1、跟踪检测（十四） 铝及其重要化合物1铝箔在酒精灯上加热至熔化的实验现象与下列性质的叙述无关的是()A铝表面可形成一层氧化物保护膜B铝的熔点较低CAl2O3熔点高，酒精灯不能将其熔化D铝能与酸或强碱溶液反应解析：选D铝箔在酒精灯上加热至熔化看到的实验现象是铝熔化但不滴落，原因是铝在加热条件下与空气中的氧气反应生成致密的熔点较高的Al2O3薄膜，内部低熔点的铝虽熔化但不能滴落，可见该现象与D项叙述无关。2.利用如图装置做铝热反应实验，下列说法不正确的是()A该反应的化学方程式是2AlFe2O32FeAl2O3B该反应会产生高温，发出强光C根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属D若反应中转移3 mol
2、电子，消耗氧化剂的物质的量是 1 mol解析：选DA项，铝是活泼金属，高温条件下可置换出氧化铁中的铁，正确；B项，铝热反应放出大量的热，产生高温、发出强光，正确；C项，高熔点的金属可采用铝热法冶炼，正确；D项，铁元素的化合价从3价降低到0价，因此1 mol Fe2O3在反应中得到6 mol电子，则若反应中转移3 mol电子，消耗氧化剂的物质的量是0.5 mol，错误。3铝是一种很重要的金属，可以发生一系列反应制备物质。下列说法错误的是()A反应又称铝热反应，常用于野外焊接铁轨B利用反应都能产生氢气，产生等量氢气消耗Al的质量相等且转移电子数也相等C常用反应制备Al(OH)3，方法是向Al2(S
3、O4)3溶液中滴加NaOH溶液至恰好完全沉淀D工业上常用反应制备金属铝，制备过程中常加入冰晶石以降低Al2O3的熔点解析：选CAl与强碱、强酸反应都产生3价铝元素，即转移的电子数相等，生成的H2物质的量也相等，B正确；制备Al(OH)3最好用氨水而不是NaOH溶液，因为Al(OH)3溶于过量的NaOH溶液，C错误。4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()选项实验现象结论A把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中：铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化铝的金属性比镁强B取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没
4、有脱落铝不易燃烧C向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡该气体是氨气D向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失氢氧化铝能溶于强碱溶液解析：选DA项，比较金属性的强弱是用金属单质与水或酸反应产生H2的快慢程度，错误；B项，由于生成了熔点很高的氧化铝，起到隔绝空气的作用，错误；C项，产生的气体应为H2和NH3的混合气体，错误。5(2018湖南长沙模拟)将铝粉与某铁的氧化物FeO2Fe2O3粉末配制成铝热剂，分成两等份，一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出的气体在标准状况下的体积为3.92 L；另一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物
5、与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为()A2.80 L B3.92 L C5.60 L D7.84 L解析：选A一份与足量烧碱溶液反应，根据Al与NaOH溶液的反应，可得关系式：2Al3H2，则n(Al)molmol。另一份在高温下恰好反应完全，根据3FeO2Fe2O314Al7Al2O315Fe，得反应生成的n(Fe)n(Al)mol0.125 mol。根据Fe2HCl=FeCl2H2，得n(H2)n(Fe)，故V(H2)0.125 mol22.4 Lmol12.80 L。6某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2、K杂质离子并尽可能减小AlCl3的损失。
6、下列说法正确的是()ANaOH溶液可以用氨水来代替B溶液a中含有Al3、K、Cl、Na、OHC溶液b中只含有NaClD向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH解析：选DA项，若用氨水，则Mg2、Al3均转化为沉淀，不能分离Mg(OH)2和Al(OH)3，错误；B项，Al3与过量NaOH反应生成NaAl(OH)4，溶液a中含Al(OH)4、K、Cl、Na、OH，错误；C项，K、Cl、Na在整个过程中不参加反应，溶液b中含KCl、NaCl，错误；D项，因Al(OH)3能溶于盐酸，则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH，正确。7把X溶液逐滴滴入Y溶液中，与把Y溶液逐滴滴入X溶液中，反应现象不同的是()ABC
7、DXNaHCO3NaAl(OH)4NaHCO3MgCl2YCa(OH)2HClHClNaOH解析：选BA、C、D三项中，无论前者滴入后者还是后者滴入前者，反应现象均相同；B项，若将NaAl(OH)4溶液滴入盐酸中，开始盐酸过量，没有沉淀生成，随着NaAl(OH)4溶液的增多，最终会产生Al(OH)3白色沉淀，若将盐酸滴入NaAl(OH)4溶液中，开始盐酸少量，会立即产生Al(OH)3白色沉淀，随着盐酸的过量，最后白色沉淀逐渐溶解，反应现象不同，符合题意。8Al(OH)3和Ga(OH)3均为两性氢氧化物，已知酸性：H2CO3Ga(OH)3Al(OH)3，若把过量的CO2气体通入含等物质的量的Na
8、Al(OH)4和NaGaO2的混合溶液中，下列说法正确的是()A无任何明显现象B先生成两种沉淀，后沉淀又逐渐溶解C先出现Al(OH)3沉淀，后出现Ga(OH)3沉淀，沉淀不溶解D先出现Ga(OH)3沉淀，后出现Al(OH)3沉淀，沉淀不溶解解析：选C因为酸性H2CO3Ga(OH)3Al(OH)3，故向NaAl(OH)4和NaGa(OH)4的混合溶液中通入过量CO2，Al(OH)3先沉淀，Ga(OH)3后沉淀，但均不溶于H2CO3。9下列均为实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的量(X)之间的关系图，其中正确的是()A图：向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡B图：向N
9、aAl(OH)4溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡C图：向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量D图：向NaOH、Ba(OH)2、NaAl(OH)4的混合溶液中逐渐通入二氧化碳气体至过量解析：选C生成沉淀与沉淀溶解消耗NaOH的物质的量之比应为31，A错误；滴入盐酸即可产生沉淀，且最终沉淀全部溶解，生成沉淀与沉淀溶解消耗HCl的物质的量之比为13，B错误；滴加NaOH溶液，依次与溶液中Al3、NH、Al(OH)3反应，沉淀生成、溶解以及NH完全反应时消耗NaOH的物质的量之比为311，C正确；通入的过量的CO2首先与OH反应生成CO，且CO与Ba2反应生成BaCO3相当于
10、CO2先与Ba(OH)2反应生成BaCO3，再与NaOH反应生成Na2CO3，然后CO2与NaAl(OH)4反应生成Al(OH)3沉淀，最后CO2与BaCO3反应沉淀溶解，即最终溶液中的沉淀只有Al(OH)3，D错误。10(2018云南玉溪一中期末)下列各组物质，不能按(“”表示反应一步完成)关系转化的是()选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAl(OH)4CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO解析：选CA项：Al2O3NaAl(OH)4Al(OH)3Al2O3；B项：AlCl3Al(OH)3NaAl(OH)4AlCl3；C项：
11、AlAl(OH)3不能一步完成；D项：MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2。11.(2018山东日照模拟)某溶液中可能含有OH、CO、Al(OH)4、SiO、SO、Na、Fe3、Mg2、Al3等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化如图所示。下列说法正确的是()Abc段是OH与盐酸反应B反应后最终溶液中的溶质只有NaClC原溶液中含有CO与Al(OH)4的物质的量之比为34D原溶液中一定含有的离子是Na、OH、SiO、SO、Al(OH)4、CO解析：选C根据图像可知，最初没有沉淀生成，这说明溶液中一定含有OH，则溶液中就一定没有Fe3
12、、Mg2、Al3等离子，因此根据溶液的电中性可知，一定含有Na。根据图像可知，当沉淀不再发生变化时，继续加入盐酸，盐酸仍然被消耗，所以一定含有CO。如果继续再加入盐酸，沉淀开始减少，但不完全消失，这说明沉淀一定是Al(OH)3和H2SiO3沉淀，所以溶液中一定含有Al(OH)4、SiO，不能确定是否含有SO。A项，bc段是H与CO的反应，错误；B项，反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl和AlCl3，而且还可能含有Na2SO4，错误；C项，依据图像可知，和CO反应的盐酸是2体积，CO2H=CO2H2O，而与Al(OH)3反应的盐酸是4体积，Al(OH)33H=Al33H2O，所以原溶液中含有CO
13、 与Al(OH)4的物质的量之比为34，正确；D项，原溶液中一定含有的离子是Na、OH、SiO、Al(OH)4、CO，错误。12. (2018安徽百校论坛联考)取钠铝合金7.3 g进行如下实验：下列说法不正确的是()Aa5.6B溶液3的溶质是AlCl3和NaClCb15.6D合金中铝的质量分数约为36.99%解析：选C根据7.3 g钠铝合金与盐酸完全反应得到5.6 L H2(物质的量为0.25 mol)可得，n(Na)3n(Al)0.25 mol2，n(Na)23 gmol1n(Al)27 gmol17.3 g，解得n(Na)0.2 mol, n(Al)0.1 mol，合金中铝的质量分数约为1
14、00%36.99%。钠铝合金与足量水的反应：2Na2H2O=2Na2OHH2、2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2，由此可知，Na、Al都完全反应，根据电子得失守恒可知，反应产生的H2也为5.6 L，溶液2中含有0.1 mol NaAl(OH)4和0.1 mol NaOH；钠铝合金与100 mL 6 molL1盐酸的反应如下：2Na2H=2NaH2,2Al6H=2Al33H2，根据物质的量关系可知，溶液1中含有0.1 mol AlCl3、0.2 mol NaCl和0.1 mol HCl。溶液2和溶液1混合后发生反应：NaOHHCl=NaClH2O、3NaAl(OH)4AlCl3=4Al
15、(OH)33NaCl，AlCl3有剩余，生成10.4 g Al(OH)3，则b10.4，所得溶液3的溶质是AlCl3和NaCl。13铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：已知：(1)铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；(2)溶液中的硅酸钠与四羟基合铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为2Na2SiO32NaAl(OH)4=Na2Al2Si2O84NaOH2H2O。请回答下列问题：(1)铝土矿中Al2O3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_。(2)在工艺流程中“酸化”时，加入的最佳物质B是_，理由是_，
16、写出酸化过程发生反应的化学方程式：_。(3)工业上用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应制取AlCl3，理论上每消耗6.0 g碳单质，转移1 mol电子，则反应的化学方程式为_。(4)某同学推测铝与氧化铁发生铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3，设计了如下方案来验证：取一块该熔融物投入少量稀硫酸中，反应一段时间后，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察溶液颜色的变化，即可证明熔融物中是否含有Fe2O3。则物质甲是_(填化学式)，请判断该同学设计的实验方案的合理性_(填“合理”或“不合理”)。原因是_(若合理，则不用填写)。解析：(1)铝土矿主要成分是Al2O3还有少量SiO2，加入足量N
17、aOH溶液后发生如下反应：Al2O32OH3H2O=2Al(OH)4；SiO22OH=SiOH2O；Fe2O3不与NaOH溶液发生反应。(2)根据题干已知反应，滤液中主要含NaAl(OH)4，通入过量CO2可以将NaAl(OH)4完全转化为Al(OH)3。(3)每消耗6.0 g(0.5 mol)碳单质，转移1 mol电子，说明碳被氧化为CO，化学方程式为Al2O33Cl23C2AlCl33CO。(4)Fe3的检验可用KSCN，但该同学的实验方案不合理，因为Fe3能与Fe、Al发生反应生成Fe2，不能检验是否含有Fe3。答案：(1)Al2O32OH3H2O=2Al(OH)4(2)CO2CO2过量
18、时氢氧化铝不会溶解，反应易控制，且原料廉价CO2NaAl(OH)4=Al(OH)3NaHCO3(3)Al2O33C3Cl22AlCl33CO(4)KSCN不合理Fe3能与Fe、Al反应生成Fe2，不能检出Fe314一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、NO，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NO就不能大量存在。设计实验证实如下：装置现象.实验初始，未见明显现象.过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色.试管变热，溶液沸腾盐酸溶解Al2O3薄膜
19、的离子方程式是_。根据现象，推测溶液中产生了NO，为进一步确认，进行如下实验：实验内容现象实验1将湿润KI淀粉试纸置于空气中未变蓝实验2用湿润KI淀粉试纸检验浅棕色气体试纸变蓝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_NO_=_Al3_NO_。(3)再假设：若OH大量存在，NO也不能大量存在。重新设计实验证实如下：装置现象.实验初始，未见明显现象.过一会儿，出现气泡，有刺激性气味为确认：“刺激性气味”气体，进行如下实验：用湿润KI淀粉试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。刺激性气味的气体是_。产生该气体的离子方程
20、式是_。(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)盐酸与Al2O3反应生成AlCl3和水，该离子反应为6HAl2O3=2Al33H2O。液面上方呈浅棕色，一定不是H2，为氮的氧化物，由将湿润KI淀粉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KI淀粉试纸检验浅棕色气体试纸变蓝，则KI被氧化，即NO2与水反应生成HNO3，再氧化I生成碘单质。a.由上述分析可知，浅棕色气体是NO2。b.实验1的目的是对比实验。c.Al与H、NO发生氧化还原反应生成硝酸铝、NO和水
21、，离子反应为AlNO4H=Al3NO2H2O。(3)用湿润KI淀粉试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝，则气体为NH3。由上述分析可知，碱性条件下Al与NO发生氧化还原反应生成NH3，离子反应为8Al3NO5OH18H2O=3NH38Al(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NaAl(OH)4和H2，反应为2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2。答案：(1)还原性(2)6HAl2O3=2Al33H2Oa.NO2b对比实验，排除氧气使湿润的KI淀粉试纸变蓝的可能c114H112H2O(3)NH38Al3NO5OH18H2O=3NH
22、38Al(OH)4(4)2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H215氯离子插层镁铝水滑石Mg2Al(OH)6ClxH2O是一种新型离子交换材料，其在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。现用如图所示装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)(1)Mg2Al(OH)6ClxH2O受热分解的化学方程式为_。(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定x，则装置的连接顺序为_(按气流方向 ，用接口字母表示)，其中C的作用是_。装置连接后，首先要进行的操作的名称是_。(3)加热前先通N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2的作用是_、_等。(4)完全分解后测得C
23、增重3.65 g，D增重9.90 g，则x_。若取消冷却玻璃管B后进行实验，测定的x值将_(填“偏高”或“偏低”)。(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成Mg2Al(OH)6Cl12y(CO3)yzH2O，该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品，用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定_。解析：(2)根据(1)中化学反应方程式可知，若要测定x的值，需要测定分解产生的HCl及H2O的量，由于吸收HCl采用NaOH溶液，出来的气体带出水蒸气，则分解产生的气体应先通过浓硫酸吸收水蒸气，否则测得的水蒸气数值偏大，影响测定结果，且洗气时应长管进，短管出。(
24、4)根据C、D的增重可知，分解生成n(HCl)0.1 mol，n(H2O)0.55 mol，则由Mg2Al(OH)6ClxH2O可知，其物质的量等于HCl的物质的量，由氢元素守恒可知：0.1 mol(62x)0.1 mol0.55 mol2，解得x3。若气体未经冷却会由于气流流速过高而使水蒸气在浓硫酸中的吸收不充分，导致x数值偏低。(5)题中所给物质若发生分解反应，除水滑石分解的几种产物外，还含有CO2气体，则装置C增重为HCl与CO2的质量，通过装置C的增重无法判断HCl及样品的物质的量，由氯元素及碳元素守恒可知，若已知样品的质量，分别列出含有两个未知数的两个方程式，可以求得z的值。答案：(1)2Mg2Al(OH)6ClxH2O4MgOAl2O32HCl(52x)H2O(2)aedbc吸收HCl气体检查装置气密性(3)将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收防止产生倒吸(4)3偏低(5)样品的质量
