（四川專用）2014屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第3章 第2講《鋁及其化合物》解析訓(xùn)練

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1、第二講　鋁及其化合物 一、選擇題(本題共7個小題，每題6分，共42分，每個小題只有一個選項符合題意) 1．化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法中不正確的是(　　)。 A．明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化 B．日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對內(nèi)部金屬起保護作用 C．用Al(OH)3制胃酸過多 D．電解AlCl3飽和溶液，可制得金屬鋁 解析　由于H＋的放電能力大于Al3＋，電解飽和AlCl3溶液，得到Al(OH)3、H2、Cl2，無法得到金屬鋁。 答案　D 2. (2012·統(tǒng)考)在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴

2、加NaOH溶液，生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關(guān)系如右圖所示，則原混合液中Al2(SO4)3與MgSO4的物質(zhì)的量濃度之比為 (　　)。 A．6∶1 B．3∶1 C．2∶1 D．1∶2 解析　溶解Al(OH)3耗堿10 mL，則生成Al(OH)3耗堿為30 mL，生成Mg(OH)2耗堿(50－30)mL，故Al3＋與Mg2＋濃度之比1∶1，則Al2(SO4)3與MgSO4的物質(zhì)的量濃度之比為1∶2。 答案　D 3．(2013·濟寧模擬)下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是

3、(　　)。 A．鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥 B．用過量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋ C．用新制的生石灰，通過加熱蒸餾，以除去乙醇中的少量水 D．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾，向濾液中通入過量CO2后過濾 解析　Al可與燒堿溶液反應(yīng)，而Mg不能反應(yīng)，A項正確；Al(OH)3只能溶于強堿，不溶于氨水，B項錯誤；CaO吸水生成Ca(OH)2，再蒸餾乙醇蒸發(fā)分離，C項正確；Mg(OH)2不與燒堿反應(yīng)，Al(OH)3溶于燒堿生成NaAlO2，再通入過量CO2又生成Al(OH)3，D項正確。 答

4、案　B 4．(2013·大慶模擬)下列各項操作中，不發(fā)生“先產(chǎn)生沉淀，然后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是①向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2；②向NaAlO2溶液中逐滴加入過量的稀鹽酸；③向AlCl3溶液中逐滴加入過量的稀氫氧化鈉溶液；④向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸 A．①② B．①③ C．①④ D．②③ 解析　①向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2會產(chǎn)生沉淀，因為反應(yīng)會生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉的溶解度比碳酸鈉的小，所以有NaHCO3沉淀產(chǎn)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓；向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸，鹽酸和Na2SiO3溶液反應(yīng)生成

5、白色膠狀H2SiO3沉淀，2HCl＋Na2SiO3===2NaCl＋H2SiO3↓。 答案　C 5．(2012·杭州質(zhì)檢)美國普度大學(xué)研究開發(fā)出一種利用鋁鎵合金制備氫氣的新工藝(如圖所示)。下列有關(guān)該工藝的說法錯誤的是 (　　)。 A．該過程中，能量的轉(zhuǎn)化形式只有兩種 B．鋁鎵合金可以循環(huán)使用 C．鋁鎵合金與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑ D．總反應(yīng)式為2H2O2H2↑＋O2↑ 解析　鋁鎵合金與水反應(yīng)的過程中必然伴隨著能量變化，主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；太陽能電池工作時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能；電解過程中電能又轉(zhuǎn)化為化學(xué)

6、能。因此，上述過程中能量的轉(zhuǎn)化形式有三種，故A錯誤。根據(jù)題意可知B、C、D均正確。 答案　A 6.(2013·東山聯(lián)考)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量隨AlCl3加入量的變化關(guān)系如圖所示。則下列離子組在對應(yīng)的溶液中一定能大量共存的是 (　　)。 A．a(chǎn)點對應(yīng)的溶液中：Na＋、Fe3＋、SO、HCO B．b點對應(yīng)的溶液中：Na＋、S2－、SO、Cl－ C．c點對應(yīng)的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NO、F－ D．d點對應(yīng)的溶液中：K＋、NH、I－、CO 解析　向NaOH溶液中逐

7、滴加入AlCl3溶液時發(fā)生Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O,3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。a點時溶液中有大量OH－與Fe3＋、HCO不能大量共存。b點時溶質(zhì)為NaCl和NaAlO，所有離子可以大量共存且F－和Ca2＋也生成難溶的CaF2也不能大量共存。c點時溶質(zhì)為NaCl，與Ag＋不能大量共存。d點時溶質(zhì)為NaCl和AlCl3，Al3＋與CO互相促進水解不能大量共存。 答案　B 7．(2013·濰坊模擬)將15.6 g Na2O2和5.4 g Al同時放入一定量的水中，充分反應(yīng)后得到200 mL溶液，再向該溶液中緩慢通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的HCl氣體6.72 L，

8、若反應(yīng)過程中溶液的體積保持不變，則下列說法正確的是 (　　)。 A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，反應(yīng)過程中得到6.72 L氣體 B．最終得到的溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(OH－) C．最終得到7.8 g沉淀 D．最終得到的溶液中c(Na＋)＝1.5 mol·L－1 解析　n(Na2O2)＝0.2 mol，n(Al)＝0.2 mol，由2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑和2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，生成n(O2)＝0.1 mol，n(H2)＝0.3 mol，nNaAlO2＝0.2 mol，反應(yīng)剩余n(NaOH)＝0.4 mol－

9、0.2 mol＝0.2 mol，通入的HCl氣體為0.3 mol,0.2 mol HCl與NaOH反應(yīng)，0.1 mol HCl與NaAlO2反應(yīng)生成0.1 mol Al(OH)3沉淀，由Na＋守恒可知反應(yīng)后溶液中含0.1 mol NaAlO2；A項，反應(yīng)過程中得到8.96 L氣體；B項，最終得到的溶液中還有0.1 mol NaAlO2；D項，由Na＋守恒可知最終得到的溶液中c(Na＋)＝2 mol·L－1。 答案　C 二、非選擇題(本題共4個小題，共58分) 8．(14分)鋅和鋁都是活潑金屬，其氫氧化物既能溶于強酸，又能溶于強堿。但是氫氧化鋁不溶于氨水，而氫氧化鋅能溶于氨水，生成[Zn

10、(NH3)4]2＋。 回答下列問題： (1)單質(zhì)鋁溶于氫氧化鈉溶液后，溶液中鋁元素的存在形式為________________(用化學(xué)式表示)。 (2)寫出鋅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)下列各組中的兩種溶液，用相互滴加的實驗方法即可鑒別的是________________。 ①

11、硫酸鋁和氫氧化鈉　②硫酸鋁和氨水　③硫酸鋅和氫氧化鈉?、芰蛩徜\和氨水 (4)寫出可溶性鋁鹽與氨水反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 試解釋在實驗室不適宜用可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)制備氫氧化鋅的原因：______________________________________________________________

12、_______________________________________________________________。 解析　(1)Al與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al＋2NaOH＋6H2O===2NaAlO2＋3H2↑。溶液中Al以AlO形式存在。 (2)仿照Al與NaOH溶液的反應(yīng)，可以寫出Zn與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑。 (3)①少量Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中沒有沉淀，生成AlO；少量NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中有沉淀。 ②Al2(SO4)3溶液滴入氨水中有沉淀；氨水滴入A

13、l2(SO4)3溶液中也有沉淀。 ③少量ZnSO4溶液滴入NaOH溶液中沒有沉淀，生成ZnO；少量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液中有沉淀。 ④少量ZnSO4溶液滴入氨水中沒有沉淀，生成[Zn(NH3)4]2＋；少量氨水滴入ZnSO4溶液中有沉淀。 所以，用相互滴加的實驗方法就能鑒別的有①③④。 (4)根據(jù)給出信息，寫出化學(xué)方程式： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)產(chǎn)生的Zn(OH)2可溶于過量氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋，所以實驗過程中加入氨水的用量不易控制。 答案　(1)AlO (2)Zn＋2NaOH===N

14、a2ZnO2＋H2↑ (3)①③④ (4)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH　可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)產(chǎn)生的Zn(OH)2可溶于過量氨水中，生成[Zn(NH3)4]2＋，氨水的用量不易控制 9．(15分)(2013·雅安檢測)某混合物甲中含有明礬[KAl(SO4)2]、Al2O3和Fe2O3。在一定條件下由甲可實現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化： 請回答下列問題： (1)寫出A、B、D的化學(xué)式：A________、B________、 D________。 (2)試劑a最好選用________(選填A(yù)、B、C、D)。 A．NaOH溶液 B．稀鹽

15、酸 C．二氧化碳 D．氨水 (3)寫出反應(yīng)①的離子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)固體E可以作為復(fù)合性的化學(xué)肥料，E中所含物質(zhì)的化學(xué)式為________________________________________________________________________。 解析　根據(jù)已知信息中甲的成分，可以推斷B為氧化鋁，因此反

16、應(yīng)②是通過電解而得到D(氧氣)和A(單質(zhì)鋁)。甲加入水得到的溶液為明礬溶液，溶液中含有Al3＋、K＋和SO，甲加入水得到的沉淀為氧化鋁、氧化鐵的混合物，再加入氫氧化鈉，則氧化鋁溶解，再通入二氧化碳可以得到氫氧化鋁沉淀。試劑a應(yīng)該為氨水，如果加入的試劑a是氫氧化鈉溶液，則加入的量不好把握，由此可推知E為硫酸鉀、硫酸銨的混合物。 答案　(1)Al　Al2O3　O2　(2)D (3)AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO (4)K2SO4、(NH4)2SO4 10．(14分)某鋁合金(硬鋁)中含有鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，有人設(shè)計如下實驗： (1)取樣品

17、a g，稱取時使用的儀器名稱為________。 (2)將樣品溶于足量稀鹽酸中，過濾，濾液中主要含有________；濾渣中含有________；在溶解過濾時使用的主要儀器有________________________________________________________________________。 (3)往濾液中加入過量NaOH溶液，過濾，寫出該步操作中有關(guān)的化學(xué)方程式___________________________________________________________________________________________________

18、__________________________________。 (4)在第(3)步的濾液中通入足量CO2，過濾，將沉淀用蒸餾水洗滌數(shù)次后，烘干并灼燒至重量不再減少為止，冷卻后稱量，質(zhì)量為b g。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)計算該樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為___________________________________________

19、_________________________________________________________________________________________。 解析　用酸溶解硬鋁時，銅、硅成為濾渣，濾液成分為MgCl2、AlCl3；濾液中加入足量NaOH后，過濾，濾渣為Mg(OH)2，濾液中溶質(zhì)主要是NaAlO2，濾液中通入足量CO2后析出Al(OH)3，Al(OH)3烘干灼燒成為Al2O3，由關(guān)系式：2Al～Al2O3 ＝，m(Al)＝ g Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100% 答案　(1)托盤天平　(2)MgCl2、AlCl3　Cu、Si　漏斗、燒杯、玻璃棒

20、 (3)MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl， AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl， Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋H2O (4)NaAlO2＋CO2＋2H2O===NaHCO3＋Al(OH)3↓ 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O (5)×100% 11．(15分)(2013·綿陽名校聯(lián)考)某研究性學(xué)習(xí)小組對鋁熱反應(yīng)實驗展開研究?，F(xiàn)行高中化學(xué)教材中對“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。查閱《化學(xué)手冊》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O

21、3的熔點、沸點數(shù)據(jù)如下： 物質(zhì) Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔點/℃ 660 2 054 1 535 1 462 沸點/℃ 2 467 2 980 2 750 － Ⅰ.(1)某同學(xué)推測，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。理由是：該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點比鐵低，此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認(rèn)為他的解釋是否合理？________(填“合理”或“不合理”)。 (2)設(shè)計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是________，反應(yīng)的離子方程式為_____________________________

22、___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)實驗室溶解該熔融物，在下列試劑中最適宜的試劑是________(填序號)。 A．濃硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氫氧化鈉溶液 Ⅱ.實驗研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，硝酸的濃度越稀，對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低。某同學(xué)取一定量上述的熔融物與一定量很稀的硝酸充分反應(yīng)，反應(yīng)過程中無氣體放出。在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中，逐滴加入4

23、 mol·L－1的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如圖所示。試回答下列問題： (1)圖中OC段沒有沉淀生成，此階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。 (2)在DE段，沉淀的物質(zhì)的量沒有變化，則此階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________； 上述現(xiàn)象說明溶液中_______

24、_結(jié)合OH－的能力比________強(填離子符號)。 (3)B與A的差值為________mol。 (4)B點對應(yīng)的沉淀的物質(zhì)的量為________mol，C點對應(yīng)的氫氧化鈉溶液的體積為________mL。 解析?、?由表中數(shù)據(jù)比較可知，鋁的熔點比鐵低，該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化，此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。利用金屬Al與強堿液反應(yīng)放出氫氣的性質(zhì)即可驗證。由于Fe與Al都是活潑的金屬，所以可以用稀硫酸或者稀鹽酸溶解。Ⅱ.由圖像可知硝酸過量，OC段發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，CD段為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀的生成，DE段消耗了NaOH，由此證明硝酸和金屬反應(yīng)的還原產(chǎn)物為較低價

25、態(tài)的NH，EF段為Al(OH)3的消失，只剩下Fe(OH)3沉淀。B與A的差值為Al(OH)3，為4 mol·L－1×(36－34)×10－3 L＝0.008 mol，參加反應(yīng)的n(Al)＝0.008 mol，因為1 mol的Al3＋、Fe3＋均與3 mol的NaOH反應(yīng)，由電子守恒可知Fe和Al化合價升高的總數(shù)等于HNO3生成NH降低的總數(shù)，即3n(Fe)＋3n(Al)＝n(NH)×8＝4 mol·L－1×(34－31)×10－3 L×8，解得n(Fe)＋n(Al)＝0.032 mol，n(Fe)＝0.024 mol，兩種沉淀的物質(zhì)的量為0.032 mol。生成兩種沉淀共消耗n(NaOH)＝0.032 mol×3＝0.096 mol，所以C點體積為： 31 mL－×103 mL·L－1＝7 mL。 答案?、?(1)合理　(2)NaOH溶液　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　(3)B Ⅱ.(1)H＋＋OH－===H2O　(2)NH＋OH－===NH3·H2O　Al3＋、Fe3＋、H＋　NH　(3)0.008　(4)0.032　7