高考化学大一轮复习第3章金属及其化合物第2讲铝及其重要化合物课时规范训练.pdf

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1、精品教案可编辑铝及其重要化合物单独成册 1铝是食品污染源之一，下列对于铝的使用不需加以控制的是()A制铝合金B制炊具C制药品D制易拉罐解析：选 A。铝易进入食品、饭、水等，并被人体吸收，所以要加以控制。2镁铝性质相似，下表中对两者的对比不正确的是()铝镁A.与非金属反应能被 Cl2、O2氧化能与 N2、O2反应B.与水反应能与沸水反应反应很困难C.与碱反应能溶于强碱溶液不反应D.与某些氧化物反应能与 Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在 CO2中燃烧解析：选 B。镁的金属性强于铝，铝与水反应很困难，镁能与沸水反应。3有五种饱和溶液Ba(NO3)2 Ca(OH)2 NaA

2、lO2 Na2CO3 NH3和 NaCl，分别持续通入CO2，最终得到沉淀或析出晶体的是()A B C D解析：选 C。CO2和 Ba(NO3)2不反应。CO2先和 Ca(OH)2反应生成CaCO3，最终 生 成Ca(HCO3)2，CO2和NaAlO2反 应 生 成Al(OH)3沉 淀，CO2 H2O Na2CO3=2NaHCO3，CO2NH3 NaCl H2O=NH4ClNaHCO3。4某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，物质转化关系如下图所示：精品教案可编辑下列说法不正确的是()Ax为 NaOH溶液，y为盐酸B ab 发生的反应为：AlO2HH2O=Al(OH)3C b

3、c Al 的反应条件分别为：加热、电解D a、b、c 既能与酸又能与碱反应解析：选 D。若x为 NaOH溶液，则a 为 NaAlO2；y为适量盐酸，b 为 Al(OH)3；c为 Al2O3，故 A 正确；NaAlO2与适量的盐酸反应生成Al(OH)3的方程式为AlO2HH2O=Al(OH)3，故B 正确；Al(OH)3 Al2O3 Al的反应条件分别为：加热、电解，故C 正确；NaAlO2不能与碱反应，故D 错误。5如图是在明矾溶液中滴入氢氧化钡溶液，下列说法错误的是()AOA段的反应离子方程式为：2Al33SO24 3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4BAB段的离子方程式只有：Al(

4、OH)3OH=AlO22H2OCA点的沉淀为Al(OH)3和 BaSO4的混合物DB点溶液为KAlO2溶液解析：选 B。向明矾溶液里滴加氢氧化钡溶液，开始到生成沉淀的物质的量最大时：2Al33SO2 43Ba26OH=2Al(OH)3 3BaSO4；继续加氢氧化钡，当硫酸根离子恰好沉淀完全时，发生KAl(SO4)22Ba(OH)2=2BaSO4 KAlO22H2O。A.OA段生成 沉 淀 的 物 质 的 量 最 大，反 应 离 子 方 程 式 为2Al3 3SO24 3Ba2 6OH=2Al(OH)3 3BaSO4，故A 正确；B.AB段氢氧化铝溶解，钡离子与硫酸根离子生成沉淀，则离子方程式为

5、SO24Ba22Al(OH)32OH=2AlO2BaSO4 4H2O，故 B 错误；C.OA段生成沉淀的物质的量最大，沉淀为Al(OH)3和 BaSO4的混合物，故C精品教案可编辑正确；D.AB段氢氧化铝溶解，B点溶液为KAlO2溶液，故D 正确。6某溶液中可能含有H、NH4、Mg2、Al3、Fe3、CO23、SO24、NO3中的几种。若加入锌粒，产生无色无味的气体；若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH 的物质的量之间的关系如下图所示。则下列说法正确的是()A溶液中的阳离子只有H、Mg2、Al3 B溶液中一定不含CO23，可能含有SO2 4和 NO3C溶液中n(NH4

6、)0.2 molDn(H)n(Al3)n(Mg2)1 11解析：选 C。根据，一定有H，一定没有CO2 3、NO3。根据，一定有NH4、Mg2、Al3，一定没有Fe3。n(NH4)(0.7 0.5)mol 0.2 mol，n(H)0.1 mol，n(Al3)0.1 mol，n(Mg2)0.4 0.1 32 0.05 mol，所以n(H)n(Al3)n(Mg2)2 2 1。7有一块镁铝合金，其中镁与铝的质量比是8 9，加入足量稀 H2SO4使其完全溶解后，再加入 NaOH溶液，生成沉淀的质量随NaOH溶液体积变化的曲线如下图，其中正确的是()精品教案可编辑解析：选 A。镁与铝的质量比是8 9，则

7、物质的量之比是1 1，NaOH溶液过量后Al(OH)3完全溶解，只有 Mg(OH)2，B 错；等物质的量的Mg(OH)2与 Al(OH)3的质量之比是 58 78，即剩余的 Mg(OH)2的质量小于沉淀最大质量的12，排除 C、D，故选 A。83 g镁铝合金与100 mL稀硫酸恰好完全反应，将反应后的溶液加热蒸干，得到无水硫酸盐 17.4 g，则原硫酸的物质的量浓度为()A 1 molL1B 1.5 molL1C 2 molL 1D 2.5 molL1解析：选 B。由镁铝合金到无水硫酸盐，固体增加的质量为SO24的质量，则n(H2SO4)17.4 396mol 0.15 mol，故c(H2SO

8、4)0.15 mol0.1 L 1.5 molL 1，B 对。9 已知：2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3 Na2CO3，向含 2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol NaAlO2的混合溶液中慢慢通入CO2，则通入 CO2的量和生成沉淀的量的关系正确的是()选项ABCDn(CO2)/mol2345n(沉淀)/mol2232解析：选 C。反应的顺序依次为Ba(OH)2CO2=BaCO3 H2O1 mol 1 mol 1 mol精品教案可编辑2NaOH CO2=Na2CO3 H2O2 mol 1 mol 1 mol2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3 N

9、a2CO32 mol 1 mol 2 mol 1 molCO23 CO2H2O=2HCO32 mol 2 mol 4 molBaCO3CO2 H2O=Ba(HCO3)21 mol 1 mol结合选项，当通入2 mol CO2时，应生成1 mol BaCO3沉淀；当通入35 mol CO2时，应生成3 mol沉淀；当通入6 mol CO2时，还剩2 mol Al(OH)3沉淀。10 如图所示是向MgCl2和 AlCl3的混合溶液中加入一定量NaOH溶液，紧接着再加入一定量稀盐酸，生成沉淀的物质的量y与加入溶液的体积x的关系图。根据图示判断，下列结论中不正确的是()AN点时溶液中的溶质只有NaCl

10、 BM点之前加入的是NaOH溶液，M点之后加入的是盐酸Cc(NaOH)c(HCl)D原混合溶液中c(MgCl2)c(AlCl3)11解析：选 B。A.在 MgCl2和 AlCl3的混合溶液中加入NaOH溶液，首先发生反应：Mg22OH=Mg(OH)2、Al33OH=Al(OH)3，至N点时 Mg2、Al3恰好完全沉淀，溶液中的溶质只有NaCl，故 A 正确；B接着 Al(OH)3开始溶解：Al(OH)3OH=AlO22H2O，至x6 时(M点)Al(OH)3恰好完全溶解，x在 68 之间时沉淀量不变，说明M点时仍在加入NaOH溶液，故B 错误；Cx 8 时(P点)，又产生沉淀：AlO2HH2O

11、=Al(OH)3，说明加入的盐酸与NaOH反应后有剩余，至x9 时(F点)，AlO2精品教案可编辑恰好完全转化为Al(OH)3沉淀，用去盐酸1 mL，又知在NM段，溶解Al(OH)3需要 1 mL NaOH溶液，故c(NaOH)c(HCl)，故 C 正确；D因为沉淀Al3 需要消耗3 mL NaOH溶液，则沉淀Mg2所消耗的 NaOH溶液为 2 mL，因此c(MgCl2)c(AlCl3)1 1，故 D正确。11 下图表示在某溶液中滴加Ba(OH)2溶液时，沉淀的物质的量随Ba(OH)2的物质的量的变化关系。该溶液的成分可能是()A NH4Al(SO4)2BKAl(SO4)2CAl2(SO4)3

12、DNaAlO2解析：选 C。A.由图可知溶解氢氧化铝需要1 mol氢氧化钡，由Al(OH)3OH=AlO22H2O 可知沉淀中Al(OH)3为 2 mol，故 NH4Al(SO4)2为 2 mol，加入 3 mol氢氧化钡，可以生成硫酸钡3 mol，n(Al3)n(OH)2 mol 6 mol 1 3，发生反应Al33OH=Al(OH)3，可以得到 2 mol Al(OH)3，沉淀为3 mol 2 mol 5 mol，接着还会有硫酸钡生成，沉淀最大量为6 mol，故 A 错误；B.由图可知溶解氢氧化铝需要1 mol氢氧化钡，由Al(OH)3OH=AlO22H2O 可知沉淀中Al(OH)3为 2

13、 mol，故KAl(SO4)2为 2 mol，加入 3 mol氢氧化钡，可以生成硫酸钡3 mol，n(Al3)n(OH)2 mol 6 mol 1 3，发生反应Al33OH=Al(OH)3，可以得到 2 mol Al(OH)3，沉淀为 3 mol 2 mol 5 mol，继续加Ba(OH)2还会有 1 mol BaSO4生成，故B 错误；C.由图可知溶解氢氧化铝需要1 mol 氢氧化钡，由 Al(OH)3OH=AlO22H2O 可知沉淀中 Al(OH)3为 2 mol，故 Al2(SO4)3为 1 mol，加入 3 mol氢氧化钡，可以生成硫酸钡3 mol，n(Al3)n(OH)2 mol 6

14、 mol 1 3，发生反应Al33OH=Al(OH)3，可以得到 2 mol Al(OH)3，沉淀为3 mol 2 mol 5 mol，故 C 正确；D.偏铝酸钠与氢氧化钡不反应，不能产生沉淀，故D 错误。精品教案可编辑12 工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含 Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是()A试剂 X 可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B反应过滤后所得沉淀为氢氧化铁C图中所示转化反应都不是氧化还原反应D反应的化学方程式为NaAlO2 CO22H2O=Al(OH)3 NaHCO3解析：选 D。试剂 X 只能是氢氧化钠溶液，不能是盐酸；反应过滤后所得沉淀为Fe

15、2O3；电解氧化铝制铝的反应是氧化还原反应。13 铝及其化合物用途广泛，研究其性质具有重要意义。(1)铝离子的结构示意图为。(2)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，过程如图1 所示：图 1图 2铝镓合金与水反应的化学方程式为。该工艺过程中，能量的转化形式分别有(填“什么能转精品教案可编辑变为什么能”)。该工艺过程总反应的实质是。(3)室温下，往0.2 mol/L Al2(SO4)3溶液中逐滴加入1.0 mol/L NaOH溶液，实验测得溶液 pH 随 NaOH溶液体积变化的曲线如图2 所示。解释 cd过程中 pH 增大且幅度较大的原因(请结合必要的化学用语)。解析：(1)

16、铝原子核外有13 个电子，核外有三个电子层，最外层3 个电子，铝离子是铝原子失去最外层电子形成的，铝离子结构示意图为；(2)铝镓合金与水的反应中生成物是氧化铝、氢气和镓，相当于镓未参加反应，所以实际上发生的反应是2Al 3H2O(熔融)=一定条件Al2O33H2；流程图中分析可知，该工艺中能量的转化形式有：太阳 能 转 化 为 电 能，2Al2O3=电解4Al 3O2，电 能 转 化 为 化 学 能，2Al 3H2O(熔融)=一定条件Al2O3 3H2，化学能转化为热能，所以有三种形式的能量转化；该工艺中发生的反应有：2Al 3H2O 一定条件Al2O33H2，2Al2O3(熔融)=电解4Al

17、 3O2，将方程式2得方程式2H2O=一定条件2H2 O2，所以反应的实质是水的分解反应；(3)硫酸铝为强酸弱碱盐，水解显酸性，水解离子反应为Al33H2OAl(OH)33H，ab 段，加入 NaOH溶液，消耗氢离子，发生反应：HOH=H2O，bc 段溶液的pH 变化不大，主要发生反应：Al3 3OH=Al(OH)3，则加入的 OH主要用于生成Al(OH)3沉淀；cd 段溶液 pH 变化较大，c 点后 pH 发生突变，NaOH过量，Al(OH)3沉淀开始溶解，生成 NaAlO2，反应为：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，体系是 Al(OH)3和 NaAlO2的混合物，随着NaAlO

18、2浓度的增大碱性较强，pH 增大。答案：(1)精品教案可编辑(2)2Al 3H2O=一定条件Al2O33H2 太阳能转变为电能，电能转化为化学能，化学能转变为热能 2H2O=一定条件2H2 O2(文字表述也可以)(3)Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O；c 点开始主要是Al(OH)3溶于 NaOH，生成物显碱性的NaAlO2，体系是 Al(OH)3和 NaAlO2的混合物，随着 NaAlO2浓度的增大，pH增大，该过程类似于酸碱中和，因此pH 有突跃14 无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿(主要成分是 Al2O3和 Fe2O3)和焦炭制备，流程如下：

19、已知：AlCl3、FeCl3分别在 183、315 时升华(1)Cl2的电子式。(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为；炉气中 残余的 少量Cl2，可 用NaOH溶液吸收，其离子方程式为。(3)700 时，升华器中物质经充分反应后需降温实现FeCl3和 AlCl3的分离。请选择合适的温度范围。a低于 183 b介于 183 和315 之间c高于 315(4)样品(含少量 FeCl3)中 AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。m克样品 过量 NaOH 溶液过滤NaAlO2溶液 过量 CO2过滤Al(OH)3 冷却n克 Al2O3计算该样品中AlCl3的质

20、量分数(结果用m、n表示，不必化简)。精品教案可编辑解析：(1)Cl2的电子式；(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应生成氯化铝、一氧化碳，反应的化学方程式为Al2O3 3Cl23C=高温2AlCl33CO；炉气中残余的少量Cl2，可用 NaOH溶液吸收生成氯化钠、次氯酸钠和水，其离子方程式为Cl22OH=ClO ClH2O；(3)AlCl3、FeCl3分别在 183、315 时升华，为实现 FeCl3和 AlCl3的分离让温度介于183 和315 之间，使氯化铝升华；(4)n g 氧化铝中铝元素的物质的量为n102 2 mol，根据元素守恒，样品中 AlCl3的物质的量为n1

21、02 2 mol，质量为n102 2 133.5 g，该样品中AlCl3的质量分数为n102 2 133.5m 100%133.5n51m 100%。答案：(1)(2)Al2O33Cl23C=高温2AlCl33COCl22OH=ClOClH2O(3)b(4)n102 2 133.5m 100%或133.5 n51 m 100%15 氯化铝可制备无机高分子混凝剂，在有机合成中有广泛的用途。完成下列填空：(1)实验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是。(2)往 AlCl3溶液中加入过量下列溶液，最终得到无色澄清溶液的是(选填编号)。aNa2CO3b NaOH cNaAlO2dH2SO4(3)用 滴

22、管 向 试 管 中 滴 加 少 量AlCl3溶 液 时，滴 管 不 得 伸 入 试 管 中 的 理 由精品教案可编辑是，用试管夹夹持上述试管在酒精灯上加热时，不断上下移动试管的目的是。取 AlCl3溶液，用小火持续加热至水刚好蒸干，生成白色固体为。(4)为确定 Al2(OH)nCl(6n)中n的值，取3.490 g白色固体，全部溶解在 0.112 0 mol的 HNO3(足量)中，并加水稀释成100 mL，将溶液分成两等份，进行如下实验：一份与足量氨水充分反应后过滤、洗涤、灼烧，最后得Al2O3的质量为 1.020 g，判断加入氨水已足量的操作是。过滤、洗涤后至少要灼烧次(填写数字)；测定样品

23、中铝元素含量时不选择测定干燥Al(OH)3的质量，而是测定 Al2O3的质量的原因可能是(选填编号)。a干燥 Al(OH)3固体时易失水bAl2O3的质量比 Al(OH)3大，误差小c沉淀 Al(OH)3时不完全d灼烧氧化铝时不分解从另一份溶液中取出20.00 mL，用 0.129 0 mol/L的标准 NaOH溶液滴定过量的硝酸，滴定前滴定管读数为0.00 mL，终点时滴定管液面(局部)如图所示(背景为白底蓝线的滴定管)。则滴定管的读数mL，Al2(OH)nCl(6n)中n的值为。解析：(1)氯化铝水解显酸性，加入盐酸能抑制其水解；(2)a.AlCl3和 Na2CO3发生相互促进水解：2Al

24、Cl3 3Na2CO33H2O=2Al(OH)3 3CO2，得不到澄清溶液，故a 错误；b.AlCl3和 过 量 的 氢 氧 化 钠 反 应 生 成NaAlO2溶 液，反 应 方 程 式 为AlCl34NaOH=3NaClNaAlO22H2O，得澄清溶液，故 b 正确；c.AlCl3和 NaAlO2发生相互促进水解，反应方程式为AlCl33NaAlO26H2O=4Al(OH)3 3NaCl，得不到澄清溶液，故c 错误；d.AlCl3和硫酸不反应，故溶液仍为澄清，故d 正确。故选bd。(3)向试管中滴加溶液时应“垂直、悬空”，目的是防止污染试剂；用试管夹夹持上述试管在酒精灯上加热时，要上下移动试

25、管防止局部暴沸；AlCl3溶液蒸干时由于水解生成的HCl 是挥发性酸，HCl 的挥发导致水解被促进，故最终得Al(OH)3；故答案为：防止试剂被污染；防止局精品教案可编辑部受热引起暴沸；Al(OH)3。(4)判断试剂已过量的方法是继续滴加，即当氨水加入过量时，取上层清液继续滴加氨水，则无沉淀生成；将所得的Al(OH)3沉淀至少灼烧23 次，至两次质量差不超过0.1 g 即说明 Al(OH)3分解完全得Al2O3，不选择测定干燥Al(OH)3的质量，而是测定 Al2O3的质量的原因是干燥Al(OH)3时易分解失水，而灼烧 Al2O3不失水；滴定管的 0 刻度在上，故滴定管的读数为18.60 mL，则消耗的氢氧化钠的体积为18.60 mL；根据 0.112 0 mol HNO3的消耗有两个原因：被3.490 g Al2(OH)nCl(6 n)中 OH消耗的和被 0.129 0 mol/L的标准 NaOH溶液消耗的，可有：0112 mol3.490 g267 18.5ng/moln 0.129 mol/L 0.018 6 L 5，解得n5。答案：(1)防止氯化铝水解(2)bd(3)防止试剂被污染防止局部受热引起暴沸Al(OH)3(4)静置，取上层清液，滴加氨水，无沉淀生成2 ad 18.605