NO。 (4)将 Fe3+与 Al3+分开。 流程如下 : 故正确的顺序为。 答案 :(1)合理 (2
15、)NaOH 溶液 2Al+2OH-+6H2O 2Al(OH)4-+3H2 (3)B (4) 能力提升 11.已知酸性条件下有如下反应 :2Cu+ Cu2+Cu。由于反应温度不同 ,用氢气 还原氧化铜时 ,可能产生 Cu 或 Cu2O,两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物做了验证 ,实验操作和实验现象记录如下 : 加入 试剂 稀硫酸 浓硫酸、 加热 稀硝酸 浓硝酸 实验 现象 红色固体和 蓝色溶液 无色气体 无色气体和 蓝色溶液 红棕色气体 和蓝色溶液 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是 ( D ) A.Cu B.一定有 Cu,可能有 Cu2O C.Cu2O
16、D.一定有 Cu2O,可能有 Cu 解析 :由红色固体与稀硫酸反应的实验现象知该红色固体中一定含有Cu2O,又由于 Cu2O、 Cu 分别与浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸反应时产生的现象分别相同 ,故无法确定红色固体中是否有 Cu。 12.(2013 福建毕业班质检 )中学化学常见物质甲、乙、丙、丁之间存在转化关系 :甲 +乙丙 +丁。下列说法正确的是 ( A ) A.若甲为铜 ,丁为氯化亚铁 ,则乙一定是氯化铁 B.若甲为碳 ,丁为硅 ,则丙一定是二氧化碳 C.若甲为铝 ,丁为铁 ,则乙一定是氧化铁 D.若甲为镁 ,丁为氢气 ,则乙一定是酸 解析 :A项 ,若甲为铜 ,丁为氯化亚铁 ,则该反应一定为
17、Cu+2FeCl3 CuCl2+2FeCl2;B 项 ,若甲为碳 ,丁为硅 ,该反 应可以为2C+SiO2 Si+2CO;C项 ,若甲为铝 ,丁为铁 ,则该反应为铝热反应 ,乙是铁的氧化物 ,如 FeO、 Fe2O3、 Fe3O4等 ;D项 ,若甲为镁 ,丁为氢气 ,则乙可以为酸或 H2O。 13.在实验室中某实验小组同学关于硫酸铜的制取和应用 ,设计了以下实验 : (1)铜与浓硫酸反应 ,实验装置如图所示。 装置 A中发生反应的化学方程式为 ; 如图装置中导管 B 的作用你认为可能是 (写出一种 ) 。 (2)为符合绿色化学的要求 ,某同学进行如下设计 :将铜粉在 (填仪器名称 )中反复灼烧 ,使铜与空气充分反应生成氧化铜 ,再将氧化铜与稀硫酸反应 ,反应后溶液经过 、 、过滤、洗涤、干燥 ,即可得到产品 CuSO4 5H2O晶体 ,干燥需要控制温度小于 100 ,若温度过高 ,则会导致 。 (3)制取的 CuSO4溶液和“另一物质”在 40 50 混合时生成了一种难溶物质氢化亚铜 (CuH)。将 CuH溶解在稀盐酸中时生成了一种气体 ,这种气体是 ,经收集测定生成的该气体为标
