鲁科版高一化学必修一同步精选对点训练铝盐与碱反应和四羟基合铝酸盐与酸反应的计算铝及其化合物的综Word文件下载.docx
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5.将一定量的钠和铝的混合粉末投入水中,粉末完全溶解后,得到20mL氢氧根离子为1mol·
L-1的溶液。
然后再向其中加入1mol·
L-1的盐酸,到沉淀最大时消耗盐酸40mL,则混合粉末中钠的物质的量是( )
A.0.01mol
B.0.02mol
C.0.03mol
D.0.04mol
6.将agFe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200mLpH=1的硫酸溶液中,然后向其中加入NaOH溶液使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀,用去NaOH溶液100mL,则NaOH溶液的浓度为( )
A.0.1mol·
L-1
B.0.2mol·
C.0.4mol·
D.0.8mol·
7.将1g镁铝合金投入到500mL2mol·
L-1盐酸中完全溶解后,再加入4mol·
L-1的烧碱溶液,当得到的沉淀最多时,加入烧碱溶液的体积是( )
A.500mL
B.350mL
C.300mL
D.250mL
8.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.Al
B.Al(OH)3
C.AlCl3
D.Al2O3
9.有200mL氯化镁和氯化铝的混合溶液,其中c(Mg2+)为0.2mol·
L-1,c(Cl-)为1.3mol·
L-1。
要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需加4mol·
L-1NaOH溶液的体积为( )
A.40mL
B.72mL
C.80mL
D.128mL
10.(双选)将四羟基合铝酸钠溶液和盐酸等体积混合,得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等,则原四羟基合铝酸钠溶液和盐酸的物质的量浓度之比可能是( )
B.2∶1
D.2∶5
11.
(1)用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时,当Al3+的物质的量与OH-的物质的量之比(以下均填物质的量之比)为________时,Al(OH)3沉淀量最多;
________时,Al(OH)3全部溶解;
________或________时Al(OH)3沉淀量为最多沉淀量的一半。
(2)四羟基合铝酸钠溶液与盐酸反应时,[Al(OH)4]-的物质的量与H+物质的量之比为________时,Al(OH)3沉淀量最多;
________或________时,生成的Al(OH)3的量为最多沉淀量的一半。
12.四羟基合铝酸钠溶液与盐酸反应时:
(1)若生成氢氧化铝沉淀量最多,则[Al(OH)4]-与H+物质的量之比是________。
(2)若生成氢氧化铝全部溶解,则[Al(OH)4]-与H+物质的量之比是________。
(3)若氢氧化铝的量为最多沉淀量的一半,则[Al(OH)4]-与H+物质的量之比是________。
13.向含有0.3mol四羟基合铝酸钠的溶液滴加适量盐酸,得到0.2mol沉淀。
(1)所得沉淀的化学式为____________,溶液中的铝的存在形式为____________。
(2)加入盐酸中氯化氢的物质的量是____________。
14.
(1)用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时,当Al3+的物质的量与OH-的物质的量之比(以下均填物质的量之比)为__________时,Al(OH)3沉淀量最多;
__________时,Al(OH)3全部溶解;
______或______时,生成的Al(OH)3的量为最多沉淀量的一半。
15.将一定质量的金属钠放入100mL0.2mol·
L-1的氯化铝溶液中,反应后得到无色澄清溶液,其中除水外只含有氯化钠和四羟基合铝酸钠,则加入的钠的质量为( )
A.1.84gB.1.38g
C.2.3gD.0.46g
16.刚玉(主要成分是Al2O3)是人造红宝石和蓝宝石的原料。
现用废铝屑、废酸液和废碱液来生产刚玉。
为达到最大生产效率,安排生产时,废铝屑分别与废酸液作用和废碱液作用的质量比为( )
A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.3∶1
17.向50mL1mol·
L-1的硫酸铝溶液中加入100mL氢氧化钾溶液,充分反应得到3.9g沉淀,氢氧化钾溶液的物质的量浓度是__________。
18.将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等,原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比是__________。
19.向含有0.2mol氯化铝溶液中滴加适量的氢氧化钠溶液,得到0.1mol沉淀。
(1)所得沉淀的化学式为________,溶液中的铝的存在形式为____________。
(2)加入氢氧化钠的物质的量是____________。
20.在100mL0.2mol·
L-1氯化铝溶液逐滴加入0.2mol·
L-1氢氧化钠溶液:
(1)若生成氢氧化铝沉淀的量最多,加入氢氧化钠溶液的体积是____________。
(2)若生成的氢氧化铝恰好完全溶解,此时共加入氢氧化钠溶液的体积是____________。
(3)若氢氧化铝沉淀量为最多沉淀量的一半,此时共加入氢氧化钠溶液的体积是__________。
答案解析
1.D
【解析】关系式:
AlCl3+4KOH===K[Al(OH)4]+3KCl可知:
amL0.25mol·
L-1AlCl3溶液中n(AlCl3)=a×
10-3×
0.25mol,则n(K)=n(OH-)=4n(AlCl3)=a×
10-3mol。
2.B
【解析】本题应对两种情况进行讨论:
①若AlCl3过量,NaOH量不足,溶液中铝元素应为Al3+。
AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
1mol3mol1mol
依题意,溶液中剩余1molAl3+,
c(AlCl3)∶c(NaOH)=n(AlCl3)∶n(NaOH)=(1+1)mol∶3mol=2∶3。
②若NaOH量稍多,AlCl3完全反应,生成的Al(OH)3部分溶解,溶液中铝元素的存在形式为[Al(OH)4]-,不妨假设有2molAl3+反应,依题意有关关系式:
AlCl3 ~ 3NaOH ~ Al(OH)3
AlCl3 ~ 4NaOH ~ Na[Al(OH)4]
1mol4mol1mol
则c(AlCl3)∶c(NaOH)=n(AlCl3)∶n(NaOH)=(1+1)mol∶(3+4)mol=2∶7。
3.B
【解析】解法一:
把该题的信息转化为图像,用图像法求解,如图所示:
当生成沉淀0.01mol时需NaOH0.03mol或0.11mol,显然B项符合题意。
解法二:
已知n(AlCl3)=0.03mol,n[Al(OH)3]=0.01mol,由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案:
一是氢氧化钠不足,二是氢氧化钠过量。
当碱的量不足时,则V(NaOH)=
L=0.0075L=7.5mL;
当碱过量时,则V(NaOH)=
L=0.0275L=27.5mL。
4.A
【解析】n(NaOH)=4n(AlCl3)=4×
0.1L×
0.25mol·
L-1=0.1mol,
由于n(Na)=n(NaOH),则
m(Na)=23g·
mol-1×
0.1mol=2.3g。
5.D
【解析】将钠铝合金置于水中发生的反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,2NaOH+2Al+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,溶液中的溶质是氢氧化钠和四羟基合铝酸钠;
当加入盐酸40mL沉淀量最大,此时溶液中的溶质是氯化钠,设钠的物质的量是x,NaCl~Na~HCl由钠原子守恒可得:
钠的物质的量=1mol·
L-1×
0.04L=0.04mol。
6.B
【解析】由题意可知发生反应的离子方程式分别为Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,Al2O3+6H+===2Al3++3H2O;
3OH-+Fe3+===Fe(OH)3↓,Al3++3OH-===Al(OH)3↓,则当Fe3+、Al3+刚好完全沉淀时,消耗NaOH的物质的量与原来加入的H2SO4提供的氢离子的物质的量相等,所以0.2L×
0.1mol·
L-1=0.1L×
c(NaOH),c(NaOH)=0.2mol·
7.D
【解析】当沉淀最多时,溶液中的溶质只有氯化钠,也就是说,参加反应的盐酸和NaOH物质的量相等,即:
氢氧化钠的物质的量=0.5L×
2mol·
L-1=1mol,
氢氧化钠溶液的体积=
=0.25L,即250mL。
8.A
【解析】假设上述四种物质均为1g,则物质的量分别为
mol,
mol,完全溶解转化为Na[Al(OH)4]时,所需NaOH的物质的量分别为
×
4mol≈
2mol=
mol。
9.C
【解析】由溶液呈电中性,得2×
c(Mg2+)+3×
c(Al3+)=c(Cl-)=1.3mol·
L-1,c(Al3+)=0.3mol·
L-1,使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,反应产物为Mg(OH)2、Na[Al(OH)4]、NaCl,由Al3+~Na[Al(OH)4]~NaOH和Cl-~NaCl~NaOH,得:
消耗NaOH的物质的量:
c(Al3+)×
0.2L+c(Cl-)×
0.2L=0.32mol,其溶液的体积为
=0.08L=80mL。
10.BD
【解析】等体积的四羟基合铝酸钠溶液和盐酸混合后,得到的沉淀为氢氧化铝,溶液中的铝元素存在形式可能为氯化铝或四羟基合酸钠,设氢氧化铝的物质的量为1mol,则溶液中氯化铝或四羟基合铝酸钠也是1mol。
若溶液中铝元素以铝离子形式存在,四羟基合铝酸钠完全反应:
[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O
1mol1mol1mol
[Al(OH)4]-+4H+===Al3++4H2O
原来四羟基合铝酸钠的物质的量为1mol+1mol=2mol,氯化氢的物质的量=1mol+4mol=5mol,四羟基合铝酸钠溶液和盐酸溶液体积相等,c(四羟基合铝酸钠)∶c(盐酸)=2mol∶5mol=2∶5。
若溶液中含铝元素以四羟基合铝酸根离子形式存在,四羟基合铝酸钠过量:
[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O
原来四羟基合铝酸钠的物质的量为1mol+1mol=2mol,c(四羟基合铝酸钠)∶c(盐酸)=2mol∶1mol=2∶1。
11.
(1)1∶3 1∶4 2∶3 2∶7
(2)1∶1 1∶4 2∶1 2∶5
【解析】
(1)向含Al3+的溶液中加入NaOH溶液时,有关反应:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-,总反应:
Al3++4OH-===[Al(OH)4]-。
由上述反应方程式可知当n(Al3+)∶n(OH-)=1∶3时,沉淀值最大;
当n(Al3+)∶n(OH-)=2∶3或2∶7时,沉淀量为最大值的一半。
(2)向含[Al(OH)4]-的溶液中加入盐酸时,有关反应:
[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O,Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,总反应:
[Al(OH)4]-+4H+===Al3++4H2O。
当n{[Al(OH)4]-}∶n(H+)=1∶1时,沉淀值最大;
当n{[Al(OH)4]-}∶n(H+)=1∶4时,沉淀完全溶解;
当n{[Al(OH)4]-}∶n(H+)=2∶1或2∶5时,沉淀量为最大值的一半。
12.
(1)1∶1
(2)1∶4 (3)2∶1或2∶5
【解析】向偏铝酸钠溶液中加入盐酸时,有关反应:
当n{[Al(OH)4]-}∶n(H+)=1∶1时,沉淀量最大;
当n{[Al(OH)4]-}∶n(H+)=2∶1或2∶5时,沉淀量为最大量的一半。
13.
(1)Al(OH)3 [Al(OH)4]-或Al3+
(2)0.2mol或0.6mol
【解析】①盐酸不足时:
由Na[Al(OH)4]+HCl===Al(OH)3↓+NaCl+H2O可知,生成0.2mol氢氧化铝沉淀,加入的盐酸中氯化氢为0.2mol。
②盐酸过量时:
由Na[Al(OH)4]+HCl===Al(OH)3↓+NaCl+H2O可知,0.3mol氯化铝可生成0.3mol氢氧化铝沉淀,需氯化氢0.3mol;
由Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O可知,溶解0.1mol氢氧化铝沉淀,需氯化氢0.3mol,此时加入的盐酸中氯化氢为0.6mol。
14.
(1)1∶3 1∶4 2∶3 2∶7
(2)1∶1 1∶4 2∶1 2∶5
【解析】
(1)向含Al3+的溶液中加入NaOH溶液时,有关反应:
15.A
【解析】氯化铝的物质的量=0.2mol·
0.1L=0.02mol,钠和氯化铝溶液反应后生成氯化钠、四羟基合铝酸钠和氢气,由钠、氯、铝原子守恒可得:
钠原子物质的量=4×
0.02mol=0.08mol,钠的质量=0.08mol×
23g·
mol-1=1.84g。
16.C
【解析】铝与酸反应转化铝盐,与碱反应转化为四羟基合铝酸盐,铝盐与四羟基合铝酸盐反应生成氢氧化铝沉淀:
Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓,当n(Al3+)∶n([Al(OH)4]-)=1∶3时,二者恰好完全反应生成氢氧化铝沉淀的量最大,氢氧化铝受热分解生成氧化铝的量最大,由铝元素守恒可知:
废铝屑分别与废酸液作用和废碱液作用的质量比为1∶3。
17.1.5mol·
L-1或3.5mol·
【解析】首先写出有关反应的化学方程式,根据所给的数据找出已知量和未知量的关系。
根据Al3+的物质的量与沉淀氢氧化铝的物质的量比较可推测氢氧化钾的两种情况:
①加入氢氧化钾不足量时,
n(KOH)=3n[Al(OH)3]=3×
=0.15mol,c(KOH)=
=1.5mol·
②当氢氧化铝部分溶解时,n(KOH)=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]=0.4mol-0.05mol=0.35mol,
c(KOH)=
=3.5mol·
18.2∶3或2∶7
【解析】①若氯化铝过量,氢氧化钠量不足,溶液中铝元素应为铝离子,
依题意,若溶液中剩余1molAl3+,
则c(AlCl3)∶c(NaOH)=n(AlCl3)∶n(NaOH)=(1+1)mol∶3mol=2∶3。
②若氢氧化钠过量,氯化铝完全反应,生成的氢氧化铝部分溶解,
溶液中铝元素的存在形式为四羟基合铝酸钠,假设有2mol铝离子反应,依题意有关系式:
AlCl3~3NaOH~Al(OH)3
AlCl3~4NaOH~Na[Al(OH)4]
则c(AlCl3)∶c(NaOH)=n(AlCl3)∶n(NaOH)=(1+1)mol∶(3mol+4mol)=2∶7。
19.
(1)Al(OH)3 Al3+或[Al(OH)4]-
(2)0.3mol或0.7mol
【解析】①氢氧化钠溶液不足时:
由AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl可知,生成0.1mol氢氧化铝沉淀,需加入氢氧化钠0.3mol。
②氢氧化钠溶液过量时:
由AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl可知,0.2mol氯化铝可生成0.2mol氢氧化铝沉淀,需氢氧化钠0.6mol;
由Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]可知,溶解0.1mol氢氧化铝沉淀,需氢氧化钠0.1mol,此时共加入氢氧化钠0.7mol。
20.
(1)300mL
(2)400mL (3)150mL或450mL
【解析】向氯化铝的溶液中加入氢氧化钠溶液时,有关反应:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-,
总反应:
Al3++4OH-===[Al(OH)4]-。
(1)生成氢氧化铝沉淀的量最大时,
加入氢氧化钠溶液的体积=0.1L×
0.2mol·
3÷
L-1=0.3L即300mL。
(2)生成的氢氧化铝恰好完全溶解时,
4÷
L-1=0.4L即400mL。
(3)若氢氧化铝沉淀量为最多沉淀量的一半,即氢氧化铝沉淀为0.01mol时,
①氢氧化钠溶液不足时,
加入氢氧化钠溶液的体积=0.01mol×
L-1=0.15L即150mL。
②氢氧化钠溶液过量时,溶解0.01mol氢氧化铝沉淀,
需氢氧化钠溶液的体积=0.01mol÷
L-1=0.05L即50mL,
共需氢氧化钠溶液的体积=400mL+50mL=450mL。
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