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1、2022年高考化學一輪復習 第3章 常見金屬及其化合物 第9講 鋁及其重要化合物練習 魯科版
1.將表面已完全鈍化的鋁條,插入下列溶液中,不會發(fā)生反應的是( )
A.稀硝酸 B.稀鹽酸
C.硝酸銅 D.氫氧化鈉
答案:C
2.下列關于鋁及其化合物的敘述正確的是( )
A.鋁罐可久盛食醋
B.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應,反應后固體物質(zhì)增重
C.氫氧化鋁可作胃酸的中和劑
D.明礬用作凈水劑不涉及化學變化
解析:食醋中含有醋酸,能與鋁及氧化鋁反應,因此鋁罐不可久盛食醋,A錯誤;鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應生成氧化鋁和鐵,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應后固體質(zhì)量不變,B錯誤
2、;氫氧化鋁能與鹽酸反應,可作胃酸的中和劑,C正確;明礬溶于水電離出的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,用于凈水,涉及化學變化,D錯誤。
答案:C
3.下列物質(zhì)的制備方法正確的是( )
A.氯化鋁溶液和硫化鈉溶液反應制備Al2S3
B.用鎂粉和空氣反應制備Mg3N2
C.用鋁粉和MnO2制得錳
D.用電解熔融氯化鋁的方法制得單質(zhì)鋁
解析:硫化鈉和氯化鋁溶液反應,硫離子和鋁離子發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鋁沉淀和硫化氫,A錯誤;鎂粉在空氣中和氧氣也反應,會生成氧化鎂,B錯誤;鋁熱法可冶煉錳,C正確;氯化鋁屬于分子晶體,熔融狀態(tài)下不導電,工業(yè)上常用電解熔融的氧化鋁來冶煉鋁,D錯誤。
答案:C
3、
4.某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解Al,但不能溶解Fe,在該溶液中可以大量共存的離子組是( )
A.K+、Na+、HCO、NO
B.Na+、SO、Cl-、S2-
C.NH、Mg2+、SO、NO
D.H+、K+、Cl-、Na+
解析:能溶解Al(OH)3和Al,而不能溶解Fe的溶液只能是強堿溶液,A項中的HCO,C項中的NH、Mg2+,D項中的H+都不能在強堿溶液中大量存在。
答案:B
5.(2017·河北武邑中學二調(diào))在鋁制易拉罐中收集滿CO2,加入過量的NaOH溶液,立即封口并振蕩,可以發(fā)現(xiàn)易拉罐先咔咔作響,變癟,然后再次鼓起來,其過程中沒有涉及的化學反應是(
4、)
A.Al(OH)3分解 B.CO2+OH-
C.Al+OH-+H2O D.Al2O3+OH-
解析:NaOH溶液先與CO2反應,氣壓減小,易拉罐變癟;再與鋁表面的Al2O3反應,最后與Al反應,生成H2,易拉罐變鼓。綜上所述,應選A。
答案:A
6.用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁,下述操作步驟中最恰當?shù)慕M合是
( )
①加鹽酸溶解 ②加燒堿溶液溶解?、圻^濾?、芡ㄈ脒^量CO2生成Al(OH)3沉 淀?、菁尤臌}酸生成Al (OH)3沉淀?、藜尤脒^量燒堿溶液
A.①⑥⑤③ B.②③④③
C.②③⑤③ D.①③⑤③
解析:若先用鹽酸溶解,Mg、Al均溶解,制取A
5、l(OH)3的步驟較多;從NaAlO2制備Al(OH)3,若加鹽酸不容易控制量的多少。故B項操作步驟為最佳順序。
答案:B
7.相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應,至體系中均無固體物質(zhì),消耗堿量最多的是( )
A.Al B.Al(OH)3
C.AlCl3 D.Al2O3
解析:假設上述四種物質(zhì)均為1 g,則物質(zhì)的量分別為 mol、 mol、 mol、 mol,完全溶解轉化為NaAlO2時,所需NaOH的物質(zhì)的量分別為 mol、
mol、×4 mol= mol,×2 mol= mol,所以選A。
答案:A
8.某燒杯中盛有含0.2 mol NH4Al(SO
6、4)2的溶液,向其中緩緩加入4 mol·L-1的NaOH溶液200 mL,使其充分反應,此時燒杯中鋁元素的存在形式為( )
A.Al3+和Al(OH)3 B.[Al(OH)4]-
C.[Al(OH)4]-和Al(OH)3 D.Al(OH)3
解析:n(Al3+)=0.2 mol,n(NH)=0.2 mol,n(OH-)=0.8 mol,根據(jù)反應順序,反應后,恰好生成0.2 mol Al(OH)3和0.2 mol NH3·H2O。
答案:D
9.如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關系曲線。下列判斷錯誤的是( )
A.①線表示Al3+的物質(zhì)的量
7、的變化
B.x表示AlCl3的物質(zhì)的量
C.③線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化
D.④線表示AlO的物質(zhì)的量的變化
答案:B
10.室溫下,在0.2 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0 mol·L-1NaOH溶液,實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如圖,下列有關說法正確的是( )
A.a(chǎn)點時,溶液呈酸性的原因是Al3+水解,離子方程式為Al3++3OH-Al(OH)3
B.a(chǎn)~b段,溶液pH增大,Al3+濃度不變
C.b~c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀
D.d點時,Al(OH)3沉淀開始溶解
解析:A項,Al3+水解的
8、離子方程式為Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,錯誤;B項,a~b段,溶液pH增大,H+濃度減小,鋁離子的水解平衡正向移動,Al3+濃度減小,錯誤;C項,b~c段,發(fā)生反應:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,故b~c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀,正確;D項,d點時,再滴加NaOH溶液,溶液的pH突增,說明沉淀已經(jīng)溶解完畢,錯誤。
答案:C
11.在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關系如圖所示,則原混合液中Al2(SO4)3與MgSO4的物質(zhì)的量之比為( )
A.6∶1 B.3∶1
9、
C.2∶1 D.1∶2
解析:溶解Al(OH)3耗堿10 mL,則生成Al(OH)3耗堿30 mL,生成Mg(OH)2耗堿(50-30)mL=20 mL,故Al3+與Mg2+的物質(zhì)的量之比為1∶1,則Al2(SO4)3與MgSO4的物質(zhì)的量物質(zhì)的量之比為1∶2。
答案:D
12.(2017·福建泉州五校聯(lián)考)鎂鋁合金5.1 g溶于300 mL 2 mol·L-1鹽酸中,標準狀況下放出氣體的體積為5.6 L,向反應后的溶液中加入500 mL NaOH溶液充分反應,最終產(chǎn)生白色沉淀。下列有關說法不正確的是( )
A.5.1 g鎂鋁合金中含有鎂、鋁的質(zhì)量分別為2.4 g、2.7 g
10、B.溶解5.1 g鎂鋁合金時,剩余鹽酸的物質(zhì)的量為0.1 mol
C.生成白色沉淀的最大質(zhì)量為13.6 g
D.若白色沉淀只有Mg(OH)2,該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度至少為
1.2 mol·L-1
解析:鹽酸中n(HCl)=300×10-3 L×2 mol·L-1=0.6 mol,H2中氫原子的物質(zhì)的量n(H)=×2=0.5 mol<0.6 mol,說明鹽酸過量,合金全部溶解,設金屬鎂的物質(zhì)的量為x mol,金屬鋁為y mol,則有24 g·mol-1×x mol+27 g·mol-1×y mol=5.1 g,根據(jù)得失電子守恒,2x mol+3y mol=,兩式聯(lián)立解得,x=y(tǒng)=0
11、.1 mol。根據(jù)上述分析,合金中Mg、Al的質(zhì)量分別是2.4 g、2.7 g,A正確;剩余鹽酸的物質(zhì)的量為0.1 mol,B正確;沉淀最大時,Mg全部轉化成Mg(OH)2,Al全部轉化成Al(OH)3,m(沉淀)=m(合金)+m(OH-),n(OH-)=n(合金失電子)=n(H+得電子),因此沉淀的質(zhì)量為5.1 g+0.5 mol×17 g·mol-1=
13.6 g,C正確;根據(jù)溶液呈電中性,反應后的溶質(zhì)為NaCl、NaAlO2,即n(Na+)=n(Cl-)+n{[(AlO)4]-}=0.6 mol+0.1 mol=0.7 mol,因此NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度最小為=1.4 mol·L
12、-1,D錯誤。
答案:D
13.下列圖像中,縱坐標為沉淀量,橫坐標為某溶液中加入的反應物的物質(zhì)的量,選擇合適圖像對應的序號填空。
(1)AlCl3溶液中加入氨水至過量。________。
(2)AlCl3溶液中加入NaOH溶液至過量。________。
(3)AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過量。________。
(4)澄清石灰水中通入過量CO2。________。
(5)含有少量鹽酸的AlCl3溶液中加入過量NaOH溶液。________。
(6)含有少量HCl的AlCl3溶液中加入過量氨水。________。
答案:(1)③ (2)⑥ (3)① (
13、4)② (5)⑤ (6)④
14.某校化學興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+雜質(zhì)并盡可能減少AlCl3的損失。請回答下列問題:
(1)寫出向混合物中加入足量氫氧化鈉溶液時,溶液中發(fā)生反應的離子方程式:_________________________________________________________________
______________________________________________________________。
(2)氫氧化鈉溶液能否用氨水代替,為什么?__________________。
(3)溶液a中存在的
14、離子有________________;在溶液a中加入鹽酸時需控制鹽酸的量,原因是_______________。為此,改進方法是________________________。
答案:(1)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-或Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ Al3++4OH-===[Al(OH)4]-
(2)不能,因為在Al3+與氨水反應生成Al(OH)3后,Al(OH)3不能與氨水繼續(xù)反應,從而不能將Al(OH)3與Mg(OH)2分開
(3)Cl-、K+、[Al(OH)4]-
15、、OH-、Na+ Al(OH)3能與鹽酸反應,所以在加入鹽酸時,需要控制鹽酸的量,以防止部分Al(OH)3轉化成Al3+ 向溶液a中通入過量的二氧化碳氣體代替鹽酸
15.Ⅰ.對金屬制品進行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命。
以下為鋁材表面處理的一種方法:
堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時常有氣泡冒出,其原因是__________________________________________________________________
(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的________。(填字母)
a.NH3 b.C
16、O2
c.NaOH d.HNO3
Ⅱ.某混合物甲中含有明礬[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定條件下由甲可實現(xiàn)如圖所示的物質(zhì)之間的轉化:
(1)試劑a最好選用________。
a.NaOH溶液 b.稀鹽酸
c.二氧化碳 d.氨水
(2)寫出反應①的離子方程式:____________________________。
(3)反應②的化學方程式為_________________________________________。
(4)固體E可以作為復合性的化學肥料,E中所含物質(zhì)的化學式為________,從溶液中獲得固體E的操作依次為_
17、_____________________________________。
答案:Ⅰ.2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑ b
Ⅱ.(1)d
(2)[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO
(3)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
(4)(NH4)2SO4、K2SO4 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥
16.(2017·寶雞檢測)某研究性學習小組為測定某含鎂3%~5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù),設計了下列兩種不同實驗方案進行探究,請根據(jù)他們的設計回答有關問題。
[探究一] 實驗方案:鋁鎂合金測定剩余固體質(zhì)量。
問
18、題討論:
(1)實驗中發(fā)生反應的化學方程式是______________________________________
_________________________________________________________。
(2)若實驗中稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品,投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中,充分反應。則NaOH溶液的體積V≥________ mL。
(3)實驗中,當鋁鎂合金充分反應后,在稱量剩余固體質(zhì)量前,還需進行的實驗操作按順序依次為____________________________________________________
19、________________________________________________________________
[探究二] 實驗方案:稱量x g的鋁鎂合金粉末,放在如圖所示裝置的惰性電熱板上,通電使其充分灼燒。
問題討論:
(4)欲計算Mg的質(zhì)量分數(shù),該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是____________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(5)假設實驗中測出該數(shù)
20、據(jù)為y g,則原鋁鎂合金粉末中鎂的質(zhì)量分數(shù)為________(用含x、y的代數(shù)式表示)。
解析:(1)注意鎂與NaOH溶液不反應。(2)5.4 g鋁鎂合金中鋁的最大質(zhì)量為5.4 g×97%,根據(jù)2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,可求出需要NaOH的物質(zhì)的量的最大值為5.4 g×97%÷27 g/mol=0.194 mol,體積為0.194 mol÷
2.0 mol/L=0.097 L,即97 mL。(5)設x g鋁鎂合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量分別是
a mol、b mol,則燃燒生成a mol MgO、 mol Al2O3,則24a+27b=x,40a+51b=y(tǒng),解得a=,鎂的質(zhì)量為 g,鎂的質(zhì)量分數(shù)為。
答案:(1)2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(2)97 (3)過濾、洗滌、干燥固體 (4)灼燒后固體的質(zhì)量 (5)