（四川专用）2014届高考化学总复习 第3章 第2讲《铝及其化合物》解析训练

第二讲铝及其化合物一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)1化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中不正确的是()。A明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用C用Al(OH)3制胃酸过多D电解AlCl3饱和溶液，可制得金属铝解析由于H的放电能力大于Al3，电解饱和AlCl3溶液，得到Al(OH)3、H2、Cl2，无法得到金属铝。答案D2. (2012统考)在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如右图所示，则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为 ()。A61 B31 C21 D12解析溶解Al(OH)3耗碱10 mL，则生成Al(OH)3耗碱为30 mL，生成Mg(OH)2耗碱(5030)mL，故Al3与Mg2浓度之比11，则Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为12。答案D3(2013济宁模拟)下列除去杂质的方法不正确的是 ()。A镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B用过量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3C用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水DAl(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤解析Al可与烧碱溶液反应，而Mg不能反应，A项正确；Al(OH)3只能溶于强碱，不溶于氨水，B项错误；CaO吸水生成Ca(OH)2，再蒸馏乙醇蒸发分离，C项正确；Mg(OH)2不与烧碱反应，Al(OH)3溶于烧碱生成NaAlO2，再通入过量CO2又生成Al(OH)3，D项正确。答案B4(2013大庆模拟)下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2；向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸；向AlCl3溶液中逐滴加入过量的稀氢氧化钠溶液；向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸A B C D解析向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2会产生沉淀，因为反应会生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的小，所以有NaHCO3沉淀产生，反应的化学方程式为Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3；向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸，盐酸和Na2SiO3溶液反应生成白色胶状H2SiO3沉淀，2HClNa2SiO3=2NaClH2SiO3。答案C5(2012杭州质检)美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(如图所示)。下列有关该工艺的说法错误的是 ()。A该过程中，能量的转化形式只有两种B铝镓合金可以循环使用C铝镓合金与水反应的化学方程式为：2Al3H2OAl2O33H2D总反应式为2H2O2H2O2解析铝镓合金与水反应的过程中必然伴随着能量变化，主要是化学能转化为热能；太阳能电池工作时，太阳能转化为电能；电解过程中电能又转化为化学能。因此，上述过程中能量的转化形式有三种，故A错误。根据题意可知B、C、D均正确。答案A6.(2013东山联考)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是 ()。Aa点对应的溶液中：Na、Fe3、SO、HCOBb点对应的溶液中：Na、S2、SO、ClCc点对应的溶液中：Ag、Ca2、NO、FDd点对应的溶液中：K、NH、I、CO解析向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液时发生Al34OH=AlO2H2O,3AlOAl36H2O=4Al(OH)3。a点时溶液中有大量OH与Fe3、HCO不能大量共存。b点时溶质为NaCl和NaAlO，所有离子可以大量共存且F和Ca2也生成难溶的CaF2也不能大量共存。c点时溶质为NaCl，与Ag不能大量共存。d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3与CO互相促进水解不能大量共存。答案B7(2013潍坊模拟)将15.6 g Na2O2和5.4 g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200 mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确的是 ()。A标准状况下，反应过程中得到6.72 L气体B最终得到的溶液中c(Na)c(Cl)c(OH)C最终得到7.8 g沉淀D最终得到的溶液中c(Na)1.5 molL1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，反应剩余n(NaOH)0.4 mol0.2 mol0.2 mol，通入的HCl气体为0.3 mol,0.2 mol HCl与NaOH反应，0.1 mol HCl与NaAlO2反应生成0.1 mol Al(OH)3沉淀，由Na守恒可知反应后溶液中含0.1 mol NaAlO2；A项，反应过程中得到8.96 L气体；B项，最终得到的溶液中还有0.1 mol NaAlO2；D项，由Na守恒可知最终得到的溶液中c(Na)2 molL1。答案C二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8(14分)锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成Zn(NH3)42。回答下列问题：(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为_(用化学式表示)。(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_。(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是_。硫酸铝和氢氧化钠硫酸铝和氨水硫酸锌和氢氧化钠硫酸锌和氨水(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式：_。试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因：_。解析(1)Al与NaOH溶液发生反应的化学方程式为：2Al2NaOH6H2O=2NaAlO23H2。溶液中Al以AlO形式存在。(2)仿照Al与NaOH溶液的反应，可以写出Zn与NaOH溶液反应的化学方程式为：Zn2NaOH=Na2ZnO2H2。(3)少量Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中没有沉淀，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溶液中没有沉淀，生成ZnO；少量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液中有沉淀。少量ZnSO4溶液滴入氨水中没有沉淀，生成Zn(NH3)42；少量氨水滴入ZnSO4溶液中有沉淀。所以，用相互滴加的实验方法就能鉴别的有。(4)根据给出信息，写出化学方程式：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水，生成Zn(NH3)42，所以实验过程中加入氨水的用量不易控制。答案(1)AlO(2)Zn2NaOH=Na2ZnO2H2(3)(4)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成Zn(NH3)42，氨水的用量不易控制9(15分)(2013雅安检测)某混合物甲中含有明矾KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现下图所示的物质之间的转化：请回答下列问题：(1)写出A、B、D的化学式：A_、B_、D_。(2)试剂a最好选用_(选填A、B、C、D)。ANaOH溶液 B稀盐酸C二氧化碳 D氨水(3)写出反应的离子方程式：_。(4)固体E可以作为复合性的化学肥料，E中所含物质的化学式为_。解析根据已知信息中甲的成分，可以推断B为氧化铝，因此反应是通过电解而得到D(氧气)和A(单质铝)。甲加入水得到的溶液为明矾溶液，溶液中含有Al3、K和SO，甲加入水得到的沉淀为氧化铝、氧化铁的混合物，再加入氢氧化钠，则氧化铝溶解，再通入二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀。试剂a应该为氨水，如果加入的试剂a是氢氧化钠溶液，则加入的量不好把握，由此可推知E为硫酸钾、硫酸铵的混合物。答案(1)AlAl2O3O2(2)D(3)AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO(4)K2SO4、(NH4)2SO410(14分)某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计如下实验：(1)取样品a g，称取时使用的仪器名称为_。(2)将样品溶于足量稀盐酸中，过滤，滤液中主要含有_；滤渣中含有_；在溶解过滤时使用的主要仪器有_。(3)往滤液中加入过量NaOH溶液，过滤，写出该步操作中有关的化学方程式_。(4)在第(3)步的滤液中通入足量CO2，过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤数次后，烘干并灼烧至重量不再减少为止，冷却后称量，质量为b g。有关反应的化学方程式为_。(5)计算该样品中铝的质量分数的表达式为_。解析用酸溶解硬铝时，铜、硅成为滤渣，滤液成分为MgCl2、AlCl3；滤液中加入足量NaOH后，过滤，滤渣为Mg(OH)2，滤液中溶质主要是NaAlO2，滤液中通入足量CO2后析出Al(OH)3，Al(OH)3烘干灼烧成为Al2O3，由关系式：2AlAl2O3，m(Al) gAl的质量分数为：100%答案(1)托盘天平(2)MgCl2、AlCl3Cu、Si漏斗、烧杯、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绵阳名校联考)某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅化学手册知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/6602 0541 5351 462沸点/2 4672 9802 750.(1)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？_(填“合理”或“不合理”)。(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是_，反应的离子方程式为_。(3)实验室溶解该熔融物，在下列试剂中最适宜的试剂是_(填序号)。A浓硫酸 B稀硫酸C稀硝酸 D氢氧化钠溶液.实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4 molL1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题：(1)图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为_。(2)在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为_；上述现象说明溶液中_结合OH的能力比_强(填离子符号)。(3)B与A的差值为_mol。(4)B点对应的沉淀的物质的量为_mol，C点对应的氢氧化钠溶液的体积为_mL。解析.由表中数据比较可知，铝的熔点比铁低，该反应放出的热量使铁熔化，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。利用金属Al与强碱液反应放出氢气的性质即可验证。由于Fe与Al都是活泼的金属，所以可以用稀硫酸或者稀盐酸溶解。.由图像可知硝酸过量，OC段发生酸碱中和反应，CD段为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀的生成，DE段消耗了NaOH，由此证明硝酸和金属反应的还原产物为较低价态的NH，EF段为Al(OH)3的消失，只剩下Fe(OH)3沉淀。B与A的差值为Al(OH)3，为4 molL1(3634)103 L0.008 mol，参加反应的n(Al)0.008 mol，因为1 mol的Al3、Fe3均与3 mol的NaOH反应，由电子守恒可知Fe和Al化合价升高的总数等于HNO3生成NH降低的总数，即3n(Fe)3n(Al)n(NH)84 molL1(3431)103 L8，解得n(Fe)n(Al)0.032 mol，n(Fe)0.024 mol，两种沉淀的物质的量为0.032 mol。生成两种沉淀共消耗n(NaOH)0.032 mol30.096 mol，所以C点体积为：31 mL103 mLL17 mL。答案.(1)合理(2)NaOH溶液2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)B.(1)HOH=H2O(2)NHOH=NH3H2OAl3、Fe3、HNH(3)0.008(4)0.0327