高三化学一轮复习课时作业17铝及其重要化合物.docx
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高三化学一轮复习课时作业17铝及其重要化合物
第11讲 铝及其重要化合物
1.（2019·大庆月考）下列各组物质能相互反应得到Al（OH）3的是（ ）
A.铝跟NaOH溶液
B.Al（NO3）3跟过量的NaOH溶液
C.Al2O3和热水
D.Al2（SO4）3溶液跟过量的氨水
答案 D
解析 铝与NaOH反应生成NaAlO2和H2，得不到Al（OH）3，故A错误；Al（NO3）3与过量的NaOH反应生成NaAlO2，得不到Al（OH）3，故B错误；Al2O3不溶于水，与热水不反应，得不到Al（OH）3，故C错误；Al2（SO4）3与氨水反应生成Al（OH）3和（NH4）2SO4，故D正确。
2.（2018·银川第一中学月考）镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可缺少的原料。
工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却，有下列气体：
①空气、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2，其中可作为冷却气体的是（ ）
A.①和②B.②和③C.③和④D.④和⑤
答案 C
解析 加热时O2、N2、CO2等都能与镁反应。
3.（2018·宁夏质检）下列叙述中正确的是（ ）
A.依据铝热反应原理，能发生反应2Al＋3MgO
3Mg＋Al2O3
B.在加入铝粉能放出氢气的溶液中，K＋、NH
、CO
、Cl－一定能够大量共存
C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液
D.氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH
答案 D
解析 铝热反应的原理：
Al与活动性比其差的金属氧化物发生置换反应，Mg的活动性强于铝，故Al与MgO不能反应，故A错误；加入铝粉产生H2的溶液中，可能存在H＋或OH－，NH
与OH－不能大量共存，CO
与H＋不能大量共存，故B错误；镁铝合金可溶于过量盐酸，但Mg不与NaOH反应，故不能完全溶于NaOH溶液，故C错误；Al（OH）3不溶于氨水，只溶于强碱，故D正确。
4.（2018·洛阳第一次统考）下列实验中，所加固体可以完全溶解的是（ ）
A.在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末
B.将一小块铝片投入足量NaOH溶液中
C.将少量氢氧化铝加入足量的浓氨水中
D.常温下将一小块铁片投入足量浓硝酸中
答案 B
解析 二氧化锰作催化剂，固体不会溶解，A项错误；Al与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，固体Al可完全溶解，B项正确；氨水不能溶解氢氧化铝，固体不会溶解，C项错误；常温下，铁遇浓硝酸发生钝化，生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生，则固体不能完全溶解，D项错误。
5.（2018·河南二调）在铝制易拉罐中收集满CO2，加入过量的NaOH溶液，立即封口并振荡，可以发现易拉罐先咔咔作响，变瘪，然后再次鼓起来，其过程中没有涉及的化学反应是（ ）
A.Al（OH）3分解B.CO2＋OH－
C.Al＋OH－＋H2OD.Al2O3＋OH－
答案 A
解析 NaOH溶液先与CO2反应，气压减小，易拉罐变瘪，再与铝表面的Al2O3反应，最后与Al反应，生成H2，易拉罐变鼓。
综上所述，应选A。
6.（2018·济南模拟）镁铝性质相似，下表中对两者的对比不正确的是（ ）
选项
反应
铝
镁
A
与非金属反应
能被Cl2、O2氧化
能与N2、O2反应
B
与水反应
能与沸水反应
反应很困难
C
与碱反应
能溶于强碱溶液
不反应
D
与某些氧化物反应
能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应
能在CO2中燃烧
答案 B
解析 铝能被Cl2、O2氧化，能与某些金属氧化物发生铝热反应，与水反应很不明显，但与强碱溶液反应；Mg能在N2、O2、CO2中燃烧，能与沸水反应，但不能与强碱溶液反应。
7.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：
该气体是氨气
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
答案 D
解析 A项，比较金属性的强弱是用金属单质与水或酸反应产生H2的快慢程度，错误；B项，由于生成了熔点很高的氧化铝，起到隔绝空气的作用，错误；C项，产生的气体应为H2和NH3的混合气体，错误。
8.（2017·北京海淀区期末）铝自然形成的氧化膜易脱落。
以硫酸为电解液，分别以石墨和铝材作阴、阳极材料，经过电解处理形成氧化铝膜，抗蚀能力强。
其制备的简要流程如图所示。
下列用来解释流程中反应的方程式不正确的是（ ）
A.碱洗目的是除去铝材表面的自然氧化膜：
2OH－＋Al2O3===2AlO
＋H2O
B.碱洗时铝材表面会出现气泡：
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑
C.获得耐蚀铝材的电极反应：
4Al－12e－＋3O2===2Al2O3
D.用稀氨水洗去耐蚀铝材表面的酸：
NH3·H2O＋H＋===NH
＋H2O
答案 C
解析 A项，氧化铝能够溶于氢氧化钠，离子方程式为2OH－＋Al2O3===2AlO
＋H2O，正确；B项，铝能够与氢氧化钠反应放出氢气，离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑，正确；C项，电极反应为：
2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋，错误；D项，氨水是弱电解质，用化学式表示，离子方程式为NH3·H2O＋H＋===NH
＋H2O，正确。
9.（2018·福建莆田第六中学期中）向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150mL1mol·L－1HCl溶液，测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示，则下列说法中不正确的是（ ）
A.a曲线表示的离子方程式为AlO
＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓
B.b和c曲线表示的离子反应是相同的
C.M点时，溶液中沉淀的质量为3.9g
D.原混合溶液中的CO
与AlO
的物质的量之比为1∶2
答案 D
解析 Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中加入HCl溶液，先发生反应：
AlO
＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓，a曲线表示AlO
减少，AlO
反应完毕后，发生反应：
CO
＋H＋===HCO
，b曲线表示CO
减少，c曲线表示HCO
增加，CO
反应完毕后，发生反应：
HCO
＋H＋===CO2↑＋H2O，d曲线表示HCO
减少，此阶段Al（OH）3不参与反应，A、B项正确；加入盐酸50mL时NaAlO2中铝元素全部转化为氢氧化铝沉淀，加50mL盐酸之后CO
反应，氢氧化铝沉淀不溶解，则M点沉淀的质量和加入盐酸50mL时沉淀的质量相同，由NaAlO2＋HCl＋H2O===NaCl＋Al（OH）3↓知，n[Al（OH）3]＝n（NaAlO2）＝n（HCl）＝0.05mol，m[Al（OH）3]＝0.05mol×78g·mol－1＝3.9g，C项正确；AlO
与CO
消耗的盐酸的体积都是50mL，所以消耗的氯化氢的物质的量相等，依据反应AlO
＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓、CO
＋H＋===HCO
可知CO
与AlO
的物质的量之比为1∶1，但AlO
与CO
都发生水解，水解程度不同导致无法判断原混合溶液中CO
与AlO
的物质的量之比，D项错误。
10.（2018·河北质检）工业上用某种氧化铝矿石（含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：
对上述流程中的判断正确的是（ ）
A.试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物
B.CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替
C.反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋AlO
＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO
D.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低
答案 C
解析 A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al（OH）3会溶解，不能生成Al（OH）3沉淀；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。
11.铝土矿的主要成分是Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质，按下列操作从铝土矿中提取Al2O3。
回答下列问题：
（1）写出沉淀物的化学式：
a__________；d__________；f________。
（2）写出加入过量NaOH溶液时所发生主要反应的离子方程式：
___________________、________________________________________。
（3）写出通入气体B（过量）时溶液c中发生反应的离子方程式：
______________________、
________________________________________________________________________。
（4）气体B能否改用试剂A代替？
________（填“能”或“不能”）；原因是_______________。
答案
（1）SiO2 Fe（OH）3 Al（OH）3
（2）Al3＋＋4OH－===AlO
＋2H2O Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓
（3）CO2＋AlO
＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO
CO2＋OH－===HCO
（4）不能 生成的氢氧化铝能够溶于强酸
解析
（1）根据流程图可知沉淀a为SiO2，沉淀b为Fe（OH）3，沉淀f为Al（OH）3。
（2）溶液b中含有铁离子和铝离子，加入过量氢氧化钠溶液后反应的离子方程式为Al3＋＋4OH－===AlO
＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓。
（3）根据流程图可知，溶液c中含有氢氧化钠和偏铝酸根，NaAlO2溶液与过量的CO2反应生成Al（OH）3沉淀，反应的离子方程式为CO2＋AlO
＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO
，过量的CO2与OH－反应生成HCO
，反应的离子方程式为CO2＋OH－===HCO
。
（4）气体B为二氧化碳，试剂A为强酸，氢氧化铝能与过量的强酸反应而溶解，无法控制加入酸的量。
12.（2018·邯郸教学质量检测）镁及其化合物是实验设计的热点载体，查阅资料。
ⅰ
2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
ⅱ
Mg3N2与水反应
ⅲ
常温下，NH3·H2O、CH3COOH的电离常数均为1.8×10－5
Ⅰ.探究镁的性质。
某学习小组设计实验探究镁与二氧化氮反应的产物，实验装置如图所示。
（1）B中试剂是________；D装置的作用是______________________________________。
（2）实验时，先启动A中反应，当C装置中充满红棕色气体时点燃酒精灯，这样操作的目的是_________________________________________________________________________。
（3）确定有N2生成的实验现象是______________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）实验完毕后，设计实验确认产物中有Mg3N2，取少量C中残留固体于试管中，滴加蒸馏水，________________________________________________________________________
______________________________________________________________，则产物中有氮化镁。
（5）经测定，Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2，其中Mg3N2和N2的物质的量相等。
C中发生反应的化学方程式为____________________________________。
Ⅱ.探究Mg（OH）2在氯化铵溶液中溶解的原因。
供选试剂有：
氢氧化镁、蒸馏水、硝酸铵溶液、盐酸、醋酸铵溶液。
取少量氢氧化镁粉末投入氯化铵溶液中，振荡、白色粉末全部溶解。
为了探究其原因，他们提出两种假设。
假设1：
氯化铵溶液呈酸性，H＋＋OH－===H2O，促进Mg（OH）2溶解。
假设2：
NH
＋OH－===NH3·H2O，促进Mg（OH）2溶解。
（6）请你帮他们设计实验，探究哪一种假设正确：
_______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）P2O5等 吸收E中挥发出来的水蒸气
（2）排尽装置内的空气，避免O2、CO2、N2等与镁反应 （3）E中产生气泡，瘪气球缓慢鼓起 （4）产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 （5）11Mg＋4NO2
8MgO＋Mg3N2＋N2（写成4Mg＋2NO2
4MgO＋N2、3Mg＋N2
Mg3N2也可） （6）取少量氢氧化镁于试管中，加入足量CH3COONH4溶液，若白色固体溶解，则假设2正确；若白色固体不溶解，则假设1正确
解析
（1）B中试剂用于干燥二氧化氮，由于二氧化氮与水反应生成酸，故不能用碱性干燥剂，应选择酸性或中性干燥剂，可以是P2O5等；D装置的作用是吸收E中挥发出来的水蒸气，防止E中水蒸气进入C装置的玻璃管中干扰实验。
（3）依据题中信息，过量的二氧化氮可以被氢氧化钠溶液吸收，所以确定有N2生成的实验现象是E中产生气泡，瘪气球缓慢鼓起。
（5）经测定，Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2，其中Mg3N2和N2的物质的量相等。
所以C中发生反应的化学方程式为11Mg＋4NO2
8MgO＋Mg3N2＋N2。
（6）常温下，NH3·H2O、CH3COOH的电离常数相同，所以CH3COONH4溶液显中性。
因此，可以设计如下实验：
取少量氢氧化镁于试管中，加入足量CH3COONH4溶液，若白色固体溶解，则假设2正确；若白色固体不溶解，则假设1正确。
13.氮化铝（AlN）是一种新型无机非金属材料。
为了分析某AlN样品（样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应）中AlN的含量，某实验小组设计了如下两种实验方案。
已知：
AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋NH3↑
方案1 取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度（夹持装置已略去）。
（1）上图装置C中球形干燥管的作用是__________________________________________。
（2）完成以下实验步骤：
组装好实验装置，首先____________，再加入实验药品。
接下来的实验操作是____________，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。
打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。
通入氮气的目的是___________。
（3）若去掉装置B，则导致测定结果________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
由于上述装置还存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见：
_______________________。
方案2 按以下步骤测定样品中AlN的纯度：
（4）步骤②生成沉淀的离子方程式为___________________________________________。
（5）步骤③的操作是_____________。
AlN的纯度是_________（用含m1、m2的代数式表示）。
答案
（1）防止倒吸
（2）检查装置的气密性 关闭K1，打开K2 把装置中残留的氨气全部赶入装置C
（3）偏高 在装置C的出口处连接一个干燥装置
（4）CO2＋AlO
＋2H2O===HCO
＋Al（OH）3↓
（5）过滤、洗涤
%
解析
（2）实验步骤如下：
组装好实验装置，首先检查装置的气密性，再加入实验药品；接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，并打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体；打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。
由于反应中产生的氨气会残留在装置中，因此通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入装置C。
（3）生成的氨气中含有水蒸气，若去掉装置B，则装置C的质量增加，导致测定结果偏高。
由于空气中含有的水蒸气也会进入装置C，导致测定结果偏高，因此改进的措施是在装置C的出口处连接一个干燥装置。
（4）滤液中含有偏铝酸钠，则步骤②生成沉淀的离子方程式为CO2＋AlO
＋2H2O===HCO
＋Al（OH）3↓。
（5）m2g固体的成分是氧化铝，根据铝原子守恒可知AlN的纯度是
×100%＝
%。
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