高三化學一輪復習題庫 3-2 鋁及其重要化合物（含解析）

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1、第二講 鋁及其重要化合物 一、選擇題 1．Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是 (　　) A．三者對應的氧化物均為堿性氧化物 B．三者的單質(zhì)放置在空氣中均只生成氧化物 C．制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法 D．電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時陰極上依次析出Cu、Fe、Al 解析　A項，Al2O3為兩性氧化物；B項，Cu在空氣中的CO2和H2O(g)的作用下與O2反應生成Cu2(OH)2CO3；C項，三種鹽均為強酸弱堿鹽，加熱時都水解，且生成易揮發(fā)的HCl，隨著水分和HCl的揮發(fā)，蒸干時都得到金屬

2、氧化物和其氫氧化物的混合物；D項，電解AlCl3溶液陰極上的產(chǎn)物為H2和Al(OH)3。 答案　C 2．將15.6 g Na2O2和5.4 g Al同時放入一定量的水中，充分反應后得到200 mL溶液，再向該溶液中緩慢通入標準狀況下的HCl氣體6.72 L，若反應過程中溶液的體積保持不變，則 (　　) A．反應過程中得到6.72 L的氣體(標況) B．最終得到的溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(OH－) C．最終得到7.8 g的沉淀 D．最終得到的溶液中c(NaCl)＝0.15 mol·L－1 解析　由題n(Na2O2)＝0.2 mol，n

3、(Al)＝0.2 mol，發(fā)生反應：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知生成氣體0.4 mol，標況下體積為8.96 L；加入鹽酸先和過量的NaOH反應，剩余0.1 mol和NaAlO2反應生成0.1 mol Al(OH)3：NaAlO2＋HCl＋H2O===NaCl＋Al(OH)3↓，最終溶液為0.3 mol NaCl、0.1 mol NaAlO2。 答案　C 3．向m g鎂和鋁的混合物中加入適量的稀硫酸，恰好完全反應生成標準狀況下的氣體b L。向反應后的溶液中加入c mol·L－1氫氧化鉀溶液V mL，使金屬離

4、子剛好沉淀完全，得到的沉淀質(zhì)量為n g。再將得到的沉淀灼燒至質(zhì)量不再改變?yōu)橹?，得到固體p g。則下列關系不正確的是 (　　) A．c＝ B．p＝m＋ C．n＝m＋17Vc D.m

5、OH)2↓， Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，則得到沉淀的質(zhì)量是Mg2＋、Al3＋的質(zhì)量與KOH溶液中OH－質(zhì)量的質(zhì)量和，所以n＝m＋V×10－3×c×17＝m＋1.7×10－2Vc，C項錯誤。 答案　C 4．向30 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 mol·L－1的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為 (　　) A．3 mL B．7.5 mL C．15 mL D．17.5 ml 解析　已知n(AlCl3)＝0.03 mol，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，由沉淀的物質(zhì)的量小于氯化鋁

6、的物質(zhì)的量可推知此題可能有兩個答案：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化鈉過量。 由兩者反應的離子方程式知Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O 當堿的量不足時，則V(NaOH)＝7.5 mL；當堿過量時，則V(NaOH)＝ L＝0.027 5 L＝27.5 mL。 答案　B 5．某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解Al，但不能溶解Fe，在該溶液中可以大量共存的離子組是 (　　) A．K＋、Na＋、HCO、NO B．Na＋、SO、Cl－、S2－ C．NH、Mg2＋、SO、NO D．H＋、K＋、Cl－、Na

7、＋ 答案　B 6．某無色溶液中，已知含有H＋、Mg2＋、Al3＋等陽離子，逐滴加入NaOH(溶液)，則消耗NaOH(溶液)體積(x軸)和生成沉淀量(y軸)之間的函數(shù)關系，可用下圖表示，則下列圖中正確的是 (　　) 解析　與OH－反應的能力應是H＋>Al3＋>Mg2＋(同濃度下)。此題解法為化學問題形象數(shù)學化(量化)。注意：Al3＋——Al(OH)3——AlO圖形是非等腰三角形。 答案　B 7．認識反應條件對化學反應的影響，對學好化學具有重要意義。下列說法中正確的是(　　) A．鎂在空氣中或純凈氧氣中燃燒的產(chǎn)物都只有MgO B．鈉在敞口容器中存放

8、或在空氣中燃燒的產(chǎn)物都是Na2O2 C．將四氧化三鐵溶解于過量的硝酸，所得溶液中含有Fe3＋、Fe2＋ D．氯化鋁和過量的氨水反應一定得到Al(OH)3沉淀 答案　D 8．雙羥基鋁碳酸鈉是醫(yī)療上常用的一種抑酸劑，其化學式是NaAl(OH)2CO3。關于該物質(zhì)的說法正確的是 (　　) A．該物質(zhì)屬于兩性氫氧化物 B．該物質(zhì)是Al(OH)3和Na2CO3的混合物 C．1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H＋ D．該藥劑不適合于胃潰瘍患者服用 解析　雙羥基鋁碳酸鈉屬于鹽類，A錯誤；它是一種化合物，屬于純凈物，不是混合物，B錯誤；1 m

9、ol NaAl(OH)2CO3最多可消耗4 mol H＋，C錯誤；由于能與胃酸反應放出CO2氣體，故不適合于胃潰瘍患者服用。 答案　D 二、非選擇題 9．對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。以下為鋁材表面處理的一種方法： ①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，其原因是________________(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的________。 a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3 ②以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應式為________

10、______。取少量廢電解液，加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是____________。 解析　堿洗時，部分除去了氧化膜的Al與NaOH溶液反應放出了H2，若將溶液中AlO轉化為Al(OH)3沉淀應向溶液中通入CO2，加HNO3，如若過量會造成沉淀溶解。鋁作陽極失去電子最終形成Al2O3，所以陽極電極反應式為：2Al＋3H2O－6e－==Al2O3＋6H＋在廢電解液中加入NaHCO3，會使溶液中H＋濃度降低而生成Al(OH)3沉淀。 答案　①2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　b ②2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋ HCO與H＋

11、反應使H＋濃度降低，產(chǎn)生Al(OH)3沉淀 10．由短周期元素組成的單質(zhì)A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五種化合物有如圖所示的轉換關系，甲是工業(yè)上制取A的主要原料。請回答： (1)寫出下列物質(zhì)的化學式： A________，乙________。 (2)寫出甲物質(zhì)在工業(yè)上的任意兩種主要用途__________________________________ ________________________________________________________________________； (3)A與NaOH溶液反應的離子方程式： ___________________

12、_________________ ________________________________________________________________________； (4)戊溶液與乙溶液混合的離子方程式：_____ ________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　本題的“突破口”是單質(zhì)A與NaOH溶液反應，生成單質(zhì)C，則C為H2，A可能是鋁或硅，而A和B的產(chǎn)物甲能與鹽酸反應，推知A為Al，B為O2。

13、 答案　(1)Al　NaAlO2　(2)作耐高溫材料；制取鋁單質(zhì) (3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ (4)Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ 11．由短周期元素組成的化合物X是某抗酸藥的有效成分。甲同學欲探究X的組成。 查閱資料：①由短周期元素組成的抗酸藥的有效成分有碳酸氫鈉、碳酸鎂、氫氧化鋁、 硅酸鎂鋁、磷酸鋁、堿式碳酸鎂鋁。 ②Al3＋在pH＝5.0時沉淀完全；Mg2＋在pH＝8.8時開始沉淀，在pH＝11.4時沉淀完全。 實驗過程： Ⅰ.向化合物X粉末中加入過量鹽酸，產(chǎn)生氣體A，得到無色溶液。 Ⅱ.用鉑絲蘸取少量Ⅰ中所得的溶液

14、，在火焰上灼燒，無黃色火焰。 Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水，調(diào)節(jié)pH至5～6，產(chǎn)生白色沉淀B，過濾。 Ⅳ.向沉淀B中加過量NaOH溶液，沉淀全部溶解。 Ⅴ.向Ⅲ中得到的濾液中滴加NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至12，得到白色沉淀C。 (1)Ⅰ中氣體A可使澄清石灰水變渾濁，A的化學式是________。 (2)由Ⅰ、Ⅱ判斷X一定不含有的元素是磷、________。 (3)Ⅲ中生成B的離子方程式是________________________________________________________________________ _________________________

15、_______________________________________________。 (4)Ⅳ中B溶解的離子方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)沉淀C的化學式是________。 (6)若上述n(A)∶n(B)∶n(C)＝1∶1∶3，則X的化學式是______________。 解析　(1)Ⅰ中氣體A可使

16、澄清石灰水變渾濁，結合抗酸藥的有效成分，知該氣體為CO2。 (2)根據(jù)Ⅰ知，X中一定不含Si，因為硅酸鹽中加入過量鹽酸，會產(chǎn)生硅酸沉淀；根據(jù)Ⅱ 知，X中一定不含Na，因為Na的焰色為黃色。(3)根據(jù)題給信息知Ⅲ中調(diào)節(jié)pH至5～6 時生成的白色沉淀為Al(OH)3。(4)Ⅳ中加入過量NaOH溶液，沉淀B完全溶解，離子方程 式為：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。(5)Ⅴ中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至12，有白色沉淀 產(chǎn)生，則沉淀C為Mg(OH)2。(6)由于n(CO2)∶n[Al(OH)3]∶n[Mg(OH)2]＝1∶1∶3，則CO、 Al3＋、Mg2＋的物質(zhì)的量之比為1∶

17、1∶3，結合電荷守恒，則CO、Al3＋、Mg2＋、OH－的物質(zhì) 的量之比為1∶1∶3∶7，故X的化學式為Mg3Al(OH)7CO3。 答案　(1)CO2 (2)鈉和硅 (3)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH (4)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (5)Mg(OH)2 (6)Mg3Al(OH)7CO3 12．右圖是某同學在實驗室中進行鋁熱反應(鋁過量)的實驗裝置，實驗中他觀察到的現(xiàn)象之一為“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。 (1)寫出該反應的化學方程式：____________________________________。 (

18、2)為檢驗鋁熱反應后的固體成分，請?zhí)顚懴卤恚? 檢驗成分 操作步驟 實驗現(xiàn)象與結論 鋁 氧化鐵 (3)探究鋁熱反應后固體的性質(zhì)： 將反應后容器中的固體殘余物置于燒杯中，加入一定量的稀硝酸，固體完全溶解，反應過程中無氣體放出(活潑金屬可把稀HNO3還原為NH4NO3)。 在反應后的溶液中緩慢滴加4 mol·L－1的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(mol)與加入NaOH溶液的體積(mL)的關系如下圖所示： ①寫出DE段發(fā)生反應的離子方程式：___________ _______________________________。 ②B與A的差值為____________________。 答案　(1)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe (2) 檢驗成分 操作步驟 實驗現(xiàn)象與結論 鋁 取少量固體樣品加入NaOH溶液中 若有(無)氣泡產(chǎn)生，說明該樣品中含有(不含)鋁 氧化鐵 取少量樣品加入稀硫酸中，滴加KSCN溶液 若溶液變紅色，說明原樣品中含有Fe2O3，反之，則不含F(xiàn)e2O3 (3)①NH＋OH－===NH3·H2O　②0.008