(广东专用)2014届高考化学一轮复习能力拔高第13讲《铝及其重要化合物》

第三章第 3 节铝及其重要化合物( 课时活页卷 )一、单项选择题1以硫酸铝溶液为原料之一，在实验室里制取少量Al (OH) 3，并且易于分离，最好向溶液中加入 ()A氢氧化钠溶液B氢氧化钡溶液C氨水溶液D澄清的石灰水【答案】C2下列操作所得物质为纯净物的是()A将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的NaAlO2 固体B向 NaAlO2 溶液中加入过量的AlCl 3 溶液，将所得沉淀过滤洗涤，加热灼烧去掉水分，可得纯净的Al(OH) 3 固体C把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得AlCl 3 固体D把 AlCl 3 溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得Al 2O3 固体【答案】D【解析】A 项，混有 NaOH固体； B 项，灼烧得到的是Al 2O3；C 项，得到的是Al(OH) 3 和Al 2O3。3. 用铝箔包裹 0.1 mol 金属钠，用针将铝箔扎一些小孔，用如图装置收集产生的气体，则收集到的气体为 ( 标准状况下 )()A氧气和氢气的混合气体B1.12 L氢气C大于 1.12 L氢气D小于 1.12 L氢气【答案】C【解析】0.1 mol 的 Na 能与水反应产生1.12 L H2( 标准状况 ) ，又因为铝箔中的Al 又与 NaOH溶液反应生成 H2，所以收集到的气体体积大于1.12 L 。4（ 2013. 广东十校联考）下列图像正确的是()- 1 -【答案】B【解析】与 Al3的物质的量最小时， Al(OH) 3H不反应， A 错；H 与 AlO2能反应，当 AlO2的物质的量应是最大，与 Al3能反应，当 Al3的物质的量最小时， Al(OH) 3 的物质的D 错； OH量最大，当 Al(OH)的物质的量最小时，AlO的物质的量最多，且Al3、 Al(OH) 、 AlO的最2233大值相等， B 对、 C 错。5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Al 3CAl(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DMgO中混有少量Al 2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO【答案】B【解析】A、 C、 D 均是利用Al 、Al(OH) 3、 Al 2O3 与烧碱反应的原理进行除杂，A、 C、D均正确； B 项用氨水可生成Fe(OH)3 和 Al(OH) 3 两种沉淀，因Al(OH) 3 不溶于过量氨水。6某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：足量溶液 A方案：铜铝混合物测定生成气体的体积充分反应足量溶液 B方案：铜铝混合物测定剩余固体的质量充分反应下列有关判断不正确的是()A溶液 A 和 B 均可以是盐酸或NaOH溶液B若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小C溶液 A 和 B 均可选用稀硝酸D实验室中方案更便于实施【答案】C【解析】金属 Al 和 Cu 的活泼性不同， 且 Al 既可以和强酸HCl 反应又可以同强碱NaOH- 2 -反应， Cu 与二者都不反应，A 项正确；测量固体的质量比测量气体的体积容易，D项正确； Al和 Cu 都与稀硝酸反应， C项错误。二、双项选择题7下列离子方程式正确的是()A用小苏打治疗胃酸过多：HCOH =CO HO322B向 AlCl溶液中加入过量氨水：Al33 3NHHO=Al(OH) 3NH234C向氢氧化钠溶液中滴加醋酸： H OH =HO2D用 FeCl 3 溶液腐蚀印刷电路板：Fe322 Cu=Fe Cu【答案】AB【解析】C 项醋酸应写成化学式；D 项不符合电荷守恒，正确的离子方程式应为：32Fe22。 Cu=2Fe Cu8在前一种分散系中慢慢滴加后一种试剂，能观察到先生成沉淀后变澄清的是()A氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液B偏铝酸钠溶液中加盐酸C氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液D氯化铝溶液中滴加氨水【答案】AB【解析】C项，开始 NaOH过量，不能生成沉淀， 最后有沉淀生成；D 项，生成的 Al(OH) 3不溶于氨水。三、非选择题9将 0.1 mol的镁和铝的混合物溶于100 mL 2 mol/L H 2SO4 溶液中，然后再滴加1 mol/L的 NaOH溶液。请回答下列问题：(1) 若在滴加 NaOH溶液的过程中， 沉淀质量 m随加入 NaOH溶液的体积 V 的变化如图所示。当 V1 160 mL 时，则金属粉末中 n(Mg) _mol ，V2 _mL。23(2) 若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg 、 Al刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积 V(NaOH) _mL。【答案】(1)0.06440 (2)400【解析】(1) 由图像可知： 160 mL 的 NaOH溶液是与过量的H2SO4 溶液反应的，则与 Mg、Al 反应的 n(H2SO4) 0.2 mol 0.16 mol 1n(Mg) x， n(Al) y，则有方 0.12 mol 。假设2- 3 -程组：x y 0.1 mol3，解得 x 0.06 mol ， y0.04 mol。当加入 V mL NaOH溶液时，x y 0.12 mol22得到Mg(OH)2 沉淀和2 3 NaAlO2 ，关系式为： Mg 2OH ， Al 4OH ，则 V2 160 mL 0.06 2 mol 0.044 mol103 mL/L 440 mL。1 mol/L2、Al3刚好沉淀完全时，溶液中只有Na2SO4，关系式为 2NaOH H2SO4，根据关系(2) 当 Mg100 mL2 mol/L 2式为 2NaOH H2SO4，则 V(NaOH) 400 mL。10(2013 清远佛冈中学质检) 高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯氧化铝的流程如下：(1) “除杂”操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的 pH 约为 8.0 ，以除去硫酸铵溶液 中 的 少 量 Fe2 。 检 验Fe2 是 否 除 尽 的 实 验 操 作 是_ 。(2) 配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是_(3) 结晶操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止，冷却结晶，得到铵明矾 ( 含结晶水 ) 。母液不能蒸干的原因是_ 。(4) 分离操作的名称是_ 。(5) 测定铵明矾组成的方法是：a. 称取 0.906 g铵明矾样品，高温灼烧得Al 2O3 残留固体0.1020 g； b. 称取 0.4 53 0 g 铵明矾样品，用适量蒸馏水溶解，再加入稍过量的BaCl2 溶液，经陈化、过滤、灰化，得0.465 9 g BaSO 4； c. 称取 0.453 0 g样品，加入足量的NaOH溶液，加热，产生气体依次通过碱石灰和浓硫酸，浓硫酸质量增加0.017 0 g。则铵明矾的化学式为_ 。【答案】(1) 取样，加适量H2O2 溶液，振荡，滴加KSCN溶液，若溶液不呈现血红色，说明 Fe2已除尽(2) 抑制 Al 3水解(3) 减少可溶性杂质析出和防止Al 3 水解(4) 过滤(5)NH 4Al(SO 4) 212H2O- 4 -【解析】2(1) 通常检验 Fe 时，先加入 KSCN溶液，如果无血红色出现，再加氧化剂，将 Fe2氧化成 Fe3，如果有血红色出现，表明原溶液中存在Fe2。由于本题中溶液呈碱性，Fe3 已沉淀完全，检验 Fe2时，可直接加入氧化剂，再加入KSCN，来检验 Fe3 的存在。(2)硫酸铝是强酸弱碱盐，水解呈酸性，加入硫酸酸化，可抑制硫酸铝中Al 3 的水解。(3)母液蒸发浓缩时，当有大量晶体析出时加热温度较高，Al 3 易水解，需要冷却，同时避免可溶性杂质析出。(4) 溶液蒸发浓缩后有晶体析出，但表面刚出现薄层的结晶即停止，所以还有溶液存在，采用过滤进行分离。(5) 根据 b 和 c 得出 0.4530 g样品中约含有 0.002 mol SO24、 0.001 mol NH 4 ，根据 a可知 0.906 g 铵明矾样品含有30.002 mol ，也存在20.002 mol ，AlSO 0.004 mol、 NH44进一步计算出结晶水约为 0.024 mol，因此其分子式为NHAl(SO4) 12H O。42211明矾石的主要成分是K2 SO4Al 2(SO4) 32Al 2O36H2O，此外还含有少量Fe2 O3 杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：高温(1) “焙烧”过程中反应的化学方程式为 2Al 2(SO4) 33S=2Al 2O3_。该反应的氧化剂是 _。(2) “溶解”时反应的离子方程式为_ 。(3) “调节pH”后过滤、洗涤Al(OH) 3 沉淀，证明已洗涤干净的实验操作和现象是_ 。(4) “母液”中可回收的物质是_ 。【答案】(1)9SOAl (SO ) HO23(2)Al O 2OH =2AlO242322(3) 取最后一次洗涤的滤液于试管中，滴加BaCl2 溶液，若无白色沉淀生成则已洗涤干净(4)K 2SO4Na2SO4【解析】(1) 根据质量守恒，可完成(1) 中的化学方程式。(2) 熟料中只有 Al 2O3 与 NaOH溶液反应，而 K2SO4、Fe2O3 不反应， Fe2O3 作为废渣。此时，溶液中有 NaAlO2 和 K2SO4。(3) 加 H SO 后， NaAlO Al(OH) ， Al(OH)3沉淀上的附着物可能为K SO、 NaSO，所以可24232424取最后一次洗涤的滤液，检验其中是否含有SO42 。12聚合氯化铝晶体的化学式为Al 2(OH)nCl 6 n xH2Om，它是一种高效无机水处理剂，它的制备原理是调节增大AlCl 3 溶液的 pH，通过促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣铝灰，它主要含Al 2 O3、 Al ，还有 SiO2 等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：- 5 -(1) 搅 拌 加 热 操 作 过 程 中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 ： _ 、_ 。(2) 生产过程中操作 B 和 D 的名称均为 _(B 和 D 为简单操作 ) 。(3) 反应中副产品 a 是_( 用化学式表示 ) 。(4) 生产过程中可循环使用的物质是_( 用化学式表示 ) 。(5) 调节 pH 至 4.0 4.5 的目的是 _ 。 (6) 实验室要测定水处理剂产品中n 和 x 的值。为使测定结果更准确，需得到的晶体较纯净。生产过程中 C 物质可选用 ()ANaOHBAlC氨水DAl 2O3ENaAlO2【答案】(1)Al 2O3 6H =2Al3 3H2O2Al 6H =2Al3 3H2(2) 过滤(3)H 2(4)HCl(5) 促进 AlCl 3 水解，使晶体析出(6)BD【解析】由于铝灰中含Al 2O3、Al ，还有 SiO2 等杂质，加入盐酸搅拌使Al 元素进入溶液，发生反应Al 2O3 6H =2Al3 3H2O,2Al 6H=2Al3 3H2，从而和 SiO2 等杂质分离， 采取过滤的方法得到AlCl 3 溶液。溶液降温熟化调节pH 至 4.0 4.5 ，增大 AlCl 3 溶液的 pH，通过促进其水解而结晶析出。AlCl 3 水解生成的HCl 易挥发，挥发出的HCl 经水喷淋吸收又生成盐酸，这个过程中可以循环利用盐酸。为了不引进新的杂质，可以选择B 和 D。- 6 -