2020届一轮复习全国非新高考地区版第三章微题型16铝及其化合物作业 5页

‎1．现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)6种物质，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是(　　)‎ A．N一定是HCl(aq)‎ B．X可能为Al或Cl2‎ C．Y一定为NaOH(aq)‎ D．Q、Z中的一种必定为Al2O3‎ ‎2．将15.6 g Na2O2和5.4 g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200 mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确的是(　　)‎ A．标准状况下，反应过程中得到6.72 L气体 B．最终得到的溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)‎ C．最终得到7.8 g沉淀 D．最终得到的溶液中c(Na＋)＝1.5 mol·L－1‎ ‎3．工业上用铝土矿(主要成分Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：‎ 下列叙述正确的是(　　)‎ A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸 B．反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应 D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3‎ ‎4．(2019·抚州高三模拟)有200 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2＋)＝0.2 mol·L－1，c(Cl－)＝1.3 mol·L－1，要使Mg2＋全部转化为沉淀分离出来，至少需要4 mol·L－1 NaOH溶液的体积是(　　)‎ A．40 mL B．72 mL C．80 mL D．128 mL ‎5．(2018·四川八校联考)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有少量SiO2、FeO·xFe2O3等杂质)制取铝的一种工艺流程示意图如下：‎ 已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表。‎ Al(OH)3‎ Fe(OH)2‎ Fe(OH)3‎ 开始沉淀时 ‎3.4‎ ‎6.3‎ ‎1.5‎ 完全沉淀时 ‎4.7‎ ‎8.3‎ ‎2.8‎ ‎(1)为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有______________________‎ ‎___________________________________________________________________(写出两条)。‎ ‎(2)浸渣的主要成分为_________________________________________________。‎ ‎(3)净化除杂操作分为两步：第一步是通入气体a，其目的是________________________。第二步是控制溶液pH，只使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀。净化除杂生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)写出沉淀反应操作中发生反应的离子方程式：_________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)实验室高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是________。‎ ‎6．(2018·长春检测)工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。‎ ‎(1)实验原理 ‎①Al4C3与硫酸反应可生成CH4。‎ ‎②AlN溶于强酸产生铵盐，溶于强碱生成氨气，请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)实验装置(如图所示)‎ ‎(3)实验过程 ‎①连接实验装置，检验装置的气密性。称得D装置的质量为y g，滴定管的读数为a mL。‎ ‎②称取x g AlN样品置于装置B瓶中；塞好胶塞，关闭活塞K2、K3，打开活塞K1，通过分液漏斗加入稀硫酸，与装置B瓶内物质充分反应。‎ ‎③待反应进行完全后，关闭活塞____________，打开活塞________，通过分液漏斗加入过量____________(填化学式)，与装置B瓶内物质充分反应。‎ ‎④____________________(填入该步反应进行的操作)。‎ ‎⑤记录滴定管的读数为b mL，称得D装置的质量为z g。‎ ‎(4)数据分析(已知：该实验条件下的气体摩尔体积为Vm L·mol－1)‎ ‎①Al4C3的质量分数为_________________________________________(用含a、b、x、Vm的式子表示)。‎ ‎②若读取滴定管中液体的体积时，液面左高右低，则所测气体的体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。‎ ‎③AlN的质量分数为__________________(用含x、y、z的式子表示)。‎ 答案精析 ‎1．B　[由题图可知Y为NaOH(aq)，N一定是HCl(aq)，M为Al。]‎ ‎2．C　[n(Na2O2)＝0.2 mol，n(Al)＝0.2 mol，由2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑和2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，生成n(O2)＝0.1 mol，n(H2)＝0.3 mol，n(NaAlO2)＝0.2 mol，反应剩余n(NaOH)＝0.4 mol－0.2 mol＝0.2 mol，通入的HCl气体为0.3 mol,0.2 mol HCl与NaOH反应，0.1 mol HCl与0.1 mol NaAlO2反应生成0.1 mol Al(OH)3沉淀，由Na＋守恒可知反应后溶液中含0.1 mol NaAlO2。A项，反应过程中得到标准状况下8.96 L气体；B项，最终得到的溶液中有0.1 mol NaAlO2和0.3 mol NaCl；D项，由Na＋守恒可知最终得到的溶液中c(Na＋)＝2 mol·L－1。]‎ ‎3．D　[根据反应②的生成物碳酸氢钠和氢氧化铝可知，Y是CO2，则溶液中含有偏铝酸钠，所以X是强碱，沉淀是Fe2O3，电解熔融的氧化铝冶炼单质铝是氧化还原反应，所以A、B、C都是错误的，D是正确的。]‎ ‎4．C　[MgCl2和AlCl3的混合溶液，其中Mg2＋浓度为0.2 mol·L－1，Cl－浓度为1.3 mol·L－1，设Al3＋的浓度为x，由电荷守恒可知，0.2 mol·L－1×2＋x×3＝1.3 mol·L－1×1，解得x＝0.3 mol·L－1，则Mg2＋、Al3＋的物质的量分别为0.2 L×0.2 mol·L－1＝0.04 mol、0.2 L×0.3 mol·L－1＝0.06 mol，‎ 加入NaOH后发生反应：‎ MgCl2　＋　2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl ‎1   2‎ ‎0.04 mol 0.08 mol AlCl3　＋　4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O ‎1   4‎ ‎0.06 mol   0.24 mol 使Mg2＋全部转化为沉淀分离出来，消耗的NaOH的物质的量至少为0.08 mol＋0.24 mol＝0.32 mol，则需加4 mol·L－1 NaOH溶液的体积为＝0.08 L＝80 mL。]‎ ‎5．(1)加热、将铝土矿粉碎成粉末(或其他合理答案)‎ ‎(2)SiO2‎ ‎(3)将Fe2＋氧化为Fe3＋　Fe(OH)3胶粒具有吸附性 ‎(4)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ‎(5)坩埚 ‎6．(1)②AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋NH3↑‎ ‎(3)③K1　K3　NaOH　④打开活塞K2，通入一段时间空气 ‎(4)①×100%　②偏小　③×100%‎ 解析　(1)②由题意知，AlN溶于强碱可生成AlO和氨气。(3)③A装置用来测Al4C3与硫酸反应产生的CH4的量，D装置用来测B瓶中生成的NH3的量，故应关闭活塞K1，打开活塞K3。④通入空气将氨气全部吹入D装置中。(4)①由C原子守恒可得关系Al4C3～3CH4，n(CH4)＝ mol，M(Al4C3)＝144 g·mol－1，可求得Al4C3的质量分数为×100%。②若液面左高右低，气体的压强大于大气压，所测气体的体积偏小。③由N原子守恒可得关系AlN～NH3，则AlN的质量分数为×41××100%＝×100%。‎