1、课时跟踪检测七 铝及其重要化合物(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(每小题 5 分,共 60 分)1(2017 届河北景县中学摸底 )化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )A明矾水解形成的 Al(OH)3 胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化B苏打和氢氧化铝胶囊,可以作内服药治疗胃酸过多CAl 2O3 和 MgO 的熔点均很高,可用于制作耐高温材料DNaHCO 3 可用作发酵粉、泡沫灭火剂材料、治疗胃酸过多的药物解析:明矾中铝离子水解形成的 Al(OH)3 胶体能吸附水中悬浮物,明矾可用于水的净化,A 项正确;小苏打可以作内服 药治疗胃酸过多,B 项错误;
2、 Al2O3 和 MgO 的熔点均很高,可用于制作耐高温材料,C 项正确;NaHCO 3 可与酸反应生成二氧化碳,可用作发酵粉、泡沫 灭火剂材料、治疗胃酸过多的药物,D 项正确。答案:B2镁、铝都是较活泼的金属,下列描述中正确的是 ( )A高温下,镁、铝在空气中都有抗腐蚀性B镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应C镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应,铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应D铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物解析:常温下镁和铝在空气里都能与 O2 反应,生成一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜能阻止内层金属继续被氧化,所以 镁和铝都有抗腐蚀性,但在高温下,镁和铝能与 O2剧烈反应,放出
3、大量热,A 项错误;镁 能与酸反应,但不能跟碱反应, B 项错误;铝热剂是铝粉和氧化铁的混合物,在进行铝热反应时 ,为了引燃,在铝热剂上放供氧剂( 氯酸钾),中间插上镁条,镁条是引燃用的,D 项错误。答案:C3下列离子方程式不正确的是( )A铝片碱洗时常有气泡:2Al 2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 2BAlCl 3 溶液中加入过量 NaOH 溶液:Al 3 4OH =Al(OH) 4CAl 2O3 溶于稀氨水:Al 2O32OH =AlO H 2O 2D实验室用铝盐制 Al(OH)3:Al 3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 4解析:氨水为弱碱,不能溶解 Al2O3,二者不反
4、应, 故 C 项错误。答案:C4(2017 届保定市高阳中学月考 )我省庐江县有丰富的钒矿资源 明矾,其主要成分为 KAl(SO4)212H2O。下列有关说法正确的是 ( )A明矾既可以除去水中的悬浮物,也可以杀菌消毒B可以通过电解明矾溶液来制取 AlC用酒精灯加热铝箔至熔化,铝并不滴落,说明氧化铝的熔点比铝高D可以用在某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液的方法来确定该溶液中是否含有 SO24解析:明矾没有氧化性不可以杀菌消毒, A 项错误;电解明矾溶液生成氢气和氧气,不能生成铝,B 项错误;用酒精灯加热铝箔至熔化,铝并不滴落,说明氧化铝的熔点比铝高,C项正确;可以用在某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡
5、溶液,若生成白色沉淀,可能是氯化银或硫酸钡,D 项错误。答案:C5(2017 届赣中南五校一模)相同质量的镁和铝,分别与足量的盐酸反应,生成氢气的体积比是( )A11 B12 C23 D34解析:假设 1 g 镁产生氢气的物质的量为 1/24 mol,铝产生氢气的物质的量为 3/54 mol,两者的比值为 34,D 项 正确。答案:D6.1 L 某混合溶液中,溶质 X、Y 浓度都为 0.1 molL1 ,向混合溶液中滴加 0.1 molL 1 某溶液 Z,所得沉淀的物质的量如图所示,则 X、Y、Z 分别是( )A氯化铝、氯化镁、氢氧化钠B偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸C氯化铝、氯化铁、氢氧化钠D偏铝
6、酸钠、氯化钡、硫酸解析:由图知第一段曲线加入 Z 1 L 产生沉淀为 0.1 mol,Z 的物质的量为 0.1 mol,由图的第二段、第三段曲线可知,其产生沉淀 0.1 mol 消耗 Z 0.05 mol,溶解 0.1 mol 沉淀,消耗0.15 mol 的 Z,A、C 项若产生沉淀都为 0.2 mol,计算出消耗 NaOH 分别为 5 L 和 6 L,故A、C 项错误;D 项消耗 1 L 硫酸溶液, 应同时生成 BaSO4(0.1 mol)沉淀和 Al(OH)3 沉淀,沉淀的物质的量大于 0.1 mol,错误;B 项先生成 BaSO4(0.1 mol)沉淀,消耗 H2SO4(1 L),然后生
7、成 Al(OH)3(0.1 mol),消耗 H2SO4 (0.5 L),然后 Al(OH)3 溶于 H2SO4(1.5 L)符合,故 选 B 项。答案:B7(2017 届河北省景县中学摸底 )用含有少量 Mg 的 Al 片制取纯净的 Al(OH)3,下列操作中最恰当的组合是( )加入盐酸溶解 加 NaOH 溶液 过滤 通入过量 CO2 生成 Al(OH)3 加盐酸生成 Al(OH)3 加过量氨水生成 Al(OH)3A BC D解析:Al 与 NaOH 溶液反应,而 Mg 不与 NaOH 溶液反应,可设计方案Error! NaAlO2 溶液 NaAlO2 溶液 Al(OH)3,故选 C 项。 N
8、aOH溶 液 过 滤 除 镁 通 入 CO2 答案:C8向含有 a mol AlCl3 的溶液中加入含 b mol NaOH 的溶液,生成沉淀的物质的量可能是( )a mol b mol mol mol 0 mola3 b3(4ab)molA BC D解析:a mol AlCl3 完全转化为 Al(OH)3时需要 NaOH 的物质的量为 3a mol,且沉淀最大值为 a mol,故、有可能;当 b4nNaOHnAlCl3 2 nNaOHnAlCl3时, 铝元素存在形式为 AlO ,D 正确。 2答案:A12向一定量的 NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3 溶液,生成沉淀 Al(OH)3 的量随
9、 AlCl3 加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )Aa 点对应的溶液中:Na 、Fe 3 、SO 、HCO24 3Bb 点对应的溶液中:Na 、S 2 、SO 、Cl 24Cc 点对应的溶液中:Ag 、Ca 2 、NO 、F 3Dd 点对应的溶液中:K 、NH 、I 、CO 4 23解析:该变化过程发生两个反应Al3 4OH =AlO 2H 2O、3AlO 6H 2OAl 3 =4Al(OH)3。a 点含有大量 2 2OH ,Fe3 、HCO 不能大量共存;c 点溶液中溶质为 NaCl,故 Ag 不能存在;d 点溶液溶质 3为 NaCl 和 AlCl3,
10、Al3 与 CO 不能共存,故只有 B 项正确。23答案:B二、非选择题(共 40 分)13(14 分)(1)写出化学方程式,一步实现下列转变。AlNaAlO 2_;Al 2O3AlCl 3_;Na 2CO3NaHCO 3_;Na 2O2Na 2CO3_。(2)向 20 mL AlCl3 溶液中滴入 2 molL1 NaOH 溶液时,沉淀质量与所滴加 NaOH 溶液体积(mL) 关系如图所示 :A 点表示的意义是_;B 点表示的意义是_。假设溶液中有 Al(OH)3 沉淀 0.39 g,则此时用去 NaOH 溶液的体积为_。解析:(1)AlNaAlO 2应为 Al 与 NaOH 反应,反 应方
11、程式为2Al2NaOH 2H2O=2NaAlO23H 2。Al 2O3AlCl 3应加入 HCl,反 应方程式为 Al2O36HCl =2AlCl33H 2O。Na 2CO3NaHCO 3应在 Na2CO3 溶液中通入 CO2 气体,反应方程式为Na2CO3CO 2H 2O=2NaHCO3。Na 2O2Na 2CO3应让 Na2O2 与 CO2 反应,反 应方程式为2Na2O22CO 2=2Na2CO3 O2。(2)AlCl3 与 NaOH 反应的方程式为 AlCl33NaOH= =Al(OH)33NaCl,Al(OH)3NaOH= =NaAlO22H 2O,故 A 点表示滴入 NaOH 溶液
12、产生沉淀质量最大点,B 点表示滴入 NaOH 溶液沉淀恰好完全溶解点。由图中曲线可知当溶液中有 Al(OH)3 0.39 g 时有两种情况,1.生成 Al(OH)3 0.39 g,2.沉淀溶解剩余 0.39 g,故由方程式关系可知第 1 种情况用去 NaOH 32 molL1 0.007 0.39 g78 g/mol5 L7.5 mL,第 2 种情况用去 NaOH 32 molL1 12 molL1 15 0.78 g78 g/mol 0.3978 g/molmL 2.5 mL 17.5 mL。答案:(1)2Al2NaOH 2H 2O=2NaAlO23H 2Al 2O36HCl= =2AlCl
13、33H 2ONa 2CO3CO 2H 2O=2NaHCO32Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 2(2)表示滴入 NaOH 溶液产生沉淀质量最大点表示滴入 NaOH 溶液沉淀恰好完全溶解点7.5 mL 或 17.5 mL14(12 分)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 的溶液为澄清溶液, C 为难溶的白色固体,E 则易溶于水,取 A 的溶液灼烧,焰色反应为浅紫色( 透过蓝色钴玻璃) 。(1)写出化学式:A_, B_,C_,D_,E_。(2)写出下列反应的离子方程式:AB:_;AD:_ ;E 与 D:_。解析:在短周期元素形成的化
14、合物中,既能与盐酸反应,又能与 NaOH 溶液反应的物质为两性物质,且 B 受热时转化为 C,可推导出 B 为 Al(OH)3,C 为 Al2O3,D 为 AlCl3,E 为NaAlO2。A 与过 量 CO2 反应生成 Al(OH)3,且 A 的溶液的焰色反 应为浅紫色,则 A 为KAlO2。答案:(1)KAlO 2 Al(OH) 3 Al 2O3 AlCl 3 NaAlO 2(2)AlO CO 22H 2O=Al(OH)3HCO 2 3AlO 4H =Al3 2H 2O 23AlO Al 3 6H 2O=4Al(OH)3 215(14 分) 无水 AlCl3 易升华,可用作有机合成的催化剂等
15、。工业上以铝土矿(Al2O3、 Fe2O3)为原料制备无水 AlCl3 的工艺流程如下:(1)氯化炉中 Al2O3、Cl 2 和 C 反应的化学方程式为_。(2)用 Na2SO3 溶液可除去冷却器排出的尾气中的 Cl2,此反应的离子方程式为_。(3)升华器中主要含有 AlCl3 和 FeCl3,需加入少量 Al,其作用是_。(4)为测定制得的无水 AlCl3 产品(含杂质 FeCl3)的纯度,称取 16.25 g 无水 AlCl3 样品,溶于过量的 NaOH 溶液中,过滤出沉淀物,沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重,得其质量为 0.32 g。写出上述除杂过程中涉及的离子方程式_、_。AlCl 3
16、产品的纯度为 _。解析:(1)根据制备 AlCl3 的工艺流程可知,由冷却器出来的气体有 CO 和 Cl2,CO 是氯化炉中的生成物,且 Cl2 是过量的,氯化炉中发生反应的化学方程式为Al2O33Cl 2 3C=2AlCl3 3CO。(2)Na2SO3 与 Cl2发生氧化 还原反应,Na 2SO3 作还原剂被氧化为 Na2SO4,Cl2 作氧化剂 ,反 应的离子方程式为SO Cl 2H 2O=SO 2Cl 2H 。(3)升华器中加入少量 Al,目的是除去杂质23 24FeCl3。(4)无水 AlCl3产品(含 杂质 FeCl3)溶于过量 NaOH 溶液涉及到的离子方程式为Fe3 3OH =F
17、e(OH)3, Al3 4OH =AlO 2H 2O。沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、 2称量得到的 0.32 g 固体是氧化 铁, n(Fe2O3) 0.002 mol,则 n(FeCl3)0.002 0.32 g160 g/molmol20.004 mol,m(FeCl3)0.004 mol162.5 g/mol0.65 g,则 AlCl3 的质量为 16.25 g0.65 g15.6 g,AlCl 3 的纯度为 100%96%。15.6 g16.25 g答案:(1)Al 2O33Cl 23C= =2AlCl33CO(2)SO Cl 2H 2O=SO 2Cl 2H 23 24(3)除去 FeCl3(4)Fe 3 3OH =Fe(OH)3Al3 4OH =AlO 2H 2O 96% 2