高三化学暑期微训练：2.2《铝及其化合物》

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，业必贵于专精铝及其重要化合物1．下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是（)A．Al是地壳中含量最多的金属元素，但铝是使用较晚的金属B．Al是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子,表现还原性C．Al箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧D．Al箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al并不滴落答案：C2．将表面已经完全钝化的铝条,插入下列溶液中，不会发生反应的是(）A．稀HNO3B．稀HClC．Cu（NO3)2D．NaOH解析：AlOeq\o\al(－,2）eq\o(→,\s\up7(OH－））Al2O3eq\o（→，\s\up7(H＋)）Al3＋。答案：C3．为快速地将AlCl3溶液中的Al3＋全部转化成Al（OH)3沉淀，下列试剂不宜使用的是(）A．氨水B．NaHCO3C．NaOH解析：Al（OH)3可溶于强碱但不溶于弱碱，故可用氨水而不能用NaOH，HCOeq\o\al(－,3)、AlOeq\o\al（－,2)均可与Al3＋发生水解相互促进的反应而使Al3＋转化为Al（OH)3.答案：C4．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．AlB．Al（OH）3C．AlCl3D．Al2解析：四个选项中的物质与NaOH溶液反应最终均生成NaAlO2。由NaAlO2的组成可知消耗n（NaOH）等于铝原子的物质的量，即四个选项中Al元素的百分含量越高，消耗的NaOH就越多.答案:A5．某溶液既能溶解Al（OH）3，又能溶解Al，但不能溶解Fe，在该溶液中可以大量共存的离子组是（)A．K＋、Na＋、HCOeq\o\al(－,3）、NOeq\o\al（－,3)B．Na＋、SOeq\o\al(2－，4）、Cl－、S2－C．NHeq\o\al（＋，4)、Mg2＋、SOeq\o\al（2－,4）、NOeq\o\al（－,3)D．H＋、K＋、Cl－、Na－解析:能溶解Al(OH）3、Al,而不能溶解Fe的溶液只能是强碱溶液，A项中的HCOeq\o\al(－，3)，C项中的NHeq\o\al(＋，4）、Mg2＋，D项中的H＋都不能在强碱溶液中大量共存。答案：B6．下列反应的离子方程式书写正确的是(双选）（）A．氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O=AlOeq\o\al(－，2）＋4NHeq\o\al(＋,4）＋2H2OB．浓烧碱溶液中加入铝片:Al＋2OH－=AlOeq\o\al(－，2）＋H2↑C．用浓NaOH溶液溶解Al2O3：2OH－＋Al2O3=2AlOeq\o\al（－,2）＋H2OD．可以用互滴法鉴别NaOH溶液与AlCl3溶液解析：A项应为：Al3＋＋3NH3·H2O=Al（OH）3↓＋3NHeq\o\al(＋，4);B项应为：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。答案：CD7．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：eq\x（铝土矿)eq\o（→，\s\up7（盐酸)，\s\do5(①)）eq\x（a)eq\o(→,\s\up7（过量NaOH),\s\do5（②））eq\x(b）,③eq\x（c),④eq\x（d)eq\o（→,\s\up7(电解））eq\x(Al）下列说法中错误的是（)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：反应①后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应②后的体系中有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中Al元素分别以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中铝的化合价都是＋3，B正确;由NaAlO2制备Al(OH）3需要通入过量CO2，C错误；由Al（OH）3制备Al2O3,加热即可，D正确。答案：C8．将4mol金属Al全部转化为Al(OH）3，共计消耗HClamol，NaOHbmol,则a＋b的最小值为（)A．4B．6C．8解析：4molAl分别与HCl、NaOH反应全部转化为Al（OH)3，按如下方案分配a＋b值最小，此方案逆推如下：Al3＋＋3AlOeq\o\al(－，2）＋6H2O=4Al（OH）3↓2Al3＋~6HCl;NaOH～AlOeq\o\al（－，2）1mol3mol4mol1mol3mol3mol3mola＋b最小值为3＋3＝6。答案：B9．向物质的量浓度均为1mol/L的AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,如图中[n表示Al（OH）3的物质的量、V表示NaOH溶液的体积]能正确表示这个反应过程的是（)解析:向混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，反应情况分为三个阶段：第一阶段为OH－＋H＋=H2O，此时无沉淀产生；第二阶段有白色沉淀产生,反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；第三阶段滴加NaOH溶液至过量，沉淀逐渐溶解最后完全消失,反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2）＋2H2O,结合反应方程式及浓度关系可知三个阶段消耗NaOH的物质的量之比为1∶3∶1。答案：D10．将Na2O2逐渐加入到含有Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al（＋，4）的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系如图所示，则原混合液中Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)的物质的量分别是（）A．2mol、3mol、8molB．3mol、2mol、8molC．2mol、3mol、4molD．3mol、2mol、4mol解析：反应中生成的沉淀有Mg(OH）2、Al(OH）3，生成的气体有NH3和O2。由纵坐标及曲线n（沉淀）可知:n(Mg2＋)＝n[Mg（OH)2]＝3mol,n（Al3＋)＝n[Al(OH）3］＝2mol,产物中n（气体）在加入n(Na2O2)＝8mol前、后是两条斜率不同的直线。所以加入8molNa2O2前放出气体为O2和NH3的混合气,之后仅放出O2，由8molNa2O2与H2O反应可放出4molO2可知放出n（NH3)＝8mol－4mol＝4mol＝n（NHeq\o\al（＋，4)）。答案:C11．Al(OH）3是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分.某课外兴趣小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料，制备一定量的Al（OH）3。他们分别设计了两种实验方案：方案一：Aleq\o(→，\s\up7(H2SO4))Al2（SO4)3eq\o（→,\s\up7(NaOH））Al（OH)3方案二:Aleq\o（→，\s\up7（NaOH)）NaAlO2eq\o(→,\s\up7(H2SO4））Al(OH）3(1）从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案较好？________，方案一和方案二共同存在的问题是______________.（2)请用相同的原料设计一个更为节约药品的方案,并写出有关反应的化学方程式：_____________.答案:(1)方案二较好第二步操作很难控制试剂用量（2)2Al＋3H2SO4=Al2（SO4）3＋3H2↑；2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；Al3＋＋3AlOeq\o\al(－，2）＋6H2O=4Al（OH）3↓12．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：_____________。氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？________________。(2)溶液a中存在的离子有_______________；在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH，为什么？___________;为此，改进方法是___________。答案:（1）Mg2＋＋2OH－=Mg(OH）2↓Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al（－，2)＋2H2O不能，因为Al（OH）3不能溶于过量的氨水中，不能将Al（OH）3与Mg(OH)2分开（2)K＋、Cl－、Na＋、AlOeq\o\al（－，2）、OH－因为Al(OH）3能溶于强酸,所以需控制pH，防止部分Al(OH）3溶解在a溶液中通入过量CO2气体13．一种高效无机水处理剂—-聚合氯化铝晶体的化学式为[Al2(OH)nCl6－n·xH2O］m.它可通过调节AlCl3溶液的pH,促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣——铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：（1)搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为__________________.（2)生产过程中实验操作B、D的名称均为_____________。（3)反应中副产品a是________，试剂b是_______________。(用化学式表示）(4)生产过程中可循环使用的物质是________(用化学式表示）.（5)调节pH＝4。0～4。5的目的是____________.（6）为得到较纯净的晶体，生产过程中C物质可选用____________。A．氨水B．NaAlO2C．NaOHD．Al2O3解析：（1）搅拌加热时铝灰中的Al、Al2O3和盐酸发生反应。（2)操作B得到溶液和SiO2，操作D从溶液中分离出固体产品，均为过滤。(3）因制备的是聚合氯化铝，则b为盐酸,产生的副产品a为H2。(4)HCl可以循环使用.（5）聚合氯化铝是通过调节AlCl3溶液pH，促进其水解而结晶析出的。(6)选项中物质都能促进AlCl3水解，但A、B、C项会引入杂质离子。答案：(1)Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑(2）过滤(3)H2HCl（4)HCl（5)促进AlCl3水解，使晶体析出（6）DE14．废易拉罐的成分比较复杂，据查，铝易拉罐各部分成分及含量(质量百分含量)见表：SiFeCuMnMgCrZnTiAl罐身/％0.30。70。250。251。0～1.5———其余罐盖/％0。20。350。150。2～0.54。0~5.0-0。10.25其余拉环/％0.20.350。150.2~0。53.0～4.00.10。250.1其余为了验证罐身的组成成分，进行了如下实验：【实验仪器与药品】仪器：酒精灯、烧杯、试管、试管夹、漏斗、滤纸、铁圈、玻璃棒、砂纸、剪刀药品:易拉罐、去污粉、NaOH溶液、KSCN溶液、盐酸、镁试剂、高碘酸(H5IO6，弱酸）【实验方案】实验预处理。将剪好的易拉罐片用砂纸打磨，除去表面的涂料层，直到光亮后用去污粉清洗干净备用。【实验过程】分别向试管a、b中加入少量上述易拉罐片，进行如下操作：请填写下列空白:（1)图中操作①②所用到的玻璃仪器有___________。(2)沉淀A的成分为______________。(3）操作③观察到的现象为_____________；反应的离子方程式为_____________。(4)若试管a、b中取样相同，则分别加入足量NaOH溶液、稀盐酸后，相同条件下理论上产生的气体体积V（a）________V(b)（填“<”、“>”或“＝").解析：（1)操作①②为过滤，所用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒。(2)Al、Si都溶于NaOH溶液,过滤后滤渣为Fe、Cu、Mn、Mg等金属。(3）溶液A中含有NaAlO2、Na2SiO3,NaAlO2与盐酸反应，开始生成Al(OH）3沉淀，继而又溶解于过量的盐酸中，Na2SiO3与盐酸反应生成H2SiO3沉淀。（4）因为NaOH溶液仅与Al、Si反应，而稀盐酸能与Al、Fe、Mg等金属反应,依据易拉罐各元素的质量分数，不难看出后者反应后放出的气体多。答案：（1)漏斗、烧杯、玻璃棒（2)Fe、Cu、Mn、Mg等（3）开始生成白色沉淀,并逐渐增多,后沉淀部分溶解H＋＋AlOeq\o\al（－，2）＋H2O=Al(OH)3↓、Al（OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O、2H＋＋SiOeq\o\al(2－，3)=H2SiO3↓(4）<15．将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol/LH2SO4溶液中,然后再滴加1mol/LNaOH溶液.请回答：(1）若在滴加NaO