高一化学铝及其化合物提高练习

高一化学铝及其化合物提高练习

只有比别人更早、更勤奋地努力，才能尝到成功的滋味。 1 高一化学铝及其化合物提高练习 【巩固练习】 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．（2016 四川省邻水二中期末考）某溶液中加入铝粉有氢气产生，该溶液中一定可以大量共存的离子组是 （ ）。 A．Na+ Fe3+ Cl－ ClO－ B．Na+ K+ Ba2+ HCO3 － C．Mg2+ NH4+ SO42－ Cl－ D．Na+ K+ Cl－ SO42－ 3．（2016 广西省上林中学期末考）由 Zn、Fe、Mg、Al 四种金属中的两种组成的混合物 20 g，与足量的盐酸 反应产生的氢气在标准状况下为 22.4 L，则混合物中一定含有的金属是（ ）。 A．Zn B．Fe C．Mg D．Al 4．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．②③⑤③ 6．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．（2015 宜昌一中期末考）下列反应的离子方程式中，书写正确的是（ ）。 A． 铝粉投入到 NaOH 溶液中：2Al+2OH﹣=2AlO2 ﹣+H2↑ B． Fe 跟稀盐酸反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑ C． 金属钠投入到硫酸铜溶液中：2Na+Cu2+=2Na++Cu D． 偏铝酸钠溶液中通入过量的 CO2 气体：AlO2- + CO2+ 2H2O = Al(OH)3↓ + HCO3 - 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（ ）。 只有比别人更早、更勤奋地努力，才能尝到成功的滋味。 2 A．Al2(SO4)3 B．NaOH C．BaCl2 D．FeSO4 9．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 mo1 10．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．（2015 甘肃肖南一中期末考）某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同 学设计如下的实验方案。回答下列问题： 只有比别人更早、更勤奋地努力，才能尝到成功的滋味。 3 （1）沉淀 A 的成分是 （填化学式），沉淀 B 的成分是 （填化学式）； （2）滤液 A 中若加入过量的铁粉，可能发生的所有离子方程式 为 、 ； （3）在操作Ⅰ的名称是 ，其中玻璃棒的作用是 。 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．D 【解析】加入铝粉有氢气产生，为非氧化性酸或强碱溶液，每个选项需分 2 种情况讨论。A 项，若溶液是强碱 溶液，则 Fe3+不能大量共存，若是酸溶液，Cl－ 、ClO－发生氧化还原反应，不能共存，故 A 不选；B 项，HCO3 －与酸、碱均反应，一定不能共存，故 B 不选；C 项，碱溶液中不能大量存在 Mg2+、NH4+，故 C 不选；D 项， 酸、碱溶液中该组离子之间均不反应，可以大量共存，故选 D。 3．D 【解析】标况下 22.4 L 氢气的物质的量为 22.4 L 1 mol22.4 L / mol  ，故 20 g 金属提供的电子为 1 mol×2=2 mol， 则提供 1 mol 电子需要金属的质量为 10 g， A．Zn 在反应中表现+2 价，提供 1 mol 电子需要 Zn 的质量为 1mol65g / mol 32.5g2   ； 只有比别人更早、更勤奋地努力，才能尝到成功的滋味。 4 B．Fe 在反应中表现+2 价，提供 1 mol 电子需要 Fe 的质量为 1mol56g / mol 28g2   ； C．Mg 在反应中表现+2 价，提供 1 mol 电子需要 Mg 的质量为 1mol24g / mol 12g2   ； D．Al 在反应中表现+3 价，提供 1 mol 电子需要 Al 的质量为 1mol27g / mol 9g3   ； 提供 1 mol 电子，只有 Al 的质量小于 10 g，其它金属的质量都大于 10 g，故金属混合物中一定有 Al，故 选 D。 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．铝粉投入到 NaOH 溶液中的离子反应为 2H2O+2Al+2OH﹣=2AlO2 ﹣+3H2↑，故 A 错误； B．Fe 跟稀盐酸反应的离子反应为 Fe+2H+=Fe2++H2↑，故 B 错误； C．金属钠投入到硫酸铜溶液中的离子反应为 2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu（OH）2↓+H2↑，故 C 错误。 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↓+Na2SO4 2A1+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2↑ Al2(SO4)3+6NaOH＝2Al(OH)3↓+3Na2SO4 H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O 只有比别人更早、更勤奋地努力，才能尝到成功的滋味。 5 n (H2SO4)=0.07 L×4 mol／L=0.28 mol n (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 8.5g(OH ) 0.5mol17g / moln    。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↑。 3．（1）Al2O3 （2）(NH4)2SO4、K2SO4 （3）AlO2-+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3 － 【解析】加入水后，沉淀是 Al2O3、CuO，Al2O3 是两性氧化物，溶于 NaOH 溶液生成 NaAlO2，NaAlO2+CO2+ 2H2O ＝Al(OH)3↓+NaHCO3，2Al(OH)3 Al2O3+3H2O，KAl(SO4)2 溶于水完全电离：KAl(SO4)2＝K++Al3++2SO42－， Al3++3NH3·H2O＝A1(OH)3↓+3NH4+，溶液中的离子组成为 NH4+、K+、SO42－，从而得出正确答案。 4．（1）SiO2；Fe（OH）3 （2）Fe+2H+=Fe2++H2↑；Fe+2Fe3+=3 Fe2+ （3）过滤；引流 【解析】由分离流程可知，氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，加入过量盐酸，氧化铝与过量盐酸反应 生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，二氧化硅不与盐酸反应，则操作 I 为过滤，得到沉淀 A 为 SiO2， 滤液 A 中含氯化铝、氯化铁、盐酸，再加入过量 NaOH，氯化铝与碱反应生成偏铝酸钠和氯化钠，氯化铁与碱 反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，盐酸与碱反应生成氯化钠，则操作为过滤，得到沉淀 B 为 Fe（OH）3，滤液 中有 NaAlO2、NaCl、NaOH，再通入过量的二氧化碳，与 NaAlO2 反应生成 Al（OH）3，分解生成氧化铝。 5．（1）烧杯漏斗 （2）除去铁等不溶于碱的杂质 （3）取上层清液，逐滴加入稀硫酸，若变浑浊则说明沉淀不完全；若不变浑浊则说明沉淀完全 （4）通入足量的 CO2 气体