（安徽专用）2022届高三化学一轮复习 专讲专练（基础热身+能力提升+挑战自我）第7讲 铝及其化合物（含详解）

第7讲　铝及其化合物1．图K7－1是铝热反应(2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe)的实验装置，有关该反应的下列说法中正确的是(　　)图K7－1A．a为镁条B．b为氧化铁与铝粉的混合物C．2mol氧化剂参与反应则电子转移6NA个D．还原剂与氧化产物的物质的量之比为1∶22．将铝条插入NaOH溶液中，开始没有H2生成的原因是(　　)A．铝与NaOH溶液不反应B．铝条表面有Al2O3C．铝条不纯含有杂质MgD．NaOH溶液中含有NaAlO23．下列化学实验操作，正确的是(　　)A．将一块带有氧化膜的铝片浸入到浓烧碱溶液中，当恰好全部反应完毕时，再将生成的溶液加热蒸干，便得到了纯净的NaAlO2B．向NaAlO2溶液中加入适量的AlCl3溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、加热灼烧，便得到纯净的化合物Al(OH)3C．将铝块放入过量盐酸中，待反应结束加热溶液至无液体，其剩余固体为AlCl3D．向AlCl3溶液中加入足量氨水进行反应，将所得沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分，不能得到纯净的Al2O34．若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，一定能共存的是(　　)A．NH、NO、CO、Na＋B．Na＋、Ba2＋、Mg2＋、HCOC．NO、Ba2＋、K＋、Cl－D．NO、K＋、AlO、SO5．用含少量镁粉的铝粉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Al(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A．①⑥⑤③　　　　　　B．②③④③C．②③⑤③D．①③⑤③6．美、德两国成功合成具有化学特性的氢铝化合物(AlH3)n，关于氢铝化合物的推测不正确的是(　　)A．氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气B．与H2O反应生成2.24LH2(标况下)，转移的电子为0.2mol6\nC．氢铝化合物中氢显－1价D．氢铝化合物具有强还原性7．现有铝和过氧化钠的固体混合物样品，加入稀盐酸使混合物完全溶解，所得溶液中c(Al3＋)∶c(H＋)∶c(Cl－)＝1∶2∶8，则原固体混合物中铝元素与氧元素的质量比为(　　)A．3∶4B．9∶32C．9∶16D．9∶88．下列离子方程式不正确的是(　　)A．铝片碱洗时常有气泡：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑B．Al2O3溶于氨水：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2OC．AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2OD．实验室用铝盐制Al(OH)3：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH9．已知Ba(AlO2)2可溶于水。如图K7－2表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加入Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是(　　)图K7－2A．a～b时沉淀的物质的量：Al(OH)3比BaSO4多B．c～d时溶液中离子的物质的量：AlO比Ba2＋多　C．a～d时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于Al(OH)3　　D．d～e时溶液中离子的物质的量：Ba2＋不可能等于OH－10．现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质，它们之间有如图K7－3所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是(　　)图K7－3A．N一定是HCl(aq)B．X可能为Al或Cl2C．Y一定为NaOH(aq)D．Q、Z中的一种必定为Al2O311．[2022·荆州质检]向MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入氢氧化钠溶液，所得沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积(V)关系如图K7－4所示。则下列说法正确的是(　　)6\n图K7－4A．a、c两点沉淀物成分相同，d、e两点沉淀物成分相同B．在反应过程中，各状态点溶液的pH大小顺序是：e>d>c>a>bC．b—c段与c—d段溶液中阴离子的物质的量相等D．在d点，向溶液中逐滴加入盐酸，沉淀量将减少12．某学习小组用如图K7－5所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。图K7－5(1)A中试剂为__________。(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是________________________________________________________________________。(3)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B中滴加足量试剂。上述操作的顺序是________(填序号)；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应________________________________________________________________________。(4)B中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)若实验用铝镁合金的质量为ag，测得氢气体积为bmL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子质量为________。6\n(6)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。13．向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量。图K7－6(1)写出可能发生的有关反应的化学方程式。(2)在图中，纵坐标表示生成沉淀的物质的量，横坐标表示加入Ba(OH)2的物质的量。试在图中画出当溶液中明矾为1mol时，生成的每一种沉淀的物质的量随Ba(OH)2物质的量变化的曲线(在曲线上标明沉淀的化学式)。(3)向aL物质的量浓度为Mmol/L的明矾溶液中滴加物质的量浓度为nmol/L的Ba(OH)2溶液bL，用含a、M、n的表达式表示：①当b满足________条件时，沉淀的总物质的量为最大值；②当b满足________条件时，沉淀的质量为最大值。6\n1．A　[解析]B中b为氯酸钾；C中1mol氧化剂参与反应则电子转移6NA个；D中还原剂与氧化产物的物质的量之比为2∶1。2．B　[解析]铝易被氧化成Al2O3，附着在铝条的表面，将铝条插入到NaOH溶液中，Al2O3首先与NaOH反应，故开始无H2生成。3．A　[解析]B项在灼烧条件下，Al(OH)3分解为Al2O3和H2O，得到的是Al2O3。C项也是对AlCl3溶液加热、蒸干，会有Al2O3产生。D项可以得到纯净的Al2O3。4．C　[解析]加入铝粉能放出氢气，溶液可能显碱性，也可能显酸性，A中NH、CO，B中Mg2＋、HCO，D中AlO不一定能存在。5．B　[解析]利用Al溶于NaOH溶液而Mg不溶于NaOH溶液可除去Mg。6．B　[解析]氢铝化合物(AlH3)n与水发生的反应为(AlH3)n＋3nH2O===nAl(OH)3↓＋3nH2↑～3ne－，故生成0.1molH2时，转移电子为0.1mol，B项错误。7．C　[解析]根据反应后溶液中含有H＋，显然加入的盐酸过量，溶液中的溶质为NaCl、AlCl3、HCl，根据电荷守恒得：c(H＋)＋c(Na＋)＋3c(Al3＋)＝c(Cl－)，设c(Al3＋)、c(H＋)、c(Cl－)分别为a、2a、8a，则c(Na＋)＝3a，根据元素守恒，则Al、Na2O2的物质的量之比为1∶1.5，故Al、O的质量比为(1×27)∶(1.5×2×16)＝9∶16。8．B　[解析]Al2O3不溶于氨水。9．B　[解析]采用定量法分析。假设有1molAl2(SO4)3则溶液中含有2molAl3＋、3molSO。向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时发生的反应为：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、SO＋Ba2＋===BaSO4↓。则当2molAl3＋完全沉淀时，消耗Ba(OH)23mol，此时3molSO全部沉淀；生成沉淀为2molAl(OH)3和3molBaSO4共5mol，因此，在整个反应过程中BaSO4的物质的量始终大于Al(OH)3的物质的量；再加入Ba(OH)2溶液时发生反应Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，沉淀的量将逐渐减少，因此b点是沉淀的最大值，b～d中Al(OH)3沉淀逐渐溶解转化为Ba(AlO2)2，由于AlO微弱水解，因此在b～d中AlO的物质的量大于Ba2＋；d点时Al(OH)3沉淀恰好完全溶解，此时溶液中只存在Ba(AlO2)2，因此随Ba(OH)2的加入，在某一点，当d～e中加入的Ba(OH)2的物质的量等于Ba(AlO2)2的物质的量时，溶液中Ba2＋与OH－的量相等。[规律总结]析图或作图时不仅要注意加入酸或碱的强弱，而且要注意所加入的量或滴加顺序，滴加顺序不同可能产生的现象不同。若产生沉淀有多种，则应细细分析相关量间的关系。要特别关注沉淀是否同步完全，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意纵坐标的物理量的意义。对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作。抓住一些关键点(如最高点、最低点、转折点)和变化趋势，才能较顺利地解决图像问题。10．B　[解析]在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能与Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五种物质反应，对照转化关系，可知Y为NaOH(aq)。只有HCl(aq)能与Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四种物质反应，对照图示转化关系可知N为HCl(aq)，故选项A、C正确。选项B，若X为Al，Al能与Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三种物质反应，而图示给出的是与两种物质反应，所以X不可能是Al，但可能是Cl2。选项D，Al2O3既能与HCl(aq)反应，也能与NaOH(aq)反应，故Q、Z中的一种必定为Al2O3。11．A　[解析]d、e点的沉淀物都是氢氧化镁，A项正确；由于不断地加入NaOH溶液，所以pH不断升高，B项错误；由b到d点，溶液中c(AlO)不断增大，C项错误；d点时，铝的存在形式为AlO，加入盐酸发生反应：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，沉淀量增加，继续加入盐酸，沉淀溶解，D项错误。12．(1)NaOH溶液(2)除去铝镁合金表面的氧化膜(3)①④③②　使D和C的液面相平(4)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(5)6\n(6)偏小[解析](1)选出只与合金中的一种金属反应产生氢气的溶液，选NaOH溶液。(2)铝镁合金表面存在致密的氧化膜，需要把氧化膜除去。(3)注意量气管液面前后读数及液柱差产生的压强对氢气体积的影响。(5)2Al　～　3H22M3×22.4a－cb×解之得M＝。(6)固体未洗涤会残留可溶性(NaAlO2、NaOH)杂质，烘干后测得镁的质量偏大，铝的质量偏小。13．(1)2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===K2SO4＋3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓K2SO4＋2Al(OH)3＋Ba(OH)2===2KAlO2＋BaSO4↓＋4H2O(2)(3)①1.5aM＝nb②2aM＝nb[解析](1)设溶液中明矾的物质的量为1mol。则当滴加的Ba(OH)2的物质的量分别在0～1.5mol和1.5mol～2.0mol时，所发生的反应的化学方程式分别为：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===K2SO4＋3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓　①K2SO4＋2Al(OH)3＋Ba(OH)2===2KAlO2＋BaSO4↓＋4H2O　②(2)从化学方程式可以看出，生成BaSO4的物质的量随Ba(OH)2的量的增加而增加，生成Al(OH)3的物质的量随Ba(OH)2的量的增加而发生先增加后减少直至完全溶解的变化过程。(3)由方程式①知，当加入了1.5molBa(OH)2时，生成沉淀的物质的量为1.5mol＋1mol＝2.5mol，质量为1.5mol×233g/mol＋1mol×78g/mol＝427.5g；由方程式②知，当继续滴加0.5molBa(OH)2时，沉淀的物质的量将减少0.5mol×2＝1mol，沉淀的质量却增加0.5mol×233g/mol－78g＝38.5g。所以，把明矾溶液中Al3＋恰好沉淀完全时，生成沉淀的总的物质的量最大，把SO沉淀完全时，生成沉淀的质量最大。6