2021届高中化学高三二轮复习-铝及其化合物练习

2021届高中化学高三二轮复习铝及其化合物专题练习

一、选择题

1.下列物质能通过化合反应直接制得的是（）

①FeCb②FeCb③HC1④FhSiCh⑤H2s04⑥A1（OH）3⑦Fe（OH）3⑧NH4NO3

A.②③④⑤⑧B.①③④⑤⑥⑦C.①②③⑤⑦⑧D.全部

2.化学在生产和日常生活中有着重要的应用，下列说法正确的是（）

A.次氯酸钠、医用酒精等均可以将病毒氧化而达到消毒目的

B.五彩斑斓的烟花是利用了某些金属元素的化学性质

C.向海水中加入明研可以使海水淡化

D.墨中炭黑性质稳定可使古代字画长期保存而不褪色

3.下列关于物质的制备、生产的说法正确的是（）

A.实验室制取Ch：盛浓盐酸的分液漏斗不能用长颈漏斗代替

B.工业制取金属铝：电解熔融AlCb

C.实验室制取NH3：可用无水CaCL干燥

D.实验室制取NO：可用上排空气法收集

4.以下能代表将NaOH溶液逐滴滴入到AlCb与MgCb的混合液中的图像是（图中纵坐标表示生成沉淀的

质量，横坐标表示加入物质的物质的量）

5.锂被誉为“高能金属”，废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO?及少量Al、Fe等，处理该废料的一

种工艺流程如图所示（已知：Ksp（Li2co3）=1.6x10-3,LiCoCh难溶于水，具有强氧化性）：

NaOH溶液H2SO4JI2O2氨水NH4HCO3Na2CO3

正极

材料滤液

下列有关说法错误的是

A.碱溶时的主要反应为：2A1+2OH+2H2O=2A1C)2+3H2T

B.加氨水调节pH的目的是完全沉淀溶液中的Fe3+

C.酸溶时H2O2在反应中被还原

D.该流程涉及多次过滤，实验室过滤操作中要用的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒

6.关于下列各实验装置图的叙述中正确的是

'光

u甲烷与ci：

■饱和食盐水

④

A.装置①可用于分离碘和氯化钠的固体混合物

B.装置②b口进气可收集C02或NO气体

C.装置③可以制得金属镒

D.装置④：观察到量筒内黄绿色逐渐消失，量筒内壁有油状物质生成，该现象是由于甲烷与氯气在光照条

件下发生了消去反应

7.向某NaAQ、Na2cCh的混合溶液中逐滴加入ImolL的盐酸，测得溶液中的CO：、HCO；、A10；、A产

的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系如图所示。［已知：H2c03的电离平衡常数K|=4.3x1O”,

K2=5.6XW";A1(OH)3的酸式电离平衡常数K=6.3xl()T3：则下列说法正确的是()

/t/mol

A.Vi：V2=l：4

B.M点时生成CO2为0.05mol

C.原混合溶液中的CO：与A1O2的物质的量之比为1：3

—+3+

D.a曲线表示的离子方程式为A1C）2+4H—=A1+2H2O

8.向体积为1L,物质的量浓度均为2moi/L的K[A1（OH）4]、Ba（0H）2的混合溶液中缓缓地通入CO2至过量,

则下列说法正确的是

A.整个过程中溶液最多吸收CO25moi

B.整个过程中通入的CCh（x轴）与生成沉淀（y轴）的关系如图所示

C.当沉淀达到最大值时，至少通入标准状况下的C02的体积为89.6L

D.反应结束时沉淀的质量为156g

9.研究发现，硝酸越稀，还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取适量的铁铝合金与足量很稀的硝酸充

分反应,没有气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4moi/LNaOH溶液,所加NaOH溶液的体积（mL）

与产生的沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示。下列说法不正确的是（）

A.D点溶液中的溶质是NH4NO3、NaNO3

B.DE段发生的反应为：NH*+OH=NH3H2O

C.B点沉淀的物质的量为0.024mol

D.C点的数值等于7

10.某混合物X中可能含有FeSCh、NaAlCh、CuSCM、NazCh、（NWASCh中的几种或全部。将X与足量水

作用，得到气体Q、固体Y和碱性溶液Z。下列结论不事理的是

A.混合物X中NazCh、NaAlCh至少有一种

B.生成的气体Q可能含有二种成分

C.将固体Y充分灼烧，其质量一定减少

D.溶液Z-■定无色，加入适量硫酸可能生成沉淀

11.某同学拟用硫铁矿焙烧后的烧渣（主要成分为Fe2。3、SiO2,A12O3,不考虑其他杂质）制取七水合

硫酸亚铁FeSO「7H2。，设计了如下流程，下列说法错误的是

A.溶液1中的阳离子可与NH：、HCO；、「、SOj在同一溶液中大量共存

B.向溶液2中加入3〜5滴K.3[Fe（CN）6]（铁氧化钾）溶液，可观察到有蓝色沉淀生成

C.向固体2中加入足量NaOH溶液，发生反应的离子方程式：A1（OH）3+OH-=A10；+2H2O

D.从溶液2中得到FeSO「7H?O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解

12.在常温下，将铝分别放入下列溶液中，溶液质量会减少的是（）

A.稀硫酸B.氢氧化钠溶液C.硫酸铜溶液D.食盐水

13.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A.常温下，2.7g铝片投入足量的浓硫酸中，铝失去的电子数为0.3NA

B.室温下，16g由O2与O3组成的混合气体含有的氧原子数目为NA

C.ILlmoLL」的FeSC>4溶液中含有Fe2+的数目为NA

D.标况下，6.72LH2O中所含电子数目为3NA

14.Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素。它们的单质及其化合物之间有很多转化关系。下表所

列物质不能按如图（"t”表示一步完成）关系相互转化的是（）

选项ABCD

aNaAlFeCu

bNaOHAI2O3FeCI3CuSO4

cNaCIAl(OH)3FeCI2CuCh

A.AB.BC.CD.D

15.药剂中常含有化学物质，下图是两种常见胃药的标签。下列说法正确的是（）

碳酸氢钠片

（适应症）用于缓解胃酸过多引起的胃痛、胃灼热感（烧心）、反酸。

（用法用量）口服。一次1—2片，每日3次。

（规格）0.5克。

（贮藏）密封，在干燥处保存。

复方氢氧化铝片

（成份）本品为复方制剂，每片含主要成份氢氧化铝0.245克

（适应症）用于缓解胃酸过多引起的胃痛、胃灼热感（烧心）、反酸及慢性胃炎。

（用法用量）口服。成人一次2—片，一日3次。

（贮藏）密封。在干燥处保存。

A.相同剂量的两种药片消耗胃酸的量相同

B.两种药品主要成份均有强吸水性，故需干燥保存

C.烧碱也适用于缓解胃酸过多引起的不适症状

D.碳酸氢钠俗称小苏打

二、填空题

16.某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部

被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，AKAI2O3、Fe、FezCh熔点、沸点数据如下：

物质A1AI2O3FeFezCh

熔点/℃660205415351462

沸点/℃246729802750—

I.该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点

比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。请你设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融

物中含有金属铝。该实验所用试剂是,反应的离子方程式为。

11.实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某

同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液

中，逐滴加入4moi1一1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关

系如图所示。试回答下列问题：

(1)图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子为：。

(2)在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方为。

(3)当c=13mL时，原溶液中Fe?+与AF+的物质的量之比为。

17.MgO、AI2O3都是常用的耐火材料，某研究小组取100kg含60%Al的报废汽车的镁合金材料来制备

MgO、AI2O3,其中物质甲可由溶液B转化再生，其工艺流程如图所示。

请回答下列问题:

（1）下列说法正确的是（填字母）。

A.合金是金属与金属熔合而成的混合物

B.合金的熔点比成分金属更高

C.合金的硬度等机械性能优于成分金属

D.氧化铝熔点高，故可以用氧化铝材期熔融氢氧化钠

（2）物质甲是产品A是»

（3）操作②为。

（4）足量物质乙与溶液A发生反应的离子方程式为。

（5）假设不计损耗，可得产品B的质量为kgo（保留一位小数）

18.化合物Mg5A13（OH）|9（H2O）4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：

2Mg5Al3（OH）i9（H2O）4=27H2O+10MgO+3ALO3

（1）写出该化合物作阻燃剂的两条依据_、

（2）用离子方程式表示除去固体产物中AL03的原理

19.根据电解质溶液的知识，回答下列问题：

已知O.lmolL-1的NaHSO』溶液中H+的浓度为O.lmolL'o

（1）写出NaHSCU在水溶液中的电离方程式：。

（2）若将NaHSO4与Ba（OH”在溶液中按照物质的量之比1:1混合，离子方程式为。

（3）若向Ba（OH）2溶液中滴加NaHSO4溶液至溶液恰好呈中性，反应的离子方程式为一。

（4）向NaAKh中滴加NaHSCU溶液，现象为：；请你用离子方程式解释产生上述现象

的原因______________________________o

20.铝是地壳中含量最多的金属元素，其单质和化合物广泛应用于日常生活中。

(1)可以用电镀法在钢制品上电镀铝，为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应消

耗2moiNaOH时，所得气体的物质的量为mol。

(2)双羟基铝碳酸钠［NaAl(OH)2co3］是一种常用的抗酸药，它与胃酸反应的化学方程式为。

(3)如图是从铝土矿(主要成分为AI2O3,还含有少量SiO2、FezCh等杂质)中提取AI2O3并生产A1N的工艺流

程：

①“溶解”时，SiCh与NaOH溶液反应生成的硅酸钠与溶液中偏铝酸钠发生反应：

2Na,SiC)3+2NaAlO,+2HQ^=Na,Al,SiQ8JMNaOH,“赤泥”的主要成分为(写出化学

式)。

②"酸化”时，通入过量C02与NaAlCh反应，生成滤液的主要成分是(写化学式)。

③“还原”时，炭黑在高温下被氧化为CO,反应的化学方程式为o

(4)1L某混合溶液，可能含有的离子如下表：

可能大量含有的阳离子H+、Mg2+、AF+、NH：

可能大量含有的阴离子ChCO；

往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。

-

NH：+0H-------NH3-H20

①该溶液中一定不含有的离子是。

②V|、V2、V3、V4之间的关系为O

三、实验题

21.为测定镁铝合金（不含其它元素）中铝的质量分数，甲乙两个学习小组设计了下列二种不同的实验方

案进行探究。请回答下列问题：

（-）甲组：实验方案：镁铝合金足量2。阳各液）测定剩余固体质量

实验步骤：

①称量：托盘天平称量2.7g镁铝合金粉末

②溶解：将①中药品加入烧杯中，用量筒量取至少mLlmol/LNaOH溶液加入烧杯中，不断搅拌，充

分反应

③过滤：

④洗涤：若未对过滤所得固体进行洗涤，测得铝的质量分数将（填“偏高”、“偏低”或"不变”），证明固

体已洗涤干净的方法为__________________________

⑤干燥、称量剩余固体

（二）乙组：

，-足里或酸测定生成气体的体积

实金方案：镁铝合金

等量

足量NaO哂液

铁铝合金A测定生成气体的体积

实验装置如图，实验步骤如下:

①按图连接好装置；

②称取两份质量均为0.3g的镁铝合金样品粉末，分别放入A装置左右两个管中，向B装置中加入一定量的

水，把装置A、B的胶塞塞好，然后调节C的高度使B和C中的液面相平，记录下此时的体积为112mL；

③通过注射器的针头向装置A左侧管中注入足量的稀盐酸，等不再有气泡产生时，调节装置C的高度，使

B和C中的液面相平时记录下此时的体积为448mL；

④通过另一针头向装置A右侧管中加入足量的稀NaOH溶液，等不再有气泡产生时，调节装置C的高度，

使B和C中的液面相平时记录下此时的体积为672mL。

问题和讨论：

(1)上述实验步骤①和②之间必须加一步的操作，具体方法为。

(2)为使气体体积测定结果不至于引起很大偏差，除了应注意使B和C中的液面相平外，在反应完全后至

读数之前，还需要注意的关键问题是(有几点写几点)o

(3)计算合金中铝的质量分数时，是否需要将气体体积折算为标准状况的体积一，试根据题中数据计算

出合金中铝的质量分数为0

22.氮化铝(AIN)是一种性能优异的新型材料，在许多领域有广泛应用，前景广阔。某化学小组模拟工业制

氮化铝原理欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。

查阅资料：

①实验室用饱和NaNCh溶液与NH4cl溶液共热制N2：

NaNCh+NHKiq=NaQ+N2T+2H2。

②工业制氮化铝：A1O+3C+N2高、2A1N+3c0,氮化铝在高温下能水解。

③A1N与NaOH饱和溶液反应：AIN+NaOH+HzONaAlCh+NJhT。

I.氮化铝的制备

（1）实验中使用的装置如图所示，请按照氮气气流方向将各仪器接口连接：e-c-d-a-b-_（根据实验

需要，上述装置可使用多次）。

（2）B装置内的X液体可能是一,E装置内氯化钿溶液的作用可能是一。

II.氮化铝纯度的测定

方案i：甲同学用如图装置测定A1N的纯度（部分夹持装置已略去）。

（1）为准确测定生成气体的体积，量气装置（虚线框内）中的Y液体可以是

a.CC14b.H2Oc.NH4cl饱和溶液d.植物油

(2)若装置中分液漏斗与导气管之间没有导管A连通，对所测A1N纯度的影响是_(填“偏大”“偏小”或“不

变，，)

方案ii：乙同学按以下步骤测定样品中A1N的纯度。

样品过量NaOH溶液浓液及_过泌、洗海HM!

碗茶新丁|洗椒液」②"邈他体

g)③」速渣

,匚浦渣(m,g)④(mig)

(3)步骤②通入过量—气体。

(4)步骤③过滤所需要的主要玻璃仪器有一。

(5)样品中A1N的纯度是—(用含mi、m2、m3的表达式表示)。

23.以Na2s。3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。

试剂

实验现象

滴管试管

饱和Ag2s04溶液I.产生白色沉淀

1

II.溶液变绿，继续滴加

D0.2mol-LT0.2mol-L-'C11SO4溶液

产生棕黄色沉淀

Na2sO3溶液

in.开始无明显变化，继

2mL0.1mol-LTAL(SC)4)3溶液

续滴加产生白色沉淀

(1)经检验，现象I中的白色沉淀是Ag2so3。用离子方程式解释现象I：

(2)经检验，现象II的棕黄色沉淀中不含SCV-,含有Cu+、CM+和SO32-。

己知：Cu+稀硫酸>Cu+Cu2+,Cu2+—L~>CuII(白色)+12。

①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是

②通过下列实验证实，沉淀中含有CM+和SO32-»

n

u

®无明显现象

KI溶液n-上层清液n

分成两份试剂、u

J®白色冗淀A

洗净的棕黄色沉淀白色沉淀

a.白色沉淀A是BaSCU,试剂1是。

b.证实沉淀中含有CP+和SO32-的理由是o

(3)已知：A12(SC)4)3在水溶液中不存在。经检验，现象in的白色沉淀中无SCM-,该白色沉淀既能溶于强酸,

又能溶于强碱，还可使酸性KMnCU溶液褪色。

①推测沉淀中含有亚硫酸根和.

②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:

i.被A1(OH)3所吸附；

ii.存在于铝的碱式盐中。

对假设ii设计了对比实验，证实了假设ii成立。

a.将对比实验方案补充完整。

寄q根一n滴加梢过—》分离、洗-I「淌加稀NQH溶液

*林一：yNa：SO屈液y保留固体U至.［恰”］解

2ml0.1mol1-1.700小溶液蛊沉淀白色固体记求数据匕

步骤二：(按上图形式呈现)。

(4)根据实验，亚硫酸盐的性质有o盐溶液间反应的多样性与一有关。

四、工业流程题

24.水泥是重要的建筑材料，硅酸盐水泥主要为硅酸二钙(2CaO-SiO2)、硅酸三钙(3CaOfiCh)、铝酸三钙

(3CaOAl2O3)«铁铝酸四钙(4CaO-A12O3-Fe2O3)和氧化镁等的混合物。《水泥化学分析方法》中用EDTA(一种

常用作滴定金属离子含量的有机物)滴定法测定水泥样品中钙、镁的含量。其过程如图所示：

足量盐l滤渣

水泥NaOH固体酸酸化调pH到13

钙含量

样品一熔融过滤EDTA滴定钙离子

酒石酸钠

一5c平均分④

①②一-溶液A三乙醇胺.溶液B成两份

调pH到10

③钙、镁

滴定钙、镁离子

EDTA含量

⑤

己知：相关金属离子浓度为O.lmol/L时，形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:

金属离子Mg2+Ca2+Al3+Fe3+

开始沉淀的pH1113.53.52

完全沉淀的pH13>144.53.5

回答下列问题：

(1)工业制水泥的主要原料是黏土和(填名称)。

(2)步骤①中选择用银组崩而不用瓷珀蜗，其理由是.滤渣的主要成分为。(填化学式)。

(3)步骤③中加入的酒石酸钠和三乙醇胺作为掩蔽剂，可掩蔽杂质离子的干扰，在该过程中，主要掩蔽的离

子有0掩蔽剂需要在调pH前加入，若在碱性溶液中则起不到掩蔽作用，试从要掩蔽的离子性质分析

原因：o

(4)步骤④和⑤中，调pH时，最好选用试剂(填序号)。

A.氨水B.MgOC.CaCOs

(5)水泥样品中的钙的含量通过步骤④滴定结果可计算得出；而步骤⑤滴定的是钙、镁总量，所以测定镁的含

量准确性还依赖于步骤④。当溶液pH大于12时，会生成硅酸钙沉淀，所以若滴定前，溶液中还有少量的

硅酸，则需加入适量氟化钾，以消除硅酸的干扰。若未加氟化钾，残留的硅酸会使镁含量测定结果(填

“偏高”“偏低”或“无影响

(6)镁含量的测定还受水泥试样中一氧化镒含量的影响，当一氧化镒含量小于0.5%时，干扰不明显，可忽略

不计；但大于0.5%时，还需要再测出一氧化镭含量。一氧化镭的测定是在硫酸介质中，用高碘酸钾将其氧

化为高镒酸根离子，进行测量。写出该过程中反应的离子方程式：（该反应中的一种产物可以作为食

盐的添加剂）。

参考答案

1.C2.D3.A4.A5.C6.C7.A8.D9.CIO.Dll.A12.C13.B14.B15.D

+

16.NaOH2AI+2OH+2H2O=2A1O2-+3H2TH+OH-H2ONH4+OH=NH3+H2O

2:1

17.CNaOHMgO过滤AIO2+CO2+2H2O=Al(OH)31+HCO3-113.3

18.分解反应是吸热反应可以降温