高考化学总复习 第二节 铝及其重要化合物 新人教版

【高考总复习】2013高考化学专题复习：第二节铝及其重要化合物（人教版）1．下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是(　　)A．Al是地壳中含量最多的金属元素，但铝是使用较晚的金属B．Al是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性C．Al箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧D．Al箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al并不滴落解析：地壳中元素含量O＞Si＞Al＞Fe……，Al是金属元素中含量最高的，铝金属活动性较强，冶炼困难，故人类使用金属铝较晚。Al是一种活泼金属很易被空气中O2氧化生成Al2O3，但Al不能在空气中燃烧，在纯氧中燃烧发出耀眼的白光，并放出大量热，但表面的Al2O3因熔点高而不会熔化而使熔化的铝不滴落。答案：C2．若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，下列各组离子可能共存的是(　　)A．NH　NO　CO　Na＋B．Na＋　Ba2＋　Mg2＋　HCOC．NO　K＋　AlO　OH－D．NO　Ca2＋　K＋　Cl－解析：加入铝粉产生H2的溶液为强酸性或强碱性溶液。A项中NH与OH－不共存，CO与H＋也不共存。B项中HCO与H＋、OH－都不共存。D项Ca2＋与OH－不能大量共存，H＋、NO同时存在不产生H2。C项中离子碱性条件下共存，且加入铝粉可产生H2。答案：C3．(2012年江苏卷)下列有关物质的性质与应用不相对应的是(　　)A．明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂B．FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路C．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆D．Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料解析：明矾溶于水电离出的Al3＋发生水解反应生成Al(OH)3胶体，具有吸附作用而净水；氧化性Fe3＋>Cu2＋，因此2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；Zn具有还原性和导电性，在锌锰干电池中作负极；SO2利用加合性原理漂白纸浆，不体现SO2的氧化性。答案：C4．(2012年湖北八市联考)某溶液中可能含有OH－-7-\n、CO、AlO、SiO、SO、Na＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化的图像如图所示，下列说法正确的是(　　)A．原溶液中一定含有的阴离子是OH－、SiO、AlO、COB．反应最后形成的溶液中的溶质为NaClC．原溶液中一定含有Na2SO4D．原溶液中CO与AlO的物质的量之比为1∶1解析：由图示关系可知：开始时无沉淀产生，则必有OH－，则溶液中不存在Fe3＋、Mg2＋、Al3＋，由溶液呈电中性可知必有Na＋；继续加盐酸有沉淀产生，则可能含有AlO、SiO；而后沉淀量不变，则含有CO；最后沉淀量减少但仍有剩余，则必有AlO、SiO。A项正确；B项，反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl、AlCl3；C项，是否存在Na2SO4无法确定；D项，原溶液中含有CO与AlO的物质的量之比为3∶4。答案：A5．(2012年大纲全国卷)能正确表示下列反应的离子方程式是(　　)A．硫酸铝溶液中加入过量氨水Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓B．碳酸钠溶液中加入澄清石灰水Ca(OH)2＋CO32－＝CaCO3↓＋2OH－C．冷的氢氧化钠溶液中通入氯气Cl2＋2OH－＝ClO－＋Cl－＋H2OD．稀硫酸中加入铁粉2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑解析：氨水属于弱电解质，应写为分子形式，A错。澄清石灰水应拆为离子，B错。铁粉与稀硫酸应生成Fe2＋，D错。答案：C6．下列物质既能与酸溶液又能与碱溶液反应的有________。(1)MgO　(2)Al2O3　(3)Al(OH)3　(4)(NH4)2SO4　(5)(NH4)2CO3　(6)NaHSO4　(7)NaHCO3　(8)AlCl3A．(2)(3)(4)(6)(7)B．(2)(3)(5)(7)C．(2)(3)(5)(6)(8)D．(2)(5)(6)(7)(8)解析：既能与盐酸反应，又能与NaOH反应的物质有Al、Al2O3、Al(OH)3及弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐等，故②③⑤⑦可以。答案：B7．下列有关铝及其化合物的叙述正确的是(　　)-7-\nA．铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B．足量铝分别与含1molHCl、1molNaOH的溶液反应，产生相同量的氢气C．工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝D．在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化解析：镁比铝金属活动性强，铝粉不能还原镁，A错；根据化学方程式可计算出足量铝粉与1molHCl反应可生成0.5molH2，而与1molNaOH溶液反应能生成1.5molH2，B错；铝很难被还原，工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝，C正确；在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸，浓硫酸吸水放热使温度升高，不能使铝钝化，D错。答案：C8．(思维拓展题)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(　　)A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SO、HCOB．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SO、Cl－C．c点对应的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NO、F－D．d点对应的溶液中：K＋、NH、I－、CO解析：向NaOH溶液中逐渐加入AlCl3溶液时发生Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O,3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。a点时溶液中有大量OH－，与Fe3＋、HCO不能大量共存。b点时溶质为NaCl和NaAlO2，所有离子可以大量共存。c点时溶质为NaCl，与Ag＋不能大量共存。d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3＋与CO互相促进水解不能大量共存。答案：B9．Al和Al2O3的混合物5g，加入稀H2SO4150mL，在标准状况下放出氢气1.68L，Al和Al2O3均不剩余，为中和过量的硫酸，并使溶液中的Al3＋恰好完全转化为Al(OH)3沉淀，需要消耗3mol·L－1的NaOH溶液200mL，则该稀硫酸的物质的量浓度为(　　)A．2.25mol·L－1B．2mol·L－1C．0.3mol·L－1D．0.6mol·L－1解析：根据最终溶液中电荷守恒和化学反应中质量守恒可得：-7-\nn(H2SO4)＝n(Na2SO4)＝n(NaOH)＝×3mol·L－1×0.2L＝0.3mol，所以c(H2SO4)＝＝2mol·L－1。答案：B10．实验室制备硝酸铝晶体[Al(NO3)3·9H2O]可使用下列方法：铝片澄清溶液白色沉淀Al(NO3)3·9H2O下列说法或反映上述有关反应的离子方程式错误的是(　　)A．制备过程中加HNO3应该过量，以防止蒸发时Al(NO3)3水解B．不直接用铝片跟稀硝酸反应制硝酸铝主要是因为铝在稀硝酸中发生钝化C．步骤①的离子反应是2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑D．步骤②的离子反应是3H＋＋Al(OH)3===Al3＋＋3H2O解析：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，向NaAlO2中加入饱和NH4HCO3，发生反应为AlO＋NH＋H2O===Al(OH)3↓＋NH3↑。铝只与浓硝酸之间有钝化作用，稀硝酸没有钝化作用，不直接用铝片跟稀硝酸反应制硝酸铝主要是因为铝片与HNO3反应生成污染环境的NO等气体，同时由于铝不纯，制备的硝酸铝不纯。答案：B11．A、B、C、X均为中学常见物质，A、B、C含同种金属元素，X为强电解质，它们有如下转化关系(副产物已略去)。(1)A溶液与C溶液反应生成B的离子方程式为____________________________。(2)X的化学式可能为__________________________。(3)若X为强碱，反应①的离子方程式为__________________________，反应②的离子方程式为______________________________。解析：我们常见的金属为钠、铝、铁、铜，因为A溶液与C溶液反应生成B，所以A、C为Al3＋或AlO，B为Al(OH)3；如果A为Al3＋，则X为强碱，如果A为AlO，则X为强酸。答案：(1)3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓(2)NaOH或H2SO4(强酸、强碱均可)-7-\n(3)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O12．金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO发生氧化还原反应，转化关系如下图所示：其中，气体D和F反应可生成盐，气体D和A溶液反应生成白色沉淀。请回答下列问题：(1)写出Al3＋的结构示意图______________________。(2)在下列离子方程式的横线上填写产物的化学式(不需要配平)Al＋NO＋OH－＋H2O―→________＋________。(3)将A转化为B，可加入的试剂是____________________。(4)写出D→C反应的化学方程式：________________________________________。(5)C、E排入大气中会造成大气污染，在催化剂存在下，D可以将C、E转化为无毒的气态单质，该单质是______________________________________。(6)写出气体D的一种用途________________________。(7)Al与NO在酸性条件下反应，Al与被还原的NO的物质的量之比是________。解析：由题图中转化关系，可推知气体C为NO，则E为NO2，F为HNO3，根据D可与O2反应生成NO，D可与F生成盐可知，气体D是NH3，则A溶液中可能含有Al3＋，B溶液中可能含有AlO。答案：(1)(2)AlO　NH3　(3)NaOH溶液(4)4NH3＋5O24NO＋6H2O　(5)N2(或氮气)(6)制冷剂、制化肥等任填一种　(7)1∶113．(2012年山东潍坊质检)某课外兴趣小组为探究某种铝合金(合金元素为Mg、Al)是否符合国家质量标准(国家规定其中铝含量不能低于78%)，设计如图装置进行实验。(1)如何检验该装置的气密性__________________。(2)合金样品固体M与氢氧化钠溶液反应的离子方程式________________________。(3)倾斜左边装置使氢氧化钠溶液(足量)与ag合金粉末充分反应，待反应停止后，进入量气管气体的体积为VmL(已折算成标准状况)。若量气管最大量程为50mL，则合金中铝的质量[m(Al)]范围为______________。(4)若将装置中的氢氧化钠溶液替换为足量的盐酸，则反应停止后量气管内气体体积________(填“＞”“＜”或“＝”)VmL。-7-\n(5)若a＝38mg，V＝44.8mL(标准状况)，请通过计算说明该合金是否符合国家标准(不写计算过程)________________________________(填“符合”或“不符合”)。解析：(3)m(Al)＜××27g·mol－1≈0.04g；(4)因为盐酸与Mg、Al均反应，所以生成的氢气大于VmL；(5)m(Al)＝××27g·mol－1＝0.036g，铝含量＝×100%＝95%。答案：(1)安装好装置并在量气管内加入水，向下移动水准管，静置片刻，若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差，说明装置气密性良好(合理即可)(2)2OH－＋2Al＋2H2O===2AlO＋3H2↑(3)0＜m(Al)＜0.04g[或m(Al)＜0.04g](4)＞(5)符合14．将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol/L的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol/L的NaOH溶液。请回答：(1)若在滴加NaOH溶液的过程中沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当V1＝160mL时，则金属粉末中n(Mg)＝________mol，V2＝________mL。(2)若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则加入NaOH溶液的体积V(NaOH)＝________mL。(3)若混合物中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL2mol·L－1的H2SO4溶解后，再加入450mL1mol·L－1NaOH溶液后，沉淀中无Al(OH)3，满足此条件的a的取值范围是________。解析：(1)原H2SO4溶液中n(H＋)＝2×0.1L×2mol·L－1＝0.4mol，与Mg、Al反应后剩余n(H＋)＝n(OH－)＝0.16L×1mol·L－1＝0.16mol，则与Mg、Al反应的H＋＝0.4mol－0.16mol＝0.24mol，设Mg的物质的量为x，Al的物质的量为y，则解得：x＝0.06mol，y＝0.04mol，从而求得V2＝440mL。(2)当Mg2＋、Al3＋刚好完全沉淀时，溶液中只含Na2SO4，则n(Na＋)＝n(NaOH)＝2n(H2SO4)＝2×0.1L×2mol·L－1＝0.4mol，则V(NaOH)＝400mL。(3)加入450mLNaOH溶液时，沉淀中无Al(OH)3，则Al(OH)3≤(0.45mol－0.4-7-\nmol)，故Mg(OH)2≥0.05mol，所以0.5≤a＜1。答案：(1)0.06　440　(2)400　(3)0.5≤a＜1-7-