2020届高考化学一轮复习（浙江）从铝土矿到铝合金作业 13页

第一单元　从铝土矿到铝合金 ‎1.反应Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO中的还原剂是(　　)‎ A.Al2O3　 B.N2　‎ C.C　 D.CO 答案　C　在反应Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO中,碳元素的化合价升高,碳是还原剂,氮元素的化合价降低,氮气是氧化剂,故选C。‎ ‎2.下列有关说法中不正确的是(　　)‎ A.Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性 B.明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al(OH)3,故明矾可作净水剂 C.Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸 D.Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能 答案　C　治疗胃酸过多时要消耗胃中的盐酸,因此Al(OH)3表现出碱性,A项正确;Al(OH)3有强吸附性,能吸附水中悬浮的杂质并最终转化为沉淀而使水变澄清,B项正确;馒头制作过程中常加小苏打用于发泡及中和发酵产生的酸,不用Al(OH)3,因其不能与弱酸反应,C项错误;耐火材料本身应具有较好的热稳定且熔点高,而Al(OH)3受热易分解,D项正确。‎ ‎3.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)‎ A.中性溶液中:Cl-、Mg2+、Al3+、K+‎ B.1.0 mol·L-1的NaAlO2溶液中:Cl-、HCO‎3‎‎-‎、K+、Ca2+‎ C.在强碱性环境中:AlO‎2‎‎-‎、SiO‎3‎‎2-‎、Na+、K+‎ D.0.1 mol·L-1明矾溶液中:NH‎4‎‎+‎、AlO‎2‎‎-‎、HCO‎3‎‎-‎、Na+‎ 答案　C　A项,Al3+易水解,在中性溶液中水解生成Al(OH)3沉淀;B项,HCO‎3‎‎-‎+AlO‎2‎‎-‎+H2O Al(OH)3↓+CO‎3‎‎2-‎;D项,Al3+与AlO‎2‎‎-‎、HCO‎3‎‎-‎因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。‎ ‎4.某烧杯中盛有含0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液,向其中缓缓加入4 mol·L-1的NaOH溶液200 mL,使其充分反应,此时烧杯中铝元素的存在形式为(　　)‎ A.Al3+和Al(OH)3　 B.AlO‎2‎‎-‎ C.AlO‎2‎‎-‎和Al(OH)3 D.Al(OH)3‎ 答案　D　由Al3++3OH- Al(OH)3↓,NH‎4‎‎+‎+OH- NH3·H2O及题给数据知,Al3+恰好全部转化为Al(OH)3。‎ ‎5.把一块镁铝合金投入到20 mL 1 mol·L-1的盐酸中,待合金完全溶解后,往溶液里加入1 mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积(mL)变化的关系如图所示。下列说法中正确的是(　　)‎ A.镁铝合金具有很强的抗腐蚀能力,它不能溶解在任何酸、碱或盐中 B.c值越大,合金中Al的含量越高 C.b值越大,合金中Mg的含量越高 D.假设c=25,整个实验过程中,只发生了4个离子反应 答案　B　镁铝合金表面因形成致密的氧化膜而具有很强的抗腐蚀能力,但MgO、Al2O3、Mg、Al都可与H2SO4等反应,Al、Al2O3也能溶解在NaOH溶液中,A项错误;根据题图,c值越大,溶解Al(OH)3消耗的NaOH溶液越多,说明合金中Al的含量越高,B项正确;b点对应的沉淀为Al(OH)3和Mg(OH)2的混合物,溶液中溶质只有氯化钠,故b为固定值20,因而无法根据b值判断合金中Mg的含量,C项错误;根据图示,当c=25时,整个反应过程中包含Mg、Al分别与盐酸的反应,H+与OH-的反应,Mg2+、Al3+分别与OH-的反应,Al(OH)3与OH-的反应,主要有6个离子反应,D项错误。‎ ‎6.下图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线,下列判断错误的是(　　)‎ A.①线表示Al3+的物质的量的变化 B.x表示AlCl3的物质的量 C.③线表示Al(OH)3的物质的量的变化 D.④线表示AlO‎2‎‎-‎的物质的量的变化 答案　B　AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式:(1)向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液,则发生反应:Al3++3OH- Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH- AlO‎2‎‎-‎+2H2O;(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,则发生反应:Al3++4OH- AlO‎2‎‎-‎+2H2O、3AlO‎2‎‎-‎+Al3++6H2O 4Al(OH)3↓。按方式(1)混合,则Al3+减少的物质的量与Al(OH)3增加的物质的量之比为1∶1,Al(OH)3减少的物质的量与AlO‎2‎‎-‎增加的物质的量之比为1∶1,符合图像,所以①表示Al3+的物质的量的变化,②③表示Al(OH)3的物质的量的变化,④表示AlO‎2‎‎-‎的物质的量的变化。若按方式(2)混合,则OH-减少的物质的量与AlO‎2‎‎-‎增加的物质的量之比为4∶1,不符合图像。‎ ‎7.某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是　　(　　)‎ A.AlCl3 B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2‎ 答案　A　Al与氯气反应生成AlCl3,AlCl3与Ba(HCO3)2溶液反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,故A正确;钠可以与氧气反应生成氧化钠,但Na2O与Ba(HCO3)2溶液反应不生成气体,只生成碳酸钡沉淀,故B错误;Fe与氯气化合生成FeCl3,故C错误;Si与氧气化合生成SiO2,但SiO2不与Ba(HCO3)2溶液反应,故D错误。‎ ‎8.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间的转化关系为:甲 乙 丙。下列有关物质的推断不正确的是(　　)‎ A.若甲为AlCl3溶液,则丁可能是NaOH溶液 B.若甲为N2,则丁可能是O2‎ C.若甲为Fe,则丁可能是稀硝酸 D.若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO2‎ 答案　B　若甲为AlCl3溶液,丁是NaOH溶液,则乙为氢氧化铝、丙为偏铝酸钠,氯化铝与偏铝酸钠发生相互促进的水解反应得到氢氧化铝,符合题给转化关系,故A正确;若甲为N2,丁如果是O2,则乙为NO、丙为NO2,NO2不能与N2反应生成NO,故B错误;若甲为Fe,丁是稀硝酸,铁过量时乙为硝酸亚铁,则丙为硝酸铁,硝酸铁与Fe反应得到硝酸亚铁,符合题给转化关系,故C正确;若甲为NaOH溶液,丁是CO2,则乙为Na2CO3,丙为NaHCO3,碳酸氢钠与氢氧化钠反应得到碳酸钠,符合题给转化关系,故D正确。‎ ‎9.将CO2气体缓缓地通入到含KOH、Ba(OH)2和KAlO2的混合溶液中直至过量,生成沉淀的物质的量与所通CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应进程中的各种描述不正确的是　(　　)‎ A.Oa段反应的化学方程式是:Ba(OH)2+CO2 BaCO3↓+H2O B.bc段反应的离子方程式是:2AlO‎2‎‎-‎+3H2O+CO2 2Al(OH)3↓+CO‎3‎‎2-‎ C.ab段与cd段所发生的反应相同 D.de段沉淀的减少是由碳酸钡固体的消失所致 答案　C　只要通入CO2,立刻就有BaCO3沉淀产生,首先发生反应Ba(OH)2+CO2 BaCO3↓+H2O,将Ba(OH)2消耗完毕,接下来消耗KOH,发生反应2KOH+CO2 K2CO3+H2O,因而此段沉淀的量保持不变;然后沉淀量增大,发生反应2AlO‎2‎‎-‎+3H2O+CO2 2Al(OH)3↓+CO‎3‎‎2-‎,沉淀量达最大后,再发生CO‎3‎‎2-‎+CO2+H2O 2HCO‎3‎‎-‎,最后发生反应BaCO3+CO2+H2O Ba(HCO3)2,沉淀部分溶解。由上述分析可知,Oa段发生反应:Ba(OH)2+CO2 BaCO3↓+H2O,故A正确;bc段反应的离子方程式是:2AlO‎2‎‎-‎+3H2O+CO2 2Al(OH)3↓+CO‎3‎‎2-‎,故B正确;ab段发生反应2KOH+CO2 K2CO3+H2O,cd段发生反应CO‎3‎‎2-‎+CO2+H2O 2HCO‎3‎‎-‎,两阶段发生的反应不相同,故C错误;de段发生反应BaCO3+CO2+H2O Ba(HCO3)2,导致沉淀减少,故D正确。‎ ‎10.根据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是(　　)‎ 选项 实验操作和现象 结论 A 将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色 该气体为SO2‎ B 向某无色溶液中滴加氯水和CCl4,振荡静置,下层溶液显紫色 原溶液中一定含有I-‎ C 向NaAlO2溶液中滴入NaHCO3溶液,有白色沉淀生成 AlO‎2‎‎-‎结合H+的能力比CO‎3‎‎2-‎强 D 将燃烧的金属镁迅速伸入集满CO2的集气瓶中,有大量白烟和黑色颗粒产生 CO2具有氧化性 答案　A　能使品红溶液褪色的不一定是SO2,也可能是氯气等,A错误;下层溶液显紫色,说明有单质碘生成,氯水具有强氧化性,因此说明原溶液中含有碘离子,B正确;向NaAlO2溶液中滴入NaHCO3溶液,有白色沉淀生成,反应的离子方程式为AlO‎2‎‎-‎+HCO‎3‎‎-‎+H2O Al(OH)3↓+‎ CO‎3‎‎2-‎,说明AlO‎2‎‎-‎结合H+的能力强于CO‎3‎‎2-‎,C正确;镁在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,说明CO2具有氧化性,D正确。‎ ‎11.某同学通过下列实验探究Al及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是(　　)‎ A.实验室中将NH3·H2O滴入Al2(SO4)3溶液中,制备Al(OH)3沉淀 B.将一块铝箔用砂纸打磨后立即在酒精灯上点燃,观察铝燃烧的火焰 C.将Al(OH)3沉淀转入蒸发皿中加足量稀盐酸,加热蒸干得无水AlCl3固体 D.将铝置于装有浓硫酸的试管中再加水,探究Al在不同浓度硫酸中的反应 答案　A　氢氧化铝是两性氢氧化物,溶于强酸、强碱,不溶于弱酸、弱碱。实验室中可将NH3·H2O滴入硫酸铝溶液中,制备氢氧化铝,A正确;铝在空气中不能燃烧,铝在空气中被氧化生成氧化铝,B错误;氯化铝水解生成氢氧化铝和盐酸,加热蒸发时氯化氢挥发,得到水解产物氢氧化铝,不能得到氯化铝,C错误;常温下铝在浓硫酸中发生钝化,不再继续反应,加入水稀释后,稀硫酸和铝发生反应,不能探究铝在不同浓度硫酸中的反应,D错误。‎ ‎12.雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:Na+、NH‎4‎‎+‎、Mg2+、Al3+、SO‎4‎‎2-‎、NO‎3‎‎-‎、Cl-。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得试样溶液,设计并完成了如下实验:‎ 已知:3NO‎3‎‎-‎+8Al+5OH-+2H2O3NH3↑+8AlO‎2‎‎-‎ 根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确‎···‎的是(　　)‎ A.试样中肯定存在NH‎4‎‎+‎、Mg2+、SO‎4‎‎2-‎和NO‎3‎‎-‎ B.试样中一定不含Al3+‎ C.试样中可能存在Na+、Cl-‎ D.该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4‎ 答案　B　气体1和气体2都是NH3,气体1来自NH‎4‎‎+‎与Ba(OH)2的反应,气体2来自NO‎3‎‎-‎与Al在碱性条件下的反应;沉淀1来自试样与Ba(OH)2的反应,且在酸性条件下能部分溶解,所以沉淀1是BaSO4和Mg(OH)2;沉淀2来自碱性滤液与CO2的反应,沉淀2中一定有BaCO3,也可能有Al(OH)3。由上述分析知,NO‎3‎‎-‎、NH‎4‎‎+‎、Mg2+、SO‎4‎‎2-‎一定存在,Na+、Cl-、Al3+可能存在。‎ ‎13.在200 mL含Mg2+、Al3+、NH‎4‎‎+‎、H+、Cl-的溶液中,逐滴加入5 mol·L-1 NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列叙述不正确的是(　　)‎ A.x-y=0.01‎ B.原溶液中c(Cl-)=0.75 mol·L-1‎ C.原溶液的pH=1‎ D.原溶液中n(Mg2+)∶n(Al3+)=5∶1‎ 答案　B　分析题图可知x mol-y mol即为氢氧化铝的物质的量,溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液的体积为35 mL-33 mL=2 mL,n[Al(OH)3]=5 mol·L-1×2×10-3L=0.01 mol,即x-y=0.01,A不符合题意;加入33 mL氢氧化钠溶液时溶液中溶质为NaCl,原溶液中n(Cl-)=5 mol·L-1×33×10-3 L=0.165 mol,c(Cl-)=0.825 mol·L-1,B符合题意;由题图知0~4 mL时发生反应H++OH- H2O,则H+的物质的量为4×10-3 L×5 mol·L-1=0.02 mol,H+的物质的量浓度为‎0.02mol‎0.2 L=0.1 mol·L-1,则原溶液的pH=1,C不符合题意;由4~30 mL Mg2+、Al3+结合OH-生成沉淀的反应知,n(OH-)=5 mol·L-1×26×10-3 L=0.13 mol,则根据Al3++3OH- Al(OH)3↓,与0.01 mol Al3+反应的OH-的物质的量为0.03 mol,与Mg2+反应的OH-的物质的量为0.1 mol,由Mg2++2OH- Mg(OH)2↓知,n(Mg2+)=0.05 mol,则原溶液中n(Mg2+)∶n(Al3+)=0.05 mol∶0.01 mol=5∶1,D不符合题意。‎ ‎14.向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,生成沉淀Al(OH)3的物质的量随AlCl3溶液加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是(　　)‎ A.a点对应的溶液中:Na+、Mg2+、SO‎4‎‎2-‎、HCO‎3‎‎-‎ B.b点对应的溶液中:Na+、NH‎4‎‎+‎、SO‎4‎‎2-‎、Cl-‎ C.c点对应的溶液中:K+、Ag+、Ca2+、NO‎3‎‎-‎ D.d点对应的溶液中:K+、NH‎4‎‎+‎、I-、SO‎4‎‎2-‎ 答案　D　向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,依次发生反应:Al3++4OH- AlO‎2‎‎-‎+2H2O、3AlO‎2‎‎-‎+6H2O+Al3+ 4Al(OH)3↓。a点时溶液中有大量OH-,与Mg2+、HCO‎3‎‎-‎不能大量共存,A项错误;b点时溶质为NaCl和NaAlO2,AlO‎2‎‎-‎与NH‎4‎‎+‎不能大量共存,B项错误;c点时溶质为NaCl,Cl-与Ag+不能大量共存,C项错误;d点时溶质为NaCl和AlCl3,所有离子可以大量共存,D项正确。‎ ‎15.为测定某镁铝合金样品中铝的含量,进行了下列实验:取一定量合金,加入100 mL 0.3 mol·L-1稀硫酸,合金完全溶解,产生的气体在标准状况下体积为560 mL;再加入0.2 mol·L-1 NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化,用去350 mL NaOH溶液。则所取样品中铝的物质的量为(　　)‎ A.0.005 mol B.0.01 mol C.0.025 mol D.0.03 mol 答案　B　镁铝合金与稀硫酸反应生成硫酸镁、硫酸铝与氢气,向反应后的溶液中加入0.2 mol·L-1 NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化,铝离子转化为偏铝酸根离子、镁离子转化为氢氧化镁沉淀,此时溶液中溶质为Na2SO4、NaAlO2,则有n(Na2SO4)=n(H2SO4)=0.1 L×0.3 mol·L-1=0.03 mol,n(NaOH)=2n(Na2SO4)+n(NaAlO2),故n(NaAlO2)=0.35 L×0.2mol·L-1-0.03 mol×2=0.01 mol,根据铝原子守恒知,n(Al)=n(NaAlO2)=0.01 mol。‎ ‎16.向3 mol·L-1的盐酸中加入打磨后的镁条,一段时间后生成灰白色固体X,并测得反应后溶液pH升高。为确认固体X的成分,过滤、洗涤后进行实验:‎ ‎①向固体X中加入足量硝酸,固体溶解,得到无色溶液,将其分成两等份;‎ ‎②向其中一份无色溶液中加入足量AgNO3溶液,得到白色沉淀a;‎ ‎③向另一份无色溶液中加入足量NaOH溶液,得到白色沉淀b。‎ 下列分析中不正确的是(　　)‎ A.溶液pH升高的主要原因:Mg+2H+ Mg2++H2↑‎ B.生成沉淀a的离子方程式:Ag++Cl- AgCl↓‎ C.沉淀b是Mg(OH)2‎ D.若a、b的物质的量关系为n(a)∶n(b)=1∶3,则可推知固体X的化学式为Mg3(OH)6Cl 答案　D　A项,因为镁与盐酸反应消耗H+,故溶液的pH升高;B项,加入足量的硝酸银溶液生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,则该沉淀为氯化银,发生反应的离子方程式为Ag++Cl- AgCl↓;C项,实验③中加入足量的氢氧化钠溶液生成的白色沉淀为Mg(OH)2;D项,若a、b的物质的量关系为n(a)∶n(b)=1∶3,则X中n(Cl-)∶n(Mg2+)=1∶3,结合化合物中各元素正、负化合价的代数和为零可得固体X的化学式为Mg3(OH)5Cl。‎ ‎17.镓(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如下图所示:‎ 下列判断不合理的是(　　)‎ A.Al、Ga均处于第ⅢA族 B.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3‎ C.Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2‎ D.酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3‎ 答案　D　镓(Ga)与铝同主族,均处于第ⅢA族,A项正确;Ga2O3与Al2O3的化学性质相似,可与盐酸反应生成GaCl3,B项正确;Ga(OH)3属于两性氢氧化物,与Al(OH)3的化学性质相似,能与NaOH溶液反应生成NaGaO2,C项正确;化学反应遵循强酸制弱酸的原理,在NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入适量CO2,只有Al(OH)3沉淀,而没有Ga(OH)3沉淀,可能是镓酸的酸性强于碳酸,则酸性:Al(OH)3