2019-2020学年新培优同步人教版高中化学必修一练习：第3章 第2节 第2课时　铝的重要化合物 .docx

第2课时铝的重要化合物课时过关能力提升一、基础巩固1.在MgO中混有少量的Al2O3杂质,欲将杂质除去可选用的试剂是()A.稀硫酸B.浓氨水C.稀盐酸D.氢氧化钠溶液解析:MgO不溶于NaOH溶液,Al2O3溶于NaOH溶液。答案:D2.以Al2O3为原料制取氢氧化铝,最好的方法是()A.将Al2O3溶于水B.将Al2O3先溶于盐酸中,再滴加氢氧化钠溶液C.将Al2O3先溶于盐酸中,再滴加氨水D.将Al2O3先溶于NaOH溶液中,再滴加盐酸答案:C3.下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是()A.Al(OH)3是两性氢氧化物B.Al(OH)3是难溶于水的白色固体C.Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素D.Al(OH)3既溶于NaOH溶液、氨水,又能溶于盐酸解析:Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于酸,也能溶于NaOH、KOH等强碱溶液,但Al(OH)3不能溶于氨水。答案:D4.欲使明矾溶液中的Al3+完全沉淀下来,最适宜的试剂是()A.NaOH溶液B.盐酸C.氨水D.KOH溶液解析:因强碱能将Al(OH)3溶解,所以用弱碱溶液氨水。答案:C5.由Al3+Al(OH)3AlO2-_Al3+系列变化中, _中应填写的是()A.Al(OH)3B.AlCl3C.HClD.NaOH解析:由Al3+转变为Al(OH)3,再转变为AlO2-,是通过加入OH-实现的,故由AlO2-再转变为Al3+,应加入H+,AlO2-首先转化为Al(OH)3,然后转化为Al3+。答案:A6.只用试管和胶头滴管而不用其他试剂无法区别的一组是()A.KOH溶液和AlCl3溶液B.Na2CO3溶液和盐酸C.AlCl3溶液和氨水D.盐酸和NaAlO2溶液解析:KOH和AlCl3、Na2CO3和HCl、HCl和NaAlO2三组物质都可能因反应物的量不同发生不同的反应,因而互相滴加方式不同而产生不同的现象,只用试管和胶头滴管而不用其他试剂就可以区别。答案:C7.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是()A.AlB.Al(OH)3C.AlCl3D.Al2O3解析:四种物质与NaOH反应最终产物均为NaAlO2,其反应的化学方程式分别为:2Al+2NaOH+2H2O2.NaAlO2+3H2Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2OAlCl3+4NaOHNaAlO2+3NaCl+2H2OAl2O3+2NaOH2.NaAlO2+H2O分析化学方程式可得如下关系:AlNaOHAl(OH)3NaOH14AlCl3NaOH12Al2O3NaOH 由关系式可知消耗相同质量的NaOH,所需要的四种物质的质量最少的为Al,反推出相同质量的四种物质,Al的耗碱量最多。答案:A8.在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中,逐滴加入稀氢氧化钠溶液,直至过量。下列表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图正确的是()解析:向硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,发生的反应有:Mg2+2OH-Mg(OH)2,Al3+3OH-Al(OH)3,Al(OH)3+OH- AlO2-+2H2O。即加入NaOH溶液后,Mg2+、Al3+分别生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,待沉淀完全后,再加入NaOH溶液时,Mg(OH)2不变,而Al(OH)3不断溶解,最后完全变为AlO2-,综上所述,沉淀物的变化趋势是先增加,然后减少,到某一时刻开始保持不变。答案:C9.A、B、C是单质,其中A是金属,各种物质间的转化关系如图:根据图示转化关系回答:(1)写出下列物质的化学式:A,B,乙,丁。(2)A与NaOH溶液反应的化学方程式为。(3)甲与NaOH溶液反应的离子方程式为。解析:常见金属单质中能与NaOH溶液反应产生气体的只有Al,所以A是Al,乙是NaAlO2,C是H2,甲是Al的化合物,可与NaOH溶液反应产生NaAlO2,可能是Al2O3,则丙是H2O,B是O2,所以甲一定是Al2O3;根据NaAlO2+CO2+2H2ONaHCO3+Al(OH)3得丁是Al(OH)3。答案:(1)AlO2NaAlO2Al(OH)3(2)2Al+2NaOH+2H2O2.NaAlO2+3H2(3)Al2O3+2OH-2.AlO2-+H2O10.向20 mL某浓度的AlCl3溶液中滴加2 molL-1的NaOH溶液时,所得沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示:(1)写出AB反应的化学方程式:。(2)最大沉淀量为 g。(3)V1=。(4)所用原溶液中AlCl3的物质的量浓度为。(5)当所得沉淀的质量为0.39 g时,用去NaOH溶液的体积是。解析:(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液发生的反应有:AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaClOA1 mol3 mol1 molAl(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2OAB1 mol1 mol(2)A点表示此时沉淀量达最大值,A点时恰好发生反应,nAl(OH)3=13n(NaOH)=132 molL-10.015 L=0.01 mol,mAl(OH)3=0.01 mol78 gmol-1=0.78 g。(3)AB发生反应,消耗n(NaOH)=0.01 mol,VNaOH(aq)=0.01 mol2 molL-1=0.005 L=5 mL,故V1=15+5=20。(4)n(AlCl3)=nAl(OH)3=0.01 mol,c(AlCl3)=0.01 mol0.02 L=0.5 molL-1。(5)当沉淀的质量为0.39 g时,有两种可能,一是NaOH溶液不足,只生成0.39 g沉淀;二是NaOH溶液过量,部分沉淀溶解后剩下0.39 g沉淀。若NaOH溶液不足,则:Al3+ + 3OH-Al(OH)31 mol 3 mol78 g0.015 mol0.39 gVNaOH(aq)=0.015 mol2 molL-1=0.007 5 L=7.5 mL;若NaOH溶液过量,则:Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2 O78 g1 mol0.39 g0.005 molVNaOH(aq)=15 mL+0.005mol2molL-110-3LmL-1=17.5 mL。答案:(1)Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O(2)0.78(3)20(4)0.5 molL-1(5)7.5 mL或17.5 mL二、能力提升1.制备氢氧化铝的最好方法是()A.将氨水滴入氯化铝溶液中B.将氢氧化钠溶液滴入硫酸铝溶液中C.将硫酸铝溶液滴入氢氧化钠溶液中D.将明矾溶于天然水中解析:制备氢氧化铝时既要保证将Al3+沉淀完全,又不能因碱过量而溶解已沉淀的氢氧化铝,最好是将氨水滴入氯化铝溶液中至氨水过量,A项正确,B、C项错误;明矾溶于天然水中也可得到氢氧化铝的絮状沉淀,但Al3+沉淀是不完全的,D项错。答案:A2.向明矾KAl(SO4)212H2O溶液里加入Ba(OH)2溶液,待SO42-沉淀完全时,铝元素的存在形式是()A.一部分为Al(OH)3沉淀,一部分以Al3+形式存在于溶液中B.一部分为Al(OH)3沉淀,一部分以AlO2-形式存在于溶液中C.全部为Al(OH)3沉淀D.几乎全部以AlO2-形式存在于溶液中解析:因为明矾中n(Al3+)n(SO42-)=12,当加入Ba(OH)2溶液使SO42-沉淀完全时,溶液中n(Al3+)n(OH-)=14,则铝元素全部以AlO2-形式存在于溶液中。答案:D3.下列离子方程式书写错误的是()A.AlCl3溶液加到氨水中:Al3+4OH-AlO2-+2H2 OB.Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2OC.Al2O3粉末溶于HCl溶液中:Al2O3+6H+2.Al3+3H2OD.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2OH-2.AlO2-+H2 O解析:Al(OH)3不溶于氨水,AlCl3与氨水反应的离子方程式应为Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+。答案:A4.将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化的AlCl3溶液中,若用y轴表示Al(OH)3沉淀的量,x轴表示NaOH溶液的体积,下列图像正确的是()解析:当溶液中有H+、Al3+时,加入的OH-先与H+反应,后与Al3+反应:H+OH-H2O,Al3+3OH-Al(OH)3,故开始加入NaOH溶液时,无沉淀产生,随着NaOH量的增加,沉淀的量也逐渐增加,当NaOH溶液加入到一定量时,沉淀量达到最大值,再加入NaOH溶液,沉淀开始溶解:Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2 O。形成沉淀与溶解沉淀所需NaOH溶液的体积比为31。答案:D5.如图表示在某溶液中滴加Ba(OH)2溶液时,沉淀的物质的量随Ba(OH)2的物质的量的变化关系,该溶液的成分可能是()A.MgSO4B.KAl(SO4)2C.Al2(SO4)3D.NaAlO2解析:A项,MgSO4+Ba(OH)2BaSO4+Mg(OH)2,沉淀不会减少,错误;B项,nAl(OH)3n(BaSO4)=12,不符合图像,错误;C项,nAl(OH)3n(BaSO4)=23,符合图像,正确;D项,NaAlO2与Ba(OH)2不反应,无明显现象,错误。答案:C6.下列各组物质混合后,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:3NaAlO2+AlCl3+6H2O4.Al(OH)3+3NaCla mola mol43a molB组中反应:NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3a mola mola molC组中反应:2AlCl3+4Ba(OH)2Ba(AlO2)2+3BaCl2+4H2Oa mol2a molD组中反应:AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaCla mola mola3 mol答案:B7.铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量杂质)是提取铝的原料。提取铝的工艺流程如下:(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第步反应:。(2)写出以上工艺流程中第步反应的化学方程式:。(3)若第步加入的是盐酸,则发生反应的离子方程式为。解析:铝土矿的主要成分是Al2O3,既可用氢氧化钠溶液溶解,也可用盐酸溶解,发生的离子反应分别为Al2O3+2OH-2.AlO2-+H2O,Al2O3+6H+2.Al3+3H2O,原方案中为保证把偏铝酸钠溶液中的铝元素完全转化为氢氧化铝沉淀,应通入足量的二氧化碳气体,所以发生的化学反应为NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3。答案:(1)Al2O3+2OH-2.AlO2-+H2O(2)NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3(3)Al2O3+6H+2.Al3+3H2O8.胃酸过多是常见的胃病。下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。甲:白色结晶状粉末,可缓缓分解;能溶于水,水溶液呈弱碱性;遇酸及酸性药物则产生二氧化碳;胃酸过多患者服用多见胃胀气,甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。乙:与胃酸作用是中和反应,作用缓慢而持久,可维持34 h。凝胶本身覆盖于溃疡面上,具有保护作用。可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。(1)请你推测,甲中含有的主要化学成分是(填化学式);乙中含有的主要化学成分是(填化学式)。(2)试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气反应的离子方程式:。(3)试写出乙中含有的主要化学成分溶于NaOH溶液的离子方程式:。解析:根据题目信息对甲、乙性质的描述可知甲为NaHCO3,乙为Al(OH)3,NaHCO3与酸反应的离子方程式为HCO3-+H+CO2+H2O,Al(OH)3溶于OH-的反应为Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O。答案:(1)NaHCO3Al(OH)3(2)HCO3-+H+H2O+CO2(3)Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O9.有一无色溶液,其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、Ba2+、K+、Cl-、SO42-等离子中的几种,为分析其成分,取此溶液分别进行了四个实验,其操作和有关现象如下:第个实验中,生成白色沉淀的量与加入NaOH的量有如图所示的相互关系。据此可知:(1)在原溶液中一定存在的离子有。(2)写出第个实验中发生反应的离子方程式: 。解析:由题意,溶液无色,则Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、Cu2+(蓝色)一定不存在;焰色反应显紫色,说明一定有K+;实验说明一定有SO42-,则Ba2+一定不存在;由实验以及图像可知一定有Mg2+、Al3+,而Cl-通过上述四个实验无法确定。答案:(1)Al3+、Mg2+、K+、SO42-(2)Mg2+2OH-Mg(OH)2;Al3+3OH-Al(OH)3;Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O10.将镁和铝的混合物0.1 mol溶于100 mL 2 molL-1的H2SO4溶液中,然后滴加1 molL-1的NaOH溶液。在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液体积V的变化如图所示。请回答:(1)写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式: 。(2)当V1=160 mL时,则金属粉末中n(Mg)= mol,V2= mL。(3)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积应为 mL。(4)若混合物仍为0.1 mol,其中Mg粉的物质的量分数为a,用100 mL 2 molL-1的硫酸溶解此混合物后,再加入450 mL 1 molL-1的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围:。解析:(2)由图像可知:160 mL的NaOH溶液是与过量的H2SO4溶液反应的,则与Mg、Al反应的n(H2SO4)=0.2 mol-0.16 mol12=0.12 mol。设Mg与Al的物质的量分别为x、y,则有方程组:x+y=0.1molx+32y=0.12mol,解得:x=0.06 mol,y=0.04 mol。当NaOH溶液的体积为V2时,得到Mg(OH)2沉淀和NaAlO2,关系式为Mg2+2OH-,Al3+4OH-,则V2=160 mL+0.062mol+0.044mol1molL-1103 mLL-1=440 mL。(3)当Mg2+、Al3+刚好沉淀完全时,溶液中只有Na2SO4,关系式为2NaOHH2SO4,则V(NaOH)=100 mL2molL-121molL-1=400 mL。(4)当所得沉淀中无Al(OH)3时,反应后生成的溶质为Na2SO4、NaAlO2。则根据Na元素守恒:n(NaOH)=0.45 L1 molL-10.1 L2 molL-12+0.1 mol(1-a)。解得a12,则满足此条件的a的取值范围是12a<1。答案:(1)2Al+2OH-+2H2O2.AlO2-+3H2(2)0.06440(3)400(4)12a<1