高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 課時(shí)作業(yè)7 鋁及其化合物 新人教版

課時(shí)作業(yè)7鋁及其化合物一、選擇題1現(xiàn)有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六種物質(zhì)，它們之間有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，圖中每條線兩端的物質(zhì)之間都可以發(fā)生反應(yīng)，下列推斷中不合理的是()AN一定是HCl(aq)BX可能為Al或Cl2CY一定為NaOH(aq)DQ、Z中的一種必定為Al2O3解析：在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能與Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五種物質(zhì)反應(yīng)，對(duì)照?qǐng)D示轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知Y為NaOH(aq)。只有HCl(aq)能與Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四種物質(zhì)反應(yīng)，對(duì)照?qǐng)D示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知N為HCl(aq)，故選項(xiàng)A、C正確；選項(xiàng)B，若X為Al，Al能與Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三種物質(zhì)反應(yīng)，而圖示給出的是與兩種物質(zhì)反應(yīng)，所以X不可能是Al，但可能是Cl2；選項(xiàng)D，Al2O3既能與HCl(aq)反應(yīng)，也能與NaOH(aq)反應(yīng)，故Q、Z中的一種必定為Al2O3。答案：B2足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是()A氫氧化鈉溶液 B稀硫酸C鹽酸 D稀硝酸解析：根據(jù)關(guān)系式2Al2NaOH,2Al3H2SO4,2Al6HCl，A項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；Al與稀硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A3下列敘述中錯(cuò)誤的是()A常溫下鋁與濃硝酸反應(yīng)制得大量的NO2BAl、Al2O3、Al(OH)3都可溶于NaOH溶液和鹽酸中C向AlCl3溶液中滴加氨水，產(chǎn)生白色沉淀；再加過量NaHSO4溶液，沉淀消失D能用同一個(gè)離子方程式表示氨水滴入Al2(SO4)3溶液和Al2(SO4)3溶液滴入濃氨水的反應(yīng)解析：常溫下鋁與濃HNO3發(fā)生“鈍化”，A錯(cuò)誤。答案：A4對(duì)溶液中的反應(yīng)，如下圖圖象中m表示生成沉淀的物質(zhì)的量，n表示參加反應(yīng)的某一種反應(yīng)物的物質(zhì)的量，則下列敘述中錯(cuò)誤的是()A符合甲圖象的兩種反應(yīng)物可以是AlCl3和NaOHB符合乙圖象的兩種反應(yīng)物可以是Ca(OH)2和CO2C符合丙圖象的反應(yīng)可以是在Ca(OH)2和KOH的混合溶液中通入CO2D符合丙圖象的反應(yīng)可以是在NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH解析：AlCl3溶液中加入NaOH溶液，先沉淀后溶解，前后量為31，A符合；Ca(OH)2中通入CO2，先生成碳酸鈣，再轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈣，前后量為11，B符合；在Ca(OH)2和KOH的混合溶液中通入CO2，CO2先與Ca(OH)2反應(yīng)，再與KOH反應(yīng)，最后使碳酸鈣溶解，C符合；NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH，由于NH與Al3是11關(guān)系，所以沉淀Al3用的NaOH與和NH反應(yīng)用的NaOH是31關(guān)系，D不符合。答案：D5下列操作能達(dá)到目的的是()A將一塊帶有氧化膜的鋁片與過量的濃NaOH溶液完全反應(yīng)后，取澄清溶液將其蒸干，得純凈的NaAlO2固體B向NaAlO2溶液中加入過量的AlCl3溶液，將所得沉淀過濾洗滌，加熱灼燒去掉水分，可得純凈的Al(OH)3固體C鋁塊與適量的稀鹽酸完全反應(yīng)，將所得溶液蒸干，可得AlCl3固體DAlCl3溶液與足量氨水反應(yīng)，將沉淀過濾、洗滌、灼燒去掉水分可得Al2O3固體解析：A項(xiàng)，混有NaOH固體；B項(xiàng)，灼燒得到的是Al2O3；C項(xiàng)，得到的是Al2O3。答案：D6某校化學(xué)興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3溶液中含有的Mg2、K雜質(zhì)離子并盡可能減少AlCl3的損失。下列說法正確的是()ANaOH溶液可以用氨水來代替B溶液a中含有Al3、K、Cl、Na、OHC溶液b中只含有NaClD向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH解析：A項(xiàng)用氨水將會(huì)使Al3、Mg2均沉淀下來，達(dá)不到分離的目的；B項(xiàng)溶液a中，Al3已轉(zhuǎn)化為AlO；C項(xiàng)b中含有KCl、NaCl、HCl等物質(zhì)；D項(xiàng)若不控制pH，HCl過量，沉淀aAl(OH)3將不能生成。答案：D7某無色稀溶液X中，可能含有下表所列離子中的某幾種。陰離子CO、SiO、AlO、Cl陽離子Al3、Fe3、Mg2、NH、Na現(xiàn)取該溶液適量，向其中加入某試劑Y，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入試劑Y體積(V)的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A若Y是鹽酸，則Oa段轉(zhuǎn)化為沉淀的離子(上表中，下同)只有AlOB若Y是鹽酸，則溶液中可能含有的陽離子是Al3C若Y是NaOH溶液，則bc段反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3OH=AlO2H2OD若Y是NaOH溶液，則X溶液中只存四種離子是Al3、Fe3、NH、Cl解析：因溶液是無色的，所以肯定不含F(xiàn)e3。加入鹽酸后能形成的沉淀有Al(OH)3、H2SiO3，前者能溶于過量鹽酸而后者不能，由圖象知溶液中肯定含有AlO、SiO，Oa段發(fā)生反應(yīng)的離子為AlO、SiO，ab段發(fā)生反應(yīng)的離子為CO，bc段則是Al(OH)3溶解。Al3與這三種酸根離子是不共存的，A項(xiàng)、B項(xiàng)均不正確。當(dāng)向溶液中加入NaOH溶液時(shí)，生成的沉淀為Mg(OH)2、Al(OH)3，ab段是NH與OH發(fā)生反應(yīng)，bc段是溶解Al(OH)3，因Mg2、Al3不能與CO、SiO、AlO共存，故此時(shí)溶液中的陰離子只有Cl，則C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C8取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末，加入過量鹽酸，充分反應(yīng)后過濾，得到沉淀X和濾液Y。下列敘述正確的是()A向沉淀X中加入某種酸，沉淀X一定不溶解B濾液Y中的陽離子主要是Mg2、Al3、Fe3、HC向?yàn)V液Y中通入過量NH3氣體，只能生成Mg(OH)2和Fe(OH)3沉淀D若將上述過程中鹽酸改為氫氧化鈉溶液，沉淀X仍為純凈物解析：A項(xiàng)，沉淀X為SiO2，能溶于氫氟酸，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鹽酸過量，MgO、Al2O3、Fe2O3溶解生成Mg2、Al3、Fe3，剩余H，正確；C項(xiàng)，Al3也能生成Al(OH)3沉淀，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鹽酸改為氫氧化鈉溶液，Al2O3、SiO2溶解，沉淀X為MgO和Fe2O3混合物，錯(cuò)誤。答案：B9將一小塊鋁片加入某鹽酸溶液中，鋁片完全溶解，在所得溶液中繼續(xù)滴加NaOH溶液，生成Al(OH)3的量與加入NaOH溶液體積的變化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A鹽酸與鋁片反應(yīng)后，鹽酸還有剩余B圖中B點(diǎn)之前發(fā)生的離子反應(yīng)為Al33OH=Al(OH)3CAB段消耗的NaOH體積與BC段消耗的NaOH體積比31D溶解鋁片的鹽酸濃度與滴加的NaOH溶液濃度相等解析：從圖象可知，剛滴入NaOH溶液時(shí)，不生成沉淀，說明鹽酸與鋁片反應(yīng)后仍有剩余，A正確；B點(diǎn)之前，在OA段，還發(fā)生了HOH=H2O的反應(yīng)，B錯(cuò)誤；AB段生成Al(OH)3，BC段溶解Al(OH)3，所以AB段消耗的NaOH體積與BC段消耗的NaOH體積比一定等于31，C錯(cuò)誤；根據(jù)題目提供條件無法判斷鹽酸與NaOH溶液濃度的關(guān)系，D錯(cuò)誤。答案：A10將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入250 mL 2.0 molL1的稀硫酸中，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溶液體積的關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是()A當(dāng)加入氫氧化鈉溶液的體積為20 mL時(shí)，溶液的pH等于7B當(dāng)加入氫氧化鈉溶液的體積為20 mL時(shí)，溶液中的溶質(zhì)只有硫酸鎂和硫酸鋁CNaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 molL1D生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L解析：從圖象可以看出加入的NaOH溶液先將過量的H2SO4中和，此時(shí)溶液中的溶質(zhì)為MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4，但是此時(shí)因Al3、Mg2水解使溶液呈酸性，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)加入NaOH溶液的體積為200 mL時(shí)，此時(shí)溶質(zhì)只有Na2SO4，根據(jù)元素守恒，可得n(NaOH)2n(H2SO4)，c(NaOH)0.2 L22.0 molL10.25 L，則c(NaOH)5 molL1，C項(xiàng)正確；用于生成氫氣的硫酸的物質(zhì)的量為0.25 L2.0 molL10.02 L5 molL120.45 mol，即H2的物質(zhì)的量為0.45 mol，標(biāo)況下氫氣的體積為0.45 mol22.4 Lmol110.08 L，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C11已知：2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3，向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol NaAlO2的混合溶液中慢慢通入CO2，則通入CO2的量和生成沉淀的量的關(guān)系正確的是()選項(xiàng)ABCDn(CO2)/mol2345n(沉淀)/mol2232解析：反應(yīng)的順序依次為：Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O 1 mol 1 mol 1 mol2NaOHCO2=Na2CO3H2O 2 mol 1 mol 1 mol2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3 2 mol 1 mol 2 mol 1 molCOCO2H2O=2HCO2 mol 2 mol 4 molBaCO3CO2H2O=Ba(HCO3)21 mol 1 mol結(jié)合選項(xiàng)，當(dāng)通入2 mol CO2時(shí)，應(yīng)生成1 mol BaCO3沉淀；當(dāng)通入35 mol CO2時(shí)，應(yīng)生成3 mol沉淀；當(dāng)通入6 mol CO2時(shí)，還剩2 mol Al(OH)3沉淀。答案：C12常溫下，將一定量的鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，得到20 mL pH14的溶液，然后用1 molL1的鹽酸滴定，測得生成沉淀的質(zhì)量與消耗鹽酸的體積關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是()A原合金質(zhì)量為0.92 gB產(chǎn)生氫氣的體積為896 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)C圖中m的值為1.56D圖中V2的值為60解析：由圖象可知，向合金溶解后的溶液中加鹽酸，先發(fā)生反應(yīng)NaOHHCl=NaClH2O，后發(fā)生反應(yīng)NaAlO2HClH2O=NaClAl(OH)3，最后發(fā)生反應(yīng)Al(OH)33HCl=AlCl33H2O，合金溶解后剩余的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.02 L1 molL10.02 mol，由NaOHHCl=NaClH2O，可知V1為0.02 mol/1 molL10.02 L20 mL；生成沉淀時(shí)消耗的鹽酸的體積為40 mL20 mL20 mL，其物質(zhì)的量為0.02 L1 molL10.02 mol，NaAlO2HClH2O=NaClAl(OH)3，0.02 mol 0.02 mol 0.02 mol由鈉元素及鋁元素守恒可知，合金的質(zhì)量為0.04 mol23 gmol10.02 mol27 gmol11.46 g，故A錯(cuò)誤；由Al(OH)33HCl=AlCl33H2O可知，溶解沉淀需要0.06 mol HCl，其體積為60 mL，則V2為40 mL60 mL100 mL，故D錯(cuò)誤；由上述計(jì)算可知，生成沉淀的物質(zhì)的量為0.02 mol，其質(zhì)量為0.02 mol78 gmol11.56 g，故C正確；由2Na2H2O=2NaOHH2、2Al2H2O2NaOH=2NaAlO23H2，生成氫氣的物質(zhì)的量為0.02 mol0.03 mol0.05 mol，其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.05 mol22.4 Lmol11.12 L1 120 mL，故B錯(cuò)誤。答案：C二、非選擇題13某混合物甲中含有明礬KAl(SO4)212H2O、Al2O3和Fe2O3。在一定條件下由甲可實(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出A、B、D的化學(xué)式：A_、B_、D_。(2)試劑a最好選用_。ANaOH溶液B稀鹽酸C二氧化碳 D氨水(3)寫出反應(yīng)的離子方程式：_ _。(4)固體E可以作為復(fù)合性的化學(xué)肥料，E中所含物質(zhì)的化學(xué)式為_。解析：根據(jù)已知信息中甲的成分，可以推斷B為Al2O3，因此反應(yīng)是通過電解Al2O3而得到D(O2)和A(單質(zhì)Al)。甲加入水得到的溶液為明礬溶液，溶液中含有Al3、K和SO，甲加入水得到的沉淀為Al2O3、Fe2O3的混合物，再加入NaOH溶液，則Al2O3溶解，再通入CO2可以得到Al(OH)3沉淀。試劑a應(yīng)該為氨水，如果加入的試劑a是NaOH溶液，則其加入的量不易控制，由此可推知E為K2SO4、(NH4)2SO4的混合物。答案：(1)AlAl2O3O2(2)D(3)AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO(4)K2SO4、(NH4)2SO414一位同學(xué)在復(fù)習(xí)時(shí)遇到這樣一道習(xí)題：某無色溶液中可能含有H、OH、Na、NO，加入鋁粉后，只產(chǎn)生H2，問該無色溶液中能大量存在哪幾種離子。(1)加入鋁粉產(chǎn)生H2，說明鋁具有_(填“氧化性”或“還原性”)。(2)該同學(xué)分析：若H大量存在，則NO就不能大量存在。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)如下：鹽酸溶解Al2O3薄膜的離子方程式是_。根據(jù)現(xiàn)象，推測溶液中產(chǎn)生了NO，為進(jìn)一步確認(rèn)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1將濕潤KI淀粉試紙置于空氣中未變藍(lán)實(shí)驗(yàn)2用濕潤KI淀粉試紙檢驗(yàn)淺棕色氣體試紙變藍(lán)a.淺棕色氣體是_。b實(shí)驗(yàn)1的目的是_ _。c實(shí)驗(yàn)1、2說明反應(yīng)生成了NO，將生成NO的離子方程式補(bǔ)充完整：Al_NO_=_Al3_NO_。(3)再假設(shè)：若OH大量存在，NO也可能不能大量存在。重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)如下：裝置現(xiàn)象.實(shí)驗(yàn)初始，未見明顯現(xiàn)象.過一會(huì)兒，出現(xiàn)氣泡，有刺激性氣味為確認(rèn)“刺激性氣味”氣體，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：用濕潤KI淀粉試紙檢驗(yàn)，未變藍(lán)；用濕潤紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)。刺激性氣味的氣體是_ _。產(chǎn)生該氣體的離子方程式是_ _。(4)在NaOH溶液中加入鋁粉，結(jié)果只檢驗(yàn)出有H2生成，其化學(xué)方程式是_ _。解析：(1)加入鋁粉產(chǎn)生H2，Al失去電子，H得到電子，則Al為還原劑，具有還原性。(2)鹽酸與氧化鋁反應(yīng)生成氯化鋁和水，該離子反應(yīng)為6HAl2O3=2Al33H2O。液面上方呈淺棕色，一定不是氫氣，為氮的氧化物，由將濕潤KI淀粉試紙置于空氣中未變藍(lán)，說明KI在空氣中不能被氧化，而用濕潤KI淀粉試紙檢驗(yàn)淺棕色氣體試紙變藍(lán)，則KI被氧化，即二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，再氧化碘離子生成碘單質(zhì)。a.由上述分析可知，淺棕色氣體是NO2；b.實(shí)驗(yàn)1的目的是對(duì)比實(shí)驗(yàn)；c.Al與H、NO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸鋁、NO和水，離子反應(yīng)為AlNO4H=Al3NO2H2O。(3)用濕潤KI淀粉試紙檢驗(yàn)，未變藍(lán)；用濕潤紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)，則氣體為NH3。由上述分析可知，堿性條件下Al與NO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氨氣，離子反應(yīng)為8Al3NO5OH2H2O=3NH38AlO。(4)NaOH溶液中加入鋁粉，結(jié)果只檢驗(yàn)出有H2生成，即反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。答案：(1)還原性(2)6HAl2O3=2Al33H2Oa.NO2b對(duì)比實(shí)驗(yàn)，排除氧氣使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán)的可能c114H112H2O(3)NH38Al3NO5OH2H2O=3NH38AlO(4)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H215氮化鋁(AlN)是一種新型無機(jī)非金屬材料。為了分析某AlN樣品(樣品中的雜質(zhì)不與氫氧化鈉溶液反應(yīng))中AlN的含量，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下兩種實(shí)驗(yàn)方案。已知：AlNNaOHH2O=NaAlO2NH3【方案1】取一定量的樣品，用下圖所示裝置測定樣品中AlN的純度(夾持裝置已略去)。(1)上圖C裝置中球形干燥管的作用是_ _。(2)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，首先_，再加入實(shí)驗(yàn)藥品。接下來的實(shí)驗(yàn)操作是_，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體。打開K1，通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間，測定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮?dú)獾哪康氖莀。(3)若去掉裝置B，則導(dǎo)致測定結(jié)果_(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。由于上述裝置還存在缺陷，導(dǎo)致測定結(jié)果偏高，請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)意見：_ _?！痉桨?】按以下步驟測定樣品中AlN的純度：(4)步驟生成沉淀的離子方程式為_ _。(5)步驟的操作是_。AlN的純度是_(用m1、m2表示)。解析：(1)由于氨氣極易溶于水，則圖C裝置中球形干燥管的作用是防止倒吸。(2)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，首先檢查裝置的氣密性，再加入實(shí)驗(yàn)藥品。接下來的實(shí)驗(yàn)操作是關(guān)閉K1，打開K2，打開分液漏斗活塞，加入濃NaOH溶液，至不再產(chǎn)生氣體。打開K1，通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間，測定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。由于反應(yīng)中產(chǎn)生的氨氣會(huì)殘留在裝置中，因此通入氮?dú)獾哪康氖前蜒b置中殘留的氨氣全部趕入C裝置。(3)生成的氨氣中含有水蒸氣，若去掉裝置B，則C裝置的質(zhì)量增加，則導(dǎo)致測定結(jié)果偏高。由于空氣中含有水蒸氣，也會(huì)進(jìn)入C裝置，從而產(chǎn)生誤差，所以導(dǎo)致測定結(jié)果偏高，因此改進(jìn)的措施是C裝置出口處連接一個(gè)干燥裝置。(4)濾液中含有偏鋁酸鈉，則步驟生成沉淀的離子方程式為CO2AlO2H2O=HCOAl(OH)3。(5)從溶液中分離出氫氧化鋁的實(shí)驗(yàn)操作是過濾，即步驟的操作是過濾、洗滌。m2 g固體是氧化鋁，則根據(jù)鋁原子守恒可知AlN的純度是100%100%。答案：(1)防止倒吸(2)檢查裝置的氣密性關(guān)閉K1，打開K2把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置(3)偏高C裝置出口處連接一個(gè)干燥裝置(4)CO2AlO2H2O=HCOAl(OH)3(5)過濾、洗滌100%我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。