1、课时作业 16 铝的重要化合物时间：45 分钟 满分：100 分,)一、选择题(每小题 4 分，共 48 分)1镁铝合金溶于适量的盐酸中，再加入过量氢氧化钠溶液，反应后溶液中可能大量存在的离子组是( )ANa 、Mg 2 、Al 3 、Cl BNa 、AlO 、Cl 、OH 2CNa 、Mg 2 、AlO 、Cl DNa 、Al 3 、AlO 、Cl 2 2解析：镁铝合金溶于适量的盐酸中，溶液中大量存在的离子有：Mg2 、Al 3 、Cl ，加入过量氢氧化钠溶液，则 Mg2 反应生成氢氧化镁沉淀，Al 3 转化为 AlO 。 2答案：B2下列各组离子中，在强碱性溶液中能共存，且在加入盐酸过程中
2、会产生气体和沉淀的是( )ANa 、NO 、AlO 、SO 3 2 24B Na 、Al 3 、NO 、SO 3 24CK 、Cl 、AlO 、CO 2 23DNa 、Mg 2 、 Cl 、HCO 3解析：在强碱性溶液中不能共存的离子有 B 中的 Al3 ，D 中的Mg2 和 HCO ，故先排除 B、D；A 中在加入 HCl 过程中不会产 3生气体，故 A 错误；C 中加入 HCl 过程中将会有 CO2 气体和Al(OH)3 沉淀生成。答案：C3甲、乙、丙、丁分别是 Al2(SO4)3、FeSO 4、NaOH、BaCl 2四种物质中的一种，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
3、淀淀消失；若将丁溶液滴入甲溶液中，无明显现象发生，据此可推断丙物质是( )AAl 2(SO4)3 BNaOHCBaCl 2 DFeSO 4解析：由“将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失”这一现象可知，丁为 NaOH，乙为 Al2(SO4)3，BaCl 2 和 FeSO4 两溶液中与 NaOH 溶液不反应的是 BaCl2 溶液，所以甲为 BaCl2，则丙为 FeSO4。答案：D4将 100 mL 3 molL1 的 NaOH 溶液与 100 mL 1 molL1 的AlCl3 溶液，按下列两种方法相混合：将 NaOH 逐滴加入 AlCl3 中，边加边振荡 将 AlCl3
4、逐滴加入 NaOH 中，边加边振荡。对上述实验所得出的结论正确的是( )A现象相同，沉淀量相同B现象相同，沉淀量不相同C现象不相同，沉淀量相同D现象不相同，沉淀不相同解析：所发生的反应是：3NaOHAlCl 3=Al(OH)33NaCl，NaOH 为 0.3 mol，AlCl 3 为 0.1 mol，正好完全反应，产生 0.1mol Al(OH)3 沉淀。所发生的反应是：AlCl34NaOH= =NaAlO22H 2O3NaCl。由于碱过量，加入沉淀振荡又消失，0.3 mol NaOH 消耗 AlCl3 mol，生成 mol 0.34 0.34NaAlO2，余 mol AlCl3，继续加入 A
5、lCl3 反应方程式为：0.14AlCl33NaAlO 26H 2O=4Al(OH)33NaCl，这样 mol 0.34NaAlO2 和 mol AlCl3 正好反应，产生 0.1 mol Al(OH)3 沉淀，所0.14以结论是现象不相同，沉淀量相同。答案：C5下图表示 AlCl3 溶液与 NaOH 溶液的相互滴加，则下列说法中错误的是( )A线表示 Al3 物质的量的变化B x 表示 AlCl3 的物质的量C线表示 Al(OH)3 物质的量的变化D线表示 AlO 物质的量的变化 2解析：AlCl 3 溶液与 NaOH 溶液混合有两种方式：一种方式为向 AlCl3 溶液中逐滴滴加 NaOH
6、溶液，开始就有沉淀生成后沉淀溶解，且前后消耗 NaOH 的物质的量之比为 31，显然符合本题意，则 x 表示 NaOH 的物质的量，B 项错误；据此可判断 A、C、D 正确。另一种方式为向 NaOH 溶液中逐滴滴加 AlCl3 溶液，开始没有沉淀，后有沉淀，不符合本题。答案：B6在某无色溶液中缓慢地滴入 NaOH 溶液直至过量，产生沉淀的质量与加入的 NaOH 溶液体积的关系如下图所示，由此确定，原溶液中含有的阳离子是( )AMg 2 、 Al3 、Fe 2 BH 、Mg 2 、 Al3CH 、Ba 2 、Al 3 D只有 Mg2 、Al 3解析：观察图象时，要注意图象的起始点，终点，及曲线的
7、走势。从图象上看，开始时加入 NaOH 没有沉淀产生，说明溶液中有H ，沉淀量逐渐增加，达到最大值，然后又减少说明溶液中存在Al3 ，沉淀量减少到一定量后，不再发生变化，说明溶液中还存在Mg2 。答案：B7下列各组物质相混合后，可生成 a mol 沉淀的是( )A含 a mol NaAlO2 的溶液与含 a mol AlCl3 的溶液B含有 a mol NaAlO2 的溶液通入 a mol CO2C含 a mol AlCl3 的溶液与含 2a mol Ba(OH)2 的溶液D含 a mol AlCl3 的溶液与含 a mol NaOH 的溶液解析：A 组中反应：3NaAlO 2AlCl 36H
8、 2O=4Al(OH)33NaCla mol a mol a mol43B 组中反应：NaAlO2CO 22H 2O=Al(OH)3NaHCO 3a mol a mol a molC 组中反应：2AlCl34Ba(OH) 2=Ba(AlO2)23BaCl 24H 2Oa mol 2a molD 组中反应：AlCl33NaOH= =Al(OH)33NaClamol a mol mola3答案：B8下列各组物质，不能按 (“”表示反应一步完成)所示关系转化的是( )选项 a b cA Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2C Al Al(OH)3 Al
9、2O3D MgCl2 Mg(OH)2 MgO解析：Al 2O3 和 NaOH 反应生成 NaAlO2，NaAlO 2 和适量的稀盐酸反应生成 Al(OH)3，Al(OH) 3 受热分解得 Al2O3，A 符合；AlCl 3和氨水反应生成 Al(OH)3，Al(OH) 3 和 NaOH 反应生成NaAlO2，NaAlO 2 和过量盐酸反应生成 AlCl3，B 符合；Al 不能一步生成 Al(OH)3，C 不符合； MgCl2 和 NaOH 反应生成 Mg(OH)2，Mg(OH) 2 受热分解得 MgO，MgO 和盐酸反应生成 MgCl2，D 符合。答案：C9等体积的 AlCl3 和 NaOH 两
10、种溶液混合后，沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等，则 AlCl3 和 NaOH 两种溶液物质的量浓度之比是( )13 23 14 27A BC D解析：溶液中 Al 元素的存在可以是 Al3 或 AlO 。故当溶液 2中 Al3 与 Al(OH)3 物质的量之比为 11 时， n(Al3 )n(OH )23 ，当溶液中 AlO 与 Al(OH)3 的物质的量之比为 11 时， 2n(Al3 )n(OH )27 。答案：C10使一镁铝合金粉末在过量稀 H2SO4 中溶解，在所得溶液中加入 NaOH 溶液，生成沉淀的质量 W 和加入 NaOH 溶液的体积 V的关系如下图所示，则该合金
11、中镁和铝的质量之比为( )A23 B11C43 D89解析：先由一部分沉淀溶解入手，溶解氢氧化铝需要 1 体积NaOH 溶液，则产生氢氧化铝需要 3 体积 NaOH 溶液，产生氢氧化镁需要 2 体积溶液，所以镁与铝的物质的量之比为 11，质量比为89。答案：D11在 V L Al2(SO4)3 溶液中加入过量氨水，过滤得沉淀，然后在高温中灼烧沉淀最后得到白色固体 m g，溶液中 SO 的物质的24量浓度是( )A. molL1 B. molL1m27V 2m27VC. molL1 D. molL13m54V m34V解析：Al 2(SO4)3 与 NH3H2O 反应生成白色 Al(OH)3 沉
12、淀，灼烧沉淀后得 Al2O3，则有 Al2(SO4)32Al(OH) 3Al 2O3，m (Al2O3 )m g，则 n(Al2O3) mol，nAl 2(SO4)3 mol，即可得出：n(SOm102 m102) 3nAl2(SO4)3 mol，c (SO ) molL1 。24m34 24 m34 molV L m34 V答案：D12有镁铝混合粉末 10.2 g，将它溶于 500 mL 4 molL1 的盐酸中，若要使沉淀的质量最大，则需加入 2 molL1 的氢氧化钠溶液的体积是( )A1 000 mL B500 mLC100 mL D1 500 mL解析：可能发生的化学反应为：Mg2H
13、Cl =MgCl2 H2；2Al6HCl= =2AlCl33H 2；NaOHHCl= =NaClH 2O；MgCl 22NaOH= =Mg(OH)22NaCl；AlCl 33NaOH= =Al(OH)33NaCl 。当镁、铝全部以 Mg(OH)2、Al(OH) 3 沉淀的形式存在时，沉淀的质量最大，此时，钠元素全部以氯化钠的形式存在，则由钠元素守恒和氯元素守恒得：nNaOHn(NaCl) n(HCl)0.5 L4 molL1 2 mol，所以，VNaOH(aq)1 L1 000 mL。答案：A二、非选择题(共 52 分)13(10 分)A 、B 、C、D、E 五种物质均含有某种常见金属元素，它
14、们的转化关系如图所示，某中 B 为白色难溶固体，E 则易溶于水。(1)写出化学式：A_、B_、C_、 D_。(2)写出下列反应的化学方程式：B C_。B D_。(3)写出下列反应的离子方程式：A D_ 。C D_ 。答案：(1)Al(OH) 3 Al 2O3 Al AlCl 3(2)2Al2O3 熔融电解 ,4Al3O 2Al2O36HCl= =2AlCl33H 2O(3)Al(OH)33H =Al3 3H 2O2Al6H =2Al3 3H214(10 分) 某校化学兴趣小组用如图所示过程除去 AlCl3 中含有的 Mg2 、 K 杂质离子并尽可能减少 AlCl3 的损失。请回答下列问题：(1
15、)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：_。(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？_。(3)溶液 a 中存在的离子有_；在溶液 a 中加入盐酸时需控制盐酸的量，为什么？_。为此，改进方法是_。解析：(1) 加入足量氢氧化钠溶液，Mg 2 可与 OH 反应生成Mg(OH)2 沉淀，Al 3 先与 OH 反应生成 Al(OH)3，生成的 Al(OH)3继续与 OH 反应生成 NaAlO2 和 H2O。(2) 氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在 Al3 与氨水反应生成 Al(OH)3 后，Al(OH) 3 不能与氨水继续反应，从而不能将 Al(OH)3 与 Mg(OH)
16、2 分开。(3)加入氢氧化钠溶液后除去了 Mg2 ，但又引入了 Na ，同时Al3 转化成了 AlO ；因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐 2酸沉淀 AlO 时，需要控制溶液的 pH，以防止部分 AlO 转化成 2 2Al3 ；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此，可在溶液 a 中通入过量二氧化碳气体。答案：(1)Mg 2 2OH =Mg(OH)2、Al 3 3OH =Al(OH)3、Al(OH)3OH =AlO 2H 2O(或者写 Al3 4OH =AlO 2H 2O) 2 2(2)不能，因为在 Al3 与氨水反应生成 Al(OH)3 后，Al(OH) 3 不能与氨水继续反应，从而不能将
17、Al(OH)3 与 Mg(OH)2 分开(3)Cl 、K 、AlO 、OH 、Na 因为氢氧化铝能与强酸反 2应，所以在加入盐酸沉淀 AlO 时，需要控制盐酸的量，以防止部 2分 AlO 转化成 Al3 通入过量二氧化碳气体 215(10 分) 现用 0.1 mol/L 的 AlCl3 溶液和 0.1 mol/L 的氢氧化钠溶液，进行下面的实验。在试管中盛有上述 AlCl3 溶液 10 mL，向其中逐滴滴入上述的NaOH 溶液。(1)加入 10 mL NaOH 溶液时的现象是_，加入 30 mL NaOH 溶液时的现象是_，加入 35 mL NaOH 溶液时的现象是_。(2)生成沉淀质量最多时
18、，需 NaOH 溶液_mL。解析：将 NaOH 溶液滴入 10 mL 0.1 mol/L 的 AlCl3 溶液中时，整个过程可用图象表示如下：因为 n(Al3 )0.1 mol/L10103 L0.001 mol，所以(1)当加入 10 mL NaOH 溶液时现象是产生白色沉淀；加入 30 mL NaOH 溶液时，沉淀量最多；加入 35 mL NaOH 溶液时，沉淀部分溶解。(2)生成沉淀质量最多时，需 NaOH 溶液 30 mL。答案：(1) 产生白色沉淀 沉淀量最多 沉淀部分溶解 (2)3016(11 分) 把 NaOH、 MgCl2、AlCl 3 三种固体组成的混合物溶于足量水后有 1.
19、16 g 白色沉淀，在所得的浊液中逐滴加入 1 molL1 HCl 溶液，加入 HCl 溶液的体积与生成沉淀的质量关系如下图所示，试回答：(1)A 点的沉淀物的化学式为_；B 点的沉淀物的化学式为_。(2)原混合物中 MgCl2 的质量是_g，AlCl 3 的质量是_g，NaOH 的质量是_g。(3)Q 点 HCl 溶液加入量是_mL。解析：(1) 因为在浊液中加入 HCl 溶液至 10 mL，沉淀质量一直为 1.16 g，说明浊液显碱性，Al 元素以 AlO 形式存在，继续加入 2HCl 溶液，AlO 转变为 Al(OH)3 沉淀，加至 30 mL 时，AlO 全 2 2部转变为 Al(OH
20、)3，所以在 A 点的沉淀物为 Mg(OH)2，在 A 点至 B点间，沉淀物为 Mg(OH)2 和 Al(OH)3 的混合物。当加入 HCl 溶液超过 30 mL，Mg(OH) 2 和 Al(OH)3 同时溶解。(2)原混合物中：m(MgCl2) 95 gmol1 1.90 g，1.16 g58 gmol 1又 AlCl3AlO HCl。 2n(AlCl3)1 molL 1 (3010)10 3 L0.02 mol。m(AlCl3) 0.02 mol133.5 gmol1 2.67 g。NaOH：浊液中存在的：NaOHHCl= =NaClH 2O10.01 molMgCl 2 Mg(OH) 2
21、 消耗的：MgCl22NaOH20.04 mol。1.16 g58 gmol 1AlCl 3 NaAlO 2 消耗的：Al3 4NaOHAlO 2002 mol 40.08 mol。NaOH 总质量(0.01 mol0.04 mol0.08 mol)40 gmol1 5.20 g。(3)从 B 点开始，Al(OH) 3 AlCl 3 消耗的 HCl：002 mol 30.06 molMg(OH)2 MgCl 2 消耗的 HCl：002 mol 20.04 mol，所消耗 HCl 溶液的体积为：1 000 mLL1 100 mL。0.06 mol 0.04 mol1 molL 1Q 点 HCl
22、溶液总体积为 30 mL100 mL130 mL。答案：(1)Mg(OH) 2 Mg(OH) 2 和 Al(OH)3 (2)1.90 2.67 5.20 (3)13017(11 分)Al(OH) 3 是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分。某课外兴趣小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料，制备一定量的 Al(OH)3。他们分别设计了两种实验方案：方案一：Al Al2(SO4)3 Al(OH)3 H2SO4 NaOH 方案二：Al NaAlO2 Al(OH)3 NaOH H2SO4 (1)从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案好？_，方案一和方案二共同存在的问题是_。(2)请用相同的原料设计一个更为节约药品的方案，并写出有关反应的化学方程式。答案：(1) 方案二较好 方案一在加入 NaOH 溶液和方案二在加入 H2SO4 溶液时，均难以控制加入的量以确保 Al 元素全部沉淀(2)将 Al 按 13 分成两份，第一份与硫酸溶液反应，第二份与NaOH 溶液反应，然后将所得溶液混合即可。有关反应的化学方程式为：2Al3H 2SO4=Al2(SO4)33H 22Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2Al2(SO4)36NaAlO 212H 2O=8Al(OH)33Na 2SO4
