2019届高考鲁科版化学一轮复习第4章 材料家族中的元素 第2节 课

2019届高考鲁科版化学一轮复习练习含解析

[课后达标检测][学生用书P268(单独成册)]

一、选择题

1．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是( ) A．Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料 B．Al2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料

C．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作净水剂，也可用作消毒剂 D．Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐

解析：选C。A项，金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B项，电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C项，明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但

＋

Al(OH)3并不具有消毒作用，错误；D项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。

2．下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是( ) ①NaHCO3 ②(NH4)2SO3 ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤Al A．全部 C．只有③④⑤

B．只有①③④⑤ D．只有②③④⑤

解析：选A。弱酸的酸式盐、弱酸弱碱盐、Al、Al2O3、Al(OH)3 等物质既可与强酸反应又可与强碱反应，故选A。

3．下列除去杂质的方法不正确的是( )

A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 B．用过量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3

＋

＋

C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后再过滤

D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO

解析：选B。Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3的Fe3溶液中加入过量氨水时，Fe3

＋

＋

＋

、Al3均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。

＋

4．如图是铝在氧气中燃烧的实验，铝条点燃后，为维持继续燃烧，正确的操作是( ) A．铝条应始终置于集气瓶瓶口位置

1

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B．迅速将铝条插入集气瓶接近瓶底位置 C．将铝条从瓶口位置慢慢伸向瓶底位置 D．铝条应不断上下移动 答案：C

5．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( ) A．无色溶液中：ClO、MnO4、Al3、K

－

－

＋

＋

B．1．0 mol·L

－1

的Na[Al(OH)4]溶液中：Cl、HCO3、K、Ca2

－

－

＋

＋

－

－

＋

＋

C．在强碱性环境中：[Al(OH)4]、SiO23、Na、K D．能使甲基橙显红色的溶液中：NH4、Na、[Al(OH)4]

解析：选C。A项MnO4有颜色，ClO与Al3可发生相互促进的水解反应；B项中HCO3

－

－

＋

－

－

－

－

＋

＋

－

＋[Al(OH)4]===Al(OH)3↓＋CO23＋H2O；D项中，酸性条件下[Al(OH)4]不能大量存在。

6．Fe、Mg、Al分别与稀盐酸充分反应得到相同质量的氢气。①Fe、Mg、Al的质量相等，盐酸足量；②Fe、Mg、Al的质量之比是56∶24∶27，盐酸足量；③Fe、Mg、Al的质量之比是28∶12∶9，盐酸足量；④Fe、Mg、Al均过量，所用盐酸的质量和溶质质量分数都相同。你认为可能的原因是( )

A．①② C．②③

B．①③ D．③④

解析：选D。①Fe、Mg、Al的质量相等，盐酸足量，则充分反应后放出氢气的质量Al>Mg>Fe；②盐酸足量，Fe、Mg、Al的质量之比为56∶24∶27，则充分反应后放出氢气223

×56?∶?×24?∶?×27?＝2∶2∶3；③Fe、Mg、Al质量之比为的质量之比为??56??24??27?223

×28?∶?×12?∶?×9?28∶12∶9，盐酸足量，则充分反应后放出氢气的质量之比为??56??24??27?＝1∶1∶1，即可得到相同质量的氢气；④Fe、Mg、Al均过量，所用盐酸的质量和溶质质量分数都相同时，充分反应，可得到相同质量的氢气。

7．向物质的量相等的Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量。下列表示加入NaOH溶液的体积(V)与溶液中沉淀的物质的量(n)的关系正确的是( )

2

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解析：选A。把NaOH溶液逐滴加入物质的量相等的Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中，开始生成Al(OH)3沉淀，当Al3沉淀完全时，OH与NH4反应生成NH3·H2O，继续滴

＋

－

＋

加NaOH溶液，Al(OH)3开始溶解，直至完全消失，各步反应中消耗NaOH溶液的体积比为3∶1∶1，A项正确。

8．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图，指出图中操作错误的是( )

A．④⑤ C．②⑤

B．③④ D．①②

解析：选A。由流程图可知，操作③得到的滤液为Na[Al(OH)4]溶液，加入过量盐酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀，应通入过量CO2，操作④错误；Al(OH)3在常温干燥条件下并不发生分解，故操作⑤需要加热，⑤错误。

9．已知NH4＋[Al(OH)4]===Al(OH)3↓＋NH3·H2O，向含有等物质的量的NH4、Al3

＋

－

＋

＋

、H的混合溶液中，慢慢滴加NaOH溶液直至过量，并不断搅拌，发生以下离子反应： ①H＋OH===H2O

②Al(OH)3＋OH===[Al(OH)4] ③Al3＋3OH===Al(OH)3↓

＋

－

－

－

＋

－

＋

④NH4＋OH===NH3·H2O 先后顺序正确的是( ) A．①→②→③→④ C．①→③→④→②

－

＋－

B．①→③→②→④ D．①→④→②→③

＋

－

解析：选C。结合OH能力强的先反应，第一个反应为H＋OH===H2O；第二个反应为Al3＋3OH===Al(OH)3↓；[Al(OH)4]与NH4能相互促进水解而生成Al(OH)3和

＋

－

－

＋

NH3·H2O，故第三个反应为NH4＋OH===NH3·H2O；最后一个反应为Al(OH)3＋OH===[Al(OH)4]。

二、非选择题

－

＋－－

10．A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A的溶液为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，取A的溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。

3

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(1)写出化学式：A________，B________，C________， D________，E________。 (2)写出下列反应的离子方程式：

A→B：____________________________________________________________________； A→D：____________________________________________________________________。 解析：在短周期元素形成的化合物中，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质必为两性物质，又因为B受热时转化为C，故可知C为Al2O3，B为Al(OH)3，由此推出D是AlCl3，A与过量CO2反应生成Al(OH)3，且A的溶液的焰色反应为浅紫色，则A为K[Al(OH)4]，E为Na[Al(OH)4]。

答案：(1)K[Al(OH)4] Al(OH)3 Al2O3 AlCl3 Na[Al(OH)4]

(2)[Al(OH)4]＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3 [Al(OH)4]＋4H===Al3＋4H2O

－

＋

＋

－

－

11．(2018·南京质检)某工厂有废合金(含有铝、铁、铜)粉末，甲同学探索工业废料的利用，用该废合金粉末制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体，其实验方案如下：

试回答下列问题：

(1)所加试剂①、②分别是________、________。

(2)写出废合金与试剂①反应的离子方程式：______________________________。 (3)由滤液A制AlCl3溶液有途径Ⅰ和途径Ⅱ两种，你认为合理的是________，理由是__________________________________________________；写出A→D反应的离子方程式：__________________________。

(4)操作③的名称是_________________________________________________________。 解析：根据合金的成分及最终产物可以判断，第一步是加碱，使铝溶解，得到四羟基合铝酸盐溶液和铁、铜；再向铁、铜中加稀硫酸，将铁转化为亚铁盐，使之与铜分离。

答案：(1)NaOH溶液(或烧碱溶液) 稀硫酸

4

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(2)2Al＋2OH＋6H2O===2[Al(OH)4]＋3H2↑

(3)途径Ⅱ 途径Ⅰ制得的AlCl3溶液中含有大量的NaCl，而途径Ⅱ能制得纯净的AlCl3

溶液

[Al(OH)4]＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3 (4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

12．铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。 ①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：

－

－

－－

②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：

回答下列问题：

(1)写出反应1的化学方程式：______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________，反应2的离子方程式为________________________________________________________________________。

(3)E可作为建筑材料，化合物C是________(填化学式)，写出由D制备冰晶石的化学方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (4)电解制铝的化学方程式是______________________________________________， 以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是________。

解析：结合Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应后产物的性质来分析流程图；根据萤石和纯碱为原料制取冰晶石来分析流程图，充分利用质量守恒定律来书写方程式。

(1)在加入NaOH溶液时，Al2O3和SiO2都能与NaOH反应，分别生成Na[Al(OH)4]和

2

Na2SiO3。(2)加入CaO后生成Ca(OH)2，SiO23与Ca结合生成难溶物CaSiO3；滤液Ⅱ中主

－

＋

要含有[Al(OH)4]，通入CO2后生成沉淀Al(OH)3。(3)萤石能与H2SO4反应生成CaSO4和HF气体；HF、Na2CO3、Al(OH)3三者没有发生氧化还原反应，根据质量守恒定律可写出化学方程式。(4)电解Al2O3制取金属铝，加入的冰晶石为助熔剂；阳极产生的O2能与石墨电极反应生成CO2(可能含有CO)。

答案：(1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋Al2O3＋3H2O===2Na[Al(OH)4] (2)CaSiO3 2[Al(OH)4]

－

－

＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO

5

2－

3

＋H2O{或[Al(OH)4]

－

＋

2019届高考鲁科版化学一轮复习练习含解析

CO2===Al(OH)3↓＋HCO3}

(3)H2SO4 12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O (4)2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑ NaAlF

3

6

－

通电

O2、CO2(CO)

13．一位同学在复习时遇到这样一道习题：某无色溶液中可能含有H、OH、Na、NO3，加入铝粉后，只产生H2，问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。

(1)加入铝粉产生H2，说明铝具有________(填“氧化性”或“还原性”)。 (2)该同学分析：若H大量存在，则NO3就不能大量存在。 设计实验证实如下： 装置 ⅰ．实验初始，未见明显现象 ⅱ．过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色 ⅲ．试管变热，溶液沸腾 现象 ＋

－

－

＋

－

＋

①盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 ②根据现象ⅱ，推测溶液中产生了NO，为进一步确认，进行如下实验：

实验 实验1 实验2 内容 将湿润的淀粉-KI试纸置于空气中 用湿润的淀粉-KI试纸检验浅棕色气体 现象 未变蓝 试纸变蓝 a．浅棕色气体是________。 b．实验1的目的是______________________________________________。 c．实验1、2说明反应生成了NO，将生成NO的离子方程式补充完整： Al＋________NO3＋________===________Al3＋________NO↑＋________

－

＋

(3)再假设：若OH大量存在，NO3也可能不能大量存在。 重新设计实验证实如下： 装置 ⅰ．实验初始，未见明显现象 ⅱ．过一会儿，出现气泡，有刺激性气味 现象 －－

为确认“刺激性气味”气体，进行如下实验：用湿润的淀粉-KI试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。

①有刺激性气味的气体是__________。

②产生该气体的离子方程式是______________________________________________ ________________________________________________________________________。

6

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(4)在NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，其化学方程式是________________________________________________________________________。

解析：(1)加入铝粉产生H2，Al失去电子，H得到电子，则Al为还原剂，具有还原性。 (2)①盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水，该离子反应为6H＋Al2O3===2Al3＋3H2O。

＋

＋

②液面上方呈浅棕色，一定不是氢气，为氮的氧化物，由将湿润的淀粉-KI试纸置于空气中未变蓝，说明KI在空气中不能被氧化，而用湿润的淀粉-KI试纸检验浅棕色气体试纸变蓝，则KI被氧化，即二氧化氮与水反应生成硝酸，再氧化碘离子生成碘单质。a．由上述分析可知，浅棕色气体是NO2；b．实验1的目的是做对比实验；c．Al与H、NO3发生氧化还原反应生成Al(NO3)3、NO和水，离子方程式为Al＋NO3＋4H===Al3＋NO↑＋2H2O。

－

＋

＋＋

－

(3)①用湿润的淀粉-KI试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝，则该气体为NH3。②由上述分析可知，碱性条件下Al与NO3发生氧化还原反应生成氨气，离子方程式为8Al＋3NO3＋5OH＋18H2O===3NH3↑＋8[Al(OH)4]。

(4)NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，即反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，化学方程式为2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。

答案：(1)还原性

(2)①6H＋Al2O3===2Al3＋3H2O

＋

＋

－

－

－

－

②a．NO2 b．做对比实验，排除氧气使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的可能 c．1 4H 1 1 2H2O (3)①NH3

②8Al＋3NO3＋5OH＋18H2O===3NH3↑＋ 8[Al(OH)4]

(4)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑

－

－

－

＋

7

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