第2讲 铝及其化合物.doc

第二讲 铝及其化合物(14) (45分钟100分)一、选择题(本大题包括12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项符合题意。)1下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是()AAl是地壳中含量最多的金属元素，但铝是使用较晚的金属BAl是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性CAl箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧DAl箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al并不滴落2等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是()A2 molL1 H2SO4溶液B18 molL1 H2SO4C6 molL1 KOH溶液 D3 molL1 HNO33下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()A铝在常温下不能与氧气反应 B铝不能与氯气反应C铝既能溶于酸，又能溶于碱 D氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应4元素的性质包含金属性和非金属性，其强弱可以通过该元素对应的某些化学性质体现出来。某同学认为铝元素是金属元素，但是有一定的非金属性。下列化学反应中，你认为能支持该同学观点的是()A铝片与盐酸反应生成氢气 B氢氧化铝溶于强碱溶液C氢氧化铝溶于强酸溶液 D铝热反应5若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，下列各组离子可能共存的是()ANH4NO3CO32NaBNaBa2Mg2HCO3CNO3KAl(OH)4OHDNO3Ca2KCl6下列叙述中，正确的是()A常温下铝跟浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸都不反应B两份相同质量的铝粉，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的质量前者多C工业上常利用铝热反应来冶炼难熔金属，如Cr、V、W等D铝的活泼性比钠弱，故可用金属钠将铝从它的盐溶液中置换出来7下列除去杂质的方法不正确的是()A镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B用过量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3C用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水DAl(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤8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239将物质X逐渐加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量与加入X的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是()ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAl(OH)4AlCl3NaOH10一种新型净水剂PAFC聚合氯化铁铝，AlFe(OH)nCl6nm，n5，m10，广泛用于生活用水的净化和废水的净化，有关PAFC的说法正确的是()APAFC用于净化饮用水时，可以除去水中所有的有害物质BPAFC中铁显2价CPAFC可看做一定比例的氯化铝和氯化铁的水解产物DPAFC在强酸性或强碱性溶液中都能稳定存在11将4 mol金属Al全部转化为Al(OH)3，共计消耗HCl a mol，NaOH b mol，则ab的最小值为()A4 B6 C8 D1612某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案：铜铝混合物测定生成气体的体积方案：铜铝混合物测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是()A溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液B溶液A和B均可以选用稀硝酸C若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小D实验室方案更便于实施二、非选择题(本大题包括4小题，共52分)13(12分)电解法冶炼铝的原料是Al2O3，可由自然界中铝土矿获得。其生产过程可表示为：铝土矿(主要成分Al2O3，杂质SiO2、Fe2O3)Al(OH)3Al2O3Al。从铝土矿到Al(OH)3的转化有两种方案：(1)过滤、的滤渣成分分别是_(填字母代号，下同)；过滤、的滤渣成分分别是_。AAl2O3BSiO2CFe2O3 DAl(OH)3EH2SiO3 FFe(OH)3(2)“Al(OH)3Al”的一般的生产方法是_(填字母代号)。A蒸发 B灼烧C热还原 D溶解E过滤 F电解14(12分)(2011长沙质检)由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图所示的转化关系，已知C是密度最小的气体，甲是电解质。根据图示转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式：A_，B_，乙_，丁_。(2)组成单质A的元素在周期表中的位置是_，丙的电子式是_。(3)写出下列变化的方程式：A与NaOH溶液反应的化学方程式：_；乙与过量CO2反应的离子方程式：_。15(16分)铝镁合金已经成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的三位同学为测定某含镁3%5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究，请回答下列问题：探究一实验方案：铝镁合金测定剩余固体质量实验中发生反应的化学方程式：_。实验步骤：(1)称取5.4 g铝镁合金粉末样品投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中，充分反应，NaOH溶液的体积V_。(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体，该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将_(填“偏高”或“偏低”)。探究二实验方案：铝镁合金测定生成气体的体积实验装置：问题讨论：(1)某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是_(填“需要”或“不需要”)。(2)为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题是(写出两点)：_；_。探究三实验方案：称量x g铝镁合金粉末，放在如下图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。问题讨论：(1)欲计算Mg的质量分数，该实验中还需要测定的数据是_。(2)若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影响？_(填“是”或“否”)。均可)16(12分)今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式表示的两种方法：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2Al2(SO4)36NaOH=2Al(OH)33Na2SO42Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H22NaAl(OH)4H2SO4=2Al(OH)3Na2SO42H2O(1)请问上述哪一种方法比较节约试剂。提示：试从每生产2 mol Al(OH)3所耗费的试剂用量予以说明(2)原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法(以方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据)。参考答案：1、答案：C2、解析：Mg、Al都可与稀H2SO4反应放出H2，但与浓H2SO4，Al在常温下发生钝化，Mg虽反应但不产生H2；C项中只有Al与KOH反应；HNO3为强氧化性酸，Mg、Al与HNO3反应，不会产生H2。答案：A3、答案：C4、解析：A、C两项是金属的通性，D项仅表现金属性。答案：B5、解析：加入铝粉产生H2的溶液为强酸性或强碱性溶液。A项中NH4与OH、CO32与H不共存。B项中HCO3与H、OH都不共存。D项Ca2与OH不能大量共存，H、NO3同时存在不产生H2。C项中Al(OH)4、OH与H不能大量共存，但Al(OH)4与OH可大量共存。答案：C6、解析：浓硫酸、浓硝酸常温下使铝钝化，其钝化过程发生的是氧化还原反应，而铝与浓盐酸可反应产生氢气；由Al与盐酸、氢氧化钠溶液反应的方程式易知相同质量的Al与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的H2的质量相等；钠投入到铝的盐溶液中，其实质是先与水反应生成碱。答案：C7、解析：B项中Fe3(Al3)Fe(OH)3和Al(OH)3达不到除杂目的，可用Fe3(Al3)Fe(OH)3和NaAl(OH)4Fe(OH)3Fe3。答案：B8、解析：由关键点拨可知，有关系式3Mg2Al，知A项正确；m(Mg)m(Al)(324)(227)43，B错误；C错误；反应速率Mg大于Al，D错误。答案：A9、解析：A项生成沉淀和沉淀溶解消耗的CO2相等；B项沉淀生成与溶解消耗盐酸量的比例为13，同理D项开始无沉淀，后来才产生沉淀。答案：C10、解析：氯化铝和氯化铁的水解产物用于除去水中的悬浮物质以净化饮用水，故A错；根据化合价代数和为零可知铁显3价，故B错；C正确；此净水剂在强酸中不能稳定存在，D错。答案：C11、解析：4 mol Al分别与HCl、NaOH反应全部转化为Al(OH)3，按如下方案分配才行，逆向分析Al33Al(OH)4= 4Al(OH)31 mol 3 mol 4 mol2Al36HCl；NaOHAl(OH)41 mol 3 mol 3 mol 3 molab最小值为336。答案：B12、解析：因铝具有两性，而铜不能与碱、无氧化性酸反应，所以A和B是盐酸或氢氧化钠时，都与铝反应，故A项正确；又因测固体质量比测气体体积易进行，故D正确；若A和B都是稀硝酸时则方案、均无法实施，故B错；若B是浓硝酸时则铝钝化，导致剩余固体质量增加，所以测得铜的质量分数偏小，故C正确。答案：B13、答案：(1)BFCE(2)BF14、解析：关键是找出解题突破口，由C是密度最小的气体可知C为H2，单质A与NaOH溶液反应生成H2，则A为Al或Si，若A为Al，则乙为NaAl(OH)4，甲为Al2O3，丙为H2O，丁为Al(OH)3，B为O2；若A为Si，则乙为Na2SiO3，甲为SiO2，丙为H2O，丁为H2SiO3，B为O2，似乎都符合题意，但题设关键一点即甲为电解质，从而排除Si的可能性，确定A为金属Al。答案：(1)AlO2NaAl(OH)4Al(OH)3(2)第三周期，第A族(3)2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO315、解析：探究一(1)利用NaOH将Al反应，余下的为Mg。合金质量5.4 g，Al的最小质量为5.4 g95%，Al与NaOH按11反应，V(NaOH)0.095 L，即95 mL，Al的最大质量为5.497%V(NaOH)97 mL。所以V(NaOH)97 mL。(2)若不洗涤沉淀，杂质附着在Mg上，使结果偏高。探究三(1)灼烧后固体的质量(2)是探究二(1)酸雾可溶于水，不需要加除酸雾装置。(2)注意量气装置的使用：要检查气密性；读数时一定要保证B、C装置中液面相平。探究三(1)利用合金与O2充分反应后增加的质量和合金反应前的质量可以推算出Mg、Al各自的质量。(2)如果用空气代替O2，空气中N2、CO2会与Mg反应：N23MgMg3N2，CO22Mg2MgOC，对实验造成影响。答案：探究一2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2(1)97 mL(2)偏高探究二(1)不需要(2)检查装置的气密性合金完全溶解(或加入足量盐酸，或调整量气管C的高度，使C中液面与B中液面相平等合理答案16、答案：(1)第种方法比较节约试剂。从化学方程式可看出，同样是制备2 mol的Al(OH)3，方法所需原料为：2 mol Al,3 mol H2SO4,6 mol NaOH；而方法所需原料