（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

第二講鋁及其化合物一、選擇題(本題共7個(gè)小題，每題6分，共42分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)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(duì)內(nèi)部金屬起保護(hù)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D2. (2012·統(tǒng)考)在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加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 ()。A61 B31 C21 D12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(5030)mL，故Al3與Mg2濃度之比11，則Al2(SO4)3與MgSO4的物質(zhì)的量濃度之比為12。答案D3(2013·濟(jì)寧模擬)下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是 ()。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Al3C用新制的生石灰，通過加熱蒸餾，以除去乙醇中的少量水DAl(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?yàn)V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(xiàng)正確；Al(OH)3只能溶于強(qiáng)堿，不溶于氨水，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CaO吸水生成Ca(OH)2，再蒸餾乙醇蒸發(fā)分離，C項(xiàng)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(xiàng)正確。答案B4(2013·大慶模擬)下列各項(xiàng)操作中，不發(fā)生“先產(chǎn)生沉淀，然后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2；向NaAlO2溶液中逐滴加入過量的稀鹽酸；向AlCl3溶液中逐滴加入過量的稀氫氧化鈉溶液；向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸A B C D解析向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2會(huì)產(chǎn)生沉淀，因?yàn)榉磻?yīng)會(huì)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Na2CO3CO2H2O=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)生成白色膠狀H2SiO3沉淀，2HClNa2SiO3=2NaClH2SiO3。答案C5(2012·杭州質(zhì)檢)美國(guó)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(cuò)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：2Al3H2OAl2O33H2D總反應(yīng)式為2H2O2H2O2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(shí)，太陽能轉(zhuǎn)化為電能；電解過程中電能又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。因此，上述過程中能量的轉(zhuǎn)化形式有三種，故A錯(cuò)誤。根據(jù)題意可知B、C、D均正確。答案A6.(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(duì)應(yīng)的溶液中一定能大量共存的是 ()。Aa點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：Na、Fe3、SO、HCOBb點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：Na、S2、SO、ClCc點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：Ag、Ca2、NO、FDd點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：K、NH、I、CO解析向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液時(shí)發(fā)生Al34OH=AlO2H2O,3AlOAl36H2O=4Al(OH)3。a點(diǎn)時(shí)溶液中有大量OH與Fe3、HCO不能大量共存。b點(diǎn)時(shí)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(diǎn)時(shí)溶質(zhì)為NaCl，與Ag不能大量共存。d點(diǎn)時(shí)溶質(zhì)為NaCl和AlCl3，Al3與CO互相促進(jìn)水解不能大量共存。答案B7(2013·濰坊模擬)將15.6 g Na2O2和5.4 g Al同時(shí)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，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·L1解析n(Na2O2)0.2 mol，n(Al)0.2 mol，由2Na2O22H2O=4NaOHO2和2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，生成n(O2)0.1 mol，n(H2)0.3 mol，nNaAlO20.2 mol，反應(yīng)剩余n(NaOH)0.4 mol0.2 mol0.2 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(xiàng)，反應(yīng)過程中得到8.96 L氣體；B項(xiàng)，最終得到的溶液中還有0.1 mol NaAlO2；D項(xiàng)，由Na守恒可知最終得到的溶液中c(Na)2 mol·L1。答案C二、非選擇題(本題共4個(gè)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(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)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(NH3)42?；卮鹣铝袉栴}：(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(shí)驗(yàn)方法即可鑒別的是_。硫酸鋁和氫氧化鈉硫酸鋁和氨水硫酸鋅和氫氧化鈉硫酸鋅和氨水(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(shí)驗(yàn)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：_。解析(1)Al與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al2NaOH6H2O=2NaAlO23H2。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：Zn2NaOH=Na2ZnO2H2。(3)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。Al2(SO4)3溶液滴入氨水中有沉淀；氨水滴入Al2(SO4)3溶液中也有沉淀。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。少量ZnSO4溶液滴入氨水中沒有沉淀，生成Zn(NH3)42；少量氨水滴入ZnSO4溶液中有沉淀。所以，用相互滴加的實(shí)驗(yàn)方法就能鑒別的有。(4)根據(jù)給出信息，寫出化學(xué)方程式：Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH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)42，所以實(shí)驗(yàn)過程中加入氨水的用量不易控制。答案(1)AlO(2)Zn2NaOH=Na2ZnO2H2(3)(4)Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH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)42，氨水的用量不易控制9(15分)(2013·雅安檢測(cè))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(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化：請(qǐng)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)。ANaOH溶液 B稀鹽酸C二氧化碳 D氨水(3)寫出反應(yīng)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，因此反應(yīng)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)AlAl2O3O2(2)D(3)AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO(4)K2SO4、(NH4)2SO410(14分)某鋁合金(硬鋁)中含有鎂、銅、硅，為了測(cè)定該合金中鋁的含量，有人設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：(1)取樣品a g，稱取時(shí)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(shí)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_。(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(jì)算該樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為_。解析用酸溶解硬鋁時(shí)，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：2AlAl2O3，m(Al) gAl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%答案(1)托盤天平(2)MgCl2、AlCl3Cu、Si漏斗、燒杯、玻璃棒(3)MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl，Al(OH)3NaOH=NaAlO2H2O(4)NaAlO2CO22H2O=NaHCO3Al(OH)32Al(OH)3Al2O33H2O(5)×100%11(15分)(2013·綿陽名校聯(lián)考)某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)展開研究?，F(xiàn)行高中化學(xué)教材中對(duì)“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(cè)知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)AlAl2O3FeFe2O3熔點(diǎn)/6602 0541 5351 462沸點(diǎn)/2 4672 9802 750.(1)某同學(xué)推測(cè)，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(diǎn)比鐵低，此時(shí)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(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實(shí)驗(yàn)所用試劑是_，反應(yīng)的離子方程式為_。(3)實(shí)驗(yàn)室溶解該熔融物，在下列試劑中最適宜的試劑是_(填序號(hào))。A濃硫酸 B稀硫酸C稀硝酸 D氫氧化鈉溶液.實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，硝酸的濃度越稀，對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)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 mol·L1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_結(jié)合OH的能力比_強(qiáng)(填離子符號(hào))。(3)B與A的差值為_mol。(4)B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉淀的物質(zhì)的量為_mol，C點(diǎn)對(duì)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(diǎn)比鐵低，該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化，此時(shí)液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。利用金屬Al與強(qiáng)堿液反應(yīng)放出氫氣的性質(zhì)即可驗(yàn)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。.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(jià)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·L1×(3634)×103 L0.008 mol，參加反應(yīng)的n(Al)0.008 mol，因?yàn)? 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(jià)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)×84 mol·L1×(3431)×103 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×30.096 mol，所以C點(diǎn)體積為：31 mL×103 mL·L17 mL。答案.(1)合理(2)NaOH溶液2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)B.(1)HOH=H2O(2)NHOH=NH3·H2OAl3、Fe3、HNH(3)0.008(4)0.0327