2019年高中化学第三章金属及其化合物3.2.2铝的重要化合物练习新人教版必修1.docx

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1、1第 2课时 铝的重要化合物基础巩固1在 MgO中混有少量的 Al2O3杂质,欲将杂质除去可选用的试剂是( )A.稀硫酸 B.浓氨水C.稀盐酸 D.氢氧化钠溶液解析 MgO不溶于 NaOH溶液,Al 2O3溶于 NaOH溶液。答案 D2以 Al2O3为原料制取氢氧化铝,最好的方法是( )A.将 Al2O3溶于水B.将 Al2O3先溶于盐酸中,再滴加氢氧化钠溶液C.将 Al2O3先溶于盐酸中,再滴加氨水D.将 Al2O3先溶于 NaOH溶液中,再滴加盐酸答案 C3下列关于 Al(OH)3的性质叙述错误的是 ( )A.Al(OH)3是两性氢氧化物B.Al(OH)3是难溶于水的白色固体C.Al(OH

2、)3能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素D.Al(OH)3既溶于 NaOH溶液、氨水,又能溶于盐酸解析 Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于酸,也能溶于 NaOH、KOH 等强碱溶液,但 Al(OH)3不能溶于氨水。答案 D4(2017广东学业水平测试)往下列溶液中加入足量 NaOH溶液,充分反应后,不会出现沉淀的是( )A.MgCl2溶液 B.AlCl3溶液C.CaCl2溶液 D.FeCl3溶液答案 B25由 Al3+Al(OH) 3Al Al 3+系列变化中, 中应填写的是( )O-2A.Al(OH)3 B.AlCl3C.HCl D.NaOH解析 由 Al3+转变为 Al(OH)3,再转变为

3、Al ,是通过加入 OH-实现的,故由 Al 再转变为O-2 O-2Al3+,应加入 H+,Al 首先转化为 Al(OH)3,然后转化为 Al3+。O-2答案 A6只用试管和胶头滴管而不用其他试剂无法区别的一组是( )A.KOH溶液和 AlCl3溶液B.Na2CO3溶液和盐酸C.AlCl3溶液和氨水D.盐酸和 NaAlO2溶液解析 KOH和 AlCl3、Na 2CO3和 HCl、HCl 和 NaAlO2三组物质都可能因反应物的量不同发生不同的反应,因而互相滴加方式不同而产生不同的现象,只用试管和胶头滴管而不用其他试剂就可以区别。答案 C7相同质量的下列物质分别与等浓度的 NaOH溶液反应,至体

4、系中均无固体物质,消耗碱量最多的是( )A.Al B.Al(OH)3C.AlCl3 D.Al2O3解析 四种物质与 NaOH反应最终产物均为 NaAlO2,其反应的化学方程式分别为:2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2OAlCl3+4NaOH NaAlO2+3NaCl+2H2OAl2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O分析化学方程式可得如下关系:AlNaOH Al(OH) 3NaOHAlCl3NaOH Al2O3NaOH14 12由关系式可知消耗相同质量的 NaOH,所需要的四种物质的质量最少的为 Al,反推出相同3质量的四种物

5、质,Al 的耗碱量最多。答案 A8在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中,逐滴加入稀氢氧化钠溶液,直至过量。下列表示氢氧化钠加入量( x)与溶液中沉淀物的量( y)的关系示意图正确的是( )解析 向硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,发生的反应有:Mg2+2OH- Mg(OH)2,Al 3+3OH- Al(OH)3,Al(OH) 3+OH- Al +2H2O。即加O-2入 NaOH溶液后,Mg 2+、Al 3+分别生成 Mg(OH)2、Al(OH) 3沉淀,待沉淀完全后,再加入 NaOH溶液时,Mg(OH) 2不变,而 Al(OH)3不断溶解,最后完全变为 Al ,综上所述,沉淀物的变化趋

6、O-2势是先增加,然后减少,到某一时刻开始保持不变。答案 C9A、B、C 是单质 ,其中 A 是金属,各种物质间的转化关系如图:根据图示转化关系回答:(1)写出下列物质的化学式:A ,B ,乙 ,丁 。 (2)写出下列变化的化学方程式:A 与 NaOH溶液反应的化学方程式 。 甲与 NaOH溶液反应的离子方程式 。 解析 常见金属单质中能与 NaOH溶液反应产生气体的只有 Al,所以 A是 Al,乙是 NaAlO2,C是 H2,甲是 Al的化合物,可与 NaOH溶液反应产生 NaAlO2,可能是 Al2O3,则丙是 H2O,B是 O2,所以甲一定是 Al2O3;根据 NaAlO2+CO2+2H

7、2O NaHCO3+Al(OH)3得丁是 Al(OH)3。答案 (1)Al O 2 NaAlO 2 Al(OH) 3(2)2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO2+3H24Al 2O3+2OH- 2Al +H2OO-210向 20 mL某浓度的 AlCl3溶液中滴加 2 molL-1的 NaOH溶液时,所得沉淀的质量与加入 NaOH溶液的体积之间的关系如图所示:(1)写出 A B反应的化学方程式: 。 (2)最大沉淀量为 g。 (3)V1= 。 (4)所用原溶液中 AlCl3的物质的量浓度为 。 (5)当所得沉淀的质量为 0.39 g时,用去 NaOH溶液的体积是 。 解析 (1)向 A

8、lCl3溶液中滴加 NaOH溶液发生的反应有:AlCl3+3NaOH Al(OH)3+3NaCl O A1 mol 3 mol 1 molAl(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O A B1 mol 1 mol(2)A点表示此时沉淀量达最大值, A点时恰好发生反应, nAl(OH)3= n(NaOH)= 2 13 13molL-10.015 L=0.01 mol,mAl(OH)3=0.01 mol78 gmol-1=0.78 g。(3)A B发生反应,消耗 n(NaOH)=0.01 mol,VNaOH(aq)=0.01 mol2 molL-1=0.005 L=5 mL,故 V1=15+5

9、=20。(4)n(AlCl3)=nAl(OH)3=0.01 mol,c(AlCl3)=0.01 mol0.02 L=0.5 molL-1。(5)当沉淀的质量为 0.39 g时,有两种可能,一是 NaOH溶液不足,只生成 0.39 g沉淀;二是 NaOH溶液过量,部分沉淀溶解后剩下 0.39 g沉淀。若 NaOH溶液不足,则:Al3+ + 3OH - Al(OH)31 mol 3 mol 78 g0.015 mol 0.39 gVNaOH(aq)=0.015 mol2 molL-1=0.007 5 L=7.5 mL;5若 NaOH溶液过量,则:Al(OH)3+OH- Al +2H2OO-278

10、g 1 mol0.39 g 0.005 molVNaOH(aq)=15 mL+=17.5 mL。0.005mol2molL-110-3LmL-1答案 (1)Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O(2)0.78 (3)20(4)0.5 molL-1(5)7.5 mL或 17.5 mL能力提升1制备氢氧化铝的最好方法是( )A.将氨水滴入氯化铝溶液中B.将氢氧化钠溶液滴入硫酸铝溶液中C.将硫酸铝溶液滴入氢氧化钠溶液中D.将明矾溶于天然水中解析 制备氢氧化铝时既要保证将 Al3+沉淀完全,又不能因碱过量而溶解已沉淀的氢氧化铝,最好是将氨水滴入氯化铝溶液中至氨水过量,A 正确,B、C 错误;

11、明矾溶于天然水中也可得到氢氧化铝的絮状沉淀,但 Al3+沉淀是不完全的,D 错。答案 A2向明矾KAl(SO 4)212H2O溶液里加入 Ba(OH)2溶液,待 S 沉淀完全时,铝元素的存O2-4在形式是( )A.一部分为 Al(OH)3沉淀,一部分以 Al3+形式存在于溶液中B.一部分为 Al(OH)3沉淀,一部分以 Al 形式存在于溶液中O-2C.全部为 Al(OH)3沉淀D.几乎全部以 Al 形式存在于溶液中O-2解析 因为明矾中 n(Al3+) n(S )=12,当加入 Ba(OH)2溶液使 S 沉淀完全时,溶液中O2-4 O2-46,则铝元素全部以 Al 形式存在于溶液中。n(Al3

12、+)n(OH-)=14 O-2答案 D3下列离子方程式书写错误的是( )A.AlCl3溶液加到氨水中:Al 3+4OH- Al +2H2OO-2B.Al(OH)3溶于 NaOH溶液中:Al(OH) 3+OH- Al +2H2OO-2C.Al2O3粉末溶于 HCl溶液中:Al 2O3+6H+ 2Al3+3H2OD.Al2O3粉末溶于 NaOH溶液中:Al 2O3+2OH- 2Al +H2OO-2解析 Al(OH)3不溶于氨水,AlCl 3与氨水反应的离子方程式应为 Al3+3NH3H2O Al(OH)3+3N 。H+4答案 A4将 NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化的 AlCl3溶液中,若用 y轴表

13、示 Al(OH)3沉淀的量, x轴表示 NaOH溶液的体积,下列图像正确的是( )解析 当溶液中有 H+、Al 3+时,加入的 OH-先与 H+反应,后与 Al3+反应:H +OH- H2O,Al3+3OH-Al(OH)3, 故开始加入 NaOH溶液时,无沉淀产生,随着 NaOH量的增加,沉淀的量也逐渐增加,当 NaOH溶液加入到一定量时,沉淀量达到最大值,再加入 NaOH溶液,沉淀开始溶解:Al(OH)3+OH- Al +2H2O。形成沉淀与溶解沉淀所需 NaOH溶液的体积比为 31。O-2答案 D5如图表示在某溶液中滴加 Ba(OH)2溶液时,沉淀的物质的量随 Ba(OH)2的物质的量的变

14、化关系,该溶液的成分可能是( )7A.MgSO4B.KAl(SO4)2C.Al2(SO4)3D.NaAlO2解析 A项,MgSO 4+Ba(OH)2 BaSO4+Mg(OH) 2,沉淀不会减少,错误;B 项, nAl(OH)3n(BaSO4)=12,不符合图像,错误;C 项, nAl(OH)3 n(BaSO4)=23,符合图像,正确;D 项,NaAlO2与 Ba(OH)2不反应,无明显现象,错误。答案 C 6下列各组物质混合后,可生成 a mol沉淀的是( )A.含 a mol NaAlO2的溶液与含 a mol AlCl3的溶液B.含有 a mol NaAlO2的溶液通入 a mol CO2

15、C.含 a mol AlCl3的溶液与含 2a mol Ba(OH)2的溶液D.含 a mol AlCl3的溶液与含 a mol NaOH的溶液解析 A组中反应:3NaAlO2+AlCl3+6H2O 4Al(OH)3+3NaCla mol a mol a mol43B组中反应:NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO 3a mol a mol a molC组中反应:2AlCl3+4Ba(OH)2 Ba(AlO2)2+3BaCl2+4H2Oa mol 2a molD组中反应:AlCl3+3NaOH Al(OH)3+3NaCla mol a mol mola38答案 B 7铝土矿

16、 (主要成分为 Al2O3,还有少量杂质)是提取铝的原料。提取铝的工艺流程如下:(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第步反应: 。 (2)写出以上工艺流程中第步反应的化学方程式: 。 (3)若第步加入的是盐酸,则发生反应的离子方程式为 。 解析 铝土矿的主要成分是 Al2O3,既可用氢氧化钠溶液溶解,也可用盐酸溶解,发生的离子反应分别为 Al2O3+2OH- 2Al +H2O,Al2O3+6H+ 2Al3+3H2O,原方案中为保证把偏铝酸钠O-2溶液中的铝元素完全转化为氢氧化铝沉淀,应通入足量的二氧化碳气体,所以发生的化学反应为 NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO 3

17、。答案 (1)Al2O3+2OH- 2Al +H2OO-2(2)NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO 3(3)Al2O3+6H+ 2Al3+3H2O8胃酸过多是常见的胃病。下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。甲:白色结晶状粉末,可缓缓分解;能溶于水,水溶液呈弱碱性;遇酸及酸性药物则产生二氧化碳;胃酸过多患者服用多见胃胀气,甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。乙:与胃酸作用是中和反应,作用缓慢而持久,可维持 34 h。凝胶本身覆盖于溃疡面上,具有保护作用。可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。(1)请你推测,甲中含有的主要化学成分是 (填化学式);乙中含有的主要化学成分是 (填化学式)。 (

18、2)试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气反应的离子方程式: 。 (3)试写出乙中含有的主要化学成分溶于 NaOH溶液的离子方程式: 。 解析 根据题目信息对甲、乙性质的描述可知甲为 NaHCO3,乙为 Al(OH)3,NaHCO3与酸反应的9离子方程式为 HC +H+ CO2+H 2O,Al(OH)3溶于 OH-的反应为 Al(OH)3+OH-O-3Al +2H2O。O-2答案 (1)NaHCO3 Al(OH) 3(2)HC +H+ H2O+CO2O-3(3)Al(OH)3+OH- Al +2H2OO-29有一无色溶液 ,其中可能含有 Fe3+、Al 3+、Fe 2+、Mg 2+、Cu 2+

19、、Ba 2+、K +、Cl -、S 等O2-4离子中的几种,为分析其成分,取此溶液分别进行了四个实验,其操作和有关现象如下:第个实验中,生成白色沉淀的量与加入 NaOH的量有如图所示的相互关系。据此可知:(1)在原溶液中一定存在的离子有 。 (2)写出第个实验中发生反应的离子方程式: 。 解析 由题意,溶液无色,则 Fe3+(棕黄色)、Fe 2+(浅绿色)、Cu 2+(蓝色)一定不存在;焰色反应显紫色,说明一定有 K+;实验说明一定有 S ,则 Ba2+一定不存在;由实验以及图像可O2-4知一定有 Mg2+、Al 3+,而 Cl-通过上述四个实验无法确定。答案 (1)Al3+、Mg 2+、K

20、+、S O2-4(2)Mg2+2OH- Mg(OH)2;Al 3+3OH- Al(OH)3;Al(OH) 3+OH- Al +2H2OO-2 10将镁和铝的混合物 0.1 mol溶于 100 mL 2 molL-1的 H2SO4溶液中,然后滴加 1 molL-1的 NaOH溶液。在滴加 NaOH溶液的过程中,沉淀质量 m随加入 NaOH溶液体积 V的变化如图所示。请回答:10(1)写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式: 。 (2)当 V1=160 mL时,则金属粉末中 n(Mg)= mol, V2= mL。 (3)若在滴加 NaOH溶液的过程中,欲使 Mg2+、Al 3+刚好沉淀完全,则滴入

21、NaOH溶液的体积应为 mL。 (4)若混合物仍为 0.1 mol,其中 Mg粉的物质的量分数为 a,用 100 mL 2 molL-1的硫酸溶解此混合物后,再加入 450 mL 1 molL-1的 NaOH溶液,所得沉淀中无 Al(OH)3。满足此条件的 a的取值范围: 。 解析 (2)由图像可知:160 mL 的 NaOH溶液是与过量的 H2SO4溶液反应的,则与 Mg、Al 反应的n(H2SO4)=0.2 mol-0.16 mol =0.12 mol。假设 Mg与 Al的物质的量分别为 x、 y,则有方12程组: ,解得: x=0.06 mol,y=0.04 mol。当 NaOH溶液的体

22、积为 V2时,得x+y=0.1molx+32y=0.12mol到 Mg(OH)2沉淀和 NaAlO2,关系式为 Mg2+2OH-,Al3+4OH-,则 V2=160 mL+103 mLL-1=440 mL。(0.062mol+0.044mol)1molL-1(3)当 Mg2+、Al 3+刚好沉淀完全时,溶液中只有 Na2SO4,关系式为 2NaOHH2SO4,则 V(NaOH)= =400 mL。100 mL2molL-121molL-1(4)当所得沉淀中无 Al(OH)3时,反应后生成的溶质为 Na2SO4、NaAlO 2。则根据 Na元素守恒: n(NaOH)=0.45 L1 molL-10.1 L2 molL-12+0.1 mol(1-a)。解得 a ,12则满足此条件的 a的取值范围是 a1。12答案 (1)2Al+2OH-+2H2O 2Al +3H2O-2(2)0.06 440(3)400(4) a112