2021年高中化学铝及其化合物提高训练新人教版必修1一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.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),将试管浸人硝酸汞溶液中,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。
根据实验现象判断下列说法错误的是()。
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2.某无色溶液中放入铝片有氢气产生,则下列离子在该溶液中肯定可以大量共存的是()。
A.Na+ B.Mg2+ C.S2- D.HCO3-3.Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应,产生标准状况下的氢气4.48 L,下列推断中不正确是()。
A.参加反应的Mg、Al共0.2 molB.参加反应的HCl为0.4 molC.Mg、Al在反应中共失去0.4 mol电子D.若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H24.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5.用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝,下述操作步骤中最恰当的组合是()。
①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成A1(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液生成A1(OH)3沉淀A.①⑤⑥③ B.②③⑥③ C.②③④③ D.②③⑤③6.把4.6 g钠放入100 mL 0.1 moL/L AlCl3溶液中,待其充分反应后(溶液体积不变),下列叙述中错误的是()。
A.Cl-浓度不变 B.溶液仍有浑浊C.溶液中几乎不存在Al3+ D.溶液中存在最多的是Na+7.下列反应的离子方程式书写正确的是()。
A.铝片放入氢氧化钠溶液中:Al+2OH-=AlO2-+H2↑B.Na与水反应:Na+2H2O=Na++H2↑+2OH-C.向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液:Al3++3OH-=Al(OH)3↓D.AlCl3溶液中滴入过量的氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+8.甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。
若将丁溶液滴入乙溶液中发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀溶解。
丁溶液滴人甲溶液时,无明显现象产生。
据此可推断丙物质是()。
A.Al2(SO4)3 B.NaOH C.BaCl2 D.FeSO49.在0.1 mol·L-1明矾溶液100 mL中,加入0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,当SO42-恰好沉淀完全时,同时得到的氢氧化铝的物质的量为()。
A.0.01 mol B.0.005 mol C.0.0133 mol D.0 mo110.下列说法正确的是()。
A.从明矾是常用的净水剂可推测凡含有铝元素的物质都有净水作用B.不同物质各有其特性,明矾可用作净水剂,Al2(SO4)3就不一定有净水作用C.净水剂就是指能杀灭水中细菌和有害微生物的化学试剂D.从理论上说,铝盐和铁盐都可用作净水剂11.将5.1 g镁铝合金溶于70 mL 4 mol/L硫酸中,当合金完全溶解后,再加入70 mL 8 mol/L的NaOH溶液,得沉淀的质量为13.6 g,则加入硫酸时,产生H2的物质的量为()。
A.0.2 mol B.0.25 mol C.0.3 mol D.0.35 mol二、填空题1.写出铝单质与强酸、强碱溶液反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目:________、________。
日常生活中接触到的易拉罐有铁质和铝质之分,听装啤酒是铝质易拉罐,向一只充满二氧化碳气体的铝质易拉罐中加入适量的氧氧化钠溶液,并及时堵住,观察到的现象是________,用化学方程式表示产生这一现象的原因是________。
若用薄铁质易拉罐做上述实验出现的结果是________。
2.有A、B、C、D、E 5种化合物中,其中A、B、C、D是铝元素的化合物,F是一种气体,在标准状况下对空气的相对密度是1.103,且有下列反应:①A+NaOH—→D+H2O ②B—→A+H2O ③C+NaOH (适量)—→B+NaCl ④E+H2O—→NaOH+F ⑤C+D+H2O—→B则A、B、C、D化学式分别是:A________、B________、C________、D________。
写出4 mol C和6 mol E在水溶液中发生反应的化学方程式________________。
3.某混合物A含有明矾、Al2O3、CuO,在一定条件下可实现如下图所示的物质之间的转化:据此判断:(1)固体B所含物质的化学式为________。
(2)固体E所含物质的化学式为________。
(3)反应①的离子方程式为________。
4.工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2)提纯Al2O3做冶炼铝的原料,提取的操作过程可用以下流程图表示:[已知:2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓,SiO2能被NaOH溶解](1)请写出下列各步反应的化学方程式:①________,________。
②________,________。
③________,________。
④________,________。
(2)若①步没有过滤操作而直接进入步骤②,对后面的操作会有什么影响?5.某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验:步骤1:取一定量含铁废铝,加足量的NaOH溶液,反应完全后过滤。
步骤2:边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8~9,静置、过滤、洗涤。
步骤3:将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4:将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。
请回答以下问题:(1)上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、________、________等玻璃仪器。
(2)步骤1过滤的目的是________。
(3)当步骤2中的溶液pH=8~9时,检验沉淀是否完全的方法是________。
(4)步骤2中溶液的pH控制较难操作,可改为________。
【参考答案与解析】一、选择题1.D【解析】铝是一种活泼金属,当表面的氧化铝保护膜被破坏后,铝在空气中极易与氧气反应生成Al2O3,该反应是放热反应,从而使反应体系的温度升高,压强增大,红墨水柱右端上升。
铝浸入硝酸汞溶液中,发生反应2Al+3Hg2+==2Al3++3Hg,生成的Hg覆盖在铝的表面,Hg不活泼,很难与氧气反应生成氧化汞。
2.A【解析】无色溶液中放入铝片有氢气产生,说明该溶液中可能含有大量H+或大量OH―。
若是碱溶液,Mg2++2OH―==Mg(OH)2↓,则Mg2+不能共存;若是酸溶液,S2―+2H+==H2S↑,S2―与H+不能共存,在此情况下,Mg2+、S2―只能是可能共存;HCO3―+H+==H2O+CO2↑,HCO3―+OH―==CO32―+H2O,HCO3―与H+、OH―都不能共存,此情况说明HCO3―一定不能共存。
Na+与H+、OH―都能大量共存,符合题意,故选A。
3.A【解析】反应的实质为:Mg+2H+==Mg2++H2↑,2Al+6H+==2Al3++3H2↑。
=0.2 mol,则参加反应的n (H+)=0.4 mol,故B正确。
依据得失电子守恒,由2H+—→H2得电子总数为0.2 mol×2=0.4 mol,故C正确。
若换成稀硫酸,同样产生0.2 mol H2,故D正确。
0.2 mol Mg提供0.4 mol电子,0.2 mol Al提供0.6 mol电子,0.2 mol Mg、Al混合物提供的电子数大于0.4 mol小于0.6 mol,A不正确。
4.C【解析】铝在常温下可被氧化为A12O3(氧化膜)。
5.C【解析】由,大致的流程应该是。
6.B【解析】4.6 g钠的物质的量为0.2 mol,与水生成0.2 mol NaOH。
100 mL 0.1mol/L AlCl3溶液中Al3+的物质的量为0.01 mol。
根据Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,所以溶液中铝元素以AlO2-的形式存在,几乎不存在Al3+,溶液中存在最多的是Na+,物质的量为0.2 mol,Cl-浓度不变。
7.D【解析】A和B两项电荷不守恒;C项NaOH过量,产物应是AlO2-。
8.D【解析】丁溶液滴入乙溶液有白色沉淀生成,继续滴加沉淀溶解,则沉淀为Al(OH)3,丁为NaOH,乙为Al2(SO4)3。
而NaOH溶液与BaCl2混合时无明显现象产生,即BaCl2为甲溶液。
故丙物质为FeSO4。
9.D【解析】使SO42-完全沉淀时,明矾与Ba(OH)2的反应关系是KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4↓+KAlO2+2H2O,即与2个Ba2+相匹配的4个OH-恰与Al3+按n (Al3+)∶n (OH-)=1∶4的关系生成偏铝酸钾,得不到A1(OH)3沉淀。
10.D【解析】从净水原理上分析,铝盐在水溶液中可电离出Al3+,Al3+与水作用生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮的杂质和泥沙等形成沉淀,使水澄清,从而达到净水的目的。
铁盐也有类似的性质。
可见,净水剂中并非一定要含铝元素,而含有铝元素的物质中也不一定有净水作用。
在净水剂净水的过程中,对水中的细茵和微生物并无多大影响。
11.B【解析】由反应:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO42A1+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2On (H2SO4)=0.07 L×4 mol/L=0.28 moln (NaOH)=0.07L×8 mol/L=0.56 mol可知溶质全为Na2SO4,此时沉淀量最大,也就是Mg、A1全部转化为沉淀。
13.6g-5.1g=8.5g即为沉淀中OH-的质量,则。
则与Mg、Al反应的n (H+)=n(OH-)=0.5 mol,产生n (H2)=0.25 mol。
二、填空题1.易拉罐先瘪下去,一会儿又鼓起来 CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O,2Al+2H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2↑薄铁质易拉罐瘪下去后,不再重新鼓起2.Al2O3 Al(OH)3 AlCl3 NaAlO2 4AlCl3+6Na2O2+6H2O=4Al(OH)3↓+12NaCl+3O2↑【解析】由气体F在标准状况下对空气的相对密度知M (F)=29×1.103=32,故F是O2;由④的反应知E中必含有Na,且能与水反应放出O2,故E为Na2O2;由反应③可知C中一定含有Cl元素,又结合题给条件知C中还含有Al元素,故C为AlCl3;在铝的常见的化合物中,受热分解成一种化合物和水的物质应该是氢氧化铝,故B为Al(OH)3,由此判定A一定为Al2O3,进而由反应①知D为NaAlO2,4 mol C和6 mol E反应的化学方程式可由2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑和AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl两式相加得到:4AlCl3+6Na2O2+6H2O =4Al(OH)3↓+12NaCl+3O2↑。