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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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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

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()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分別還原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO的物質(zhì)的量之比為 323D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()AAl BAl(OH)3CAlCl3 DAl2O3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()AK、Na、HCO、NOBNa、SO、Cl、S2CNH、Mg2、SO、NODH、K、Cl、Na答案B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()AMg和Al的總質(zhì)量為8 gB硫酸的物質(zhì)的量濃度為5 mol·L1C生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 LDNaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 mol·L1答案D解析由圖可知,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 mol0.3 mol)×22.4 L·mol110.08 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·L1。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C1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol HD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,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、Fe3、HD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):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;另取部分溶液,加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。下列推斷正確的是()A肯定有Al3、Mg2、NH、ClB肯定有Al3、Mg2、HCOC肯定有K、HCO、MnOD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)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()A試劑X可以是氫氧化鈉溶液,也可以是鹽酸B反應(yīng)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)的化學(xué)方程式為NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3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)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)。11A、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)寫出化學(xué)式:A_,B_,C_,D_,E_。(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式:AB:_;AD:_。答案(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2(2)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCOAlO4H=Al32H2O解析在短周期元素形成的化合物中,既能與鹽酸反應(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)。(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·L1 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)13(2)Al(OH)3OH=AlO2H2O(3)生成白色沉淀(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: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)方程式為2Na2SiO32NaAlO22H2O=Na2Al2Si2O84NaOH回答下列問(wèn)題:(1)寫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:_;_。(2)濾渣A的主要成分為_(kāi);濾渣A的用途是_(只寫一種);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)Al2O32OH=2AlOH2OSiO22OH=SiOH2O(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;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·L1 MgCl2、AlCl3各100 mL,1 mol·L1 NaOH溶液,1 mol·L1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)論另取0.5 mol·L1 MgCl2、AlCl3溶液各30 mL于不同燒杯中向0.5 mol·L1 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將MgCl2溶液全部倒入反應(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)步驟的結(jié)論:_。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)論分別取30 mL 0.5 mol·L1 MgCl2、AlCl3溶液于燒杯中,充分混合向混合溶液中滴入2滴酚酞試液,逐滴加入1 mol·L1 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·L1 NaOH溶液濾渣全部溶解產(chǎn)生的沉淀只有氫氧化鋁探究二:2AlOMg24H2O=Mg(OH)22Al(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·L1 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·L1 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)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·L1 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)比較步驟的現(xiàn)象差異來(lái)探究何時(shí)產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀,步驟生成的沉淀只有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

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