（四川專用）2014屆高考化學總復習 第3章 第2講《鋁及其化合物》解析訓練

第二講鋁及其化合物一、選擇題(本題共7個小題，每題6分，共42分，每個小題只有一個選項符合題意)1化學在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應用。下列說法中不正確的是()。A明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化B日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對內(nèi)部金屬起保護作用C用Al(OH)3制胃酸過多D電解AlCl3飽和溶液，可制得金屬鋁解析由于H的放電能力大于Al3，電解飽和AlCl3溶液，得到Al(OH)3、H2、Cl2，無法得到金屬鋁。答案D2. (2012·統(tǒng)考)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 ()。A61 B31 C21 D12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(5030)mL，故Al3與Mg2濃度之比11，則Al2(SO4)3與MgSO4的物質的量濃度之比為12。答案D3(2013·濟寧模擬)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Al3C用新制的生石灰，通過加熱蒸餾，以除去乙醇中的少量水DAl(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B4(2013·大慶模擬)下列各項操作中，不發(fā)生“先產(chǎn)生沉淀，然后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2；向NaAlO2溶液中逐滴加入過量的稀鹽酸；向AlCl3溶液中逐滴加入過量的稀氫氧化鈉溶液；向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸A B C D解析向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2會產(chǎn)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(chǎn)生，反應的化學方程式為Na2CO3CO2H2O=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，2HClNa2SiO3=2NaClH2SiO3。答案C5(2012·杭州質檢)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：2Al3H2OAl2O33H2D總反應式為2H2O2H2O2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A6.(2013·東山聯(lián)考)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量隨AlCl3加入量的變化關系如圖所示。則下列離子組在對應的溶液中一定能大量共存的是 ()。Aa點對應的溶液中：Na、Fe3、SO、HCOBb點對應的溶液中：Na、S2、SO、ClCc點對應的溶液中：Ag、Ca2、NO、FDd點對應的溶液中：K、NH、I、CO解析向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液時發(fā)生Al34OH=AlO2H2O,3AlOAl36H2O=4Al(OH)3。a點時溶液中有大量OH與Fe3、HCO不能大量共存。b點時溶質為NaCl和NaAlO，所有離子可以大量共存且F和Ca2也生成難溶的CaF2也不能大量共存。c點時溶質為NaCl，與Ag不能大量共存。d點時溶質為NaCl和AlCl3，Al3與CO互相促進水解不能大量共存。答案B7(2013·濰坊模擬)將15.6 g Na2O2和5.4 g Al同時放入一定量的水中，充分反應后得到200 mL溶液，再向該溶液中緩慢通入標準狀況下的HCl氣體6.72 L，若反應過程中溶液的體積保持不變，則下列說法正確的是 ()。A標準狀況下，反應過程中得到6.72 L氣體B最終得到的溶液中c(Na)c(Cl)c(OH)C最終得到7.8 g沉淀D最終得到的溶液中c(Na)1.5 mol·L1解析n(Na2O2)0.2 mol，n(Al)0.2 mol，由2Na2O22H2O=4NaOHO2和2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，生成n(O2)0.1 mol，n(H2)0.3 mol，nNaAlO20.2 mol，反應剩余n(NaOH)0.4 mol0.2 mol0.2 mol，通入的HCl氣體為0.3 mol,0.2 mol HCl與NaOH反應，0.1 mol HCl與NaAlO2反應生成0.1 mol Al(OH)3沉淀，由Na守恒可知反應后溶液中含0.1 mol NaAlO2；A項，反應過程中得到8.96 L氣體；B項，最終得到的溶液中還有0.1 mol NaAlO2；D項，由Na守恒可知最終得到的溶液中c(Na)2 mol·L1。答案C二、非選擇題(本題共4個小題，共58分)8(14分)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)42?；卮鹣铝袉栴}：(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_。硫酸鋁和氫氧化鈉硫酸鋁和氨水硫酸鋅和氫氧化鈉硫酸鋅和氨水(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：2Al2NaOH6H2O=2NaAlO23H2。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：Zn2NaOH=Na2ZnO2H2。(3)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。Al2(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。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。少量ZnSO4溶液滴入氨水中沒有沉淀，生成Zn(NH3)42；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。(4)根據(jù)給出信息，寫出化學方程式：Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH可溶性鋅鹽與氨水反應產(chǎn)生的Zn(OH)2可溶于過量氨水，生成Zn(NH3)42，所以實驗過程中加入氨水的用量不易控制。答案(1)AlO(2)Zn2NaOH=Na2ZnO2H2(3)(4)Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH可溶性鋅鹽與氨水反應產(chǎn)生的Zn(OH)2可溶于過量氨水中，生成Zn(NH3)42，氨水的用量不易控制9(15分)(2013·雅安檢測)某混合物甲中含有明礬KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3。在一定條件下由甲可實現(xiàn)下圖所示的物質之間的轉化：請回答下列問題：(1)寫出A、B、D的化學式：A_、B_、D_。(2)試劑a最好選用_(選填A、B、C、D)。ANaOH溶液 B稀鹽酸C二氧化碳 D氨水(3)寫出反應的離子方程式：_。(4)固體E可以作為復合性的化學肥料，E中所含物質的化學式為_。解析根據(jù)已知信息中甲的成分，可以推斷B為氧化鋁，因此反應是通過電解而得到D(氧氣)和A(單質鋁)。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氧化鋁、氧化鐵的混合物，再加入氫氧化鈉，則氧化鋁溶解，再通入二氧化碳可以得到氫氧化鋁沉淀。試劑a應該為氨水，如果加入的試劑a是氫氧化鈉溶液，則加入的量不好把握，由此可推知E為硫酸鉀、硫酸銨的混合物。答案(1)AlAl2O3O2(2)D(3)AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO(4)K2SO4、(NH4)2SO410(14分)某鋁合金(硬鋁)中含有鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，有人設計如下實驗：(1)取樣品a g，稱取時使用的儀器名稱為_。(2)將樣品溶于足量稀鹽酸中，過濾，濾液中主要含有_；濾渣中含有_；在溶解過濾時使用的主要儀器有_。(3)往濾液中加入過量NaOH溶液，過濾，寫出該步操作中有關的化學方程式_。(4)在第(3)步的濾液中通入足量CO2，過濾，將沉淀用蒸餾水洗滌數(shù)次后，烘干并灼燒至重量不再減少為止，冷卻后稱量，質量為b g。有關反應的化學方程式為_。(5)計算該樣品中鋁的質量分數(shù)的表達式為_。解析用酸溶解硬鋁時，銅、硅成為濾渣，濾液成分為MgCl2、AlCl3；濾液中加入足量NaOH后，過濾，濾渣為Mg(OH)2，濾液中溶質主要是NaAlO2，濾液中通入足量CO2后析出Al(OH)3，Al(OH)3烘干灼燒成為Al2O3，由關系式：2AlAl2O3，m(Al) gAl的質量分數(shù)為：×100%答案(1)托盤天平(2)MgCl2、AlCl3Cu、Si漏斗、燒杯、玻璃棒(3)MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl，Al(OH)3NaOH=NaAlO2H2O(4)NaAlO2CO22H2O=NaHCO3Al(OH)32Al(OH)3Al2O33H2O(5)×100%11(15分)(2013·綿陽名校聯(lián)考)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AlAl2O3FeFe2O3熔點/6602 0541 5351 462沸點/2 4672 9802 750.(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.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(chǎn)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 mol·L1的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產(chǎn)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.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。.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(chǎn)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 mol·L1×(3634)×103 L0.008 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)×84 mol·L1×(3431)×103 L×8，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 mol×30.096 mol，所以C點體積為：31 mL×103 mL·L17 mL。答案.(1)合理(2)NaOH溶液2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)B.(1)HOH=H2O(2)NHOH=NH3·H2OAl3、Fe3、HNH(3)0.008(4)0.0327