河南省罗山高中2016届高三化学复习3.2铝的重要化合物课时作业新人教版必修1.doc
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1、3.2铝的重要化合物1、将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,生成沉淀的物质的量与所通入CO2的体积关系如图所示下列关于整个反应过程中的叙述错误的是( )AOa段反应的化学方程式是Ba(OH)2+CO2BaCO3+H2OBbc段与cd段所消耗CO2的体积相同Cbc段反应的离子方程式是2AlO+3H2O+CO22Al(OH)3+CODde段沉淀减少是由于BaCO3固体的消失【答案】B【解析】解:只要通入CO2,立刻就有沉淀BaCO3产生,首先发生反应Ba(OH)2+CO2=Ba CO3+H2O,将Ba(OH)2消耗完毕,接下来消耗KOH,发生反应2KOH+CO2=
2、K2CO3+H2O,因而此段沉淀的量保持不变,然后沉淀量增大,发生反应2AlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO32,沉淀量达最大后,再发生CO32+CO2+H2O=2HCO3,最后发生反应BaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2,沉淀部分溶解,A由上述分析可知,Oa发生反应:Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O,故A正确;B由上述分析可知,ab段发生:2OH+CO2CO32+H2O,bc段发生:2AlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO32,cd段发生:CO32+CO2+H2O=HCO3,de段发生:BaCO3+CO2+H2O=Ba2+2HCO3,bc段与cd
3、段两阶段所消耗CO2的体积不一定相同,故B错误;C由上述分析可知,bc段反应的离子方程式是:2AlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO32,故C正确;D由上述分析可知,de段发生反应BaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2,导致沉淀的减少,故D正确;故选B2、常温下,将一定量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mL pH=14的溶液,然后用1mol/L的盐酸滴定,沉淀质量与消耗盐酸的体积关系如图所示,则下列选项正确的是()A原合金质量为0.92gB产生氢气0.04molC图中m值为1.56gD图中V2为60 mL【答案】C【解析】解:钠铝合金置于水中,合金全部溶解,发生反
4、应:2Na+2H2O2NaOH+H2、2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2,得到溶液pH=14,故剩余NaOH为0.02L1mol/L=0.02mol;用盐酸滴定,依次发生:NaOH+HClNaCl+H2O、NaAlO2+HCl+H2ONaCl+Al(OH)3、Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O则: NaOH+HClNaCl+H2O,0.02mol 0.02mol故V1=0.02L=20mL,生成沉淀时消耗的盐酸为40mL20mL=20mL,其物质的量为0.02L1mol/L=0.02mol, NaAlO2+HCl+H2ONaCl+Al(OH)30.02mol 0.02
5、mol 0.02molA由钠元素及铝元素守恒可知,合金的质量为0.04mol23g/mol+0.02mol27g/mol=1.46g,故A错误;B由2Na+2H2O2NaOH+H2、2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2,生成氢气的物质的量为0.02mol+0.03mol=0.05mol,故B错误;C由上述计算可知,生成沉淀为0.02mol,其质量为0.02mol78g/mol=1.56g,故C正确;D由Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O可知,溶解沉淀需要0.06molHCl,其体积为60mL,则V2为40mL+60mL=100mL,故D错误,故选:C3、将一定量Mg、A
6、l合金溶于1molL1的HCl溶液中,进而向所得溶液中滴加1molL1的NaOH溶液,产生沉淀的物质的量(n)与滴加的NaOH溶液(mL)体积的关系如图所示下列分析的结论中正确的是()A无法给出实验中产生H2的物质的量B欲给出a的取值范围尚缺少一个条件C无法认定Mg、Al合金中的最大值D溶解“一定量Mg、Al合金”的HCl溶液的体积为90mL【答案】A【解析】解:根据图象可知,在滴加NaOH溶液到体积amL过程中,没有沉淀生成,说明盐酸有剩余,滴加的NaOH用于中和剩余盐酸,在amL时,剩余的HCl与滴加的NaOH恰好完全反应,溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl混合液继续滴加氢氧化钠溶液,
7、开始生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,当加入氢氧化钠溶液80ml时,沉淀量最大,说明氯化铝、氯化镁恰好完全反应,此时溶液为氯化钠溶液,根据钠离子守恒可知n(NaCl)=n(NaOH)=0.08ml1mol/L=0.08mol再继续滴加氢氧化钠,在加入90mol时,沉淀物质的量最小,是氢氧化镁沉淀,所以加入10ml氢氧化钠溶解氢氧化铝沉淀,此时溶液为氯化钠、偏铝酸钠溶液,根据铝元素、钠元素守恒可知n(NaAlO2)=nAl(OH)3=0.01L1mol/L=0.01mol所以沉淀量最大时,根据铝元素守恒,氢氧化铝的物质的量为0.01molA由上述分析可知,金属镁的量不确定,无法判断生成氢气
8、的量的多少,故A正确;B假设盐酸溶解金属后不剩,这种情况下,酸恰好与合金反应完全,即a=0通过极值法,当合金中完全是铝时,因为沉淀Al3+需要NaOH溶液的体积为30mL,从图可知,中和过量的酸所消耗的碱液体积最大为50mL,所以的取值范围为 0a50,故B错误;C若假设盐酸不剩,即a=0,加入的80ml氢氧化钠溶液用于沉淀Mg2+、Al3+,所以沉淀量最大时,合金中镁元素的物质的量最大,根据铝元素守恒,氢氧化铝的物质的量为0.01mol,根据氢氧根守恒可知沉淀中含有氢氧根n(OH)=n(NaOH)=0.08ml1mol/L=0.08mol,所以氢氧化镁沉淀为:=0.025mol,所以该合金中
9、的最大值为2.5,故C错误;D由分析可知溶液中,n(NaCl)=n(NaOH)=0.08ml1mol/L=0.08mol,根据氯元素守恒,所以n(HCl)=n(NaCl)=0.08mol,所以溶解金属的盐酸的体积为=0.08L=80ml,故D错误;故选:A4、A由Al2O3、Fe3O4、Al、Cu中的某几种粉末混合而成,该混合物成分的分析方案如图所示下列分析错误的是()A当m1m2时,溶液a中的阴离子只有1种B生成蓝色溶液的离子方程式为Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+C要确定混合物中是否含有Al,可取A加入适量稀盐酸D当m2m3=2.96 g时,Fe3O4的质量至少为2.32 g【答案】A【
10、解析】解:A铝、氧化铝都能和氢氧化钠反应,Fe3O4、Cu和氢氧化钠不反应,当m1m2时,说明至少有Al2O3、Al两者中的一种,且生成了偏铝酸钠溶液,而过量的氢氧化钠,阴离子大于一种,故A错误;BFe3O4与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁,三价铁离子有强氧化性,发生Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+,故B正确;C金属氧化物与酸反应生成水,无氢气,而铜与盐酸不反应,可取A加入适量稀HCl,如果有气体产生,证明铝的存在,故C正确;D固体质量改变的原因有:金属氧化物的溶解,三价铁与铜单质之间的氧化还原反应,Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+,Fe3O42Fe3+Cu,也就是四氧化三铁和铜的物质的量
11、大于1:1,m2m3=2.96g才符合,最小值为1:1,即2.96g100%=2.32 g,故D正确;故选A5、将含有2molKAl(SO4)2的溶液和含有3.5molBa(OH)2的溶液混合,则下列说法正确的是()A反应后溶液呈碱性,且溶液中OH的物质的量为1molB反应后,铝元素的存在形式有Al(OH)3和AlO2,且物质的量分别为1mol、0.5molC反应后溶液中有K2SO4和KAlO2两种溶质D反应中生产沉淀Al(OH)3和BaSO4的物质的量分别为2mol、3.5mol【答案】C【解析】解:发生反应:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=K2SO4+2Al(OH)3+3BaSO4
12、,2molKAl(SO4)2消耗3molBa(OH)2,剩余0.5mol Ba(OH)2,生成2mol Al(OH)3,2mol K2SO4;再发生反应:K2SO4+Ba(OH)2=BaSO4+2KOH,0.5mol Ba(OH)2反应可以消耗0.5mol K2SO4,生成1mol KOH,剩余0.5mol K2SO4;还发生反应:Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O,1mol KOH反应可以消耗1mol Al(OH)3,生成1mol KAlO2,故最终沉淀为1mol Al(OH)3、3.5mol BaSO4,A由上述分析可知,反应后溶液溶质为K2SO4、KAlO2,氢氧化钠完全反应,
13、偏铝酸根水解,溶液呈碱性,溶液中OH的物质的量远小于1mol,故A错误;B由上述分析可知,反应后,铝元素的存在形式有Al(OH)3和AlO2,物质的量分别为1mol、1mol,故B错误;C由上述分析可知,反应后溶液溶质为K2SO4、KAlO2,故C正确;D反应中生产沉淀Al(OH)3和BaSO4的物质的量分别为1mol、3.5mol,故D错误;故选C6、下列实验过程中产生沉淀的物质的量(Y) 与加入试剂的量(X)之间的关系正确的是()A向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡B向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡C向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直
14、至过量D向NaOH、Ba(OH)2、NaA1O2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳至过量【答案】C【解析】A向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡,先产生氢氧化铝沉淀:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl,继续滴加NaOH溶液,Al(OH)3和NaOH溶液反应,生成偏铝酸钠,沉淀溶解:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,所以沉淀量达到最大消耗NaOH,和沉淀溶解消耗NaOH的比为3:1;故A错误;B向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸,开始阶段先产生氢氧化铝沉淀,发生反应:AlO2+H+H2O=Al(OH)3,随着盐酸的逐滴加入,则沉淀开始溶解,发生反应:Al
15、(OH)3+3H+=Al3+3H2O,所以沉淀量达到最大消耗的盐酸和沉淀完全溶解消耗的盐酸的物质的量之比是1:3故B错误;C向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液,开始滴加NaOH发生反应为Al3+3OH=Al(OH)3,先产生氢氧化铝沉淀,当Al3+沉淀完全后,然后发生反应NH4+OH=NH3H2O;NH4+,此时沉淀氢氧化铝的量不变,最后继续滴加NaOH,发生反应Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O,氢氧化铝沉淀溶解,沉淀量达到最大消耗NaOH,沉淀量不变和沉淀溶解消耗NaOH的比为3:1:1;故C正确;D向NaOH、Ba(OH)2、NaA1O2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳
16、至过量,先发生反应:Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O,产生沉淀,然后发生反应:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,此时沉淀的量不变,再发生反应2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3+Na2CO3,产生沉淀,又发生反应:CO32+H2O+CO2=2HCO3,BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2故图象错误CO32+H2O+CO2=2HCO3,BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2故图象错误Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3沉淀量不变,最后发生反应:BaCO3+2H2O+2CO2=Ba(HCO3)2,沉淀部分溶解,故D错误;故选:C7、下图中横
17、坐标为加入反应物的物质的量,纵坐标为产生沉淀的物质的量下列反应对应的曲线错误的是()A向NaAlO2溶液中滴入HCl至过量B向澄清石灰水中通入CO2至过量C向含有盐酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量D向含有等物质的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至沉淀消失【答案】D【解析】A、向NaAlO2溶液中滴入HCl至过量,发生的反应分别为AlO2+H+H2OAl(OH)3,Al(OH)3+3H+Al3+3H2O,两个反应消耗的盐酸的物质的量之比为1:3,图象符合,故A正确;B、向澄清石灰水中通入CO2至过量,发生的反应分别为Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O,CaCO3+
18、CO2+H2OCa(HCO3)2,两个反应消耗的二氧化碳的物质的量之比为1;1,图象符合,故B正确;C、向含有盐酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量,发生的反应分别为OH+H+H20,Al3+3OHAl(OH)3、Al(OH)3+OHAlO2+2H2O,后两个反应消耗的NaOH的物质的量之比为3:1,图象符合,故C正确;D、向含有等物质的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至沉淀消失,发生的反应分别为Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O,CO2+KOHKHCO3,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,则各段反应消耗的二氧化碳的物质的量为1:1:1,故D错误;故
19、选D8、把一块镁铝合金投入到1mol/L HCl溶液里,待合金完全溶解后,再往溶液里加入1mol/L NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积变化的关系如图所示下列说法中错误的是()AHCl溶液的体积为80mLBa的取值范围为0a50C当a值为30时,b值为0.01D的最大值为2.5【答案】C【解析】根据图可知,首先发生的反应是中和过量的酸:H+OH=H2O,然后是沉淀两种金属离子:Mg2+2OH=Mg(OH)2、Al3+3OH=Al(OH)3,最后是Al(OH)3的溶解:Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O,从横坐标80mL到90mL这段可以求出nAl(OH)3=0.01m
20、ol,则n(Al)=n(Al(OH)3)=0.01mol,所以Al3+消耗的NaOH溶液的体积为=0.03L=30mLA沉淀量最大时,溶液溶质为NaCl,此时加入1mol/L NaOH溶液的体积为80mL,根据氯离子、钠离子守恒可知n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH),所以V(HCl)1mol/L=1mol/L80mL,所以V(HCl)=80mL,故A正确;B假设盐酸溶解金属后不剩,这种情况下,酸恰好与合金反应完全,即a=0,通过极值法,当合金中完全是铝时,因为沉淀Al3+需要NaOH溶液的体积为30mL,从图可知,中和过量的酸所消耗的碱液体积最大为50mL,但是假设不成立,最大值是不
21、存在的,所以的取值范围为 0a50,故B正确;Ca=30时,和Mg2+反应的NaOH溶液为(803030)mL=20mL,此时n(Mg2+)=1mol/L0.02L=0.01mol,b=n(Mg2+)+n(Al3+)=0.02mol,故C错误;D当a=0时,沉淀中Mg(OH)2物质的量最大,沉淀最大时消耗n(NaOH)=0.08L1mol/L=0.08mol,故根据氢氧根守恒,Mg(OH)2物质的量最大值=0.025mol,即合金中Mg的最大物质的量为0.025mol,故该合金中镁铝物质的量之比的最大值为=2.5,故D正确,故选:C9、1L某混合溶液中,溶质X、Y的浓度都为0.1mol/L,向
22、混合溶液中滴加某溶液Z(0.1mol/L氢氧化钠或硫酸溶液),所得沉淀的物质的量如图所示,则X、Y、Z分别是( )A偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸 B氯化铝、氯化镁、氢氧化钠C氯化铝、氯化铁、氢氧化钠 D偏铝酸钠、氯化钡、硫酸【答案】A【解析】A若X、Y、Z分别为偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸,开始滴入硫酸时OH+H+=H2O,Ba2+SO42=BaSO4,H+AlO2+H2O=Al(OH)3,图中第一段直线:氢氧化钡的OH和硫酸里的H+1:1中和,同时Ba2+和SO421:1反应生成硫酸钡沉淀,Ba2+2OH+2H+SO42=BaSO4+2H2O;图中第二段直线氢氧化钡消耗完,硫酸继续滴加,氢离子开始和
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