2021届高三化学一轮复习-铝及化合物综合训练(有答案和详细解析)

2021届高三化学一轮复习——铝及其化合物综合训练（有答案和详细解析）一、选择题1、下列说法中正确的是（）A、铝合金大量用于高铁建设B、Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝C、用直接加热蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体D、铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重答案：A2、下列说法中不正确的是（）A、泡沫灭火器灭火是利用了Al2(SO4)3和小苏打的反应B、氯化铝溶液滴入浓NaOH溶液中，产生大量白色沉淀C、氢氧化铝可用于中和过多胃酸D、KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体答案：B3．铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，食用后不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是()A．铝在空气中不易被氧化是因为其性质不活泼B．氢氧化铝具有两性，可与酸和强碱反应C．任何金属单质都能利用铝热反应置换出来D．硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水答案B解析A项中铝在空气中会与O2反应生成致密的氧化物薄膜；D项中铵盐都溶于水。4．下列有关铝及其化合物的性质说法正确的是()A．Al2O3熔点高，可用作耐高温材料B．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，所以金属铝的熔点较低C．把用砂纸打磨过的铝条放入浓硝酸中，产生红棕色气体D．把氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，产生大量白色沉淀答案A解析Al2O3熔点非常高，可用作耐高温材料，故A正确；用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，发现熔化后的液态铝不会滴落下来，因为铝表面生成氧化铝，氧化铝的熔点高，故B错误；常温下，铝单质与浓硝酸发生钝化，生成致密氧化膜阻止反应进一步进行，不会产生红棕色气体，故C错误；把氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，开始氢氧化钠过量，不会产生白色沉淀，随着反应进行，后来有白色沉淀，故D错误。5．通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是()选项实验现象结论A把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中：铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化由此得出：铝的金属性比镁强B取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没有脱落由此得出：铝不易燃烧C向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡由此得出：该气体是氨气D向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液答案D解析镁的金属性比铝强，A错误；B项结论错误；铝与氯化铵溶液反应产生氢气，C错误。6．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。采用废易拉罐制备明矾的过程如下图所示。下列叙述错误的是()A．合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用B．从易拉罐中可回收的金属元素有Al、FeC．“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋D．上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO3答案D解析易拉罐作为可再生资源，其回收再生利用对经济效益、社会效益的提高、环境的保护有着巨大的促进作用，故不选A项；易拉罐主要成分为Al，含有少量的Fe，因此可从易拉罐中回收的金属元素有Al、Fe，故不选B项；“沉淀”反应是铁离子生成氢氧化铁的反应，故不选C项；铝离子与碳酸氢根离子相互促进水解生成氢氧化铝沉淀，硫酸氢根离子是强酸的酸式酸根，不水解，不与铝离子反应，故选D项。7．为探究铝片(未打磨)与Na2CO3溶液的反应，实验如下：无明显现象铝片表面产生细小气泡出现白色沉淀，产生大量气泡(经检验为H2和CO2)下列说法不正确的是()A．Na2CO3溶液中存在水解平衡：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－B．对比Ⅰ、Ⅲ，推测Na2CO3溶液能破坏铝表面的氧化膜C．Ⅳ溶液中可能存在大量Al3＋D．推测出现白色沉淀的可能原因：AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)答案C解析溶液中碳酸根会水解，结合水电离出来的氢离子，生成碳酸氢根，选项A正确；实验Ⅰ和Ⅱ没有气泡，根据所学Al可以和热水反应，但是此实验中没有气泡，说明有氧化膜的保护，实验Ⅲ中却有气泡，说明氧化膜被破坏，选项B正确；Ⅳ溶液中出现白色沉淀，白色沉淀应该为氢氧化铝，则不可能存在大量Al3＋，选项C不正确；Na2CO3溶液呈碱性，铝片在碱性溶液中与OH－反应生成偏铝酸根：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，AlOeq\o\al(－,2)和HCOeq\o\al(－,3)反应生成氢氧化铝沉淀，选项D正确。8．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示：下列叙述正确的是()A．试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸B．反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3C．图中所有转化反应都不是氧化还原反应D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3答案D解析根据流程图可知，X一定是NaOH，Y一定是CO2，加X后得到的沉淀为Fe2O3。9．某实验探究小组对含有Al3＋的一种未知溶液进行了如下分析：顺序实验操作实验现象(1)滴入少量NaOH溶液无明显变化(2)在操作(1)的基础上，继续滴加NaOH溶液产生白色沉淀(3)在操作(2)的基础上，滴入过量的NaOH溶液白色沉淀明显减少实验小组经定量分析，得出如图所示沉淀的物质的量与滴入NaOH溶液体积的关系。下列说法错误的是()A．该未知溶液中至少含有三种阳离子B．滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L－1C．若另一种离子为二价金属阳离子，则a＝10D．若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到固体的质量一定为6g答案D解析由图像信息可知，混合液中至少含有H＋、Al3＋和另外一种金属阳离子(其可与NaOH溶液反应生成沉淀，同时沉淀不溶于NaOH溶液)，A项正确；溶解0.05molAl(OH)3消耗的NaOH溶液的体积为10mL，由离子方程式Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O可知，NaOH溶液的物质的量浓度是5mol·L－1，B项正确；由图像信息可知，另外一种沉淀为0.15mol，若另外的金属阳离子为二价，则消耗的NaOH溶液的体积为60mL，又因为生成Al(OH)3消耗的NaOH溶液为30mL，由此可知沉淀二价金属阳离子、生成Al(OH)3共消耗NaOH溶液的体积为90mL，故a＝100－90＝10，C项正确；由题目已知信息不能确定另外的金属阳离子，故不能确定最终沉淀的质量，D项错误。10某溶液中含有H＋、Mg2＋、Al3＋三种阳离子，逐滴加入0.1mol·L－1NaOH溶液，消耗NaOH溶液体积和生成沉淀关系如图，则下列说法正确的是()=Al(OH)3↓B．B点生成沉淀的总物质的量为0.02molC．若往C点的溶液中加入足量盐酸，沉淀将全部溶解D．H＋、Mg2＋、Al3＋三种阳离子物质的量浓度之比为2∶2∶1答案C解析横坐标为0～50mL时，所有反应为：0～10mL时，H＋＋OH－=H2O；10～50mL时，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，A项错误；B点生成沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3的总物质的量为n[Al(OH)3]＋n[Mg(OH)2]＝0.001mol＋0.0005mol＝0.0015mol，B项错误；若往C点的溶液中加入足量盐酸，Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O、＋、Al3＋0.001∶0.0005∶0.001，即2∶1∶2，D项错误。二、非选择题11.KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：eq\x(易拉罐)eq\o(→,\s\up7(试剂①),\s\do5(微热，过滤))eq\x(滤液A)eq\o(→,\s\up7(NH4HCO3))eq\x(沉淀B)eq\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(K2SO4))eq\x(产物)(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用________(填标号)。a．HCl溶液 b．H2SO4溶液c．氨水 d．NaOH溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为___________________________________。(3)沉淀B的化学式为_________________________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是______________________________________________________。答案(1)d(2)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(3)Al(OH)3Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大解析(1)易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，试剂①的作用是将Al溶解并除去Fe、Mg杂质，盐酸和H2SO4溶液均可溶解Al及Fe、Mg杂质，会引入Fe2＋、Mg2＋，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg杂质，故d项符合。(2)选用NaOH溶液溶解易拉罐，主要发生反应为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。(3)滤液A中铝元素以AlOeq\o\al(－,2)形式存在，与溶液中HCOeq\o\al(－,3)发生反应：AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)，故沉淀B为Al(OH)3，明矾溶于水时，KAl(SO4)2=K＋＋Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。12某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。回答Ⅰ中的问题。固体混合物分离利用的流程图Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为___________________________，B→C的反应条件为________，C→Al的制备方法称为________。(2)该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)________。a．温度b．Cl－的浓度c．溶液的酸度答案(1)加热(或煅烧)电解法(2)ac解析(1)由题给流程图知，溶液A中含有的溶质为偏铝酸钠、铬酸钠和NaOH，通入CO2得到的沉淀B为Al(OH)3，Al(OH)3受热分解可得到固体C(Al2O3)，电解熔融的Al2O3可得到Al；固体D为MnO2，MnO2可与浓盐酸在加热的条件下生成Cl2。NaOH的电子式为。B→C的反应条件为加热(或煅烧)，C→Al的制备方法称为电解法。(2)D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成，说明温度对反应有影响；当反应停止后，滴加硫酸，提供H＋，反应又开始产生Cl2。由此判断H＋对反应有影响。综上所述，故选ac。13．已知蓝铜矿的主要成分是2CuCO3·Cu(OH)2，受热易分解。铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2。已知：NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3，根据下列框图转化回答问题：(1)写出②的离子方程式：__________________、________________。(2)沉淀a、c化学成分分别是：________________、________________。(3)请写出检验沉淀b中所含阳离子的实验方法：________________________________。(4)洗涤沉淀c的实验操作方法是________________；加热沉淀c应放在________(填容器名称)中进行。(5)经过④、⑤步反应得到铜和金属铝，写出反应的化学方程式：________________________、________________。答案(1)Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OFe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(2)SiO2Al(OH)3(3)取少量沉淀于一支洁净的试管中，加入少量盐酸，然后再往试管中加入几滴KSCN溶液，发现试管内呈现血红色说明沉淀中含有Fe3＋(4)向漏斗内的沉淀上加入一定量的蒸馏水，没过沉淀，待水自然流下，重复2～3次坩埚(5)2[2CuCO3·Cu(OH)2]＋3Ceq\o(=,\s\up7(△))6Cu＋7CO2↑＋2H2O2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(冰晶石),\s\do5(通电))4Al＋3O2↑14．某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体，具体流程如下：已知：AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚；明矾在水中的溶解度如下表。温度/℃010203040608090溶解度/g3.003.995.908.3911.724.871.0109请回答：(1)步骤Ⅰ中的化学方程式：______________________________。步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式：____________________________。(2)步骤Ⅲ，下列操作合理的是_________(填字母)。A．坩埚洗净后，无需擦干，即可加入Al(OH)3灼烧B．为了得到纯Al2O3，需灼烧至恒重C．若用坩埚钳移动灼热的坩埚，需预热坩埚钳D．坩埚取下后放在石棉网上冷却待用E．为确保称量准确，灼烧后应趁热称重(3)步骤Ⅳ，选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序________________(填序号)。①迅速降至室温②用玻璃棒摩擦器壁③配制90℃的明矾饱和溶液④自然冷却至室温⑤选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央⑥配制高于室温10～20℃的明矾饱和溶液(4)由溶液A制备AlCl3·6H2O的装置如图：①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和______________。②步骤Ⅴ，抽滤时，用玻璃纤维替代滤纸的理由是________________，洗涤时，合适的洗涤剂是______________。③步骤Ⅵ，为得到纯净的AlCl3·6H2O，宜采用的干燥方式是_________________。答案(1)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(2)BCD(3)