届高考化学一轮复习同步训练32《铝及其重要化合物》新人教版.docx

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届高考化学一轮复习同步训练32《铝及其重要化合物》新人教版

课时提升作业（七）铝及其重要化合物

（45分钟　100分）

一、选择题（本题包括10小题,每小题6分,共60分）

1.下列叙述中错误的是　（　　）

A.Al（OH）3能与NaOH溶液反应,则Al（OH）3也能与氨水反应

B.Al、Al2O3、Al（OH）3都可溶于NaOH溶液和盐酸中

C.向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加过量NaHSO4溶液,沉淀消失

D.能用同一个离子方程式表示氨水滴入Al2（SO4）3溶液和Al2（SO4）3溶液滴入浓氨水的反应

2.（2014·石家庄模拟）下列各组反应中最终肯定产生白色沉淀的是　（　　）

A.AlCl3溶液中加入过量氨水

B.Al2（SO4）3溶液中加入过量KOH溶液

C.FeCl2溶液中加入过量氨水

D.Ca（OH）2溶液中通入过量SO2气体

3.（2014·南昌模拟）Al（OH）3和Ga（OH）3均为两性氢氧化物,已知酸性:

H2CO3>Ga（OH）3>Al（OH）3,若把过量的CO2气体通入含等物质的量的NaAlO2和NaGaO2的混合溶液中,下列说法正确的是　（　　）

A.无任何明显现象

B.先生成两种沉淀,后沉淀又逐渐溶解

C.先出现Al（OH）3沉淀,后出现Ga（OH）3沉淀,沉淀不溶解

D.先出现Ga（OH）3沉淀,后出现Al（OH）3沉淀,沉淀不溶解

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.3mol·L-1盐酸

B.4mol·L-1HNO3溶液

C.5mol·L-1NaOH溶液

D.18.4mol·L-1H2SO4溶液

5.（2013·牡丹江模拟）只用一种试剂即可区别NaCl、MgCl2、FeCl3、Al2（SO4）3四种溶液,这种试剂是　（　　）

A.AgNO3B.NaOH

C.BaCl2D.HCl

6.向含有amolAlCl3的溶液中加入含bmolKOH的溶液,生成沉淀的物质的量可能是　（　　）

①amol　②bmol　③

mol　④

mol

⑤0mol　⑥（4a-b）mol

A.①②④⑤⑥B.①③④⑤⑥

C.①②③⑤⑥D.①③⑤

7.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。

下列说法正确的是　（　　）

A.NaOH溶液可以用氨水来代替

B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-

C.溶液b中只含有NaCl

D.向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH

8.（2014·西安模拟）不用其他试剂,无法鉴别的一组溶液是　（　　）

A.NaOH和AlCl3

B.Ca（HCO3）2和NaOH

C.NaAlO2和HNO3

D.Na2CO3和HCl

9.（2013·长沙模拟）现有一块已知质量的铝镁合金,欲测定其中镁的质量分数,几位同学设计了以下三种不同的实验方案

实验设计①:

铝镁合金

测定生成的气体在标准状况下的体积

实验设计②:

铝镁合金

测定生成的气体在标准状况下的体积

实验设计③:

铝镁合金

溶液

过滤,测定得到沉淀的质量

则能测定出镁的质量分数的是　（　　）

A.都能　　　　　　　　　　B.都不能

C.①不能,其他都能D.②③不能,①能

10.（2014·沈阳模拟）将钠、铝混合物（质量A1g）投入一定量的水中充分反应,金属没有剩余,共收集到标准状况下的气体7.84L。

向溶液中逐滴加入浓度为

2mol·L-1的H2SO4溶液,至100mL时白色沉淀达到最大量。

继续滴入H2SO4溶液,当加入H2SO4溶液的体积为x时沉淀恰好消失。

将所得溶液蒸干灼烧得固体A2g。

下列关系式中不正确的是　（　　）

A.沉淀达到最大量时溶液中的溶质为Na2SO4、NaHSO4

B.x=75mL

C.A1=11.9

D.白色沉淀最大量为7.8g

二、非选择题（本题包括3小题,共40分）

11.（14分）某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的几种物质,往该溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生沉淀的物质的量（n）与加入的NaOH溶液体积（V）的关系如图所示。

回答下列问题:

（1）溶液中一定含有的溶质是　____________________________（填化学式）。

（2）溶液中一定不含有的溶质是　__________________________（填化学式）。

（3）溶液中可能含有的溶质是　　　　　　　　（填名称）,判断该物质是否存在的实验方法是　　　　　　　　　　,现象是　_______________________。

（4）分别写出AB段、BC段发生的离子方程式:

①AB段为　_____________________________________________________;

②BC段为　_____________________________________________________。

12.（10分）（2014·周口模拟）铝是一种重要的金属。

（1）铝在元素周期表中的位置是_____________________________________　。

（2）生产中曾用铝热反应焊接钢轨,铝与氧化铁发生反应的化学方程式为 ____

　___________________________________________。

（3）铝与NaOH溶液反应的离子方程式为　_______________________________;

同温同压下,在浓度和体积均为100mL2mol·L-1的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al,产生气体的体积之比为5∶6,则所加Al的质量为___　　　　。

（4）以AlCl3溶液为原料制取无水AlCl3,先制得AlCl3·6H2O晶体,主要操作包括①　　　　　　　　　　　,②冷却结晶,③过滤。

在第①步操作中应注意的事项是 ____________________________________________________________。

在干燥的HCl气流中加热AlCl3·6H2O晶体,能进一步制取无水AlCl3,其原因是（结合化学方程式简要说明） ______________________________________________

 _______________________________________________________________。

13.（16分）（能力挑战题）一种高效无机水处理剂——聚合氯化铝晶体的化学式为[Al2（OH）nCl6-n·xH2O]m。

它可通过调节AlCl3溶液的pH,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Al2O3、Al,还有SiO2等杂质。

聚合氯化铝生产的工艺流程如下:

（1）搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为_________________________

　____________________________________________。

（2）生产过程中实验操作B、D的名称均为　____________________________。

（3）反应中副产品a是　　　　　　,试剂b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=4.0～4.5的目的是　____________________________________。

（6）为得到较纯净的晶体,生产过程中C物质可选用　　　　。

A.氨水　B.NaAlO2　C.NaOH　D.Al2O3　E.Al

答案解析

1.【解析】选A。

NH3·H2O是弱碱不能与Al（OH）3反应,A错、D正确;NaHSO4溶液显强酸性,C正确。

2.【解析】选A。

AlCl3溶液中加入过量氨水得到白色Al（OH）3沉淀。

Al2（SO4）3溶液中加入过量KOH得KAlO2溶液;FeCl2溶液中加入过量氨水时,白色Fe（OH）2会被氧化成红褐色Fe（OH）3。

Ca（OH）2溶液中通入过量SO2气体不会产生沉淀。

3.【解析】选C。

由于酸性H2CO3>Ga（OH）3>Al（OH）3,依据相对强的酸制取相对弱的酸的反应原理,故向NaAlO2和NaGaO2的混合溶液中通入过量CO2,先出现Al（OH）3沉淀,后出现Ga（OH）3沉淀,但两沉淀均不溶于过量H2CO3。

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。

【误区警示】常温下浓硫酸能使铝“钝化”,并无氢气放出而18.4mol·L-1的H2SO4即为浓硫酸,稀硝酸与铝发生反应生成的是NO而不是H2,以上两点是本题中易出错的两个方面。

5.【解析】选B。

加入NaOH溶液,能产生白色沉淀,且沉淀不溶解的为MgCl2、产生红褐色沉淀的是FeCl3,先产生白色沉淀,后沉淀随NaOH溶液的加入而溶解的是Al2（SO4）3,无现象发生的是NaCl。

【加固训练】（2013·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

B.FeCl3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

D.Al（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

【解析】选B。

氨水与FeCl3、AlCl3分别发生反应:

FeCl3+3NH3·H2O====

Fe（OH）3↓+3NH4Cl、AlCl3+3NH3·H2O====Al（OH）3↓+3NH4Cl,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。

6.【解析】选B。

解答本题首先要明确铝盐与碱反应的原理及二者量与产物的关系。

amolAlCl3完全转化为Al（OH）3时所需的KOH的物质的量为3amol,且沉淀最大值为amol。

故①③⑤有可能出现。

当b<3a时,KOH不足,此时

n[Al（OH）3]=

n（KOH）=

mol,故④可能,②不可能;

当3a

Al3++3OH-====Al（OH）3↓

amol3amolamol

Al（OH）3　+　OH-====Al

+2H2O

（b-3a）mol（b-3a）mol

剩余沉淀为:

amol-（b-3a）mol=（4a-b）mol

故⑥可能。

【方法技巧】铝盐与碱反应的量的关系

Al3+与OH-（强碱）反应时,先生成Al（OH）3沉淀,当OH-过量时,沉淀部分或全部溶解,生成沉淀量的多少取决于加入KOH的多少,只要生成n[Al（OH）3]小于n（Al3+）,则所需强碱的物质的量有两种情况,如图:

A、B两点所需碱的物质的量分别为3bmol、（4a-b）mol。

7.【解题指南】解答本题要明确以下两点:

（1）Al（OH）3能溶于NaOH溶液但不溶于氨水。

（2）往NaAlO2溶液中滴加盐酸时,若盐酸不足得到Al（OH）3,若盐酸过量则得到AlCl3。

【解析】选D。

除去AlCl3溶液中Mg2+、K+的流程为

8.【解析】选B。

AlCl3与NaOH,NaAlO2与HNO3,Na2CO3与HCl滴加顺序不同,现象不同,故A、C、D三选项中的物质不用其他试剂就可鉴别出来。

Ca（HCO3）2与NaOH溶液,滴加顺序不同,现象相同,不用其他试剂,无法鉴别。

【方法技巧】利用滴加顺序不同,现象不同可以鉴别的物质组合

（1）可溶性铝盐（Al3+）与强碱（OH-）之间。

（2）偏铝酸盐（Al

）与强酸（H+）之间。

（3）可溶性碳酸盐（C

）与强酸之间。

（4）AgNO3溶液与氨水之间。

9.【解析】选A。

设计①中,根据铝镁合金的质量以及生成H2的体积,建立二元一次方程组可求解镁的质量分数;设计②中,依据合金与足量NaOH溶液产生H2的体积可确定出合金中铝的质量,进一步可计算出镁的质量分数;设计③中,依据得到Mg（OH）2沉淀的质量,利用镁元素守恒可确定合金中镁的质量,从而计算出镁的质量分数。

10.【解题指南】解答本题要明确以下3点:

（1）钠与水、铝与水、NaAlO2与H2SO4、Al（OH）3与H2SO4反应的反应原理。

（2）电解质溶液的电荷守恒。

（3）物质转化间的定量关系。

【解析】选A。

沉淀量最大时,所得的溶液为Na2SO4,而不是NaHSO4,原因是NaHSO4能与Al（OH）3发生反应,A错误;故混合物中n（Na）=2n（S

）=2×2mol·L-1×

0.1L=0.4mol

n（H2）=

=0.35mol

由反应:

2Na+2H2O====2NaOH+H2↑

可知生成的H2为0.4mol×

=0.2mol

据反应:

2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑

2mol3mol

n（Al）　（0.35-0.2）mol

则n（Al）=0.1mol

A1=0.4mol×23g·mol-1+0.1mol×27g·mol-1=11.9g

白色沉淀的最大量

m[Al（OH）3]=0.1mol×78g·mol-1=7.8g

据反应:

2Al（OH）3+3H2SO4====Al2（SO4）3+6H2O

沉淀完全溶解时消耗H2SO4的物质的量为0.1mol×

=0.15mol

则x=

×1000mL·L-1=75mL。

11.【解析】首先分析图像,找出图像中的转折点、斜线及水平线,结合题意可知OA段是NaOH溶液与HCl中和,加入过量NaOH溶液,沉淀全部溶解,说明无MgCl2,所以沉淀只有Al（OH）3,BC段是NaOH溶液与NH4Cl反应,所以溶液中一定含有HCl、AlCl3、NH4Cl,一定无MgCl2;又因为HCl、AlCl3与Na2CO3不能大量共存,所以一定无Na2CO3;可能含KCl,鉴别碱金属元素可利用焰色反应进行鉴别。

答案:

（1）HCl、AlCl3、NH4Cl　

（2）MgCl2、Na2CO3

（3）氯化钾　焰色反应　透过蓝色钴玻璃观察火焰是否为紫色　

（4）①Al3++3OH-====Al（OH）3↓

②N

+OH-====NH3·H2O

【加固训练】有一透明溶液,可能含有N

、Mg2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Na+、H+、S

、C

中的一种或几种,取此溶液进行如下实验:

①取少量溶液,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成;②另取少量溶液加入Na2O2粉末,溶液中有白色沉淀生成,并逸出无色无味的气体。

其中加入Na2O2的物质的量与析出沉淀的物质的量的关系如图所示。

请回答:

（1）溶液中一定含有的离子是　_______________________。

（2）溶液中肯定不含有的离子是　_____________________。

（3）溶液中可能含有的离子是　　_____________________。

【解析】加入盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成,说明溶液中一定含有S

再加入Na2O2粉末时产生的气体无色无味,故一定不存在N

由图像可知,加入Na2O2开始时不产生沉淀,后来才产生沉淀,因沉淀随Na2O2的加入而又部分溶解,所以原溶液中一定存在H+、Al3+、Mg2+,一定不存在Fe3+、Cu2+、C

（C

不能与H+、Al3+共存）,是否含有Na+不能确定。

答案:

（1）Mg2+、Al3+、S

、H+

（2）N

、Fe3+、Cu2+、C

（3）Na+

12.【解析】

（1）铝在元素周期表中位于第3周期ⅢA族。

（2）铝与Fe2O3高温下反应生成Fe和Al2O3。

（3）Al与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为2Al+6HCl====2AlCl3+

3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑,

因产生H2的体积比为5∶6,故Al与盐酸反应时Al过量而Al与NaOH溶液反应时NaOH过量:

即2Al+6HCl　

　2AlCl3+3H2↑

6mol3mol

2mol·L-1×0.1Ln（H2）

n（H2）=2mol·L-1×0.1L×

=0.1mol

即Al与NaOH溶液反应时生成H2的物质的量为0.1mol×

=0.12mol

2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑

2mol3mol

n（Al）0.12mol

则n（Al）=

×0.12mol=0.08mol

m（Al）=0.08mol×27g·mol-1=2.16g

（4）由于Al3+的水解,故应在HCl的气流中加热,以抑制AlCl3的水解。

答案:

（1）第3周期ⅢA族

（2）2Al+Fe2O3

Al2O3+2Fe

（3）2Al+2OH-+2H2O====2Al

+3H2↑　2.16g

（4）加热浓缩　用玻璃棒不断搅拌溶液,当有晶体析出时停止加热

因存在AlCl3+3H2O

Al（OH）3+3HCl,在干燥的HCl气流中,能抑制AlCl3的水解,且带走AlCl3·6H2O晶体受热产生的水蒸气,可得到纯净的AlCl3

13.【解析】

（1）搅拌加热时铝灰中的Al、Al2O3和盐酸发生反应。

（2）操作B得到溶液和SiO2,操作D从溶液中分离出固体产品,均为过滤。

（3）因制备的是聚合氯化铝,则b为盐酸,产生的副产品a为H2。

（4）HCl可以循环使用。

（5）聚合氯化铝是通过调节AlCl3溶液的pH,促进其水解而结晶析出的。

（6）选项中物质都能促进AlCl3水解,但A、B、C项会引入杂质离子。

答案:

（1）Al2O3+6H+====2Al3++3H2O、

2Al+6H+====2Al3++3H2↑

（2）过滤　（3）H2　HCl　（4）HCl

（5）促进AlCl3水解,使晶体析出　（6）D、E