2015苏教版本高考化学2.2（铝及其化合物）一轮随堂练习 6页

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