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  • 2021-05-14 发布

2015苏教版本高考化学2.2(铝及其化合物)一轮随堂练习

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铝及其重要化合物 ‎1.下列关于金属铝的叙述中,说法不正确的是(  )‎ A.Al是地壳中含量最多的金属元素,但铝是使用较晚的金属 B.Al是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现还原性 C.Al箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧 D.Al箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al并不滴落 答案: C ‎2.将表面已经完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是(  )‎ A.稀HNO3     B.稀HCl C.Cu(NO3)2 D.NaOH 解析: AlOAl2O3Al3+。‎ 答案: C ‎3.为快速地将AlCl3溶液中的Al3+全部转化成Al(OH)3沉淀,下列试剂不宜使用的是(  )‎ A.氨水 B.NaHCO‎3 C.NaOH D.NaAlO2‎ 解析: Al(OH)3可溶于强碱但不溶于弱碱,故可用氨水而不能用NaOH,HCO、AlO均可与Al3+发生水解相互促进的反应而使Al3+转化为Al(OH)3。‎ 答案: C ‎4.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是(  )‎ A.Al B.Al(OH)‎3 C.AlCl3 D.Al2O3‎ 解析: 四个选项中的物质与NaOH溶液反应最终均生成NaAlO2。由NaAlO2的组成可知消耗n(NaOH)等于铝原子的物质的量,即四个选项中Al元素的百分含量越高,消耗的NaOH就越多。‎ 答案: A ‎5.某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解Al,但不能溶解Fe,在该溶液中可以大量共存的离子组是(  )‎ A.K+、Na+、HCO、NO B.Na+、SO、Cl-、S2-‎ C.NH、Mg2+、SO、NO D.H+、K+、Cl-、Na-‎ 解析: 能溶解Al(OH)3、Al,而不能溶解Fe的溶液只能是强碱溶液,A项中的HCO,C项中的NH、Mg2+,D项中的H+都不能在强碱溶液中大量共存。‎ 答案: B ‎6.下列反应的离子方程式书写正确的是(双选)(  )‎ A.氯化铝溶液中加入过量氨水:‎ Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O B.浓烧碱溶液中加入铝片:Al+2OH-===AlO+H2↑‎ C.用浓NaOH溶液溶解Al2O3:2OH-+Al2O3===2AlO+H2O D.可以用互滴法鉴别NaOH溶液与AlCl3溶液 解析: A项应为:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH;B项应为:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。‎ 答案: CD ‎7.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:‎ ,③,④ 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 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Al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Al(OH)3需要通入过量CO2,C错误;由Al(OH)3制备Al2O3,加热即可,D正确。‎ 答案: C ‎8.将4 mol金属Al全部转化为Al(OH)3,共计消耗HCl a mol,NaOH b mol,则a+b的最小值为(  )‎ A.4 B.‎6 C.8 D.16‎ 解析: 4 mol Al分别与HCl、NaOH反应全部转化为Al(OH)3,按如下方案分配a+b值最小,此方案逆推如下:‎ Al3++3AlO+6H2O=== 4Al(OH)3↓ 2Al3+~6HCl; NaOH~AlO ‎1 mol 3 mol 4 mol 1 mol 3 mol 3 mol 3 mol a+b最小值为3+3=6。‎ 答案: B ‎9.向物质的量浓度均为1 mol/L的AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,如图中[n表示Al(OH)3的物质的量、V表示NaOH溶液的体积]能正确表示这个反应过程的是(  )‎ 解析: 向混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,反应情况分为三个阶段:第一阶段为OH-+H+===H2O,此时无沉淀产生;第二阶段有白色沉淀产生,反应的离子方程式为Al3++3OH-===Al(OH)3↓;第三阶段滴加NaOH溶液至过量,沉淀逐渐溶解最后完全消失,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,结合反应方程式及浓度关系可知三个阶段消耗NaOH的物质的量之比为1∶3∶1。‎ 答案: D ‎10.将Na2O2逐渐加入到含有Al3+、Mg2+、NH的混合液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系如图所示,则原混合液中Al3+、Mg2+、NH的物质的量分别是(  )‎ A.2 mol、3 mol、8 mol      B.3 mol、2 mol、8 mol C.2 mol、3 mol、4 mol D.3 mol、2 mol、4 mol 解析: 反应中生成的沉淀有Mg(OH)2、Al(OH)3,生成的气体有NH3和O2。由纵坐标及曲线n(沉淀)可知:n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=3 mol,n(Al3+)=n[Al(OH)3]=2 mol,产物中n(气体)在加入n(Na2O2)=8 mol前、后是两条斜率不同的直线。所以加入8 mol Na2O2前放出气体为O2和NH3的混合气,之后仅放出O2,由8 mol Na2O2与H2O反应可放出4 mol O2可知放出n(NH3)=8 mol-4 mol=4 mol=n(NH)。‎ 答案: C ‎11.Al(OH)3是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分。某课外兴趣小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料,制备一定量的Al(OH)3。他们分别设计了两种实验方案:‎ 方案一:AlAl2(SO4)3Al(OH)3‎ 方案二:AlNaAlO2Al(OH)3‎ ‎(1)从节约药品的角度思考,你认为哪一种方案较好?________,方案一和方案二共同存在的问题是______________。‎ ‎(2)请用相同的原料设计一个更为节约药品的方案,并写出有关反应的化学方程式:_____________。‎ 答案: (1)方案二较好 第二步操作很难控制试剂用量 ‎(2)2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑;‎ ‎2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;‎ Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓‎ ‎12.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+杂质离子,并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题:‎ ‎(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时,溶液中发生反应的离子方程式:_____________。‎ 氢氧化钠溶液能否用氨水代替,为什么?________________。‎ ‎(2)溶液a中存在的离子有_______________;‎ 在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH,为什么?___________;‎ 为此,改进方法是___________。‎ 答案: (1)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ Al3++3OH-===Al(OH)3↓‎ Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O 不能,因为Al(OH)3不能溶于过量的氨水中,不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开 ‎(2)K+、Cl-、Na+、AlO、OH- 因为Al(OH)3‎ 能溶于强酸,所以需控制pH,防止部分Al(OH)3溶解 在a溶液中通入过量CO2气体 ‎13.一种高效无机水处理剂——聚合氯化铝晶体的化学式为[Al2(OH)nCl6-n·xH2O]m。它可通过调节AlCl3溶液的pH,促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣——铝灰,它主要含Al2O3、Al,还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下:‎ ‎(1)搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为__________________。‎ ‎(2)生产过程中实验操作B、D的名称均为_____________。‎ ‎(3)反应中副产品a是________,试剂b是_______________。(用化学式表示)‎ ‎(4)生产过程中可循环使用的物质是________(用化学式表示)。‎ ‎(5)调节pH=4.0~4.5的目的是____________。‎ ‎(6)为得到较纯净的晶体,生产过程中C物质可选用____________。‎ A.氨水 B.NaAlO‎2 ‎C.NaOH D.Al2O3 E.Al 解析: (1)搅拌加热时铝灰中的Al、Al2O3和盐酸发生反应。(2)操作B得到溶液和SiO2,操作D从溶液中分离出固体产品,均为过滤。(3)因制备的是聚合氯化铝,则b为盐酸,产生的副产品a为H2。(4)HCl可以循环使用。(5)聚合氯化铝是通过调节AlCl3溶液pH,促进其水解而结晶析出的。(6)选项中物质都能促进AlCl3水解,但A、B、C项会引入杂质离子。‎ 答案: (1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O、2Al+6H+===2Al3++3H2↑ (2)过滤 ‎(3)H2 HCl (4)HCl (5)促进AlCl3水解,使晶体析出 (6)DE ‎14.废易拉罐的成分比较复杂,据查,铝易拉罐各部分成分及含量(质量百分含量)见表:‎ Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Al 罐身/%‎ ‎0.3‎ ‎0.7‎ ‎0.25‎ ‎0.25‎ ‎1.0~1.5‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎—‎ 其余 罐盖/%‎ ‎0.2‎ ‎0.35‎ ‎0.15‎ ‎0.2~0.5‎ ‎4.0~5.0‎ ‎—‎ ‎0.1‎ ‎0.25‎ 其余 拉环/%‎ ‎0.2‎ ‎0.35‎ ‎0.15‎ ‎0.2~0.5‎ ‎3.0~4.0‎ ‎0.1‎ ‎0.25‎ ‎0.1‎ 其余 为了验证罐身的组成成分,进行了如下实验:‎ ‎【实验仪器与药品】‎ 仪器:酒精灯、烧杯、试管、试管夹、漏斗、滤纸、铁圈、玻璃棒、砂纸、剪刀 药品:易拉罐、去污粉、NaOH溶液、KSCN溶液、盐酸、镁试剂、高碘酸(H5IO6,弱酸)‎ ‎【实验方案】‎ 实验预处理。将剪好的易拉罐片用砂纸打磨,除去表面的涂料层,直到光亮后用去污粉清洗干净备用。‎ ‎【实验过程】 分别向试管a、b中加入少量上述易拉罐片,进行如下操作:‎ 请填写下列空白:‎ ‎(1)图中操作①②所用到的玻璃仪器有___________。‎ ‎(2)沉淀A的成分为______________。‎ ‎(3)操作③观察到的现象为_____________;‎ 反应的离子方程式为_____________。‎ ‎(4)若试管a、b中取样相同,则分别加入足量NaOH溶液、稀盐酸后,相同条件下理论上产生的气体体积V(a)________V(b)(填“<”、“>”或“=”)。‎ 解析: (1)操作①②为过滤,所用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒。‎ ‎(2)Al、Si都溶于NaOH溶液,过滤后滤渣为Fe、Cu、Mn、Mg等金属。‎ ‎(3)溶液A中含有NaAlO2、Na2SiO3,NaAlO2与盐酸反应,开始生成Al(OH)3沉淀,继而又溶解于过量的盐酸中,Na2SiO3与盐酸反应生成H2SiO3沉淀。‎ ‎(4)因为NaOH溶液仅与Al、Si反应,而稀盐酸能与Al、Fe、Mg等金属反应,依据易拉罐各元素的质量分数,不难看出后者反应后放出的气体多。‎ 答案: (1)漏斗、烧杯、玻璃棒 (2)Fe、Cu、Mn、Mg等 ‎(3)开始生成白色沉淀,并逐渐增多,后沉淀部分溶解 H++AlO+H2O===Al(OH)3↓、‎ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O、‎ ‎2H++SiO===H2SiO3↓‎ ‎(4)<‎ ‎15.将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol/L H2SO4溶液中,然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答:‎ ‎(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1=160 mL时,则金属粉末中n(Mg)=________mol,V2=________mL。‎ ‎(2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=________mL。‎ 解析: (1)由图像可知:V1 mL的NaOH溶液是与过量H2SO4反应的,由与Mg、Al反应的H2SO4为:0.2 mol-0.16 mol×=0.12 mol。假设n(Mg)=x mol,n(Al)=y mol 则有方程组:解得:x=0.06 mol,y=0.04 mol。‎ 当加入V2 mL NaOH溶液时,得到Mg(OH)2沉淀和NaAlO2关系式为:Mg2+~2OH-,Al ‎3+~4OH-,‎ 所以,V2=160 mL+×103 mL/L=440 mL。‎ ‎(2)当Mg2+、Al3+刚好沉淀完全时,溶液中只有Na2SO4,关系式为2NaOH~H2SO4,‎ 所以,V(NaOH)==400 mL。‎ 答案: (1)0.06  440  (2)400‎