高中化學(xué)-專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料(課件+習(xí)題)(打包16套)蘇教版必修1.zip
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第2課時 鋁的氧化物與氫氧化物 從鋁土礦中提取鋁
1.下列關(guān)于Al(OH)3的性質(zhì)敘述錯誤的是( )
A.Al(OH)3是兩性氫氧化物
B.Al(OH)3是難溶于水的白色膠狀物質(zhì)
C.Al(OH)3能凝聚水中的懸浮物,也能吸附色素
D.Al(OH)3既能溶于NaOH溶液、氨水,又能溶于鹽酸
解析 Al(OH)3是兩性氫氧化物,能溶于酸,也能溶于NaOH、KOH等強堿,但Al(OH)3不能溶于氨水等弱堿。
答案 D
2.工業(yè)制取鋁的過程中,涉及多步反應(yīng),其中屬于分解反應(yīng)的有( )
A.1步 B.2步 C.3步 D.4步
解析 在鋁土礦制備金屬鋁的4步主要操作①溶解、②酸化、③灼燒、④電解中,灼燒和電解屬于分解反應(yīng)。
答案 B
3.既能跟NaOH溶液反應(yīng)又能跟鹽酸反應(yīng)的氧化物是( )
A.Fe2O3 B.Al2O3 C.Al(OH)3 D.CO2
解析 Al2O3是兩性氧化物,既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)。
答案 B
4.氫氧化鋁可作為治療某種胃病的內(nèi)服藥,這是利用了氫氧化鋁哪方面的性質(zhì)( )
A.酸性 B.堿性 C.兩性 D.氧化性
答案 B
5.下列說法正確的是( )
A.Al2O3難溶于水,不與水反應(yīng),所以它不是Al(OH)3對應(yīng)的氧化物
B.因為Al2O3是金屬氧化物,所以它是堿性氧化物
C.Al2O3能跟所有的酸堿溶液反應(yīng)
D.Al2O3能跟強的酸堿溶液反應(yīng)
解析 Al2O3雖然難溶于水,但是2Al(OH)3Al2O3+3H2O,Al2O3和Al(OH)3中Al的化合價相同,所以Al2O3是Al(OH)3對應(yīng)的氧化物。金屬氧化物與堿性氧化物是兩個不同的概念,二者沒有必然的聯(lián)系。Al2O3是兩性氧化物,能跟強的酸堿溶液反應(yīng)。
答案 D
6.對氧化鋁的分類正確的是( )
A.酸性氧化物 B.堿性氧化物
C.兩性氧化物 D.過氧化物
解析 氧化鋁屬于兩性氧化物,C正確。
答案 C
7.使溶液中的AlO完全轉(zhuǎn)化成Al(OH)3,應(yīng)選擇的最好試劑是( )
A.H2SO4 B.HCl
C.CO2 D.NH3·H2O
解析 因為Al(OH)3溶于強酸、強堿,而不溶于弱酸,且AlO不與弱堿反應(yīng),所以選C。
答案 C
8.有氧化鎂、氧化鋁混合粉末18.2 g,它恰好溶于500 mL 4 mol·L-1的鹽酸里,若要使沉淀質(zhì)量達(dá)到最大值,則需加入2 mol·L-1的氫氧化鈉溶液的體積為( )
A.1 000 mL B.500 mL C.100 mL D.1 500 mL
解析 當(dāng)沉淀質(zhì)量達(dá)到最大值時,有MgO~2HCl~MgCl2~2NaOH
Al2O3~6HCl~2AlCl3~6NaOH
故n(NaOH)=n(HCl),則有:
c(HCl)·V(HCl)=c(NaOH)·V(NaOH),
4 mol·L-1×500 mL=2 mol·L-1×V(NaOH),V(NaOH)=1 000 mL。
答案 A
9.氮化鋁廣泛應(yīng)用于電子陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域。在一定條件下,AlN可通過反應(yīng):Al2O3+N2+3C2AlN+3CO合成。下列敘述正確的是( )
A.氧化劑是Al2O3
B.還原劑是N2
C.碳元素被還原
D.生成1 mol CO時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2 mol
答案 D
10.相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng),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 根據(jù)題設(shè)要求所發(fā)生的反應(yīng)及Na原子守恒,有:n(NaOH)=n(Na+),Al→NaAlO2→NaOH,Al(OH)3→NaAlO2→NaOH,AlCl3→(NaAlO2+3NaCl)→4NaOH,Al2O3→2NaAlO2→2NaOH。設(shè)4種固體的質(zhì)量均為m,則消耗堿的物質(zhì)的量分別為m/27 mol,m/78 mol,m/33.375 mol,m/51 mol,可知選項A正確。
答案 A
11.下列物質(zhì),既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是( )
A.AlCl3 B.Al2O3 C.K2CO3 D.CuSO4
解析 AlCl3能和NaOH發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),與稀鹽酸不反應(yīng);Al2O3是兩性氧化物,能和稀鹽酸、NaOH溶液反應(yīng);K2CO3能和稀鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),與NaOH不反應(yīng);CuSO4溶液能和NaOH發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),與鹽酸不反應(yīng)。故只有B符合。
答案 B
12.既能與酸又能與堿反應(yīng)是兩性化合物的特征。下列物質(zhì)屬于兩性化合物的是 ( )
A.Al B.Na2CO3 C.Al(OH)3 D.(NH4)2SO4
解析 Al能與強酸又能與強堿反應(yīng),但Al是單質(zhì);Al(OH)3既能與酸又能與堿反應(yīng)生成鹽和水,屬于兩性氫氧化物。
答案 C
13.欲使AlCl3溶液中的Al3+完全沉淀下來,適宜的試劑是( )
A.NaOH溶液 B.鹽酸
C.氨水 D.AgNO3溶液
解析 Al3+轉(zhuǎn)化為不溶物是Al(OH)3沉淀,Al(OH)3是兩性氫氧化物,溶于強酸和強堿溶液,欲使Al3+完全沉淀,應(yīng)選取弱堿溶液。四個選項中只有氨水符合。
答案 C
14.向20 mL 2 mol·L-1 AlCl3溶液中加入30 mL NaOH溶液,充分反應(yīng)后得到0.78 g沉淀,則NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是( )
A.1 mol·L-1 B.2 mol·L-1
C.4 mol·L-1 D.8 mol·L-1
解析 首先寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式,根據(jù)所給的數(shù)據(jù)找出已知量和未知量的關(guān)系。根據(jù)Al3+的物質(zhì)的量與沉淀Al(OH)3的物質(zhì)的量比較可推測NaOH的兩種情況:①加入氫氧化鋁不足量時,n(NaOH)=3n[Al(OH)3]=3×0.78 g/ 78 g·mol-1=0.03 mol, c(NaOH)=0.03 mol /0.03 L=1 mol·L-1,②當(dāng)NaOH過量時,n(NaOH)=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]=0.16 mol-0.01 mol=0.15 mol。c(NaOH)=0.15 mol/0.03 L=5 mol·L-1。
答案 A
15.將NaOH溶液逐滴加入用鹽酸酸化了的AlCl3溶液中,若用y軸表示Al(OH)3的沉淀量,x軸表示NaOH溶液的體積,下列圖像正確的是( )
解析 向用鹽酸酸化的AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,依次發(fā)生以下反應(yīng):H++OH-===H2O,Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,故開始滴加時無沉淀產(chǎn)生,且產(chǎn)生沉淀消耗NaOH溶液的體積是沉淀溶解消耗NaOH溶液體積的3倍,D項正確。
答案 D
16.向MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入氫氧化鈉溶液,所得沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入氫氧化鈉溶液的體積(V)關(guān)系如下圖所示。則下列說法正確的是( )
A. d、e兩點沉淀物成分不同
B.b~d段發(fā)生反應(yīng)的離子為Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
C.b~c段與c~d段溶液中陰離子的物質(zhì)的量相等
D.在d點,向溶液中加入鹽酸,沉淀量將減少
解析 d、e點的沉淀物都是氫氧化鎂,A項錯誤;加入過量NaOH溶液,Al(OH)3會溶解,發(fā)生反應(yīng),Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,B項正確;從b到d點溶液中c(AlO)不斷增大,C錯誤;d點時,鋁的存在形式為AlO,加入鹽酸發(fā)生反應(yīng):AlO+H++H2O===Al(OH)3↓,沉淀量增加,D錯誤。
答案 B
17.鋁土礦中常含有少量的SiO2和Fe2O3。寫出實驗室由鋁土礦制取純凈Al2O3時需加入的試劑和反應(yīng)方程式。
(1)加過量的________,過濾除去________沉淀,化學(xué)方程式為__________________________________________________________________。
(2)加過量的________,過濾除去________,化學(xué)方程式為_______________________________________________________________。
(3)通入過量的________,過濾得到________,化學(xué)方程式為_______________________________________________________________。
(4)灼燒________可以得到純凈的Al2O3,化學(xué)方程式為
________________________________________________________________。
解析 (1)先加過量的鹽酸,溶解Al2O3和Fe2O3,過濾除去SiO2;(2)再加過量的NaOH溶液,使AlCl3轉(zhuǎn)化為NaAlO2,F(xiàn)eCl3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過濾除去Fe(OH)3;(3)通入過量的CO2,使NaAlO2轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,過濾得到Al(OH)3;(4)灼燒Al(OH)3可以得到純凈的Al2O3。
答案 (1)鹽酸 SiO2 Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
(2)NaOH溶液 Fe(OH)3 FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl、AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O
(3)CO2 Al(OH)3 NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
(4)Al(OH)3 2Al(OH)3Al2O3+3H2O
18.胃酸過多是常見的胃病。下面是甲、乙兩種常見胃藥的說明摘要。
甲:①白色結(jié)晶狀粉末,可緩緩分解;②能溶于水,水溶液呈弱堿性;③遇酸及酸性藥物則產(chǎn)生二氧化碳;④胃酸過多患者服用多見胃脹氣,甚至有引起胃潰瘍穿孔的危險。
乙:①與胃酸作用是中和反應(yīng),作用緩慢而持久,可維持3~4 h。
②凝膠本身覆蓋于潰瘍面上,具有保護(hù)作用。
③可溶于稀酸或氫氧化鈉溶液中。
(1)請你推測,甲中含有的主要化學(xué)成分是________(填化學(xué)式);乙中含有的主要化學(xué)成分是________(填化學(xué)式)。
(2)試寫出甲中含有的主要化學(xué)成分引起胃脹氣反應(yīng)的離子方程式:_______________________________________________________________。
(3)試寫出乙中含有的主要化學(xué)成分溶于NaOH溶液的離子方程式:__________________________________________________________________。
解析 根據(jù)題目信息對甲、乙性質(zhì)的描述可知甲為NaHCO3,乙為Al(OH)3,NaHCO3與酸反應(yīng)的離子方程式為HCO+H+===CO2↑+H2O,Al(OH)3溶于OH-的反應(yīng)為Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
答案 (1)NaHCO3 Al(OH)3
(2)HCO+H+===H2O+CO2↑
(3)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
19.A、B、C是單質(zhì),其中A是金屬,B、C是氣體,各種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖:
根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系回答:
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:
A________,B________,乙________,丁________。
(2)寫出下列變化的方程式:
①A與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________________________________________。
②甲與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式:_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
解析 常見金屬單質(zhì)中能與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體的只有Al,所以A是Al,乙是NaAlO2,C是H2,甲是Al的化合物,可與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生NaAlO2,可能是Al2O3,則丙是H2O,B是O2,所以甲一定是Al2O3;根據(jù)NaAlO2+CO2+2H2O===NaHCO3+Al(OH)3↓得丁是Al(OH)3。
答案 (1)Al O2 NaAlO2 Al(OH)3
(2)①2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
②Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
20.分析下圖的各物質(zhì)間的反應(yīng)關(guān)系:
已知A是地殼中含量最高的金屬元素的單質(zhì)。
(1)寫出A、B、C、D物質(zhì)的名稱:A________,B________,C________,D________。
(2)寫出各步反應(yīng)的離子方程式:
(Ⅰ)__________________________________________________________;
(Ⅱ)__________________________________________________________;
(Ⅲ)__________________________________________________________;
(Ⅳ)__________________________________________________________。
答案 (1)鋁 偏鋁酸鈉 氯化鋁 氫氧化鋁
(2)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
AlO+4H+===Al3++2H2O
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
21.將一定質(zhì)量的鎂鋁合金投入100 mL一定濃度的鹽酸中,合金完全溶解。向所得溶液中滴加濃度為5 mol·L-1的NaOH溶液,生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的體積關(guān)系如圖(橫坐標(biāo)體積單位是mL,縱坐標(biāo)質(zhì)量單位是g)。求:
(1)合金中Mg的質(zhì)量為________。
(2)所用鹽酸的物質(zhì)的量濃度為________。
解析 (1)m[Mg(OH)2]=11.6 g,
n(Mg)=n[Mg(OH)2]==0.2 mol,
m(Mg)=0.2 mol×24 g·mol-1=4.8 g。
(2)當(dāng)沉淀達(dá)最大值時,溶液中溶質(zhì)為NaCl,
此時n(HCl)=n(NaOH),
0.1 L·c(HCl)=0.160 L×5 mol·L-1,c(HCl)=8 mol·L-1。
答案 (1)4.8 g (2)8 mol·L-1
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