1、1课时作业 9 专题三 3.9 金属及其化合物12017哈尔滨质检镁、铝性质相似，下表中对两者的对比不正确的是( )铝 镁A.与非金属反应 能被 Cl2、O 2氧化 能与 N2、O 2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、MnO 2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在 CO2中燃烧答案：B 解析：镁的金属性强于铝，铝与水反应很困难，镁能与沸水反应。2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 Na
2、2CO3的混合物C1 mol NaAl(OH) 2CO3最多可消耗 3 mol HD该药剂不适合于胃溃疡患者服用答案：D 解析：双羟基铝碳酸钠属于盐类，A 错误；它是一种化合物，属于纯净物，不是混合物，B 错误；1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗 4 mol H ，C 错误；由于能与胃酸反应放出 CO2气体，故不适合于胃溃疡患者服用。32017福州质检科技工作者提出用铝粉处理含亚硝酸盐废水的思路：调节亚硝酸盐废水的酸碱性，使其 pH12，然后加入适量的铝粉、搅拌，从而达到预期目的。下列判断错误的是( )A废水处理时铝单质转化为 Al3B废水处理中，亚硝酸盐被还原C处理过程中，OH
3、参与了反应D铝粉颗粒大小影响废水处理的速率答案：A 解析：pH12，溶液显碱性，则废水处理时，铝单质转化为 AlO ，A 错误；2铝是金属，具有还原性，因此废水处理时，亚硝酸盐被还原，B 正确；废水处理时铝单质转化为 AlO ，这说明处理过程中，OH 参与了反应，C 正确；固体反应物的表面积越大，2反应速率越快，因此铝粉颗粒大小影响废水处理的速率，D 正确。42017保定市高三模拟某同学通过系统实验探究铝及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( )A向氯化铝溶液中滴加过量氨水，最终得到澄清溶液B等质量的铝粉分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气C常温下铝与浓硝酸反应制得大量的
4、NO22DAlCl 3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体答案：B 解析：Al(OH) 3不溶于氨水，A 错误；常温下铝与浓 HNO3发生“钝化” ，C 错误；蒸发 AlCl3溶液促进 AlCl3的水解得到 Al(OH)3，D 错误。52017南昌模拟Al(OH) 3和 Ga(OH)3均为两性氢氧化物，已知酸性：H 2CO3Ga(OH)3Al(OH)3，若把过量的 CO2气体通入含等物质的量的 NaAlO2和 NaGaO2的混合溶液中，下列说法正确的是( )A无任何明显现象B先生成两种沉淀，后沉淀又逐渐溶解C先出现 Al(OH)3沉淀，后出现 Ga(OH)3沉淀，沉淀不溶解D先出现 Ga(OH)3沉
5、淀，后出现 Al(OH)3沉淀，沉淀不溶解答案：C 解析：因为酸性 H2CO3Ga(OH)3Al(OH)3，故向 NaAlO2和 NaGaO2的混合溶液中充入过量 CO2，Al(OH) 3先沉淀，Ga(OH) 3后沉淀，但均不溶于 H2CO3。62017喀什模拟某溶液中可能含有大量的 Mg2 、Al 3 、H 、Cl 和少量 OH ，向该溶液中逐滴加入 0.5 molL1 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，则可判断原溶液中( )A有 Mg2 ，没有 Al3B有 Al3 ，没有 Mg2C有大量的 H 、Mg 2 和 Al3D有 Mg2 和 Al3答案：
6、D 解析：根据图示可以推断，加入氢氧化钠溶液就生成了沉淀，故溶液中一定没有大量 H ；能够和氢氧化钠反应生成沉淀的离子有 Mg2 、Al 3 ，生成的沉淀部分溶解，不溶解的是氢氧化镁，溶解的是氢氧化铝，所以一定含有 Mg2 、Al 3 ，一定没有 OH ，故D项正确。72017襄阳四校联考含 MgCl2、AlCl 3均为 n mol的混合溶液，向其中滴 NaOH溶液至过量，加入 NaOH的物质的量与生成沉淀的物质的量的关系正确的是离子(或物质)沉淀与溶解 pH见表( )离子 Mg2 Al3 物质 Al(OH)3开始沉淀 pH 8.93 3.56 开始溶解 pH 8.04完全沉淀 pH 10.9
7、2 4.89 完全溶解 pH 12.043A BC D答案：C 解析：根据开始沉淀时的 pH可知，当 Al3 完全沉淀时，Mg 2 还没有开始沉淀；而当 Mg2 开始沉淀时，已经有部分氢氧化铝开始溶解；而当 Mg2 完全沉淀时，氢氧化铝还没有完全被溶解，所以正确的图像应该是 C。8某铝土矿中主要含有 Al2O3、Al(OH) 3、AlO(OH)，还含有 Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示：请回答下列问题：(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，其目的是_。(2)AlO(OH)与 NaOH溶液反应的化学方程式为_。(3)在稀释、结晶过程中，稀释的目的是_；加 Al(OH)3晶
8、核的目的是促进 Al(OH)3的析出。上述“稀释、结晶”工艺，也可用通入足量的_气体的方法来代替。(4)浓缩所得的 NaOH溶液由于吸收了空气中的 CO2而含有杂质，该杂质可通过苛化反应除去，写出苛化反应的化学方程式：_。(5)该生产流程能实现_(填化学式)的循环利用。答案：(1)加快反应速率(2)AlO(OH)NaOH= =NaAlO2H 2O(3)促进 AlO 的水解 CO 22(4)Na2CO3Ca(OH) 2=CaCO32NaOH(5)NaOH解析：(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，是因为温度越高，反应速率越快。(2)AlO(OH)与 NaOH溶液反应，最后得到偏铝酸钠，钠和铝
9、的物质的量之比为 11，所以AlO(OH)与 NaOH以物质的量之比 11 反应，即反应的化学方程式为 AlO(OH)4NaOH= =NaAlO2H 2O。(3)AlO 在溶液中会发生水解：AlO 2H 2OAl(OH) 3OH ，2 2依据越稀越水解，可知加水稀释是为了促进 AlO 的水解。 “稀释、结晶”工艺中，也可以2用偏铝酸盐与 CO2反应代替，即 2H2OAlO CO 2=Al(OH)3HCO 。(4)浓缩所得的2 3NaOH溶液由于吸收了空气中的 CO2而含有杂质，杂质是碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠，从而除去碳酸根离子，化学方程式为 Na2CO3Ca(OH) 2=CaCO
10、32NaOH。(5)后续反应中又生成氢氧化钠，而开始时是用氢氧化钠溶液溶解铝土矿，故该生产流程能实现循环利用的是 NaOH。92017新余模拟一位同学在复习时遇到这样一道习题：某无色溶液中可能含有H 、OH 、Na 、NO ，加入铝粉后，只产生 H2，问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。3(1)加入铝粉产生 H2，说明铝具有_(填“氧化性”或“还原性”)。(2)该同学分析：若 H 大量存在，则 NO 就不能大量存在。设计实验证实如下：3装置 现象.实验初始，未见明显现象.过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色.试管变热，溶液沸腾盐酸溶解 Al2O3薄膜的离子方程式是_。根据现象，推测溶液中产生了
11、 NO，为进一步确认，进行如下实验：实验 内容 现象实验 1 将湿润 KI淀粉试纸置于空气中 未变蓝实验 2 用湿润 KI淀粉试纸检验浅棕色气体 试纸变蓝a.浅棕色气体是_。b实验 1的目的是_。c实验 1、2 说明反应生成了 NO，将生成 NO的离子方程式补充完整：Al_NO _= =_Al3 _NO_。3(3)再假设：若 OH 大量存在，NO 也可能不能大量存在。重新设计实验证实如下：3装置 现象.实验初始，未见明显现象.过一会儿，出现气泡，有刺激性气味为确认“刺激性气味”气体，进行如下实验：用湿润 KI淀粉试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。刺激性气味的气体是_。产生该气
12、体的离子方程式是_。5(4)在 NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有 H2生成，其化学方程式是_。答案：(1)还原性(2)6H Al 2O3=2Al3 3H 2Oa.NO 2 b对比实验，排除氧气使湿润的淀粉KI 试纸变蓝的可能 c1 1 4H 1 12H2O(3)NH 3 8Al3NO 5OH 2H 2O=3NH38AlO3 2(4)2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2解析：(1)加入铝粉产生 H2，Al 失去电子，H 得到电子，则 Al为还原剂，具有还原性。(2)盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水，该离子反应为 6H Al 2O3=2Al3 3H 2O。液面上方呈浅棕色，一定不
13、是氢气，为氮的氧化物，由将湿润 KI淀粉试纸置于空气中未变蓝，说明 KI在空气中不能被氧化，而用湿润 KI淀粉试纸检验浅棕色气体试纸变蓝，则 KI被氧化，即二氧化氮与水反应生成硝酸，再氧化碘离子生成碘单质。a.由上述分析可知，浅棕色气体是 NO2；b.实验 1的目的是对比实验；c.Al 与 H 、NO 发生氧化还原反应生成3硝酸铝、NO 和水，离子反应为 AlNO 4H =Al3 NO2H 2O。(3)用湿润 KI淀3粉试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝，则气体为 NH3。由上述分析可知，碱性条件下 Al与 NO 发生氧化还原反应生成氨气，离子反应为38Al3NO 5OH 2H
14、 2O=3NH38AlO 。(4)NaOH 溶液中加入铝粉，结果只检验出有3 2H2生成，即反应生成偏铝酸钠和氢气，反应为 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2。102017北大附中模拟实验室采用 MgCl2、AlCl 3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4的主要流程如下：(1)制备 MgAl2O4过程中，高温焙烧时发生反应的化学方程式为_。(2)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是_。(3)在 25 下，向浓度均为 0.01 molL1 的 MgCl2和 AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_。已知 25 时 KspMg(OH
15、)21.810 11 ， KspAl(OH)3310 34 (4)无水 AlCl3(183 升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。6装置 B中盛放饱和 NaCl溶液，该装置的主要作用是_；F中试剂的作用是_。(5)将 Mg、Cu 组成的 3.92 g混合物投入过量稀硝酸中，充分反应后，固体完全溶解时收集到还原产物 NO气体 1.792 L(标准状况)，向反应后的溶液中加入 4 molL1 的 NaOH溶液 80 mL时金属离子恰好完全沉淀。则形成沉淀的质量为_g。答案：(1)2Al(OH) 3Mg(OH) 2=MgAl2O44H 2O(2)AgNO3溶液(或硝酸酸化的 AgN
16、O3溶液)(3)Al(OH)3 Al 3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 4(4)除去 HCl 吸收水蒸气(5)8.00解析：(1)MgCl 2、AlCl 3的混合溶液中加入过量氨水，过滤所得沉淀为 Al(OH)3和Mg(OH)2，故反应为 2Al(OH)3Mg(OH) 2=MgAl2O44H 2O。(2)根据反应流程，沉淀中附着氯离子和铵根离子，若判断是否洗净，可以取少量最后一次洗涤液，加入 AgNO3溶液(或硝酸酸化的 AgNO3溶液)进行判断，若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净。(3)根据溶度积计算可知，形成 Al(OH)3沉淀所需氢氧根离子浓度最小，故先生成 Al(OH)3沉淀，一水合氨是弱碱，书写离子方程式时不能拆开，且生成沉淀不再溶解，离子方程式为 Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 。(4)B 中的饱和食盐水是4为了除去混有的 HCl气体；因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入 E装置，F 中试剂的作用是吸收水蒸气。(5)设 Mg和 Cu的物质的量分别为 a mol、 b mol，根据电子守恒可得：2 a2 b0.083，则 a b0.12， m(沉淀) m(金属) m(OH )3.92 g0.12 mol217 gmol 1 8.00 g。
