(廣東專(zhuān)用)2014屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)能力拔高第13講《鋁及其重要化合物》

第三章第 3 節(jié)鋁及其重要化合物( 課時(shí)活頁(yè)卷 )一、單項(xiàng)選擇題1以硫酸鋁溶液為原料之一，在實(shí)驗(yàn)室里制取少量Al (OH) 3，并且易于分離，最好向溶液中加入 ()A氫氧化鈉溶液B氫氧化鋇溶液C氨水溶液D澄清的石灰水【答案】C2下列操作所得物質(zhì)為純凈物的是()A將一塊帶有氧化膜的鋁片與過(guò)量的濃NaOH溶液完全反應(yīng)后，取澄清溶液將其蒸干，得純凈的NaAlO2 固體B向 NaAlO2 溶液中加入過(guò)量的AlCl 3 溶液，將所得沉淀過(guò)濾洗滌，加熱灼燒去掉水分，可得純凈的Al(OH) 3 固體C把鋁塊與適量的稀鹽酸完全反應(yīng)，將所得溶液蒸干，可得AlCl 3 固體D把 AlCl 3 溶液與足量氨水反應(yīng)，將沉淀過(guò)濾、洗滌、灼燒去掉水分可得Al 2O3 固體【答案】D【解析】A 項(xiàng)，混有 NaOH固體； B 項(xiàng)，灼燒得到的是Al 2O3；C 項(xiàng)，得到的是Al(OH) 3 和Al 2O3。3. 用鋁箔包裹 0.1 mol 金屬鈉，用針將鋁箔扎一些小孔，用如圖裝置收集產(chǎn)生的氣體，則收集到的氣體為 ( 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 )()A氧氣和氫氣的混合氣體B1.12 L氫氣C大于 1.12 L氫氣D小于 1.12 L氫氣【答案】C【解析】0.1 mol 的 Na 能與水反應(yīng)產(chǎn)生1.12 L H2( 標(biāo)準(zhǔn)狀況 ) ，又因?yàn)殇X箔中的Al 又與 NaOH溶液反應(yīng)生成 H2，所以收集到的氣體體積大于1.12 L 。4（ 2013. 廣東十校聯(lián)考）下列圖像正確的是()- 1 -【答案】B【解析】與 Al3的物質(zhì)的量最小時(shí)， Al(OH) 3H不反應(yīng)， A 錯(cuò)；H 與 AlO2能反應(yīng)，當(dāng) AlO2的物質(zhì)的量應(yīng)是最大，與 Al3能反應(yīng)，當(dāng) Al3的物質(zhì)的量最小時(shí)， Al(OH) 3 的物質(zhì)的D 錯(cuò)； OH量最大，當(dāng) Al(OH)的物質(zhì)的量最小時(shí)，AlO的物質(zhì)的量最多，且Al3、 Al(OH) 、 AlO的最2233大值相等， B 對(duì)、 C 錯(cuò)。5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(guò)量燒堿溶液充分反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌、干燥B用過(guò)量氨水除去Fe3 溶液中的少量Al 3CAl(OH) 3 中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過(guò)濾，向?yàn)V液中通入過(guò)量 CO2 后過(guò)濾DMgO中混有少量Al 2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌、干燥得到MgO【答案】B【解析】A、 C、 D 均是利用Al 、Al(OH) 3、 Al 2O3 與燒堿反應(yīng)的原理進(jìn)行除雜，A、 C、D均正確； B 項(xiàng)用氨水可生成Fe(OH)3 和 Al(OH) 3 兩種沉淀，因Al(OH) 3 不溶于過(guò)量氨水。6某化學(xué)小組為測(cè)定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：足量溶液 A方案：銅鋁混合物測(cè)定生成氣體的體積充分反應(yīng)足量溶液 B方案：銅鋁混合物測(cè)定剩余固體的質(zhì)量充分反應(yīng)下列有關(guān)判斷不正確的是()A溶液 A 和 B 均可以是鹽酸或NaOH溶液B若溶液B選用濃硝酸，則測(cè)得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小C溶液 A 和 B 均可選用稀硝酸D實(shí)驗(yàn)室中方案更便于實(shí)施【答案】C【解析】金屬 Al 和 Cu 的活潑性不同， 且 Al 既可以和強(qiáng)酸HCl 反應(yīng)又可以同強(qiáng)堿NaOH- 2 -反應(yīng)， Cu 與二者都不反應(yīng)，A 項(xiàng)正確；測(cè)量固體的質(zhì)量比測(cè)量氣體的體積容易，D項(xiàng)正確； Al和 Cu 都與稀硝酸反應(yīng)， C項(xiàng)錯(cuò)誤。二、雙項(xiàng)選擇題7下列離子方程式正確的是()A用小蘇打治療胃酸過(guò)多：HCOH =CO HO322B向 AlCl溶液中加入過(guò)量氨水：Al33 3NHHO=Al(OH) 3NH234C向氫氧化鈉溶液中滴加醋酸： H OH =HO2D用 FeCl 3 溶液腐蝕印刷電路板：Fe322 Cu=Fe Cu【答案】AB【解析】C 項(xiàng)醋酸應(yīng)寫(xiě)成化學(xué)式；D 項(xiàng)不符合電荷守恒，正確的離子方程式應(yīng)為：32Fe22。 Cu=2Fe Cu8在前一種分散系中慢慢滴加后一種試劑，能觀察到先生成沉淀后變澄清的是()A氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液B偏鋁酸鈉溶液中加鹽酸C氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁溶液D氯化鋁溶液中滴加氨水【答案】AB【解析】C項(xiàng)，開(kāi)始 NaOH過(guò)量，不能生成沉淀， 最后有沉淀生成；D 項(xiàng)，生成的 Al(OH) 3不溶于氨水。三、非選擇題9將 0.1 mol的鎂和鋁的混合物溶于100 mL 2 mol/L H 2SO4 溶液中，然后再滴加1 mol/L的 NaOH溶液。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1) 若在滴加 NaOH溶液的過(guò)程中， 沉淀質(zhì)量 m隨加入 NaOH溶液的體積 V 的變化如圖所示。當(dāng) V1 160 mL 時(shí)，則金屬粉末中 n(Mg) _mol ，V2 _mL。23(2) 若在滴加NaOH溶液的過(guò)程中，欲使Mg 、 Al剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積 V(NaOH) _mL。【答案】(1)0.06440 (2)400【解析】(1) 由圖像可知： 160 mL 的 NaOH溶液是與過(guò)量的H2SO4 溶液反應(yīng)的，則與 Mg、Al 反應(yīng)的 n(H2SO4) 0.2 mol 0.16 mol 1n(Mg) x， n(Al) y，則有方 0.12 mol 。假設(shè)2- 3 -程組：x y 0.1 mol3，解得 x 0.06 mol ， y0.04 mol。當(dāng)加入 V mL NaOH溶液時(shí)，x y 0.12 mol22得到Mg(OH)2 沉淀和2 3 NaAlO2 ，關(guān)系式為： Mg 2OH ， Al 4OH ，則 V2 160 mL 0.06 2 mol 0.044 mol103 mL/L 440 mL。1 mol/L2、Al3剛好沉淀完全時(shí)，溶液中只有Na2SO4，關(guān)系式為 2NaOH H2SO4，根據(jù)關(guān)系(2) 當(dāng) Mg100 mL2 mol/L 2式為 2NaOH H2SO4，則 V(NaOH) 400 mL。10(2013 清遠(yuǎn)佛岡中學(xué)質(zhì)檢) 高純氧化鋁可用于制高壓鈉燈的陶瓷管。實(shí)驗(yàn)室制取高純氧化鋁的流程如下：(1) “除雜”操作是加入適量過(guò)氧化氫，用氨水調(diào)節(jié)溶液的 pH 約為 8.0 ，以除去硫酸銨溶液 中 的 少 量 Fe2 。 檢 驗(yàn)Fe2 是 否 除 盡 的 實(shí) 驗(yàn) 操 作 是_ 。(2) 配制硫酸鋁溶液時(shí)，需用硫酸酸化，酸化的目的是_(3) 結(jié)晶操作中，母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮至溶液表面剛出現(xiàn)薄層的結(jié)晶為止，冷卻結(jié)晶，得到銨明礬 ( 含結(jié)晶水 ) 。母液不能蒸干的原因是_ 。(4) 分離操作的名稱是_ 。(5) 測(cè)定銨明礬組成的方法是：a. 稱取 0.906 g銨明礬樣品，高溫灼燒得Al 2O3 殘留固體0.1020 g； b. 稱取 0.4 53 0 g 銨明礬樣品，用適量蒸餾水溶解，再加入稍過(guò)量的BaCl2 溶液，經(jīng)陳化、過(guò)濾、灰化，得0.465 9 g BaSO 4； c. 稱取 0.453 0 g樣品，加入足量的NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生氣體依次通過(guò)堿石灰和濃硫酸，濃硫酸質(zhì)量增加0.017 0 g。則銨明礬的化學(xué)式為_(kāi) 。【答案】(1) 取樣，加適量H2O2 溶液，振蕩，滴加KSCN溶液，若溶液不呈現(xiàn)血紅色，說(shuō)明 Fe2已除盡(2) 抑制 Al 3水解(3) 減少可溶性雜質(zhì)析出和防止Al 3 水解(4) 過(guò)濾(5)NH 4Al(SO 4) 212H2O- 4 -【解析】2(1) 通常檢驗(yàn) Fe 時(shí)，先加入 KSCN溶液，如果無(wú)血紅色出現(xiàn)，再加氧化劑，將 Fe2氧化成 Fe3，如果有血紅色出現(xiàn)，表明原溶液中存在Fe2。由于本題中溶液呈堿性，F(xiàn)e3 已沉淀完全，檢驗(yàn) Fe2時(shí)，可直接加入氧化劑，再加入KSCN，來(lái)檢驗(yàn) Fe3 的存在。(2)硫酸鋁是強(qiáng)酸弱堿鹽，水解呈酸性，加入硫酸酸化，可抑制硫酸鋁中Al 3 的水解。(3)母液蒸發(fā)濃縮時(shí)，當(dāng)有大量晶體析出時(shí)加熱溫度較高，Al 3 易水解，需要冷卻，同時(shí)避免可溶性雜質(zhì)析出。(4) 溶液蒸發(fā)濃縮后有晶體析出，但表面剛出現(xiàn)薄層的結(jié)晶即停止，所以還有溶液存在，采用過(guò)濾進(jìn)行分離。(5) 根據(jù) b 和 c 得出 0.4530 g樣品中約含有 0.002 mol SO24、 0.001 mol NH 4 ，根據(jù) a可知 0.906 g 銨明礬樣品含有30.002 mol ，也存在20.002 mol ，AlSO 0.004 mol、 NH44進(jìn)一步計(jì)算出結(jié)晶水約為 0.024 mol，因此其分子式為NHAl(SO4) 12H O。42211明礬石的主要成分是K2 SO4Al 2(SO4) 32Al 2O36H2O，此外還含有少量Fe2 O3 雜質(zhì)。利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下：高溫(1) “焙燒”過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Al 2(SO4) 33S=2Al 2O3_。該反應(yīng)的氧化劑是 _。(2) “溶解”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi) 。(3) “調(diào)節(jié)pH”后過(guò)濾、洗滌Al(OH) 3 沉淀，證明已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是_ 。(4) “母液”中可回收的物質(zhì)是_ ?！敬鸢浮?1)9SOAl (SO ) HO23(2)Al O 2OH =2AlO242322(3) 取最后一次洗滌的濾液于試管中，滴加BaCl2 溶液，若無(wú)白色沉淀生成則已洗滌干凈(4)K 2SO4Na2SO4【解析】(1) 根據(jù)質(zhì)量守恒，可完成(1) 中的化學(xué)方程式。(2) 熟料中只有 Al 2O3 與 NaOH溶液反應(yīng)，而 K2SO4、Fe2O3 不反應(yīng)， Fe2O3 作為廢渣。此時(shí)，溶液中有 NaAlO2 和 K2SO4。(3) 加 H SO 后， NaAlO Al(OH) ， Al(OH)3沉淀上的附著物可能為K SO、 NaSO，所以可24232424取最后一次洗滌的濾液，檢驗(yàn)其中是否含有SO42 。12聚合氯化鋁晶體的化學(xué)式為Al 2(OH)nCl 6 n xH2Om，它是一種高效無(wú)機(jī)水處理劑，它的制備原理是調(diào)節(jié)增大AlCl 3 溶液的 pH，通過(guò)促進(jìn)其水解而結(jié)晶析出。其制備原料主要是鋁加工行業(yè)的廢渣鋁灰，它主要含Al 2 O3、 Al ，還有 SiO2 等雜質(zhì)。聚合氯化鋁生產(chǎn)的工藝流程如下：- 5 -(1) 攪 拌 加 熱 操 作 過(guò) 程 中 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 ： _ 、_ 。(2) 生產(chǎn)過(guò)程中操作 B 和 D 的名稱均為 _(B 和 D 為簡(jiǎn)單操作 ) 。(3) 反應(yīng)中副產(chǎn)品 a 是_( 用化學(xué)式表示 ) 。(4) 生產(chǎn)過(guò)程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是_( 用化學(xué)式表示 ) 。(5) 調(diào)節(jié) pH 至 4.0 4.5 的目的是 _ 。 (6) 實(shí)驗(yàn)室要測(cè)定水處理劑產(chǎn)品中n 和 x 的值。為使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確，需得到的晶體較純凈。生產(chǎn)過(guò)程中 C 物質(zhì)可選用 ()ANaOHBAlC氨水DAl 2O3ENaAlO2【答案】(1)Al 2O3 6H =2Al3 3H2O2Al 6H =2Al3 3H2(2) 過(guò)濾(3)H 2(4)HCl(5) 促進(jìn) AlCl 3 水解，使晶體析出(6)BD【解析】由于鋁灰中含Al 2O3、Al ，還有 SiO2 等雜質(zhì)，加入鹽酸攪拌使Al 元素進(jìn)入溶液，發(fā)生反應(yīng)Al 2O3 6H =2Al3 3H2O,2Al 6H=2Al3 3H2，從而和 SiO2 等雜質(zhì)分離， 采取過(guò)濾的方法得到AlCl 3 溶液。溶液降溫熟化調(diào)節(jié)pH 至 4.0 4.5 ，增大 AlCl 3 溶液的 pH，通過(guò)促進(jìn)其水解而結(jié)晶析出。AlCl 3 水解生成的HCl 易揮發(fā)，揮發(fā)出的HCl 經(jīng)水噴淋吸收又生成鹽酸，這個(gè)過(guò)程中可以循環(huán)利用鹽酸。為了不引進(jìn)新的雜質(zhì)，可以選擇B 和 D。- 6 -