2019版高考化學一輪復習 第3章 常見金屬及其化合物 第9講 鋁及其重要化合物練習 魯科版.doc

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第9講 鋁及其重要化合物 課時作業(yè) 1．將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會發(fā)生反應的是(　　) A．稀硝酸　　　　　　　 B．稀鹽酸 C．硝酸銅 D．氫氧化鈉 答案：C 2．下列關于鋁及其化合物的敘述正確的是(　　) A．鋁罐可久盛食醋 B．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應，反應后固體物質(zhì)增重 C．氫氧化鋁可作胃酸的中和劑 D．明礬用作凈水劑不涉及化學變化 解析：食醋中含有醋酸，能與鋁及氧化鋁反應，因此鋁罐不可久盛食醋，A錯誤；鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應生成氧化鋁和鐵，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應后固體質(zhì)量不變，B錯誤；氫氧化鋁能與鹽酸反應，可作胃酸的中和劑，C正確；明礬溶于水電離出的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，用于凈水，涉及化學變化，D錯誤。 答案：C 3．下列物質(zhì)的制備方法正確的是(　　) A．氯化鋁溶液和硫化鈉溶液反應制備Al2S3 B．用鎂粉和空氣反應制備Mg3N2 C．用鋁粉和MnO2制得錳 D．用電解熔融氯化鋁的方法制得單質(zhì)鋁 解析：硫化鈉和氯化鋁溶液反應，硫離子和鋁離子發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鋁沉淀和硫化氫，A錯誤；鎂粉在空氣中和氧氣也反應，會生成氧化鎂，B錯誤；鋁熱法可冶煉錳，C正確；氯化鋁屬于分子晶體，熔融狀態(tài)下不導電，工業(yè)上常用電解熔融的氧化鋁來冶煉鋁，D錯誤。 答案：C 4．某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解Al，但不能溶解Fe，在該溶液中可以大量共存的離子組是(　　) A．K＋、Na＋、HCO、NO B．Na＋、SO、Cl－、S2－ C．NH、Mg2＋、SO、NO D．H＋、K＋、Cl－、Na＋ 解析：能溶解Al(OH)3和Al，而不能溶解Fe的溶液只能是強堿溶液，A項中的HCO，C項中的NH、Mg2＋，D項中的H＋都不能在強堿溶液中大量存在。 答案：B 5．(2017河北武邑中學二調(diào))在鋁制易拉罐中收集滿CO2，加入過量的NaOH溶液，立即封口并振蕩，可以發(fā)現(xiàn)易拉罐先咔咔作響，變癟，然后再次鼓起來，其過程中沒有涉及的化學反應是(　　) A．Al(OH)3分解 B．CO2＋OH－ C．Al＋OH－＋H2O D．Al2O3＋OH－ 解析：NaOH溶液先與CO2反應，氣壓減小，易拉罐變癟；再與鋁表面的Al2O3反應，最后與Al反應，生成H2，易拉罐變鼓。綜上所述，應選A。 答案：A 6．用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，下述操作步驟中最恰當?shù)慕M合是 (　　) ①加鹽酸溶解　②加燒堿溶液溶解?、圻^濾?、芡ㄈ脒^量CO2生成Al(OH)3沉 淀?、菁尤臌}酸生成Al (OH)3沉淀?、藜尤脒^量燒堿溶液 A．①⑥⑤③ B．②③④③ C．②③⑤③ D．①③⑤③ 解析：若先用鹽酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步驟較多；從NaAlO2制備Al(OH)3，若加鹽酸不容易控制量的多少。故B項操作步驟為最佳順序。 答案：B 7．相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應，至體系中均無固體物質(zhì)，消耗堿量最多的是(　　) A．Al B．Al(OH)3 C．AlCl3 D．Al2O3 解析：假設上述四種物質(zhì)均為1 g，則物質(zhì)的量分別為 mol、 mol、 mol、 mol，完全溶解轉(zhuǎn)化為NaAlO2時，所需NaOH的物質(zhì)的量分別為 mol、 mol、4 mol＝ mol，2 mol＝ mol，所以選A。 答案：A 8．某燒杯中盛有含0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液，向其中緩緩加入4 molL－1的NaOH溶液200 mL，使其充分反應，此時燒杯中鋁元素的存在形式為(　　) A．Al3＋和Al(OH)3　　　　　 B．[Al(OH)4]－ C．[Al(OH)4]－和Al(OH)3 D．Al(OH)3 解析：n(Al3＋)＝0.2 mol，n(NH)＝0.2 mol，n(OH－)＝0.8 mol，根據(jù)反應順序，反應后，恰好生成0.2 mol Al(OH)3和0.2 mol NH3H2O。 答案：D 9.如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關系曲線。下列判斷錯誤的是(　　) A．①線表示Al3＋的物質(zhì)的量的變化 B．x表示AlCl3的物質(zhì)的量 C．③線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化 D．④線表示AlO的物質(zhì)的量的變化 答案：B 10.室溫下，在0.2 molL－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL－1NaOH溶液，實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如圖，下列有關說法正確的是(　　) A．a(chǎn)點時，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，離子方程式為Al3＋＋3OH－Al(OH)3 B．a(chǎn)～b段，溶液pH增大，Al3＋濃度不變 C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀 D．d點時，Al(OH)3沉淀開始溶解 解析：A項，Al3＋水解的離子方程式為Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，錯誤；B項，a～b段，溶液pH增大，H＋濃度減小，鋁離子的水解平衡正向移動，Al3＋濃度減小，錯誤；C項，b～c段，發(fā)生反應：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，故b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀，正確；D項，d點時，再滴加NaOH溶液，溶液的pH突增，說明沉淀已經(jīng)溶解完畢，錯誤。 答案：C 11．在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中滴加NaOH溶液，生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關系如圖所示，則原混合液中Al2(SO4)3與MgSO4的物質(zhì)的量之比為(　　) A．6∶1 B．3∶1 C．2∶1 D．1∶2 解析：溶解Al(OH)3耗堿10 mL，則生成Al(OH)3耗堿30 mL，生成Mg(OH)2耗堿(50－30)mL＝20 mL，故Al3＋與Mg2＋的物質(zhì)的量之比為1∶1，則Al2(SO4)3與MgSO4的物質(zhì)的量物質(zhì)的量之比為1∶2。 答案：D 12．(2017福建泉州五校聯(lián)考)鎂鋁合金5.1 g溶于300 mL 2 molL－1鹽酸中，標準狀況下放出氣體的體積為5.6 L，向反應后的溶液中加入500 mL NaOH溶液充分反應，最終產(chǎn)生白色沉淀。下列有關說法不正確的是(　　) A．5.1 g鎂鋁合金中含有鎂、鋁的質(zhì)量分別為2.4 g、2.7 g B．溶解5.1 g鎂鋁合金時，剩余鹽酸的物質(zhì)的量為0.1 mol C．生成白色沉淀的最大質(zhì)量為13.6 g D．若白色沉淀只有Mg(OH)2，該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度至少為 1.2 molL－1 解析：鹽酸中n(HCl)＝30010－3 L2 molL－1＝0.6 mol，H2中氫原子的物質(zhì)的量n(H)＝2＝0.5 mol<0.6 mol，說明鹽酸過量，合金全部溶解，設金屬鎂的物質(zhì)的量為x mol，金屬鋁為y mol，則有24 gmol－1x mol＋27 gmol－1y mol＝5.1 g，根據(jù)得失電子守恒,2x mol＋3y mol＝，兩式聯(lián)立解得，x＝y(tǒng)＝0.1 mol。根據(jù)上述分析，合金中Mg、Al的質(zhì)量分別是2.4 g、2.7 g，A正確；剩余鹽酸的物質(zhì)的量為0.1 mol，B正確；沉淀最大時，Mg全部轉(zhuǎn)化成Mg(OH)2，Al全部轉(zhuǎn)化成Al(OH)3，m(沉淀)＝m(合金)＋m(OH－)，n(OH－)＝n(合金失電子)＝n(H＋得電子)，因此沉淀的質(zhì)量為5.1 g＋0.5 mol17 gmol－1＝ 13.6 g，C正確；根據(jù)溶液呈電中性，反應后的溶質(zhì)為NaCl、NaAlO2，即n(Na＋)＝n(Cl－)＋n{[(AlO)4]－}＝0.6 mol＋0.1 mol＝0.7 mol，因此NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度最小為＝1.4 molL－1，D錯誤。 答案：D 13．下列圖像中，縱坐標為沉淀量，橫坐標為某溶液中加入的反應物的物質(zhì)的量，選擇合適圖像對應的序號填空。 (1)AlCl3溶液中加入氨水至過量。________。 (2)AlCl3溶液中加入NaOH溶液至過量。________。 (3)AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過量。________。 (4)澄清石灰水中通入過量CO2。________。 (5)含有少量鹽酸的AlCl3溶液中加入過量NaOH溶液。________。 (6)含有少量HCl的AlCl3溶液中加入過量氨水。________。 答案：(1)③　(2)⑥　(3)①　(4)②　(5)⑤　(6)④ 14．某?；瘜W興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3中含有的Mg2＋、K＋雜質(zhì)并盡可能減少AlCl3的損失。請回答下列問題： (1)寫出向混合物中加入足量氫氧化鈉溶液時，溶液中發(fā)生反應的離子方程式：_________________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (2)氫氧化鈉溶液能否用氨水代替，為什么？__________________。 (3)溶液a中存在的離子有________________；在溶液a中加入鹽酸時需控制鹽酸的量，原因是_______________。為此，改進方法是________________________。 答案：(1)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－或Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓　Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ (2)不能，因為在Al3＋與氨水反應生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能與氨水繼續(xù)反應，從而不能將Al(OH)3與Mg(OH)2分開 (3)Cl－、K＋、[Al(OH)4]－、OH－、Na＋　Al(OH)3能與鹽酸反應，所以在加入鹽酸時，需要控制鹽酸的量，以防止部分Al(OH)3轉(zhuǎn)化成Al3＋　向溶液a中通入過量的二氧化碳氣體代替鹽酸 15．Ⅰ.對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。 以下為鋁材表面處理的一種方法： 堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，其原因是__________________________________________________________________ (用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的________。(填字母) a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3 Ⅱ.某混合物甲中含有明礬[KAl(SO4)212H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定條件下由甲可實現(xiàn)如圖所示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化： (1)試劑a最好選用________。 a．NaOH溶液 b．稀鹽酸 c．二氧化碳 d．氨水 (2)寫出反應①的離子方程式：____________________________。 (3)反應②的化學方程式為_________________________________________。 (4)固體E可以作為復合性的化學肥料，E中所含物質(zhì)的化學式為________，從溶液中獲得固體E的操作依次為______________________________________。 答案：Ⅰ.2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑　b Ⅱ.(1)d (2)[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO (3)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ (4)(NH4)2SO4、K2SO4　蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥 16．(2017寶雞檢測)某研究性學習小組為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù)，設計了下列兩種不同實驗方案進行探究，請根據(jù)他們的設計回答有關問題。 [探究一]　實驗方案：鋁鎂合金測定剩余固體質(zhì)量。 問題討論： (1)實驗中發(fā)生反應的化學方程式是______________________________________ _________________________________________________________。 (2)若實驗中稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中，充分反應。則NaOH溶液的體積V≥________ mL。 (3)實驗中，當鋁鎂合金充分反應后，在稱量剩余固體質(zhì)量前，還需進行的實驗操作按順序依次為____________________________________________________ ________________________________________________________________ [探究二]　實驗方案：稱量x g的鋁鎂合金粉末，放在如圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。 問題討論： (4)欲計算Mg的質(zhì)量分數(shù)，該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是____________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (5)假設實驗中測出該數(shù)據(jù)為y g，則原鋁鎂合金粉末中鎂的質(zhì)量分數(shù)為________(用含x、y的代數(shù)式表示)。 解析：(1)注意鎂與NaOH溶液不反應。(2)5.4 g鋁鎂合金中鋁的最大質(zhì)量為5.4 g97%，根據(jù)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，可求出需要NaOH的物質(zhì)的量的最大值為5.4 g97%27 g/mol＝0.194 mol，體積為0.194 mol 2.0 mol/L＝0.097 L，即97 mL。(5)設x g鋁鎂合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量分別是 a mol、b mol，則燃燒生成a mol MgO、 mol Al2O3，則24a＋27b＝x,40a＋51b＝y(tǒng)，解得a＝，鎂的質(zhì)量為 g，鎂的質(zhì)量分數(shù)為。 答案：(1)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ (2)97　(3)過濾、洗滌、干燥固體　(4)灼燒后固體的質(zhì)量　(5)