大二轮化学练习16铝及其重要化合物.docx
- 文档编号:25127768
- 上传时间:2023-06-05
- 格式:DOCX
- 页数:31
- 大小:249.08KB
大二轮化学练习16铝及其重要化合物.docx
《大二轮化学练习16铝及其重要化合物.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大二轮化学练习16铝及其重要化合物.docx(31页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
大二轮化学练习16铝及其重要化合物
2019大二轮化学练习16-铝及其重要化合物
注意事项:
认真阅读理解,结合历年的真题,总结经验,查找不足!
重在审题,多思考,多理解!
[考纲解读]了解铝及其重要化合物的主要性质和应用。
考点一铝
1、铝的结构和存在
铝位于元素周期表______________,原子结构示意图为________________。
铝元素在地壳中含量丰富,仅次于____。
自然界中的铝全部以________态存在。
2、金属铝的物理性质
________色有金属光泽的固体,有良好的____________、__________和传热性等,密度较小,质地柔软。
3、金属铝的化学性质
根据以下转化关系,完成化学方程式。
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________;
⑥________________________________________________________________________;
⑦________________________________________________________________________。
1、金属铝是活泼的金属,能与酸反应,为什么能用铝槽储运浓H2SO4或浓HNO3?
2、实验室能否用硫化物与铝盐溶液混合制取Al2S3?
用离子方程式说明原因。
3、金属铝与酸、碱反应的本质及定量计算
(1)铝与酸、碱反应的实质是什么?
氧化剂是什么?
(2)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,所得H2的体积之比是多少?
为什么?
(3)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中,产生H2的体积之比是多少?
为什么?
(4)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中,二者产生的H2相等,那么HCl和NaOH的物质的量浓度之比是多少?
为什么?
(5)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L-1的盐酸和NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后,测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)=1∶2,那么加入铝粉的质量为()
A、5.4gB、3.6gC、2.7gD、1.8g
铝与酸、碱反应生成H2的量的关系
铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是Al
Al3+,所以无论与酸还是与碱反应,Al与H2的关系都是2Al~3H2。
(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气体积比
=1∶1。
(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应,产生氢气的体积比为
=1∶3。
(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠反应,产生氢气的体积比为
≤
≤
,那么必定是①铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;②铝与氢氧化钠反应时,铝不足而氢氧化钠过量。
解题时应充分利用上述过量关系。
考点二铝的重要化合物
1、氧化铝
(1)物理性质:
____色固体,____溶于水,有很高的________________________________。
(2)化学性质
两性氧化物—
2、氢氧化铝
(1)物理性质
色胶状不溶于水的固体,有较强的________性。
(2)化学性质(用化学方程式表示)
②受热分解:
_______________________________________________________________。
(3)制备
向铝盐中加入NH3·H2O,离子方程式为_________________________________________。
4、以下物质中既能跟稀硫酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是()
①NaHCO3②(NH4)2SO3③Al2O3④Al(OH)3
⑤Al
A、全部B、只有①③④⑤
C、只有③④⑤D、只有②③④⑤
特别提醒两性物质:
两性物质指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物,包括Al2O3、ZnO、Al(OH)3、Zn(OH)2、氨基酸、蛋白质等。
多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱碱弱酸盐(如CH3COONH4、NH4HS等)也既能与强酸反应又能与强碱反应,但不能将它们称为两性物质。
5、以下各组物质的无色溶液,不用其他试剂即可鉴别的是________。
①NaOH、AlCl3②NaHCO3、H2SO4③NaAlO2、NaHSO4
④Na2CO3、HCl⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2
考点三Al3+、Al(OH)3、AlO
之间转化关系的应用
6、写出上述转化的离子方程式。
7、试设计制备Al(OH)3的途径。
方案一用铝盐(Al3+)制取Al(OH)3
加入氨水至沉淀完全,一般不用NaOH等强碱,为什么?
方案二用铝屑、烧碱、稀H2SO4制取Al(OH)3
方法一:
Al
Al3+
Al(OH)3;
方法二:
Al
AlO
Al(OH)3;
方法三:
Al(OH)3。
假设甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。
规定必用的药品如下:
350g70%H2SO4溶液,NaOH固体240g,足量铝屑、水(不能用其他药品)。
甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。
三种实验方案如下:
甲:
铝→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1gAl(OH)3
乙:
铝→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2gAl(OH)3
丙:
→W3gAl(OH)3
试回答:
(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析,实验方案最合理的是________。
(2)三位学生制得的Al(OH)3,W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是___________________。
(3)制得Al(OH)3的最大质量是________。
用数形结合思想理解Al3+、Al(OH)3、
AlO
三者之间关系及相关计算
1、把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3+)溶液中至过量
(1)现象:
先有白色沉淀产生,然后沉淀逐渐溶解。
(2)有关反应:
A→B:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
B→D:
Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O
(3)图像
(4)有关计算
①根据AlCl3和NaOH的量计算生成Al(OH)3的量
②根据AlCl3和Al(OH)3的量计算需要NaOH的量
NaOH的量
n(NaOH)
当NaOH不足时
n(NaOH)=3n[Al(OH)3]
当NaOH过量时
n(NaOH)=3n(Al3+)+{n(Al3+)-n[Al(OH)3]}=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]
【例1】向30mL1mol·L-1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4mol·L-1的NaOH溶液,假设产生0.78g白色沉淀,那么加入的NaOH溶液的体积可能为()
A、3mLB、7.5mLC、15mLD、17.5mL
2、把铝盐(Al3+)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量
(1)现象:
先无明显现象,然后逐渐产生大量的白色沉淀。
(2)有关反应:
A→B:
Al3++4OH-===AlO
+2H2O
B→C:
Al3++3AlO
+6H2O===4Al(OH)3↓
(3)图像
3、在AlO
溶液中逐滴加入强酸至过量
(1)现象:
先生成白色沉淀,随后沉淀逐渐溶解。
(2)有关反应:
A→B:
AlO
+H++H2O===Al(OH)3↓
B→D:
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(3)图像
(4)有关计算
①根据NaAlO2和HCl计算生成Al(OH)3的量
②根据Al(OH)3和NaAlO2的量计算需要加入的HCl的量
HCl的量
n(HCl)
当HCl不足时
n(HCl)=n[Al(OH)3]
当HCl过量时
n(HCl)=n(AlO
)+3{n(AlO
)-n[Al(OH)3]}=4n(AlO
)-3n[Al(OH)3]
4.在强酸溶液中逐滴加入AlO
溶液至过量
(1)现象:
先无明显现象,反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。
(2)有关反应:
A→B:
4H++AlO
===Al3++2H2O
B→C:
Al3++3AlO
+6H2O===4Al(OH)3↓
(3)图像
5、明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量
(1)现象:
先有白色沉淀生成,然后部分沉淀溶解。
(2)有关反应:
O→A:
2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+
K2SO4A→B:
2Al(OH)3+K2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓
+2KAlO2+4H2O
(3)图像(右图)
6、向Mg2+与Al3+的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液
(1)现象:
无明显现象→出现沉淀→渐多→最多→减少→不变
(2)反应
O→A:
H++OH-===H2O
A→B:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
B→C:
Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O
(3)图像
【例2】某无色溶液中,含有H+、Mg2+、Al3+等阳离子,逐滴加入NaOH(溶液),那么消耗NaOH(溶液)体积(x轴)和生成沉淀量(y轴)之间的函数关系,可用下图表示,那么以下图中正确的选项是()
【例3】将0、1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol·L-1
的H2SO4溶液中,然后再滴加1mol·L-1的NaOH溶液。
请
回答:
(1)假设在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶
液的体积V变化的关系如上图所示。
当V1=160mL时,那么金属粉末中n(Mg)=________mol,V2=______mL。
(2)假设在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,那么滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=____mL。
(3)假设混合物仍为0.1mol,其中Mg粉的物质的量分数为a,用100mL2mol·L-1的H2SO4溶解此混合物后,再加入450mL1mol·L-1的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。
满足此条件的a的取值范围是_____________________________________________________。
铝土矿冶炼金属铝的流程
铝是地壳中含量最多的金属元素,在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。
铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。
对于以提纯某一物质为实验目的的流程题,其实就是考查混合物的除杂、分离、提纯的有关知识。
当遇到这一类题时,一般的思路是认真地在流程中找出得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些;认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产物,要用什么样的方法才能将杂质除去。
只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。
由于Al2O3是两性氧化物,而杂质SiO2是酸性氧化物,Fe2O3是碱性氧化物,因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。
方案一:
碱溶法
讨论回答以下问题:
(1)写出①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式。
(2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是___________________________________。
(3)步骤④中得到较纯的Al2O3,可能含有杂质,在电解时它不会影响铝的纯度的原因:
____________________________________________________________________。
方案二:
酸溶法
讨论回答以下问题:
(1)写出①、②中可能发生反应的离子方程式。
(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3+的原因:
_________________________________________。
【例4】(2017·福建理综,24)从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:
请回答以下问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为__________________________________。
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO
的离子方程式为________________________________。
(3)验证滤液B中含Fe3+,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成分是__________(填化学式),写出该溶液的一种用途:
________________________________________________________________________。
(5)298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.00,那么此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=__________。
高考题组一有关铝及其化合物所参与的离子
反应
1、判断以下说法是否正确,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)向NaAlO2溶液中通入过量CO2
2AlO
+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO
()
(2017·江苏,6D)
(2)用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜:
Al2O3+2OH-===2AlO
+H2O()
(2017·江苏,3B)
(3)氧化铝溶于NaOH溶液:
Al2O3+2OH-===2AlO
+H2O()
(2017·浙江理综,12D)
(4)金属铝溶于稀硫酸中:
Al+2H+===Al3++H2↑()
(2017·海南,10A)
(5)向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:
Al3++2SO
+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+AlO
+2H2O()
(2017·四川理综,9A)
(6)AlCl3溶液中加入过量的浓氨水:
Al3++4NH3·H2O―→AlO
+4NH
+2H2O()
(2017·上海,18C)
高考题组二铝及铝合金的性质应用
2、判断以下说法是否正确,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)铝制容器可盛装浓H2SO4()
(2017·重庆理综,8A)
(2)日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用()
(2017·广东理基,23D)
(3)明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化()
(2017·江苏,5A)
3、(2017·上海综合,10)世界上一次性建成的最长高速铁路——京沪高铁,计划于2017年6月底通车。
列车时速高达380公里,车厢大部分采用铝合金材料制造,这是因为铝合金()
A、比纯铝熔点高
B、具有比较活泼的化学性质
C、各种成分在自然界中含量丰富,容易获取
D、质量轻,强度大,抗腐蚀能力比较强
高考题组三铝及铝制品的处理与应用
4、(2017·重庆理综,26)用于金属焊接的某种焊条,其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。
(1)Al的原子结构示意图为____________;Al与NaOH溶液反应的离子方程式为。
(2)30Si原子的中子数为____;SiO2的晶体类型为________。
(3)Al3+与Yn-的电子数相同,Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性,那么该族氢化物中沸点最低的是__________________________________________________________。
(4)焊接过程中,药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体,该气体是____________。
(5)经处理后的熔渣36.0g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2),加入足量稀盐酸,分离得到11.0g固体;滤液中加入过量NaOH溶液,分离得到21.4g固体;那么此熔渣中Al2O3的质量分数为________。
5、[2017·山东理综-29
(1)]对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
以下为铝材表面处理的一种方法:
铝材
↓
槽液
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,其原因是____________________(用离子方程式表示)。
为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入以下试剂中的________。
A、NH3B、CO2C、NaOHD、HNO3
②以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为________。
取少量废电解液,加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是________。
6、(2017·上海,25)铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。
(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生以下反应:
Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)
①该反应的平衡常数表达式为:
K=____________;
②该温度下,在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体,10min后,生成了单质铁11.2g。
那么10min内CO的平均反应速率为____________。
(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态:
①______________;②________________。
(3)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。
以下反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是__________。
(4)写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式:
___________________________。
欲使上述体系中Al3+浓度增加,可加入的物质是_________________________________。
解答铝及其化合物题目的常见错误
考生答卷案例——找错纠错
失分原因分析
第一,原子结构示意图各部分的含义不清楚,不理解Al与NaOH溶液反应的本质,不知道Al与NaOH溶液反应时H2O是氧化剂。
第二:
①忽视Al(OH)3的两性,Al(OH)3能溶于HNO3;②没达到铝材表面形成氧化膜的目的。
第三:
答非所问。
解决方案与规范指导:
1.Al2O3、Al(OH)3仅溶于强酸和强碱,Al3+只能存在于酸性溶液中,AlO
只能存在于碱性溶液中。
2、与Al反应产生H2时,可能是强酸溶液(不能有NO
),也可能是强碱溶液。
本质都是Al与H+之间的氧化还原反应。
课时规范训练
教材习题回扣
1、(必修1P53-3)以下关于铝的表达中,不正确的选项是()
A、铝是地壳里含量最多的金属元素
B、在常温下,铝不能与氧气反应
C、铝是一种比较活泼的金属
D、在化学反应中,铝容易失去电子,是还原剂
2、(必修1P54-6)相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,放出的氢气在同温同压下的体积之比为()
A、1∶1B、1∶6C、2∶3D、3∶2
3、(必修1P63-8)在实验室里,要想使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来,应选用以下试剂中的()
A、石灰水B、氢氧化钠溶液
C、硫酸D、氨水
4、(必修1P54-9改编)相同质量的镁、铝,分别与足量的盐酸反应,产生的氢气在相同状况下的体积之比为_____________________________________________________________。
5、(必修1P71-8改编)在铝制易拉罐中收集一满罐CO2,加入过量浓NaOH溶液,立即把口封闭。
可以发现易拉罐“咔咔”作响,并变瘪了,用化学方程式表示变瘪的原因:
________________________________________________________________________。
过一会后,易拉罐又会“咔咔”作响并鼓起来。
试用离子方程式解释又鼓起的原因:
________________________________________________________________________。
能力提升训练
1、化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
以下说法中不正确的选项是()
A、明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B、日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用
C、MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料
D、电解AlCl3饱和溶液,可制得金属铝
2、用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图),将试管
浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后置于空气中,不久铝箔表面生出
“白毛”,红墨水柱右端上升。
根据实验现象判断以下说法错误的选项是
()
A、实验中发生的反应都是氧化还原反应
B、铝是一种较活泼的金属
C、铝与氧气反应放出大量的热量
D、铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物
3、将以下各组物质,分别按等物质的量混合后加水溶解,有沉淀生成的是()
A、Na2CO3、NaAlO2、NaOH
B、AlCl3、K2SO4、HCl
C、CaCl2、Na2CO3、NaOH
D、AlCl3、NaOH、HNO3
4、在火星上工作的美国“勇气号”、“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息,以证明火星上存在或曾经存在过水,以下表达正确的选项是()
A、铝热剂就是单指Fe2O3和铝粉的混合物
B、检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为:
样品―→粉碎―→加水溶解―→过滤―→向滤液中滴加KSCN溶液
C、分别还原amolFe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比为3∶2∶3
D、明矾属硫酸盐,含结晶水,是混合物
5、相同质量的以下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
6、(2017·上海,22改编)实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 二轮 化学 练习 16 及其 重要 化合物