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2019-2020年高中化學(xué) 3.1.1《從鋁土礦中提取鋁》練習(xí) 蘇教版必修1 1．下列關(guān)于工業(yè)采用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁的敘述，不正確的是(　　) A．由于氧化鋁較穩(wěn)定，而鋁單質(zhì)的活潑性又強，因此采用電解的方法 B．氧化鋁的熔點高，采用電解法冶煉能量消耗很大 C．美國化學(xué)家霍爾在氧化鋁中添加冰晶石，使氧化鋁的熔融溫度降低，從而減少冶煉過程中的能量消耗 D．熔融的氧化鋁電離出Al3＋和O2－，通電后，Al3＋得電子被氧化，O2－失電子被還原 【解析】　Al3＋得電子被還原，O2－失電子被氧化。 【答案】　D 2．鋁的存在 (1)含量：鋁元素是地殼中含量________的金屬元素。 (2)存在：地殼中鋁以________態(tài)存在于鋁土礦中，鋁土礦的主要成分是________。 【答案】　(1)最多　(2)化合　Al2O3 3．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，若有0.3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則理論上能得到金屬鋁多少克？需要氧化鋁多少克？ 【解析】 　 2Al2O3　　　～　　　4Al　　　～　　　12e－ 2102 g 427 g 12 mol m(Al2O3) m(Al) 0.3 mol ＝＝ 解得：m(Al)＝2.7 g，m(Al2O3)＝5.1 g。 【答案】　2.7 g　5.1 g 知識點2　鋁的氧化物與氫氧化物 4．下列變化不可能通過一步實驗直接完成的是(　　) A．Al(OH)3―→Al2O3 B．Al2O3―→Al(OH)3 C．Al―→AlO D．Al3＋―→Al(OH)3 【解析】　Al(OH)3加熱分解可直接得Al2O3，Al與強堿溶液反應(yīng)可得AlO，Al3＋遇堿可直接得Al(OH)3，Al2O3難溶于水，不能通過一步反應(yīng)得Al(OH)3，應(yīng)將Al2O3與酸或堿反應(yīng)得Al3＋或AlO，再與堿或酸反應(yīng)，才能得Al(OH)3。 【答案】　B 5．實驗室中，要使AlCl3溶液中的Al3＋全部沉淀出來，適宜用的試劑是(　　) A．NaOH溶液 B．Ba(OH)2溶液 C．鹽酸 D．氨水 【解析】　鹽酸和AlCl3溶液不反應(yīng)，Al(OH)3可溶于強堿如NaOH溶液、Ba(OH)2溶液，但不溶于弱堿如氨水。 【答案】　D 6．由Al3＋→Al(OH)3→AlO→→Al3＋系列變化中，中應(yīng)填寫的是(　　) A．Al(OH)3 B．AlCl3 C．HCl D．NaOH 【解析】　由Al3＋轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3，再轉(zhuǎn)變?yōu)锳lO，是通過加入OH－實現(xiàn)的，故由AlO再轉(zhuǎn)變?yōu)锳l3＋，應(yīng)加入H＋，AlO首先轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，然后轉(zhuǎn)化為Al3＋，A項符合題意。 【答案】　A 7．要除去Fe2O3中混有的Al2O3，最好的方法是(　　) A．用鹽酸洗滌過濾 B．加熱用H2還原 C．加熱用CO還原 D．用NaOH洗滌、過濾 【解析】　Fe2O3、Al2O3都能與酸反應(yīng)，故要除去Al2O3選用NaOH溶液為好，利用Al2O3兩性的特點。 【答案】　D 8．(雙選)下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是(　　) A．Na與水反應(yīng)：Na＋2H2O===Na＋＋H2↑＋2OH－ B．電解飽和食鹽水： 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ C．NaAlO2溶液中通入過量的CO2： 2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO D．Al2O3粉末溶于NaOH溶液： Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 【解析】　A項中電荷不守恒，錯誤；C項中通入過量CO2后會生成HCO，故錯誤；B、D項中離子方程式書寫正確。 【答案】　BD 9．閱讀材料，回答下列問題。 材料　近年來，科技人員研究得到一種新型材料——泡沫鋁。它是把發(fā)泡劑加到熔融或固體粉末的鋁合金中而制成的，其優(yōu)點是硬度高，密度小(約為0.16～0.5克/厘米3)，比木材還輕，可浮于水面，又有很大剛性，且隔音、保溫，是一種良好的建筑材料和輕質(zhì)材料，可大批量投放市場。 (1)鋁制成鋁箔作食品包裝，是利用它的哪一性質(zhì)(　　) A．金屬光澤 B．延展性 C．導(dǎo)電性 D．導(dǎo)熱性 (2)鋁在空氣中會被氧化生成一層致密的氧化膜(氧化物)，而對鋁起保護作用，但這層氧化膜(氧化物)遇到強酸或強堿都會溶解，請寫出： 其與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。 與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】　(1)B　(2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O　Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O 知識點3　有關(guān)圖像 10．下列四個圖像中，橫坐標(biāo)表示加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，縱坐標(biāo)表示生成沉淀的量，從A～D中選擇符合各題要求的序號填入表中。 溶液 加入的物質(zhì) 答案序號 AlCl3溶液 通入過量的NH3 含少量NaOH的NaAlO2溶液 通入過量的CO2 NaAlO2溶液 滴加稀硫酸至過量 MgCl2、AlCl3的混合溶液 滴加NaOH至過量 【解析】　AlCl3溶液中通入過量的NH3，生成Al(OH)3沉淀，且沉淀不溶解，所以選C；含少量NaOH的NaAlO2溶液中通入過量的CO2，CO2先與NaOH溶液反應(yīng)，沒有沉淀生成，然后CO2與NaAlO2溶液反應(yīng)，生成Al(OH)3沉淀，且沉淀不溶解，所以選D；NaAlO2溶液中滴加稀硫酸至過量，先生成Al(OH)3沉淀，然后沉淀溶解，且生成沉淀和溶解沉淀所用H2SO4的物質(zhì)的量之比為13，所以選B；MgCl2、AlCl3的混合溶液中滴加NaOH至過量，先生成Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀，然后Al(OH)3沉淀溶解，所以選A。 【答案】　C　D　B　A 鞏固提升 1．電解法煉鋁時，冰晶石的作用是(　　) A．助熔劑 B．催化劑 C．還原劑 D．氧化劑 【解析】　降低氧化鋁的熔點，使氧化鋁在較低溫度下熔化。 【答案】　A 2．使溶液中的AlO完全轉(zhuǎn)化成Al(OH)3，應(yīng)選擇的最好試劑是(　　) A．H2SO4 B．HCl C．CO2 D．NH3H2O 【解析】　AlO與酸反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，而Al(OH)3可溶于強酸，故要制得Al(OH)3，最好選用弱酸。 【答案】　C 3．向100 mL 1.0 mol/L的AlCl3溶液中逐滴加入0.5 mol/L的NaOH溶液至過量，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH的物質(zhì)的量的理論曲線圖正確的是(　　) 【解析】　向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量，發(fā)生的反應(yīng)依次是：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，其現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀逐漸減少，直到全部消失，而且沉淀最多和沉淀恰好消失時前后消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為3:1。 【答案】　D 4．向下列溶液中滴加稀H2SO4，一開始出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加稀H2SO4，沉淀又溶解的是(　　) A．AlCl3 B．NaAlO2 C．MgCl2 D．BaCl2 【解析】　將稀H2SO4滴加到NaAlO2溶液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為： AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 一開始出現(xiàn)白色沉淀Al(OH)3，后隨著稀H2SO4的加入，沉淀又溶解。 【答案】　B 5．將過量的CO2通入下列溶液中，不會出現(xiàn)渾濁的是(　　) A．CaCl2溶液 B．NaAlO2溶液 C．飽和Na2CO3溶液 D．Ca(ClO)2溶液 【解析】　CaCl2溶液與CO2不反應(yīng)，無沉淀產(chǎn)生；NaAlO2溶液與過量CO2反應(yīng)：CO2＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3；飽和Na2CO3溶液與CO2反應(yīng)：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓，因NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，故有NaHCO3固體析出，溶液變渾濁；Ca(ClO)2與CO2反應(yīng)生成CaCO3沉淀。 【答案】　A 6．向30 mL 1 molL－1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 molL－1的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為(　　) A．3 mL B．7.5 mL C．15 mL D．17.5 mL 【解析】　已知n(AlCl3)＝0.03 mol，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，由沉淀的物質(zhì)的量小于氯化鋁的物質(zhì)的量可推知此題可能有兩個答案：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化鈉過量。反應(yīng)的離子方程式為Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。當(dāng)堿的量不足時，則V(NaOH)＝＝ L＝0.007 5L＝7.5 mL；當(dāng)堿過量時，則V(NaOH)＝ L＝0.027 5 L＝27.5 mL。 【答案】　B 7．電解氧化鋁時每生成1 mol Al轉(zhuǎn)移的電子為(　　) A．3 mol B．6 mol C．12 mol D．4 mol 【解析】　據(jù)2Al2O34Al＋3O2↑，反應(yīng)過程中Al由＋3價變成0價，每生成1 mol Al得到3 mol電子。 【答案】　A 8．以下為從鋁土礦(Al2O3、Fe2O3、泥沙)提取鋁的流程圖(注：整個流程中，不考慮泥沙的溶解及有關(guān)反應(yīng))： 據(jù)此，回答下列問題： (1)寫出A溶質(zhì)名稱________；D的化學(xué)式________，Y的名稱________。 (2)寫出①C＋Ca(OH)2的反應(yīng)方程式：________________________________________________________________________， ②F→B的反應(yīng)方程式：________________________________________________________________________。 (3)操作(Ⅰ)、(Ⅱ)在工業(yè)生產(chǎn)中的意義________________________。 【解析】　(1)由框圖可推知：A溶質(zhì)為NaOH、B為CO2、C為NaHCO3或Na2CO3溶液、D為Al(OH)3、E為Al2O3、F為CaCO3、H為Al、Y為冰晶石。 (3)(Ⅰ)、(Ⅱ)為工業(yè)原料的循環(huán)利用，使資源充分利用，可減少污染。 【答案】　(1)氫氧化鈉　Al(OH)3　冰晶石 (2)①Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH或NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O ②CaCO3CaO＋CO2↑ (3)(Ⅰ)、(Ⅱ)為工業(yè)原料的循環(huán)利用，使資源充分利用，可減少污染 9．某鹽溶液的焰色反應(yīng)呈紫色，向該溶液中加入少量鹽酸，開始有白色沉淀，繼續(xù)加鹽酸沉淀溶解，再加入過量氨水又產(chǎn)生白色沉淀，加入過量NaOH溶液沉淀溶解，則該鹽的化學(xué)式________，有關(guān)離子方程式(1)________；(2)________；(3)________；(4)________。 【解析】　根據(jù)焰色反應(yīng)為紫色說明有K＋，而根據(jù)題目中所給信息又可推斷含AlO。 【答案】　KAlO2 (1)AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ (2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O (3)Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH (4)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O