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- 2021-05-14 发布
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课时作业7 铝及其化合物
(时间:45分钟 分数:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列除去杂质的方法中不正确的是( )。
A.镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥
B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+
C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤,向滤液中通入过量CO2后,过滤
D.可以用过量氢氧化钠溶液除去MgO中的少量Al2O3
2.常温下,把铝粉加入下列物质中,能产生氢气的是( )。
A.浓硫酸 B.稀硝酸
C.氯化铵溶液 D.硫酸钠溶液
3.(2019山西临汾四校联考)双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂,其化学式是NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法中正确的是( )。
A.该物质属于两性氢氧化物
B.该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物[来源:Z_xx_k.Com]
C.1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H+
D.该药剂不适合于胃溃疡患者服用
4.下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是( )。
A.Al与NaOH溶液
B.Al(NO3)3与过量NaOH溶液
C.Al2O3与热水
D.Al2(SO4)3与过量氨水
5.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间因果关系的判断,完全正确的是( )。
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ[来源:学.科.网]
判断
A
铝制饮具最好不要盛放酸性或碱性较强的液体食物
因为Al和Al2O3既可以与酸反应、又可以与碱反应
Ⅰ对,Ⅱ对,有
B
铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落
铝箔对熔化的铝有较强的吸附作用
Ⅰ对,Ⅱ对,有
C
海啸使水源发生污染可用明矾进行消毒和净化
因为明矾水解生成Al(OH)3胶体,具有吸附性
Ⅰ对,Ⅱ错,无
D
铁或铝制成的槽车可以密封贮运浓硫酸或浓硝酸
因为铁和铝不能与浓硫酸或浓硝酸反应
Ⅰ错,Ⅱ对,无
6.(2019江西九校联考)实验室制备硝酸铝[Al(NO3)3·9H2O]可使用下列方法:
反映上述反应有关的离子方程式错误的是( )。
A.2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
B.HCO+AlO+H2O===CO2↑+Al(OH)3↓
C.NH+AlO+2H2O===NH3·H2O+Al(OH)3↓[来源:Z,xx,k.Com]
D.3H++Al(OH)3===Al3++3H2O
7.区别镁和铝最好的方法是:取少量试样,然后( )。
A.投入沸水中 B.投入冷水中
C.投入盐酸中 D.投入NaOH溶液中
8.(2019河南信阳调研)向含有等物质的量的NH、Al3+、H+混合溶液中,慢慢滴加NaOH溶液,直至过量,发生以下离子反应:①H++OH-===H2O ②Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O ③Al3++3OH-===Al(OH)3↓ ④NH+OH-===NH3·H2O。发生反应的先后顺序正确的是( )。
A.①→④→③→② B.①→③→②→④
C.①→③→④→② D.①→②→③→④
9.(2019山西太原调研)下列各项操作中,发生“先产生沉淀,然后沉淀又完全溶解”
现象的是( )。
A.向硫酸铝溶液中逐滴加入过量氨水
B.向硫酸铝溶液中逐滴加入过量氢氧化钡溶液
C.向偏铝酸钠溶液中逐滴加入过量稀盐酸
D.向硫酸镁溶液中逐滴加入过量氢氧化钠溶液
10.现有AlCl3和MgSO4的混合溶液,向其中不断加入NaOH溶液,得到的沉淀的量与加入NaOH溶液的体积的关系如下图所示,原溶液中Cl-、SO的物质的量之比为( )。
A.1∶3 B.2∶3 C.6∶1 D.3∶1
11.下列各项所述内容对应的图像正确的是( )。
12.有200 mL氯化镁和氯化铝混合液,其中c(Mg2+)为0.2 mol·L-1,c(Cl-)为1.3 mol·L-1。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需加4 mol·L-1NaOH溶液的体积为( )。
A.40 mL B.72 mL C.80 mL D.128 mL
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
13.(16分)铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的三名同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
【探究一】
实验方案:铝镁合金测定剩余固体质量
实验中发生反应的化学方程式是__________________________________________。
实验步骤:
(1)称取5.4 g铝镁合金粉末样品,投入V mL 2.0 mol·L-1 NaOH溶液中,充分反应。NaOH溶液的体积V≥______。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将______(填“偏高”或“偏低”)。
【探究二】
实验方案:铝镁合金测定生成气体的体积。
问题讨论:
(1)某同学提出用上图实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是______(填“需要”或“不需要”)。
(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题是(写出两点):
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
【探究三】
实验方案:称量x g铝镁合金粉末,放在如下图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。
问题讨论:
欲计算Mg的质量分数,该实验中还需测定的数据是________________。
14.(2019河南平顶山调研)(14分)明矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al 2O3·6H2O,此外还含有少量Fe2O3杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下:
(1)“焙烧”过程中反应的化学方程式为2Al2(SO4)3+3S2Al2O3+________;该反应的氧化剂是________;该反应中被氧化的元素与被还原的元素的质量比是________。
(2)“溶解”时反应的离子方程式为_______________________________________。
(3)“调节pH”后过滤、洗涤Al(OH)3沉淀,证明已洗涤干净的实验操作和现象是________________________________________________________________________。
(4)“母液”中可回收的物质是______________________________________________。
(5)工业上常用氢氧化铝脱水后的产物X熔融电解冶炼金属铝,则该反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
15.(2019上海崇明期末)(11分)
化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分氢氧化铝进行定性检验,取适量牙膏样品,加水搅拌、过滤,并进行如下实验。
请完成表格中的填空:
实验步骤
实验现象
反应的离子方程式
往滤渣中加入过量NaOH溶液
—
①__________
过滤,往所得滤液中通入过量二氧化碳
②__________
③__________
继续加入过量稀盐酸
④__________
⑤__________
16.(11分)向已知含有Zn2+的溶液中滴加氨水,有白色沉淀Zn(OH)2生成,继续滴加氨水使其过量,沉淀溶解,生成了[Zn(NH3)4](OH)2(强电解质)。此外Zn(OH)2既可溶于盐酸,又可溶于NaOH溶液,生成ZnO,所以Zn(OH)2是一种两性氢氧化物。
现有四种离子,每组有两种金属离子。请各选一种试剂,将下列离子组分开。可供选择的试剂有:
A.硫酸 B.盐酸 C.硝酸 D.氢氧化钠溶液 E.氨水
根据上述内容填写下表:
离子组
选用试剂代号
沉淀物化学式
保留在溶液中的离子
①Zn2+和Al3+
②Zn2+和Mg2+
③Zn2+和Ba2+
④Mg2+和Al3+
参考答案
1.B 解析:氨水与Fe3+、Al3+均反应生成沉淀,B错误。
2.C 解析:浓硫酸会使铁、铝发生钝化,稀硝酸与铝反应不生成氢气,硫酸钠与铝粉不反应,只有C选项氯化铵水解显酸性,与铝反应生成氢气。
3.D 解析:该物质不属于氢氧化物,是纯净物,A、B选项错误;C选项1 mol NaAl(OH)2CO3应该最多消耗4 mol H+,错误;D选项,此药物与胃酸反应生成CO2气体,可能引起胃溃疡病人胃穿孔,正确。
4.D 解析:A、B得到NaAlO2溶液;C项不反应;Al(OH)3溶于强酸、强碱,而不溶于过量NH3·H2O,D项正确。
5.A 解析:B选项,熔化的铝不滴落是因为其表面有熔点高的氧化膜,错误;C选项,明矾只能净水,但不能消毒,错误;D选项,钝化是浓硫酸和浓硝酸把铁和铝表面氧化,生成致密氧化膜,阻止了金属与浓酸的接触,错误。
6.B 解析:B选项,NaAlO2溶液显碱性,与HCO混合后一定不会生成CO2,应该为:HCO+AlO+H2O===CO+Al(OH)3↓,错误。
7.D 解析:Mg不与NaOH溶液反应,而Al与NaOH溶液反应,D选项正确。
8.C 解析:OH-先与H+反应,然后与Al3+反应生成Al(OH)3,再与NH反应,最后发生反应②,C正确。
9.C 解析:A选项,Al(OH)3不与弱碱反应,错误;B选项,有BaSO4沉淀生成,错误;D选项,生成Mg(OH)2沉淀,错误;只有C选项符合。
10.C 解析:分析图像可知曲线下降的一段为NaOH溶解Al(OH)3的过程,而产生Al(OH)3与溶解Al(OH)3消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1,故生成Al(OH)3沉淀需消耗0.3 L的NaOH溶液,生成Mg(OH)2需消耗0.1 L的NaOH,所以n(Al3+)∶n(Mg2+)=2∶1,故n(Cl-)∶n(SO)=6∶1。
11.D 解析:A选项,因为含有H+,所以开始不会生成沉淀,错误;B选项,最终有BaSO4沉淀生成,错误;C选项,Al产生的氢气多,错误。
12.C 解析:由电荷守恒可知c(Al3+)=0.3 mol·L-1,n(Mg2+)=0.04 mol、n(Al3+)=0.06 mol;依据Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Al3++4OH-===AlO+2H2O可知Mg2+、Al3+需要NaOH的量分别为0.08 mol、0.24 mol,共需要NaOH为0.32 mol,所以至少需加4 mol·L-1NaOH溶液的体积为80 mL,选C。
13.答案:【探究一】2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ (1)100 (2)偏高
【探究二】(1)不需要 (2)检查装置的气密性 合金完全溶解(或加入足量盐酸,或调整量气管C的高度,使C中液面与B液面相平,待冷却至室温再读体积等合理答案)
【探究三】灼烧后固体的质量
解析:【探究一】(1)极值法:假设5.4 g铝镁合金全部是Al时,n(Al)=0.2 mol,消耗n(NaOH)=0.2 mol,为了使合金中的Al全部溶解,V≥100 mL;【探究二】(1)因为B中含有水,所以B中收集到的气体中一定含有水蒸气,且B也可以吸收酸雾,不需要;【探究三】依据灼烧前后质量变化,可以求出氧的质量,列方程组即可求解。
14.答案:(1)9SO2 Al2(SO4)3 1∶2
(2)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
(3)取最后一次洗涤的滤液于试管中,滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成则已洗涤干净
(4)K2SO4、Na2SO4
(5)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
解析:(1)依据原子守恒可知生成物之一为SO2,Al2(SO4)3中硫元素的化合价降低,S中硫元素的化合价升高,所以Al2(SO4)3是氧化剂,被氧化的元素与被还原的元素的物质的量比是3∶6;(3)滤渣氢氧化铝表面上附着的可溶性杂质含有SO,所以只要检验洗涤液中是否含有SO即可。
15.答案:①Al(OH)3+OH―===AlO+2H2O ②有白色沉淀产生 ③AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO ④沉淀溶解,有气体产生 ⑤Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
解析:③过量CO2生成的是NaHCO3。
16.答案:①E Al(OH)3 [Zn(NH3)4]2+
②D Mg(OH)2 ZnO
③A BaSO4 Zn2+[来源:1ZXXK]
④D Mg(OH)2 AlO
解析:本题给出的知识性信息是Zn(OH)2的两性和可生成溶于水的[Zn(NH3)4](OH)2。运用它们的性质,选择适当的试剂加以分离。
①Zn2+和Al3+的分离:由于Al(OH)3和Zn(OH)2均为两性氢氧化物,不能用酸碱加以分离,但是Zn2+可与过量氨水反应,生成[Zn(NH3)4]2+,Al3+无此性质,可选用氨水(E)为试剂,生成沉淀Al(OH)3,留在溶液中的为[Zn(NH3)4]2+。
②Zn2+和Mg2+的分离:因Zn(OH)2为两性氢氧化物,Mg(OH)2无两性且为难溶于水的沉淀,可选用NaOH(D)为试剂。沉淀为Mg(OH)2,留在溶液中的离子为ZnO。(或选E)
③Zn2+和Ba2+的分离:由于BaSO4难溶于水且不溶于酸,而ZnSO4能溶于水,可选用H2SO4(A)为试剂。沉淀为BaSO4,保留在溶液中的离子为Zn2+。[来源:学&科&网Z&X&X&K]
④Mg2+和Al3+的分离:Al(OH)3有两性,能溶于过量的NaOH溶液中,Mg(OH)2无两性且为难溶于水的沉淀,可选用NaOH(D)为试剂。沉淀为Mg(OH)2,留在溶液中的离子为AlO。
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