高三化學一輪復習題庫 3-2 鋁及其重要化合物（含解析）

第二講 鋁及其重要化合物一、選擇題1Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是 ()A三者對應的氧化物均為堿性氧化物B三者的單質放置在空氣中均只生成氧化物C制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法D電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時陰極上依次析出Cu、Fe、Al解析A項，Al2O3為兩性氧化物；B項，Cu在空氣中的CO2和H2O(g)的作用下與O2反應生成Cu2(OH)2CO3；C項，三種鹽均為強酸弱堿鹽，加熱時都水解，且生成易揮發(fā)的HCl，隨著水分和HCl的揮發(fā)，蒸干時都得到金屬氧化物和其氫氧化物的混合物；D項，電解AlCl3溶液陰極上的產(chǎn)物為H2和Al(OH)3。答案C2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 ()A反應過程中得到6.72 L的氣體(標況)B最終得到的溶液中c(Na)c(Cl)c(OH)C最終得到7.8 g的沉淀D最終得到的溶液中c(NaCl)0.15 mol·L1解析由題n(Na2O2)0.2 mol，n(Al)0.2 mol，發(fā)生反應：2Na2O22H2O=4NaOHO2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，可知生成氣體0.4 mol，標況下體積為8.96 L；加入鹽酸先和過量的NaOH反應，剩余0.1 mol和NaAlO2反應生成0.1 mol Al(OH)3：NaAlO2HClH2O=NaClAl(OH)3，最終溶液為0.3 mol NaCl、0.1 mol NaAlO2。答案C3向m g鎂和鋁的混合物中加入適量的稀硫酸，恰好完全反應生成標準狀況下的氣體b L。向反應后的溶液中加入c mol·L1氫氧化鉀溶液V mL，使金屬離子剛好沉淀完全，得到的沉淀質量為n g。再將得到的沉淀灼燒至質量不再改變?yōu)橹?，得到固體p g。則下列關系不正確的是 ()Ac BpmCnm17Vc D.m<p<m解析向m g Mg、Al的混合物中加入適量的稀H2SO4，恰好完全反應，溶液中只有MgSO4、Al2(SO4)3兩種物質，且Mg2與Al3的質量和為m g；向反應后的溶液中加入c mol·L1 KOH溶液V mL，使金屬離子恰好完全沉淀，發(fā)生的反應是：Mg22OH=Mg(OH)2，Al33OH=Al(OH)3，則得到沉淀的質量是Mg2、Al3的質量與KOH溶液中OH質量的質量和，所以nmV×103×c×17m1.7×102Vc，C項錯誤。答案C4向30 mL 1 mol·L1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 mol·L1的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為 ()A3 mL B7.5 mLC15 mL D17.5 ml解析已知n(AlCl3)0.03 mol，nAl(OH)30.01 mol，由沉淀的物質的量小于氯化鋁的物質的量可推知此題可能有兩個答案：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化鈉過量。由兩者反應的離子方程式知Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O當堿的量不足時，則V(NaOH)7.5 mL；當堿過量時，則V(NaOH) L0.027 5 L27.5 mL。答案B5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B6某無色溶液中，已知含有H、Mg2、Al3等陽離子，逐滴加入NaOH(溶液)，則消耗NaOH(溶液)體積(x軸)和生成沉淀量(y軸)之間的函數(shù)關系，可用下圖表示，則下列圖中正確的是 ()解析與OH反應的能力應是H>Al3>Mg2(同濃度下)。此題解法為化學問題形象數(shù)學化(量化)。注意：Al3Al(OH)3AlO圖形是非等腰三角形。答案B7認識反應條件對化學反應的影響，對學好化學具有重要意義。下列說法中正確的是()A鎂在空氣中或純凈氧氣中燃燒的產(chǎn)物都只有MgOB鈉在敞口容器中存放或在空氣中燃燒的產(chǎn)物都是Na2O2C將四氧化三鐵溶解于過量的硝酸，所得溶液中含有Fe3、Fe2D氯化鋁和過量的氨水反應一定得到Al(OH)3沉淀答案D8雙羥基鋁碳酸鈉是醫(yī)療上常用的一種抑酸劑，其化學式是NaAl(OH)2CO3。關于該物質的說法正確的是()A該物質屬于兩性氫氧化物B該物質是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解析雙羥基鋁碳酸鈉屬于鹽類，A錯誤；它是一種化合物，屬于純凈物，不是混合物，B錯誤；1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗4 mol H，C錯誤；由于能與胃酸反應放出CO2氣體，故不適合于胃潰瘍患者服用。答案D二、非選擇題9對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。以下為鋁材表面處理的一種方法：堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，其原因是_(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的_。aNH3 bCO2 cNaOH dHNO3以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應式為_。取少量廢電解液，加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是_。解析堿洗時，部分除去了氧化膜的Al與NaOH溶液反應放出了H2，若將溶液中AlO轉化為Al(OH)3沉淀應向溶液中通入CO2，加HNO3，如若過量會造成沉淀溶解。鋁作陽極失去電子最終形成Al2O3，所以陽極電極反應式為：2Al3H2O6e=Al2O36H在廢電解液中加入NaHCO3，會使溶液中H濃度降低而生成Al(OH)3沉淀。答案2Al2OH2H2O=2AlO3H2b2Al3H2O6e=Al2O36HHCO與H反應使H濃度降低，產(chǎn)生Al(OH)3沉淀10由短周期元素組成的單質A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五種化合物有如圖所示的轉換關系，甲是工業(yè)上制取A的主要原料。請回答：(1)寫出下列物質的化學式：A_，乙_。(2)寫出甲物質在工業(yè)上的任意兩種主要用途_；(3)A與NaOH溶液反應的離子方程式： _；(4)戊溶液與乙溶液混合的離子方程式：_ _。解析本題的“突破口”是單質A與NaOH溶液反應，生成單質C，則C為H2，A可能是鋁或硅，而A和B的產(chǎn)物甲能與鹽酸反應，推知A為Al，B為O2。答案(1)AlNaAlO2(2)作耐高溫材料；制取鋁單質(3)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(4)Al33AlO6H2O=4Al(OH)311由短周期元素組成的化合物X是某抗酸藥的有效成分。甲同學欲探究X的組成。查閱資料：由短周期元素組成的抗酸藥的有效成分有碳酸氫鈉、碳酸鎂、氫氧化鋁、硅酸鎂鋁、磷酸鋁、堿式碳酸鎂鋁。Al3在pH5.0時沉淀完全；Mg2在pH8.8時開始沉淀，在pH11.4時沉淀完全。實驗過程：.向化合物X粉末中加入過量鹽酸，產(chǎn)生氣體A，得到無色溶液。.用鉑絲蘸取少量中所得的溶液，在火焰上灼燒，無黃色火焰。.向中所得的溶液中滴加氨水，調節(jié)pH至56，產(chǎn)生白色沉淀B，過濾。.向沉淀B中加過量NaOH溶液，沉淀全部溶解。.向中得到的濾液中滴加NaOH溶液，調節(jié)pH至12，得到白色沉淀C。(1)中氣體A可使澄清石灰水變渾濁，A的化學式是_。(2)由、判斷X一定不含有的元素是磷、_。(3)中生成B的離子方程式是_。(4)中B溶解的離子方程式是_。(5)沉淀C的化學式是_。(6)若上述n(A)n(B)n(C)113，則X的化學式是_。解析(1)中氣體A可使澄清石灰水變渾濁，結合抗酸藥的有效成分，知該氣體為CO2。(2)根據(jù)知，X中一定不含Si，因為硅酸鹽中加入過量鹽酸，會產(chǎn)生硅酸沉淀；根據(jù)知，X中一定不含Na，因為Na的焰色為黃色。(3)根據(jù)題給信息知中調節(jié)pH至56時生成的白色沉淀為Al(OH)3。(4)中加入過量NaOH溶液，沉淀B完全溶解，離子方程式為：Al(OH)3OH=AlO2H2O。(5)中加入NaOH溶液調節(jié)pH至12，有白色沉淀產(chǎn)生，則沉淀C為Mg(OH)2。(6)由于n(CO2)nAl(OH)3nMg(OH)2113，則CO、Al3、Mg2的物質的量之比為113，結合電荷守恒，則CO、Al3、Mg2、OH的物質的量之比為1137，故X的化學式為Mg3Al(OH)7CO3。答案(1)CO2(2)鈉和硅(3)Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH(4)Al(OH)3OH=AlO2H2O(5)Mg(OH)2(6)Mg3Al(OH)7CO312右圖是某同學在實驗室中進行鋁熱反應(鋁過量)的實驗裝置，實驗中他觀察到的現(xiàn)象之一為“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。(1)寫出該反應的化學方程式：_。(2)為檢驗鋁熱反應后的固體成分，請?zhí)顚懴卤恚簷z驗成分操作步驟實驗現(xiàn)象與結論鋁氧化鐵(3)探究鋁熱反應后固體的性質：將反應后容器中的固體殘余物置于燒杯中，加入一定量的稀硝酸，固體完全溶解，反應過程中無氣體放出(活潑金屬可把稀HNO3還原為NH4NO3)。在反應后的溶液中緩慢滴加4 mol·L1的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的物質的量(mol)與加入NaOH溶液的體積(mL)的關系如下圖所示：寫出DE段發(fā)生反應的離子方程式：_ _。B與A的差值為_。答案(1)2AlFe2O3Al2O32Fe(2)檢驗成分操作步驟實驗現(xiàn)象與結論鋁取少量固體樣品加入NaOH溶液中若有(無)氣泡產(chǎn)生，說明該樣品中含有(不含)鋁氧化鐵取少量樣品加入稀硫酸中，滴加KSCN溶液若溶液變紅色，說明原樣品中含有Fe2O3，反之，則不含F(xiàn)e2O3(3)NHOH=NH3·H2O0.008