高一化学 必修1 铝及其化合物练习题

高一化学必修1铝及其化合物练习题铝，作为地壳中含量最为丰富的金属元素，其及其化合物在工业生产和日常生活中扮演着不可或缺的角色。从轻盈坚韧的铝合金到高效净水的明矾，再到胃药中的氢氧化铝，铝的“身影”无处不在。掌握铝及其化合物的性质与转化，是高一化学学习中的重要一环。本次练习旨在帮助同学们巩固相关知识，加深理解，提升应用能力。一、基础概念与正误判断请判断下列说法的正误，对的打“√”，错的打“×”，并简述理由或改正。1.铝在空气中不易被腐蚀，是因为铝的化学性质不活泼。（）2.铝既能与强酸反应，又能与强碱反应，因此铝是典型的两性金属。（）3.氧化铝和氢氧化铝均为两性化合物，既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水。（）4.向氯化铝溶液中逐滴加入氨水，最终可得到澄清溶液。（）5.明矾（十二水合硫酸铝钾）常用于净水，其原理是铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性。（）二、化学方程式书写与配平请写出下列反应的化学方程式，若是离子反应，请同时写出离子方程式。1.铝片与稀盐酸反应2.铝片与氢氧化钠溶液反应3.氧化铝与稀硫酸反应4.氧化铝与氢氧化钠溶液反应5.氢氧化铝与稀硝酸反应6.氢氧化铝与氢氧化钾溶液反应7.向氯化铝溶液中滴加少量氢氧化钠溶液8.向氯化铝溶液中滴加过量氢氧化钠溶液（提示：分步书写）9.向偏铝酸钠溶液中滴加少量盐酸10.向偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳三、选择题（单选或多选）1.下列关于金属铝的叙述中，不正确的是（）A.铝是地壳中含量最多的金属元素B.铝原子最外层有3个电子，在化学反应中容易失去电子C.铝的化学性质比较活泼，在空气中易被氧化形成一层致密的氧化膜D.常温下，铝不能与任何酸或碱发生反应2.下列物质中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是（）A.铁B.氧化镁C.氢氧化铝D.碳酸钠3.为了除去铁粉中的少量铝粉，可以选取下列哪种溶液（）A.浓盐酸B.浓硝酸C.氢氧化钠溶液D.硫酸铜溶液4.向AlCl₃溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，观察到的现象是（）A.始终有白色沉淀生成B.先有白色沉淀生成，后沉淀逐渐溶解C.先无明显现象，后有白色沉淀生成D.始终无明显现象5.下列离子方程式书写正确的是（）A.铝与稀硫酸反应：Al+2H⁺=Al³⁺+H₂↑B.氢氧化铝与盐酸反应：OH⁻+H⁺=H₂OC.氧化铝与氢氧化钠溶液反应：Al₂O₃+2OH⁻=2AlO₂⁻+H₂OD.向偏铝酸钠溶液中通入过量CO₂：2AlO₂⁻+CO₂+3H₂O=2Al(OH)₃↓+CO₃²⁻四、填空题1.向含有Al³⁺的溶液中加入氨水，产生的现象是__________，反应的离子方程式为____________________。若继续加入过量氨水，现象是__________，这说明氢氧化铝__________（填“能”或“不能”）溶于氨水。2.工业上用电解熔融__________的方法制取金属铝，反应的化学方程式为____________________。3.现有A、B、C、D四种物质的溶液，它们分别是AlCl₃、NaOH、HCl、NaAlO₂中的一种。若将A溶液滴入B溶液中，先产生白色沉淀，后沉淀溶解；若将A溶液滴入C溶液中，无明显现象；若将C溶液滴入D溶液中，产生白色沉淀，且沉淀不溶解。则A是__________，B是__________，C是__________，D是__________。4.某无色透明溶液中，可能含有H⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Cu²⁺、OH⁻、Cl⁻、CO₃²⁻等离子中的几种。现进行如下实验：①用pH试纸检验，溶液呈强酸性；②取少量溶液逐滴加入NaOH溶液，无明显现象，一段时间后才有白色沉淀生成，且沉淀逐渐增多，然后沉淀又逐渐减少，但最终没有完全消失。由此判断，溶液中一定存在的离子有__________，一定不存在的离子有__________，可能存在的离子有__________。五、推断与计算题1.有一白色粉末状混合物，可能含有Al₂(SO₄)₃、MgCl₂、NaHCO₃、Ba(NO₃)₂中的两种或多种。将此混合物溶于水，得到无色透明溶液，向该溶液中滴加NaOH溶液，有白色沉淀生成，继续滴加NaOH溶液，沉淀部分溶解。试推断该混合物的组成，并写出相关反应的离子方程式。2.向50mL某浓度的AlCl₃溶液中逐滴加入2mol/L的NaOH溶液，当加入15mLNaOH溶液时，开始产生沉淀；当加入到65mLNaOH溶液时，沉淀恰好完全溶解。求：（1）原AlCl₃溶液的物质的量浓度。（2）当加入40mLNaOH溶液时，生成沉淀的质量是多少？（提示：结合反应过程中消耗NaOH的量进行分析）---参考答案与解析（请在独立完成后对照）一、基础概念与正误判断1.×理由：铝在空气中不易被腐蚀，是因为铝与空气中的氧气反应，在其表面形成了一层致密的氧化铝薄膜，阻止了内部铝进一步被氧化，并非铝的化学性质不活泼。铝是一种较活泼的金属。2.√（注：严格来说，“两性金属”的说法在化学上更侧重于其氧化物和氢氧化物的两性，但铝单质既能与酸反应生成盐和氢气，又能与强碱溶液反应生成盐和氢气，体现了其一定的“两性”特征，高中阶段此说法可接受。）3.√4.×改正：向氯化铝溶液中逐滴加入氨水，会产生白色沉淀，且沉淀不会因氨水过量而溶解，因此最终得到的是悬浊液或乳浊液，而非澄清溶液。5.√二、化学方程式书写与配平1.2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑离子方程式：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑2.2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑离子方程式：2Al+2OH⁻+2H₂O=2AlO₂⁻+3H₂↑3.Al₂O₃+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3H₂O离子方程式：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O4.Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O离子方程式：Al₂O₃+2OH⁻=2AlO₂⁻+H₂O5.Al(OH)₃+3HNO₃=Al(NO₃)₃+3H₂O离子方程式：Al(OH)₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O6.Al(OH)₃+KOH=KAlO₂+2H₂O离子方程式：Al(OH)₃+OH⁻=AlO₂⁻+2H₂O7.AlCl₃+3NaOH=Al(OH)₃↓+3NaCl离子方程式：Al³⁺+3OH⁻=Al(OH)₃↓8.第一步：AlCl₃+3NaOH=Al(OH)₃↓+3NaCl离子方程式：Al³⁺+3OH⁻=Al(OH)₃↓第二步：Al(OH)₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O离子方程式：Al(OH)₃+OH⁻=AlO₂⁻+2H₂O总反应：AlCl₃+4NaOH=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O离子方程式：Al³⁺+4OH⁻=AlO₂⁻+2H₂O9.NaAlO₂+HCl+H₂O=Al(OH)₃↓+NaCl离子方程式：AlO₂⁻+H⁺+H₂O=Al(OH)₃↓10.NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al(OH)₃↓+NaHCO₃离子方程式：AlO₂⁻+CO₂+2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃⁻三、选择题1.D（常温下，铝能与强酸、强碱反应，也能与某些氧化物如V₂O₅等发生铝热反应。）2.C（A项铁只能与酸反应；B项氧化镁只能与酸反应；D项碳酸钠只能与酸反应。）3.C（铝能与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠，而铁不与氢氧化钠溶液反应，过滤即可分离。浓盐酸会与两者都反应；浓硝酸常温下使铝钝化，但也会与铁反应；硫酸铜溶液会与铁发生置换反应。）4.B（先发生Al³⁺+3OH⁻=Al(OH)₃↓，后发生Al(OH)₃+OH⁻=AlO₂⁻+2H₂O。）5.C（A项电荷不守恒，应为2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；B项氢氧化铝是弱碱，不能拆写，应为Al(OH)₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；D项通入过量CO₂应生成HCO₃⁻，而非CO₃²⁻。）四、填空题1.产生白色絮状沉淀；Al³⁺+3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓+3NH₄⁺；沉淀不溶解；不能。2.氧化铝（Al₂O₃）；2Al₂O₃(熔融)电解4Al+3O₂↑。3.A：NaOH；B：AlCl₃；C：HCl；D：NaAlO₂。（解析：A滴入B先沉淀后溶解，A可能是NaOH，B可能是AlCl₃；A滴入C无现象，若A是NaOH，则C可能是HCl（酸碱中和）；C滴入D产生不溶沉淀，C是HCl，D则是NaAlO₂（H⁺+AlO₂⁻+H₂O=Al(OH)₃↓，且盐酸少量，沉淀不溶解）。）4.一定存在的离子有：H⁺、Al³⁺、Cl⁻；一定不存在的离子有：Cu²⁺、OH⁻、CO₃²⁻、Mg²⁺；可能存在的离子有：（无）。（解析：溶液无色，排除Cu²⁺；强酸性，排除OH⁻、CO₃²⁻；逐滴加NaOH，开始无现象（H⁺中和OH⁻），后有沉淀且能部分溶解，说明有Al³⁺，无Mg²⁺（Mg(OH)₂沉淀不溶于过量NaOH）；Cl⁻为必须存在的阴离子以平衡电荷。）五、推断与计算题1.推断：混合物中一定含有Al₂(SO₄)₃和MgCl₂，一定不含Ba(NO₃)₂和NaHCO₃。解析：*溶于水得无色透明溶液，说明无Ba(NO₃)₂，因为Ba²⁺与SO₄²⁻会生成BaSO₄白色沉淀，与HCO₃⁻若遇Al³⁺或Mg²⁺可能产生沉淀或气体。*滴加NaOH溶液产生白色沉淀，继续滴加沉淀部分溶解。溶解的沉淀为Al(OH)₃，不溶解的沉淀为Mg(OH)₂。因此原混合物中含有Al³⁺和Mg²⁺，即Al₂(SO₄)₃和MgCl₂。*若有NaHCO₃，Al³⁺与HCO₃⁻会发生双水解反应生成Al(OH)₃沉淀和CO₂气体，与“无色透明溶液”矛盾，故不含NaHCO₃。离子方程式：*Al³⁺+3OH⁻=Al(OH)₃↓*Mg²⁺+2OH⁻=Mg(OH)₂↓*Al(OH)₃+OH⁻=AlO₂⁻+2H₂O2.解：设原AlCl₃溶液的浓度为cmol/L。分析：加入NaOH溶液，先与可能存在的其他酸反应（但本题中应是直接与Al³⁺反应，题目说“当加入15mLNaOH溶液时，开始产生沉淀”，这暗示前15mLNaOH可能是中和某种酸？但题目未提及。更可能的理解是，题目数据可能设置为AlCl₃溶液中混有少量盐酸。或者，此处题目可能存在笔误或信息省略，按常规思路，若AlCl₃溶液纯净，则加入NaOH即产生沉淀。现修正理解为：前15mLNaOH用于中和溶液中可能混有的HCl（题目未明确说明，此为常见题型设置），从15mL到65mL（共50mL）的NaOH用于与Al³⁺反应生成沉淀并溶解。与Al³⁺反应的NaOH溶液体积为：65mL-15mL=50mL=0.05L，其物质的量为2mol/L×0.05L=0.1mol。设AlCl₃的物质的量为n。Al³⁺+3OH⁻=Al(OH)₃↓Al(OH)₃+OH⁻=AlO₂⁻+2H₂O总反应：Al³⁺+4OH⁻=AlO₂⁻+2H₂O1molAl³⁺消耗4molOH⁻n=0.1mol/4=0.025mol（1）原AlCl₃溶液的物质的量浓度c=n/V=0.025mol/0.05L=0.5mol/L。（2）当加入40mLNaOH溶液时，用于与Al³⁺反应的NaOH体积为40mL-15mL=25mL=0.025L，物质的量为2mol/L×0.025L=0.05mol。Al³⁺+3OH⁻=Al(OH)₃↓1mol3mol1mol0.025mol0.075mol(理论需)0.025mol现OH⁻为0.05mol，不足，按OH⁻