版江苏高考化学总复习检测：专题3 1 第一单元　从铝土矿到铝合金 Word版含解析

课后达标检测一、单项选择题1化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中错误的是()AMgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属B明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化C燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应D铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀解析：选A。MgO的熔点很高，通常电解熔点较低的MgCl2制备Mg，A错误；Al3水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物，因而可用于水的净化，B正确；Al的表面形成致密的氧化膜，可以保护Al不被进一步腐蚀，D正确。2下列关于铝及其化合物的说法不正确的是()AAl既可用于食品包装，也可用作建筑材料BAl2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料C明矾KAl(SO4)212H2O既可用作净水剂，也可用作消毒剂DAl(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐解析：选C。A项，金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B项，电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C项，明矾KAl(SO4)212H2O溶于水后，Al3能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3 并不具有消毒作用，错误；D项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。3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Al3CAl(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Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO解析：选B。Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3的Fe3溶液中加入过量氨水时，Fe3、Al3均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。4下列说法错误的是()A(2017高考海南卷)铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝B(2017高考天津卷)用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物C(2017高考海南卷)向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液：2Al33CO=Al2(CO3)3D(2017高考北京卷改编)氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀，氨气既未被还原也未被氧化解析：选C。向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液，Al3和CO相互促进水解，离子方程式应为 2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2，C不正确。5(2019泰州模拟)实验室用铝土矿制铝，需经过NaOH溶液溶解、过滤、通入CO2气体、过滤、灼烧、电解等步骤，下列图示能达到实验目的的是()解析：选B。A.用分液漏斗，而不能用长颈漏斗盛稀盐酸，A错误；B.用过滤的方法可以除去不溶性杂质，装置图正确，B正确；C.应该在坩埚中灼烧Al(OH)3固体，C错误；D.电解熔融Al2O3，阳极应该用惰性电极材料，而不能用活性电极材料铁，D错误。6(2019邢台高三检测)相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱的量最多的是()AAlBAl(OH)3CAlCl3 DAl2O3解析：选A。体系中均无固体物质时，发生的反应分别为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2、Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O、AlCl34NaOH=NaAlO22H2O3NaCl、Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O，四种物质都得到NaAlO2溶液。从化学方程式可以看出，当它们的质量相同时，铝单质消耗碱的量最多。7将镁、铝、锌、铁四种金属分别与足量的稀硫酸反应，如图中各直线表示的是消耗金属的质量m(X)与产生氢气的质量m(H2)之间的关系，其中能代表Al与H2质量关系的是()Aa BbCc Dd解析：选A。产生1 g H2所需金属的质量分别为m(镁)12 g，m(铝)9 g，m(锌)32.5 g，m(铁)28 g，所以产生相同质量的H2，Al的用量最少，对应直线斜率最大。二、不定项选择题8向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 molL1HCl溶液，测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示(忽略盐的水解)，则下列说法不正确的是()Aa曲线表示的离子方程式为AlOHH2O =Al(OH)3Bb和c曲线表示的离子反应是相同的CM点时，溶液中沉淀的质量为7.8 gD原混合溶液中的CO与AlO的物质的量之比为 12解析：选CD。向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中加入HCl溶液，第一阶段发生反应：AlOHH2O=Al(OH)3，a曲线表示AlO减少，A正确；第二阶段，AlO反应完毕，发生反应：COH=HCO，b曲线表示CO减少，c曲线表示HCO增加，B正确；第三阶段，CO反应完毕，发生反应：HCOH=CO2H2O，d曲线表示HCO减少，此阶段Al(OH)3不参与反应。由图像可知，加入盐酸50 mL时NaAlO2中铝元素全部转化为氢氧化铝沉淀，又因为加入50 mL盐酸之后CO参与反应，氢氧化铝沉淀不溶解，则M点沉淀的质量和加入盐酸50 mL时沉淀的质量相同，由NaAlO2HClH2O=NaClAl(OH)3知，nAl(OH)3n(NaAlO2)n(HCl)0.05 mol，故mAl(OH)30.05 mol78 g/mol3.9 g，C错误；由图像可知，第一、第二两阶段消耗的盐酸的体积都是50 mL，所以消耗的氯化氢的物质的量相等，依据第一阶段、第二阶段分别发生反应的离子方程式，可知CO与AlO的物质的量之比为11，D错误。9某溶液中可能含有H、NH、Mg2、Al3、Fe3、CO、SO、NO中的几种。若加入锌粒，产生无色无味的气体；若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是()A溶液中的阳离子只有H、Mg2、Al3B溶液中n(NH)0.2 molC溶液中一定不含CO，可能含有SO和NODn(H)n(Al3)n(Mg2)221解析：选BD。由知溶液中一定含有H，一定没有CO、NO，由知溶液中一定含有Mg2、Al3，由图像可知溶液中还一定含有NH，且n(NH)0.7 mol0.5 mol0.2 mol，n(H)0.1 mol，n(Al3)0.8 mol0.7 mol0.1 mol，沉淀Al3、Mg2共消耗0.4 mol OH，其中沉淀Al3消耗 0.3 mol OH，沉淀Mg2消耗 0.1 mol OH，根据Mg22OH，可得n(Mg2)0.05 mol，故B、D选项正确。10将一定质量的Mg和Al混合物投入500 mL 稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是()AMg和Al的总质量为8 gB硫酸的物质的量浓度为5 molL1C生成的H2在标准状况下的体积为11.2 LDNaOH溶液的物质的量浓度为5 molL1解析：选D。由图可知，固体中含有0.15 mol Mg和0.2 mol Al，所以总质量为9 g；与硫酸反应生成的氢气在标准状况下的体积应为(0.15 mol0.2 mol)22.4 Lmol110.08 L；在加入240 mL NaOH溶液时，Al(OH)3恰好全部转化为NaAlO2，所以氢氧化钠溶液的浓度为5 molL1；在加入200 mL NaOH溶液时，SO恰好全部转化成Na2SO4，则c(H2SO4)1 molL1。三、非选择题11A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A的溶液为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，取A的溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。(1)写出化学式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出下列反应的离子方程式：AB_；AD_。解析：在短周期元素形成的化合物中，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质必为两性物质，又因为B受热时转化为C，故可知C为Al2O3，B为Al(OH)3，由此推出D是AlCl3，A与过量CO2反应生成Al(OH)3，且A的溶液的焰色反应为浅紫色，则A为KAlO2，E为NaAlO2。答案：(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2(2)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCOAlO4H=Al32H2O12KAl(SO4)212H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：(1)为尽量少引入杂质，试剂应选用_(填标号)。aHCl溶液bH2SO4溶液c氨水 dNaOH溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_。(3)沉淀B的化学式为_；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_。解析：(1)易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，试剂的作用是将Al溶解并除去Fe、Mg杂质，HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg杂质，会引入Fe2、Mg2，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg杂质，故d项符合。(2)选用NaOH溶液溶解易拉罐，主要发生反应2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。(3)滤液A中铝元素以AlO形式存在，与溶液中HCO发生复分解反应：AlOHCOH2O=Al(OH)3CO，故沉淀B为Al(OH)3；明矾溶于水时，KAl(SO4)2=KAl32SO，Al33H2OAl(OH)33H，使溶液呈弱酸性。答案：(1)d(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(3)Al(OH)3Al3水解，使溶液中H浓度增大13无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下：(1)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为_。(2)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为_。(3)升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是_。(4)为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32 g。写出上述除杂过程中涉及的离子方程式：_、_。AlCl3产品的纯度为_。(5)工业上另一种以铝灰为原料制备无水AlCl3的工艺中，最后一步是由AlCl36H2O脱水制备无水AlCl3，实现这一步的方法是_。解析：(1)由经冷却器出来的气体有CO和Cl2可知，CO是氯化炉中的生成物，且Cl2是过量的，故氯化炉中发生反应的化学方程式为Al2O33Cl23C2AlCl33CO。(2)亚硫酸钠是还原剂，氯气是氧化剂，则离子方程式为SOCl2H2O=SO2Cl2H。(4)除杂过程中涉及的离子方程式为Fe33OH=Fe(OH)3，Al34OH=AlO2H2O。沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得到的0.32 g固体物质是氧化铁，即其物质的量为0.002 mol，则氯化铁的物质的量为0.004 mol，即其质量为0.65 g，得出AlCl3的质量为16.25 g0.65 g15.6 g，则AlCl3的纯度为100%96%。(5)由于氯化铝易水解，水解后生成的氯化氢气体挥发后，使水解平衡正向移动，生成大量的氢氧化铝，故为了抑制其水解，必须在氯化氢的气流中加热脱去结晶水。答案：(1)Al2O33Cl23C2AlCl33CO(2)SOCl2H2O=SO2Cl2H(3)除去FeCl3(4)Fe33OH=Fe(OH)3Al34OH=AlO2H2O96%(5)在HCl气流中加热脱去结晶水14铝是现今人类生产生活中使用广泛性仅次于铁的重要金属。工业上常以“铝钒土矿”为原料来冶炼金属铝。已知：“铝钒土矿”的主要成分是Al2O3(其中含有Fe2O3、SiO2等杂质)。为了检测某“铝钒土矿”样中Al2O3的含量，进行了如下实验过程：取矿样10.0 g加入过量稀盐酸溶解(假定其他未知成分的杂质都不溶于盐酸，也不与盐酸反应)，过滤弃去不溶残渣。将滤液稀释并在250 mL容量瓶中定容后，取25.0 mL逐滴滴加2.0 molL1的NaOH溶液，得到如图所示的变化关系。请根据有关数据回答下列问题：(1)写出滴加NaOH溶液2430 mL时发生反应的离子方程式：_。(2)最后所得不溶于NaOH溶液的沉淀的化学式为_，其物质的量为_。(3)该“铝钒土矿”样中Al2O3的质量分数为_。(4)工业上制取金属铝的化学反应原理可表示为2Al2O34Al3O2。用10.0 t “铝钒土矿”样提纯所得的Al2O3(提纯过程的损耗忽略不计)进行电解，理论上最多可制得金属铝_t。解析：(1)滴加NaOH溶液2430 mL时Al(OH)3逐渐溶解，离子方程式为Al(OH)3OH=AlO2H2O。(2)实验中加入过量盐酸过滤后得到的滤液中含有AlCl3、FeCl3和HCl，不溶残渣为SiO2，实验中滴加NaOH溶液至过量得到的沉淀为Fe(OH)3，溶液中含有NaOH、NaAlO2和NaCl。根据2430 mL段，n(Al3)nAl(OH)32.0 molL1(3024)103 L0.012 mol，根据Fe33OH=Fe(OH)3、Al33OH=Al(OH)3，则3n(Al3)3n(Fe3)(243)103 L2.0 molL10.042 mol，故n(Fe3)(0.042 mol0.012 mol3)0.002 mol，故nFe(OH)30.002 mol。(3)10.0 g矿样中n(Al2O3)0.012 mol100.06 mol，故Al2O3的质量分数为100%61.2%。(4)根据Al2O32Al，用10.0 t “铝钒土矿”样提纯并电解，制得金属铝的质量为10.0 t61.2%3.24 t。答案：(1)Al(OH)3OH=AlO2H2O(2)Fe(OH)30.002 mol(3)61.2%(4)3.24