《新课标2018高考化学一轮复习专题二金属元素及其化合物第7讲铝及其化合物夯基提能作业20170727.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新课标2018高考化学一轮复习专题二金属元素及其化合物第7讲铝及其化合物夯基提能作业20170727.doc（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第7讲铝及其化合物A组基础题组1.(2016甘肃白银月考)下列物质中既能跟稀硫酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是()NaHCO3(NH4)2SO3Al2O3Al(OH)3Al A.全部B.只有 C.只有 D.只有2.下列说法中错误的是()A.在水溶液中能大量共存:Na+、Al3+、Cl-、CO32-B.硫酸铝溶液中加入过量的氨水:Al3+3NH3H2O Al(OH)3+3NH4+C.偏铝酸钠与过量CO2反应:AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3+HCO3-D.Al(OH)3溶于盐酸中:Al(OH)3+3H+Al3+3H2O3.(2016福建厦门模拟)镁、铝性质相似,下表中对两者的对比不
2、正确的是()选项反应铝镁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4.将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化过的AlCl3溶液中,若用y轴表示Al(OH)3沉淀的量,x轴表示NaOH溶液的体积,下列图像正确的是()5.将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 molL-1的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余,该溶液可能为()A.HNO3溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D.HCl溶液 6.(2016吉林长春模
3、拟)在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量,产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示,由此确定,原溶液中含有的阳离子是()A.Mg2+、Al3+、Fe2+ B.H+、Mg2+、Al3+C.H+、Ba2+、Al3+ D.只有Mg2+、Al3+7.甲、乙、丙三种不同物质有如图所示转化关系,则甲不可能是()甲 乙 丙 甲A.Al2O3 B.SiO2 C.NH4Cl D.CO28.向明矾溶液里滴加Ba(OH)2溶液,当SO42-恰好沉淀完全时,铝元素的存在形式是()A.一部分为Al(OH)3沉淀,一部分以Al3+形式存在于溶液中B.一部分为Al(OH)3沉淀,一部分以AlO2-形式存
4、在于溶液中C.全部为Al(OH)3沉淀D.几乎全部以AlO2-形式存在于溶液中9.(2016安徽淮北期中)将4 mol金属Al全部转化为Al(OH)3,消耗HCl a mol、NaOH b mol,则a+b的最小值为()A.4 B.6 C.8 D.1610.(2016河南安阳月考)铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法中错误的是()铝土矿 a b c d AlA.、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11.(2016河南安阳月考)氧化亚铁粉末和铝粉配成
5、铝热剂,分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后,再与盐酸反应;另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应。两种情况下生成的气体的质量比是()A.11 B.23 C.32 D.28912.(2016海南单科,14)KAl(SO4)212H2O(明矾)是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。实验室中,采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。易拉罐 滤液A 沉淀B 产物回答下列问题:(1)为尽量少引入杂质,试剂应选用(填标号)。 a.HCl溶液b.H2SO4溶液 c.氨水d.NaOH溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为。(3)沉淀B的化学式为;将少量明矾溶
6、于水,溶液呈弱酸性,其原因是。 (4)已知:KW=1.010-14,Al(OH)3 AlO2-+H+H2OK=2.010-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于。 B组提升题组13.(2016河北衡水模拟)有钠、镁、铝各n mol,分别与等体积、含x mol HCl的盐酸反应,下列说法中不正确的是()A.xn时,钠生成的氢气最多B.x=n时,钠、镁、铝生成的氢气一样多C.nx2n时,生成的氢气:钠镁=铝D.x2n时,生成的氢气:钠镁铝14.(2016河北衡水一调)将Na2O2逐渐加入含有H+、Mg2+、Al3+、NH4+的混合液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量(mol)与加入
7、的Na2O2的物质的量(mol)的关系如图所示,则原溶液中的Mg2+、Al3+、NH4+的物质的量分别为() A.2 mol、3 mol、6 molB.3 mol、2 mol、6 molC.2 mol、3 mol、4 molD.3 mol、2 mol、2 mol15.(2016湖南邵阳模拟)无水AlCl3易升华,可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下。(1)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为。(2)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2,此反应的离子方程式为。(3)升华器中主要含有AlCl3和FeCl3
8、,需加入少量Al,其作用是。(4)为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度,称取16.25 g无水AlCl3样品,溶于过量的NaOH溶液中,过滤出沉淀物,沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重,得其质量为0.32 g。写出上述除杂过程中涉及反应的离子方程式:、。AlCl3产品的纯度为。(5)工业上另一种以铝灰为原料制备无水AlCl3的工艺中,最后一步是由AlCl36H2O脱水制备无水AlCl3,实现这一步的方法是 。16.一位同学在复习时遇到这样一道习题:某无色溶液中可能含有H+、OH-、Na+、NO3-,加入铝粉后,只产生H2,问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。(1)加入铝粉产生H
9、2,说明铝具有(填“氧化性”或“还原性”)。(2)该同学分析:若H+大量存在,则NO3-就不能大量存在。设计实验证实如下:装置现象.实验初始,未见明显现象.过一会儿,出现气泡,液面上方呈浅红棕色.试管变热,溶液沸腾盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是。根据现象,推测溶液中产生了NO,为进一步确认,进行如下实验:实验内容现象实验1将湿润KI-淀粉试纸置于空气中未变蓝实验2用湿润KI-淀粉试纸检验浅红棕色气体试纸变蓝a.浅红棕色气体是。b.实验1的目的是。c.实验1、2说明反应生成了NO,将生成NO的离子方程式补充完整:Al+NO3-+ Al3+NO+(3)再假设:若OH-大量存在,NO3-也可能
10、不能大量存在。重新设计实验证实如下:装置现象.实验初始,未见明显现象.过一会儿,出现气泡,有刺激性气味为确认刺激性气味气体,进行如下实验:用湿润KI-淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝。刺激性气味的气体是。产生该气体的离子方程式是。(4)在NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成,其化学方程式是。(5)实验结果证实:NO3-在酸、碱性环境中都有一定的氧化性,能氧化铝单质,产生含氮化合物。习题中的无色溶液中一定能大量存在的是Na+和OH-。答案全解全析A组基础题组1.A弱酸的酸式盐、弱酸弱碱盐、Al、Al2O3、Al(OH)3等物质既可与强酸反应又可与强碱反应,故选A。
11、2.AA项中Al3+与CO32-发生双水解,因此不能大量共存,错误;B项中氢氧化铝不溶于过量的氨水,正确;C项中偏铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,因为二氧化碳过量,因此生成碳酸氢根离子,正确;D项中氢氧化铝能溶于强酸中,正确。3.B镁的金属性强于铝,铝与水反应很困难,镁能与沸水反应。4.D当溶液中有H+、Al3+时,加入的OH-先与H+反应,后与Al3+反应:H+OH- H2O、Al3+3OH- Al(OH)3,故开始加入NaOH时,无沉淀产生;随着NaOH的量增加,沉淀的量逐渐增加,当NaOH加入一定量时,沉淀量达到最大值;再加入NaOH,沉淀开始溶解:NaOH+Al(OH)3 NaA
12、lO2+2H2O,形成沉淀与溶解沉淀所需NaOH溶液的体积比为31。综上所述,D项的图像符合题意。5.D5.4 g Al即0.2 mol,200.0 mL 2.0 molL-1的溶液中所含的溶质为0.4 mol。A选项中硝酸与Al反应没有H2生成。B选项中Al和Ba(OH)2反应的化学方程式为2Al+Ba(OH)2+2H2O Ba(AlO2)2+3H2,可以看出金属无剩余,Ba(OH)2过量。C选项中根据得失电子守恒原理,0.2 mol铝可提供0.6 mol电子,而0.4 mol H2SO4可提供0.8 mol H+,无Al剩余。D选项中0.4 mol HCl提供0.4 mol H+,而0.2
13、 mol Al 需0.6 mol H+,Al有剩余。6.B开始滴加NaOH溶液时没有沉淀产生,说明溶液中含有H+;继续滴加NaOH溶液时先有沉淀产生,后有部分沉淀溶解,说明溶液中可能含有Mg2+、Al3+。7.CA项,氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠和盐酸反应生成氯化钠和氢氧化铝,加热氢氧化铝生成氧化铝,所以符合转化关系;B项,二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠,硅酸钠和盐酸反应生成硅酸,加热硅酸生成二氧化硅,所以符合转化关系;C项,氯化铵和氢氧化钠溶液反应生成一水合氨,一水合氨和盐酸反应生成氯化铵,加热时氯化铵分解生成氨气和氯化氢,故不符合转化关系;D项,二氧化碳和氢氧化钠反应生
14、成碳酸钠或碳酸氢钠,碳酸钠或碳酸氢钠与盐酸反应生成碳酸,碳酸加热分解生成二氧化碳,所以符合转化关系。8.D向明矾溶液里滴加Ba(OH)2溶液,当SO42-恰好沉淀完全时,KAl(SO4)2与Ba(OH)2按物质的量之比12反应,此时铝离子与氢氧根离子物质的量之比为14,铝元素几乎全部以AlO2-形式存在于溶液中。故选D。9.B方案:2Al+6H+ 2Al3+3H2、Al3+3OH- Al(OH)3,即消耗4 mol Al时,消耗12 mol H+、12 mol OH-,则a+b=24;方案:2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2、AlO2-+H2O+H+ Al(OH)3,即消耗4
15、 mol Al时,消耗4 mol H+、4 mol OH-,则a+b=8;方案:2Al+6H+ 2Al3+3H2、2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2、Al3+3AlO2-+6H2O 4Al(OH)3, 即消耗4 mol Al时,消耗3 mol H+、3 mol OH-,则a+b=6。显然方案药品用量最少。10.C铝土矿中加入盐酸生成Al3+和Fe3+,二氧化硅不溶于盐酸,所以要过滤,分离出二氧化硅;滤液中加过量NaOH,Al3+转化为AlO2-,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去Fe(OH)3沉淀,向滤液中通过量的二氧化碳,会生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3分解
16、生成Al2O3,最后电解熔融的Al2O3生成Al。A项,由以上分析可知、中除加试剂外,还需要进行过滤操作,故A项正确;B项,Al3+、AlO2-中铝元素的化合价均为+3价,故B项正确;C项,中需要把AlO2-转化为Al(OH)3沉淀,要通入过量的二氧化碳,AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3+HCO3-,故C项错误;D项,根据上述分析可知操作是Al(OH)3受热分解生成Al2O3,故D项正确。11.A一份在高温下恰好完全反应,则有2n(Fe)=3n(Al),然后将生成物与足量的稀盐酸反应,铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,即n(H2)=n(Fe),所以n(H2)=32n(Al);另一份直
17、接放入足量的NaOH溶液中充分反应,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,n(H2)=32n(Al)。两种情况下生成气体的物质的量之比n(H2)n(H2)=32n(Al)32n(Al)=11,故A正确。12.答案(1)d(2)2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2(3)Al(OH)3Al3+水解,使溶液中H+浓度增大 (4)20解析(1)Al、Fe、Mg都是比较活泼的金属,都可以与酸反应,而Al可以与强碱溶液反应转化为NaAlO2进入溶液,结合Fe、Mg不与强碱溶液反应,故试剂为NaOH溶液。(2)Al与NaOH溶液反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO
18、2+3H2。(3)AlO2-与NH4+、HCO3-反应均生成Al(OH)3,所以沉淀B的化学式为Al(OH)3;明矾溶液呈酸性的原因是Al3+水解,使溶液中的c(H+)增大。(4)Al(OH)3+OH- AlO2-+2H2O的K=c(AlO2-)c(OH-)=c(AlO2-)c(H+)c(OH-)c(H+)=2.010-131.010-14=20。B组提升题组13.Dxn时,盐酸不足,又钠与水反应生成氢气,所以钠生成的氢气最多,故A正确。x=n时,钠刚好与盐酸反应,镁、铝与盐酸反应都是盐酸不足,所以生成的氢气一样多,故B正确。nx2n时,钠与盐酸反应,盐酸过量,镁、铝与盐酸反应都是盐酸不足,所
19、以生成的氢气:钠镁=铝,故C正确。x=2n时,镁与盐酸刚好反应,铝与盐酸反应,盐酸少量,生成的氢气:镁=铝,故D错误。14.D由图可知,nMg(OH)2+nAl(OH)3=5 mol,nMg(OH)2=3 mol,则nAl(OH)3=2 mol,根据原子守恒可知,n(Al3+)=nAl(OH)3=2 mol,n(Mg2+)=nMg(OH)2=3 mol;当加入8 mol Na2O2时,NH4+完全反应,此时产生氧气为4 mol,则氨气为6 mol-4 mol=2 mol,故NH4+的物质的量为2 mol。15.答案(1)Al2O3+3Cl2+3C 2AlCl3+3CO(2)SO32-+Cl2+
20、H2O SO42-+2Cl-+2H+(3)除去FeCl3(4)Fe3+3OH- Fe(OH)3Al3+4OH- AlO2-+2H2O96%(5)在HCl气流中加热脱去结晶水解析(1)由经冷却器出来的气体有CO和Cl2可知,CO是氯化炉中的生成物,且Cl2是过量的,故氯化炉中发生反应的化学方程式为Al2O3+3Cl2+3C 2AlCl3+3CO。(2)亚硫酸钠是还原剂,氯气是氧化剂,则离子方程式为SO32-+Cl2+H2O SO42-+2Cl-+2H+。(4)除杂过程中涉及反应的离子方程式为Fe3+3OH- Fe(OH)3、Al3+4OH- AlO2-+2H2O。沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重,
21、得到的0.32 g固体物质是氧化铁,其物质的量为0.002 mol,则氯化铁的物质的量为0.004 mol,其质量为0.65 g,得出AlCl3的质量为16.25 g-0.65 g=15.6 g,AlCl3的纯度为15.6 g16.25 g100%=96%。(5)由于氯化铝易水解,水解后生成的氯化氢气体挥发后,使水解平衡正向移动,生成大量的氢氧化铝,故为了抑制其水解,必须在氯化氢气流中加热脱去结晶水。16.答案(1)还原性(2)6H+Al2O3 2Al3+3H2Oa.NO2b.对比实验,排除氧气使湿润的KI-淀粉试纸变蓝的可能c.114H+112H2O(3)NH38Al+3NO3-+5OH-+
22、2H2O 3NH3+8AlO2-(4)2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2 解析(1)加入铝粉产生H2,Al失去电子,则Al为还原剂,具有还原性。(2)盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水,离子方程式为6H+Al2O3 2Al3+3H2O。液面上方呈浅红棕色,一定不是氢气,为氮的氧化物,由将湿润KI-淀粉试纸置于空气中未变蓝,说明KI在空气中不能被氧化,而用湿润KI-淀粉试纸检验浅红棕色气体试纸变蓝,则KI被氧化,即二氧化氮与水反应生成硝酸,再氧化碘离子生成碘单质。a.由上述分析可知,浅红棕色气体是NO2;b.实验1的目的是对比实验;c.Al与H+、NO3-发生氧化还原反应生成硝酸铝、NO和水,离子方程式为Al+NO3-+4H+ Al3+NO+2H2O。(3)用湿润KI-淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,则气体为NH3。由上述分析可知,碱性条件下Al与NO3-发生氧化还原反应生成氨气,离子方程式为8Al+3NO3-+5OH-+2H2O 3NH3+8AlO2-。(4)NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成,即反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2。9