2014屆高三化學(xué)一輪 練出高分 3.2鋁及其重要化合物 新人教版

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1、 2014屆高三化學(xué)一輪 練出高分 3.2鋁及其重要化合物 新人教版 1．近年來(lái)，科學(xué)家正在探索利用鋁粉作為新能源的可能性，以期鋁能成為一種石油的取代物。假如鋁作為一種普遍使用的新型能源被開(kāi)發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列說(shuō)法，你認(rèn)為哪項(xiàng)是錯(cuò)誤的 (　　) A．鋁質(zhì)輕，便于運(yùn)輸、貯存，且安全 B．鋁燃燒時(shí)放出的熱量大，且燃燒后產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染容易得到有效的控制 C．在地球上，鋁礦資源比較豐富 D．現(xiàn)代電冶鋁的工業(yè)技術(shù)已為鋁作為新能源奠定了重要基礎(chǔ) 答案　D 解析　電冶鋁時(shí)要消耗大量的電能，因而D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．下列敘述正確的是 (　　)

2、 A．鋁制容器可盛裝熱的濃硫酸 B．鎂的金屬性比鋁的金屬性強(qiáng) C．氫氧化鋁能溶于過(guò)量氨水 D．鎂在空氣中燃燒生成的固體只有MgO 答案　B 解析　鋁與熱的濃硫酸發(fā)生反應(yīng)；氫氧化鋁不能溶于氨水；鎂在空氣中燃燒生成的固體有MgO、Mg3N2和C。 3．在火星上工作的美國(guó)“勇氣號(hào)”、“機(jī)遇號(hào)”探測(cè)車(chē)的一個(gè)重要任務(wù)就是收集有關(guān)Fe2O3及硫酸鹽的信息，以證明火星上存在或曾經(jīng)存在過(guò)水，以下敘述正確的是 (　　) A．鋁熱劑就是單指Fe2O3和鋁粉的混合物 B．檢驗(yàn)從火星上帶回來(lái)的紅色物質(zhì)是否是Fe2O3的操作步驟為：樣品―→粉碎―→加水溶解―→過(guò)濾―→向?yàn)V液中滴加KSCN溶液 C．分

3、別還原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO的物質(zhì)的量之比為 3∶2∶3 D．明礬屬硫酸鹽，含結(jié)晶水，是混合物 答案　C 解析　鋁熱劑是指能發(fā)生鋁熱反應(yīng)的物質(zhì)，不單是指Al和Fe2O3，鋁與其他難熔金屬氧化物也可稱(chēng)為鋁熱劑；B項(xiàng)，F(xiàn)e2O3難溶于水，故用該實(shí)驗(yàn)方法不能檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)是否是Fe2O3；明礬是結(jié)晶水合物，是純凈物，不是混合物；由電子守恒可知，還原1 mol Fe2O3需要3 mol H2、2 mol Al、3 mol CO。 4．相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng)，至體系中均無(wú)固體物質(zhì)，消耗堿量最多的是 (　　) A．Al

4、 B．Al(OH)3 C．AlCl3 D．Al2O3 答案　A 解析　假設(shè)上述四種物質(zhì)均為1 g，則物質(zhì)的量分別為 mol， mol， mol， mol，完全溶解轉(zhuǎn)化為NaAlO2時(shí)，所需NaOH的物質(zhì)的量分別為 mol、 mol，×4 mol＝ mol，×2 mol＝ mol，所以選A。 5．某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解Al，但不能溶解Fe，在該溶液中可以大量共存的離子組是 (　　) A．K＋、Na＋、HCO、NO B．Na＋、SO、Cl－、S2－ C．NH、Mg2＋、SO、NO D．H＋、K＋、Cl－、Na＋ 答案　B

5、解析　能溶解Al(OH)3、Al，而不能溶解Fe的溶液只能是強(qiáng)堿溶液，A項(xiàng)中的HCO，C項(xiàng)中的NH、Mg2＋，D項(xiàng)中的H＋都不能在強(qiáng)堿溶液中大量共存。 6．將一定質(zhì)量的Mg和Al混合物投入500 mL 稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。 待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH 溶液的體積關(guān)系如下圖所示。則下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．Mg和Al的總質(zhì)量為8 g B．硫酸的物質(zhì)的量濃度為5 mol·L－1 C．生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L D．NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 mol·L－1 答案　D 解析　

6、由圖可知，固體中含有0.15 mol的Mg和0.2 mol的Al，所以總質(zhì)量為9 g；與硫酸反應(yīng)生成的氫氣的體積應(yīng)為(0.15 mol＋0.3 mol)×22.4 L·mol－1＝10.08 L；在加入240 mL NaOH溶液時(shí)，Al(OH)3恰好全部轉(zhuǎn)化為NaAlO2，所以氫氧化鈉溶液的濃度為＝5 mol·L－1。 7．雙羥基鋁碳酸鈉是醫(yī)療上常用的一種抑酸劑，其化學(xué)式是NaAl(OH)2CO3。關(guān)于該物質(zhì)的說(shuō)法正確的是 (　　) A．該物質(zhì)屬于兩性氫氧化物 B．該物質(zhì)是Al(OH)3和Na2CO3的混合物 C．1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3

7、mol H＋ D．該藥劑不適合于胃潰瘍患者服用 答案　D 解析　雙羥基鋁碳酸鈉屬于鹽類(lèi)，A錯(cuò)誤；它是一種化合物，屬于純凈物，不是混合物，B錯(cuò)誤；1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗4 mol H＋，C錯(cuò)誤；由于能與胃酸反應(yīng)放出CO2氣體，故不適合于胃潰瘍患者服用。 8．取少量由MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2四種氧化物組成的混合粉末，加入過(guò)量鹽酸，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到沉淀X和濾液Y。下列敘述正確的是 (　　) A．上述四種氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中，Al(OH)3的酸性最強(qiáng) B．向沉淀X中加入氫氟酸，沉淀X不溶解 C．濾液Y中的陽(yáng)離子主要有Mg2＋、Al3＋、F

8、e3＋、H＋ D．濾液Y中加入過(guò)量氨水，所得沉淀為Fe(OH)3和Mg(OH)2 答案　C 解析　四種氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中，硅酸酸性最強(qiáng)；SiO2不與鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)得到的沉淀是SiO2，SiO2能溶于氫氟酸；濾液Y中加入過(guò)量氨水，所得沉淀為Fe(OH)3、Mg(OH)2和Al(OH)3。 9．有一無(wú)色溶液，可能含有K＋、Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－、SO、HCO、MnO中的幾種。為確定其成分，做如下實(shí)驗(yàn)： ①取部分溶液，加入適量Na2O2固體，產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解； ②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白

9、色沉淀產(chǎn)生。 下列推斷正確的是 (　　) A．肯定有Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－ B．肯定有Al3＋、Mg2＋、HCO C．肯定有K＋、HCO、MnO D．肯定有Al3＋、Mg2＋、SO 答案　D 解析　因溶液無(wú)色，所以其中不含MnO，加入Na2O2后產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體，說(shuō)明原溶液中不含NH，繼續(xù)加入NaOH，沉淀只有部分溶解，所以其中既含有 Mg2＋又含有Al3＋，由實(shí)驗(yàn)②可知原溶液中一定含有SO。 10．工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下： 下列敘述正確的是 (　　)

10、 A．試劑X可以是氫氧化鈉溶液，也可以是鹽酸 B．反應(yīng)①過(guò)濾后所得沉淀為氫氧化鐵 C．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng) D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 答案　D 解析　試劑X只能是氫氧化鈉溶液，不能是鹽酸；反應(yīng)①過(guò)濾后所得沉淀為Fe2O3；電解氧化鋁制鋁的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。 11．A、B、C、D、E五種化合物均含有某種短周期常見(jiàn)元素，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中A的溶液為澄清溶液， C為難溶的白色固體，E則易溶于水，取A的溶液灼燒，焰色反應(yīng)為淺紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)。 (1)寫(xiě)出化學(xué)式：A________，B__

11、______，C________，D________，E________。 (2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式： A→B：__________________________________________________________； A→D：__________________________________________________________。 答案　(1)KAlO2　Al(OH)3　Al2O3　AlCl3　NaAlO2 (2)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O 解析　在短周期元素形成的化合物中，既能與

12、鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)必為兩性物質(zhì)，又因?yàn)锽受熱時(shí)轉(zhuǎn)化為C，故可知C為Al2O3，B為Al(OH)3，由此推出D是AlCl3，A與過(guò)量CO2反應(yīng)生成Al(OH)3，且A的溶液的焰色反應(yīng)為淺紫色，則A為KAlO2，E為NaAlO2。 12．如圖所示為一定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后，產(chǎn)生Al(OH)3白色沉淀的質(zhì)量與NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系曲線。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)A點(diǎn)時(shí)已參加反應(yīng)的AlCl3和NaOH的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_________。 (2)AB段曲線所表示的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________ __

13、__________________________________________________________________。 (3)向B處生成的溶液中通入二氧化碳，可觀察到的現(xiàn)象是__________________。 (4)向含有0.1 mol NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入5 mol·L－1 NaOH溶液，開(kāi)始發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)白色沉淀并逐漸增多；一段時(shí)間后有刺激性氣味的氣體逸出；最后白色沉淀逐漸減少并最終消失。請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫(huà)出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系示意圖。 答案　(1)1∶3 (2)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (3)生成白

14、色沉淀 (4) 13．鋁是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途，下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程： 已知：①鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)； ②溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學(xué)反應(yīng)方程式為2Na2SiO3＋2NaAlO2＋2H2O===Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH 回答下列問(wèn)題： (1)寫(xiě)出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液操作中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____ ____________________________________________________________________

15、； _____________________________________________________________________。 (2)濾渣A的主要成分為_(kāi)_________；濾渣A的用途是_________________________ (只寫(xiě)一種)；實(shí)驗(yàn)室過(guò)濾時(shí)使用玻璃棒，其作用是___________________________。 (3)在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑的原因是 ____________________________________________________________________。 (4)若將鋁溶解，下列試劑中最

16、好選用__________(填編號(hào))。理由是______________。 A．濃硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 答案　(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O SiO2＋2OH－===SiO＋H2O (2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8　作煉鐵的原料(或作生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品的原料)　引流 (3)經(jīng)過(guò)足量氫氧化鈉溶液的溶解，大部分鋁元素均以NaAlO2的形式存在于濾液中，通入過(guò)量二氧化碳可以將NaAlO2完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3 (4)B　鋁與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化，加熱溶解會(huì)產(chǎn)生有毒氣體SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解鋁但會(huì)產(chǎn)生NO氣體，污染空氣，硝酸利用率低

17、；而鋁與稀硫酸反應(yīng)速率較快，產(chǎn)生的H2對(duì)空氣無(wú)污染 14．某研究小組探究將MgCl2和AlCl3混合溶液加入到氫氧化鈉溶液中生成沉淀及沉淀溶解的情況，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能用到的儀器與藥品如下：過(guò)濾裝置，燒杯，滴管，0.5 mol·L－1 MgCl2、AlCl3各100 mL,1 mol·L－1 NaOH溶液，1 mol·L－1鹽酸。 探究一：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生沉淀的成分 [假設(shè)一]實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀是Mg(OH)2 [假設(shè)二]____________________________________________________________ [假設(shè)三]實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀是Al(OH)3

18、和Mg(OH)2 基于假設(shè)二成立，請(qǐng)利用下表完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程： 實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論 探究二：何時(shí)產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ①另取0.5 mol·L－1 MgCl2、AlCl3溶液各30 mL于不同燒杯中 ②向0.5 mol·L－1 AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至剛好反應(yīng)完全 產(chǎn)生沉淀，沉淀溶解，沉淀消失 產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀，加過(guò)量的氫氧化鈉溶液后氫氧化鋁又溶解 ③將MgCl2溶液全部倒入②反應(yīng)后的溶液中 產(chǎn)生大量白色沉淀 請(qǐng)用離子方程式表示上述實(shí)驗(yàn)步驟③的結(jié)論：_

19、____________________________。 答案　[假設(shè)二]　實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀是Al(OH)3 實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ①分別取30 mL 0.5 mol·L－1 MgCl2、AlCl3溶液于燒杯中，充分混合 ②向混合溶液中滴入2滴酚酞試液，逐滴加入1 mol·L－1 NaOH溶液 當(dāng)溶液中生成大量的白色絮狀沉淀后溶液的顏色不變 產(chǎn)生的沉淀可能是氫氧化鋁、氫氧化鎂或二者的混合物 ③將上述混合溶液過(guò)濾，洗滌，再向?yàn)V渣中加入過(guò)量的1 mol·L－1 NaOH溶液 濾渣全部溶解 產(chǎn)生的沉淀只有氫氧化鋁 探究二：2AlO＋Mg2＋＋4H

20、2O===Mg(OH)2↓＋2Al(OH)3↓ 解析　向MgCl2、AlCl3混合溶液中加入NaOH溶液開(kāi)始產(chǎn)生的沉淀有三種可能：一是只有Mg(OH)2、二是只有Al(OH)3、三是Mg(OH)2和Al(OH)3都存在，據(jù)此可推斷出假設(shè)二為實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀是Al(OH)3。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀是Al(OH)3，首先應(yīng)取一定體積的0.5 mol·L－1 MgCl2、AlCl3溶液進(jìn)行充分混合，然后向混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 NaOH溶液，根據(jù)Mg2＋、Al3＋的性質(zhì)，可觀察到溶液中生成白色絮狀沉淀，據(jù)此推測(cè)出沉淀可能是Mg(OH)2或Al(OH)3或Mg(OH)

21、2和Al(OH)3的混合物，最后將沉淀過(guò)濾、洗滌，再向沉淀中加入過(guò)量的0.1 mol·L－1 NaOH溶液，若沉淀全部溶解，則可推測(cè)出沉淀只有Al(OH)3。需要注意的是最后一步一定要將沉淀過(guò)濾出來(lái)并將沉淀洗滌干凈，防止其他離子干擾。 探究二中，通過(guò)比較步驟①②③的現(xiàn)象差異來(lái)探究何時(shí)產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀，步驟②生成的沉淀只有Al(OH)3，向Al(OH)3溶液中加入過(guò)量NaOH時(shí)，Al(OH)3沉淀又溶解，最后得到的是NaAlO2溶液，因?yàn)镹aAlO2溶液中AlO的水解導(dǎo)致溶液呈堿性，MgCl2溶液中Mg2＋的水解導(dǎo)致溶液呈酸性，將二者混合時(shí)相互促進(jìn)水解最終生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀。 8