2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)規(guī)范練14 鋁及其重要化合物 魯科版

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1、2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)規(guī)范練14 鋁及其重要化合物 魯科版一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.易拉罐的主要成分為鋁合金,其中以鋁鐵合金和鎂鋁合金最為常見(jiàn)?，F(xiàn)取幾小塊易拉罐碎片進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),其中實(shí)驗(yàn)方案與現(xiàn)象、結(jié)論正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象、結(jié)論A加入鹽酸產(chǎn)生無(wú)色氣體,含鋁、鐵、鎂三種元素B加入NaOH溶液有無(wú)色氣體產(chǎn)生,含有鎂、鋁兩種元素C加入鹽酸后,所得溶液中再加入少量NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,含有鎂元素D用鹽酸溶解并放置一會(huì)兒后,加入KSCN溶液溶液呈紅色,含有鐵元素2.下列敘述正確的是()A.向氯化鋁溶液中加入過(guò)量氨水反應(yīng)的

2、實(shí)質(zhì)是Al3+3NH33H2OAl(OH)3+3NB.存在于污水中的重金屬離子,常用加入明礬等電解質(zhì)的方法進(jìn)行處理C.鎂鋁合金既可完全溶于過(guò)量鹽酸又可完全溶于過(guò)量NaOH溶液D.依據(jù)鋁熱反應(yīng)原理,能發(fā)生反應(yīng)2Al+3MgO3Mg+Al2O33.(2019河南新鄉(xiāng)調(diào)研測(cè)試)將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合,取等質(zhì)量該混合物四份,分別加到足量的下列溶液中,充分反應(yīng)后,放出氫氣最多的是()A.3 molL-1 HClB.4 molL-1 HNO3C.8 molL-1 NaOHD.18 molL-1 H2SO44.(2019河北衡水中學(xué)周測(cè))某?；瘜W(xué)興趣小組用如圖所示過(guò)程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K

3、+雜質(zhì)離子并盡可能減少AlCl3的損失。下列說(shuō)法正確的是()A.NaOH溶液可以用氨水來(lái)代替B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-C.溶液b中只含有NaClD.向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH5.下列由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A把相同大小的鋁片和鎂片分別投入相同濃度的NaOH溶液中:鋁溶解有氣泡產(chǎn)生,而鎂沒(méi)有任何變化鋁的金屬性比鎂強(qiáng)B取一塊鋁箔,用酒精燈點(diǎn)燃:鋁箔只熔化成液體而沒(méi)有脫落鋁不易燃燒C向氯化銨溶液中投入一鋁片;鋁片上產(chǎn)生大量氣泡該氣體是氨氣D向氯化鋁溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過(guò)量:先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀逐漸溶解,最后沉淀完全消失氫氧化鋁能溶于

4、強(qiáng)堿溶液6.(2019湖北華師一附中月考)鎵(Ga)與鋁同主族,曾被稱(chēng)為“類(lèi)鋁”,其氧化物和氫氧化物均為兩性化合物。工業(yè)制備鎵的流程如圖所示。下列判斷不合理的是()A.Al、Ga均處于第A族B.Ga2O3可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3C.Ga(OH)3可與NaOH溶液反應(yīng)生成NaGaO2D.由流程圖可知酸性:Al(OH)3Ga(OH)37.(2019湖南衡陽(yáng)質(zhì)檢)鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅,工業(yè)上經(jīng)過(guò)下列工藝流程可以冶煉金屬鋁:鋁土礦abcdAl下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.中除加試劑外,還需要進(jìn)行過(guò)濾操作B.a、b中鋁元素的化合價(jià)相同C.中需要通入過(guò)量的氨氣D.進(jìn)行的操作是加熱,而且

5、d一定是氧化鋁8.下列實(shí)驗(yàn)操作對(duì)應(yīng)的圖像不正確的是()選項(xiàng)ABCD向MgCl2、AlCl3溶液中(各1 mol),逐滴加入NaOH溶液向含HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl(各1 mol)的溶液中逐滴加入NaOH溶液向含NaOH、NaAl(OH)4(各1 mol)的溶液中,逐滴加入HCl溶液向含NaOH、Na2CO3(各1 mol)的混合溶液中滴加稀鹽酸9.氧化亞鐵粉末和鋁粉配成鋁熱劑,分成兩等份。一份在高溫下恰好完全反應(yīng)后,再與鹽酸反應(yīng);另一份直接放入足量的燒堿溶液中充分反應(yīng),前后兩種情況下生成的氣體的質(zhì)量比是()A.11B.23C.32D.28910.(2019廣東汕頭質(zhì)檢)a g

6、鎂鋁合金投入x mL 2 molL-1的鹽酸中,金屬完全溶解,再加入y mL 1 molL-1 NaOH溶液,沉淀達(dá)到最大值,質(zhì)量為(a+1.7) g,則下列說(shuō)法不正確的是()A.鎂鋁合金與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1NAB.沉淀為Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物C.x=2yD.a的取值范圍為0.9a1.2二、非選擇題(本題共3小題,共40分)11.(2019吉林長(zhǎng)春月考)(12分)鋁(熔點(diǎn)660 )是一種應(yīng)用廣泛的金屬,工業(yè)上用Al2O3(熔點(diǎn)2 054 )和冰晶石(Na3AlF6,六氟合鋁酸鈉)混合熔融后電解制得鋁?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)冶金工業(yè)上常用金屬鋁作還原劑冶煉釩、鉻、錳,鋁與V

7、2O5在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)將打磨過(guò)的鋁片在酒精燈火焰上加熱,可觀察到鋁熔化而不滴落,原因是;鋁是活潑金屬,但打磨過(guò)的鋁片投入沸水中不易觀察到有氣泡產(chǎn)生。若將鋁片用飽和Hg(NO3)2溶液浸泡數(shù)分鐘,取出后迅速洗凈,可制得俗稱(chēng)“鋁汞齊”的鋁汞合金。鋁汞齊露置在空氣中,表面會(huì)快速生長(zhǎng)出蓬松的白毛(Al2O3)。若將新制的鋁汞齊放入水中,可迅速反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;鋁汞齊的化學(xué)性質(zhì)變得“活潑”的原因可能是。(3)飲用水中的N對(duì)人體健康會(huì)產(chǎn)生危害。為了降低飲用水中N的濃度,有研究人員建議在堿性條件下用鋁粉將N還原為N2,該反應(yīng)的離子方程式為。(4)將0.1 molL-1 A

8、lCl3溶液和10%NH4F溶液等體積混合,充分反應(yīng)后滴加氨水,無(wú)沉淀析出。則AlCl3與NH4F反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。12.(14分)鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下。(1)在濾液A中加入漂白液,所得濾液B顯酸性。濾液A中加入漂白液的目的是(用離子方程式表示)。將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出,可選用的最好試劑為(填代號(hào))。A.氫氧化鈉溶液B.硫酸溶液C.氨水D.二氧化碳離子方程式為。(2)由濾液B制備少量無(wú)水AlCl3(AlCl3極易水解)涉及的操作為、冷卻結(jié)晶、(填操作名稱(chēng))、洗

9、滌。(3)SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉,可采用的裝置為(填代號(hào))。(4)若將鋁土礦溶于足量的氫氧化鈉溶液,則對(duì)應(yīng)的離子方程式為。13.(14分)金屬在現(xiàn)代社會(huì)中發(fā)揮著巨大的作用,鋁的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中也具有廣泛的作用。(1)若將鋁溶解,下列試劑中最好選用(填選項(xiàng)字母)。A.濃硫酸B.稀硫酸C.稀硝酸(2)以鋁土礦(主要成分是Al2O3,雜質(zhì)有SiO2、Fe2O3等)為原料,采用拜耳法生產(chǎn)Al2O3的流程如下圖所示:Al2O3可用于電解制Al,電解時(shí)需加入冰晶石(Na3AlF6)作為助熔劑,用NaF和Al2(SO4)3反應(yīng)制備冰晶石的化學(xué)方程式為;電解時(shí)用石墨作陽(yáng)極,溫度維

10、持在950970 ,陽(yáng)極需定期更換,其原因?yàn)椤３嗄嘀袖X硅酸鈉的化學(xué)式可表示為3Na2O3Al2O35SiO25H2O,則濾液的主要成分是;鋁土礦的品位常用鋁硅比(A/S,即礦石中Al2O3與SiO2的質(zhì)量比)來(lái)衡量。某種鋁土礦的A/S=10.2,則加入足量NaOH溶液后鋁的理論溶出率為。該生產(chǎn)過(guò)程中,需向沉淀池中加入過(guò)量的X,該反應(yīng)的離子方程式為。(3)鈹(Be)與鋁元素相似,其氧化物及氫氧化物具有兩性,請(qǐng)寫(xiě)出BeO與鹽酸反應(yīng)的離子方程式,Be(OH)2溶于NaOH溶液的化學(xué)方程式為Be(OH)2+2NaOHNa2BeO2+2H2O,往10.0 mL 1.00 molL-1的Be(NO3)2溶

11、液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液,請(qǐng)?jiān)谝韵伦鴺?biāo)圖中畫(huà)出沉淀量隨NaOH溶液加入量的變化圖:課時(shí)規(guī)范練14鋁及其重要化合物1.D鋁、鐵、鎂都可與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生無(wú)色氣體,不能得出含鋁、鐵、鎂三種元素的結(jié)論,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鋁、鐵、鎂三種金屬中只有鋁能與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生無(wú)色氣體,B項(xiàng)錯(cuò)誤;氫氧化鎂與氫氧化鋁均為白色沉淀,C項(xiàng)錯(cuò)誤;用鹽酸溶解后亞鐵離子在空氣中易被氧化成Fe3+,加入KSCN溶液呈紅色,D項(xiàng)正確。2.AB項(xiàng)中明礬只能使污水中的懸浮物沉降,不能除去重金屬離子;C項(xiàng)中Mg不能溶于NaOH溶液;D項(xiàng)中Mg的金屬性比Al強(qiáng),故Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。3.A在鎂、鋁混合物中加入HNO3和濃硫酸

12、都不產(chǎn)生H2;加入NaOH溶液,只有Al與之反應(yīng)生成H2,而鎂不反應(yīng);加入鹽酸,鎂、鋁都與鹽酸反應(yīng)生成H2,所以放出H2的量最多。4.DA項(xiàng),氨水不能使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)4-,也就不能與Mg(OH)2分離,因此不能用氨水代替NaOH溶液;B項(xiàng),溶液a中不含Al3+;C項(xiàng),溶液b還含有KCl。5.D金屬性的強(qiáng)弱可根據(jù)金屬與酸反應(yīng)時(shí)金屬失電子的能力強(qiáng)弱判斷,而不是根據(jù)與堿反應(yīng)的強(qiáng)弱判斷,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;沒(méi)有脫落表明氧化鋁的熔點(diǎn)高,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;氯化銨溶液顯酸性,與鋁反應(yīng)時(shí)放出氫氣,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;氯化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)先生成氫氧化鋁白色沉淀,氫氧化鋁再和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的偏鋁酸鈉,故D項(xiàng)

13、正確。6.D鎵(Ga)與鋁同主族,均位于第A族,A正確;Ga2O3與Al2O3的性質(zhì)具有相似性,可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3,B正確;Ga(OH)3與Al(OH)3的性質(zhì)相似,屬于兩性氫氧化物,能與NaOH溶液反應(yīng)生成NaGaO2,C正確;化學(xué)反應(yīng)遵循強(qiáng)酸制弱酸原理,在NaAl(OH)4和NaGaO2的混合溶液中通入CO2,有Al(OH)3生成,而無(wú)Ga(OH)3生成,可能是Ga(OH)3酸性強(qiáng)于碳酸,則酸性:Al(OH)3Ga(OH)3,D錯(cuò)誤。7.C反應(yīng)之后的體系中含有固體SiO2,反應(yīng)之后的體系中含有Fe(OH)3沉淀,均需過(guò)濾除去,A正確;a、b中Al元素分別以AlCl3和NaAl(OH

14、)4形式存在,其中鋁的化合價(jià)都是+3價(jià),B正確;由NaAl(OH)4制備Al(OH)3需要通入過(guò)量CO2,C錯(cuò)誤;由Al(OH)3制備Al2O3,加熱使Al(OH)3分解即可,D正確。8.D向含MgCl2、AlCl3(各1 mol)溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成氫氧化鋁、氫氧化鎂沉淀各1 mol,消耗氫氧化鈉5 mol,后氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaAl(OH)4,沉淀減少1 mol,消耗1 mol氫氧化鈉,故A項(xiàng)正確;向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl(各1 mol)溶液中逐滴加入NaOH溶液,先是HCl與氫氧化鈉反應(yīng),消耗1 mol氫氧化鈉,然后是MgCl2、AlCl3與氫

15、氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁、氫氧化鎂沉淀各1 mol,消耗氫氧化鈉5 mol,然后NH4Cl與氫氧化鈉反應(yīng)消耗1 mol氫氧化鈉,沉淀量不變,后氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaAl(OH)4,沉淀減少1 mol,消耗1 mol氫氧化鈉,故B項(xiàng)正確;向含NaOH、NaAl(OH)4(各1 mol)的溶液中,逐滴加入HCl溶液,開(kāi)始時(shí)氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng),消耗1 mol HCl,然后NaAl(OH)4與鹽酸反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,消耗1 mol HCl,最后氫氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁,消耗3 mol HCl,故C項(xiàng)正確;向含NaOH、Na2CO3(各1 mol)的混合溶液中滴加稀鹽酸,依次發(fā)生反應(yīng)OH-+

16、H+H2O、C+H+HC、HC+H+H2O+CO2,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.A把FeO和鋁粉配成鋁熱劑,分成兩等份,一份在高溫下恰好完全反應(yīng)生成鐵與氧化鋁,由電子轉(zhuǎn)移守恒可知,2n(Fe)=3n(Al),然后將生成物與足量的稀鹽酸反應(yīng),鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵與氫氣,由電子轉(zhuǎn)移守恒可知n(H2)=n(Fe),所以n(H2)= n(Al);另一份直接加入足量的NaOH溶液使之充分反應(yīng),鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉與氫氣,由電子轉(zhuǎn)移守恒可知2n(H2)=3n(Al),所以n(H2)= n(Al)。故兩種情況下生成氣體的物質(zhì)的量之比為11,質(zhì)量比等于物質(zhì)的量之比也是11。10.CMg、Al失去電子變?yōu)?/p>

17、離子,離子再結(jié)合OH-生成沉淀,則鎂鋁合金與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量等于其生成沉淀時(shí)結(jié)合的OH-的物質(zhì)的量,沉淀量最大時(shí)得到Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物,則m(OH-)=(a+1.7) g-a g=1.7 g,n(OH-)=0.1 mol,電子轉(zhuǎn)移總數(shù)是0.1NA,A、B正確;沉淀量最大時(shí),溶液中n(Na+)=n(Cl-),此時(shí)HCl和氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等,即2x=y,C錯(cuò)誤;電子轉(zhuǎn)移總數(shù)是0.1NA,若金屬全部是鎂,則鎂的質(zhì)量是1.2 g,若金屬全部是鋁,則鋁的質(zhì)量是0.9 g,因此D正確。11.答案 (1)10Al+3V2O55Al2O3+6V(2)鋁表面很快形成致密的氧化膜

18、,其熔點(diǎn)高于鋁2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2其表面不易形成致密的氧化膜(合理即可)(3)10Al+6N+4OH-+18H2O3N2+10Al(OH)4-(4)AlCl3+6NH4F(NH4)3AlF6+3NH4Cl解析 (1)金屬鋁作還原劑化合價(jià)升高生成Al2O3,V2O5作氧化劑化合價(jià)降低生成V。(2)Al2O3的熔點(diǎn)高于金屬鋁,所以鋁熔化而不滴落;金屬鋁與水發(fā)生置換反應(yīng):2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2;單質(zhì)鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑,會(huì)與O2迅速反應(yīng)生成Al2O3致密氧化膜,阻礙Al與H2O發(fā)生反應(yīng),當(dāng)制成鋁汞齊后,Al與O2反應(yīng)生成蓬松的Al2O3,此時(shí)將其放入水中,Al與H2

19、O接觸發(fā)生反應(yīng)生成H2。(3)金屬鋁作還原劑在堿性條件下生成Al(OH)4-,硝酸根離子作氧化劑被還原為N2,再根據(jù)氧化還原方程式配平原則配平離子方程式。(4)加入氨水后,無(wú)沉淀生成,說(shuō)明溶液中不存在Al3+,依據(jù)元素守恒和冰晶石的化學(xué)式,可寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。12.答案 (1)2Fe2+ClO-+5H2O2Fe(OH)3+Cl-+4H+CAl3+3NH3H2OAl(OH)3+3N(2)邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮過(guò)濾(3)B(4)SiO2+2OH-Si+H2O,Al2O3+2OH-+3H2O2Al(OH)4-解析 (1)濾液中含有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鋁,在濾液A中加入漂白液,次氯酸根離子具有氧

20、化性氧化亞鐵離子生成鐵離子在溶液中形成氫氧化鐵沉淀除去,次氯酸根離子被還原為氯離子,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+ClO-+5H2O2Fe(OH)3+Cl-+4H+。氫氧化鈉溶液可以沉淀鋁離子但過(guò)量又會(huì)溶解氫氧化鋁,故A項(xiàng)不是最好;硫酸溶液不能沉淀鋁離子,故B項(xiàng)不符合;氨水是弱堿溶液不能溶解氫氧化鋁,過(guò)量的氨水和鋁離子形成氫氧化鋁沉淀過(guò)濾得到氫氧化鋁固體,反應(yīng)的離子方程式為Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3N,故C項(xiàng)符合;二氧化碳和氯化鋁不反應(yīng)不能生成氫氧化鋁沉淀,故D項(xiàng)不符合。(2)由濾液B制備少量無(wú)水AlCl3,由于AlCl3極易水解,需要邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌。

21、(3)蒸發(fā)皿中含有的二氧化硅能與氫氧化鈉反應(yīng),故A不符合;鐵坩堝可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉,故B符合;玻璃中含二氧化硅能與氫氧化鈉反應(yīng),故C不符合;燒杯不能用于固體高溫加熱,故D不符合。(4)氧化鋁、二氧化硅與NaOH溶液反應(yīng)均生成鹽和水,離子反應(yīng)分別為Al2O3+2OH-+3H2O2Al(OH)4-、SiO2+2OH-Si+H2O。13.答案 (1)B(2)12NaF+Al2(SO4)32Na3AlF6+3Na2SO4陽(yáng)極產(chǎn)生的O2與石墨反應(yīng)NaAl(OH)4(多寫(xiě)NaOH也可)90%Al(OH)4-+CO2Al(OH)3+HC(3)BeO+2H+Be2+H2O解析 (1)濃硫酸、硝酸與Al

22、反應(yīng)會(huì)生成有毒氣體,因此從環(huán)保和安全角度考慮應(yīng)選用稀硫酸。(2)NaF和Al2(SO4)3反應(yīng)生成Na3AlF6和Na2SO4。電解時(shí)用石墨作陽(yáng)極,溫度維持在950970 ,陽(yáng)極產(chǎn)生的O2能與石墨反應(yīng),因此陽(yáng)極需要定期更換。氧化鋁可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉,則溶出液的溶質(zhì)主要是四羥基合鋁酸鈉。由鋁土礦的=10.2,可計(jì)算出n(Al2O3)n(SiO2)=61=305,由礦渣的化學(xué)式3Na2O3Al2O35SiO25H2O知,其中的n(Al2O3)n(SiO2)=35,則相當(dāng)于有30-3=27份的Al2O3被溶解,即鋁的理論溶出率為90%。要形成沉淀,可以向沉淀池中通入過(guò)量的二氧化碳,反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)4-+CO2Al(OH)3+HC。(3)BeO與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈹和水,反應(yīng)的離子方程式為BeO+2H+Be2+H2O;向Be(NO3)2溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液先后發(fā)生反應(yīng):Be(NO3)2+2NaOHBe(OH)2+2NaNO3,Be(OH)2+2NaOHNa2BeO2+2H2O,現(xiàn)象是先產(chǎn)生沉淀,然后沉淀消失,兩次消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量都為0.02 mol(即20 mL NaOH溶液),產(chǎn)生的Be(OH)2沉淀為0.01 mol,則沉淀量隨NaOH溶液加入量的變化圖為。