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2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 3.7 鋁及其化合物題組訓(xùn)練 題組一　鋁的化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用 1．[xx·湖南四市九校聯(lián)考]為了除去鐵粉中的少量鋁粉，可以選取下列哪種溶液(　　) A．濃鹽酸　　　　　　 B．濃硝酸 C．濃硫酸 D．濃氫氧化鈉溶液 解析：濃鹽酸與鐵、鋁都能反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硫酸和濃硝酸均能使鋁鈍化，不能將二者分離開，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氧化鈉溶液只能與鋁粉反應(yīng)，可使二者分離，D項(xiàng)正確。 答案：D 2．化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境密切相關(guān)。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．常溫下濃硝酸與鋁發(fā)生鈍化，可用鋁制容器存放濃硝酸 B．MgCl2、AlCl3溶液中分別加入過(guò)量的氨水來(lái)比較鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱 C．鋁合金的大量使用歸功于人們能使用電解法從氧化鋁中獲得鋁 D．明礬在水中能形成Al(OH)3膠體，可用作凈水劑 解析：MgCl2和AlCl3分別加入過(guò)量氨水，均會(huì)產(chǎn)生白色沉淀，故無(wú)法用氨水比較Mg、Al金屬性的強(qiáng)弱。 答案：B 題組二　從定性和定量的角度理解鋁與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 3．將5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 mol/L的某溶液中有氫氣產(chǎn)生，充分反應(yīng)后有金屬剩余。該溶液可能為(　　) A．HNO3溶液 B．Ba(OH)2溶液 C．H2SO4溶液 D．HCl溶液 解析：5.4 g Al的物質(zhì)的量為：＝0.2 mol。 溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.2 L×2 mol/L＝0.4 mol。 HNO3與Al反應(yīng)不會(huì)有氫氣產(chǎn)生。A選項(xiàng)不符合題意。Al與Ba(OH)2反應(yīng)的離子方程式為：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，通過(guò)比較，堿過(guò)量，金屬無(wú)剩余，B選項(xiàng)不符合題意。H2SO4的物質(zhì)的量為0.4 mol。即H＋為0.8 mol，Al與酸反應(yīng)的離子方程式： 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，酸過(guò)量，C選項(xiàng)也不符合題意。由上述離子方程式比較Al與H＋的用量，D選項(xiàng)符合條件。 答案：D 4．鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過(guò)量稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積(V)與時(shí)間(t)關(guān)系如圖。反應(yīng)中鎂和鋁的(　　) A．物質(zhì)的量之比為3∶2 B．質(zhì)量之比為3∶2 C．摩爾質(zhì)量之比為2∶3 D．反應(yīng)速率之比為2∶3 解析：由關(guān)系式：Mg～H2,2Al～3H2，可知產(chǎn)生等量H2時(shí)，消耗Mg、Al的物質(zhì)的量之比為3∶2，二者質(zhì)量之比為4∶3，摩爾質(zhì)量之比為8∶9，反應(yīng)速率之比為3∶2。 答案：A 題組三　Al2O3、Al(OH)3溶于酸或堿相關(guān)考查 5．鋁、氧化鋁、氫氧化鋁和可溶性鋁鹽與過(guò)量強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)，其生成物有一定的規(guī)律，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．都有H2O生成 B．都有H2生成 C．都有AlO生成 D．都有Al3＋生成 解析：鋁、氧化鋁、氫氧化鋁和可溶性鋁鹽與過(guò)量強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)分別為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑、Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O、Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。故生成物中都有AlO. 答案：C 6．現(xiàn)有AlCl3、Ba(OH)2、NaHCO3和稀HNO3四種溶液，分別為如圖所示M、X、Y、Z中的某一種，圖中每條線段兩端的物質(zhì)可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。下列推斷合理的是(　　) A．M一定是NaHCO3 B．Y可能是AlCl3 C．X一定是AlCl3 D．Z可能是HNO3 解析：從圖中可以看出M、Y兩物質(zhì)是Ba(OH)2、NaHCO3，至于是哪一種無(wú)法區(qū)別，X、Z兩物質(zhì)分別是AlCl3、HNO3中的一種，也是無(wú)法確定一定是哪一種。 答案：D 題組四　關(guān)于Al(OH)3的制備的最佳途徑 7．Al(OH)3是治療胃酸過(guò)多的藥物胃舒平的主要成分。某課外興趣小組用鋁、稀硫酸、燒堿為原料，制備一定量的Al(OH)3。他們分別設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案： 方案一：AlAl2(SO4)3Al(OH)3 方案二：AlNaAlO2Al(OH)3 (1)從節(jié)約藥品的角度思考，你認(rèn)為哪一種方案較好？________，方案一和方案二共同存在的問題是_______________________________。 (2)請(qǐng)用相同的原料設(shè)計(jì)一個(gè)更為節(jié)約藥品的方案，并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________。 答案：(1)方案二較好　第二步操作很難控制試劑用量 (2)2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑； 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑； Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ 題組五　Al3＋、AlO溶液加堿或酸反應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用 8．下列各項(xiàng)操作中，不發(fā)生“先產(chǎn)生沉淀，然后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是(　　) ①向飽和碳酸鈉溶液中通入過(guò)量的CO2?、谙騈aAlO2溶液中逐滴加入過(guò)量的稀鹽酸?、巯駻lCl3溶液中逐滴加入過(guò)量稀氫氧化鈉溶液?、芟蚬杷徕c溶液中逐滴加入過(guò)量的鹽酸 A．①② B．①③ C．①④ D．②③ 解析：①中Na2CO3與CO2、H2O反應(yīng)生成NaHCO3，由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大，因而只會(huì)產(chǎn)生沉淀；②NaAlO2中加入稀鹽酸，開始產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3，當(dāng)鹽酸過(guò)量時(shí)，Al(OH)3又溶于鹽酸；③向AlCl3溶液中加入NaOH溶液開始產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3，當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí)，Al(OH)3又溶于NaOH；④只會(huì)生成H2SiO3沉淀。 答案：C 題組六　鋁土礦冶煉金屬鋁的流程 鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)，冶煉金屬鋁很重要的一個(gè)過(guò)程是Al2O3的提純。Al2O3是兩性氧化物，而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物，F(xiàn)e2O3是堿性氧化物，因而可設(shè)計(jì)出兩種提純氧化鋁的方案。 9．方案一：堿溶法 討論回答下列問題： (1)寫出①、③兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。________________ ________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)步驟③中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是_____________________ _______________________________________________________________。 (3)步驟④中得到較純的Al2O3，可能含有________雜質(zhì)，在電解時(shí)它不會(huì)影響鋁的純度的原因：_________________________________________ _______________________________________________________________。 答案：(1)①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO＋H2O ③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO (2)因?yàn)棰貯lO與酸反應(yīng)生成的Al(OH)3具有兩性，可溶于強(qiáng)酸，不易控制酸的量；②CO2廉價(jià)而且生成的副產(chǎn)物NaHCO3用途廣泛，經(jīng)濟(jì)效益好 (3)SiO2　由于SiO2的熔點(diǎn)很高，在加熱到1 000 ℃左右時(shí)不會(huì)熔化，因而不影響電解產(chǎn)物的純度 10．方案二：酸溶法 討論回答下列問題： (1)寫出①、②中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。 ___________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：___________________________ _______________________________________________________________。 答案：(1)①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O ②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，F(xiàn)e3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ (2)Al(OH)3只能溶于強(qiáng)堿，不能溶于氨水，不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離 題組七　Al3＋、Al(OH)3、AlO三者之間關(guān)系的定量分析 11．向物質(zhì)的量濃度均為1 mol·L－1的AlCl3和鹽酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，如圖中[n表示Al(OH)3的物質(zhì)的量、V表示NaOH溶液的體積]能正確表示這個(gè)反應(yīng)過(guò)程的是(　　) A 　　　　 B C 　　　　 D 解析：在物質(zhì)的量濃度均為1 mol·L－1的AlCl3和鹽酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，開始NaOH與HCl反應(yīng)無(wú)沉淀生成，當(dāng)HCl全部反應(yīng)后，AlCl3與NaOH反應(yīng)生成沉淀，最后沉淀消失且生成沉淀和沉淀溶解所需NaOH溶液的體積比為3∶1。 答案：D 1．[xx·山東理綜卷]足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是(　　) A．氫氧化鈉溶液　　　　 B．稀硫酸 C．鹽酸 D．稀硝酸 解析：鋁與稀硝酸反應(yīng)但不產(chǎn)生H2，與NaOH溶液反應(yīng)方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知2 mol Al可消耗2 mol NaOH，生成3 mol H2；與稀硫酸反應(yīng)方程式為2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，可知2 mol Al消耗3 mol H2SO4，生成3 mol H2；與鹽酸反應(yīng)方程式為2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，可知2 mol Al消耗6 mol HCl，生成3 mol H2；故等量Al與足量其他物質(zhì)反應(yīng)，放出氫氣消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是A。 答案：A 2．[xx·安徽理綜卷]已知室溫下，Al(OH)3的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1 mol·L－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意圖表示生成Al(OH )3的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系，合理的是(　　) A 　　　　 B C 　　　　 D 解析：因Al(OH)3的溶解度大于Fe(OH)3，所以當(dāng)向濃度均為0.1 mol·L－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液時(shí)，應(yīng)先生成Fe(OH)3沉淀，再生成Al(OH)3沉淀，生成Al(OH)3沉淀時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，繼續(xù)滴加NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，最終Al(OH)3沉淀消失，由方程式知，生成Al(OH)3沉淀的過(guò)程與Al(OH)3沉淀消失的過(guò)程中，消耗NaOH溶液的體積比為3∶1，故C項(xiàng)正確。 答案：C 3．[xx·上?；瘜W(xué)卷]鎵(Ga)與鋁同主族。寫出鎵的氯化物與氨水反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ___________________________________________________________。 解析：由AlCl3與NH3·H2O的反應(yīng)可知。 答案：GaCl3＋3NH3·H2O===Ga(OH)3↓＋3NH4Cl 4．[xx·上海化學(xué)卷]用鋁和金屬氧化物反應(yīng)制備金屬單質(zhì)是工業(yè)上較常用的方法。如： 2Al＋4BaO3Ba↑＋BaO·Al2O3 常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性________(選填“強(qiáng)”、“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是________。 a．高溫時(shí)Al的活潑性大于Ba b．高溫有利于BaO分解 c．高溫時(shí)BaO·Al2O3比Al2O3穩(wěn)定 d．Ba的沸點(diǎn)比Al的低 解析：依據(jù)元素周期律可知Al的金屬性小于Mg，Mg的金屬性小于Ba；應(yīng)從化學(xué)平衡移動(dòng)的觀點(diǎn)分析此反應(yīng)發(fā)生的原因。 答案：弱　d 5．[xx·上海高考]氫氧化鈉溶液處理鋁土礦并過(guò)濾，得到含偏鋁酸鈉的溶液。向該溶液中通入二氧化碳，有下列反應(yīng)： 2NaAlO2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3 已知通入二氧化碳336 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3，若通入溶液的二氧化碳為112 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，計(jì)算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物質(zhì)的量之比。 解析：由題目中通入336 L二氧化碳的數(shù)據(jù)可知，若溶液為偏鋁酸鈉，則得到的氫氧化鋁為30 mol，現(xiàn)在得到的是24 mol，因此原溶液中含有氫氧化鈉6 mol，當(dāng)向此溶液中通入5 mol二氧化碳時(shí)，二氧化碳先與氫氧化鈉反應(yīng)，生成3 mol碳酸鈉，剩余的2 mol二氧化碳與偏鋁酸鈉反應(yīng)生成4 mol的氫氧化鋁同時(shí)又生成2 mol的碳酸鈉。 答案：4∶5