高三化學暑期微訓練：2.2《鋁及其化合物》

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精鋁及其重要化合物1．下列關(guān)于金屬鋁的敘述中，說法不正確的是（)A．Al是地殼中含量最多的金屬元素，但鋁是使用較晚的金屬B．Al是比較活潑的金屬，在化學反應(yīng)中容易失去電子,表現(xiàn)還原性C．Al箔在空氣中受熱可以熔化,且發(fā)生劇烈燃燒D．Al箔在空氣中受熱可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al并不滴落答案：C2．將表面已經(jīng)完全鈍化的鋁條,插入下列溶液中，不會發(fā)生反應(yīng)的是(）A．稀HNO3B．稀HClC．Cu（NO3)2D．NaOH解析：AlOeq\o\al(－,2）eq\o(→,\s\up7(OH－））Al2O3eq\o（→，\s\up7(H＋)）Al3＋。答案：C3．為快速地將AlCl3溶液中的Al3＋全部轉(zhuǎn)化成Al（OH)3沉淀，下列試劑不宜使用的是(）A．氨水B．NaHCO3C．NaOH解析：Al（OH)3可溶于強堿但不溶于弱堿，故可用氨水而不能用NaOH，HCOeq\o\al(－,3)、AlOeq\o\al（－,2)均可與Al3＋發(fā)生水解相互促進的反應(yīng)而使Al3＋轉(zhuǎn)化為Al（OH)3.答案：C4．相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng)，至體系中均無固體物質(zhì)，消耗堿量最多的是(）A．AlB．Al（OH）3C．AlCl3D．Al2解析：四個選項中的物質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)最終均生成NaAlO2。由NaAlO2的組成可知消耗n（NaOH）等于鋁原子的物質(zhì)的量，即四個選項中Al元素的百分含量越高，消耗的NaOH就越多.答案:A5．某溶液既能溶解Al（OH）3，又能溶解Al，但不能溶解Fe，在該溶液中可以大量共存的離子組是（)A．K＋、Na＋、HCOeq\o\al(－,3）、NOeq\o\al（－,3)B．Na＋、SOeq\o\al(2－，4）、Cl－、S2－C．NHeq\o\al（＋，4)、Mg2＋、SOeq\o\al（2－,4）、NOeq\o\al（－,3)D．H＋、K＋、Cl－、Na－解析:能溶解Al(OH）3、Al,而不能溶解Fe的溶液只能是強堿溶液，A項中的HCOeq\o\al(－，3)，C項中的NHeq\o\al(＋，4）、Mg2＋，D項中的H＋都不能在強堿溶液中大量共存。答案：B6．下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是(雙選）（）A．氯化鋁溶液中加入過量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O=AlOeq\o\al(－，2）＋4NHeq\o\al(＋,4）＋2H2OB．濃燒堿溶液中加入鋁片:Al＋2OH－=AlOeq\o\al(－，2）＋H2↑C．用濃NaOH溶液溶解Al2O3：2OH－＋Al2O3=2AlOeq\o\al（－,2）＋H2OD．可以用互滴法鑒別NaOH溶液與AlCl3溶液解析：A項應(yīng)為：Al3＋＋3NH3·H2O=Al（OH）3↓＋3NHeq\o\al(＋，4);B項應(yīng)為：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。答案：CD7．鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅，工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁：eq\x（鋁土礦)eq\o（→，\s\up7（鹽酸)，\s\do5(①)）eq\x（a)eq\o(→,\s\up7（過量NaOH),\s\do5（②））eq\x(b）,③eq\x（c),④eq\x（d)eq\o（→,\s\up7(電解））eq\x(Al）下列說法中錯誤的是（)A．①②中除加試劑外，還需要進行過濾操作B．a(chǎn)、b中鋁元素的化合價相同C．③中需要通入過量的氨氣D．④進行的操作是加熱，而且d一定是氧化鋁解析：反應(yīng)①后的體系中含有固體二氧化硅，需要過濾除去，反應(yīng)②后的體系中有氫氧化鐵沉淀，需要過濾除去，A正確；a、b中Al元素分別以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中鋁的化合價都是＋3，B正確;由NaAlO2制備Al(OH）3需要通入過量CO2，C錯誤；由Al（OH）3制備Al2O3,加熱即可，D正確。答案：C8．將4mol金屬Al全部轉(zhuǎn)化為Al(OH）3，共計消耗HClamol，NaOHbmol,則a＋b的最小值為（)A．4B．6C．8解析：4molAl分別與HCl、NaOH反應(yīng)全部轉(zhuǎn)化為Al（OH)3，按如下方案分配a＋b值最小，此方案逆推如下：Al3＋＋3AlOeq\o\al(－，2）＋6H2O=4Al（OH）3↓2Al3＋~6HCl;NaOH～AlOeq\o\al（－，2）1mol3mol4mol1mol3mol3mol3mola＋b最小值為3＋3＝6。答案：B9．向物質(zhì)的量濃度均為1mol/L的AlCl3和鹽酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,如圖中[n表示Al（OH）3的物質(zhì)的量、V表示NaOH溶液的體積]能正確表示這個反應(yīng)過程的是（)解析:向混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，反應(yīng)情況分為三個階段：第一階段為OH－＋H＋=H2O，此時無沉淀產(chǎn)生；第二階段有白色沉淀產(chǎn)生,反應(yīng)的離子方程式為Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；第三階段滴加NaOH溶液至過量，沉淀逐漸溶解最后完全消失,反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2）＋2H2O,結(jié)合反應(yīng)方程式及濃度關(guān)系可知三個階段消耗NaOH的物質(zhì)的量之比為1∶3∶1。答案：D10．將Na2O2逐漸加入到含有Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al（＋，4）的混合液中并微熱，產(chǎn)生沉淀和氣體的物質(zhì)的量與加入Na2O2的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示，則原混合液中Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)的物質(zhì)的量分別是（）A．2mol、3mol、8molB．3mol、2mol、8molC．2mol、3mol、4molD．3mol、2mol、4mol解析：反應(yīng)中生成的沉淀有Mg(OH）2、Al(OH）3，生成的氣體有NH3和O2。由縱坐標及曲線n（沉淀）可知:n(Mg2＋)＝n[Mg（OH)2]＝3mol,n（Al3＋)＝n[Al(OH）3］＝2mol,產(chǎn)物中n（氣體）在加入n(Na2O2)＝8mol前、后是兩條斜率不同的直線。所以加入8molNa2O2前放出氣體為O2和NH3的混合氣,之后僅放出O2，由8molNa2O2與H2O反應(yīng)可放出4molO2可知放出n（NH3)＝8mol－4mol＝4mol＝n（NHeq\o\al（＋，4)）。答案:C11．Al(OH）3是治療胃酸過多的藥物胃舒平的主要成分.某課外興趣小組用鋁、稀硫酸、燒堿為原料，制備一定量的Al（OH）3。他們分別設(shè)計了兩種實驗方案：方案一：Aleq\o(→，\s\up7(H2SO4))Al2（SO4)3eq\o（→,\s\up7(NaOH））Al（OH)3方案二:Aleq\o（→，\s\up7（NaOH)）NaAlO2eq\o(→,\s\up7(H2SO4））Al(OH）3(1）從節(jié)約藥品的角度思考，你認為哪一種方案較好？________，方案一和方案二共同存在的問題是______________.（2)請用相同的原料設(shè)計一個更為節(jié)約藥品的方案,并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學方程式：_____________.答案:(1)方案二較好第二步操作很難控制試劑用量（2)2Al＋3H2SO4=Al2（SO4）3＋3H2↑；2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；Al3＋＋3AlOeq\o\al(－，2）＋6H2O=4Al（OH）3↓12．某?；瘜W興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3中含有的Mg2＋、K＋雜質(zhì)離子，并盡可能減少AlCl3的損失。請回答下列問題:(1)寫出混合物中加入足量氫氧化鈉溶液時，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_____________。氫氧化鈉溶液能否用氨水代替，為什么？________________。(2)溶液a中存在的離子有_______________；在溶液a中加入鹽酸時需控制溶液的pH，為什么？___________;為此，改進方法是___________。答案:（1）Mg2＋＋2OH－=Mg(OH）2↓Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al（－，2)＋2H2O不能，因為Al（OH）3不能溶于過量的氨水中，不能將Al（OH）3與Mg(OH)2分開（2)K＋、Cl－、Na＋、AlOeq\o\al（－，2）、OH－因為Al(OH）3能溶于強酸,所以需控制pH，防止部分Al(OH）3溶解在a溶液中通入過量CO2氣體13．一種高效無機水處理劑—-聚合氯化鋁晶體的化學式為[Al2(OH)nCl6－n·xH2O］m.它可通過調(diào)節(jié)AlCl3溶液的pH,促進其水解而結(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Al2O3、Al，還有SiO2等雜質(zhì)。聚合氯化鋁生產(chǎn)的工藝流程如下：（1)攪拌加熱操作過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________.（2)生產(chǎn)過程中實驗操作B、D的名稱均為_____________。（3)反應(yīng)中副產(chǎn)品a是________，試劑b是_______________。(用化學式表示）(4)生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是________(用化學式表示）.（5)調(diào)節(jié)pH＝4。0～4。5的目的是____________.（6）為得到較純凈的晶體，生產(chǎn)過程中C物質(zhì)可選用____________。A．氨水B．NaAlO2C．NaOHD．Al2O3解析：（1）攪拌加熱時鋁灰中的Al、Al2O3和鹽酸發(fā)生反應(yīng)。（2)操作B得到溶液和SiO2，操作D從溶液中分離出固體產(chǎn)品，均為過濾。(3）因制備的是聚合氯化鋁，則b為鹽酸,產(chǎn)生的副產(chǎn)品a為H2。(4)HCl可以循環(huán)使用.（5）聚合氯化鋁是通過調(diào)節(jié)AlCl3溶液pH，促進其水解而結(jié)晶析出的。(6)選項中物質(zhì)都能促進AlCl3水解，但A、B、C項會引入雜質(zhì)離子。答案：(1)Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑(2）過濾(3)H2HCl（4)HCl（5)促進AlCl3水解，使晶體析出（6）DE14．廢易拉罐的成分比較復雜，據(jù)查，鋁易拉罐各部分成分及含量(質(zhì)量百分含量)見表：SiFeCuMnMgCrZnTiAl罐身/％0.30。70。250。251。0～1.5———其余罐蓋/％0。20。350。150。2～0.54。0~5.0-0。10.25其余拉環(huán)/％0.20.350。150.2~0。53.0～4.00.10。250.1其余為了驗證罐身的組成成分，進行了如下實驗：【實驗儀器與藥品】儀器：酒精燈、燒杯、試管、試管夾、漏斗、濾紙、鐵圈、玻璃棒、砂紙、剪刀藥品:易拉罐、去污粉、NaOH溶液、KSCN溶液、鹽酸、鎂試劑、高碘酸(H5IO6，弱酸）【實驗方案】實驗預(yù)處理。將剪好的易拉罐片用砂紙打磨，除去表面的涂料層，直到光亮后用去污粉清洗干凈備用?！緦嶒炦^程】分別向試管a、b中加入少量上述易拉罐片，進行如下操作：請?zhí)顚懴铝锌瞻?（1)圖中操作①②所用到的玻璃儀器有___________。(2)沉淀A的成分為______________。(3）操作③觀察到的現(xiàn)象為_____________；反應(yīng)的離子方程式為_____________。(4)若試管a、b中取樣相同，則分別加入足量NaOH溶液、稀鹽酸后，相同條件下理論上產(chǎn)生的氣體體積V（a）________V(b)（填“<”、“>”或“＝").解析：（1)操作①②為過濾，所用到的玻璃儀器為漏斗、燒杯、玻璃棒。(2)Al、Si都溶于NaOH溶液,過濾后濾渣為Fe、Cu、Mn、Mg等金屬。(3）溶液A中含有NaAlO2、Na2SiO3,NaAlO2與鹽酸反應(yīng)，開始生成Al(OH）3沉淀，繼而又溶解于過量的鹽酸中，Na2SiO3與鹽酸反應(yīng)生成H2SiO3沉淀。（4）因為NaOH溶液僅與Al、Si反應(yīng)，而稀鹽酸能與Al、Fe、Mg等金屬反應(yīng),依據(jù)易拉罐各元素的質(zhì)量分數(shù)，不難看出后者反應(yīng)后放出的氣體多。答案：（1)漏斗、燒杯、玻璃棒（2)Fe、Cu、Mn、Mg等（3）開始生成白色沉淀,并逐漸增多,后沉淀部分溶解H＋＋AlOeq\o\al（－，2）＋H2O=Al(OH)3↓、Al（OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O、2H＋＋SiOeq\o\al(2－，3)=H2SiO3↓(4）<15．將0.1mol的鎂、鋁混合物溶于100mL2mol/LH2SO4溶液中,然后再滴加1mol/LNaOH溶液.請回答：(1）若在滴加NaO