高考化学一轮复习知能演练高分跨栏 第4章第2节 铝及其化合物 鲁科版.doc

2013届高考化学一轮复习知能演练高分跨栏 第4章第2节 铝及其化合物 鲁科版1(2012山东济南高三模拟)用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是()加盐酸溶解加烧碱溶液溶解过滤通入过量co2生成al(oh)3沉淀加入盐酸生成al(oh)3沉淀加入过量烧碱溶液abc d解析：选b。抓住镁不能与naoh(aq)反应而铝能够溶于naoh溶液中，故首先用碱液溶解铝，过滤除去镁；然后向naal(oh)4溶液中通入co2生成al(oh)3。2等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为56，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是()a甲、乙中都是铝过量b甲中铝过量，乙中碱过量c甲中酸过量，乙中铝过量d甲中酸过量，乙中碱过量解析：选b。由某物质的量h2so4(甲)和naoh(乙)溶液分别与等质量的al反应，生成的h2体积比即物质的量之比为。甲：2al3h2so43h2乙：2al2naoh3h2mol5 mol 5 mol4 mol4 mol6 mol分析数据得出结论：甲中al过量(4)mol mol；乙中naoh过量(54)mol1 mol。3(2012江苏启东中学高三调研)将物质x逐渐加入到y溶液中，生成沉淀的物质的量n2与所加x的物质的量n1的关系如图所示，符合如图所示情况的是()abcdxnaohalcl3hclnaal(oh)4yalcl3naohnaal(oh)4hcl解析：选c。从题图中看出所加物质x能使沉淀al(oh)3完全溶解，排除选项b、d，其中得到沉淀和溶解沉淀消耗x的物质的量之比为13.根据al(oh)4hh2o=al(oh)3，al(oh)33h=al33h2o可知选项c符合要求。4a g镁铝合金完全溶解在v1 l c2 moll1hcl溶液中，产生b mol h2。再向反应后的溶液中加入v2 l c2 moll1naoh溶液，恰好使沉淀达到最大值，且沉淀质量为d g。下列关系不正确的是()ada34bbc1c2v2/v1c铝的质量为(24ba)/9 gd与金属反应后剩余盐酸的物质的量为(c1v12b)mol解析：选c。选项a，d g沉淀应为mg(oh)2、al(oh)3，可见沉淀的质量等于a g镁铝合金的质量与oh的质量之和，根据反应可知，mg、al失电子的物质的量等于h获得电子的物质的量，即：n(oh)2b mol，故有da34b。选项b，加入naoh后溶液的溶质为nacl，根据n(na)n(cl)有：c1v1c2v2，则c1c2v2/v1。选项c，设mg、al的物质的量分别为x mol、y mol，则有24x27ya,2x3y2b，解得y(24ba)/9，则铝的质量为3(24ba)g。选项d，反应前hcl的物质的量为c1v1 mol，消耗盐酸2b mol，故剩余盐酸的物质的量为(c1v12b)mol。5将0.1 mol的镁和铝的混合物溶于100 ml 2 mol/l h2so4溶液中，然后再滴加1 mol/l的naoh溶液。请回答下列问题：(1)若在滴加naoh溶液的过程中，沉淀质量m随加入naoh溶液的体积v的变化如图所示。当v1160 ml时，则金属粉末中n(mg)_ mol，v2_。(2)若在滴加naoh溶液的过程中，欲使mg2、al3刚好沉淀完全，则滴入naoh溶液的体积v(naoh)_。(3)若混合物仍为0.1 mol，其中mg粉的物质的量分数为a，用100 ml 2 mol/l的硫酸溶解此混合物后，再加入450 ml 1 mol/l的naoh溶液，所得沉淀中无al(oh)3。满足此条件的a的取值范围：_。解析：(1)由图像可知：160 ml的naoh溶液是与过量的h2so4溶液反应的，则与mg、al反应的n(h2so4)0.2 mol0.16 mol0.12 mol。假设n(mg)x mol，n(al)y mol，则有方程组：，解得：x0.06，y0.04。当加入v2 naoh溶液时，得到mg(oh)2沉淀和naal(oh)4，关系式为mg22oh，al34oh，则v2160 ml103 ml/l440 ml。(2)当mg2、al3刚好沉淀完全时，溶液中只有na2so4，关系式为2naohh2so4，则v(naoh)400 ml。(3)当所得沉淀中无al(oh)3时，naoh溶液过量，反应后生成的溶质为na2so4、naal(oh)4。则根据na元素守恒：n(naoh)0.45 l1 mol/l0.1 l2 mol/l20.1 mol(1a)。解得a，则满足此条件的a的取值范围是a1。答案：(1)0.06440 ml(2)400 ml(3)a11(2009高考上海卷)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(v)与时间(t)关系如右图。反应中镁和铝的() a物质的量之比为32b质量之比为32c摩尔质量之比为23d反应速率之比为23解析：选a。镁与稀硫酸反应：mgh2so4=mgso4h2，铝与稀硫酸反应：2al3h2so4=al2(so4)33h2，由图像知，产生的h2的量相同，各产生1 mol h2时，需镁1 mol，质量为24 g；需铝mol，质量为18 g。故a正确，b、c错误。镁的反应速率大于铝的，d错误。2下列叙述不正确的是()a(2010高考重庆卷)铝制容器可盛装冷的浓硫酸b(2010高考江苏卷)用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜：al2o32oh=2aloh2oc(2009高考江苏卷)明矾水解形成的al(oh)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化d(2009高考广东卷改编题)日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用，所以能用铝制容器存放盐酸解析：选d。铝在冷浓硫酸中发生钝化。al2o3能溶于naoh溶液，生成偏铝酸盐；明矾净水的原理是al3水解生成al(oh)3胶体，利用al(oh)3胶体的吸附性进行净水；铝表面生成致密的氧化膜al2o3，其熔点高，难熔化，起保护作用，但存放盐酸时，会与酸反应，即d项不正确。3(2011高考大纲全国卷)如右图中，a、b、c、d、e是单质，g、h、i、f是b、c、d、e分别和a形成的二元化合物。已知：反应cgbh能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；i是一种常见的温室气体，它和e可以发生反应：2ei2fd，f中e元素的质量分数为60%。回答问题：(1)中反应的化学方程式为_；(2)化合物i的电子式为_，它的空间构型是_；(3)1.6 g g溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量_(写出离子方程式和计算过程)；(4)c与过量naoh溶液反应的离子方程式为_，反应后溶液与过量化合物i反应的离子方程式为_；(5)e在i中燃烧观察到的现象是_。解析：由可知，反应cgbh应为铝热反应，则c为al，g为fe2o3，b为fe，h为al2o3，则a为o2；由可知，i应为co2，则d为碳，反应2ei2fd为置换反应，可推知e应为mg，f为mgo。(1)中反应的化学方程式为：2alfe2o32feal2o3。(2)化合物i为co2，其电子式为c，空间构型为直线型。(4)al与naoh溶液反应的离子方程式为：2al6h2o2oh=2al(oh)43h2。反应后的溶液中含有al(oh)4，所以过量的二氧化碳与al(oh)4反应生成氢氧化铝沉淀和hco，离子方程式为：co2al(oh)4=al(oh)3hco。(5)mg在co2中燃烧的现象为：镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的物质。答案：(1)2alfe2o3al2o32fe(2)c直线形(3)fe2o36h=2fe33h2o2fe3cu=2fe2cu2，n(cu)n(fe2o3)0.010 mol，铜粉的质量0.010 mol64 gmol10.64 g(4)2al2oh6h2o=2al(oh)43h2al(oh)4co2=al(oh)3hco(5)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的物质1把一块镁铝合金投入到1 mol/l hcl溶液里，待合金完全溶解后，往溶液里加入1 mol/l naoh溶液，生成沉淀的物质的量随加入naoh溶液体积变化的关系如图a所示。下列说法不正确的是()aa的取值范围为0a50b.的最大值为2.5c若将关系图改为图b时，则a的取值范围为80a90d若将关系图改为图c时，则a的取值范围为75a90解析：选c。由图a知，沉淀al3和溶解al(oh)3所需naoh溶液的体积为(9080)ml440 ml，则沉淀mg2和中和剩余的h所需naoh溶液的体积为50 ml，由极值法知a的取值范围为0a50，a选项正确；当a0时的值最大，沉淀al3所需的naoh溶液的体积为30 ml，沉淀mg2所需的naoh溶液的体积为50 ml，根据元素守恒知，此时2.5，b选项正确；若将关系图改为图b时，中和剩余的h所需naoh溶液的体积为30 ml，沉淀al3和mg2所需的naoh溶液的体积为50 ml，假设沉淀中没有al(oh)3，此时a(最小)80，假设沉淀全部是al(oh)3，此时a(最大)96.7，c选项错误；若将关系图改为图c时，中和剩余的h所需naoh溶液的体积为30 ml，沉淀al3和mg2并且溶解al(oh)3需要的naoh溶液的体积为60 ml，假设沉淀中没有al(oh)3，此时a点与90 ml点重合，假设沉淀全部是al(oh)3，此时a75，故d选项正确。2金属及其化合物在生产和日常生活中有着重要的应用。下列有关金属及其化合物的说法不正确的是()a明矾水解形成的al(oh)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化b目前我国流通的硬币是由合金材料制造的cmgo的熔点很高，可用于制做耐高温材料d生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加解析：选d。d项中，生铁含碳量最高；不锈钢与普通钢的差别就是炼钢中加入了铬、锰等元素；b项，我国流通的硬币是由zn、sn、cr、cu等多种金属组成的合金材料制造的；a、c两项显然正确。3(2012宁夏银川高三质检)如图表示alcl3溶液与naoh溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的是() a线表示al3的物质的量的变化bx表示alcl3的物质的量c线表示al(oh)3的物质的量的变化d线表示al(oh)4的物质的量的变化解析：选b。alcl3溶液与naoh溶液混合有两种方式：向alcl3溶液中缓慢滴加naoh溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的naoh的物质的量之比为31，显然符合本题意，则x表示naoh的物质的量，b项错误。另一种方式是向naoh溶液中缓慢滴加alcl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。4将某份铁铝合金样品均分为两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量naoh溶液，同温同压下产生的气体体积比为32，则样品中铁、铝物质的量之比为()a32 b21c34 d43解析：选c。解答本题时需明确以下三点：fe、al均能与盐酸反应产生h2；只有al能与naoh溶液反应产生h2；根据金属与酸、碱反应生成h2的量的关系式计算。5某化学兴趣小组用回收的镁铝合金制取氢气。现有10.8 g镁铝合金，下列说法正确的是()a常温下与足量18 mol/l h2so4溶液反应，最多可放出0.6 mol h2b常温下与足量2 mol/l hno3溶液反应，最少可放出0.45 mol h2c常温下与足量2 mol/l h2so4溶液反应，放出h2的物质的量在0.450.6 mol之间d常温下与足量2 mol/l naoh溶液反应，放出h2的物质的量在0.450.6 mol之间解析：选c。利用极值法，把10.8 g金属都看成mg，n(mg)0.45 mol，生成h2也为0.45 mol；若全部为al，n(al)0.4 mol，可生成h2 0.6 mol，所以选c。金属与浓硫酸、硝酸反应不生成h2，mg与naoh不反应，排除a、b、d项。6将2.4 g镁、铝混合物粉末溶于75 ml 4 moll1的盐酸中，反应一段时间后，再加入250 ml 1.5 moll1的naoh溶液后待反应完全，此时溶液中大量存在的是()ana、mg2 bmg2、al(oh)4cal3、mg2 dna、al(oh)4解析：选d。发生反应依次为mg2hcl=mgcl2h2，2al6hcl=2alcl33h2；hclnaoh=naclh2o，mgcl22naoh=mg(oh)22nacl,4naohalcl3=naal(oh)43nacl，因为naoh过量，所以al最终转化为al(oh)4。7(2012河南郑州一中高三月考)双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是naal(oh)2co3。关于该物质的说法正确的是()a该物质属于两性氢氧化物b该物质是al(oh)3和na2co3的混合物c1 mol naal(oh)2co3最多可消耗3 mol hd该药剂不适合于胃溃疡患者服用解析：选d。双羟基铝碳酸钠属于盐类，a错误；它是一种化合物，属于纯净物，不是混合物，b错误；1 mol naal(oh)2co3最多可消耗4 mol h，c错误；由于能与胃酸反应放出co2气体，故不适合于胃溃疡患者服用。8下列操作所得物质为纯净物的是()a将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓naoh溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的naal(oh)4固体b向naal(oh)4溶液中加入过量的alcl3溶液，将所得沉淀过滤洗涤，加热灼烧去掉水分，可得纯净的al(oh)3固体c把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得alcl3固体d把alcl3溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得al2o3固体解析：选d。a项中肯定有过量的naoh；b项中有al2o3；c项中得不到alcl3固体。9美、德两国成功合成具有化学特性的氢铝化合物(alh3)n，关于氢铝化合物的推测不正确的是()a氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气b氢铝化合物中铝显3价，氢显1价c铝与水蒸气高温下反应生成氢铝化合物d氢铝化合物具有强还原性解析：选c。由化合物中元素正负化合价代数和为零，并结合h、al原子结构特点可知该氢铝化合物中al为3价、h为1价；该化合物中h元素处于最低价态，具有强还原性，可与水发生氧化还原反应生成氢气，同时生成氢氧化铝。10将一定质量的mg和al混合物投入500 ml稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入naoh溶液，生成沉淀的物质的量与加入naoh溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是()amg和al的总质量为8 gb硫酸的物质的量浓度为5 mol/lc生成的h2在标准状况下的体积为11.2 ldnaoh溶液的物质的量浓度为5 mol/l解析：选d。由题图可知，固体中含有0.15 mol的mg和0.2 mol的al，所以总质量为9 g；与硫酸反应生成的氢气的体积应为(0.15 mol0.3 mol)22.4 l/mol10.08 l；在加入240 ml naoh溶液时，al(oh)3恰好全部转化为naal(oh)4，所以氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5 mol/l。11(2012安徽阜阳高三期末考试)某探究小组用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素。实验药品：2.0 mol/l盐酸、4.0 mol/l盐酸、2.0 mol/l硫酸、4.0 mol/l硫酸、相同大小的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去)；每次实验各种酸的用量均为50.0 ml，金属用量均为9.0 g。.甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，实验及其现象如下：反应进程(分钟)12515204.0 mol/l盐酸少量气泡较多气泡大量气泡反应剧烈铝片耗尽2.0 mol/l硫酸无明显现象极少量气泡少量气泡4.0 mol/l硫酸无明显现象少量气泡有比较连续的气泡请回答下列问题：(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式：_。(2)反应在115 min内，铝与盐酸的反应速率逐渐增大，其原因是_。(3)根据以上探究“铝与稀盐酸和稀硫酸反应速率差异的原因”，你能对原因作出哪些假设或猜想(写出一种即可)_。.乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表：实验目的实验编号温度/金属铝形态盐酸浓度/ moll11.实验和探究盐酸浓度对该反应速率的影响；2.实验和探究温度对该反应速率的影响；3.实验和探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响25铝片4.0解析：(2)开始阶段铝与盐酸的反应速率逐渐增大的原因，主要与反应温度有关，因为该反应是放热反应。(3)比较第组和第组(相同h浓度的盐酸和硫酸)，二者的区别在于阴离子不同，从而导致反应速率差别较大，故可得出有关假设：cl能够促进金属铝与h反应或so对h与金属铝的反应起阻碍作用。.要完成实验设计，必须明确对比实验的目的。因为实验和是探究盐酸浓度对该反应速率的影响，故只改变中盐酸的浓度；实验和是探究温度对该反应速率的影响，故只改变中反应温度；实验和是探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响，故只改变中金属铝的形态。答案：.(1)2al6h=2al33h2(2)反应放出热量，温度升高，使化学反应速率加快(3)cl能够促进金属铝与h的反应(或so对h与金属铝的反应起阻碍作用).实验编号温度/金属铝形态盐酸浓度/moll125铝片2.050铝片4.025铝粉4.0注：中温度其它合理答案也可12a、b、c、d、e五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中a为澄清溶液，c为难溶的白色固体，e则易溶于水，若取a溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。(1)写出化学式：a_，b_，c_，d_，e_。(2)写出下列反应的离子方程式：ab：_；ad：_。解析：本题的突破口应在b、c两物质上，只要推断出b、c，其他物质的推断就很容易了。在短周期元素的化合物中，既能与盐酸反应，又能与naoh溶液反应的，必为两性物质，又因为bc，故可知c为al2o3，b为al(oh)3，依次推出d是alcl3，a与过量co2反应生成al(oh)3，且a溶液的焰色反应为浅紫色，则a为kal(oh)4，e为naal(oh)4。相应的化学反应方程式也不难写出。答案：(1)kal(oh)4al(oh)3al2o3alcl3naal(oh)4(2)al(oh)4co2=al(oh)3hcoal(oh)44h=al34h2o13(2012北京西城区高三第一次模拟)从铝土矿(主要成分是al2o3，含sio2、fe2o3、mgo等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成al3的离子方程式为_。(2)流程乙加入烧碱后生成sio的离子方程式为_。(3)验证滤液b含fe3，可取少量滤液并加入_(填试剂名称)。(4)滤液e、k中溶质的主要成分是_(填化学式)，写出该溶质的一种用途_。(5)已知298 k时，mg(oh)2的溶度积常数ksp5.61012。取适量的滤液b，加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得ph13.00，则此温度下残留在溶液中的c(mg2)_。解析：本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。铝土矿中的成分能与hcl反应的有al2o3、fe2o3、mgo，不反应的是sio2，所以固体a为sio2，滤液b中有al3、fe3、mg2，再加入过量烧碱，al34oh=al(oh)4，fe33oh=fe(oh)3，mg22oh=mg(oh)2，沉淀c为fe(oh)3、mg(oh)2混合物，滤液d为naal(oh)4、naoh(过量)，naal(oh)4能与co2反应，naal(oh)4co2=al(oh)3nahco3，滤液e为nahco3，沉淀f为al(oh)3，al(oh)3灼烧得到al2o3。铝土矿中能与naoh溶液反应的有al2o3、sio2，其余均不反应，所以固体x为fe2o3、mgo，al2o32naoh3h2o=2naal(oh)4，sio22naoh=