32 铝及其重要化合物Word文档下载推荐.docx
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南阳一中模拟)amolNa、bmolMg、cmolAl分别与mmol/L的VL盐酸充分反应,生成等量的nmolH2,下列有关比较肯定正确的是( )
A.a>
b>
cB.a=2n=b
C.mV=2nD.a≤3c
当盐酸量不足时,镁、铝置换出的氢气量一定相等,此时a、b、c、n之间的关系无法确定,A、B错;
若反应中盐酸过量,则mV≠2n,C错;
因三种金属置换出的H2的量一样多,故它们在反应中失去的电子数一样多,因钠一定可以反应完而铝可能有剩余,故有a≤3c。
D
5.(2014·
乌鲁木齐一中月考)相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是( )
A.AlB.Al(OH)3
C.AlCl3D.Al2O3
根据化学反应物质的量关系:
A:
1molAl~1molNaOH,B:
1molAl(OH)3~1molNaOH,C:
1molAlCl3~4molNaOH;
D:
1molAl2O3~2molNaOH。
若消耗4molNaOH,需要m(Al)=4mol×
27g/mol=108g,需要m[Al(OH)3]=78g/mol×
4mol=312g,需要m(AlCl3)=1mol×
133.5g/mol=133.5g,需要m(Al2O3)=2mol×
102g/mol=204g。
由上判断可知,相同质量时Al消耗NaOH最多。
6.(2014·
焦作质检)现有铝和过氧化钠的固体混合物样品,加入稀盐酸使混合物完全溶解,所得溶液中c(Al3+):
c(H+):
c(Cl-)=1:
2:
8,则原固体混合物中铝元素与氧元素的质量比为( )
A.3:
4B.9:
32
C.9:
16D.9:
8
根据反应后溶液中含有H+,显然加入的盐酸过量,溶液中的溶质为NaCl、AlCl3、HCl,根据电荷守恒得:
c(H+)+c(Na+)+3c(Al3+)=c(Cl-),设c(Al3+)、c(H+)、c(Cl-)分别为a、2a、8a,则c(Na+)=3a,根据元素守恒,则Al、Na2O2的物质的量之比为1:
1.5,故Al、O的质量比为(1×
27):
(1.5×
2×
16)=9:
16。
7.(2014·
沈阳二模)已知某反应可表示为:
A+B→C+D+H2O。
其中A、C均含有铝元素,则C物质不可能是( )
A.NaAlO2B.AlCl3
C.Al2O3D.Al(NO3)3
AlCl3与过量的NaOH反应可得到NaAlO2、NaCl和H2O;
NaAlO2与过量盐酸反应可得到AlCl3、NaCl和H2O;
Al与硝酸反应可得到Al(NO3)3、NOx和H2O。
8.(2014·
北京海淀期末)向amL0.25mol/LAlCl3溶液中加入金属K,完全反应后恰好只形成KCl和KAlO2的溶液,则加入K的物质的量为( )
A.2.5a×
10-4molB.5a×
10-4mol
C.7.5a×
10-4molD.a×
10-3mol
根据电荷守恒原理可得:
n(AlO
)+n(Cl-)=n(K+),则0.25a×
10-3mol+3×
0.25a×
10-3mol=n(K+)=a×
10-3mol。
9.(2014·
湖北重点中学联考)将2.3gNa和2.7gAl同时加入到足量的水中充分反应,将反应后的溶液稀释、定容为500mL。
下列说法正确的是( )
A.整个反应过程中共转移电子0.4mol
B.反应产生的气体在标准状况下的体积是1.12L
C.反应所得溶液与足量CO2反应的离子方程式为:
2AlO
+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO
D.在稀释操作中用到的全部玻璃仪器有:
烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶
根据提供数据,Na、Al完全反应,转移电子总数为
×
1+
3=0.4(mol),A对;
转移0.4mol电子,产生0.2molH2,标准状况下体积为4.48L,B错;
反应后得到NaAlO2溶液,通入足量CO2,离子方程式应为:
AlO
+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO
,C错;
稀释时不需用到容量瓶,D错。
10.(2014·
北京西城)下列图象正确的是( )
H+与Al3+不反应,A错;
H+与AlO
能反应,当Al(OH)3最多时,AlO
最少,D错;
OH-能与Al3+反应,当Al3+最少时,Al(OH)3最多,当Al(OH)3最少时,AlO
最多,且Al3+、Al(OH)3、AlO
的物质的量的最大值相等,B符合上述量值特点而C不符合。
B
11.(2014·
天津河西质量调查)铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝:
铝土矿
a
b,③c
d
Al
下列说法中错误的是( )
A.①②中除加试剂外,还需要进行过滤操作
B.a、b中铝元素的化合价相同
C.③中需要通入过量的氨气
D.④进行的操作是加热,而且d一定是氧化铝
反应①后的体系中含有固体二氧化硅,需要过滤除去,反应②后的体系中有氢氧化铁沉淀,需要过滤除去,A正确;
a、b中Al元素分别以AlCl3和NaAlO2形式存在,其中铝的化合价都是+3,B正确;
由NaAlO2制备Al(OH)3需要通入过量CO2,C错误;
由Al(OH)3制备Al2O3,加热即可,D正确。
12.(2014·
陕西质检)把一块镁铝合金投入到1mol·
L-1盐酸中,待合金完全溶解后,再往溶液里加入1mol·
L-1NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积变化的关系如图所示。
A.盐酸的体积为80mL
B.a的取值范围为0<
a<
50
C.n(Mg2+)<
0.025mol
D.当a值为30时,b值为0.01
从开始到沉淀量最大的过程中,涉及的反应有Mg+2H+===Mg2++H2↑、2Al+6H+===2Al3++3H2↑、H++OH-===H2O、Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓,此时消耗的NaOH的物质的量等于HCl的总量,A正确;
80mL~90mL的NaOH溶液用于溶解Al(OH)3:
Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O,故形成Al(OH)3沉淀消耗NaOH的体积是30mL,所以a<
50,B项正确;
从题图来看,若a=0,则Mg2+的最大值是0.025mol,而a≠0,故C正确;
当a为30时,得到Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀的物质的量均为0.01mol,共0.02mol,D项不正确。
二、非选择题
13.(2014·
浙江金华十校期末)铝镁合金已经成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。
研究性学习小组的三位同学为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计下列三种不同实验方案进行探究,请回答下列问题:
[探究一]
实验方案:
铝镁合金
测定剩余固体的质量
实验中发生反应的化学方程式:
_________________。
实验步骤:
(1)称取5.4g铝镁合金粉末样品投入VmL2.0mol/LNaOH溶液中,充分反应,NaOH溶液的体积V≥________。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体,该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将________(填“偏高”或“偏低”)。
[探究二]
测定生成气体的体积
实验装置:
问题讨论:
(1)某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。
你的意见是________(填“需要”或“不需要”)
(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题是(写出两点):
①_____________________________________________________________;
②_____________________________________________________________。
[探究三]
称量xg铝镁合金粉末,放在如下图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。
(1)欲计算Mg的质量分数,该实验中还需要测定的数据是__________________。
(2)若用空气代替O2进行实验,对测定结果是否有影响?
________(填“是”或“否”)。
[探究一]
(1)利用NaOH将Al反应,余下Mg。
合金质量5.4g,Al的最大质量为5.4g×
97%,Al与NaOH按1:
1反应,V(NaOH)=
=
=0.097L,即97mL,所以V(NaOH)≥97mL。
(2)若不洗涤沉淀,杂质附着在Mg上,使结果偏高。
[探究二]
(1)酸雾可溶于水,不需要加除酸雾装置。
(2)注意量气装置的使用:
①要检查气密性;
②读数时一定要保证B、C装置中液面相平。
[探究三]
(1)利用合金与O2充分反应后增加的质量和合金反应前的质量可以推算出Mg、Al各自的质量。
(2)如果用空气代替O2,空气中N2、CO2会与Mg反应:
N2+3Mg
Mg3N2,CO2+2Mg
2MgO+C,对实验造成影响。
[探究一] 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(1)97mL
(2)偏高
[探究二]
(1)不需要
(2)①检查装置的气密性 ②合金完全溶解(或加入足量盐酸,或调整量气管C的高度,使C中液面与B中液面相平等合理答案均可)
[探究三]
(1)灼烧后固体的质量
(2)是
14.(2013·
重庆理综,8,14分)合金是建造航空母舰的主体材料。
(1)航母升降机可由铝合金制造。
①铝元素在周期表中的位置为________,工业炼铝的原料由铝土矿提取而得,提取过程中通入的气体为_____________。
②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其化学方程式为________________。
焊接过程中使用的保护气为________(填化学式)。
(2)航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________。
(3)航母螺旋浆主要用铜合金制造。
①80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀39.0g,则合金中Cu的质量分数为________。
②为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调节pH,当pH=3.4时开始出现沉淀,分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀,结合上图的信息推断该合金中除铜外一定含有________。
(1)①工业炼铝需将铝土矿与强碱溶液反应转化成偏铝酸盐,然后在偏侣酸盐溶液中通入过量的CO2,发生反应:
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
,故提取过程中需通入CO2气体。
②保护气需性质稳定,高温条件下不与AlMg合金反应,N2高温条件下可与Mg反应,可用氩气作保护气。
(2)①海水接近中性,金属在其中以吸氧腐蚀为主。
②铁矿石中硅元素多以SiO2形式存在,加入CaCO3或CaO,SiO2可与之反应生成CaSiO3从而降低生铁中硅的含量。
(3)①白色沉淀为Al(OH)3,39.0gAl(OH)3中铝元素为0.5mol,合金中铝的质量为0.5mol×
27g·
mol-1=13.5g,则铜的质量为66.5g,质量分数为83.1%。
②pH=3.4时开始出现沉淀,利用图给信息可知溶液中无Fe3+,一定有Al3+,则合金中一定有Al;
由题意可知pH在7.0~8.0之间一定有沉淀生成,由图给信息可知溶液中一定有Ni2+,则合金中一定有Ni。
(1)①第三周期第ⅢA族 CO2
②Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O Ar(其他合理答案均可得分)
(2)①吸氧腐蚀 ②CaCO3或CaO
(3)①83.1% ②Al、Ni
15.(2014·
浙江五校联考)由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图所示的转化关系,已知C是密度最小的气体,甲是电解质。
( )
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)组成单质A的元素在周期表中的位置是________,丙的电子式是________。
(3)写出下列变化的方程式:
①A与NaOH溶液反应的化学方程式:
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________;
②乙与过量CO2反应的离子方程式:
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
关键是找出解题突破口,由C是密度最小的气体可知C为H2,单质A与NaOH溶液反应生成H2,则A为Al或Si,若A为Al,则乙为NaAlO2,甲为Al2O3,丙为H2O,丁为Al(OH)3,B为O2;
若A为Si,则乙为Na2SiO3,甲为SiO2,丙为H2O,丁为H2SiO3,B为O2,似乎都符合题意,但题设关键一点即甲为电解质,从而排除Si的可能性,确定A为金属Al。
(1)Al O2 NaAlO2 Al(OH)3
(2)第三周期,第ⅢA族 H
H
(3)①2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
②AlO
16.(2014·
广州综合测试)某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的几种物质,往该溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入的NaOH溶液体积(V)的关系如右图所示。
回答下列问题:
(1)溶液中一定含有的溶质是________(填化学式)。
(2)溶液中一定不含有的溶质是________(填化学式)。
(3)溶液中可能含有的溶质是________(填名称),判断该物质是否存在的实验方法是________,现象是__________________________________________
(4)分别写出AB段、BC段发生的离子方程式:
①AB段为______________________________________________________;
②BC段为______________________________________________________。
首先分析图象,找出图象中的转折点、斜线及水平线,结合题意可知O~A段是NaOH溶液与HCl中和,加入过量NaOH溶液,沉淀全部溶解,说明无MgCl2,所以沉淀只有Al(OH)3,B~C段是NaOH溶液与NH4Cl反应,所以溶液中一定含有HCl,AlCl3,NH4Cl,一定无MgCl2;
又因为HCl、AlCl3与Na2CO3不能大量共存,所以一定无Na2CO3;
可能含KCl,鉴别K+可用焰色反应实验。
(1)HCl、AlCl3、NH4Cl
(2)MgCl2、Na2CO3
(3)氯化钾 焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察焰色,若为紫色,证明含有KCl,否则不含KCl
(4)①Al3++3OH-===Al(OH)3↓
②NH
+OH-===NH3↑+H2O
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- 32 铝及其重要化合物 及其 重要 化合物
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