2025届高考化学一轮复习课后限时集训15铝及其化合物含解析鲁科版

PAGE7-课后限时集训(十五)(建议用时：40分钟)1．镁、铝及其化合物在日常生活中应用广泛。下列关于镁、铝的说法不正确的是()A．Mg、Al单质在试验室不用密封保存B．Al2O3的熔点高，可作耐高温材料，试验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等C．明矾可以作净水剂，吸附悬浮物D．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应B[Al2O3在高温下能与NaOH、Na2CO3反应，B项不正确。]2．(2024·合肥调研)在给定条件下，下列物质的转化不能实现的是()A．明矾eq\o(→,\s\up10(少量NaOH溶液))Al(OH)3eq\o(→,\s\up10(NaOH溶液))Na[Al(OH)4]B．Na[Al(OH)4]溶液eq\o(→,\s\up10(少量盐酸))Al(OH)3eq\o(→,\s\up8(△))Al2O3C．Al2O3eq\o(→,\s\up10(NaOH溶液))Na[Al(OH)4]溶液eq\o(→,\s\up10(CO2))Al(OH)3D．MgOeq\o(→,\s\up10(盐酸))MgCl2溶液eq\o(→,\s\up10(蒸干))MgCl2D[MgCl2溶液蒸干不能得到MgCl2，加热过程中MgCl2水解生成Mg(OH)2。]3．下列叙述正确的是()A．依据铝热反应原理，能发生反应：2Al＋3MgOeq\o(=,\s\up10(高温))3Mg＋Al2O3B．存在于污水中的重金属离子，常用加入明矾等电解质的方法进行处理C．镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液D．氯化铝溶液中加入过量氨水，反应实质是：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)D[A项，Al不能把Mg置换出来，错误；B项，明矾只能净水除去悬浮物，不能除去重金属离子，错误；C项，Mg不溶于NaOH溶液，错误。]4．试验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)：下列说法正确的是()A．装置A、B中可依次加入浓硫酸、NaOH溶液B．若去掉装置C，对产品纯度无影响C．试验时应先加热装置C，通入一段时间空气后再加热DD．装置E中碱石灰的作用是汲取尾气C[A、B、C依次是汲取CO2、干燥、汲取O2，防止Mg3N2水解和Mg与H2O反应。E的作用是防止外界水蒸气、CO2进入D中。]5．(2024·朝阳区模拟)某小组用打磨过的铝片进行如下试验，下列分析不合理的是()A．①中铝片发生了钝化B．②中产生的气泡可能是氮氧化合物C．③中沉淀溶解的离子方程式是Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－D．②中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应D[浓硝酸具有强氧化性，常温下铝在浓硝酸中发生钝化，故A正确；加水稀释硝酸浓度变稀，产生气泡说明铝和稀硝酸发生反应生成一氧化氮气体，②中产生的气泡可能是氮氧化合物，故B正确；③中沉淀溶解是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，反应的离子方程式是Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－，故C正确；②中加水稀释过程中，铝表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸为复分解反应，过程中不仅发生了氧化还原反应，故D错误。]6．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．图中全部转化反应都不是氧化还原反应D．反应②的化学方程式为Na[Al(OH)4]＋CO2=Al(OH)3↓＋NaHCO3D[A项，试剂X不行以是盐酸；B项，过滤后所得沉淀为Fe2O3；C项，电解Al2O3生成Al是氧化还原反应。]7．(2024·唐山质检)某学生探究0.25mol·L－1Al2(SO4)3溶液与0.5mol·L－1Na2CO3溶液的反应，试验如下。下列分析不正确的是()A．试验1中，白色沉淀a是Al(OH)3B．试验2中，白色沉淀b中含有COeq\o\al(2－,3)C．试验1、2中，白色沉淀成分不同与混合后溶液的pH有关D．检验白色沉淀a、b是否洗涤干净，不行运用相同的检验试剂D[试验1在过量的Al2(SO4)3溶液中加入Na2CO3溶液，过滤、洗涤得到白色沉淀a，加入稀硫酸，沉淀溶解，没有气泡，说明白色沉淀a是Al(OH)3；试验2在过量的Na2CO3溶液中加入Al2(SO4)3溶液，过滤、洗涤得到白色沉淀b，加入稀硫酸，沉淀溶解并产生少量气泡，说明白色沉淀b中含有Al(OH)3和碳酸盐。由以上分析可知，A、B两项正确；试验1、2中加入试剂的依次不同，混合后溶液的pH不同，生成的沉淀不同，说明白色沉淀的成分不同与混合后溶液的pH有关，C项正确；检验白色沉淀a、b是否洗涤干净，都可通过检验最终一次洗涤液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)的方法，故可运用相同的检验试剂，D项错误。]8．KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。试验室中，采纳废易拉罐(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：(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，其缘由是_____________________________________________________________________________________________________________________________。[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，HCl溶液和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，主要发生的反应为2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。(3)滤液A中铝元素以[Al(OH)4]－形式存在，与溶液中HCOeq\o\al(－,3)发生反应为[Al(OH)4]－＋HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O，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。[答案](1)d(2)2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑(3)Al(OH)3Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大9．用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：(1)流程中X、Y分别是________、________，反应①、②的离子方程式分别为________________________________________________________________、______________________________________________________________。(2)Al(OH)3溶于NaOH溶液、盐酸的离子方程式分别为____________________________________________________________________、______________________________________________________________。(3)若“流程”中Y为少量，反应②的离子方程式为________________________________________________________________________________。(4)另一工艺流程为①X、Y分别是________、________。②流程第②步反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________。[答案](1)NaOHCO2Al2O3＋2OH－＋3H2O=2[Al(OH)4]－[Al(OH)4]－＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(2)Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O(3)2[Al(OH)4]－＋CO2=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O(4)①Fe(OH)3CO2②Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－、Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓10．向含Na2CO3、Na[Al(OH)4]的混合溶液中逐滴加入150mL1mol·L－1HCl溶液，测得溶液中的某几种离子的物质的量的改变如图所示，则下列说法不正确的是()A．a曲线表示的离子方程式为[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2OB．b和c曲线表示的离子反应是相同的C．M点时，溶液中沉淀的质量为3.9gD．原混合溶液中的COeq\o\al(2－,3)与[Al(OH)4]－的物质的量之比为1∶2D[混合溶液中逐滴加入HCl溶液，发生的反应依次为①[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2O、②COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)、③HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，则a曲线表示[Al(OH)4]－削减，b曲线表示COeq\o\al(2－,3)削减，c曲线表示HCOeq\o\al(－,3)增加，d曲线表示HCOeq\o\al(－,3)削减，此阶段Al(OH)3不参加反应。第一、其次两段消耗的n(HCl)相等，依据反应①、②可知COeq\o\al(2－,3)与[Al(OH)4]－的物质的量之比为1∶1，D项错误。]11．某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH)，还含有Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示：请回答下列问题：(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，其目的是______________________________________________________________。(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________。(3)在稀释、结晶过程中，稀释的目的是__________________________________________________________________________________________。加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。上述“稀释、结晶”工艺，也可用通入足量的________气体的方法来代替。(4)浓缩所得的NaOH溶液由于汲取了空气中的CO2而含有杂质，该杂质可通过苛化反应除去，写出苛化反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________(5)该生产流程能实现________(填化学式)的循环利用。[答案](1)加快反应速率(2)AlO(OH)＋NaOH＋H2O=Na[Al(OH)4](3)促进[Al(OH)4]－的水解CO2(4)Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH(5)NaOH12．无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备，流程如下：已知：AlCl3、FeCl3分别在183℃、315℃时升华(1)铝离子的结构示意图为________，试验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是______________________________________________________________。(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________；炉气中残余的少量Cl2，可用NaOH溶液汲取，其离子方程式为______________________________________________________________________。(3)700℃时，升华器中物质经充分反应后需降温实现FeCl3和AlCl3的分别。请选择合适的温度范围________。a．低于183℃b．介于183℃和315℃之间c．高于315℃(4)样品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。计算该样品中AlCl3的质量分数________(结果用m、n表示，不必化简)。[解析](4)依据AlCl3～eq\f(1,2)Al2O3可知n(AlCl3)＝2n(Al2O3)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n,102)×2))mol故AlCl3的质量分数为eq\f(\f(n,102)×2×133.5,m)×100%。[答案](1)防止氯化铝水解(2)Al2O3＋3Cl2＋3Ceq\o(=,\s\up10(高温))2AlCl3＋3COCl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O(3)b(4)