高中化学人教版第三章金属及其化合物 全国优质课

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题1．既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是()①Al(OH)3②Al2O3③Al④NaHCO3⑤Mg(OH)2A．①②③④ B．①②③④⑤C．①②④ D．①②④⑤解析：Al、Al2O3、Al(OH)3与强酸反应生成铝盐，与强碱反应生成偏铝酸盐，NaHCO3与盐酸反应放出CO2，与碱反应生成正盐Na2CO3，但铝是单质，故C正确。答案：C2．明矾可以净水是因为()A．明矾在水中能电离出SOeq\o\al(2－,4)B．明矾中含有多种阳离子C．明矾溶于水后可以生成Al(OH)3胶体D．明矾可以与碱反应生成Al(OH)3沉淀解析：明矾的成分是KAl(SO4)2·12H2O，溶于水后电离出的Al3＋与水反应生成了Al(OH)3胶体，有吸附作用，可以净水。答案：C3．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是()A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3C．Al→AlOeq\o\al(－,2) D．Al3＋→Al(OH)3解析：Al(OH)3加热分解可直接得Al2O3，Al与强碱溶液反应可得AlOeq\o\al(－,2)，Al3＋遇碱可直接得Al(OH)3，Al2O3难溶于水，不能通过一步反应得Al(OH)3，应将Al2O3与强酸或强碱反应得Al3＋或AlOeq\o\al(－,2)，再与碱或酸反应，才能得Al(OH)3。答案：B4．下列反应的离子方程式书写正确的是()A．铝溶于NaOH溶液：2Al＋2OH－＋H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑B．氧化铝溶于足量NaOH溶液：Al2O3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋H2OC．向氢氧化铝沉淀中加入足量盐酸：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2OD．向氯化铝溶液中滴加过量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O=AlOeq\o\al(－,2)＋4NHeq\o\al(＋,4)答案：C5．欲从氯化镁固体中除去少量氯化铝，应进行下列哪些操作()①加入过量氨水②加入过量氢氧化钠溶液③加入过量盐酸④加入过量硫酸⑤溶解⑥过滤⑦蒸发结晶A．⑤①⑥③⑦ B．⑤②⑥③⑦C．⑤②⑥④⑦ D．⑤①⑥④⑦解析：除杂的原则是不增、不减、易分和复原；用NaOH将Mg2＋和Al3＋转化为Mg(OH)2沉淀和溶液中的AlOeq\o\al(－,2)；用盐酸将Mg(OH)2转化为MgCl2溶液。答案：B6．相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()A．Al B．Al(OH)3C．AlCl3 D．Al2O3解析：四种物质与NaOH反应无固体剩余时，均生成NaAlO2，四种物质中含Al量越高，消耗碱的量就越多，显然Al消耗碱的量最多。答案：A7．下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同的是()A．NaHSO4和Ba(OH)2 B．AlCl3和NaOHC．NaAlO2和H2SO4 D．Na2CO3和H2SO4解析：A中将NaHSO4滴入Ba(OH)2发生反应：NaHSO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋NaOH＋H2O，将Ba(OH)2滴入NaHSO4时，反应为2NaHSO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋Na2SO4＋2H2O，尽管反应原理不同，但实验现象是相同的；将AlCl3滴入NaOH中或将NaAlO2滴入H2SO4中，开始无沉淀后来有沉淀生成，而将NaOH滴入AlCl3中或将H2SO4滴入NaAlO2中，开始有沉淀，后来沉淀溶解，现象不同，B、C错误；D中将Na2CO3滴入H2SO4立即有气体生成，而将H2SO4滴入Na2CO3，开始无气体生成，后来才有气体，故现象不同，D错误。答案：A8．将一块镁铝合金溶于盐酸后，再加入过量NaOH溶液，所得的溶液中主要存在的离子是()A．AlOeq\o\al(－,2)、OH－、Na＋、Cl－ B．Na＋、OH－、Al3＋、Cl－C．AlOeq\o\al(－,2)、OH－、Mg2＋、Cl－ D．Na＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－解析：镁、铝合金溶于盐酸后，生成MgCl2和AlCl3，再加入过量NaOH溶液后，Mg2＋沉淀生成Mg(OH)2，Al3＋生成AlOeq\o\al(－,2)，选A。答案：A9．将浓度均为mol/L的三种溶液等体积混合，充分反应后没有沉淀的一组溶液是()A．BaCl2、NaOH、NaHCO3B．Na2CO3、MgCl2、H2SO4C．AlCl3、NH3·H2O、NaOHD．Ba(OH)2、CaCl2、Na2SO4解析：A项，NaOH与NaHCO3恰好完全反应HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，生成的COeq\o\al(2－,3)与Ba2＋恰好完全反应生成沉淀，Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓；B项，Na2CO3与H2SO4恰好完全反应COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O，无沉淀生成；C项，NH3·H2O、NaOH完全与AlCl3反应生成Al(OH)3沉淀，且AlCl3有剩余；D项，一定有BaSO4沉淀生成。答案：B10．有Mg、Al混合粉末g，将它溶于500mL4mol/L的盐酸里，若要使沉淀质量达到最大值，则需加入2mol·L－1氢氧化钠溶液的体积为()A．1000mL B．500mLC．100mL D．1500mL解析：因为Mgeq\o(→,\s\up7(2H＋))Mg2＋eq\o(→,\s\up7(2OH－))Mg(OH)2，Aleq\o(→,\s\up7(3H＋))Al3＋eq\o(→,\s\up7(3OH－))Al(OH)3，沉淀的量达到最大值时Al元素全部形成Al(OH)3沉淀而不被溶解，此时NaOH消耗的物质的量恰好等于盐酸中HCl的物质的量，即n(NaOH)＝n(HCl)，故2mol/L×V＝4mol/L×(500×10－3)L，所以V＝1000mL。答案：A二、非选择题11．用作净水剂的明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是电解质，溶于水后，存在下列电离：KAl(SO4)2=K＋＋Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)，在明矾溶液中加入下列物质时，请按要求作答。(1)加入BaCl2溶液反应的离子方程式为：________________________________________________________________________；(2)加入过量的氨水反应的离子方程式为：________________________________________________________________________。解析：(1)加入BaCl2溶液时，钡离子沉淀溶液中的硫酸根离子，离子方程式为Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓；(2)加入过量的氨水时，一水合氨电离产生的氢氧根离子沉淀溶液中的铝离子，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。答案：(1)Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓(2)Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)12．如下六个图中，横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量，纵坐标为生成沉淀的物质的量，将图中的字母代号填入下表。溶液加入的物质字母代号①饱和石灰水通过量CO2②AlCl3溶液通过量NH3③MgCl2、AlCl3混合溶液逐滴加NaOH溶液至过量④AlCl3溶液逐滴加NaOH溶液至过量⑤含少量HCl的AlCl3溶液逐滴加NaOH溶液至过量解析：①发生如下反应：Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，故其沉淀生成与消失时消耗的CO2的物质的量是相同的，其图象应为B。②AlCl3溶液中通入NH3只发生反应：3H2O＋AlCl3＋3NH3=3NH4Cl＋Al(OH)3↓，生成的Al(OH)3不能溶于弱碱溶液中，其对应图象应为C。③发生如下反应：MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl，AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl，故先生成沉淀，当NaOH过量时又发生如下反应而部分溶解：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，因Mg(OH)2与碱不反应，故沉淀不能完全消失，因此其对应图象为A。④发生如下反应：AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl，Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O。其反应现象为先生成白色沉淀，再逐渐溶解且前后消耗NaOH的物质的量之比为3∶1，故其对应图象为E。⑤发生的反应有：HCl＋NaOH=NaCl＋H2O，AlCl3＋3NaOH=3NaCl＋Al(OH)3↓，Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O。此时优先发生的是酸碱中和反应，故开始时应无沉淀产生，后续反应与上述④中相同，故其图象应为F。答案：BCAEF13．A、B、C、D、E五种化合物，均含有某种常见元素，它们的转化关系如下图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶于水的白色固体，E则易溶于水，若取A溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。请回答下列问题：(1)写出化学式：A__________，B__________，C__________，D______，E________。(2)写出下列反应的离子方程式：A→B：________________________________________________________________________。B→D：________________________________________________________________________。C→E：________________________________。解析：从物质B作为突破口，B既能与NaOH反应，又能与盐酸反应，且能受热分解，B为Al(OH)3、C为Al2O3、则D为AlCl3、E为NaAlO2、A与过量CO2反应生成B，且焰色反应为紫色，A为KAlO2。答案：(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2(2)AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2OAl2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O14.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题：(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)溶液a中存在的离子有________________________；在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量，为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。为此，改进方法是__________________________________________________________________________________________________________________________