2020-2021學(xué)年化學(xué)蘇教版必修1課時(shí)作業(yè)：3-1-2 鋁的提取及鋁的化合物 Word版含解析

1、課時(shí)作業(yè)19鋁的提取及鋁的化合物時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1氫氧化鋁al(oh)3受熱易分解，產(chǎn)生水并吸收熱量，故可用作阻燃劑；它能與鹽酸、naoh溶液反應(yīng)，是藥物“胃舒平”的主要成分之一。實(shí)驗(yàn)室制備al(oh)3的方法為al2(so4)36nh3h2o = 2al(oh)33(nh4)2so4，通常不選用naoh溶液。下列判斷不正確的是(a)a氫氧化鋁的熱穩(wěn)定性好b“胃舒平”可用于治療胃酸過(guò)多c氫氧化鋁可滅火的原因之一是降低了可燃物的溫度d實(shí)驗(yàn)室不用naoh溶液制備al(oh)3是因?yàn)閚aoh會(huì)與al(oh)3反應(yīng)解析：氫氧化鋁受熱易分解，所以氫氧化鋁的熱

2、穩(wěn)定性差，a項(xiàng)錯(cuò)誤；“胃舒平”中含有氫氧化鋁，可用于治療胃酸過(guò)多，b項(xiàng)正確；氫氧化鋁受熱易分解，產(chǎn)生水并吸收熱量，能夠降低可燃物的溫度，因此可以用于滅火，c項(xiàng)正確；al(oh)3naoh=naalo22h2o，故實(shí)驗(yàn)室不用naoh溶液制備al(oh)3，d項(xiàng)正確。2從鋁土礦中提取鋁所涉及的下列反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是(d)a鋁土礦溶于naoh溶液中bnaalo2溶液的酸化c灼燒氫氧化鋁固體d電解熔融的氧化鋁解析：鋁土礦溶于naoh溶液中生成naalo2和h2o，沒(méi)有元素化合價(jià)發(fā)生改變，為非氧化還原反應(yīng)，a項(xiàng)不符合題意；naalo2溶液酸化后生成al(oh)3和hco，沒(méi)有元素化合價(jià)發(fā)生改變

3、，為非氧化還原反應(yīng)，b項(xiàng)不符合題意；灼燒氫氧化鋁固體生成al2o3和h2o，沒(méi)有元素化合價(jià)發(fā)生改變，為非氧化還原反應(yīng)，c項(xiàng)不符合題意；電解熔融的氧化鋁，反應(yīng)中鋁元素由3價(jià)變?yōu)?價(jià)，為氧化還原反應(yīng)，d項(xiàng)符合題意。3下列說(shuō)法正確的是(d)aal2o3難溶于水，不跟水反應(yīng)，所以它不是al(oh)3對(duì)應(yīng)的氧化物b因?yàn)閍l2o3是金屬氧化物，所以它是堿性氧化物cal2o3能與所有的酸和堿反應(yīng)dal2o3能與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)解析：al2o3雖然難溶于水，但是2al(oh)3al2o33h2o，al元素在al2o3和al(oh)3中的化合價(jià)相同，所以al2o3是al(oh)3對(duì)應(yīng)的氧化物；金屬氧化物與堿性氧化

4、物是兩個(gè)不同的概念，二者沒(méi)有必然的聯(lián)系，al2o3是兩性氧化物；al2o3不能與h2co3、氨水反應(yīng)。4鋁、氧化鋁、氫氧化鋁和可溶性鋁鹽分別與過(guò)量強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，其生成物有一定的規(guī)律。下列說(shuō)法正確的是(c)a都有h2o生成 b都有h2生成c都有alo生成 d都有al3生成解析：2al2oh2h2o=2alo3h2，al2o32oh=2aloh2o，al(oh)3oh=alo2h2o，al34oh=alo2h2o，據(jù)此可知c項(xiàng)正確。5下圖表示alcl3溶液與naoh溶液的相互滴加，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(b)a線表示al3物質(zhì)的量的變化bx表示alcl3的物質(zhì)的量c線表示al(oh)3物質(zhì)的量的變化

5、d線表示alo物質(zhì)的量的變化解析：alcl3溶液與naoh溶液混合有兩種方式：一種方式為向alcl3溶液中逐滴滴加naoh溶液，開(kāi)始就有沉淀生成后沉淀溶解，且前后消耗naoh的物質(zhì)的量之比為31，顯然符合本題意，則x表示naoh的物質(zhì)的量，b項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)此可判斷a、c、d正確。另一種方式為向naoh溶液中逐滴滴加alcl3溶液，開(kāi)始沒(méi)有沉淀，后有沉淀，不符合本題。6下列離子方程式書寫錯(cuò)誤的是(a)anaalo2溶液中通入過(guò)量的co2：2aloco23h2o=2al(oh)3cobal(oh)3溶于naoh溶液中：al(oh)3oh=alo2h2oc鋁粉投入naoh溶液中：2al2oh2h2o=2

6、alo3h2dal2o3和過(guò)量naoh溶液反應(yīng)：al2o32oh=2aloh2o解析：naalo2溶液中通入過(guò)量的co2時(shí)，生成的應(yīng)該是hco。7有100 ml mgcl2和alcl3的混合液，其中c(mg2)0.2 mol/l，c(cl)1.3 mol/l，要使mg2完全轉(zhuǎn)化為mg(oh)2且與al3恰好分離，至少需要2 mol/l naoh溶液的體積為(a)a80 ml b100 mlc120 ml d110 ml解析：溶液中陽(yáng)離子為mg2、al3，陰離子只有cl。根據(jù)電荷守恒：20.23c(al3)1.3c(al3)0.3 mol/l。要使mg2和al3恰好分離，即mg2轉(zhuǎn)化mg(oh)

7、2，而生成的al(oh)3又恰好溶解。n(naoh)2n(mg2)4n(al3)20.0240.030.16 molv0.08 l。8下列各組物質(zhì)，不能按 (“”表示反應(yīng)一步完成)所示關(guān)系轉(zhuǎn)化的是(c)選項(xiàng)abcaal2o3naalo2al(oh)3balcl3al(oh)3naalo2calal(oh)3al2o3dmgcl2mg(oh)2mgo解析：al2o3和naoh反應(yīng)生成naalo2，naalo2和適量的稀鹽酸反應(yīng)生成al(oh)3，al(oh)3受熱分解得al2o3，a符合；alcl3和氨水反應(yīng)生成al(oh)3，al(oh)3和naoh反應(yīng)生成naalo2，naalo2和過(guò)量鹽酸

8、反應(yīng)生成alcl3，b符合；al不能一步生成al(oh)3，c不符合；mgcl2和naoh反應(yīng)生成mg(oh)2，mg(oh)2受熱分解得mgo，mgo和鹽酸反應(yīng)生成mgcl2，d符合。9鋁土礦的主要成分是氧化鋁，還含有氧化鐵和其他不溶于酸的雜質(zhì)，工業(yè)上經(jīng)過(guò)下列工藝可以冶煉金屬鋁。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(c)a、中除加試劑外，還需要進(jìn)行過(guò)濾操作ba、b中鋁元素的化合價(jià)相同c中需要通入過(guò)量的氨氣d進(jìn)行的操作是加熱，且d一定是氧化鋁解析：鋁土礦中加入鹽酸生成al3和fe3，其他不溶于酸的雜質(zhì)需要過(guò)濾除去，濾液中加入過(guò)量naoh溶液，al3轉(zhuǎn)化為alo、fe3轉(zhuǎn)化為fe(oh)3沉淀，需過(guò)濾除去fe(oh

9、)3沉淀，a、b項(xiàng)正確；向?yàn)V液中通入過(guò)量的二氧化碳，會(huì)生成al(oh)3沉淀，al(oh)3受熱分解生成al2o3，最后電解熔融的al2o3得到al，c項(xiàng)錯(cuò)誤，d項(xiàng)正確。10.使一鎂鋁合金粉末在過(guò)量稀h2so4中溶解，在所得溶液中加入naoh溶液，生成沉淀的質(zhì)量w和加入naoh溶液的體積v的關(guān)系如圖所示，則該合金中鎂和鋁的質(zhì)量之比為(d)a23 b11c43 d8911向1.0 moll1的甲溶液中逐滴加入1.0 moll1的乙溶液至過(guò)量，產(chǎn)生al(oh)3沉淀的質(zhì)量與所加入乙溶液的體積的關(guān)系如圖所示。符合圖中關(guān)系的是下列各組溶液中的(d)選項(xiàng)abcd甲alcl3naohnaalo2alcl3

10、乙naohalcl3hclnh3h2o解析：向alcl3溶液中逐滴加入naoh溶液，先產(chǎn)生沉淀，后沉淀溶解，a項(xiàng)不符合圖中關(guān)系；向naoh溶液中逐滴加入alcl3溶液，開(kāi)始無(wú)沉淀，b項(xiàng)不符合圖中關(guān)系；向naalo2溶液中逐滴加入鹽酸，先產(chǎn)生沉淀，后沉淀溶解，c項(xiàng)不符合圖中關(guān)系；向alcl3溶液中逐滴加入氨水，產(chǎn)生沉淀，繼續(xù)加入氨水沉淀不溶解，d項(xiàng)符合圖中關(guān)系。12如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是(a)a圖表示向alcl3溶液中滴加氨水至過(guò)量b圖表示向naoh溶液中滴加alcl3溶液至過(guò)量且邊滴邊振蕩c圖表示向naalo2溶液中滴加稀鹽酸至過(guò)量且邊滴邊振蕩d圖表示向naalo2溶液中緩慢通入二氧化碳

11、至過(guò)量解析：向alcl3溶液中滴加氨水，產(chǎn)生al(oh)3沉淀，氨水過(guò)量時(shí)，al(oh)3沉淀不溶解，a項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(共52分)13(11分)從鋁土礦(主要成分為al2o3，還有少量雜質(zhì))中提取鋁的工藝流程及步驟如下：試回答下列問(wèn)題：(1)試劑x為naoh溶液。(2)操作、操作均為過(guò)濾(填操作名稱)，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該操作時(shí)需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒。(3)金屬鋁與氧化鐵在高溫下會(huì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2alfe2o32feal2o3，請(qǐng)舉一例該反應(yīng)的用途：焊接鐵軌(答案合理即可)。(4)反應(yīng)的離子方程式為aloco22h2o=al(oh)3hco。(5)電解熔融氧化

12、鋁制取金屬鋁，若有0.6 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，理論上能得到金屬鋁的質(zhì)量是5.4 g。解析：試劑x為naoh溶液，al2o3與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，溶液甲為naalo2、naoh的混合溶液，過(guò)量的二氧化碳和偏鋁酸鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，離子方程式為aloco22h2o=al(oh)3hco，沉淀2為al(oh)3，溶液乙為nahco3溶液。(3)金屬鋁與氧化鐵在高溫下的反應(yīng)為2alfe2o32feal2o3，鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用有焊接鐵軌、冶煉金屬等。(5)設(shè)得到鋁的質(zhì)量為x。2al2o34al3o2轉(zhuǎn)移電子 108 g 12 mol x 0.6 mol108 g12 molx0

13、.6 mol，解得x5.4 g。14(12分)某?；瘜W(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：mg22oh=mg(oh)2，al33oh=al(oh)3，al(oh)3oh=alo2h2o。(2)氫氧化鈉溶液能否用氨水代替，為什么？不能，因?yàn)樵赼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)溶液a中存在的離子有cl、k、alo、oh、na；在溶液a中加入鹽酸時(shí)需控制鹽酸的量，為什么？

14、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)，需要控制鹽酸的量，以防止部分alo轉(zhuǎn)化成al3。為此，改進(jìn)方法是通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w。解析：(1)加入足量氫氧化鈉溶液，mg2可與oh反應(yīng)生成mg(oh)2沉淀，al3先與oh反應(yīng)生成al(oh)3，生成的al(oh)3繼續(xù)與oh反應(yīng)生成naalo2和h2o。(2)氫氧化鈉溶液不能用氨水代替，因?yàn)樵赼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)加入氫氧化鈉溶液后除去了mg2，但又引入了na，同時(shí)al3轉(zhuǎn)化成了alo；因?yàn)闅溲趸X能與強(qiáng)酸反應(yīng)，所以在加入鹽酸沉淀al

15、o時(shí)，需要控制溶液的ph，以防止部分alo轉(zhuǎn)化成al3；氫氧化鋁只能與強(qiáng)堿或強(qiáng)酸反應(yīng)，因此，可在溶液a中通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w。15(14分)將一定質(zhì)量的mgal合金投入100 ml一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，充分反應(yīng)。向反應(yīng)后的溶液中逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的naoh溶液，生成沉淀的質(zhì)量與所加naoh溶液的體積關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)原mgal合金的質(zhì)量是5.1_g，合金中mg與al的物質(zhì)的量之比是11；(2)所加naoh溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是5_moll1；(3)鹽酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是6_moll1。(4)向含有0.1 mol nh4al(so4)2的溶液中逐滴加入5 mol

16、l1 naoh溶液，開(kāi)始發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)白色沉淀并逐漸增多，一段時(shí)間后有刺激性氣味的氣體(nh3)逸出，最后白色沉淀逐漸減少并最終消失。請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入naoh溶液體積的關(guān)系示意圖。答案：解析：分析題圖可知，mgal合金與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鹽酸過(guò)量，圖像中oa段發(fā)生反應(yīng)hoh=h2o，ab段發(fā)生反應(yīng)mg22oh=mg(oh)2、al33oh=al(oh)3，bc段發(fā)生反應(yīng)al(oh)3oh=alo2h2o。(1)b點(diǎn)mg2、al3均完全轉(zhuǎn)化為沉淀，al(oh)3和mg(oh)2的總質(zhì)量為13.6 g，c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉淀為mg(oh)2，其質(zhì)量為5.8 g，所以n(mg)nmg(oh)

17、20.1 mol，金屬鎂的質(zhì)量為2.4 g；n(al)nal(oh)30.1 mol，則金屬鋁的質(zhì)量為2.7 g，所以合金中mg與al的物質(zhì)的量之比為11，合金的質(zhì)量為5.1 g。(2)由(1)的分析可知nal(oh)30.1 mol，則溶解al(oh)3需要的naoh的物質(zhì)的量n(naoh)0.1 mol，bc段加入氫氧化鈉溶液的體積為20 ml，所以c(naoh)5 moll1。(3)當(dāng)加入naoh溶液的體積為120 ml時(shí)，溶液中溶質(zhì)只有nacl，可得n(hcl)n(naoh)0.120 l5 moll10.6 mol，所以c(hcl)6 moll1。(4)據(jù)題意知，加入naoh溶液時(shí)，

18、naoh先與al3反應(yīng)生成al(oh)3，再與nh反應(yīng)，最后al(oh)3溶解，反應(yīng)的離子方程式依次為a.al33oh=al(oh)3，b.nhoh=nh3h2o，c.al(oh)3oh=alo2h2o，由nh4al(so4)2的物質(zhì)的量為0.1 mol和c(naoh)5 moll1，可求出反應(yīng)a中生成nal(oh)30.1 mol，消耗v(naoh溶液)60 ml，反應(yīng)b消耗v(naoh溶液)20 ml，反應(yīng)c消耗v(naoh溶液)20 ml，據(jù)此可畫出相關(guān)圖像。16(15分)把naoh、mgcl2、alcl3三種固體組成的混合物溶于足量水后，產(chǎn)生1.16 g白色沉淀，再向所得懸濁液中逐滴加入1.00 mol/l hcl溶液，加入hcl溶液的體積與生成沉淀的關(guān)系如圖所示。試回答：(1)a點(diǎn)的沉淀物的化學(xué)式為mg(oh)2，b點(diǎn)的沉淀物的化學(xué)式為mg(oh)2和al(oh)3。(2)寫出a點(diǎn)到b點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：alohh2o=al(oh)3。(3)原混合物中mgcl2的質(zhì)量是1.90_g，alcl3的質(zhì)量是2.67_g，naoh的質(zhì)量是5.20_g。(4)c點(diǎn)hcl溶液的加入量為130 ml。解析：(1)向所得懸濁液中加入鹽酸至10.0 ml時(shí)，沉淀質(zhì)量不變，說(shuō)明所得懸濁液中含naoh，懸濁液中鋁元素