2019年高考化学大一轮复习 3.2 铝及其化合物实效精练（含解析）.doc

2019年高考化学大一轮复习 3.2 铝及其化合物实效精练（含解析）一、选择题：本大题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1下列关于铝的叙述中正确的是()A由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长B由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层D由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆解析：铝在空气中与O2反应，生成致密的氧化物薄膜，本身就易于锈蚀，A错误。铜与浓硝酸常温下不反应，C错误；铝的导电性比铜差但价格相对低廉，故常用铝制造电线，D错误；由于铝有强还原性，可利用铝热反应来冶炼难熔金属，B正确。答案：B2下图是铝热反应(2AlFe2O3Al2O32Fe)的实验装置，有关该反应的下列说法中正确的是()Aa为镁条Bb为氧化铁与铝粉的混合物C2 mol氧化剂参与反应则电子转移6NA个D还原剂与氧化产物的物质的量之比为12解析：B中b为氯酸钾；C中1 mol氧化剂参与反应则电子转移6NA个；D中还原剂与氧化产物的物质的量之比为21。答案：A3将铝条插入NaOH溶液中，开始没有H2生成的原因是()A铝与NaOH溶液不反应B铝条表面有Al2O3C铝条不纯含有杂质MgDNaOH溶液中含有NaAlO2解析：铝易被氧化成Al2O3，附着在铝条的表面，将铝条插入到NaOH溶液中，Al2O3首先与NaOH反应，故开始无H2生成。答案：B4下列化学实验操作，正确的是()A将一块带有氧化膜的铝片浸入到浓烧碱溶液中，当恰好全部反应完毕时，再将生成的溶液加热蒸干，便得到了纯净的NaAlO2B向NaAlO2溶液中加入适量的AlCl3溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、加热灼烧，便得到纯净的化合物Al(OH)3。C将铝块放入过量盐酸中，待反应结束加热溶液至无液体，其剩余固体为AlCl3D向AlCl3溶液中加入足量氨水进行反应，将所得沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分，不能得到纯净的Al2O3解析：B项在灼烧条件下，Al(OH)3分解为Al2O3和H2O，得到的是Al2O3。C项也是对AlCl3溶液加热、蒸干，会有Al2O3产生。D项可以得到纯净的Al2O3。答案：A5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，消耗碱量最多的是()AAl2O3BAl(OH)3CAlCl3 DAl解析：A、B、D中各种物质与NaOH溶液反应最终均生成NaAlO2，相同质量的三种物质中Al的物质的量最多，消耗碱量最多。设质量为m，D中消耗NaOH mol，C中消耗4 mol，B中消耗 mol，A中消耗2 mol。答案：D6xx阜新模拟向90 mL 0.1 molL1的AlCl3溶液中，投入a g金属钠，欲使最终无沉淀生成，则a的最小值为()A0.621 B1.242C0.414 D0.828解析：n(AlCl3)0.1 molL10.09 L0.009 mol加入金属钠至最终无沉淀生成的化学反应过程为2Na2H2O=2NaOHH2AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O即消耗Na的物质的量最少为0.009 mol40.036 molm(Na)0.036 mol23 gmol10.828 g答案：D7xx宿州模拟用铝箔包裹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氢气解析：由知0.1 mol Na与水反应放出氢气为0.05 mol，但同时生成NaOH，铝箔与NaOH反应也放出氢气，则n(氢气)0.05 mol，即标准状况下氢气体积大于1.12 L。答案：C8xx哈尔滨模拟某核反应堆内使用液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质，有关铝钠合金的说法不正确的是()A铝钠合金的熔点比金属铝低B铝钠合金若投入一定量的水中得无色溶液，则n(Al)n(Na)C铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中，肯定有氢氧化铜沉淀析出D将m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若放出的H2越多，则铝的质量分数越小解析：合金的熔点比各组分的要低，A项正确。铝钠合金投入水中，发生反应：2Na2H2O=2NaOHH2 ，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，从方程式可以看出，当n(Al)n(Na)时，Al完全反应，当n(Al)n(Na)时，铝刚好与氢氧化钠完全反应，B项正确。m g的铝完全反应能产生氢气的物质的量为 mol，m g的钠完全反应能产生氢气的物质的量为 mol，可知氢气越多，铝的质量分数越大，D项错误。答案：D9用稀硫酸、NaOH溶液、Al为原料制取Al(OH)3，甲、乙、丙3位同学分别用如下3种不同的途径：甲：AlAl2(SO4)3Al(OH)3乙：AlNaAlO2Al(OH)3丙：Al(OH)3制得等量的Al(OH)3，下列结论正确的是()A甲用原料最少B乙用原料最少C丙用原料最少 D三人所用原料的量相同解析：本题考查氢氧化铝的制备，意在考查考生对铝及其化合物的性质的综合应用能力。假设均制取1 mol Al(OH)3，甲用1.5 mol H2SO4和3 mol NaOH；乙用1 mol NaOH和0.5 mol H2SO4；丙用3/8 mol H2SO4和0.75 mol NaOH。答案：C10xx辽宁模拟将2.3 g Na和2.7 g Al同时加入到足量的水中充分反应，将反应后的溶液稀释、定容为500 mL。下列说法正确的是()A整个反应过程中共转移电子0.4 molB反应产生的气体在标准状况下的体积是1.12 LC反应所得溶液与足量CO2反应的离子方程式为：2AlOCO23H2O=2Al(OH)3COD在稀释操作中用到的全部玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶解析：根据提供数据，Na、Al完全反应，转移电子总数为130.4 mol，A项对；转移0.4 mol电子，产生0.2 mol H2，标准状况下体积为4.48 L，B项错；反应后得到NaAlO2溶液，通入足量CO2，离子方程式应为：AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO，C项错；稀释时不需用到容量瓶，D项错。答案：A二、非选择题：本大题共4小题，将答案填在题中横线上。11xx全国理综卷铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：回答下列问题：(1)写出反应1的化学方程式_。(2)滤液中加入CaO生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_。(3)E可作为建筑材料，化合物C是_，写出由D制备冰晶石的化学方程式_。(4)电解制铝的化学方程式是_。以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_。解析：铝土矿中含有的Al2O3和SiO2，均能与NaOH溶液反应，所以反应的化学方程式为：2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O和2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O。滤液中加入CaO，Na2SiO3与CaO反应生成CaSiO3沉淀；B煅烧得Al2O3，则B为Al(OH)3，反应通入的气体A应为CO2，反应的离子方程式为2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO。由流程图知气体D为HF，E为建筑材料，则可判断C应为浓H2SO4，产物E为CaSO4。电解熔融氧化铝的方程式为2Al2O34Al3O2。以石墨为电极，阳极上发生的反应为2O24e=O2，石墨与生成的O2反应生成CO2或CO，所以阳极产生的混合气体的成分是O2、CO2(或CO)。答案：(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O2NaOH2Al2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(3)浓H2SO412HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O(4)2Al2O34Al3O2O2、CO2(CO)12把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀，在所得的浊液中逐滴加入1 mol/L HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示，试回答：(1)A点的沉淀物的化学式为_；B点的沉淀物的化学式为_。(2)原混合物中MgCl2的质量是_g，AlCl3的质量是_g，NaOH的质量是_g。(3)Q点HCl溶液加入量是_mL。解析：(1)因为在浊液中加入HCl溶液至10 mL，沉淀质量一直为1.16 g，说明浊液显碱性，Al元素以AlO形式存在，继续加入HCl溶液，AlO转变为Al(OH)3沉淀，加至30 mL时， AlO全部转变为Al(OH)3，所以在A点的沉淀物为Mg(OH)2，在A点至B点间，沉淀物为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物。当加入HCl溶液超过30 mL时，Mg(OH)2和Al(OH)3同时溶解。(2)原混合物中：m(MgCl2)95 g/mol1.90 g，又AlCl3AlOHCln(AlCl3)1 mol/L(3010)103 L0.02 molm(AlCl3)0.02 mol133.5 g/mol2.67 g。浊液中存在的NaOH的物质的量为：NaOHHCl=NaClH2O001 mol10.01 molMgCl2消耗的NaOH的物质的量为：MgCl22NaOH20.04 molAlCl3消耗的NaOH的物质的量为：Al34NaOHAlO002 mol40.08 molNaOH的总质量为：(0.01 mol0.04 mol0.08 mol)40 g/mol5.20 g(3)从B点开始，Al(OH)3AlCl3消耗的HCl的物质的量为：0.02 mol30.06 molMg(OH)2MgCl2消耗的HCl的物质的量为：002 mol20.04 mol所消耗HCl溶液的体积为：1 000 mL/L100 mLQ点HCl溶液的总体积为：30 mL100 mL130 mL。答案：(1)Mg(OH)2Mg(OH)2和 Al(OH)3(2)1.902.675.20(3)13013由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有图示的转换关系，已知C为密度最小的气体，甲是电解质。B甲NaOH溶液丙乙NaOH溶液乙通入过量CO2丁失去化合物丙根据图示转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式：A_，B_，乙_，丁_。(2)组成单质A的元素在周期表中的位置是_，丙的电子式是_。(3)写出下列变化的方程式：A与NaOH溶液反应的化学方程式_。乙与过量CO2反应的离子方程式_。解析：由C是密度最小的气体可知C是H2，能够与NaOH溶液反应生成H2的单质，可联想到A是Al或Si，A与B生成的甲可与NaOH溶液反应，可知B是O2，即甲是氧化物，但要求甲是电解质，而SiO2是非电解质，故A为Al。答案：(1)AlO2NaAlO2Al(OH)3(2)第三周期第A族HH(3)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO14xx长沙名校模拟无水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Al2O33Cl23C=2AlCl33CO。(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、称量得到的0.32 g固体物质是氧化铁，即0.002 mol，则氯化铁为0.004 mol，即0.65 g，得出AlCl3的质量为16.25 g0.65 g15.6 g，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)Al2O33Cl23C=2AlCl33CO(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创新试题教师备选教学积累资源共享教师用书独具有关铝及其化合物的推断1xx郑州模拟现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)6种物质，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是()AN一定是HCl(aq)BX可能为Al或Cl2CY一定为NaOH(aq)DQ、Z中的一种必定为Al2O3解题指南：解答本题可按以下思路分析：(1)Y能与另外5种物质反应，N能与另外4种物质反应，M能与另外3种物质反应。(2)分析所给6种物质的相互反应关系，对照图示判断。解析：在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能与Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)35种物质反应，对照转化关系，可知Y为NaOH(aq)。只有HCl(aq)能与Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)4种物质反应，对照图示转化关系可知N为HCl(aq)，故选项A、C正确。选项B，若X为Al，Al能与Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)3种物质反应，而图示给出的是与2种物质反应，所以X不可能是Al，但可能是Cl2。选项D，Al2O3既能与HCl(aq)反应，也能与NaOH(aq)反应，故Q、Z中的一种必定为Al2O3。答案：B讲评建议：讲评本题应突出以下两个方面：1强调Al3Al(OH)3AlO的转化关系在物理推断中的应用。2引导学生归纳总结中学化学中既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质。与铝及其化合物有关的混合物的分离与提纯2xx遵义模拟下列除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BFeCl3溶液中混有少量AlCl3：加入过量的氨水，过滤洗涤沉淀，将沉淀再用适量盐酸溶解C用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中少量水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后过滤解题指南：解答本题要明确以下两点：(1)Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与酸反应，又能与碱反应。(2)Al(OH)3能溶于强酸、强碱，但不溶于氨水。解析：氨水与FeCl3、AlCl3分别发生反应：FeCl33NH3H2O=Fe(OH)33NH4Cl、AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl，但Fe(OH)3和Al(OH)3均不溶于氨水，故用过量的氨水无法除去FeCl3溶液中混有的少量AlCl3，B项错误。答案：B讲评建议：强调混合物除杂的基本要求讲解本题时，要注意混合物除杂的要求，即将杂质转化为气体、沉淀或易于分离的物质，而原物质不能被破坏，涉及Al、Al2O3、Al(OH) 3的分离，提纯时一般需通过它们的两性来完成。有关氢氧化铝的图象分析3xx西安模拟向100 mL 1.0 molL1的AlCl3溶液中逐滴加入0.5 molL1的NaOH溶液至过量，生成沉淀的物质的量与加入NaOH的量的理论曲线图正确的是()ABCD解题指南：解答本题要明确图象中横纵坐标的化学含义。其中选项A、B图象中横坐标表示加入NaOH溶液的体积，而选项C、D则表示加入NaOH的物质的量。其次，明确图象中最高点表示生成沉淀的最大量。解析：AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl1 3 101 mol 0.5V 0.1 molV0.6 L n(NaOH)0.3 molAl(OH)3NaOH=NaAlO22H2O01 mol 0.1 mol由此可知使AlCl3完全转化为Al(OH)3沉淀，消耗NaOH 0.3 mol。溶解这些沉淀需NaOH 0.1 mol。答案：D讲评建议：解答有关Al(OH)3的图象和计算问题要遵循以下两点：(1)遵循Al3、Al(OH)3、AlO之间转化关系中各物质转化方程式中的化学计量数关系。Al3与强碱反应时，生成Al(OH)3消耗的OH和溶解Al(OH)3消耗的OH的物质的量之比为31。AlO与强酸反应时，生成Al(OH)3消耗的H和溶解Al(OH)3消耗的H的物质的量之比为13。(2)分析图象时，首先要看清横、纵坐标的含义，其次要对图象进行全面的分析，尤其需要关注的是特殊点(起点、拐点、顶点、终点)的含义。1“铝三角”在解题中的应用进行物质推断、判断离子共存及混合物的分离提纯时，要紧紧围绕含铝元素物质的相互转化来展开。2解答Al(OH)3沉淀与溶解图象的常用方法Al3、AlO、Al(OH)3三者之间在一定条件下可以相互转化，在转化过程中涉及的反应较多，且图象趋势相近，因此，解答图象问题时必须熟知相关的反应，抓住反应“量”之间的关系，看清坐标的含义，运用对比的方法分析图象的异同点，掌握各类图象的特点，才能顺利解题。