2018版高中化學(xué) 第三章 金屬及其化合物 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)15 鋁的重要化合物 新人教版必修1.doc

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2018版高中化學(xué) 第三章 金屬及其化合物 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)15 鋁的重要化合物 新人教版必修1 2018 高中化學(xué) 第三 金屬 及其 化合物 學(xué)業(yè) 分層 測(cè)評(píng) 15 重要 新人 必修
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學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十五) 鋁的重要化合物 (建議用時(shí):45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 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(shuō)法不正確的是(  ) A.Al2O3用作耐火材料 B.Na2O2常用于潛水艇或呼吸面具的供氧劑 C.明礬溶于水形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物,可用于水的凈化 D.Al(OH)3既溶于NaOH溶液、氨水,又能溶于鹽酸 【解析】 Al(OH)3不溶于氨水等弱堿溶液。 【答案】 D 2.下列離子方程式不正確的是(  ) A.氧化鋁與鹽酸反應(yīng):Al2O3+6H+===2Al3++3H2O B.氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng):Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O C.向AlCl3溶液中滴加氨水:Al3++3OH-===Al(OH)3↓ D.向AlCl3溶液中加入過(guò)量NaOH溶液:Al3++4OH-===AlO+2H2O 【答案】 C 3.氫氧化鋁可作為治療某種胃病的內(nèi)服藥,這是利用了氫氧化鋁的(  ) A.酸性 B.堿性 C.兩性 D.氧化性 【解析】 氫氧化鋁中和胃酸,故利用的是氫氧化鋁的堿性。 【答案】 B 4.除去MgO中的Al2O3可選用的試劑是(  ) A.NaOH溶液 B.硝酸 C.濃硫酸 D.稀鹽酸 【解析】 Al2O3為兩性氧化物,可溶于NaOH溶液中,而MgO不溶解,過(guò)濾即可得到MgO。 【答案】  A 5.下列變化不可能通過(guò)一步實(shí)驗(yàn)直接完成的是(  ) A.Al(OH)3―→Al2O3 B.Al2O3―→Al(OH)3 C.Al―→AlO D. Al3+―→Al(OH)3 【解析】 2Al(OH)3Δ,Al2O3+3H2O;2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;Al3++3NH3H2O===Al(OH)3↓+3NH。 【答案】 B 6.以Al2O3為原料制取氫氧化鋁,最好的方法是(  ) A.將Al2O3溶于水 B.將Al2O3先溶于鹽酸中,之后滴加氫氧化鈉溶液 C.將Al2O3先溶于鹽酸中,之后滴加氨水 D.將Al2O3先溶于NaOH溶液中,之后滴加鹽酸 【解析】 Al2O3不溶于水,A不能制得Al(OH)3,B、C、D中方法均能制得Al(OH)3,但B中加NaOH、D中加鹽酸的量不好控制,過(guò)量后均能使Al(OH)3溶解,而C中氨水不能使Al(OH)3溶解,是制取Al(OH)3的最好方法。 【答案】 C 7.在某無(wú)色溶液中緩慢地滴入NaOH溶液直至過(guò)量,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入的NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示,由此確定,原溶液中含有的陽(yáng)離子是(  ) A.H+、Mg2+、Al3+ B.Mg2+、Al3+、Fe2+ C.H+、Ba2+、Al3+ D.只有Mg2+、Al3+ 【解析】 由圖像可知,第一階段無(wú)沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明含有H+,由第三階段沉淀部分溶解,說(shuō)明含有Al3+、Mg2+。 【答案】 A 8.把一定量的Ba(OH)2溶液滴入明礬[KAl(SO4)212H2O]溶液中,使SO全部轉(zhuǎn)化成BaSO4沉淀,此時(shí)鋁元素的主要存在形式是(  ) A.Al3+ B.Al(OH)3 C.AlO D.Al3+和Al(OH)3 【解析】 當(dāng)SO全部轉(zhuǎn)化成BaSO4時(shí),Al3+與OH-的物質(zhì)的量之比為1∶4,二者反應(yīng)生成AlO。 【答案】 C 9.將物質(zhì)X逐漸加入Y溶液中,生成沉淀物質(zhì)的量n2與所加X(jué)的物質(zhì)的量n1的關(guān)系如圖所示。符合圖示情況的是(  ) A B C D X NaOH AlCl3 HCl NaAlO2 Y AlCl3 NaOH NaAlO2 HCl 【解析】 因?yàn)槭菍⑽镔|(zhì)X逐漸加入Y溶液中,且是沉淀逐漸增多至最大量,再逐漸減少至消失,所以B、D都不正確;寫(xiě)出化學(xué)方程式,根據(jù)最大沉淀量前后比為1∶3,而A中在最大沉淀量前后比為3∶1,所以只有C符合題意。 【答案】 C 10.某校化學(xué)興趣小組用如圖所示過(guò)程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+雜質(zhì)離子并盡可能減少AlCl3的損失。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)寫(xiě)出混合物中加入足量氫氧化鈉溶液時(shí),溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________________________________________________________。 (2)氫氧化鈉溶液能否用氨水代替,為什么?________________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (3)溶液a中存在的離子有________________;在溶液a中加入鹽酸時(shí)需控制鹽酸的量,為什么?__________________________________________________ ______________________________________________________________。 為此,改進(jìn)方法是_____________________________________________。 【答案】 (1)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O (2)不能,因?yàn)樵贏l3+與氨水反應(yīng)生成Al(OH)3后,Al(OH)3不能與氨水繼續(xù)反應(yīng),從而不能將Al(OH)3與Mg(OH)2分開(kāi) (3)Na+、AlO、K+、Cl-、H+、OH- 因?yàn)闅溲趸X能與強(qiáng)酸反應(yīng),所以在加入鹽酸沉淀AlO時(shí),需要控制溶液的pH,以防止部分AlO轉(zhuǎn)化成Al3+ 通入過(guò)量CO2氣體 11.已知X是某金屬單質(zhì),X、A、B、C含同一種元素,可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化: (1)寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式:X________,A________,B________,C________。 (2)寫(xiě)出以下反應(yīng)的離子方程式: ②___________________________________________________________。 ④____________________________________________________________。 【解析】 X可和酸、堿反應(yīng)且其為金屬單質(zhì),則X為Al。 【答案】 (1)Al Al2O3 NaAlO2 AlCl3 (2)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ Al2O3+2OH-===2AlO+H2O 12.鋁土礦(主要成分為Al2O3,還有少量雜質(zhì))是提取鋁的原料。提取鋁的工藝流程如下: (1)請(qǐng)用離子方程式表示以上工藝流程中第①步反應(yīng):__________________________________________________________________。 (2)寫(xiě)出以上工藝流程中第③步反應(yīng)的化學(xué)方程式: ___________________________________________________________________。 (3)若第①步加入的是鹽酸,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:__________________________________________________________________。 【解析】 鋁土礦的主要成分是Al2O3,第①步發(fā)生的離子反應(yīng)為Al2O3+2OH-===2AlO+H2O。原方案中為保證把偏鋁酸鈉溶液中的鋁元素完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,應(yīng)通入足量二氧化碳?xì)怏w,所以發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3。 若第①步加入的是鹽酸,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 Al2O3+6H+===2Al3++3H2O。 【答案】 (1)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O (2)NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3 (3)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O [能力提升] 13.下列物質(zhì)的稀溶液相互反應(yīng),無(wú)論是前者滴入后者中,還是后者滴入前者中,反應(yīng)現(xiàn)象都相同的是(  ) A.Na2CO3和鹽酸    B.AlCl3和NaOH C.NaAlO2和硫酸 D.Na2CO3和BaCl2 【解析】 A項(xiàng),將Na2CO3溶液滴入鹽酸中,相當(dāng)于鹽酸過(guò)量,立即就會(huì)有大量氣體產(chǎn)生;將鹽酸滴入Na2CO3溶液,是Na2CO3過(guò)量,首先生成NaHCO3,沒(méi)有氣體產(chǎn)生,當(dāng)Na2CO3與鹽酸完全生成NaHCO3后,再滴入鹽酸才開(kāi)始有氣體產(chǎn)生。B項(xiàng),將AlCl3溶液滴入NaOH溶液中,NaOH過(guò)量,開(kāi)始時(shí)沒(méi)有沉淀析出,當(dāng)AlCl3過(guò)量時(shí)才開(kāi)始出現(xiàn)沉淀;將NaOH溶液滴入AlCl3溶液中,AlCl3過(guò)量,開(kāi)始就有沉淀析出,當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí),沉淀溶解至無(wú)。C項(xiàng),將NaAlO2溶液滴入硫酸中,硫酸過(guò)量,開(kāi)始時(shí)沒(méi)有沉淀出現(xiàn),當(dāng)NaAlO2過(guò)量時(shí),才有大量沉淀出現(xiàn);將硫酸滴入NaAlO2溶液中,NaAlO2過(guò)量,開(kāi)始就有沉淀出現(xiàn),當(dāng)硫酸過(guò)量時(shí),沉淀又會(huì)溶解。所以A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中前者滴入后者和后者滴入前者的現(xiàn)象都是不同的。D項(xiàng),Na2CO3溶液和BaCl2溶液反應(yīng),反應(yīng)的產(chǎn)物與過(guò)量與否無(wú)關(guān),將Na2CO3溶液滴入BaCl2溶液中,開(kāi)始就出現(xiàn)沉淀,沉淀一直增多,直至反應(yīng)到BaCl2被消耗完,沉淀不再產(chǎn)生;將BaCl2溶液滴入到Na2CO3溶液中,也是開(kāi)始就出現(xiàn)沉淀,隨后沉淀一直增多,直至反應(yīng)到Na2CO3被消耗完,沉淀不再產(chǎn)生。 【答案】 D 14.將一定質(zhì)量的Mg和Al混合物投入400 mL稀硫酸中,固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。待反應(yīng)完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。 計(jì)算: (1)Mg和Al的總質(zhì)量為_(kāi)_______g; (2)硫酸的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______; (3)生成H2的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。 【解析】 由圖像可知,從開(kāi)始至加入NaOH溶液40 mL,沒(méi)有沉淀生成,說(shuō)明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后有剩余,此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O,當(dāng)V(NaOH溶液)=400 mL時(shí),沉淀量最大,此時(shí)為Mg(OH)2和Al(OH)3,二者物質(zhì)的量之和為0.7 mol,溶液中溶質(zhì)為Na2SO4,根據(jù)鈉元素守恒可知此時(shí)n(Na2SO4)等于400 mL氫氧化鈉溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍。從400 mL開(kāi)始,NaOH溶解Al(OH)3,發(fā)生反應(yīng)NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O,當(dāng)沉淀不再減少,此時(shí)全部為Mg(OH)2,物質(zhì)的量為0.3 mol,所以沉淀量最大時(shí),Mg(OH)2為0.3 mol,Al(OH)3為0.7 mol-0.3 mol=0.4 mol,所以該階段消耗n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.4 mol,氫氧化鈉的濃度為=5 (molL-1)。 (1)由元素守恒可知n(Al)=n[Al(OH)3]=0.4 mol,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.3 mol,Mg和Al的總質(zhì)量為0.4 mol27 gmol-1+0.3 mol24 gmol-1=18 g; (2)沉淀量最大時(shí),沉淀為Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液中溶質(zhì)為Na2SO4,根據(jù)鈉元素守恒可知此時(shí)n(NaOH)=2n(Na2SO4)=0.4 L5 molL-1=2 mol,所以n(Na2SO4)=1 mol,所以硫酸的濃度為=2.5 (molL-1); (3)由(1)可知n(Al)=0.4 mol,n(Mg)=0.3 mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知2n(H2)=3n(Al)+2n(Mg)=30.4 mol+20.3 mol=1.8 mol,所以n(H2)=0.9 mol。 【答案】 (1)18 (2)2.5 molL-1 (3)0.9 mol
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