2019-2020年高考化學一輪復習 第三章 第二講 鋁及其化合物.doc

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2019-2020年高考化學一輪復習 第三章 第二講 鋁及其化合物 一、選擇題 1．將等物質的量的鎂和鋁均勻混合，取等質量該混合物四份，分別加到足 量的下列溶液中，充分反應后，放出氫氣最多的是(　　) A．3 molL－1鹽酸 B．4 molL－1HNO3溶液 C．5 molL－1NaOH溶液 D．18.4 molL－1H2SO4溶液 解析 B項中硝酸和D項中濃硫酸與金屬反應不產生氫氣；C項中NaOH溶液只與鋁反應而不與鎂反應，而A項中鹽酸與鎂和鋁均能反應，A項正確。 答案 A 2.在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關系如右圖所示，則原混合液中Al2(SO4)3與MgSO4的物質的量濃度之比為(　　)。 A．6∶1 B．3∶1 C．2∶1 D．1∶2 解析　溶解Al(OH)3耗堿10 mL，則生成Al(OH)3耗堿為30 mL，生成Mg(OH)2耗堿(50－30)mL，故Al3＋與Mg2＋濃度之比1∶1，則Al2(SO4)3與MgSO4的物質的量濃度之比為1∶2。 答案　D 3．下列除去雜質的方法不正確的是 (　　)。 A．鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應，過濾、洗滌、干燥 B．用過量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋ C．用新制的生石灰，通過加熱蒸餾，以除去乙醇中的少量水 D．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾，向濾液中通入過量CO2后過濾 解析　Al可與燒堿溶液反應，而Mg不能反應，A項正確；Al(OH)3只能溶于強堿，不溶于氨水，B項錯誤；CaO吸水生成Ca(OH)2，再蒸餾乙醇蒸發(fā)分離，C項正確；Mg(OH)2不與燒堿反應，Al(OH)3溶于燒堿生成NaAlO2，再通入過量CO2又生成Al(OH)3，D項正確。 答案　B 4．下列各項操作中，不發(fā)生“先產生沉淀，然后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是①向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2；②向NaAlO2溶液中逐滴加入過量的稀鹽酸；③向AlCl3溶液中逐滴加入過量的稀氫氧化鈉溶液；④向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸 A．①② B．①③ C．①④ D．②③ 解析　①向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2會產生沉淀，因為反應會生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉的溶解度比碳酸鈉的小，所以有NaHCO3沉淀產生，反應的化學方程式為Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓；向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸，鹽酸和Na2SiO3溶液反應生成白色膠狀H2SiO3沉淀，2HCl＋Na2SiO3===2NaCl＋H2SiO3↓。 答案　C 5．美國普度大學研究開發(fā)出一種利用鋁鎵合金制備氫氣的新工藝(如圖所示)。下列有關該工藝的說法錯誤的是(　　)。 A．該過程中，能量的轉化形式只有兩種 B．鋁鎵合金可以循環(huán)使用 C．鋁鎵合金與水反應的化學方程式為：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑ D．總反應式為2H2O2H2↑＋O2↑ 解析　鋁鎵合金與水反應的過程中必然伴隨著能量變化，主要是化學能轉化為熱能；太陽能電池工作時，太陽能轉化為電能；電解過程中電能又轉化為化學能。因此，上述過程中能量的轉化形式有三種，故A錯誤。根據(jù)題意可知B、C、D均正確。 答案　A 6．在杠桿的兩端分別掛著質量和體積都相同的鋁球和鐵球，此時杠桿平衡。然后將兩球分別浸沒在氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液中片刻，如圖，則下列說法正確的是(　　) A．兩燒杯中均無氣泡產生 B．左邊燒杯中的溶液質量減少了 C．去掉兩燒杯，杠桿仍平衡 D．右邊鐵球上出現(xiàn)紅色 解析 鋁球與NaOH溶液反應生成可溶性NaAlO2，鐵球與CuSO4溶液發(fā)生置換反應生成銅，因此鋁球變輕，鐵球變重。 答案 D 7．下列反應的離子方程式書寫正確的是(　　) A．氯化鋁溶液中加入過量氨水： Al3＋＋4NH3H2O===AlO＋4NH＋2H2O B．濃燒堿溶液中加入鋁片： Al＋2OH－===AlO＋H2↑ C．用濃NaOH溶液溶解Al2O3： 2OH－＋Al2O3===2AlO＋H2O D．往碳酸鎂中滴加稀鹽酸： CO＋2H＋===CO2↑＋H2O 解析 A中應生成Al(OH)3而不是AlO，因為Al(OH)3不溶于氨水；B中電荷不守恒；D中MgCO3難溶，不能拆寫為CO。 答案 C 二、非選擇題 8．下列圖像中，縱坐標為沉淀量，橫坐標為某溶液中加入的反應物的物質的量，選擇合適圖像對應的字母填空。 (1)AlCl3溶液中加入氨水至過量________。 (2)AlCl3溶液中加入NaOH溶液至過量________。 (3)AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過量________。 (4)澄清石灰水中通入過量CO2________。 (5)含有少量鹽酸的AlCl3溶液中加入過量NaOH溶液________； (6)含有少量HCl的AlCl3溶液中加入過量氨水________。 答案：(1)③　(2)⑥　(3)①　(4)②　(5)⑤　(6)④ 9．鋅和鋁都是活潑金屬，其氫氧化物既能溶于強酸，又能溶于強堿。但是氫氧化鋁不溶于氨水，而氫氧化鋅能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。 回答下列問題： (1)單質鋁溶于氫氧化鈉溶液后，溶液中鋁元素的存在形式為________________(用化學式表示)。 (2)寫出鋅和氫氧化鈉溶液反應的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)下列各組中的兩種溶液，用相互滴加的實驗方法即可鑒別的是________________。 ①硫酸鋁和氫氧化鈉?、诹蛩徜X和氨水?、哿蛩徜\和氫氧化鈉?、芰蛩徜\和氨水 (4)寫出可溶性鋁鹽與氨水反應的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 試解釋在實驗室不適宜用可溶性鋅鹽與氨水反應制備氫氧化鋅的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________。 解析　(1)Al與NaOH溶液發(fā)生反應的化學方程式為：2Al＋2NaOH＋6H2O===2NaAlO2＋3H2↑。溶液中Al以AlO形式存在。 (2)仿照Al與NaOH溶液的反應，可以寫出Zn與NaOH溶液反應的化學方程式為：Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑。 (3)①少量Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中沒有沉淀，生成AlO；少量NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中有沉淀。 ②Al2(SO4)3溶液滴入氨水中有沉淀；氨水滴入Al2(SO4)3溶液中也有沉淀。 ③少量ZnSO4溶液滴入NaOH溶液中沒有沉淀，生成ZnO；少量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液中有沉淀。 ④少量ZnSO4溶液滴入氨水中沒有沉淀，生成[Zn(NH3)4]2＋；少量氨水滴入ZnSO4溶液中有沉淀。 所以，用相互滴加的實驗方法就能鑒別的有①③④。 (4)根據(jù)給出信息，寫出化學方程式： Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH 可溶性鋅鹽與氨水反應產生的Zn(OH)2可溶于過量氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋，所以實驗過程中加入氨水的用量不易控制。 答案　(1)AlO (2)Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑ (3)①③④ (4)Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH　可溶性鋅鹽與氨水反應產生的Zn(OH)2可溶于過量氨水中，生成[Zn(NH3)4]2＋，氨水的用量不易控制 10．下面是有關物質的轉化關系圖(有些物質已省略)。 若A為單質，E在常溫下為液體，C的相對分子質量為78。請回答下列問題： (1)畫出A的原子結構示意圖________，F(xiàn)的電子式是________。 (2)下面對C物質結構、性質的推斷中，不正確的是________。 A．久置于空氣中會變成白色 B．具有強氧化性 C．晶體中存在離子鍵和共價鍵 D．遇濕潤的紫色石蕊試紙只能使其變藍色 (3)若C是含氧化合物且氧為18O時，則C與D反應所得產物的摩爾質量分別為__________________。 解析 單質A的兩種化合物(其中一種的相對分子質量為78)能與同種物質反應，且生成物中也有相同的物質，則A是Na，B是Na2O、C是Na2O2、D是CO2、G是Na2CO3、F是NaOH。Na2O2具有強氧化性，能漂白包括酸堿指示劑在內的許多有色物質。Na2O2與CO2的反應是一個自身氧化還原反應，Na2O2中的18O一半轉化為氧氣、一半轉化為Na2CO3中化合價－2價的氧，且Na2CO3中18O占全部氧原子數(shù)目的三分之一。 答案 (1) (2)D (3)M(Na2CO3)＝108 g/mol，M(O2)＝36 g/mol 11．某研究性學習小組對鋁熱反應實驗展開研究?，F(xiàn)行高中化學教材中對“鋁熱反應”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。查閱《化學手冊》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔點、沸點數(shù)據(jù)如下： 物質 Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔點/℃ 660 2 054 1 535 1 462 沸點/℃ 2 467 2 980 2 750 － Ⅰ.(1)某同學推測，鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金。理由是：該反應放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點比鐵低，此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認為他的解釋是否合理？________(填“合理”或“不合理”)。 (2)設計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是________，反應的離子方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)實驗室溶解該熔融物，在下列試劑中最適宜的試劑是________(填序號)。 A．濃硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氫氧化鈉溶液 Ⅱ.實驗研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應時，硝酸的濃度越稀，對應還原產物中氮元素的化合價越低。某同學取一定量上述的熔融物與一定量很稀的硝酸充分反應，反應過程中無氣體放出。在反應結束后的溶液中，逐滴加入4 molL－1的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產生的沉淀的物質的量(mol)的關系如圖所示。試回答下列問題： (1)圖中OC段沒有沉淀生成，此階段發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________________________________________。 (2)在DE段，沉淀的物質的量沒有變化，則此階段發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________________________________________； 上述現(xiàn)象說明溶液中________結合OH－的能力比________強(填離子符號)。 (3)B與A的差值為________mol。 (4)B點對應的沉淀的物質的量為________mol，C點對應的氫氧化鈉溶液的體積為________mL。 解析　Ⅰ.由表中數(shù)據(jù)比較可知，鋁的熔點比鐵低，該反應放出的熱量使鐵熔化，此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。利用金屬Al與強堿液反應放出氫氣的性質即可驗證。由于Fe與Al都是活潑的金屬，所以可以用稀硫酸或者稀鹽酸溶解。Ⅱ.由圖像可知硝酸過量，OC段發(fā)生酸堿中和反應，CD段為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀的生成，DE段消耗了NaOH，由此證明硝酸和金屬反應的還原產物為較低價態(tài)的NH，EF段為Al(OH)3的消失，只剩下Fe(OH)3沉淀。B與A的差值為Al(OH)3，為4 molL－1(36－34)10－3 L＝0.008 mol，參加反應的n(Al)＝0.008 mol，因為1 mol的Al3＋、Fe3＋均與3 mol的NaOH反應，由電子守恒可知Fe和Al化合價升高的總數(shù)等于HNO3生成NH降低的總數(shù)，即3n(Fe)＋3n(Al)＝n(NH)8＝4 molL－1(34－31)10－3 L8，解得n(Fe)＋n(Al)＝0.032 mol，n(Fe)＝0.024 mol，兩種沉淀的物質的量為0.032 mol。生成兩種沉淀共消耗n(NaOH)＝0.032 mol3＝0.096 mol，所以C點體積為： 31 mL－103 mLL－1＝7 mL。 答案?、?(1)合理　(2)NaOH溶液　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　(3)B Ⅱ.(1)H＋＋OH－===H2O　(2)NH＋OH－===NH3H2O　Al3＋、Fe3＋、H＋　NH　(3)0.008　(4)0.032　7