最新高一化学人教版必修一试题第3章 金属及其化合物 第2节 第2课时铝的重要化合物.docx
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第三章 第二节 第2课时
基础巩固
一、选择题
1.下列操作中最终可以得到Al(OH)3的是
( D )
A.Al2O3和水混合加热
B.Al和水反应
C.过量的NaOH溶液加入AlCl3溶液中
D.过量的氨气通入AlCl3溶液中
2.(2017·邵阳高一检测)氧化铝的熔点很高,常用于制造耐火材料,例如制作耐火坩埚。
下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是
( C )
A.加热使CuSO4·5H2O失水B.加热使KMnO4分解
C.加热熔化烧碱D.加热分解碱式碳酸铜
3.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 )
A.Al B.Al(OH)3
C.AlCl3 D.Al2O3
4.(2016·上海高考)已知NaOH+Al(OH)3===Na[Al(OH)4]。
向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。
上述实验过程中没有发生的离子反应是
( D )
A.CO2+2OH-===CO
+H2O
B.Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
C.2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]+3H2↑
D.Al3++4OH-===[Al(OH)4]-
解析:
向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量的氢氧化钠,首先CO2与氢氧化钠反应,表现为铝制易拉罐变凹瘪,接着过量的氢氧化钠再与铝制易拉罐反应,因铝制易拉罐表面有氧化膜Al2O3,故可发生A、B、C的反应,整个过程没有发生反应:
Al3++4OH-===[Al(OH)4]-。
5.下列物质中既能与稀硫酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应的是
( D )
①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④Al
A.③④B.②③
C.①③④D.①②③④
6.把Ba(OH)2溶液滴入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的溶液中,使SO
全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是
( C )
A.Al3+B.Al(OH)3
C.AlO
D.Al3+和Al(OH)3
7.(2017·济宁高一检测)科技工作者提出用铝粉处理含亚硝酸盐废水的思路:
调节亚硝酸盐废水酸碱性,使其pH>12,然后加入适量的铝粉、搅拌,从而实现预期目的。
下列判断错误的是
( A )
A.废水处理时铝单质转化为Al3+B.废水处理中,亚硝酸盐被还原
C.处理过程中,OH-参与了反应D.搅拌有利于除杂
8.(2017·雅安高一检测)有100mL3mol·L-1NaOH溶液和100mL1mol·L-1AlCl3溶液。
按如下两种方法进行实验:
①将氢氧化钠溶液分多次加到AlCl3溶液中;②将AlCl3溶液分多次加到NaOH溶液中。
比较两次实验的结果是
( D )
A.现象相同,沉淀量相等B.现象不同,沉淀量不等
C.现象相同,沉淀量不等D.现象不同,沉淀量相等
9.下列反应的离子方程式书写正确的是
( C )
A.铝溶于NaOH溶液
2Al+2OH-+H2O===2AlO
+3H2↑
B.氧化铝溶于足量NaOH溶液:
Al2O3+OH-===AlO
+H2O
C.向氢氧化铝沉淀中加入足量盐酸:
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
D.向氯化铝溶液中滴加过量氨水:
Al3++4NH3·H2O===AlO
+4NH
10.200mL0.1mol·L-1的AlCl3溶液与等体积0.4mol·L-1的NaOH溶液混合后充分反应,最终产生的沉淀的质量为
( C )
A.1.56gB.0.78g
C.0D.2.08g
11.(2017·桂林高一检测)向100mL1.0mol·L-1的AlCl3溶液中逐滴加入0.5mol·L-1的NaOH溶液至过量,生成沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量的理论曲线图正确的是
( D )
解析:
向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,发生的反应依次是Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O,其现象是先产生白色沉淀,后沉淀逐渐减少,直到全部消失,而且沉淀生成和沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1。
二、非选择题
12.(2017·包头高一检测)某混合物A中含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下列所示的物质之间的转变:
据此判断:
(1)固体B所含物质的化学式为__Al2O3__。
(2)固体E所含物质的化学式为__(NH4)2SO4、K2SO4__。
(3)反应①的离子方程式为__Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
__。
解析:
铝及其化合物的性质与一般活泼金属元素的性质有差异之处,如Al2O3可溶于NaOH溶液,Fe2O3不能;KAl(SO4)2是一种复盐,可溶于水,完全电离,加入氨水可生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3在强碱溶液中溶解,在氨水中不溶解。
本题可用离子反应方程式描述从A开始的一系列变化:
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
,
2Al(OH)3
Al2O3+3H2O,
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,
AlO
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
能力提升
一、选择题
1.(2017·新编题)下列叙述Ⅰ和叙述Ⅱ都正确,且叙述Ⅰ和叙述Ⅱ有因果的关系的是
( C )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
Al2O3是两性氧化物
Al2O3易溶于浓氨水
B
Al(OH)3是两性氢氧化物
Al(OH)3受热易分解
C
Al(OH)3难溶于氨水
实验室用Al3+溶液与氨水反应制取Al(OH)3
D
KAl(SO4)2·12H2O是一种胶体
自来水工业用KAl(SO4)2·12H2O作净水剂
解析:
A.Al2O3易溶于强碱溶液,氨水是弱碱,Al2O3难溶于浓氨水,故叙述Ⅱ不正确。
B.Al(OH)3受热易分解,但它与Al(OH)3的两性没有关系,故叙述Ⅰ和叙述Ⅱ没有因果关系。
D.KAl(SO4)2·12H2O不是胶体,故叙述Ⅰ不正确。
2.将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,发生化学反应最慢的是
( C )
A.稀硝酸B.稀盐酸
C.Cu(NO3)2溶液D.NaOH溶液
解析:
该铝条表面覆盖着致密的Al2O3薄膜,Al2O3是两性氧化物,易溶于强酸、强碱溶液。
3.(双选)(2016·东北师大附中检测)向50mL1mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中加入100mLKOH溶液,充分反应后得到3.9g沉淀,则KOH溶液的物质的量浓度可能是
( C、D )
A.1mol·L-1B.3mol·L-1
C.1.5mol·L-1D.3.5mol·L-1
解析:
解法一:
根据Al3+的物质的量与沉淀Al(OH)3的物质的量比较可推测KOH溶液的两种情况:
(1)当加入KOH不足量时,
n(KOH)=3n[Al(OH)3]=3×
=0.15mol,故c(KOH)=
=1.5mol·L-1。
(2)当加入KOH过量时,
n(KOH)=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]=0.4mol-0.05mol=0.35mol。
故c(KOH)=
=3.5mol·L-1。
解法二:
用图像法求解,如图所示,用纵坐标表示生成的Al(OH)3的物质的量,横坐标表示KOH的物质的量。
当生成沉淀0.05mol时,需KOH的物质的量为0.15mol或0.35mol。
二、非选择题
4.向盛有蒸馏水的铝制易拉罐中投入2.3g钠。
(1)写出发生反应的化学方程式:
__2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,2NaOH+2Al+2H2O===2NaAlO2+3H2↑__。
(2)计算反应中生成的气体的体积(标准状况下):
__4.48__L。
(3)把反应后的溶液倒入烧杯并均匀分成甲、乙两份,向甲中加入0.1mol/L的HCl,当加入__0.5__L时,沉淀达到最大值;再加入__1.5__L时,沉淀又恰好全部溶解。
(4)把(3)中最后所得的溶液再与乙混合,写出反应的离子方程式:
__Al3++3AlO
+6H2O===4Al(OH)3↓__;反应过程中生成的沉淀的质量为__5.2__g。
5.NH4Al(SO4)2在水中发生电离:
NH4Al(SO4)2===NH
+Al3++2SO
,向盛NH4Al(SO4)2溶液的试管中逐滴加入NaOH溶液,并不断振荡试管。
试管中开始时生成白色胶状沉淀,后来无新现象,再后来白色胶状沉淀逐渐溶解。
(1)按上述实验现象发生的先后顺序写出化学反应的离子方程式:
①__Al3++3OH-===Al(OH)3↓__;
②__NH
+OH-===NH3·H2O__;
③__Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O__。
(2)将物质的量浓度相等的NH4Al(SO4)2溶液与Ba(OH)2溶液按体积比1∶2混合,发生反应的化学方程式是__NH4Al(SO4)2+2Ba(OH)2===2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O__。
6.把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量的水中,有0.58g白色沉淀析出,向所得的浑浊液中,逐滴加入0.5mol·L-1的盐酸,加入盐酸的体积的生成沉淀的质量如图所示。
(1)混合物中NaOH的质量是__2.6__g,AlCl3的质量是__1.335__g,MgCl2的质量是__0.95__g。
(2)P点加入盐酸的体积为__130__mL。
解析:
(1)由图可知,三种物质混合溶于水时生成0.58g沉淀,当向此混合物中加入10mL盐酸时,沉淀量不变,说明混合物中NaOH过量,可判断该沉淀是Mg(OH)2,由镁元素守恒可知:
n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]=
=0.01mol,故m(MgCl2)=0.01mol×95g·mol-1=0.95g。
根据化学方程式有
AlCl3~NaAlO2~HCl
133.5g1mol
m(AlCl3)
L×0.5mol·L-1
原混合物中含有AlCl3的质量为m(AlCl3)=1.335g。
N点是沉淀量的最大点,此时溶液中溶质只有NaCl,由元素守恒可知:
n(NaOH)=n(HCl)+2n(MgCl2)+3n(AlCl3)=0.03L×0.5mol·L-1+2×0.01mol+3×
=0.065mol,故m(NaOH)=0.065mol×40g·mol-1=2.6g。
(2)由图可知,P点时Al(OH)3、Mg(OH)2恰好全部溶解在盐酸中,溶质为AlCl3、MgCl2和NaCl,相当于所加盐酸恰好把原NaOH中和生成了NaCl,故n(HCl)=n(NaOH)=0.065mol,V(HCl)=
=0.130L(即130mL)。
7.(2017·周口高一检测)在一定条件下可实现下图所示物质之间的转化:
请填写下列空白:
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解,上图中的F是__CO2__。
(2)明矾与过量NaOH溶液反应的离子方程式是__Al3++4OH-===AlO
+2H2O__。
(3)图中所得G和D都是固体,混合后在高温下可发生反应,则该反应的化学方程式是__3CuO+2Al
3Cu+Al2O3__。
(4)电解B的过程中每生成1molD,同时生成__0.75__molE。
8.某课外兴趣小组为探究某种铝合金(合金元素为Mg和Al)是否符合国家质量标准(国家规定其中铝含量不能低于78%),设计如图进行实验。
(1)如何检验该装置的气密性?
__安装好装置并在量气管内加入水,向下移动水准管,静置片刻,若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差,说明装置密封性好__。
(2)合金样品固体M与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为__2Al+2OH-+2H2O===2AlO
+3H2↑__。
(3)反应前先第一次读取量气管液面刻度,然后倾斜左边装置使氢氧化钠溶液(足量)与ag合金粉末(固体M)充分反应,待反应停止后,气体温度恢复到室温,想要第二次读取量气管液面刻度前需要进行的一步操作是__调节量气管和水准管液面相平__。
通过读取液面差,并将气体体积折算成标准状况下体积为VmL。
若量气管最大量程为50mL,则固体M中铝的质量[m(Al)]范围内__0 (4)若a=38mg,V=44.8mL(标准状况),请通过计算说明该合金是否符合国家标准__符合__(填“符合”或“不符合”)。 (5)若将装置中的氢氧化钠溶液替换为足量的盐酸,则反应停止后量气管内气体体积__>__(填“>”“<”或“=”)VmL 第三章 第二节 第3课时 基础巩固 一、选择题 1.(2017·临沂高一检测)据相关报道,2017年中国生铁产量为6.69亿吨,需要消耗铁矿石10.57亿吨。 下列关于铁矿石的说法正确的是 ( C ) A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同 C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变红色 D.FeO俗称铁红 2.(2017·南通高一检测)下列离子方程式正确的是 ( D ) A.Fe跟FeCl3溶液反应: Fe+Fe3+===2Fe2+ B.Fe跟稀盐酸反应: 2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑ C.FeCl2溶液跟Cl2反应: Fe2++Cl2===Fe3++2Cl- D.Fe(OH)3跟盐酸反应: Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O 3.(2017·白山高一检测)将铁粉放入盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中,充分反应后,铁粉有剩余,则此时溶液中含有的大量阳离子是 ( B ) A.Cu2+和Fe2+B.Fe2+和Mg2+ C.Fe3+和Fe2+D.H+和Cu2+ 4.(2017·浙江4月学考真题)由硫铁矿烧渣(主要成分: Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O),再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下: 烧渣 溶液,③绿矾 铁黄 已知: FeS2和铁黄均难溶于水 下列说法不正确的是 ( C ) A.步骤①最好用硫酸来溶解烧渣 B.步骤②,涉及的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2SO +16H+ C.步骤③,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾 D.步骤④,反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3 5.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+,Fe3+,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成绿褐色,下列结论正确的是 ( D ) A.一定有Fe2+,一定没有Fe3+、Mg2+ B.一定有Fe3+,一定没有Fe2+、Mg2+ C.一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定没有Mg2+ D.一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定没有Fe3+ 6.将1.12g铁粉加入25mL2mol·L-1氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是 ( B ) A.铁有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-浓度基本不变 B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,显红色 C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为5∶1 D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5 7.(2017·唐山高一检测)在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448mL气体(标准状况下),此时溶液中无Fe3+。 则下列判断正确的是 ( C ) A.混合物中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3 B.反应后所得的溶液中的Fe2+和Cl-的物质的量之比为1∶3 C.混合物中FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe2O3的物质的量多 D.混合物中Fe2O3的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多 8.已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。 下列物质反应后一定没有+3价铁生成的是 ( D ) A.过量的Fe与Cl2反应 B.Fe与过量稀硫酸反应后,再向其中加入KNO3 C.Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸 D.有少量锈斑的铁片溶于盐酸中 解析: A中的Cl2将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原;B中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+,但由于稀硫酸过量,加入KNO3后,H+、NO 能将Fe2+氧化成Fe3+;C从表面上看不会发生氧化还原反应,实际上发生了Fe2+被H+和NO 氧化的反应;D中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应,因铁是足量的,则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。 二、非选择题 9.已知有以下物质相互转化: 试回答: (1)B的化学式: __FeCl2__;D的化学式: __KCl__。 (2)写出由E转化成F的化学方程式__4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3__。 (3)常用__KSCN溶液__(填试剂名称)检测G中的阳离子,其现象为__棕黄色溶液变为血红色__。 (4)向G溶液加入A的有关反应的离子方程式为__2Fe3++Fe===3Fe2+__。 解析: 根据流程图,推知D溶液为KCl溶液,H为AgCl,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为FeCl3,然后根据图中物质间的转化关系,推知A为Fe,B为FeCl2,C为KOH。 10.工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),已知SiO2化学性质稳定,不和除HF以外所有常见无机酸反应。 具体生产流程如下: 试回答下列问题: (1)滤液X中含有的金属阳离子是__Fe2+、Fe3+__(填离子符号)。 (2)步骤Ⅲ中可选用__B__(填字母)调节溶液的pH。 A.稀硝酸B.氨水 C.氢氧化钠溶液D.高锰酸钾溶液 (3)步骤Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是__取少量溶液,加入硫氰化钾溶液,不显红色,然后滴加氯水,溶液变为红色__。 (4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是__防止NH4HCO3分解,减少Fe2+水解__。 (5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为__4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2__。 解析: (1)硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后过滤,SiO2为滤渣,滤液中含有的金属阳离子是否Fe2+、Fe3+。 (2)步骤Ⅲ要把pH调高,步骤Ⅳ还要加NH4HCO3,若使用氢氧化钠溶液,产品中容易混入Na+,所以选B。 (4)NH4HCO3受热易分解,高温会促进Fe2+水解。 (5)空气中煅烧FeCO3,是FeCO3和O2反应生成Fe2O3和CO2,由原子守恒配平后,反应的化学方程式为4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2。 能力提升 一、选择题 1.“百炼成钢”是指反复将炽热的生铁在空气中锤打,转化为坚硬的钢,其实质是对生铁的不断除杂过程。 下列叙述不正确的是 ( D ) 选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法 A FeCl3溶液 FeCl2 通入适量Cl2 B FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤 C 铁粉 铝粉 加入过量NaOH溶液并过滤 D Fe(OH)3溶液 Fe(OH)2 在空气中灼烧 2.下列反应既属于离子反应又属于氧化还原反应的是 ( B ) A.2Fe+3Cl2 2FeCl3 B.Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ C.Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O D.Fe(OH)2+2HCl===FeCl2+2H2O 3.(双选)下列各组离子,因发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存的是 ( CD ) A.Fe3+、Fe2+、SCN-、Cl-B.Fe3+、K+、Cl-、H+ C.Fe2+、H+、K+、NO D.Fe2+、K+、MnO 、H+ 4.下列反应的离子方程式书写正确的是 ( A ) A.氯化铜溶液与铁粉反应: Cu2++Fe===Fe2++Cu B.稀硫酸与铁粉反应: 2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑ C.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应: Ba2++SO ===BaSO4↓ D.氯化铁溶液与铁粉反应: Fe3++Fe===2Fe2+ 解析: H2SO4与铁粉反应生成的是FeSO4,离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑;氢氧化钡溶液与稀硫酸反应,离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO ===BaSO4↓+2H2O;D项化学方程式两边电荷不守恒,氯化铁溶液与铁粉反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+。 5.(2017·南京高一检测)为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计了如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是 ( A ) 选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论 A 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- Fe2+具有还原性 B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2++Zn===Fe+Zn2+ Zn具有还原性 C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3++Fe===2Fe2+ 铁单质具有还原性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ Fe3+具有氧化性 解析: A项现象、离子方程式与结论符合客观事实,正确。 B项结论应该是Fe2+具有氧化性,错误。 C项离子方程式未配平且结论错误,应该为Fe3+具有氧化性。 D项实验现象描述错误,应该为铜粉逐渐溶解,溶液由棕黄色逐渐变为蓝色。 6.由5molFe2O3、4molFe3O4和3molFeO组成的混合物,加入1mol纯铁并在高温下和Fe2O3反应。 若纯铁完全反应,则反应后混合物中FeO和Fe2O3的物质的量之比可能是 ( B ) A.4∶3B.3∶2 C.3∶4D.2∶1 解析: 根据得失电子守恒,若Fe+Fe2O3 3FeO,则反应后有n(FeO)=3mol+3mol=6mol,n(Fe2O3)=5mol-1mol=4mol,则FeO与Fe2O3的物质的量之比为3∶2,故B正确;若Fe+4Fe2O3 3Fe3O4,则消耗1molFe,反应掉4molFe2O3,剩余1molFe2O3,而3molFeO未参加反应,所以FeO与Fe2O3的物质的量之比为3∶1。 二、非选择题 7.(2017·本溪高一检测)某化学兴趣小组利用下列试剂: 铁粉、锌粉、0.1mol·L-1FeCl3溶液,0.1mol·L-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3
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