2020-2021高中化学1课时作业 3-2-2 铝的重要化合物含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2020-2021学年高中化学人教版必修1课时作业3-2-2铝的重要化合物含解析课时作业16铝的重要化合物时间：45分钟满分：100分一、选择题（每小题4分,共48分）1．镁铝合金溶于适量的盐酸中，再加入过量氢氧化钠溶液，反应后溶液中可能大量存在的离子组是(B)A．Na＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－B．Na＋、AlOeq\o\al(－，2)、Cl－、OH－C．Na＋、Mg2＋、AlOeq\o\al(－，2）、Cl－D．Na＋、Al3＋、AlOeq\o\al(－，2)、Cl－解析：镁铝合金溶于适量的盐酸中,溶液中大量存在的离子有：Mg2＋、Al3＋、Cl－,加入过量氢氧化钠溶液，则Mg2＋反应生成氢氧化镁沉淀，Al3＋转化为AlOeq\o\al（－,2)。2．实验室制备Al(OH)3沉淀，最适宜的方法是(B）A．AlCl3溶液中加入NaOH溶液B．AlCl3溶液中加入足量的氨水C．NaAlO2溶液中加入浓盐酸D．Al2O3溶于足量的热水中解析:A项，氢氧化钠过量时会生成偏铝酸钠，错误；B项，氨水过量，生成的氢氧化铝不会溶解,正确;C项,盐酸过量时生成的氢氧化铝会溶解，错误；D项，氧化铝不与水反应，错误。3．铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法错误的是（已知二氧化硅不溶于盐酸)（C)A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作B．a、b中铝元素的化合价相同C．③中需要通入过量的氨气D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝解析:铝土矿加盐酸生成Al3＋和Fe3＋，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤，分离出二氧化硅；滤液中加过量NaOH,Al3＋转化为AlOeq\o\al（－,2）,Fe3＋转化为Fe（OH)3沉淀，过滤除去Fe(OH）3沉淀，向滤液中通过量的二氧化碳,会生成Al（OH）3沉淀，Al（OH)3分解生成Al2O3，最后电解熔融的Al2O3生成Al.由以上分析可知①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作，A正确；a中为Al3＋，b中为AlOeq\o\al(－，2)，a、b中铝元素的化合价均为＋3价，B正确；③中需要把AlOeq\o\al(－,2）转化为Al(OH)3沉淀，要通入过量的二氧化碳，AlOeq\o\al(－,2）＋CO2＋2H2O=Al(OH）3↓＋HCOeq\o\al(－，3），C错误;根据上面分析可知④是Al(OH)3受热分解生成Al2O3，D正确。4．将100mL3mol·L－1的NaOH溶液与100mL1mol·L－1的AlCl3溶液，按下列两种方法相混合：①将NaOH逐滴加入AlCl3中，边加边振荡②将AlCl3逐滴加入NaOH中,边加边振荡。对上述实验所得出的结论正确的是(C）A．现象相同，沉淀量相同B．现象相同，沉淀量不相同C．现象不相同，沉淀量相同D．现象不相同,沉淀不相同解析：①所发生的反应是:3NaOH＋AlCl3=Al（OH）3↓＋3NaCl，NaOH为0.3mol，AlCl3为0.1mol,正好完全反应，产生0。1molAl（OH）3沉淀。②所发生的反应是：AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋2H2O＋3NaCl。由于碱过量，加入沉淀振荡又消失，0.3molNaOH消耗AlCl3eq\f(0。3,4）mol，生成eq\f(0.3，4)molNaAlO2，余eq\f(0.1,4）molAlCl3,继续加入AlCl3反应方程式为：AlCl3＋3NaAlO2＋6H2O=4Al(OH)3↓＋3NaCl，这样eq\f(0。3,4）molNaAlO2和eq\f（0.1，4）molAlCl3正好反应,产生0。1molAl(OH）3沉淀，所以结论是现象不相同，沉淀量相同。5．下图表示AlCl3溶液与NaOH溶液的相互滴加，则下列说法中错误的是(B）A．①线表示Al3＋物质的量的变化B．x表示AlCl3的物质的量C．②③线表示Al(OH）3物质的量的变化D．④线表示AlOeq\o\al（－，2）物质的量的变化解析:AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：一种方式为向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液,开始就有沉淀生成后沉淀溶解，且前后消耗NaOH的物质的量之比为31，显然符合本题意，则x表示NaOH的物质的量，B项错误;据此可判断A、C、D正确.另一种方式为向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液,开始没有沉淀,后有沉淀，不符合本题。6．把一块镁铝合金投入到1mol·L－1盐酸中，待合金完全溶解后，再往溶液里加入1mol·L－1NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积变化的关系如图所示。下列说法中错误的是（D)A．盐酸的体积为80mLB．a的取值范围为0<a〈50C．n(Mg2＋）<0.025molD．当a值为30时,b值为0.01解析：第一阶段，盐酸和氢氧化钠反应H＋＋OH－=H2O；第二阶段，氯化镁和氯化铝和氢氧化钠反应Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，Al3＋＋3OH－=Al(OH）3↓，在V（NaOH)＝80mL时,溶液中溶质全为NaCl，所以盐酸的体积为80mL，A正确;第三阶段,氢氧化铝溶解Al(OH）3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，因为此时消耗NaOH10mL，所以n（Al3＋)＝0.01mol，和Al3＋反应的NaOH为30mL，因为第二阶段和Al3＋反应的NaOH为30mL，假设无Mg2＋，a＝50，而实际存在Mg2＋，所以0<a<50，B正确；第三阶段,氢氧化铝溶解Al（OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O,因为此时消耗NaOH10mL，所以n(Al3＋)＝0.01mol，第四阶段无反应，沉淀全为Mg(OH)2，若a＝0，n（Mg2＋）取得最大值，和Al3＋反应的NaOH为30mL,所以此时和Mg2＋反应的NaOH为50mL,n（Mg2＋)max＝0。025mol，而如题图所示a>0，所以n（Mg2＋)〈0。025mol，C正确；a＝30时,和Mg2＋反应的NaOH为20mL，此时n(Mg2＋)＝0。01mol，bmol＝n(Mg2＋）＋n（Al3＋)＝0.02mol，D错误。7．已知A是一种金属单质,B显淡黄色，其转化关系如图所示，则以下对C的性质叙述错误的是（D)A．溶液呈碱性B．与澄清石灰水反应产生白色沉淀C．与足量盐酸反应放出气体D．受热易分解解析:Na2O2为淡黄色，NaHCO3受热易分解，而Na2CO3受热不易分解。由题中图示知A、B、C、D分别为Na、Na2O2、Na2CO3、NaOH,Na2CO3受热不易分解，D错.解析：Al2O3和NaOH反应生成NaAlO2,NaAlO2和适量的稀盐酸反应生成Al（OH)3，Al(OH）3受热分解得Al2O3，A符合；AlCl3和氨水反应生成Al（OH）3,Al（OH）3和NaOH反应生成NaAlO2,NaAlO2和过量盐酸反应生成AlCl3，B符合;Al不能一步生成Al(OH)3,C不符合；MgCl2和NaOH反应生成Mg(OH)2,Mg（OH）2受热分解得MgO,MgO和盐酸反应生成MgCl2，D符合。9．等体积的AlCl3和NaOH两种溶液混合后，沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等,则AlCl3和NaOH两种溶液物质的量浓度之比是（C)①13②23③14④27A．①②B．①③C．②④D．③④解析：溶液中Al元素的存在可以是Al3＋或AlOeq\o\al（－,2)。故当溶液中Al3＋与Al(OH）3物质的量之比为11时，n(Al3＋)n(OH－)＝23，当溶液中AlOeq\o\al（－，2）与Al(OH）3的物质的量之比为11时,n(Al3＋)n(OH－）＝27。10．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol/L稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V）的关系如图所示。下列判断正确的是（C)A．在0～a范围内,只发生中和反应B．ab段发生反应的离子方程式为COeq\o\al（2－，3）＋2H＋=H2O＋CO2↑C．a＝0。3D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为12解析：向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0。1mol/L稀盐酸，发生的反应依次为OH－＋H＋=H2O，COeq\o\al（2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－，3），HCOeq\o\al（－，3）＋H＋=CO2↑＋H2O，据此可以解答.在0~a范围内，发生的反应是OH－＋H＋=H2O，COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－，3)，不只发生中和反应，A错误；ab段发生反应的离子方程式为HCOeq\o\al(－,3）＋H＋=CO2↑＋H2O，B错误;从图象知生成CO20.01mol，根据方程式HCOeq\o\al(－,3）＋H＋=CO2↑＋H2O可知消耗盐酸的物质的量为0。01mol，故a＝0。3，C正确；根据方程式和图象可知Na2CO3的物质的量是0。01mol，共计消耗盐酸0.02mol，所以与氢氧化钠反应的盐酸是0。04mol－0。02mol＝0。02mol，则氢氧化钠的物质的量为0.02mol，因此原混合液中，NaOH与Na2CO3的物质的量之比为21,D错误。11．双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式为NaAl（OH)2CO3。关于该物质的说法中正确的是(D）A．该物质属于两性氢氧化物B．该物质是Al(OH）3和Na2CO3的混合物C．1molNaAl(OH）2CO3最多可消耗3molH＋D．该药剂不适合胃溃疡患者服用解析:该物质含有Na、Al、O、H、C等元素，不属于氢氧化物,属于盐,A、B项错误；NaAl（OH）2CO3与盐酸发生反应：NaAl(OH）2CO3＋4HCl=NaCl＋AlCl3＋3H2O＋CO2↑,由化学方程式可知1mol该物质最多可消耗4molHCl，即消耗4molH＋,C项错误；该物质与较多的H＋作用会产生二氧化碳气体,容易导致胃溃疡患者胃穿孔，D项正确.12．现有一包白色粉末，可以含有Al(NO3）3、KOH、NaCl中的一种或多种，某研究性学习小组为了探究该白色粉末的组成,做了如下实验:（1）将该粉末加水溶解，得到澄清溶液；（2）取少量该澄清溶液,逐滴加入盐酸至过量，先产生白色沉淀，后沉淀溶解；（3)取少量（2）中所得溶液，滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。则下列判断正确的是(B）A．该白色粉末中一定含有Al（NO3）3、KOH、NaClB．该白色粉末中一定含有Al(NO3)3和KOH,但不能确定是否含有NaClC．该白色粉末中一定含有NaCl,但不能确定是否含有Al(NO3）3、KOHD．以上实验过程不能确定该白色粉末中含有哪些物质解析：由(2）中现象可知(1）中所得澄清溶液中含有AlOeq\o\al(－，2)，则白色粉末中含有Al(NO3）3和KOH;因为(2）中加入盐酸时引入了Cl－，故由(3）中的实验现象不能确定白色粉末中是否含有NaCl。二、非选择题（共52分）13．（10分)A、B、C、D、E五种物质均含有某种常见金属元素，它们的转化关系如图所示，某中B为白色难溶固体，E则易溶于水.(1)写出化学式：AAl（OH）3、BAl2O3、CAl、DAlCl3.（2）写出下列反应的化学方程式：B→DAl2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O。(3)写出下列反应的离子方程式：A→DAl(OH）3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。C→D2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑。14．（10分)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：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－=Al（OH）3↓、Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－，2）＋2H2O（或者写Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al（－,2)＋2H2O)。（2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么?不能,因为在Al3＋与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH）3与Mg（OH)2分开。(3）溶液a中存在的离子有Cl－、K＋、AlOeq\o\al（－,2）、OH－、Na＋；在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量,为什么?因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlOeq\o\al(－，2）时，需要控制盐酸的量，以防止部分AlOeq\o\al(－,2)转化成Al3＋。为此，改进方法是通入过量二氧化碳气体。解析：（1）加入足量氢氧化钠溶液，Mg2＋可与OH－反应生成Mg(OH)2沉淀,Al3＋先与OH－反应生成Al（OH)3，生成的Al（OH）3继续与OH－反应生成NaAlO2和H2O。(2）氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在Al3＋与氨水反应生成Al（OH)3后，Al（OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al（OH)3与Mg（OH）2分开。（3)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2＋,但又引入了Na＋，同时Al3＋转化成了AlOeq\o\al(－，2）；因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlOeq\o\al（－,2）时,需要控制溶液的pH,以防止部分AlOeq\o\al（－，2）转化成Al3＋；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此，可在溶液a中通入过量二氧化碳气体。15．（10分）现用0。1mol/L的AlCl3溶液和0。1mol/L的氢氧化钠溶液，进行下面的实验。在试管中盛有上述AlCl3溶液10mL,向其中逐滴滴入上述的NaOH溶液.(1)加入10mLNaOH溶液时的现象是产生白色沉淀，加入30mLNaOH溶液时的现象是沉淀量最多,加入35mLNaOH溶液时的现象是沉淀部分溶解。（2）生成沉淀质量最多时，需NaOH溶液30mL.解析:将NaOH溶液滴入10mL0。1mol/L的AlCl3溶液中时，整个过程可用图象表示如下：因为n(Al3＋）＝0.1mol/L×10×10－3L＝0.001mol，所以（1）当加入10mLNaOH溶液时现象是产生白色沉淀；加入30mLNaOH溶液时，沉淀量最多；加入35mLNaOH溶液时，沉淀部分溶解。(2)生成沉淀质量最多时,需NaOH溶液30mL.16．（11分)把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1。16g白色沉淀，在所得的浊液中逐滴加入1mol·L－1HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示,试回答:(1)A点的沉淀物的化学式为Mg（OH)2；B点的沉淀物的化学式为Mg(OH)2和Al（OH)3.（2）原混合物中MgCl2的质量是1。90g，AlCl3的质量是2。67g，NaOH的质量是5.20g。(3)Q点HCl溶液加入量是130mL.解析：(1）因为在浊液中加入HCl溶液至10mL,沉淀质量一直为1.16g，说明浊液显碱性，Al元素以AlOeq\o\al（－,2）形式存在，继续加入HCl溶液，AlOeq\o\al（－，2)转变为Al（OH)3沉淀，加至30mL时，AlOeq\o\al(－，2)全部转变为Al（OH）3，所以在A点的沉淀物为Mg(OH）2，在A点至B点间，沉淀物为Mg(OH）2和Al(OH)3的混合物.当加入HCl溶液超过30mL，Mg(OH)2和Al(OH）3同时溶解。(2)原混合物中:m（MgCl2）＝eq\f(1。16g,58g·mol－1)×95g·mol－1＝1。90g，又AlCl3～AlOeq\o\al（－,2）~HCl.n(AlCl3）＝1mol·L－1×（30－10）×10－3L＝0.02mol。m(AlCl3）＝0.02mol×133.5g·mol－1＝2.67g.NaOH：①浊液中存在的：NaOH＋HCl=NaCl＋H2O1×0。01mol②MgCl2→Mg(OH）2消耗的：MgCl2~2NaOHeq\f（1.16g,58g·mol－1）×2＝0。04mol。③AlCl3→NaAlO2消耗的:Al3＋～4NaOH～AlOeq\o\al（－,2）0．02mol×4＝0.08mol。NaOH总质量＝(0.01mol＋0.04mol＋0.08mol）×40g·mol－1＝5。20g。（3)从B点开始，Al（OH)3→AlCl3消耗的HCl：0．02mol×3＝0。06molMg（OH）2→MgCl2消耗的HCl：0．02mol×2＝0。04mol，所消耗HCl溶液的体积为：eq\f(0。06mol＋0。04mol，1mol·L－1)×1000mL·L－1＝100mL。Q点HCl溶液总体积为30mL＋100mL＝130mL。17．(11分）如图所示图像中,纵坐标为沉淀物或气体的物质的量，横坐标为某溶液中加入另一种反应物的物质的量，按试题要求将相应图的字母填入下列空格中，并写出所发生反应的离子方程式.（1）表示向饱和AlCl3溶液中滴加氨水至过量的是C,离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al（OH）3↓＋3NHeq\o\al(＋,4）。(2)表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸至过量的是B，离子方程式:H＋＋COeq\o\al（2－,3)=HCOeq\o\al（－，3)、HCOeq\o\al（－，3）＋H＋=CO2↑＋H2O。(3)表示向饱和石灰水中通入CO2至过量的是A，离子方程