（广东专用）2013版高中化学 课时提能演练(七)3.2铝及其重要化合物全程复习方略 新人教版

【广东】2013版化学全程复习方略 课时提能演练(七) 3.2铝及其重要化合物（人教版）（45分钟 100分）一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1.氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列做法中涉及到铝元素的还原性的是()A.明矾净化水B.用氢氧化铝治疗胃酸过多C.用铝制容器存放浓硫酸D.电解熔融氧化铝制单质铝2.(预测题)下列类比关系正确的是()A.AlCl3与过量NaOH溶液反应生成AlO，则与过量NH3H2O反应也生成AlOB.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则与SO2反应可生成Na2SO3和O2C.Fe与Cl2反应生成FeCl3，则与I2反应可生成FeI3D.Al与Fe2O3能发生铝热反应，则与MnO2也能发生铝热反应3.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是()A.实验中发生的反应都是氧化还原反应B.铝是一种较活泼的金属C.铝与氧气反应放出大量的热量D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物4.将等物质的量的镁和铝均匀混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是()A.3 molL1 盐酸B.4 molL1 HNO3溶液C.5 molL1 NaOH溶液D.18.4 molL1 H2SO4溶液5.(2012东莞模拟)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.6.(探究题)用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是()加盐酸溶解加烧碱溶液溶解过滤通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀加入盐酸生成Al(OH)3沉淀加入过量烧碱溶液A. B.C. D.7.(2012沈阳模拟)把4.6 g钠放入100 mL 0.1 mol/L AlCl3溶液中，待其充分反应后(水蒸发不计)，下列叙述中错误的是()A.Cl浓度不变B.溶液仍有浑浊C.溶液中几乎不存在Al3D.溶液中存在最多的离子是Na8.通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是()选项实验现象结论A把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中：铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化由此得出：铝的金属性比镁强B取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没有脱落由此得出：铝不易燃烧C向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡由此得出：该气体是氢气D向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液二、双项选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求)9.(2012柳州模拟)把一块镁铝合金投入到1 mol/L盐酸里，待合金完全溶解后，再往溶液里加入1 mol/L NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积变化的关系如图所示。下列说法中错误的是()A.无法确定盐酸的体积B.a的取值范围为0a50C.当a值为30时，b值为0.01D.当a值为10时，b值为0.0310.下列有关金属及其化合物的说法正确的是()A.由于铝在常温下不能与氧气反应，所以铝制品具有一定的抗腐蚀性能，是一种应用广泛的金属材料B.往FeCl3溶液中滴入KI-淀粉溶液，溶液变蓝色C.向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡，溶液变为蓝色并有气泡产生D.装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝大，熔点比铝低三、非选择题(本大题共3小题，共48分)11.(18分)(2011广东高考)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下： (注 ：NaCl熔点为801 ；AlCl3在181 升华)(1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为_。(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在。(3)在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为_(4)镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，铝电极的主要电极反应式为_。(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是_。12.(14分)(2011重庆高考)用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。(1)Al的原子结构示意图为；Al与NaOH溶液反应的离子方程式为_。(2)30Si的原子的中子数为。(3)Al3与Yn的电子数相同，Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是_。(4)焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是_。(5)经处理后的熔渣36.0 g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2)，加入足量稀盐酸，分离得到11.0 g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4 g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为_。13.(16分)(2012广州模拟)铬铁矿的主要成分可表示为FeOCr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的过程如图所示。已知：NaFeO2遇水强烈水解。2CrO2HCr2OH2O请回答：(1)K2Cr2O7中Cr元素的化合价是。(2)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是_。(3)滤渣1为红褐色的固体，滤渣1的成分是(填名称)，滤液1的成分除Na2CrO4、NaOH外，还含有(填化学式)。(4)利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是_。(5)写出由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是_。(6)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加热浓缩、过滤、洗涤、干燥。答案解析1.【解析】选C。A项是：Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H，Al(OH)3胶体吸附悬浮杂质而起到净化水的作用；B项是：Al(OH)33HCl=AlCl33H2O；D项是：电解时铝从化合物中被还原得到铝单质，表现出氧化性；而C项铝被浓硫酸氧化，表现出还原性，故选C项。2.【解析】选D。A项，由于Al(OH)3溶于强碱，而不溶于弱碱，所以AlCl3与过量NH3H2O反应生成Al(OH)3；B项，由于SO2具有还原性，所以Na2O2与SO2反应生成Na2SO4；C项，由于I2的氧化性较弱，所以Fe与I2反应生成FeI2；D项，由于Al比Fe、Mn的还原性强，所以Al与MnO2、Fe2O3均能发生铝热反应，故选D项。3.【解析】选D。本题中涉及的反应有：2Al3Hg(NO3)2=2Al(NO3)33Hg,4Al3O2=2Al2O3，两个反应均为氧化还原反应；由题中所述现象“红墨水柱右端上升”，可推知试管中气体体积受热膨胀，意味着铝与氧气反应是放热反应。铝片上生成的“白毛”是氧化铝。4.【解析】选A。B项中硝酸和D项中浓硫酸与金属反应不产生氢气；C项中NaOH溶液只与铝反应而不与镁反应，而A项中盐酸与镁和铝均能反应，A项正确。5.【解析】选C。发生反应：Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，由于水量减少，且NaHCO3的溶解度比Na2CO3的溶解度小，所以有NaHCO3晶体析出；发生反应：NaAlO2HClH2O=Al(OH)3NaCl，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O；发生反应：AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O；发生反应：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3，而H2SiO3既不溶于水，也不与盐酸反应，故选C项。6.【解析】选B。用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，需要先除去其中的镁。加烧碱溶液溶解，过滤后可以除去不溶解的镁，再通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀，过滤可得纯净的氢氧化铝。7.【解析】选B。4.6 g钠的物质的量为0.2 mol，与水反应生成0.2 mol NaOH。100 mL 0.1 mol/L AlCl3溶液中Al3的物质的量为0.01 mol，Cl的物质的量为0.03 mol。n(Al3)n(OH)0.01 mol0.2 mol120，根据Al34OH=AlO2H2O，OH过量，所以溶液中铝元素以AlO的形式存在，几乎不存在Al3，溶液中存在最多的离子是Na，物质的量为0.2 mol，Cl浓度不变。8.【解题指南】铝及其化合物能与强酸性溶液或强碱性溶液反应，在分析实验现象时，要分析产生现象的真正原因，挖出本质，从而得出正确的结论。【解析】选D。A比较金属性，是用金属与酸反应的剧烈程度来比较的，而与碱的反应是个别金属的特性，不能用来作为通性进行比较错误B铝易在表面形成致密的氧化膜，氧化铝熔点高，不易熔化，因此铝燃烧时，氧化膜包裹在铝的外面，从而使熔化的铝不易滴落错误C该气体是铝与氯化铵水解产生的盐酸反应产生的氢气及NH3H2O分解产生的NH3错误D氢氧化铝是两性氢氧化物，既能溶于强酸又能溶于强碱正确9.【解题指南】解答本题时应注意以下三点：(1)当沉淀量达最大值时，溶液中的溶质只有NaCl；(2)结合曲线的拐点和NaOH的体积求出Al的量；(3)根据各物质间的反应关系分析a值。【解析】选A、C。A项，由图像知，当沉淀达到最大值时，溶液中的溶质只有NaCl，则有n(Na)n(Cl)，即n(NaOH)n(HCl)，故盐酸的体积为80 mL；B项，若镁铝合金恰好与盐酸反应，则a0，由图像知，加入的8090 mL的NaOH溶液用于溶解Al(OH)3，得nAl(OH)30.01 mol，若合金中无镁，则0.01 mol Al3需消耗NaOH溶液30 mL，所以a50，综合分析得：0a50；C项，当a值为30时，则n(Mg2)0.01 mol，所以b值为0.02；D项，当a值为10时，则n(Mg2)0.02 mol，所以b值为0.03，故选A、C项。10.【解析】选B、D。A项，铝具有一定抗腐蚀性能的原因不是铝在常温下不能与氧气反应，而是铝在常温下与氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化膜；B项，由于发生反应：2Fe32I=2Fe2I2，I2使淀粉变蓝；C项，由于Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，且Na2O2具有强氧化性导致具有漂白性，所以溶液先变蓝色后褪色，并有气泡产生；D项，铝合金材料的硬度比铝大，熔点比铝低，故选B、D项。11.【解题指南】本题主要考查与铝有关的反应方程式，对生产流程中的有关温度条件要结合题目所给知识点进行有关推断。【解析】(1)铝能置换氧化铁中的铁单质和石英砂中的硅单质，发生的反应分别为：2AlFe2O32FeAl2O3，4Al3SiO23Si2Al2O3。(2)因为粗铝中存在氢气，高温下通入氯气会发生反应生成氯化氢，同时部分铝单质与氯气反应生成AlCl3气体，所以气泡中还存在HCl和AlCl3气体；氯气与钠反应生成NaCl，NaCl熔点为801 ，精炼温度只有700 ，所以浮渣中肯定存在NaCl。(3)气体冷凝以后只剩余氯气和氯化氢，所以用碱液吸收时发生反应的离子方程式为：HOH=H2O；Cl22OH=ClClOH2O。(4)电镀时，镀层金属为阳极，所以金属铝为阳极；其电极反应式为Al4Cl3e=AlCl；2Al7Cl6e=Al2Cl。(5)钢材表面的致密氧化铝膜能阻止内部钢材接触空气，从而防止钢材被腐蚀。答案：(1)2AlFe2O32FeAl2O34Al3SiO23Si2Al2O3(2)HCl、AlCl3NaCl(3)HOH=H2O；Cl22OH=ClClOH2O(4)阳Al4Cl3e=AlCl；2Al7Cl6e=Al2Cl(5)钢铁表面的致密氧化铝膜能阻止内部钢材接触空气，从而防止钢材被腐蚀12.【解题指南】解答本题应注意以下两点：(1)根据药皮的成分在高温下的反应，推导所得气体；(2)第(5)问的21.4 g固体是Fe(OH)3，而不是Fe2O3。【解析】(3)根据Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，可推知Y为F，回答沸点时要考虑到HF中含有氢键。(5)在熔渣中加入盐酸，发生的反应为：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，Al2O36HCl=2AlCl33H2O,11.0 g为SiO2的质量。在滤液中加入过量NaOH溶液，发生的反应为：FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaClAlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O，所得21.4 g 固体为Fe(OH)3，根据关系式：2Fe(OH)3Fe2O321416021.4 gmm16 g由此可知：Al2O3的质量36.0 g11.0 g16.0 g9.0 g，故Al2O3的质量分数100%25%。答案：(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(2)16(3)HCl(4)CO2(5)25%13.【解析】(1)由钾元素呈1价，氧元素呈2价，根据化合物中各元素化合价的代数和等于0，可求出K2Cr2O7中Cr元素的化合价为6价。(2)煅烧铬铁矿的主要反应物为FeOCr2O3、O2和NaOH，反应的化学方程式为：4FeOCr2O37O220NaOH8Na2CrO44NaFeO210H2O。(3)水浸过程中，由于NaFeO2强烈水解生成Fe(OH)3，滤渣1为Fe(OH)3，滤液1成分除Na2CrO4、NaOH外，还含有由SiO2、Al2O3分别与NaOH反应生成的Na2SiO3和NaAlO2。(4)滤液1通过调节pH，可使Na2SiO3和NaAlO2分别转化为H2SiO3和Al(OH)3，进一步制得SiO2和Al2O3，Al2O3可用于电解冶炼铝，化学方程式为：2Al2O3(熔融)4Al3O2。(5)由题给信息2CrO2HCr2OH2O可知，使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7溶液应加稀硫酸酸化，平衡正向移动。(6)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，获得K2Cr2O7晶体的操作应为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。答案：(1)6(2)4FeOCr2O37O220NaOH8Na2CrO44NaFeO210H2O(3)氢氧化铁NaAlO2、Na2SiO3(4)2Al2O3(熔融)4Al3O2(5)加稀硫酸酸化(6)冷却结晶