铝及其化合物高考题型

课时作业(十一)铝及其化合物1.氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列做法中涉及到铝元素的还原性的是()A．明矾净化水 B．用氢氧化铝治疗胃酸过多C．用铝制容器存放浓硫酸 D．电解熔融氧化铝制单质铝答案：C解析：A项是：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附悬浮杂质而起到净化水的作用；B项是：Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O；D项是：电解时铝从化合物中被还原得到铝单质，表现出氧化性；而C项铝被浓硫酸氧化，表现出还原性，故选C项。2．下列反应的离子方程式书写正确的是()A．CO2通入NaAlO2溶液中：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)B．Al2O3与过量氨水：Al2O3＋6NH3·H2O=2Al3＋＋6NHeq\o\al(＋,4)C．向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓D．向AlCl3溶液中滴入过量的氨水：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)答案：D解析：A项电荷不守恒，质量不守恒；B项Al2O3不溶于氨水；C项中AlCl3与过量NaOH溶液反应生成的是NaAlO2而不是Al(OH)3沉淀。3．将5.4gAl投入200.0mL2.0mol·L－1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能是()A．HNO3溶液B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液D．HCl溶液答案：D解析：首先换算成物质的量，Al为0.2mol，溶液中的溶质为0.4mol。A选项中硝酸与铝反应不生成氢气；B选项中n(OH－)＝0.8mol，与铝反应剩余OH－；C、D选项中n(H＋)分别为0.8mol、0.4mol，根据反应2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑可知，C选项中H＋有剩余，D选项中铝有剩余。4．(2016·保定市高三模拟)某同学通过系统实验探究铝及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()A．向氯化铝溶液中滴加过量氨水，最终得到澄清溶液B．等质量的铝粉分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气C．常温下铝与浓硝酸反应制得大量的NO2D．AlCl3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体答案：B解析：Al(OH)3不溶于氨水，A错误；常温下铝与浓HNO3发生“钝化”，C错误；蒸发AlCl3溶液促进AlCl3的水解得到Al(OH)3，D错误。5．通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是()选项实验现象结论A把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中：铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化由此得出：铝的金属性比镁强B取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没有脱落由此得出：铝不易燃烧C向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡由此得出：该气体是氨气D向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液答案：D解析：镁的金属性比铝强，A错误。B项得出结论：氧化铝熔点比铝高，错误。铝与氯化铵溶液反应产生氢气，C错误。6．某氧化物X难溶于水，能与烧碱反应，生成易溶于水的化合物Y，将少量Y溶液滴入盐酸中无沉淀生成，则X是()A．SiO2B．Al2O3C．MgOD．CuO答案：B解析：A项滴入盐酸中生成H2SiO3沉淀，不正确；B项正确；C项MgO不能溶于烧碱，不正确；D项CuO不能溶于烧碱，不正确。7．下列实验与对应示意图的关系正确的是()ABCDNaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸至过量AlCl3溶液中逐滴滴加氨水至过量明矾溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液至过量澄清石灰水中缓慢通入CO2至过量答案：C解析：NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸反应的离子方程式为AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，形成沉淀与溶解沉淀所消耗的盐酸体积比为1∶3，A错误；NH3·H2O碱性很弱，不能溶解Al(OH)3，B错误；Ba(OH)2加入明矾中，SOeq\o\al(2－,4)和Al3＋均能够形成沉淀，Al3＋先沉淀完全：2Al3＋＋6OH－＋3Ba2＋＋3SOeq\o\al(2－,4)=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，再加入Ba(OH)2后，SOeq\o\al(2－,4)继续沉淀，而Al(OH)3溶解，当SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀时，Al(OH)3恰好溶解：Ba2＋＋2OH－＋2Al(OH)3＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O，C正确；澄清石灰水中通入CO2直至过量，先形成沉淀，之后沉淀会溶解：Ca2＋＋CO2＋2OH－=CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O=Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)，D错误。8．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：eq\x(铝土矿)eq\o(→,\s\up12(盐酸),\s\do10(①))eq\x(a)eq\o(→,\s\up12(过量NaOH),\s\do10(②))eq\x(b)eq\o(→,\s\up12(),\s\do10(③))eq\x(c)eq\o(→,\s\up12(),\s\do10(④))eq\x(d)eq\o(→,\s\up12(电解))eq\x(Al)下列说法中错误的是()A．①②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．③中需要通入过量的氨气D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝答案：C解析：反应①后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应②后的体系中有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中铝元素分别以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中铝的化合价都是＋3，B正确；由NaAlO2制备氢氧化铝需要通入过量二氧化碳，C错误；由氢氧化铝制备氧化铝，加热即可，D正确。9.已知NHeq\o\al(＋,4)＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O=Al(OH)3↓＋NH3·H2O，向含有等物质的量的NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、H＋的混合溶液中，慢慢滴加NaOH溶液直至过量，并不断搅拌，发生以下离子反应：①H＋＋OH－=H2O②Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓④NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O反应的先后顺序正确的是()A．①→②→③→④ B．①→③→②→④C．①→③→④→② D．①→④→②→③答案：C解析：结合OH－能力强的先反应，第一个反应为H＋＋OH－=H2O；第二个反应为Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；AlOeq\o\al(－,2)与NHeq\o\al(＋,4)能相互促进水解而生成Al(OH)3，故第三个反应为NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O；最后一个反应为Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。10．(2015·天津高考)向盛有10mL1mol·L－1NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1mol·L－1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：(1)NH4Al(SO4)2溶液中离子浓度由大到小的顺序是________。(2)写出m点反应的离子方程式____________________________________。(3)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20mL1.2mol·L－1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为________mol。答案：(1)c(SOeq\o\al(2－,4))＞c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)(2)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O(3)0.022解析：(1)Al3＋比NHeq\o\al(＋,4)水解程度更大，故离子浓度由大到小的顺序是c(SOeq\o\al(2－,4))＞c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)；(2)m点过程中加入氢氧化钠沉淀物质的量不变，是NHeq\o\al(＋,4)发生了反应，离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O；(3)10mL1mol·L－1NH4Al(SO4)2溶液中Al3＋的物质的量为0.01mol，NHeq\o\al(＋,4)的物质的量为0.01mol，SOeq\o\al(2－,4)的物质的量为0.02mol,20mL1.2mol·L－1Ba(OH)2溶液中Ba2＋的物质的量为0.024mol，OH－的物质的量为0.048mol，反应生成沉淀为0.022mol。11．某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现下图所示的物质之间的转化。请回答下列问题：(1)写出A、B、D的化学式：A________、B________、D________。(2)试剂a最好选用________。A．NaOH溶液 B．稀盐酸C．二氧化碳 D．氨水(3)写出反应②的离子方程式：____________________________________。(4)固体E可以作为复合性的化学肥料，E中所含物质的化学式为_______________________________________________。答案：(1)AlAl2O3O2(2)D(3)AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(4)K2SO4、(NH4)2SO4解析：根据已知信息中甲的成分，可推断B为氧化铝，因此反应③是通过电解Al2O3而得到D(氧气)和A(单质铝)。甲加入水得到明矾溶液，溶液中含有Al3＋、K＋和SOeq\o\al(2－,4)，甲加入水得到氧化铝、氧化铁的混合物，再加入氢氧化钠溶液，则氧化铝溶解，再通入二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀。试剂a应该为氨水，如果加入的试剂a是氢氧化钠溶液，则其加入的量不易控制，由此可推知E为硫酸钾、硫酸铵的混合物。12．(2016·西安模拟)铝土矿(主要成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3)是提取氧化铝的原料。提取氧化铝的工艺流程如下：(1)滤液甲的主要成分是(写化学式)_________________________________。(2)写出反应Ⅱ的离子方程式：_____________________________________。(3)结合反应Ⅱ，判断下列微粒结合质子(H＋)的能力，由强到弱的顺序是________。(填字母序号)A．AlOeq\o\al(－,2)B．OH－C．SiOeq\o\al(2－,3)(4)取滤液甲少许，加入过量盐酸，过滤；再用惰性电极电解其滤液，两极均有气体产生，且全部逸出，在阴极区还有沉淀生成，最后沉淀消失。沉淀消失的原因可用离子方程式表示为________________________________________。(5)取(4)电解以后的溶液10.0mL，经分析，该溶液中只含有两种等物质的量浓度的碱性溶质，向其中逐滴加入0.100mol·L－1盐酸溶液，当加入50.0mL盐酸溶液时，生成的沉淀恰好溶解。①加入50.0mL盐酸溶液发生的离子反应的先后顺序依次为_______________________________________________。②请画出生成沉淀的物质的量与加入盐酸体积的关系图。答案：(1)NaOH、NaAlO2、Na2SiO3(2)CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O、CO2＋2H2O＋AlOeq\o\al(－,2)=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(3)B＞A＞C(4)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(5)①H＋＋OH－=H2O、AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O②图像如下所示。解析：(1)铝土矿中加入过量的NaOH溶液，其中的Al2O3、SiO2发生反应得到NaAlO2、Na2SiO3和过量的NaOH溶液，所以滤液甲的主要成分是NaAlO2、Na2SiO3、NaOH；不溶性的固体是Fe2O3。(2)向含有NaAlO2、Na2SiO3、NaOH的溶液中通入CO2，发生反应CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H