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铝答案
铝的性质
1.(2011年山东诸城评估)元素的性质包含金属性和非金属性,其强弱可以通过该元素对应的某些化学反应体现出来。
某同学认为铝元素是金属元素,但是有一定的非金属性。
下列化学反应中,你认为能支持该同学观点的是( )
A.铝片与盐酸反应生成氢气
B.氢氧化铝溶于强碱溶液
C.氢氧化铝溶于强酸溶液
D.铝热反应
解析:
选B。
氢氧化铝溶于强碱溶液,说明氢氧化铝具有两性,能体现非金属性。
2.(2009年高考重庆卷改编题)下列叙述正确的是( )
A.镁铝合金在冷的浓H2SO4中钝化
B.Na的金属活泼性比Mg强,故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg
C.通过钠、镁、铝与水反应的实验,比较三种单质的金属性
D.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,故在与其他非金属反应的产物中的Fe也显+3价
解析:
选C。
镁在冷的浓H2SO4中不发生钝化,A项错误;Na是活泼金属,Na与MgCl2溶液反应时,先与水反应得到H2,B项错误;根据金属性强弱的判断依据,C项正确;D项Fe与其他非金属反应的产物中Fe的化合价取决于非金属的氧化性强弱,并不一定是+3价,如Fe与S反应生成FeS中Fe显+2价,D错误。
3.如图表示相等质量的Mg、Al分别跟一定量的稀H2SO4反应的情况,下列叙述中可能符合图示的有( )
A.Mg、Al均过量
B.Mg、Al都恰好跟酸完全反应
C.Al过量而Mg恰好跟酸完全反应
D.Mg过量而Al恰好跟酸完全反应
解析:
选A。
由图示可知,二者反应速率不等,但最后产生的H2的量相同,说明Mg、Al均过量,产生的气体由H+的物质的量决定,答案选A。
题组二 铝的氧化物和氢氧化物
4.下列离子方程式正确的是( )
A.铝与NaOH溶液反应:
Al+6OH-===[Al(OH)4]-+H2↑
B.向AlCl3溶液中滴入过量氨水:
Al3++4NH3·H2O===[Al(OH)4]-+4NH
C.Al2O3与NaOH溶液反应:
Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
D.Ba(OH)2溶液与明矾溶液反应至Al3+完全沉淀:
Ba2++3OH-+Al3++SO
===Al(OH)3↓+BaSO4↓
解析:
选C。
A中铝与NaOH溶液反应的离子方程式为:
2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑;B中AlCl3溶液与氨水反应后生成的Al(OH)3不会再与氨水反应;D中当Al3+完全沉淀时,离子方程式为:
2Al3++3SO
+6OH-+3Ba2+===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓。
5.在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中,逐滴加入稀氢氧化钠溶液直至过量。
下列表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图中,正确的是( )
解析:
选C。
Al(OH)3能溶于NaOH溶液,而Mg(OH)2不溶于NaOH溶液。
6.A、B、C、D、E五种化合物,均含有某种短周期常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,若取A溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
(1)写出化学式:
A________,C________,D________,
E________。
(2)写出下列反应的离子方程式。
A→B_____________________________________________________________________;
F→E_____________________________________________________________________。
解析:
根据B、F既与酸反应,又与碱反应的特性,和B
C
F的转化关系,加之涉及的元素主要是短周期元素,故可推断B为Al(OH)3,C为Al2O3,F为Al。
其他几种物质A为K[Al(OH)4],D为AlCl3,E为Na[Al(OH)4]。
答案:
(1)K[Al(OH)4] Al2O3 AlCl3 Na[Al(OH)4]
(2)[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO
2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
专题三 从矿物到基础材料
课时作业8 从铝土矿到铝合金
时间:
45分钟 满分:
100分
一、选择题(每小题4分,共44分)
1.把4.6g钠放入200mL0.1mol·L-1的AlCl3溶液中,待其充分反应后,下列叙述中错误的是( )
A.Cl-的浓度几乎不变
B.溶液呈浑浊
C.溶液中几乎不存在Al3+
D.溶液中存在最多的离子是Na+
答案:
B
2.把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂并等分成两份,第一份在高温下恰好完全反应,然后将生成物与足量盐酸充分反应;第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应,前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是( )
A.1∶1 B.9∶8
C.3∶4D.4∶3
解析:
Al与Fe3O4配成的铝热剂恰好反应时有:
8Al+3Fe3O4
4Al2O3+9Fe。
第一份铝热反应的生成物为Fe和Al2O3,只有Fe与HCl反应放出H2,由方程式8Al~9Fe~9H2,即生成9molH2;第二份Al和Fe3O4直接与NaOH溶液反应,只有Al与之反应放出H2,由电子得失守恒8Al~12H2,即生成12molH2。
故生成的气体在相同情况下的体积之比为9mol∶12mol=3∶4。
此题易错解为1∶1。
认为上述两反应过程中均由Al失电子转变为Al3+,而误认为H+得电子相等,忽略了此过程中Fe的价态由原来的+
价(即+2、+3价),与盐酸反应后全部转变为+2价,即生成H2的过程中除H+得电子外,Fe3+也得了部分Al所失的电子。
答案:
C
3.向X的溶液中,加入Y试剂,产生的沉淀示意图如图所示情形的是(注意线段的斜率)( )
A.向NaOH和Ca(OH)2的混合液中通入CO2
B.向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH
C.向NH4Cl和AlCl3的混合液中滴加NaOH
D.向NH4Cl和MgCl2的混合液中滴加NaOH
解析:
A项,通入CO2,首先生成CaCO3沉淀,等Ca2+沉淀完全,CO2与NaOH反应。
NaOH反应完后,过量的CO2将溶解CaCO3生成Ca(HCO3)2。
溶解CaCO3和生成CaCO3需相同数量的CO2。
B项,开始加入NaOH时,NaOH先与HCl反应,不产生沉淀,HCl反应完后,才开始生成沉淀。
C项,开始加入NaOH,即产生沉淀,等沉淀完全时,开始生成NH3,沉淀不变。
等NH4+反应完后,过量的NaOH溶解Al(OH)3,但溶解Al(OH)3和生成Al(OH)3所用的NaOH的量为1∶3,线段斜率不等。
D项,加入NaOH,产生Mg(OH)2沉淀后,沉淀不再溶解。
答案:
A
4.(2011·江苏镇江)化学在生产和日常生活中有重要的应用。
下列说法错误的是( )
A.MgO、Al2O3的熔点很高,可制作耐高温材料,工业上也用其电解冶炼对应的金属
B.明矾水解形成胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
C.建国60周年燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩
D.铝比铁活泼,但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀
解析:
MgO熔点太高,工业上制镁是电解熔融的氯化镁。
答案:
A
5.(2011·福州模拟)如图纵坐标表示沉淀的质量,横坐标表示所加试剂的体积,请选出曲线变化关系与对应选项相符的实验项( )
A.往澄清石灰水中逐渐通入SO2气体
B.往澄清石灰水中逐渐通入CO2气体
C.往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液
D.往NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸溶液
答案:
B
6.(2011·淮阴模拟)某溶液中可能含有大量的Mg2+、Al3+、H+、Cl-和少量OH-,向该溶液中逐滴加入0.5mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示,则该溶液中( )
A.有Mg2+,没有Al3+
B.有Al3+,没有Mg2+
C.有大量的H+、Mg2+和Al3+
D.有Mg2+和Al3+
答案:
D
7.某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案。
方案①:
2.7gAl
X溶液
Al(OH)3沉淀
方案②:
2.7gAl
Y溶液
Al(OH)3沉淀
NaOH和HCl的浓度均是3mol/L,如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系,下列说法不正确的是( )
A.b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液
B.在O点时两方案中所得溶液浓度相等
C.a、b曲线表示的反应都是非氧化还原反应
D.X溶液显酸性,Y溶液显碱性
解析:
n(Al)=
=0.1mol,100mL盐酸中n(H+)=0.1L×3mol/L=0.3mol,100mLNaOH溶液中n(OH-)=0.1L×3mol/L=0.3mol。
由Al ~ 3H+
0.1mol0.3mol知方案①中X为AlCl3,向其中加入NaOH立即生成沉淀,图像为曲线a,由Al ~ OH-
0.1mol0.1mol知方案②中Y为NaOH和NaAlO2的混合物,向其中加入HCl,先发生H++OH-===H2O,开始无现象,后来产生沉淀,图像为曲线b,A项错误。
O点时Al3+完全沉淀,溶质只有NaCl,由于开始时
n(HCl)=n(NaOH)。
n(NaCl)相同,B项正确。
a、b曲线反应都是复分解反应,C项正确。
AlCl3溶液中由于Al3+水解,溶液显酸性,D项正确。
答案:
A
8.(2010·上海卷)甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液,各加入10mL0.1mol·L-1AlCl3溶液,两烧杯中都有沉淀生成。
下列判断正确的是( )
A.甲中沉淀一定比乙中的多
B.甲中沉淀可能比乙中的多
C.甲中沉淀一定比乙中的少
D.甲中和乙中的沉淀可能一样多
解析:
NH3·H2O是弱电解质,相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液中,n(NH3·H2O)>n(NaOH)。
故分别与AlCl3反应时,若AlCl3过量,则甲中沉淀比乙中多;NaOH恰好与AlCl3反应生成沉淀,而此时NH3·H2O剩余,则甲中和乙中沉淀一样多。
故选B、D。
答案:
BD
9.(2009·四川卷)向mg镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体bL。
向反应后的溶液中加入cmol/L氢氧化钾溶液VmL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为ng。
再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体pg。
则下列关系不正确的是( )
A.c=
B.p=m+
C.n=m+17VcD.
m
m
解析:
根据题意,反应过程如下:
A项,根据电子守恒关系可列出
×2=V·10-3·c;B项,p=m+
×16;D项,极端假设法,若pg固体全为MgO,则质量为
mg;若pg物质全为Al2O3,则质量为
mg,实际应为两者之间;C项应为n=m+17V·10-3·c。
答案:
C
10.将Na2O2逐渐加入到含有Al3+、Mg2+、NH4+的混合液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量(mol)与加入Na2O2的物质的量(mol)的关系如图所示,则原溶液中Al3+、Mg2+、NH4+的物质的量分别为( )
A.2mol、3mol、8molB.3mol、2mol、8mol
C.2mol、3mol、4molD.3mol、2mol、4mol
答案:
C
11.将15.6gNa2O2和5.4gAl同时放入一定量的水中,充分反应后得到200mL溶液,再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则下列说法正确的是( )
A.标准状况下,反应过程中得到6.72L的气体
B.最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)
C.最终得到7.8g的沉淀
D.最终得到的溶液中c(Na+)=1.5mol·L-1
解析:
n(Na2O2)=0.2mol,n(Al)=0.2mol,由2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑和2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑可知生成n(O2)=0.1mol,n(H2)=0.3mol,n(NaAlO2)=0.2mol,反应剩余n(NaOH)=0.4mol-0.2mol=0.2mol。
A项,反应过程中得到8.96L的气体;B项,最终得到的溶液中还有NaAlO20.1mol;D项,最终得到的溶液中c(Na+)=2mol·L-1。
答案:
C
二、填空题(共56分)
12.(14分)(2009·福建高考)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:
请回答下列问题:
(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SiO32-的离子方程式为________________。
(3)验证滤液B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),写出该溶质的一种用途______________。
(5)已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12。
取适量的滤液B,加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.00,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=________。
解析:
流程甲为:
流程乙为:
则滤液E、K中溶质主要成分是NaHCO3,该物质可用于作发酵粉、制纯碱等。
(5)由Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12=c2(OH-)·c(Mg2+)可推知:
c(Mg2+)=
mol·L-1=5.6×10-10mol·L-1。
答案:
(1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
(2)SiO2+2OH-===SiO32-+H2O
(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案)
(4)NaHCO3 制纯碱或作发酵粉等合理答案
(5)5.6×10-10mol·L-1
13.(14分)(2011·无锡测试)A、B、C、D、E、F是常见单质,其中A是用量最大,应用最广泛的金属;D是地壳中含量最多的金属元素;D元素和E元素在周期表中相邻。
G、H、I、J、K、L是常见化合物,其中G在常温下是无色液体,H是黑色固体。
以上物质相互间的转化关系如下图所示:
请回答下列问题:
(1)元素A在元素周期表中的位置为第________周期________族。
(2)写出K的电子式:
________。
(3)写出H和D反应的化学方程式:
________________________________________。
(4)D能与氢氧化钠溶液反应,请写出该反应的离子方程式:
__________________。
(5)写出A与G反应的化学方程式:
_______________________________________。
(6)K与E反应时产生的现象有________;该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
答案:
(1)四 Ⅷ
(2)
····C····
(3)3Fe3O4+8Al
4Al2O3+9Fe
(4)2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑
(5)3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
(6)镁条剧烈燃烧,放出耀眼的光,瓶壁出现白色固体和黑色颗粒 2Mg+CO2
2MgO+C
14.(14分)已知蓝铜矿的主要成分2CuCO3·Cu(OH)2受热易分解。
铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2。
已知NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3,根据下列框图转化回答问题:
(1)写出②的离子方程式:
____________________________________________________、
__________________________________________________________________。
(2)沉淀a、c成分的化学式分别是________、________。
(3)请写出检验沉淀b中所含阳离子的实验方法_______________________________
________________________________________________________________________。
(4)洗涤沉淀c的实验操作方法是_________________________________________,
加热沉淀c应放在________(容器)中进行。
(5)经过④、⑤步反应得到铜和金属铝,写出反应的化学方程式:
____________________、________________________________________________________________________。
解析:
结合题目信息及框图可知:
①加入的为足量的盐酸或硫酸,沉淀a为二氧化硅,溶液a为铁和铝的盐溶液,沉淀b为氢氧化铁;结合框图可得F为二氧化碳,G为铜,沉淀c为氢氧化铝,B为氧化铝。
答案:
(1)Al3++4OH-===AlO2-+2H2O
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
(2)SiO2 Al(OH)3
(3)取沉淀少量于一支洁净的试管中,加入少量盐酸,然后再往试管中加入几滴KSCN溶液,发现试管内呈现血红色
(4)在漏斗内的沉淀上加入一定量的蒸馏水,没过沉淀,待水自然流下,重复数次 坩埚
(5)2[2CuCO3·Cu(OH)2]+3C
6Cu+7CO2↑+2H2O
2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑
15.(14分)(2011·江苏丹阳中学)将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol·L-1H2SO4溶液中,然后再滴加
1mol·L-1NaOH溶液。
请回答:
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如右图所示。
当V1=160mL时,则金属粉末中n(Mg)=________mol,V2=________mL。
(2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=________mL。
(3)若混合物仍为0.1mol,其中Mg粉的物质的量分数为a,用100mL2mol·L-1的硫酸溶解此混合物后,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:
________。
解析:
(1)n(H+)=2×0.1×2=0.4mol
当V1=160mL时,中和过量H+消耗了OH-0.16mol
则与金属反应用去H+:
0.4-0.16=0.24mol
设Mg的物质的量为xmol,Al的物质的量为ymol
Mg—2H+—Mg2+—2OH-—Mg(OH)2
x 2x
Al—3H+—Al3+—3OH-—Al(OH)3—NaAlO2
y 3y
2x+3y=0.24 x+y=0.1
解得x=0.06mol y=0.04mol
则镁的物质的量为0.06mol,铝的物质的量为0.04mol
V2=(0.16+2×0.06+3×0.04+0.04)/1=0.44L=440mL
(2)当沉淀达到最大值时,2n(H2SO4)=n(NaOH),则NaOH的体积为400mL。
(3)若沉淀中无Al(OH)3则说明Al3+全部转化为NaAlO2,则
n(NaOH)≥2n(Na2SO4)+n(NaAlO2)=2n(H2SO4)+n(Al3+)
0.45≥0.4+0.1-a 解得,a≥0.05
所以1>a≥0.05。
答案:
(1)0.06 440
(2)400 (3)1>a≥0.05
一、选择题(本题包括12个小题,每小题5分,共60分)
1.下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是( )
A.铝在常温下不能与氧气反应
B.铝不能与氯气反应
C.铝既能溶于酸,又能溶于碱
D.氧化铝只能与酸反应,不能与碱反应
2.某化学兴趣小组用回收的镁铝合金制取氢气。
现有10.8g镁铝合金,下列说法正确的是( )
A.常温下与足量18mol/LH2SO4溶液反应,最多可放出0.6molH2
B.常温下与足量2mol/LHNO3溶液反应,最少可放出0.45molH2
C.常温下与足量2mol/LH2SO4溶液反应,放出H2的物质的量在0.45mol~0.6mol之间
D.常温下与足量2mol/LNaOH溶液反应,放出H2的物质的量在0.45mol~0.6mol之间
3.将5.4gAl投入200.0mL2.0mol/L的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余。
该溶液可能为( )
A.HNO3溶液B.Ba(OH)2溶液
C.H2SO4溶液D.HCl溶液
4.下列操作所得物质为纯净物的是( )
A.将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后,取澄清溶液将其蒸干,得纯净的NaAlO2固体
B.向NaAlO2溶液中加入过量的AlCl3溶液,将所得沉淀过滤洗涤,加热灼烧去掉水分,可得纯净的Al(OH)3固体
C.把铝块与适量的稀盐酸完全反应,将所得溶液蒸干,可得AlCl3固体
D.把AlCl3溶液与足量氨水反应,将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得Al2O3固体
5.甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液,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为甲∶乙=1∶2,则加入铝粉的质量为
( )
A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g
6.将2.4g镁、铝混合物粉末溶于75mL4mol/L的盐酸中,反应一段时间后,再加入250mL1.5mol/L的NaOH溶液后待反应完全,此时溶液中大量存在的是( )
A.Na+、Mg2+B.Al3+、Mg2+
C.Mg2+、AlO
D.Na+、AlO
7.双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂,其化学式是NaAl(OH)2CO3。
关于该物质的说法正确的是( )
A.该物质属于两性氢氧化物
B.该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物
C.1molNaAl(OH)2CO3最多可消耗3molH+
D.该药剂不适合于胃溃疡患者服用
8.在前一种分散系中慢慢滴加后一种试剂,能观察到先生成沉淀后变澄清的是( )
①氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液 ②偏铝酸钠溶液中加盐酸 ③氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液 ④氯化铝溶液中滴加氨水 ⑤硝酸银溶液中滴加氨水
A.①②⑤B.②③④C.①②④⑤D.③④⑤
9.铍(Be)与铝的性质相似,已知反应BeCl2+Na2BeO2+2H2O===2NaCl+2Be(OH)2↓能进行完全。
据此作出的以下推断中正确的是( )
A.常温时,BeCl2溶液pH>7,将其蒸干、灼烧后可得残
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