1、第8课时铝及其重要化合物A组基础题组1.(2015山东德州模拟)某无色溶液能与铝反应放出氢气,则该溶液中肯定不能大量共存的离子组是()A.NH4+、Na+、Ba2+、Cl- B.Na+、I-、HCO3-、SO42-C.K+、Cl-、SO32-、AlO2- D.Na+、Mg2+、SO42-、Cl-2.(2015陕西西安模拟)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中不正确的是()A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化B.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用C.Al2O3的熔点很高,可用于制作耐高温材料D.电解AlCl3饱和溶液,可制得金属铝3.(2
2、016浙江杭州质检)下列有关物质的性质与其应用不对应的是()来源:Z+xx+k.ComA.MgO、Al2O3的熔点很高,可制作耐高温材料B.NaHCO3能与碱反应,食品工业上用作焙制糕点的膨松剂C.Al具有良好的延展性和抗腐蚀性,可制成铝箔包装物品D.利用钠蒸气放电发光的性质制造的高压钠灯,可发出射程远、透雾能力强的黄光4.(2016黑龙江大庆段考)下列有关物质性质的说法正确的是()A.铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重B.Na、Al、Cu可以分别通过电解冶炼法、热还原法和热分解法得到C.过量的铜与浓硝酸反应可生成NOD.由于铝元素和铁元素都有+3价,由2Al+6HCl 2AlCl3+3
3、H2可知:2Fe+6HCl 2FeCl3+3H25.将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化了的AlCl3溶液中,若用y轴表示Al(OH)3沉淀量,x轴表示NaOH溶液的体积,下列表示Al(OH)3沉淀量(y)与NaOH溶液体积(x)的关系的图像正确的是()6.(2015陕西西安一中二模)钠铝合金(常温液态)可作为核反应堆的载热介质。下列说法错误的是()A.该合金的熔点低于金属钠的熔点B.若将钠铝合金投入水中得到无色溶液且无固体剩余,则n(Na)n(Al)C.若将钠铝合金投入FeCl3溶液中有Fe(OH)3沉淀生成D.等质量的钠铝合金中铝的含量越大,与足量盐酸反应时放出的氢气越少7.(2013山东理综
4、,9,4分)足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸 C.盐酸 D.稀硝酸8.(2014四川理综,3,6分)能正确表示下列反应的离子方程式是()A.Cl2通入NaOH溶液:Cl2+OH- Cl-+ClO-+H2OB.NaHCO3溶液中加入稀HCl:CO32-+2H+ CO2+H2OC.AlCl3溶液中加入过量稀氨水:Al3+4NH3H2O AlO2-+4NH4+2H2OD.Cu溶于稀HNO3:3Cu+8H+2NO3- 3Cu2+2NO+4H2O9.(2016湖北宜昌月考)在KOH和KAlO2混合溶液中滴加稀盐酸直到过量,生成沉淀与所加盐
5、酸体积关系的图像正确的是()10.(2015山东济宁模拟)铝土矿的主要成分是Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质,按下列操作从铝土矿中提取Al2O3。回答下列问题:(1)沉淀物的化学式分别是:a;d;f。(2)写出加入过量NaOH溶液时所发生主要反应的离子方程式:、。(3)写出通入气体B(过量)时滤液c中发生反应的离子方程式:、。(4)气体B能否用盐酸代替?为什么?。B组提升题组11.(2015陕西西安模拟)下列化学实验操作,正确的是()A.将一块带有氧化膜的铝片浸入到浓烧碱溶液中,当恰好全部反应完毕时,再将生成的溶液加热蒸干,便得到了纯净的NaAlO2B.向NaAlO2溶液中加入适量的
6、AlCl3溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、加热灼烧,便得到纯净的Al(OH)3C.将铝块放入过量盐酸中,待反应结束加热溶液至无液体,剩余固体为AlCl3D.向AlCl3溶液中加入足量氨水进行反应,将所得沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分,不能得到纯净的Al2O312.(2015江西上饶模拟)1 L某混合溶液中,溶质X、Y的浓度都为0.1 molL-1,向混合溶液中滴加某溶液Z(0.1 molL-1氢氧化钠溶液或硫酸)至溶液呈中性,所得沉淀的物质的量如图所示,则X、Y、Z分别是()A.氯化铝、氯化铁、氢氧化钠B.氯化铝、氯化镁、氢氧化钠C.偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸D.偏铝酸钠、氯化钡、硫酸13.(2016
7、河南安阳一中月考)氧化亚铁粉末和铝粉配成铝热剂,分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后,再与盐酸反应;另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应。两种情况下生成的气体的质量比是()A.11 B.23 C.32 D.28914.(2015福建理综,24,15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。来源:学&科&网(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为。来源:学科网来源:Zxxk.Com(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:已知:物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/57.6180(升
8、华)300(升华)1 023步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是(只要求写出一种)。步骤中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是。已知:Al2O3(s)+3C(s) 2Al(s)+3CO(g)H1=+1 344.1 kJmol-12AlCl3(g) 2Al(s)+3Cl2(g)H2=+1 169.2 kJmol-1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为。步骤的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为。结合流程及相关数据分析,步骤中加入铝粉的目的是 。答案全解全析A组基础题组来源:学科网ZXXK1.B
9、由题意知,该溶液显酸性或碱性,而HCO3-在酸性和碱性条件下都不能大量存在,故B项符合题意。2.D电解熔融的氧化铝才能得到金属铝。3.BNaHCO3用作焙制糕点的膨松剂是因为其在加热或与酸反应时都可生成二氧化碳气体,与能与碱反应无关,故B符合题意。4.CA项,铝热反应的反应物、生成物全部为固体,所以发生铝热反应后固体物质质量不变,故A错误;B项,Al通过电解冶炼法得到,Cu通过热还原法得到,故B错误;C项,铜与浓硝酸反应可生成NO2,当硝酸浓度降低时,铜继续和稀硝酸反应,可生成NO,故C正确;D项,铁与盐酸发生反应:Fe+2HCl FeCl2+H2,故D错误。5.DNaOH先与盐酸反应,故起始
10、阶段无沉淀。当盐酸反应完后,发生反应:AlCl3+3NaOH Al(OH)3+3NaCl,NaOH+Al(OH)3 NaAlO2+2H2O。由化学方程式可以看出,若第一步反应消耗3 mol NaOH,可生成1 mol Al(OH)3沉淀,欲使1 mol Al(OH)3沉淀完全溶解,需要1 mol NaOH,即两步反应所用同浓度的NaOH溶液体积之比为31。故D正确。6.D常温下,钠铝合金呈液态,而钠呈固态,所以该合金的熔点低于金属钠的熔点,故A正确;根据2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2可知,将钠铝合金投入水中得到无色溶液且无固体剩余时,合金中n(Na)n(Al),故B正确;
11、将钠铝合金投入FeCl3溶液中有Fe(OH)3沉淀生成,故C正确;等质量的钠和铝分别与足量盐酸反应时,铝放出的氢气多,所以等质量的钠铝合金中铝的含量越大,与足量盐酸反应时放出的氢气越多,故D错误。7.AAl与稀硝酸反应生成NO气体,D项不符合题意;2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2,2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2,2Al+6HCl 2AlCl3+3H2,可知消耗溶质物质的量最少的是NaOH溶液,A项符合题意。8.DA项,电荷不守恒,正确的离子方程式应为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O;B项,正确的离子方程式应为HCO3-+H+ H2O+CO2;C项
12、,NH3H2O不能溶解Al(OH)3,正确的离子方程式应为Al3+3NH3H2O Al(OH)3+3NH4+。9.D首先发生中和反应,没有沉淀产生;然后发生反应:AlO2-+H+H2O Al(OH)3,产生Al(OH)3沉淀;最后发生反应:Al(OH)3+3H+ Al3+3H2O,沉淀溶解,故D正确。10.答案(1)SiO2Fe(OH)3Al(OH)3(2)Al3+4OH- AlO2-+2H2OFe3+3OH- Fe(OH)3(3)CO2+ AlO2-+2H2O Al(OH)3+HCO3-CO2+OH- HCO3-(4)不能生成的氢氧化铝能够溶于盐酸解析(1)根据分析可知,沉淀a为SiO2,沉
13、淀d为Fe(OH)3,沉淀f为Al(OH)3。(2)滤液b中含有Al3+、Fe3+,加入过量氢氧化钠溶液发生反应的离子方程式为Al3+4OH- AlO2-+2H2O、Fe3+3OH- Fe(OH)3。(3)根据流程知滤液c中含有过量的氢氧化钠和AlO2-,NaAlO2与过量CO2反应生成Al(OH)3沉淀,反应的离子方程式为CO2+ AlO2-+2H2O Al(OH)3+HCO3-,过量二氧化碳与OH-反应生成HCO3-,反应的离子方程式为CO2+OH- HCO3-。(4)气体B为二氧化碳,氢氧化铝能够与过量的盐酸反应而溶解,无法控制加入盐酸的量,故不能用盐酸代替二氧化碳。B组提升题组11.A
14、A项,氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,偏铝酸钠溶液蒸干得到溶质偏铝酸钠,故A正确;B项,向NaAlO2溶液中加入适量的AlCl3溶液,得到沉淀氢氧化铝,将所得沉淀过滤、洗涤、加热灼烧,生成氧化铝,不是氢氧化铝,故B错误;C项,铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,氯化铝水解:AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,氯化氢易挥发,氯化铝溶液蒸干得到氢氧化铝,故C错误;D项,向AlCl3溶液中加入足量氨水反应生成氢氧化铝沉淀,过滤、洗涤、灼烧去掉水分,可以得到纯净的氧化铝,故D错误。12.C从图像趋势和沉淀与消耗Z的量,可知溶液中有偏铝酸钠,故所加Z为硫酸
15、,故A、B不符合。若为偏铝酸钠、氯化钡、硫酸,开始滴入硫酸时会生成氢氧化铝沉淀和硫酸钡沉淀,生成氢氧化铝沉淀0.1 mol,需要硫酸0.05 mol;生成硫酸钡沉淀0.1 mol,需要硫酸0.1 mol,同时生成氯化氢0.2 mol,溶液不能为中性,并且不符合题图中第一个拐点,故D不符合。13.A一份在高温下恰好完全反应,则有2n(Fe)=3n(Al),然后将生成物与足量的稀盐酸反应,铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气,即n(H2)=n(Fe),所以n(H2)=32n(Al);另一份直接放入足量的NaOH溶液中充分反应,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,n(H2)=32n(Al)。两种情况下
16、生成气体的物质的量之比n(H2)n(H2)=32n(Al)32n(Al)=11,故A正确。14.答案(15分)(1)Al3+3H2O Al(OH)3+3H+(2)防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率铁或FeAl2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) 2AlCl3(g)+3CO(g)H=+174.9 kJmol-1NaCl、NaClO、Na2CO3除去FeCl3,提高AlCl3纯度解析(2)通过焙烧使固体水分挥发,可以有效防止后续步骤生成的AlCl3水解;同时气孔数目增多,使固体的表面积增大,反应物的接触面积增大,反应速率加快。步骤中若不通入Cl2和O2,则发生
17、下列反应:Fe2O3+3C 2Fe+3CO,SiO2+2C Si+2CO,显然生成的相对原子质量比硅大的单质是铁。将题中的两个热化学方程式依次标记为和,根据盖斯定律,-得Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) 2AlCl3(g)+3CO(g)H=+174.9 kJmol-1。分析可知,步骤中得到的气态混合物主要含有反应生成的SiCl4、AlCl3、FeCl3、CO2以及过量的Cl2和O2,冷却至100 时所得尾气成分为SiCl4、CO2、Cl2、O2,再冷却至室温后,气体中仅剩CO2、Cl2和O2三种气体,用足量的冷NaOH溶液吸收该尾气时,发生反应:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O、CO2+2NaOH Na2CO3+H2O,生成的三种盐的化学式分别为NaCl、NaClO、Na2CO3。分析流程和已知物质的沸点可知,粗品氯化铝中还含有FeCl3,步骤中加入的铝粉可与FeCl3反应生成Fe和AlCl3,再通过升华将AlCl3提取出来,这样就除去了FeCl3杂质,提高了AlCl3的纯度。
