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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4單元 第2節(jié)《鋁及其化合物》課時檢測 一、單項選擇題(本大題共24分，每小題4分，每小題只有一個正確選項) 1．(xx年山東高考)足量下列物質(zhì)與等質(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 2．下列關(guān)于金屬鋁的敘述中，說法正確的是(　　)。 A．Al是地殼中含量最多的元素 B．Al是比較活潑的金屬，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，表現(xiàn)氧化性 C．與Al反應(yīng)產(chǎn)生H2的溶液一定呈酸性 D．鋁箔在空氣中受熱可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的鋁并不滴落 3．將鋁條插入NaOH溶液中，開始沒有H2生成的原因是(　　)。 A．鋁與NaOH溶液不反應(yīng) B．鋁條表面有Al2O3 C．鋁條不純含有雜質(zhì)Mg D．NaOH溶液中含有NaAlO2 4．下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是(　　)。 A．鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥 B．用過量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋ C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾，向濾液中通入過量CO2后過濾 D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥得到MgO 5．用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁(如下圖所示)，將試管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出“白毛”，紅墨水柱右端上升。根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷下列說法錯誤的是(　　)。 A．實驗中發(fā)生的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) B．鋁是一種較活潑的金屬 C．鋁與氧氣反應(yīng)放出大量的熱量 D．鋁片上生成的白毛是氧化鋁和氧化汞的混合物 6．下列離子在溶液中可以大量共存，且向溶液中加入鋁粉能產(chǎn)生氫氣的是(　　)。 A．K＋、Cl－、Na＋、SO B．Na＋、OH－、Cl－、Ba2＋ C．H＋、Cl－、Fe2＋、NO D．Cu2＋、OH－、CO、Na＋ 二、雙項選擇題(本大題共12分，每小題6分，每小題有二個正確選項。選對一個給3分，選錯一個不給分) 7．關(guān)于Al的下列說法正確的是(　　)。 A．鋁溶于氫氧化鈉溶液中的離子方程式是：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ B．0.1 L 3 molL－1的AlCl3溶液中含有的Al3＋數(shù)目為0.3NA C．1 molL－1的NaAlO2溶液和2.5 molL－1的鹽酸等體積混合的離子方程式是：2AlO＋5H＋===Al(OH)3↓＋Al3＋＋H2O D．工業(yè)上電解熔融MgCl2制取金屬鎂，也用電解熔融AlCl3的方法制取金屬鋁 8．下列的物質(zhì)的制備方法正確的是(　　)。 A．AlCl3溶液與Na2S溶液反應(yīng)制Al2S3 B．將硫粉與鋁粉共熱制Al2S3 C．用鋁粉和軟錳礦(含MnO2)可制得錳 D．用鎂粉和空氣反應(yīng)可制得Mg3N2 三、非選擇題(本大題共64分) 9．(16分)(2011年廣東高考)由熔鹽電解法獲得的粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用鋼材鍍鋁。工藝流程如下： (注：NaCl熔點為801 ℃；AlCl3在181 ℃升華) (1)精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，相關(guān)的化學(xué)方程式為：①______________________________和②________ ____________________。 (2)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有______________；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在__________。 (3)在用廢堿液處理A的過程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：____________________。 (4)鍍鋁電解池中，金屬鋁為________極，熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl 和Al2Cl形式存在，鋁電鍍的主要電極反應(yīng)式為：________________________。 (5)鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是_______ _______________________________________________。 10．(16分)(xx年廣東廣州模擬)明礬石的主要成分是K2SO4Al2(SO4)32Al2O36H2O，此外還含有少量Fe2O3雜質(zhì)。利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下： (1)“焙燒”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al2(SO4)3＋3S2Al2O3＋________。該反應(yīng)的氧化劑是________。 (2)“溶解”時反應(yīng)的離子方程式為：________________________。 (3)“調(diào)節(jié)pH”后過濾、洗滌Al(OH)3沉淀，證明已洗滌干凈的實驗操作和現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 (4)“母液”中可回收的物質(zhì)是_________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 11．(16分)(xx年廣西高考)鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。 ①鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下： ②以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下： 回答下列問題： (1)寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式：____________________________。 (2)濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是__________，反應(yīng)2的離子方程式為：____________________。 (3)E可作為建筑材料，化合物C是________，寫出由D制備冰晶石的化學(xué)方程式：____________________________。 (4)電解制鋁的化學(xué)方程式是：________________________________，以石墨為電極，陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是________。 12．(16分)(xx年廣東質(zhì)檢)高純氧化鋁可用于制高壓鈉燈的陶瓷管。實驗室制取高純氧化鋁的流程如下： (1)“除雜”操作是加入適量過氧化氫，用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH約為8.0，以除去硫酸銨溶液中的少量Fe2＋。檢驗Fe2＋是否除盡的實驗操作是_______________________________ _________________________________。 (2)配制硫酸鋁溶液時，需用硫酸酸化，酸化的目的是________________。 (3)結(jié)晶操作中，母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮至溶液表面剛出現(xiàn)薄層的結(jié)晶為止，冷卻結(jié)晶，得到銨明礬(含結(jié)晶水)。母液不能蒸干的原因是________________________________。 (4)分離操作的名稱是____________。 (5)測定銨明礬組成的方法是：a.稱取0.906 g銨明礬樣品，高溫灼燒得Al2O3殘留固體0.1020 g；b.稱取0.4530 g銨明礬樣品，用適量蒸餾水溶解，再加入稍過量的BaCl2溶液，經(jīng)陳化、過濾、灰化，得0.4659 g BaSO4；c.稱取0.4530 g 樣品，加入足量的NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生氣體依次通過堿石灰和濃硫酸，濃硫酸質(zhì)量增加0.0170 g。則銨明礬的化學(xué)式為____________。 第2節(jié)　鋁及其化合物 1．A　解析：首先硝酸與金屬鋁反應(yīng)不生成氫氣，根據(jù)生成物的化學(xué)式：NaAlO2、Al2(SO4)3、AlCl3，通過物料守恒可直接判斷出等量的鋁消耗NaOH物質(zhì)的量最少。 2．D　解析：Al是地殼中含量最多的金屬元素，地殼中含量最多的是氧元素，A錯誤；Al失電子，表現(xiàn)還原性，Al可以與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2，B、C都不正確；Al的熔點比氧化鋁的熔點低，故氧化膜包住熔化的鋁不易滴落。 3．B　解析：鋁易被氧化成Al2O3，附著在鋁條的表面，將鋁條插入到NaOH溶液中，Al2O3首先與NaOH反應(yīng)，故開始無H2生成。 4．B　解析：A、C、D均是利用Al、Al(OH)3、Al2O3與燒堿反應(yīng)的原理進行除雜，A、C、D均正確；B項用氨水可生成Fe(OH)3和Al(OH)3兩種沉淀，因Al(OH)3不溶于過量氨水。 5．D　解析：實驗中發(fā)生的反應(yīng)主要是鋁置換汞，鋁在空氣中被氧化，都是氧化還原反應(yīng)。從“紅墨水柱右端上升”可知，鋁與氧氣反應(yīng)放出大量的熱。鋁箔表面生出的“白毛”是氧化鋁。 6．B　解析：Al與H＋或OH－反應(yīng)生成H2，但H＋、NO與Al反應(yīng)生成NO。A項能大量共存，但加入鋁粉后不產(chǎn)生H2；C項H＋、NO與Fe2＋因發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存，且加入鋁粉不生成H2；D項Cu2＋與OH－，Cu2＋與CO均不能大量共存。 7．AC　解析：Al3＋在溶液中會水解，所以B項中Al3＋數(shù)目小于0.3NA；AlCl3是共價化合物，在融熔狀態(tài)下不電離，所以不能通過電解AlCl3的方法制取金屬鋁，D錯誤。 8．BC　解析：AlCl3溶液顯酸性，Na2S溶液顯堿性，兩者混合立即發(fā)生雙水解反應(yīng)：2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，得不到Al2S3，A錯誤；在沒有水的條件下，Al和S共熱可生成Al2S3：2Al＋3SAl2S3，此法稱為干法制Al2S3，B正確；軟錳礦的主要成分是MnO2，將MnO2與鋁粉混合，即為鋁熱劑，高溫時發(fā)生鋁熱反應(yīng)：4Al＋3MnO22Al2O3＋3Mn，C正確；空氣中的主要成分是氧氣和氮氣。雖然氮氣的含量比氧氣多，但氧氣比氮氣的性質(zhì)活潑得多，因此鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是MgO，只能生成極少量的Mg3N2，所以不能用來制備Mg3N2，D錯誤。 9．(1)①2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe　 ②4Al＋3SiO22Al2O3＋3Si (2)H2和AlCl3　NaCl (3)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (4)陽　Al＋7AlCl－3e－===4Al2Cl (5)致密的氧化鋁膜能隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸，使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生 解析：(1)由題給信息“氧化鐵和石英砂與鋁發(fā)生置換反應(yīng)，說明兩個反應(yīng)的反應(yīng)物分別是Fe2O3和鋁、二氧化硅和鋁，生成物分別是Al2O3和Fe、Al2O3和Si。(2)粗鋁的成分中含有一定量的鈉和氫氣，在700 ℃時通入氯氣，氯氣會與Na、Al、H2反應(yīng)生成氯化鈉固體(浮渣)、氯化氫和氯化鋁氣體(AlCl3在181 ℃升華)。(3)廢堿液會與氣體A中的氯化氫和氯氣反應(yīng)。(4)鍍鋁電解池中金屬鋁為陽極，鋁在AlCl作用下放電轉(zhuǎn)化為Al2Cl，Al2Cl在陰極放電轉(zhuǎn)化為鋁和AlCl，鋁附著在鋼材表面形成鍍層。(5)鋼鐵在空氣中主要發(fā)生化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，腐蝕的發(fā)生主要是與空氣中的氧氣、二氧化碳和水蒸氣接觸有關(guān)，由于鋼材表面附著的鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁隔絕了鋁及鋼材與空氣、二氧化碳和水蒸氣的接觸，防止鋼材腐蝕。 10．(1)9SO2↑　Al2(SO4)3 (2)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (3)取最后一次洗滌的濾液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無白色沉淀生成則已洗滌干凈 (4)K2SO4、Na2SO4 解析：(1)根據(jù)質(zhì)量守恒，可配出化學(xué)方程式中的空項。(2)熟料中只有Al2O3與NaOH溶液反應(yīng)，而K2SO4、Fe2O3不反應(yīng)，F(xiàn)e2O3作為廢渣除去。此時，溶液中有NaAlO2和K2SO4。(3)加H2SO4后，NaAlO2→Al(OH)3，Al(OH)3沉淀上的附著物可能為K2SO4、Na2SO4，所以可取最后一次洗滌的濾液，檢驗其中的SO。 11．(1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O,2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O (2)CaSiO3　2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO (3)濃硫酸　12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O (4)2Al2O34Al＋3O2↑　O2、CO2(CO) 解析：(1)反應(yīng)1為“堿溶”，發(fā)生的反應(yīng)為：2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O,2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O；(2)濾液Ⅰ的主要成分是NaAlO2和Na2SiO3，加入生石灰發(fā)生的反應(yīng)：CaO＋H2O===Ca(OH)2和Ca(OH)2＋Na2SiO3===CaSiO3＋2NaOH，即沉淀為CaSiO3。濾液Ⅱ的主要成分是NaAlO2，通入的氣體A是CO2，發(fā)生反應(yīng)的方程式為：2NaAlO2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3；(3)根據(jù)生成物可以作為建筑材料以及加入C能和CaF2發(fā)生反應(yīng)，可知C是濃硫酸，反應(yīng)的方程式為：CaF2＋H2SO4(濃)CaSO4＋2HF↑；(4)電解法制鋁的方程式為2Al2O34Al＋3O2↑，陽極產(chǎn)生的氣體是O2。 12．(1)取樣，加適量H2O2溶液，振蕩，滴加KSCN溶液，若溶液不呈現(xiàn)血紅色，說明Fe2＋已除盡 (2)抑制Al3＋水解 (3)減少可溶性雜質(zhì)析出和防止Al3＋水解 (4)過濾 (5)NH4Al(SO4)212H2O 解析：第(5)問中根據(jù)b和c得出0.4530 g樣品中約含有0.002 mol SO、0.001 mol NH，根據(jù)a可知0.906 g銨明礬樣品含有Al3＋ 0.002 mol，也存在SO 0.004 mol、NH 0.002 mol，進一步計算出結(jié)晶水約為0.024 mol，因此其分子式為NH4Al(SO4)212H2O。