2019_2020版高中化学第3章金属及其化合物第2节第2课时铝的重要化合物练习.docx

铝的重要化合物基 础 巩 固一、选择题1在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图正确的是(C)解析：向硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，发生的反应有：Mg22OH=Mg(OH)2，Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O。即加入NaOH溶液后，Mg2、Al3分别生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀，待沉淀完全后，再加入NaOH溶液时，Mg(OH)2不变，而Al(OH)3不断溶解，最后完全变为AlO。综上所述，沉淀物的变化趋势是先增加，然后减少，到某一时刻开始保持不变。2在溶液中能共存，加入强碱溶液有沉淀析出，加入强酸溶液能放出气体的是(D)ANa、AlO、Cl、SOBK、Ba2、NO、SOCAl3、Ca2、Na、ClDNa、Mg2、SO、HCO解析：A项加入碱，不能生成沉淀；加入酸，无气体放出。B项Ba2与SO不能大量共存。C项加入酸无气体放出。D项加入碱，生成Mg(OH)2沉淀；加入酸，生成CO2气体。3下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同的是(A)ANaHSO4和Ba(OH)2BAlCl3和NaOHCNaAlO2和H2SO4DNa2CO3和H2SO4解析：A项，现象相同，都是产生白色沉淀BaSO4。B项，NaOH溶液滴入AlCl3溶液中，先产生白色沉淀，滴加至过量时沉淀溶解；AlCl3溶液滴入NaOH溶液中，开始无明显现象，滴加至过量时产生白色沉淀。C项，H2SO4溶液滴入NaAlO2溶液中，先产生白色沉淀，滴加至过量时沉淀溶解；NaAlO2溶液滴入H2SO4溶液中，开始无明显现象，滴加至过量时产生白色沉淀。D项，Na2CO3溶液滴入H2SO4溶液中立即有气体生成，H2SO4溶液滴入Na2CO3溶液中开始无现象后有气泡。4只用试管和胶头滴管而不用其他试剂无法区别的一组溶液是(C)AKOH溶液和AlCl3溶液BNa2CO3溶液和盐酸CAlCl3溶液和氨水D盐酸和NaAlO2溶液解析：KOH和AlCl3、Na2CO3和HCl、HCl和NaAlO2三组物质都可能因反应物的量不同发生不同的反应，因而互相滴加方式不同而产生不同的现象，只用试管和胶头滴管而不用其他试剂就可以区别。5氢氧化铝可作为治疗胃酸过多的内服药，这是利用了氢氧化铝的(B)A酸性B碱性C两性D氧化性解析：氢氧化铝具有弱碱性，可以用于中和胃酸。6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(D)NaHCO3Al2O3Al(OH)3AlABCD解析：Al2O3、Al(OH)3、Al都能与稀硫酸反应生成Al2(SO4)3，都能与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2；NaHCO3与稀硫酸反应生成Na2SO4、CO2和H2O，与氢氧化钠溶液反应生成Na2CO3和H2O。7在AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水至溶液呈碱性，下列图中能表示该反应产生的沉淀质量W与加入氨水的体积V关系的是(C)解析：Al(OH)3不溶于氨水，开始阶段Al(OH)3的质量随氨水体积增大而增大，直到Al3全部沉淀后，Al(OH)3的质量不再变化，C中图像符合题意。8(双选)向50 mL 1 molL1的Al2(SO4)3溶液中加入100 mL KOH溶液，充分反应得到3.9 g沉淀，则KOH溶液中溶质的物质的量浓度可能是(CD)A1 molL1B3 molL1C1.5 molL1D3.5 molL1解析：首先写出有关反应的化学方程式，根据所给的数据找出已知量和未知量的关系。方法一：根据Al3的物质的量与沉淀Al(OH)3的物质的量比较可推测KOH的两种情况：加入溶液不足量时，n(KOH)3nAl(OH)33 gmol10.15 mol，c(KOH)1.5 molL1。当KOH溶液过量时，n(KOH)4n(Al3)nAl(OH)30.4 mol0.05 mol0.35 mol，c(KOH)3.5 molL1。方法二：用图像法求解，如图所示，当生成沉淀0.05 mol时，需KOH 0.15 mol；需KOH 0.35 mol。9如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(C)AMgSO4BKAl(SO4)2CAl2(SO4)3DNaAlO2解析：A项，MgSO4Ba(OH)2=BaSO4Mg(OH)2，沉淀不会减少，错误；B项，nAl(OH)3n(BaSO4)12，不符合图像，错误；C项，nAl(OH)3n(BaSO4)23，符合图像，正确；D项，NaAlO2与Ba(OH)2不反应，无明显现象，错误。10下列各组物质相混合后，可生成a mol沉淀的是(B)A含a mol NaAlO2的溶液与含a mol AlCl3的溶液B含有a mol NaAlO2的溶液通入a mol CO2C含a mol AlCl3的溶液与含2a mol Ba(OH)2的溶液D含a mol AlCl3的溶液与含a mol NaOH的溶液解析：A组中反应：3NaAlO2AlCl36H2O= 4Al(OH)33NaCl a mol a mol a molB组中反应：NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3a mol a mol a molC组中反应：2AlCl34Ba(OH)2=Ba(AlO2)23BaCl24H2O a mol 2a molD组中反应：AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl a mol a mol mol二、非选择题11某校化学兴趣小组用下图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2、K杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题：(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：Mg22OH=Mg(OH)2、Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=AlO2H2O。(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？_不能，因为在Al3与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开_。(3)溶液a中存在的离子有_Cl、K、AlO、H、OH、Na_；在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量，为什么_因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlO时，需要控制盐酸的量，以防止部分铝转化成Al3_;_为此，改进方法是_通入过量二氧化碳气体_。解析：(1)加入足量氢氧化钠溶液，Mg2可与OH反应生成Mg(OH)2沉淀，Al3先与OH反应生成Al(OH)3，生成的Al(OH)3继续与OH反应生成NaAlO2和H2O；(2)氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在Al3与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开；(3)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2，但又引入了Na，同时Al3转化成了AlO；因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlO时，需要控制盐酸的量，以防止部分铝转化成Al3；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此可在溶液a中通入过量的二氧化碳气体。12A、B、C是单质，其中A是金属，B、C是气体，各种物质间的转化关系如图：根据图示转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式：A_Al_，B_O2_，乙_NaAlO2_，丁_Al(OH)3_。(2)写出下列变化的方程式：A与NaOH溶液反应的化学方程式：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。甲与NaOH溶液反应的离子方程式：Al2O32OH=2AlOH2O。解析：常见金属单质中能与NaOH溶液反应产生气体的只有Al，所以A是Al，乙是NaAlO2，C是H2，甲是Al的化合物，可与NaOH溶液反应产生NaAlO2，可能是Al2O3，则丙是H2O，B是O2，所以甲一定是Al2O3；根据NaAlO2CO22H2O=NaHCO3Al(OH)3得丁是Al(OH)3。13将一定质量的镁、铝合金投入一定浓度的100 mL盐酸中，使合金全部溶解，向所得溶液中滴加5.0 molL1的NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。试求：(1)原合金中铝的质量分数。(2)盐酸的物质的量浓度。解析：(1)由图像知mMg(OH)211.6 g，mAl(OH)3(19.411.6) g7.8 g，则铝的质量分数为w(Al)100%100%36%(2)nAl(OH)37.8 g78 gmol10.1 mol，由Al(OH)3OH=AlO2H2O知，溶解Al(OH)3所需要的NaOH的物质的量为0.1 mol；由图像知沉淀达到最大值时，溶液中的溶质只有NaCl，即此时n(HCl)n(NaOH)0.180 L5.0 molL10.1 mol0.8 mol，则c(HCl)0.8 mol0.1 L8.0 molL1。能 力 提 升一、选择题1地壳中含量最高的金属元素与含量最高的非金属元素形成的化合物，可能具有的性质是(B)A具有很高的熔点，通常可用作耐高温的材料，熔融氢氧化钠可用此化合物制成的坩埚B既能与强酸反应生成对应的盐和水，也能与强碱反应生成对应的盐和水C溶于水可生成对应的水化物D与铁在高温下能发生置换反应解析：地壳中含量最高的金属为铝，含量最高的非金属为氧，二者形成两性氧化物Al2O3，Al2O3熔点高，不溶于水，与Fe不反应。2下列离子方程式书写错误的是(A)AAlCl3溶液中加入过量氨水：Al34OH=AlO2H2OBAl(OH)3溶于NaOH溶液中：Al(OH)3OH=AlO2H2OCAl(OH)3溶于盐酸溶液中：Al(OH)33H=Al33H2ODAl2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O32OH=2AlOH2O解析：AlCl3溶液加入过量氨水，有Al(OH)3沉淀生成，Al(OH)3不溶于氨水。3(2019衡水高一检测)把Ba(OH)2溶液滴入明矾的溶液中，使SO全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是(C)AAl3 BAl(OH)3CAlODAl3和Al(OH)3解析：当SO全部转化为BaSO4时，n(Al3)n(OH)14，Al3生成AlO。4由Al3Al(OH)3AlOAl3系列变化中，中应填写的是(A)AAl(OH)3BAlCl3CHClDNaOH解析：由铝及其化合物转化关系可知，在AlO中加入过量强酸才能实现转化为Al3，其中间产物为Al(OH)3。5(2019洛阳高一检测)将物质X逐渐加入(或滴入)Y溶液中，其生成沉淀的物质的量与加入X的物质的量关系如下图所示，符合图示情况的是(C)ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAlO2AlCl3NaOH解析：石灰水中通入二氧化碳，先发生反应Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，生成CaCO3沉淀，当Ca(OH)2溶液反应完后，再继续通入CO2发生反应CO2CaCO3H2O=Ca(HCO3)2沉淀消失，所以前后两个过程CO2的物质的量之比为11，故A错误；偏铝酸钠溶液中加入盐酸，先发生反应AlOHH2O=Al(OH)3，生成Al(OH)3沉淀，当偏铝酸钠溶液反应完后，再继续加入盐酸发生反应Al(OH)33H=Al33H2O，沉淀消失，所以前后两个过程HCl的物质的量之比为13，故B错误；氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液，先发生反应Al33OH=Al(OH)3，生成Al(OH)3沉淀，当氯化铝溶液反应完后，再滴入氢氧化钠溶液发生反应Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O沉淀溶解至最后消失，所以前后两个过程氢氧化钠的物质的量之比为31，故C正确；氢氧化钠溶液中滴入氯化铝溶液，先发生反应Al34OH=AlO2H2O，不生成沉淀，当氢氧化钠溶液反应完后，再滴入氯化铝溶液后发生3AlOAl36H2O= 4Al(OH)3，生成沉淀不溶解，所以前后两个过程氯化铝的物质的量之比为31，故D错误。6现有200 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2)0.2 molL1，c(Cl)1.3 molL1。要使Mg2完全转化成Mg(OH)2，并使Mg2和Al3分离，至少需要4 molL1的NaOH溶液(D)A140 mLB120 mLC100 mLD80 mL解析：由电荷守恒得c(Al3)(1.3 molL10.2 molL12)0.3 molL1，所以溶液中n(Al3)0.06 mol，n(Mg2)0.04 mol，由Mg22OH=Mg(OH)2、Al34OH=AlO2H2O得，至少需要n(OH)0.04 mol20.06 mol40.32 mol，即所需4 molL1的NaOH溶液的体积至少为0.08 L，即80 mL。7一包白色粉末中可能含有Al(NO3)3、KOH、NaCl的一种或多种，某研究性学习小组为了探究该白色粉末的组成，依次做了以下实验：第一步：将该粉末加水溶解，得到澄清溶液；第二步：取该澄清溶液少量，逐滴加入盐酸至过量，先产生白色沉淀，后沉淀溶解；第三步：取第二步所得溶液少量，滴入AgNO3溶液，有白色沉淀出现。则下列判断正确的是(B)A该粉末中一定含有Al(NO3)3、KOH、NaClB该粉末中一定含Al(NO3)3和KOH，但不能确定是否含有NaClC该粉末中一定含有NaCl，但不能确定是否含有Al(NO3)3、KOHD以上过程不能确定该溶液中含有哪种物质解析：由第二步实验的现象说明第一步所得到澄清溶液中含有AlO，白色粉末中含有Al(NO3)3和KOH，同时因为第二步实验中加入盐酸引入Cl，致使第三步实验检验出的Cl不能确定是否是白色粉末含有，A、C、D不正确，B正确。8以Al2O3为原料制取氢氧化铝，最好的方法是(C)A将Al2O3溶于水B将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液C将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氨水D将Al2O3先溶于NaOH溶液中，之后滴加盐酸解析：Al2O3不溶于水，也不与水反应，A项错误；氢氧化铝具有两性，能与强酸、强碱反应，B、D项错误。二、非选择题9若用镁铝合金的废料、稀硫酸、稀盐酸、NaOH溶液制取MgCl2、Al2(SO4)3溶液，首先可将废料加入到_NaOH_溶液中，发生反应的化学方程式是2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。经过滤，将难溶物加入到_盐酸_中，可得到_MgCl2_溶液，反应的离子方程式是Mg2H=Mg2H2，然后向滤液中加入适量的_稀盐酸(或稀硫酸)_，反应的离子方程式为AlOH2OH=Al(OH)3。再过滤，将沉淀物加入到_稀硫酸_中，可得到_Al2(SO4)3_溶液，反应的离子方程式是Al(OH)33H=Al33H2O。解析：由于铝可与NaOH溶液反应，而镁不能，因此先用NaOH溶液把两者分开，然后分别用稀硫酸和稀盐酸制取MgCl2、Al2(SO4)3。可表示为：10某溶液中可能含有H、NH、Mg2、Fe3、Al3、SO等离子，当向该溶液中加入某浓度的 NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随加入的溶液中NaOH的物质的量的变化如右图所示：(已知：Fe33OH=Fe(OH)3，且Fe(OH)3难溶于水；NHOH=NH3H2O)(1)由此可知，该溶液中肯定含有的离子是_H、NH、Al3、SO_，且各离子的物质的量之比为_n(H)n(NH)n(Al3)n(SO)2314_。(2)肯定不含的阳离子是_Mg2、Fe3_。解析：开始加入2 mol NaOH时，溶液无沉淀产生，说明溶液中有H，且其物质的量为2 mol；因为最终沉淀完全溶解，所以溶液中无Mg2、Fe3，且产生沉淀和沉淀溶解所需的NaOH的物质的量之比为31，所以溶液中有Al3且其物质的量为1 mol；当加入58