2019屆高中化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 配餐作業(yè)7 鐵及其化合物.doc

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配餐作業(yè)(七)鋁、鎂及其化合物1科學(xué)家發(fā)明的透明堅(jiān)硬鎂鋁氧化物新型材料，可以用作顯示器和手機(jī)屏幕。下列有關(guān)鎂和鋁的說法正確的是()A鎂的金屬性比鋁弱B鎂和鋁的氧化物都可以與鹽酸反應(yīng)C鎂和鋁原子的最外層電子數(shù)都為3D鎂和鋁的氧化物都可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng)解析鎂的金屬性比鋁強(qiáng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鎂和鋁的氧化物都可以與鹽酸反應(yīng)，B項(xiàng)正確；鎂和鋁原子的最外層電子數(shù)分別是2和3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氧化鋁是兩性氧化物，可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，氧化鎂是堿性氧化物，與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B2用含有少量Mg的Al片制取純凈的Al(OH)3，下列操作中最恰當(dāng)?shù)慕M合是()加鹽酸溶解加NaOH溶液過濾通入過量CO2生成Al(OH)3加鹽酸生成Al(OH)3加過量氨水生成Al(OH)3A BC D解析2Al2OH2H2O=2AlO3H2，Mg和NaOH溶液不反應(yīng)，過濾后向NaAlO2溶液中通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀，再過濾即得到Al(OH)3。答案C3鋁箔在酒精燈上加熱至熔化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與下列性質(zhì)的敘述無關(guān)的是()A鋁表面可形成一層氧化物保護(hù)膜B鋁的熔點(diǎn)較低CAl2O3熔點(diǎn)高，酒精燈不能將其熔化D鋁能與酸或強(qiáng)堿溶液反應(yīng)解析鋁箔在酒精燈上加熱至熔化看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是鋁熔化但不滴落，原因是鋁在加熱條件下與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的熔點(diǎn)較高的Al2O3薄膜，內(nèi)部低熔點(diǎn)的鋁雖熔化但不能滴落，可見該現(xiàn)象與D項(xiàng)敘述無關(guān)。答案D4欲將含有Mg2、Al3的混合溶液中的Mg2沉淀下來，下列措施可行的是()A向混合溶液中加入過量的鋁粉B向混合溶液中加入過量的鹽酸C向混合溶液中加入過量的氨水D向混合溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液解析向混合溶液中加入過量的鋁粉，不發(fā)生反應(yīng)，不能將Mg2沉淀下來，A項(xiàng)錯(cuò)誤；向混合溶液中加入過量的鹽酸，不發(fā)生反應(yīng)，不能將Mg2沉淀下來，B項(xiàng)錯(cuò)誤；向混合溶液中加入過量的氨水，兩種離子均轉(zhuǎn)化為沉淀，C項(xiàng)錯(cuò)誤；向混合溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液，生成的氫氧化鋁能溶解在強(qiáng)堿中，而氫氧化鎂不能溶解，從而可將Mg2沉淀出來，D項(xiàng)正確。答案D5(2018洛陽統(tǒng)考)鎵(Ga)與鋁同主族，曾被稱為“類鋁”，其氧化物和氫氧化物均為兩性化合物。工業(yè)制備鎵的流程如下圖所示，下列判斷不合理的是()AAl、Ga均處于A族BGa2O3可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3CGa(OH)3可與NaOH反應(yīng)生成NaGaO2D酸性：Al(OH)3Ga(OH)3解析鎵(Ga)與鋁同主族，均處于A族，故A項(xiàng)正確；Ga2O3與Al2O3的性質(zhì)具有相似性，可與鹽酸反應(yīng)生成GaCl3，故B項(xiàng)正確；Ga(OH)3屬于兩性氫氧化物，與Al(OH)3的性質(zhì)相似，能與NaOH溶液生成NaGaO2，故C項(xiàng)正確；化學(xué)反應(yīng)遵循強(qiáng)酸制弱酸的原理，在NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入CO2，只有Al(OH)3沉淀，而沒有Ga(OH)3沉淀，是由于鎵酸酸性強(qiáng)于碳酸，酸性Al(OH)3Ga(OH)3，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D6(2018滄州質(zhì)量監(jiān)測)向偏鋁酸鈉溶液中逐滴加入鹽酸，溶液的pH值隨著加入鹽酸體積的變化曲線如圖所示，則下列說法正確的是()Aab段的主要離子方程式為AlO4H=Al32H2OB向c點(diǎn)溶液中滴加氨水，發(fā)生的離子方程式為Al33OH=Al(OH)3Ccd段的主要離子方程式為Al(OH)33H=Al33H2OD向c點(diǎn)溶液中加入碳酸鈉，發(fā)生的離子方程式為2Al3CO3H2O=2Al(OH)3CO2解析偏鋁酸鈉溶液中存在水解平衡AlO2H2OAl(OH)3OH，所以溶液顯堿性。向溶液中逐滴加入鹽酸，ab段H先與OH反應(yīng)；bc段pH發(fā)生突變，主要發(fā)生H與AlO的反應(yīng)，生成Al(OH)3和NaCl；cd段鹽酸過量后Al(OH)3與鹽酸反應(yīng)，生成AlCl3。ab段的主要離子方程式為HOH=H2O，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；c點(diǎn)Al3已沉淀完全，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；cd段鹽酸過量后Al(OH)3與鹽酸反應(yīng)，生成AlCl3，故C項(xiàng)正確；c點(diǎn)Al3已沉淀完全，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C7下列關(guān)于鋁的敘述中正確的是()A由于鋁在空氣中不會(huì)銹蝕，所以鋁制品的使用壽命都很長B由于鋁具有強(qiáng)還原性，所以常用鋁來冶煉某些高熔點(diǎn)金屬C常溫下，鋁被濃硫酸鈍化，所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層D由于鋁的導(dǎo)電性能比銅強(qiáng)，所以常用鋁制造電線、電纜解析鋁在空氣中與O2反應(yīng)，生成致密的氧化物薄膜，本身就易于銹蝕，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于鋁有強(qiáng)還原性，可利用鋁熱反應(yīng)來冶煉難熔金屬，B項(xiàng)正確；銅與濃硫酸常溫下不反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鋁的導(dǎo)電性比銅差但價(jià)格相對低廉，故常用鋁制造電線，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B8向90 mL 0.1 molL1的AlCl3溶液中，投入a g金屬鈉，欲使最終無沉淀生成，則a的最小值為()A0.621 B1.242C0.414 D0.828解析n(AlCl3)0.1 molL10.09 L0.009 mol，加入金屬鈉至最終無沉淀生成的化學(xué)反應(yīng)過程為2Na2H2O=2NaOHH2，AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O，即消耗Na的物質(zhì)的量最少為0.009 mol40.036 mol，m(Na)0.036 mol23 gmol10.828 g。答案D9下列各組物質(zhì)，不能按 (“”表示反應(yīng)一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是()選項(xiàng)abcA.Al2O3NaAlO2Al(OH)3B.AlCl3Al(OH)3NaAlO2C.AlAl(OH)3Al2O3D.MgCl2Mg(OH)2MgO解析各選項(xiàng)中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化為A項(xiàng)，Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3；B項(xiàng)，AlCl3Al(OH)3NaAlO2AlCl3；C項(xiàng)中，Al不能一步轉(zhuǎn)化成Al(OH)3；D項(xiàng)，MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2。答案C【知識(shí)縱橫】金屬鋁及其化合物網(wǎng)絡(luò)圖 10(2018晉豫省際大聯(lián)考)將等物質(zhì)的量的Na2O2和Al同時(shí)放入足量的水中，充分反應(yīng)后收集到混合氣體4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，再向反應(yīng)后的溶液中緩慢滴入1 mol/L鹽酸至沉淀恰好溶解。下列說法錯(cuò)誤的是()A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，混合氣體中氫氣與氧氣的體積比為31B加入的固體過氧化鈉為7.8 gC當(dāng)?shù)渭?00 mL鹽酸時(shí)，沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值D最終消耗的鹽酸為400 mL解析將等物質(zhì)的量的Na2O2和Al同時(shí)放入足量的水中，分別進(jìn)行的反應(yīng)是2Na2O22H2O=4NaOHO2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，兩個(gè)反應(yīng)中過氧化鈉和單質(zhì)鋁剛好系數(shù)相等，可以認(rèn)為是物質(zhì)的量相等混合，方程式相加得到總反應(yīng)為2Na2O22Al4H2O=2NaAlO22NaOHO23H2。根據(jù)方程式，選項(xiàng)A正確；混合氣體中氫氣與氧氣的體積比為31，一共4.48 L(0.2 mol)，所以氫氣為0.15 mol，氧氣為0.05 mol。代入總方程式計(jì)算出Al為0.1 mol、過氧化鈉為0.1 mol，則Na2O2質(zhì)量為7.8 g，選項(xiàng)B正確；沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值時(shí)是Al3恰好完全沉淀，所以溶液中只有一種溶質(zhì)NaCl，其中Na元素完全來自于加入的0.1 mol過氧化鈉，所以Na為0.2 mol，NaCl就是0.2 mol，由Cl守恒得到：需要的HCl為0.2 mol，所以滴加200 mL鹽酸時(shí)，沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值，選項(xiàng)C正確；最終沉淀恰好完全溶解的時(shí)候，溶液中含有NaCl和AlCl3，因?yàn)槌跏技尤氲倪^氧化鈉和單質(zhì)鋁的物質(zhì)的量都是0.1 mol，所以Na為0.2 mol，Al3為0.1 mol，所以NaCl和AlCl3的物質(zhì)的量分別為0.2 mol和0.1 mol，其中含有Cl共0.5 mol，所以加入的HCl為0.5 mol，需要的鹽酸體積為500 mL，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案D11. 把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀，在所得的濁液中逐滴加入1 mol/L HCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，請回答： (1)A點(diǎn)的沉淀物的化學(xué)式為_；B點(diǎn)的沉淀物的化學(xué)式為_。(2)原混合物中MgCl2的質(zhì)量是_g，AlCl3的質(zhì)量是_g，NaOH的質(zhì)量是_g。(3)Q點(diǎn)HCl溶液加入量是_mL。解析(1)因?yàn)樵跐嵋褐屑尤際Cl溶液至10 mL，沉淀質(zhì)量一直為1.16 g，說明濁液顯堿性，Al元素以AlO形式存在，繼續(xù)加入HCl溶液，AlO轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3沉淀，加至30 mL時(shí)， AlO全部轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3，所以在A點(diǎn)的沉淀物為Mg(OH)2，在A點(diǎn)至B點(diǎn)間，沉淀物為Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物。當(dāng)加入HCl溶液超過30 mL時(shí)，Mg(OH)2和Al(OH)3同時(shí)溶解。(2)原混合物中：m(MgCl2)95 g/mol1.90 g，又AlCl3AlOHCln(AlCl3)1 mol/L(3010)103 L0.02 mol，m(AlCl3)0.02 mol133.5 g/mol2.67 g。濁液中存在的NaOH的物質(zhì)的量為NaOHHCl=NaClH2O001 mol1 molL10.01 LMgCl2消耗的NaOH的物質(zhì)的量為MgCl22NaOH20.04 mol。AlCl3消耗的NaOH的物質(zhì)的量為Al34NaOHAlO002 mol40.08 mol。NaOH的總質(zhì)量為(0.01 mol0.04 mol0.08 mol)40 g/mol5.20 g。(3)從B點(diǎn)開始，Al(OH)3AlCl3消耗的HCl的物質(zhì)的量為0.02 mol30.06 mol，Mg(OH)2MgCl2消耗的HCl的物質(zhì)的量為002 mol20.04 mol，所消耗HCl溶液的體積為1 000 mL/L100 mL，Q點(diǎn)HCl溶液的總體積為30 mL100 mL130 mL。答案(1)Mg(OH)2Mg(OH)2和 Al(OH)3(2)1.902.675.20(3)13012某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下列物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化：據(jù)此回答下列問題：(1)、四步中分離溶液和沉淀采用的相同的操作是_。(2)寫出下列B、C、D、E所含物質(zhì)的化學(xué)式：固體B為_；沉淀C為_；沉淀D為_；溶液E為_。(3)寫出四個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。_；_；_；_。解析由混合物A的成分可知制取固體B的流程為其中、四步中共同的操作為過濾。答案(1)過濾(2)Al2O3Al2O3和Fe2O3Fe2O3K2SO4和(NH4)2SO4(3)Al2O32OH=2AlOH2OAl33NH3H2O=Al(OH)33NHAlOHH2O=Al(OH)32Al(OH)3Al2O33H2O13(2018河南商丘月考)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，如圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：已知：鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、 Fe2O3等雜質(zhì)；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：2Na2SiO32NaAlO22H2O=Na2Al2Si2O84NaOH?；卮鹣铝袉栴}：(1)溶解鋁土礦時(shí)，其成分與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(2)濾渣A的主要成分為_；硅鋁酸鹽沉淀寫成氧化物的形式是_。(3)在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑而不使用鹽酸的原因是_。(4)若該工廠用m kg鋁土礦共制得n kg Al(假設(shè)每步反應(yīng)進(jìn)行完全)，則鋁土礦中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。(5)若將鋁用酸溶解，下列試劑中最好選用_(填選項(xiàng)字母)。A濃硫酸B稀硫酸C稀硝酸 D濃硝酸解析(1)Al2O3是兩性氧化物，能與NaOH反應(yīng)，其離子反應(yīng)方程式為Al2O32OH=2AlOH2O，SiO2屬于酸性氧化物，能和NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：SiO22OH=SiOH2O，F(xiàn)e2O3屬于堿性氧化物，不與NaOH反應(yīng)。(2)根據(jù)上述分析，濾渣A是Fe2O3，根據(jù)信息濾渣A中還有Na2Al2Si2O8，因此濾渣A的成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。把硅酸鹽寫成氧化物的形式，要求原子個(gè)數(shù)守恒或與硅酸鹽中原子個(gè)數(shù)成比例，按照金屬氧化物SiO2H2O的形式書寫，如果有多種金屬元素，按照金屬活動(dòng)性順序書寫，則該硅酸鹽可寫成Na2OAl2O32SiO2。(3)因?yàn)锳lO與酸反應(yīng)生成的Al(OH)3不溶于碳酸，但溶于鹽酸，因此用CO2酸化。(4)根據(jù)鋁元素守恒，氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%。(5)Al在濃硫酸、濃硝酸中鈍化，Al和稀硝酸反應(yīng)生成污染性氣體，故最好選用稀硫酸。答案(1)Al2O32OH=2AlOH2O，SiO22OH=SiOH2O(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8Na2OAl2O32SiO2(3)Al(OH)3溶于強(qiáng)酸而不溶于弱酸，提高Al2O3的提取率(4)100%(5)B14氯離子插層鎂鋁水滑石Mg2Al(OH)6ClxH2O是一種新型離子交換材料。某課外活動(dòng)小組同學(xué)利用如圖甲裝置(固定裝置略去)測定Mg2Al(OH)6ClxH2O的化學(xué)式，Mg2Al(OH)6ClxH2O高溫下分解為MgO、Al2O3、HCl和水蒸氣。(1)裝置連接后首先進(jìn)行的操作是_。(2)將一定質(zhì)量的Mg2Al(OH)6ClxH2O放在加熱裝置中充分加熱，冷卻后稱量剩余固體的質(zhì)量是131 g，則其中MgO的質(zhì)量是_g。(3)若只通過測定裝置C、D的增重來確定x，加熱前先通過N2排盡裝置中的空氣，稱取C、D的初始質(zhì)量后，再持續(xù)通入N2。裝置的連接順序?yàn)閍_(用接口處的小寫字母表示)。實(shí)驗(yàn)過程中裝置C吸收HCl氣體，沒有用如圖乙所示防倒吸裝置的理由是_。完全分解后測得C增重3.65 g，D增重9.90 g，則x_。(4)下列實(shí)驗(yàn)方案也能測定x值的是_，并且對不選方案說明不合理的理由：_(若兩個(gè)方案都選，此問就不作答)。方案1：測定加熱裝置剩余固體的質(zhì)量和裝置D增重的質(zhì)量方案2：測定加熱裝置剩余固體的質(zhì)量和裝置C增重的質(zhì)量(5)上述水滑石在空氣中放置時(shí)易發(fā)生反應(yīng)生成Mg2Al(OH)6Cl12x(CO3)xzH2O，該生成物能發(fā)生類似的熱分解反應(yīng)?，F(xiàn)以此物質(zhì)為樣品，用(3)中連接的裝置和試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定z，除測定D的增重外，至少還需測定下列數(shù)據(jù)中的_(雙選；填選項(xiàng)字母)。a樣品質(zhì)量b樣品分解后殘余物質(zhì)量c裝置C的增重解析(1)裝置連接后首先進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性。(2)一定質(zhì)量的Mg2Al(OH)6ClxH2O樣品充分加熱，冷卻后得到的固體是Al2O3和MgO，共131 g，設(shè)MgO的物質(zhì)的量是x mol，根據(jù)Mg2Al(OH)6ClxH2O可知Al2O3的物質(zhì)的量是0.25x mol，所以x mol40 gmol10.25x mol102 gmol1131 g，解得x2，m(MgO)2 mol40 gmol180 g。(3)裝置C的作用是吸收HCl氣體，裝置D的作用是吸收水蒸氣，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)首先吸收水蒸氣再吸收HCl氣體，氣體通過洗氣瓶吸收時(shí)應(yīng)“長進(jìn)短出”，因此裝置連接順序?yàn)閍edb。因?yàn)檎麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過程中持續(xù)通入N2，故不需采用如圖乙所示防倒吸裝置。根據(jù)題意寫出方程式，則有2Mg2Al(OH)6ClxH2O4MgOAl2O32HCl(52x)H2O 73 18(52x) 3.65 g 9.90 g，解得x3。(4)根據(jù)上述反應(yīng)方程式可知，測定加熱裝置剩余固體的質(zhì)量和裝置D增重的質(zhì)量即水蒸氣的質(zhì)量可以計(jì)算出x；裝置C增重的質(zhì)量是HCl氣體的質(zhì)量，其質(zhì)量和加熱剩余固體的質(zhì)量可以根據(jù)方程式互相換算而與x無關(guān)，因此不能計(jì)算x的值，故方案2不合理。(5)因?yàn)镸g2Al(OH)6Cl12x(CO3)xzH2O中有x和z兩個(gè)未知量，所以至少應(yīng)該知道3個(gè)量才能列方程組計(jì)算，故除測定D的增重外還應(yīng)該至少再測量a、b、c中的任意兩個(gè)量。答案(1)檢查裝置的氣密性(2)80(3)edb實(shí)驗(yàn)過程中持續(xù)通入N2，沒有必要用如圖乙所示防倒吸裝置3(4)方案1由加熱裝置剩余固體的質(zhì)量可計(jì)算裝置C增重的質(zhì)量，與x的大小沒有關(guān)系，因此方案2是不合理的(5)ab或ac或bc