（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.doc

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,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h2,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。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 naalo2+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 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 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 2naalo2+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+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,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