高考化学一轮复习 课时提升作业 七 第三章 金属及其化合物 2 铝及其重要化合物.doc

课时提升作业 七铝及其重要化合物(45分钟100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1.(2016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【解析】选b。镁的金属性强于铝，铝与水反应很困难，镁能与沸水反应。2.科学家们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.铝与水蒸气在高温下反应可生成氢铝化合物d.氢铝化合物具有两性【解析】选a。由h、al的原子结构特点可知氢铝化合物中al为+3价、h为-1价，b错误；该化合物中氢元素处于最低价态，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，a正确、d错误；氢铝化合物与水能反应，不可能由铝与水蒸气合成，c错误。3.(2016衡水模拟)有钠、镁、铝各nmol，分别与等体积、含xmol hcl的盐酸反应，下列说法不正确的是()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【解析】选d。xn时，则盐酸少量，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，则钠刚好与盐酸反应，镁、铝与盐酸反应都是盐酸少量，所以生成的氢气都由盐酸中的氢生成，故一样多，故b正确；nx2n时，则钠与盐酸反应盐酸过量，镁、铝与盐酸反应都是盐酸少量，所以生成的氢气钠2n时，则钠、镁、铝与盐酸反应盐酸都过量，所以生成的氢气钠镁铝；但当x=2n，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。4.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+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【解析】选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，铝元素全部以alo2-形式存在于溶液中。故答案选d。5.下列图象表示al3+与alo2-物质的量变化的曲线，实线表示al3+，虚线表示alo2-，其中正确的是()【解析】选b。根据反应al3+3oh-al(oh)3和al(oh)3+oh-alo2-+2h2o中消耗oh-的量的关系可知图象b正确；由alo2-+h+h2oal(oh)3和al(oh)3+3h+al3+3h2o知c、d错。【方法规律】(1)铝盐与强碱反应的量的关系及微粒变化(图1)。(2)偏铝酸盐与强酸反应的量的关系及微粒变化(图2)。6.下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是()a.h2so4滴入naalo2溶液中b.ba(oh)2溶液滴入al2(so4)3溶液中c.al2(so4)3溶液滴入naoh溶液中d.氨水滴入al2(so4)3溶液中【解析】选a。将h2so4滴入naalo2溶液中，先生成al(oh)3沉淀，al(oh)3又溶于过量的h2so4中，a正确；ba(oh)2溶液滴入al2(so4)3溶液中，先生成baso4、al(oh)3沉淀，而al(oh)3又溶于ba(oh)2，但baso4不溶解，b错误；al2(so4)3溶液滴入naoh溶液中，开始由于oh-过量发生反应al3+4oh-alo2-+2h2o，故开始无沉淀生成，c错误；氨水滴入al2(so4)3溶液中，立即产生al(oh)3沉淀，但沉淀不溶于过量氨水，d错误。【互动探究】(1)将上题中滴加顺序颠倒，符合题意的选项是哪个？提示：选c。将naalo2滴入h2so4溶液中，由于硫酸过量先生成al2(so4)3，naalo2再与al2(so4)3反应生成al(oh)3沉淀，a错误；al2(so4)3滴入ba(oh)2溶液中，一定生成baso4沉淀，而baso4不溶解，b错误；naoh滴入al2(so4)3溶液中，先生成al(oh)3沉淀，al(oh)3又溶于过量的naoh中，c正确；由于al(oh)3不溶于过量氨水，al2(so4)3溶液滴入氨水中，立即产生al(oh)3沉淀，d错误。(2)写出上题b项中al2(so4)3溶液中so42-完全沉淀的离子方程式。提示：当so42-完全沉淀时，al3+与oh-的个数之比为13，al3+刚好完全沉淀，故离子方程式为3ba2+6oh-+2al3+3so42-2al(oh)3+3baso4。7.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.该物质是al(oh)3和na2co3的混合物b.1 mol naal(oh)2co3最多可消耗4 mol h+c.该药剂遇胃酸不产生气体，适合胃溃疡患者服用d.该物质属于两性氢氧化物【解析】选b。该物质为纯净物，并不是al(oh)3和na2co3的简单混合，也不属于氢氧化物，与强酸反应的离子方程式可表示为naal(oh)2co3+4h+na+al3+3h2o+co2，故b项正确。8.(2016蚌埠模拟)某固体混合物可能含al、(nh4)2so4、mgcl2、alcl3、fecl3中的一种或几种，现对该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如图(气体体积已换算成标准状况下的体积)。下列叙述不正确的是()a.该实验的整个过程共涉及6个化学反应b.该实验的整个过程只涉及1个氧化还原反应c.混合物中一定有al、(nh4)2so4、mgcl2，一定没有alcl3、fecl3d.混合物中一定有al、(nh4)2so4、mgcl2、alcl3，一定没有fecl3【解析】选d。与氢氧化钠反应放出气体，气体经浓硫酸吸收后体积减小，说明混合物中一定含有al和(nh4)2so4，其中n(nh4)2so4=n(nh3)2=1211.2 l-6.72 l22.4 lmol-1=0.1 mol，n(al)=2n(h2)3=2136.72 l22.4 lmol-1=0.2 mol；与过量naoh反应产生白色沉淀，放置无明显变化，证明混合物中含有mgcl2，不含有fecl3，n(mgcl2)=nmg(oh)2=5.80 g58 gmol-1=0.1 mol，al、(nh4)2so4、mgcl2的总质量为0.2 mol27 gmol-1+0.1 mol132 gmol-1+0.1 mol95 gmol-1=28.1 g，等于原固体的质量，说明混合物中不含有alcl3。由此判断c正确、d错误；过程中涉及的反应为al、(nh4)2so4、mgcl2分别与naoh的反应，nh3与硫酸的反应，naalo2与盐酸的反应，al(oh)3与盐酸的反应，共6个反应，a正确；其中只有al与naoh的反应为氧化还原反应，b正确。9.(2016日照模拟)足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()a.氢氧化钠溶液b.稀硫酸c.盐酸d.稀硝酸【解析】选a。a项，2al+2naoh+2h2o2naalo2+3h2，1 mol al消耗1 mol naoh；b项，2al+3h2so4al2(so4)3+3h2，1 mol al消耗1.5 mol h2so4；c项，2al+6hcl2alcl3+3h2，1 mol al消耗3 mol hcl；d项，al和稀硝酸反应不产生h2。综上所述，符合题意的是a项。10.(能力挑战题)(2016广州模拟)某无色溶液中含有nh4+、k+、al3+、so42-四种离子。(1)取10 ml该溶液于试管中滴加足量ba(no3)2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03 mol白色沉淀(2)取10 ml该溶液于试管中，滴加naoh溶液产生白色沉淀，当沉淀增加到一定量后开始产生气体(必要时可加热)，最后沉淀完全溶解。并且随naoh溶液的加入，沉淀和气体的变化关系如下图所示：下列说法不符合事实的是()a.根据图示数据计算，实验中使用的naoh溶液的物质的量浓度为1 moll-1b.根据信息分析，该溶液中焰色反应呈现紫色的离子的物质的量浓度为1 moll-1c.另取一定量该溶液滴加一定量的ba(oh)2溶液，能使al3+和so42-同时完全沉淀d.nh4+、k+、al3+、so42-四种离子的物质的量之比为2113【解析】选c。步骤(1)说明10 ml溶液中含0.03 mol so42-，则c(so42-)=3 moll-1；步骤(2)产生0.01 mol al(oh)3说明溶液中含0.01 mol al3+，则c(al3+)=1 moll-1，说明30 ml naoh溶液中含0.03 mol naoh，故c(naoh)=1 moll-1，a项正确；从图象分析加入naoh溶液的体积为3050 ml时发生的反应是nh4+oh-nh3+h2o，根据气体的量知n(nh4+)=0.02 mol，则c(nh4+)=2 moll-1，根据电荷守恒，2c(so42-)=3c(al3+)+c(k+)+c(nh4+)，则c(k+)=1 moll-1，故b项正确；溶液中c(nh4+)c(k+)c(al3+)c(so42-)=2113，故d项正确；要使al3+和so42-同时完全沉淀则c(oh-)c(ba2+)=11，故c项错误。【加固训练】(2016晋城模拟)在al2(so4)3和mgso4的混合溶液中滴加naoh溶液，生成沉淀的量与滴入naoh溶液的体积关系如下图所示，则原混合液中al2(so4)3与mgso4的物质的量浓度之比为()a.61b.31c.21d.12【解析】选d。从图象中可以看出，溶解al(oh)3消耗naoh的体积为60 ml-50 ml=10 ml，故沉淀al3+消耗naoh的体积应为10 ml3=30 ml，则沉淀mg2+消耗naoh的体积为50 ml-30 ml=20 ml，依据mg2+、al3+与oh-反应的物质的量关系判断n(al3+)n(mg2+)=11，即al2(so4)3与mgso4的物质的量之比为12，则浓度之比亦为12。二、非选择题(本题包括3小题，共50分)11.(14分)(2016安庆模拟)聚合氯化铝晶体是介于alcl3和al(oh)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其制备原料主要是铝加工行业的废渣铝灰，它主要含al2o3、al，还有sio2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：(1)反应中副产品a是_(用化学式表示)。(2)升高ph至4.05.0的目的是_ _。(3)生产过程中可循环使用的物质是_(用化学式表示)。(4)为使得到的晶体较纯净，生产过程中使ph升高的c物质可选用_(填编号)。a.naohb.alc.氨水d.al2o3e.naalo2(5)聚合氯化铝晶体的化学式可表示为al2(oh)ncl6-nxh2o)m，实验室测定n的值：称取ag晶体，制成粉末，加热至质量不再变化为止，称量为bg。此过程可能用到的下列仪器有_。a.蒸发皿b.坩埚c.研钵d.试管另取ag晶体，进行如下操作：用a试剂溶解加足量agno3溶液c操作烘干称量为cg。a试剂为_(填试剂名称)，c操作为_(填操作名称)。n=_(用含b、c的代数式表示)。【解析】(1)铝灰用水清洗后，加入盐酸，al与盐酸反应产生h2，因此气体a为h2。(2)铝灰加入盐酸得到的b为alcl3溶液，降温熟化后，升高ph可以促进alcl3水解，从而使晶体析出。(3)生产过程中hcl可以循环使用。(4)生产过程中为使ph升高，可以加入al、al2o3，它们与alcl3水解生成的h+反应，且不会引入其他杂质。(5)将晶体制成粉末，需要用到研钵，加热粉末至质量不再变化，需要用到坩埚，得到的bg物质为al2o3。将晶体溶解，选择硝酸，操作c为过滤、洗涤，得到的cg物质为agcl。根据关系式al2o3(6-n)agcl，有102(861-143.5n)=bc，解得n=861b-102c143.5b。答案：(1)h2(2)促进alcl3的水解，使晶体析出(3)hcl(4)b、d(5)b、c硝酸过滤、洗涤861b-102c143.5b【加固训练】(2016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_ _。【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，必须在氯化氢的气流中加热脱去结晶水。答案：(1)al2o3+3cl2+3c2alcl3+3co(2)so32-+cl2+h2oso42-+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12.(18分)(2016周口模拟)某化工厂以软锰矿、闪锌矿(除主要成分为mno2、zns外还含有少量的fes、cus、al2o3等物质)为原料制取zn和mno2。(1)在一定条件下，将这两种矿粉在硫酸溶液中相互作用，配平如下的化学方程式：_mno2+_fes+_h2so4_mnso4+_fe2(so4)3+_s+_h2o。(2)将所得含有mn2+、fe3+、cu2+、al3+、zn2+的酸性溶液按如图甲的工业流程进行操作处理得溶液()，电解溶液()即得mno2和zn。a.操作中加锌粉后发生反应的离子方程式为_ _。b.操作中加入适量x的作用是 _；x的首选物的化学式是_。c.操作中所加碳酸盐的化学式是_ 。(3)为了从上述流程中产生的fe(oh)3、al(oh)3沉淀混合物中回收al(oh)3，工厂设计了如图乙的有关流程图。a.alcl3溶液和naalo2溶液反应生成al(oh)3的离子方程式为_ _。若总共得到nmol al(oh)3，则消耗的naoh和hcl的理论量分别为_、_。b.若使用如图丙流程回收处理，请比较两个流程消耗酸碱的用量：_ _。【解析】(1)此反应的化学方程式为3mno2+2fes+6h2so4 3mnso4+fe2(so4)3+2s+6h2o。(2)a.锌可与cu2+和fe3+反应，离子方程式为zn+cu2+zn2+cu，zn+2fe3+zn2+2fe2+。b.x是mno2，mno2可将fe2+氧化成fe3+。c.溶液中不能引入新的杂质离子，溶液中含有锰离子和锌离子，可加入mnco3或znco3或mnco3和znco3，可调节ph，又不引入新的杂质。(3)a.alcl3溶液和naalo2溶液反应生成al(oh)3的离子方程式为al3+3alo2-+6h2o4al(oh)3；由方程式可知生成4 mol al(oh)3需要1 mol al3+和3 mol alo2-，即由铝单质生成1 mol al3+需要3 mol盐酸，由氢氧化铝与氢氧化钠反应生成3 mol alo2-需要3 mol氢氧化钠，即消耗的naoh和hcl的理论量都为3n4mol。b.如丙流程，则同样得到nmol al(oh)3，根据反应naalo2+4hclnacl+alcl3+2h2o，生成nmol al(oh)3消耗的hcl的理论量为4nmol，大于乙流程的消耗量。答案：(1)3263126(2)a.zn+cu2+zn2+cu，zn+2fe3+zn2+2fe2+b.将fe2+氧化成fe3+mno2c.mnco3或znco3或mnco3和znco3(3)a.al3+3alo2-+6h2o4al(oh)33n4mol3n4molb.如按丙流程，则同样得到nmol al(oh)3，消耗的hcl的理论量为4nmol，大于乙流程的消耗量，相对而言，乙流程更符合节约的原则13.(能力挑战题)(18分)(2016衡水模拟)现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验(计算ph时假定溶液体积没有变化)：向其中一份固体中加入100 ml 2.0 moll-1的naoh溶液，加热使其充分反应后过滤，测得滤液的ph=14；向另一份固体中加入140 ml 4.0 moll-1的hcl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有h+、fe2+和al3+三种阳离子且ph=0。(1)写出该铝热反应的化学方程式：_ ；写出实验发生的离子方程式：_ 。(2)这包铝热剂中铝粉的质量为_ 。(3)这包铝热剂中氧化铁粉末的质量