高中化学高考三轮冲刺 2023届高三化学总复习巩固练习7铝及其重要化合物

巩固练习7铝及其重要化合物时间：45分钟分值：100分一、选择题(共48分，每小题4分)1．下列叙述中，正确的是()A．常温下铝跟浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸都不反应B．两份相同质量的铝粉，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的质量前者多C．工业上常利用铝热反应来冶炼难熔金属，如Cr、V、W等D．铝的活泼性比钠弱，故可用金属钠将铝从它的盐溶液中置换出来[答案]C[解析]浓硫酸、浓硝酸常温下使铝钝化，其钝化过程发生的是氧化还原反应，而铝与浓盐酸可反应产生氢气；由Al与盐酸、氢氧化钠溶液反应的方程式易知相同质量的Al与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的H2的质量相等；钠投入到铝的盐溶液中，其实质是先与水反应生成碱。2．化学在生产和日常生活中有重要的应用。下列说法中错误的是()A．MgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属B．明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化C．燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩D．铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀[答案]A[解析]MgO的熔点很高，通常电解熔点低的MgCl2制备Mg，A项错误；Al3＋水解生成的Al(OH)3具有吸附性，B项正确；某些金属元素高温下使火焰显示特定的颜色，C项正确；Al表面存在致密的氧化膜，可以保护Al不被进一步腐蚀，D项正确。3．将铝条插入NaOH溶液中，开始没有H2生成的原因是()A．铝与NaOH溶液不反应B．铝条表面钝化生成Al2O3C．铝条不纯含有杂质MgD．NaOH溶液中含有NaAlO2[答案]B[解析]铝易被氧化成Al2O3，附着在铝条的表面，将铝条插入到NaOH溶液中，Al2O3首先与NaOH反应，故开始无H2生成。4．下列化学实验操作，能得到相应的纯净物的是()A．将一块带有氧化膜的铝片浸入到浓烧碱溶液中，当恰好全部反应完毕时，再将生成溶液加热蒸干，便得到了纯净的NaAlO2B．向NaAlO2溶液中加入适量的AlCl3溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、加热灼烧，便得到纯净的化合物Al(OH)3C．将铝块放入过量盐酸中，待反应结束加热溶液至无液体，其剩余固体为AlCl3D．向AlCl3溶液中加入足量氨水进行反应，将所得沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分，不能得到纯净的Al2O3[答案]A[解析]B项在灼烧条件下，Al(OH)3分解为Al2O3和H2O，得到的是Al2O3。D项可以得到纯净的Al2O3。C项也就是对AlCl3溶液加热、蒸干，会有Al2O3产生。5．为测定某镁铝合金样品中铝的含量，进行了下列实验：取一定量合金，加入100mLmol·L－1稀硫酸，合金完全溶解，产生的气体在标准状况下体积为560mL；再加入mol·L－1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，用去350mLNaOH溶液。则所取样品中铝的物质的量为()A．mol B．molC．mol D．mol[答案]B[解析]根据题中数据，合金中加入硫酸时，硫酸有剩余，加入mol·L－1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，得到的是Na2SO4、NaAlO2的混合溶液，根据Na、S元素守恒，则n(NaOH)＝2n(Na2SO4)＋n(NaAlO2)，其中n(Na2SO4)＝n(H2SO4)，则n(NaAlO2)＝mol·L－1×0.35L－mol·L－1×0.1L×2＝mol，根据Al元素守恒，n(Al)＝n(NaAlO2)＝mol。6．铝材经脱脂后进行碱洗以除去氧化膜，将碱洗后的溶液中的铝以沉淀形式回收，最好加入下列试剂()A．氨水 B．CO2C．NaOH D．HNO3[答案]B[解析]碱洗后的溶液中存在AlOeq\o\al(－,2)，若要将其中的铝以Al(OH)3形式回收，需加入酸，考虑到Al(OH)3易溶于强酸，从而筛选出答案为B。7．下列离子方程式不正确的是()A．铝片碱洗时常有气泡：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑B．Al2O3溶于氨水溶液：Al2O3＋2OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋H2OC．AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OD．实验室用铝盐制Al(OH)3：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)[答案]B[解析]Al2O3不溶于氨水。8．某同学将某种金属分别与等体积的甲、乙两种溶液反应，所加金属的质量与相同条件下产生气体的体积关系如图所示，下列推论可能正确的是()A．金属是镁，甲溶液为mol/L盐酸，乙溶液为mol/L盐酸B.金属是铁，甲溶液为pH＝1的醋酸溶液，乙溶液为pH＝1的盐酸C．金属是铝，甲溶液为mol/L盐酸，乙溶液为mol/L氢氧化钠溶液D．金属是铝，甲溶液为L氢氧化钠溶液，乙溶液为mol/L盐酸[答案]C[解析]根据图像可知甲、乙与过量金属反应时，乙与金属反应产生的气体多，由此可知A、B选项不正确；足量铝与等物质的量NaOH、HCl反应，与NaOH反应放出的氢气多，故C项正确，D项错误。9．现有铝和过氧化钠的固体混合物样品，加入稀盐酸使混合物完全溶解，所得溶液中c(Al3＋)∶c(H＋)∶c(Cl－)＝1∶2∶8，则原固体混合物中铝元素与氧元素的质量比为()A．3∶4 B．9∶32C．9∶16 D．9∶8[答案]C[解析]根据反应后溶液中含有H＋，显然加入的盐酸过量，溶液中的溶质为NaCl、AlCl3、HCl，根据电荷守恒得：c(H＋)＋c(Na＋)＋3c(Al3＋)＝c(Cl－)，设c(Al3＋)、c(H＋)、c(Cl－)分别为a、2a、8a，则c(Na＋)＝3a，根据元素守恒，则Al、Na2O2的物质的量之比为1∶，故Al、O的质量比为1×27/×2×10．只用试管和胶头滴管就可以对下列各组中的两种溶液进行鉴别的是()①AlCl3溶液和NaOH溶液②Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液③NaAlO2溶液和盐酸④Al2(SO4)3溶液和氨水⑤Na2CO3溶液和稀盐酸A．①③⑤ B．①②③C．②③④ D．③④⑤[答案]A[解析]如果物质相互滴加的顺序不同会产生不同的现象，就能对物质进行相互鉴别。①中少量NaOH溶液滴入AlCl3溶液中，会立即产生白色沉淀，而少量AlCl3溶液滴入NaOH溶液中不会有白色沉淀，故可以相互鉴别。②、④中的两种物质滴加顺序不同，产生的现象相同，故不能相互鉴别。③中少量盐酸滴入NaAlO2溶液中。会立即产生白色沉淀，而少量NaAlO2溶液滴入盐酸中不会产生白色沉淀，故可以相互鉴别。⑤中少量Na2CO3溶液滴入稀盐酸中，发生反应：Na2CO3＋HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑，有气泡产生，若将少量稀盐酸滴入到Na2CO3溶液中，发生反应：Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3，不会有气泡产生，故可以相互鉴别。答案应为A。11．若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，一定能共存的是()A．NHeq\o\al(＋,4)NOeq\o\al(－,3)COeq\o\al(2－,3)Na＋B．Na＋Ba2＋Mg2＋HCOeq\o\al(－,3)C．NOeq\o\al(－,3)Ba2＋K＋Cl－D．NOeq\o\al(－,3)K＋AlOeq\o\al(－,2)SOeq\o\al(2－,4)[答案]C[解析]加入铝粉能放出氢气，溶液可能显碱性，也可能显酸性，A中NHeq\o\al(＋,4)、COeq\o\al(2－,3)，B中Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)，D中AlOeq\o\al(－,2)不一定能存在。12．向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是()A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－C．c点对应的溶液中：K＋、Ag＋、Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)D．d点对应的溶液中：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)[答案]B[解析]发生反应为a→b段4NaOH＋AlCl3=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，b→c段3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O=4Al(OH)3↓＋3NaCl，分析各点对应溶液的成分，即可得出答案，a点中含有大量OH－，Fe3＋、HCOeq\o\al(－,3)不能共存；c点溶液变为NaCl，Ag＋不能大量共存；d点溶液中含大量AlCl3，COeq\o\al(2－,3)不能大量共存。二、非选择题(共52分)13．(15分)某学校研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将一置于空气中的铝片投入浓氯化铜溶液中，铝片表面出现一层海绵状暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡，产生的气体，具有可燃性，溶液温度迅速上升。若用同样的铝片投入相同浓度的硫酸铜溶液中，在短时间内铝片无明显变化。(1)铝与氯化铜溶液能迅速反应，而与相同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是________(填序号)。A．铝与Cl－反应，铝与SOeq\o\al(2－,4)不反应B．氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强C．硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化D．氯离子能破坏氧化铝表面薄膜，而硫酸根离子不能E．生成氯化铝溶于水，而生成硫酸铝不溶于水(2)铝片表面出现的暗红色物质是________。(3)放出的气体是________，请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是__________________________________．(4)某同学通过其他的实验操作，也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快，他采取的措施可能是________。A．用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中B．把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后，取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中C．向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，再投入铝片D．向硫酸铜溶液中加入氯化钠固体，再投入铝片[答案](1)D(2)Cu(3)H2①随着反应的进行生成铝离子浓度增大，水解程度增大，产生H＋的浓度增大；②该反应放热，升高温度反应加快；③铜与铝构成原电池，加快铝溶解(4)A、B、D[解析]CuCl2与CuSO4溶液中均含有Cu2＋，但CuSO4溶液不与铝片反应。故铝片与CuCl2溶液的反应一定是Cl－起到了破坏铝表面氧化物薄膜的作用。CuCl2中的Cl－破坏掉氧化膜以后，Al能置换出CuCl2溶液中的Cu而使铝片表面呈暗红色，反应方程式为：2Al＋3Cu2＋=2Al3＋＋3Cu。因此设法除去铝表面的氧化物薄膜，或者往CuSO4溶液中加入Cl－均可使铝片与CuSO4溶液发生反应。14．(16分)(2023·扬州质检)铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：已知：(1)铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为：2Na2SiO3＋2NaAlO2＋2H2O=Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH回答下列问题：(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液操作中发生反应的离子方程式：____________________________________________；__________________________________________________。(2)滤渣A的主要成分为________；滤渣A的用途是____________________________________________________。(只写一种)；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是________________________________________________。(3)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是：_________________________________________________________。(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用________(填序号)。理由是_____________________________________________________。A．浓硫酸 B．稀硫酸C．稀硝酸[答案](1)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2OSiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8炼铁的原料(或生产硅酸盐产品的原料)引流(3)经过足量氢氧化钠溶液的溶解，大部分铝元素均以NaAlO2的形式存在于滤液中，通入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3(4)B铝与浓硫酸在常温下发生钝化，加热溶解会产生有毒气体SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解铝但会产生NO气体，污染空气，硝酸利用率低；而铝与稀硫酸反应速率较快，产生的H2对空气无污染。[解析](1)Al2O3属于两性氧化物，SiO2属于酸性氧化物，都能与强碱反应。(2)利用题目给出的信息——“硅铝酸盐沉淀”，可以知道滤渣A的主要成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。对于滤渣A的用途一般很容易想到其可以作为炼铁的原料。(3)因为Al(OH)3是两性氢氧化物，若用强酸酸化滤液时，无法保证将全部铝元素转化为Al(OH)3过滤出来。(4)分析问题时，一般要同时考虑生产效益(原料利用率)和环保问题。15．(21分)(2023·福建，25)化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是___________________________________。(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是__________________________________________。Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。依据实验过程回答下列问题：(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：________。(4)C中反应生成BaCO3的化学方程式是_______________________________________________________________________。(5)下列各项措施中，不能提高测定准确度的是________(填标号)。a．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体b．滴加盐酸不宜过快c．在A～B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置d．在B～C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置(6)实验中准确称取8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94g。则样品中碳酸钙的质量分数为________。(7)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是________________________________________________________________________。[答案](1)Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)eq\o\al(－,4)]或Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(2)通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生、沉淀溶解(3)把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收(4)Ba