高三化学一轮复习课时作业17铝及其重要化合物.docx
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高三化学一轮复习课时作业17铝及其重要化合物
第11讲 铝及其重要化合物
1.(2019·大庆月考)下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是( )
A.铝跟NaOH溶液
B.Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液
C.Al2O3和热水
D.Al2(SO4)3溶液跟过量的氨水
答案 D
解析 铝与NaOH反应生成NaAlO2和H2,得不到Al(OH)3,故A错误;Al(NO3)3与过量的NaOH反应生成NaAlO2,得不到Al(OH)3,故B错误;Al2O3不溶于水,与热水不反应,得不到Al(OH)3,故C错误;Al2(SO4)3与氨水反应生成Al(OH)3和(NH4)2SO4,故D正确。
2.(2018·银川第一中学月考)镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可缺少的原料。
工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却,有下列气体:
①空气、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2,其中可作为冷却气体的是( )
A.①和②B.②和③C.③和④D.④和⑤
答案 C
解析 加热时O2、N2、CO2等都能与镁反应。
3.(2018·宁夏质检)下列叙述中正确的是( )
A.依据铝热反应原理,能发生反应2Al+3MgO
3Mg+Al2O3
B.在加入铝粉能放出氢气的溶液中,K+、NH
、CO
、Cl-一定能够大量共存
C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液
D.氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是:
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
答案 D
解析 铝热反应的原理:
Al与活动性比其差的金属氧化物发生置换反应,Mg的活动性强于铝,故Al与MgO不能反应,故A错误;加入铝粉产生H2的溶液中,可能存在H+或OH-,NH
与OH-不能大量共存,CO
与H+不能大量共存,故B错误;镁铝合金可溶于过量盐酸,但Mg不与NaOH反应,故不能完全溶于NaOH溶液,故C错误;Al(OH)3不溶于氨水,只溶于强碱,故D正确。
4.(2018·洛阳第一次统考)下列实验中,所加固体可以完全溶解的是( )
A.在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末
B.将一小块铝片投入足量NaOH溶液中
C.将少量氢氧化铝加入足量的浓氨水中
D.常温下将一小块铁片投入足量浓硝酸中
答案 B
解析 二氧化锰作催化剂,固体不会溶解,A项错误;Al与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,固体Al可完全溶解,B项正确;氨水不能溶解氢氧化铝,固体不会溶解,C项错误;常温下,铁遇浓硝酸发生钝化,生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生,则固体不能完全溶解,D项错误。
5.(2018·河南二调)在铝制易拉罐中收集满CO2,加入过量的NaOH溶液,立即封口并振荡,可以发现易拉罐先咔咔作响,变瘪,然后再次鼓起来,其过程中没有涉及的化学反应是( )
A.Al(OH)3分解B.CO2+OH-
C.Al+OH-+H2OD.Al2O3+OH-
答案 A
解析 NaOH溶液先与CO2反应,气压减小,易拉罐变瘪,再与铝表面的Al2O3反应,最后与Al反应,生成H2,易拉罐变鼓。
综上所述,应选A。
6.(2018·济南模拟)镁铝性质相似,下表中对两者的对比不正确的是( )
选项
反应
铝
镁
A
与非金属反应
能被Cl2、O2氧化
能与N2、O2反应
B
与水反应
能与沸水反应
反应很困难
C
与碱反应
能溶于强碱溶液
不反应
D
与某些氧化物反应
能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应
能在CO2中燃烧
答案 B
解析 铝能被Cl2、O2氧化,能与某些金属氧化物发生铝热反应,与水反应很不明显,但与强碱溶液反应;Mg能在N2、O2、CO2中燃烧,能与沸水反应,但不能与强碱溶液反应。
7.通过观察化学实验现象,分析归纳出正确的结论,是学习化学科学最基本的技能之一。
下列由实验现象得出正确结论的是( )
选项
实验现象
结论
A
把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中:
铝溶解有气泡放出,而镁没有任何变化
由此得出:
铝的金属性比镁强
B
取一块铝箔,用酒精灯点燃:
铝箔只熔化成液体而没有脱落
由此得出:
铝不易燃烧
C
向氯化铵溶液中投入一铝片:
铝片上产生大量气泡
由此得出:
该气体是氨气
D
向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量:
先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后沉淀完全消失
由此得出:
氢氧化铝能溶于强碱溶液
答案 D
解析 A项,比较金属性的强弱是用金属单质与水或酸反应产生H2的快慢程度,错误;B项,由于生成了熔点很高的氧化铝,起到隔绝空气的作用,错误;C项,产生的气体应为H2和NH3的混合气体,错误。
8.(2017·北京海淀区期末)铝自然形成的氧化膜易脱落。
以硫酸为电解液,分别以石墨和铝材作阴、阳极材料,经过电解处理形成氧化铝膜,抗蚀能力强。
其制备的简要流程如图所示。
下列用来解释流程中反应的方程式不正确的是( )
A.碱洗目的是除去铝材表面的自然氧化膜:
2OH-+Al2O3===2AlO
+H2O
B.碱洗时铝材表面会出现气泡:
2Al+2OH-+2H2O===2AlO
+3H2↑
C.获得耐蚀铝材的电极反应:
4Al-12e-+3O2===2Al2O3
D.用稀氨水洗去耐蚀铝材表面的酸:
NH3·H2O+H+===NH
+H2O
答案 C
解析 A项,氧化铝能够溶于氢氧化钠,离子方程式为2OH-+Al2O3===2AlO
+H2O,正确;B项,铝能够与氢氧化钠反应放出氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O===2AlO
+3H2↑,正确;C项,电极反应为:
2Al+3H2O-6e-===Al2O3+6H+,错误;D项,氨水是弱电解质,用化学式表示,离子方程式为NH3·H2O+H+===NH
+H2O,正确。
9.(2018·福建莆田第六中学期中)向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150mL1mol·L-1HCl溶液,测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示,则下列说法中不正确的是( )
A.a曲线表示的离子方程式为AlO
+H++H2O===Al(OH)3↓
B.b和c曲线表示的离子反应是相同的
C.M点时,溶液中沉淀的质量为3.9g
D.原混合溶液中的CO
与AlO
的物质的量之比为1∶2
答案 D
解析 Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中加入HCl溶液,先发生反应:
AlO
+H++H2O===Al(OH)3↓,a曲线表示AlO
减少,AlO
反应完毕后,发生反应:
CO
+H+===HCO
,b曲线表示CO
减少,c曲线表示HCO
增加,CO
反应完毕后,发生反应:
HCO
+H+===CO2↑+H2O,d曲线表示HCO
减少,此阶段Al(OH)3不参与反应,A、B项正确;加入盐酸50mL时NaAlO2中铝元素全部转化为氢氧化铝沉淀,加50mL盐酸之后CO
反应,氢氧化铝沉淀不溶解,则M点沉淀的质量和加入盐酸50mL时沉淀的质量相同,由NaAlO2+HCl+H2O===NaCl+Al(OH)3↓知,n[Al(OH)3]=n(NaAlO2)=n(HCl)=0.05mol,m[Al(OH)3]=0.05mol×78g·mol-1=3.9g,C项正确;AlO
与CO
消耗的盐酸的体积都是50mL,所以消耗的氯化氢的物质的量相等,依据反应AlO
+H++H2O===Al(OH)3↓、CO
+H+===HCO
可知CO
与AlO
的物质的量之比为1∶1,但AlO
与CO
都发生水解,水解程度不同导致无法判断原混合溶液中CO
与AlO
的物质的量之比,D项错误。
10.(2018·河北质检)工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
对上述流程中的判断正确的是( )
A.试剂X可以为氨水,沉淀中含有铁的化合物
B.CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替
C.反应Ⅱ中的离子方程式为CO2+AlO
+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
D.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al,成本更低
答案 C
解析 A项,试剂X应为强碱溶液,使Al2O3溶解;B项,若用强酸代替CO2,强酸过量时,Al(OH)3会溶解,不能生成Al(OH)3沉淀;D项,因Al比Fe活泼,不能用Fe置换Al。
11.铝土矿的主要成分是Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质,按下列操作从铝土矿中提取Al2O3。
回答下列问题:
(1)写出沉淀物的化学式:
a__________;d__________;f________。
(2)写出加入过量NaOH溶液时所发生主要反应的离子方程式:
___________________、________________________________________。
(3)写出通入气体B(过量)时溶液c中发生反应的离子方程式:
______________________、
________________________________________________________________________。
(4)气体B能否改用试剂A代替?
________(填“能”或“不能”);原因是_______________。
答案
(1)SiO2 Fe(OH)3 Al(OH)3
(2)Al3++4OH-===AlO
+2H2O Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
(3)CO2+AlO
+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
CO2+OH-===HCO
(4)不能 生成的氢氧化铝能够溶于强酸
解析
(1)根据流程图可知沉淀a为SiO2,沉淀b为Fe(OH)3,沉淀f为Al(OH)3。
(2)溶液b中含有铁离子和铝离子,加入过量氢氧化钠溶液后反应的离子方程式为Al3++4OH-===AlO
+2H2O,Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。
(3)根据流程图可知,溶液c中含有氢氧化钠和偏铝酸根,NaAlO2溶液与过量的CO2反应生成Al(OH)3沉淀,反应的离子方程式为CO2+AlO
+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
,过量的CO2与OH-反应生成HCO
,反应的离子方程式为CO2+OH-===HCO
。
(4)气体B为二氧化碳,试剂A为强酸,氢氧化铝能与过量的强酸反应而溶解,无法控制加入酸的量。
12.(2018·邯郸教学质量检测)镁及其化合物是实验设计的热点载体,查阅资料。
ⅰ
2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O
ⅱ
Mg3N2与水反应
ⅲ
常温下,NH3·H2O、CH3COOH的电离常数均为1.8×10-5
Ⅰ.探究镁的性质。
某学习小组设计实验探究镁与二氧化氮反应的产物,实验装置如图所示。
(1)B中试剂是________;D装置的作用是______________________________________。
(2)实验时,先启动A中反应,当C装置中充满红棕色气体时点燃酒精灯,这样操作的目的是_________________________________________________________________________。
(3)确定有N2生成的实验现象是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验完毕后,设计实验确认产物中有Mg3N2,取少量C中残留固体于试管中,滴加蒸馏水,________________________________________________________________________
______________________________________________________________,则产物中有氮化镁。
(5)经测定,Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2,其中Mg3N2和N2的物质的量相等。
C中发生反应的化学方程式为____________________________________。
Ⅱ.探究Mg(OH)2在氯化铵溶液中溶解的原因。
供选试剂有:
氢氧化镁、蒸馏水、硝酸铵溶液、盐酸、醋酸铵溶液。
取少量氢氧化镁粉末投入氯化铵溶液中,振荡、白色粉末全部溶解。
为了探究其原因,他们提出两种假设。
假设1:
氯化铵溶液呈酸性,H++OH-===H2O,促进Mg(OH)2溶解。
假设2:
NH
+OH-===NH3·H2O,促进Mg(OH)2溶解。
(6)请你帮他们设计实验,探究哪一种假设正确:
_______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)P2O5等 吸收E中挥发出来的水蒸气
(2)排尽装置内的空气,避免O2、CO2、N2等与镁反应 (3)E中产生气泡,瘪气球缓慢鼓起 (4)产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 (5)11Mg+4NO2
8MgO+Mg3N2+N2(写成4Mg+2NO2
4MgO+N2、3Mg+N2
Mg3N2也可) (6)取少量氢氧化镁于试管中,加入足量CH3COONH4溶液,若白色固体溶解,则假设2正确;若白色固体不溶解,则假设1正确
解析
(1)B中试剂用于干燥二氧化氮,由于二氧化氮与水反应生成酸,故不能用碱性干燥剂,应选择酸性或中性干燥剂,可以是P2O5等;D装置的作用是吸收E中挥发出来的水蒸气,防止E中水蒸气进入C装置的玻璃管中干扰实验。
(3)依据题中信息,过量的二氧化氮可以被氢氧化钠溶液吸收,所以确定有N2生成的实验现象是E中产生气泡,瘪气球缓慢鼓起。
(5)经测定,Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2,其中Mg3N2和N2的物质的量相等。
所以C中发生反应的化学方程式为11Mg+4NO2
8MgO+Mg3N2+N2。
(6)常温下,NH3·H2O、CH3COOH的电离常数相同,所以CH3COONH4溶液显中性。
因此,可以设计如下实验:
取少量氢氧化镁于试管中,加入足量CH3COONH4溶液,若白色固体溶解,则假设2正确;若白色固体不溶解,则假设1正确。
13.氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。
为了分析某AlN样品(样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应)中AlN的含量,某实验小组设计了如下两种实验方案。
已知:
AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑
方案1 取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)上图装置C中球形干燥管的作用是__________________________________________。
(2)完成以下实验步骤:
组装好实验装置,首先____________,再加入实验药品。
接下来的实验操作是____________,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。
打开K1,通入氮气一段时间,测定装置C反应前后的质量变化。
通入氮气的目的是___________。
(3)若去掉装置B,则导致测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
由于上述装置还存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见:
_______________________。
方案2 按以下步骤测定样品中AlN的纯度:
(4)步骤②生成沉淀的离子方程式为___________________________________________。
(5)步骤③的操作是_____________。
AlN的纯度是_________(用含m1、m2的代数式表示)。
答案
(1)防止倒吸
(2)检查装置的气密性 关闭K1,打开K2 把装置中残留的氨气全部赶入装置C
(3)偏高 在装置C的出口处连接一个干燥装置
(4)CO2+AlO
+2H2O===HCO
+Al(OH)3↓
(5)过滤、洗涤
%
解析
(2)实验步骤如下:
组装好实验装置,首先检查装置的气密性,再加入实验药品;接下来的实验操作是关闭K1,打开K2,并打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体;打开K1,通入氮气一段时间,测定装置C反应前后的质量变化。
由于反应中产生的氨气会残留在装置中,因此通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入装置C。
(3)生成的氨气中含有水蒸气,若去掉装置B,则装置C的质量增加,导致测定结果偏高。
由于空气中含有的水蒸气也会进入装置C,导致测定结果偏高,因此改进的措施是在装置C的出口处连接一个干燥装置。
(4)滤液中含有偏铝酸钠,则步骤②生成沉淀的离子方程式为CO2+AlO
+2H2O===HCO
+Al(OH)3↓。
(5)m2g固体的成分是氧化铝,根据铝原子守恒可知AlN的纯度是
×100%=
%。
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- 化学 一轮 复习 课时 作业 17 及其 重要 化合物
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