届高考化学一轮复习第三章金属及其化合物第2节铝及其重要化合物

铝及其重要化合物

(限时：45分钟)

一、选择题

1．下列有关铝的化合物的说法正确的是( ) A．氧化铝坩埚可用于熔融NaOH实验 B．工业上利用电解熔融氯化铝冶炼铝 C．氢氧化铝能中和胃酸，可用于治疗胃酸过多 D．明矾可用于自来水的消毒

2．通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是( ) 选项 A 溶液中：铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化 取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没B 有脱落 C D 色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失 3．(2016·南平质检)某铝土矿样品中含有Al2O3、Fe2O3和SiO2，进行一系列操作将它们分离：加入试剂、过滤、洗涤、灼烧等。依次加入的一组试剂是( )

A．NaOH溶液、盐酸、氨气 B．硫酸、NaOH溶液、盐酸 C．NaOH溶液、盐酸、CO2 D．水、盐酸、NaOH溶液

4．下列操作能达到目的的是( )

A．将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的NaAlO2固体

B．向NaAlO2溶液中加入过量的AlCl3溶液，将所得沉淀过滤洗涤，加热灼烧去掉水分，可得纯净的Al(OH)3固体

向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡 向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量：先产生白氢氧化铝能溶于强碱溶液 该气体是氨气 铝不易燃烧 实验现象 把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH铝的金属性比镁强 结论 1

C．铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得AlCl3固体

D．AlCl3溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得Al2O3固体 5．将等物质的量的Mg和Al混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出H2最多的是( )

A．3 mol·LHCl B．4 mol·LHNO3 C．8 mol·LNaOH D．18 mol·LH2SO4

6．在标准状况下，进行甲、乙、丙三组实验，三组各取60 mL同浓度盐酸，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据如表所示：

实验序号 合金质量/mg 气体体积/mL 则下列说法正确的是( )

A．甲组和乙组的实验中，盐酸均是过量的 B．盐酸的物质的量浓度为0.8 mol·L C．合金中镁铝的物质的量之比为1∶1 D．丙组中铝的物质的量为0.009 mol

7．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg、K杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。

2＋

＋

－1

－1

－1

－1

－1

甲 510 560 乙 770 672 丙 918 672

下列说法正确的是( ) A．NaOH溶液可以用氨水来代替

B．溶液a中含有Al、K、Cl、Na、OH C．溶液b中只含有NaCl

D．向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH

8．已知NH4＋AlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NH3·H2O，向含有等物质的量的NH4、Al、H

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＋

－

＋

3＋

＋

3＋

＋

－

＋

－

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===AlO2＋2H2O ③Al

－－3＋

＋3OH===Al(OH)3↓ ④NH4＋OH

－＋－

===NH3·H2O

2

先后顺序正确的是( )

A．①→②→③→④ B．①→③→②→④ C．①→③→④→② D．①→④→②→③

9．向30 mL 1 mol·L的AlCl3溶液中逐滴加入浓度为4 mol·L的NaOH溶液，若产生 0.78 g 白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为( )

A．3 mL B．7.5 mL C．15 mL D．17.5 mL

10．(2016·鄂豫晋冀陕五省联考)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( )

－1

－1

A．a点对应的溶液中：Na、Mg、SO4、HCO3 B．b点对应的溶液中：Ag、Ca、NO3、F C．c点对应的溶液中：Na、S、SO4、Cl D．d点对应的溶液中：K、NH4、I、CO3 二、非选择题

11．某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现下图所示的物质之间的转化。

＋

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2－

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2＋

2－

－

请回答下列问题：

(1)写出A、B、D的化学式：A________、B________、D________。 (2)试剂a最好选用________。 A．NaOH溶液 B．稀盐酸 C．二氧化碳 D．氨水

(3)写出反应②的离子方程式：________________________________________。 (4)固体E可以作为复合性的化学肥料，E中所含物质的化学式为______________。

3

12．某无色稀溶液X中，可能含有如表所列离子中的某几种。

阴离子 阳离子

现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。

CO3、SiO3、AlO2、Cl Al、Fe、Mg、NH4、Na 3＋3＋2＋＋＋2－2－－－

(1)若Y是盐酸，则Oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的，下同)是____________，ab段发生反应的离子是________________，bc段发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(2)若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的离子是______________________________，ab段反应的离子方程式为_______________________________________________________。

13．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的流程如图所示：

②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如图所示：

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________，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_________________________________。

4

参考答案与解析

1.解析：选C 氧化铝能与NaOH反应，故氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH实验，A错误；工业上利用电解熔融氧化铝冶炼铝，B错误；明矾用于自来水的净化而不能用于自来水的消毒，D错误。

2.解析：选D 镁的金属性比铝强，A错误。B项得出结论：氧化铝熔点比铝高，错误。铝与氯化铵溶液反应产生氢气，C错误。

3.解析：选A A项，向样品中加入过量的NaOH溶液，过滤洗涤分离出Fe2O3；在滤液中加入过量的盐酸，过滤分离出硅酸，经洗涤、灼烧得到SiO2；再在滤液中加入过量的氨水，得到Al(OH)3，经过滤、洗涤、灼烧得到Al2O3，A项正确。

4.解析：选D A项，混有NaOH固体；B项，灼烧得到的是Al2O3；C项，得到的是Al2O3。 5.解析：选A 18 mol·LH2SO4为浓H2SO4，与Mg、Al反应不产生H2；Mg、Al与稀HNO3

反应生成NO而不是H2；Mg与HCl溶液反应产生H2，而Mg与NaOH溶液不反应，等质量的Al分别与足量的HCl和NaOH溶液反应，产生H2的量相等。故A项产生H2的量最多。

6.解析：选C 比较几组数据可知，60 mL盐酸最多产生气体的体积为672 mL，则说明甲组盐酸过量，乙组不能够说明，A错误；根据关系：2HCl～H2，所以n(HCl)＝0.06 mol，

－1

c(HCl)＝1 mol·L－1，B错误；通过甲组数据来计算金属的物质的量，设镁、铝的物质的量

3－1－1

分别为x、y，则有24 g·mol×x＋27 g·mol×y＝0.51 g，x＋y＝0.025 mol，求出x2＝0.01 mol，y＝0.01 mol，C正确；因为合金的组成是均匀的，所以丙组中镁和铝的物质的量之比依然为 1∶1，则有24 g·mol×n＋27 g·mol×n＝0.918 g，n＝0.018 mol，D错误。

7.解析：选D A项用氨水将会使Al、Mg均沉淀下来，达不到分离的目的；B项溶液a中，Al已转化为AlO2；C项b中含有KCl、NaCl、HCl等物质；D项若不控制pH，沉淀a [Al(OH)3]将不能分离出来。

8.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Al＋3OH===Al(OH)3↓；AlO2与NH4能相互促进水解而生成Al(OH)3，故第三个反应为NH4＋OH===NH3·H2O；最后一个反应为Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O。

9.解析：选B 解法一：把该题的信息转化为图像，用图像法求解，如图所示：

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－1

－1

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当生成沉淀0.01 mol时需NaOH 0.03 mol或需NaOH 0.11 mol，显然B项符合题意。 解法二：已知n(AlCl3)＝0.03 mol，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，由沉淀的物质的量小于AlCl3

的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是NaOH不足，二是NaOH过量。由两者反应的离子方程式Al＋3OH===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O知：当NaOH的量不足时，0.030.03×3＋0.02则V(NaOH)＝ L＝0.007 5 L＝7.5 mL；当NaOH过量时，则V(NaOH)＝ L

44＝0.027 5 L＝27.5 mL。

10.解析：选C a点对应的溶液中NaOH过量，HCO3与Mg、OH反应，在溶液中不能大量共存，故A错误；c点时偏铝酸钠与氯化铝恰好完全反应生成氢氧化铝，还生成氯化钠，则不可能存在Ag，故B错误；b点对应的溶液中AlCl3恰好全部生成偏铝酸钠，溶液显碱性，Na、S、SO4、Cl之间不反应，且都不与偏铝酸钠反应，在溶液中能够大量共存，故C正确；d点为氯化铝溶液过量，Al、CO3发生相互促进的水解反应，生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，在溶液中不能大量共存，故D错误。

11.解析：根据已知信息中甲的成分，可以推断B为Al2O3，因此反应②是通过电解Al2O3

而得到D(O2)和A(单质Al)。甲加入水得到的溶液为明矾溶液，溶液中含有Al、K和SO4，甲加入水得到的沉淀为Al2O3、Fe2O3的混合物，再加入NaOH溶液，则Al2O3溶解，再通入CO2可以得到Al(OH)3沉淀。试剂a应该为氨水，如果加入的试剂a是NaOH溶液，则其加入的量不易控制，由此可推知E为K2SO4、(NH4)2SO4的混合物。

答案：(1)Al Al2O3 O2 (2)D (3)AlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3 (4)K2SO4、(NH4)2SO4

12.解析：(1)因溶液无色，所以不含Fe，加入盐酸后能形成的沉淀有Al(OH)3、H2SiO3，前者能溶于过量盐酸而后者不能，由图像知溶液中肯定含有AlO2、SiO3，Oa段发生反应的离子为AlO2、SiO3，ab段发生反应的离子为CO3，bc段则是Al(OH)3溶解。(2)当向溶液中加入NaOH溶液时，生成的沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3，ab段是NH4与OH发生反应，因Mg

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、Al不能与CO3、SiO3、AlO2共存，故此时溶液中的阴离子只有Cl。 答案：(1)SiO3、AlO2 CO3

2－

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3＋2－2－－－

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当生成沉淀0.01 mol时需NaOH 0.03 mol或需NaOH 0.11 mol，显然B项符合题意。 解法二：已知n(AlCl3)＝0.03 mol，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，由沉淀的物质的量小于AlCl3

的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是NaOH不足，二是NaOH过量。由两者反应的离子方程式Al＋3OH===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O知：当NaOH的量不足时，0.030.03×3＋0.02则V(NaOH)＝ L＝0.007 5 L＝7.5 mL；当NaOH过量时，则V(NaOH)＝ L

44＝0.027 5 L＝27.5 mL。

10.解析：选C a点对应的溶液中NaOH过量，HCO3与Mg、OH反应，在溶液中不能大量共存，故A错误；c点时偏铝酸钠与氯化铝恰好完全反应生成氢氧化铝，还生成氯化钠，则不可能存在Ag，故B错误；b点对应的溶液中AlCl3恰好全部生成偏铝酸钠，溶液显碱性，Na、S、SO4、Cl之间不反应，且都不与偏铝酸钠反应，在溶液中能够大量共存，故C正确；d点为氯化铝溶液过量，Al、CO3发生相互促进的水解反应，生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，在溶液中不能大量共存，故D错误。

11.解析：根据已知信息中甲的成分，可以推断B为Al2O3，因此反应②是通过电解Al2O3

而得到D(O2)和A(单质Al)。甲加入水得到的溶液为明矾溶液，溶液中含有Al、K和SO4，甲加入水得到的沉淀为Al2O3、Fe2O3的混合物，再加入NaOH溶液，则Al2O3溶解，再通入CO2可以得到Al(OH)3沉淀。试剂a应该为氨水，如果加入的试剂a是NaOH溶液，则其加入的量不易控制，由此可推知E为K2SO4、(NH4)2SO4的混合物。

答案：(1)Al Al2O3 O2 (2)D (3)AlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3 (4)K2SO4、(NH4)2SO4

12.解析：(1)因溶液无色，所以不含Fe，加入盐酸后能形成的沉淀有Al(OH)3、H2SiO3，前者能溶于过量盐酸而后者不能，由图像知溶液中肯定含有AlO2、SiO3，Oa段发生反应的离子为AlO2、SiO3，ab段发生反应的离子为CO3，bc段则是Al(OH)3溶解。(2)当向溶液中加入NaOH溶液时，生成的沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3，ab段是NH4与OH发生反应，因Mg

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、Al不能与CO3、SiO3、AlO2共存，故此时溶液中的阴离子只有Cl。 答案：(1)SiO3、AlO2 CO3

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