2020高三化学一轮复习 第三章 第3讲测试

第三讲铝及其重要化合物了解铝及其重要化合物的主要性质和应用。测试场地一铝1.铝的结构和存在铝位于元素周期表中，原子结构图为。地壳中铝含量丰富，仅次于_ _。自然界中所有的铝都存在于_ _ _ _ _ _。2.金属铝的物理性能具有金属光泽的固体，良好的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，传热性能，低密度，质地柔软。3.金属铝的化学性质根据下列转换关系完成化学方程式。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .1.金属铝是一种能与酸反应的活性金属。为什么我们可以用铝罐来储存和运输浓H2SO4或浓硝酸？2.实验室能通过混合硫化物和铝盐溶液制备Al2S3吗？用离子方程式解释原因。3.金属铝与酸碱反应的本质及定量计算(1)铝与酸和碱反应的本质是什么？什么是氧化剂？(2)两个等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应得到的H2体积比是多少？为什么？(3)将足量的铝分别放入等体积和等物质浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，H2的体积比是多少？为什么？(4)将足量的两部分铝分别放入等体积、一定物质浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，两种溶液产生的H2相等。盐酸和氢氧化钠的物质浓度之比是多少？为什么？(5)在烧杯a和b中分别加入100ml 3mol-1盐酸和NaOH溶液，分别向烧杯中加入等质量的铝粉，反应结束后，测量生成气体的体积比为v (a): v (b)=1: 2，然后加入铝粉的质量为()A.5.4克B.3.6克C.2.7克D.1.8克铝与酸碱反应产生的H2量之间的关系铝与酸和碱反应的化学方程式分别为2al 6HCl=2al cl 33 H2=2al 2NaOh 2h2o=2na alo 23 H2。从化学方程式中可以看出，铝与酸和碱反应时产生的H2物质是三氯化铝，所以无论铝与酸或碱反应，铝与H2的关系都是2Al3H2。(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成氢气体积比为11。(2)足量的铝分别与等量的盐酸和氢氧化钠反应生成体积比为13的氢气。(3)当一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠反应时，产生的氢的体积比小于或等于时，必须是(1)当铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；(2)当铝与氢氧化钠反应时，铝不足，氢氧化钠过量。在解决问题时，我们应该充分利用上述过度关系。铝在试验现场的重要化合物1.氧化铝(1)物理性质：_ _ _ _ _ _ _ _有色固体，溶于水，非常高的值为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)化学性质两性氧化物-2.氢氧化铝(1)物理性质凝胶状不溶于水的固体，具有很强的_ _ _ _ _ _。(2)化学性质(用化学方程式表示)(2)热分解：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)准备将NH3H2O加入到铝盐中，离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。4.下列物质可与稀硫酸和氢氧化钠溶液发生反应()碳酸氢钠(NH4)2SO 3氧化铝氢氧化铝铝A.全部b .仅 C.只有 D。只有 特别提醒两性物质：两性物质是指能与酸和碱反应生成盐和水的化合物，包括氧化铝、氧化锌、氢氧化铝、氢氧化锌、氨基酸、蛋白质等。多种弱酸的酸盐(如碳酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸氢钾、磷酸氢钠等。)和弱碱弱酸盐(如CH3COONH4、NH4HS等。)也能与强酸和强碱反应，但它们不能称为两性物质。5.下列成分的无色溶液无需其他试剂即可鉴定为_ _ _ _ _ _。氢氧化钠、三氯化铝碳酸氢钠、硫酸氢氧化钠、硫酸氢钠碳酸钠、盐酸碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钙三价铝、三价铝和一价铝之间转化关系的应用6.写下上面转换的离子方程式。7.尝试设计制备氢氧化铝的方法。方案1由铝盐(Al3+)制备氢氧化铝加入氨水，直到沉淀完全。通常不使用氢氧化钠和其他强碱。为什么？方案2由废铝、苛性钠和稀硫酸制备氢氧化铝方法1:铝酸铝；方法2:ala loal(oh)3；方法3:氢氧化铝。如果学生甲、乙、丙使用处方药来制备氢氧化铝。所需药物如下：350克70%硫酸溶液，240克氢氧化钠固体，足够量的铝屑和水(其他药物不能使用)。甲方、乙方和丙方按各自设计方案制备的氢氧化铝质量分别为W1、W2和W3。三种实验方案如下：答：铝氢氧化钠溶液硫酸溶液W1克氢氧化铝b:铝硫酸溶液氢氧化钠溶液W2 g氢氧化铝C: W3 g铝(羟基)3试着回答：(1)从原材料充分利用、降低成本、提高产量等因素分析，最合理的实验方案是_ _ _ _ _ _。(2)由三名学生制作的铝(氢)3、W1、W2和W3的质量从大到小为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)制备的氢氧化铝的最大质量为_ _ _ _ _ _。了解Al3+，Al3(羟基)，AlO之间的关系及其相关计算1.向铝盐(Al3+)溶液中逐滴加入强碱溶液至过量(1)现象：首先出现白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解。(2)相关反应：aB:Al3 + 3OH-=Al(OH)3BD:铝(羟基)3+羟基-=铝+2H2O(3)图像(4)相关计算(1)根据三氯化铝和氢氧化钠的量计算生成的氢氧化铝的量(2)根据三氯化铝和氢氧化铝的量计算所需氢氧化钠的量氢氧化钠的量n(NaOH)当氢氧化钠不足时n(氢氧化钠)=3n铝(氢氧化物)3当氢氧化钠过量时n(氢氧化钠)=3n(Al3+)+ n(Al3+)-n铝(羟基)3=4n(Al3+)-n铝(羟基)3实施例1将浓度为4摩尔-1的氢氧化钠溶液逐渐加入到30毫升1摩尔-1三氯化铝溶液中。如果产生0.78克白色沉淀，加入的氢氧化钠溶液的体积可以是()甲3毫升乙7.5毫升丙15毫升丁17.5毫升2.将铝盐(Al3+)溶液逐滴加入强碱溶液至过量(1)现象：首先没有明显现象，然后逐渐产生大量白色沉淀。(2)相关反应：aB:Al3 + 4OH-=AlO+2H2ObC:Al3 + 3AlO+6H2O=4Al(OH)3(3)图像3.将强酸逐滴加入到过量的AlO溶液中(1)现象：老师变成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解。(2)相关反应：aB:AlO+H + H2O=Al(OH)3BD:氢氧化铝+3H+=三价铝+3H2O(3)图像(4)相关计算(1)根据卤化铝和盐酸计算生成的氢氧化铝的量(2)根据氢氧化铝和氢氧化钠的量计算盐酸的加入量盐酸量氯化氢当盐酸不足时n(盐酸)=n铝(羟基)3当盐酸过量时n(HCl)=n(AlO)+3 n(AlO)-n铝(OH)3=4n(AlO)-3n铝(OH)34.将芦荟溶液逐滴加入到强酸溶液中至过量(1)现象：起初没有明显的现象，经过一段时间的反应后，白色沉淀逐渐出现。(2)相关反应：AB:4H+AlO=Al3+2H2ObC:Al3 + 3AlO+6H2O=4Al(OH)3(3)图像5.向明矾溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，直至过量(1)现象：首先产生白色沉淀，然后部分沉淀溶解。(2)相关反应：oA:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3 + 3baso 4 +K2SO 4B:2Al(OH)3 K2SO 4 Ba(OH)2=BaSO 42KAlO2 4H2O(3)图像(右)6.向Mg2+和Al3+的酸性溶液中滴加强碱溶液(1)现象：无明显现象沉淀增加最多减少无变化(2)反应oA:H + OH-=H2OaB:Al3 + 3OH-=Al(OH)3Mg2 + 2OH-=Mg(OH)2硼碳：铝(羟基)3+羟基-=铝+2H2O(3)图像实施例2已知一种无色溶液含有诸如氢、Mg2+、Al3+等阳离子。如果一滴一滴地加入氢氧化钠(溶液)，消耗的氢氧化钠(溶液)体积(X轴)和生成的沉淀量(Y轴)之间的函数关系可由下图表示，下图中的正确值为()实施例3将0.1摩尔镁和铝混合物溶解在100毫升2摩尔-1中。，然后加入1摩尔氢氧化钠溶液。请回答：(1)如果在滴加氢氧化钠溶液的过程中，沉淀物质m被氢氧化钠溶解上图显示了液体体积变化之间的关系。当v1=160ml时，金属粉末中的n(mg)=_ _ _ _ mol，v2=_ _ _ _ ml。(2)如果在滴加氢氧化钠溶液的过程中Mg2+和Al3+刚刚完全沉淀，则滴加体积体积为(氢氧化钠)=_ _ _毫升的氢氧化钠溶液。(3)如果混合物仍然是0.1摩尔，并且镁粉的含量分数是A，在用100毫升2摩尔-1硫酸溶解混合物后，加入450毫升1摩尔-1氢氧化钠溶液，并且在获得的沉淀物中没有氢氧化铝。满足此条件的值范围为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。从铝土矿中冶炼金属铝的方法铝是地壳中最丰富的金属元素。它主要以组合形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外，还含有少量的二氧化硅、Fe2O3等杂质。熔炼金属铝最重要的过程之一是氧化铝的提纯。对于为实验目的纯化物质的过程，它实际上是检验混合物的杂质去除、分离和纯化的相关知识。当遇到这种问题时，总的想法是找出主要物质是什么，杂质是什么。仔细分析添加某种试剂后，哪些物质会发生反应，会产生哪些产品，以及需要哪些方法来去除杂质。只有这样，我们才能理解在每个步骤中添加试剂或操作的目的。由于Al2O3是两性氧化物，二氧化硅是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因此可以设计两种提纯氧化铝的方案。方案1:碱溶解法讨论回答了以下问题：(1)写下可能在步骤和中反应的离子方程式。(2)步骤(3)中不使用盐酸(或H2SO4)进行酸化的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)在步骤(4)中获得的相对纯的Al2O3可能含有杂质，这些杂质在电解过程中不会影响铝的纯度：原因：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。方案2:酸溶解法讨论回答了以下问题：(1)写下可能在和中发生反应的离子方程式。(2)步骤2中未使用氨水沉淀Fe3+的原因：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。例4 (2020福建李宗，24)从铝土矿(主要成分为氧化铝，含二氧化硅、三氧化二铁、氧化镁等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请回答以下问题：(1)向工艺A中加入盐酸后生成Al3+的离子方程