1、第2讲 铝及其重要化合物1.等物质的量的Na和Al两种金属加入足量的水中,生成26.88 L(标准状况下)的气体,则下列描述不正确的是 ( ) A.金属Al无剩余 B.cc C.所得溶液呈碱性 D.Na的物质的量是0.6 mol 【解析】 等物质的量的Na和Al加入足量的水中发生反应:=、=,反应后的溶液为溶液,因水解而使溶液显碱性,B项错误,C项正确;设Na和Al的物质的量都为n,根据得失电子守恒可有:n/2+3n/n=0.6 mol。 【答案】 B 2. (2012合肥八中段考)只用试管和胶头滴管就可以对下列各组中的两种溶液进行鉴别的是( ) 溶液和NaOH溶液 溶液和NaOH溶液 溶液和
2、盐酸 溶液和氨水 溶液和氨水 A.B. C.D. 【解析】当NaOH溶液加到溶液中时,先产生白色沉淀然后白色沉淀消失因为氢氧化铝与过量的氢氧化钠反应生成了偏铝酸钠;当把溶液向NaOH溶液中滴加时,由于NaOH先过量先产生偏铝酸钠无沉淀,然后与偏铝酸钠反应生成白色沉淀;实质均是与反应生成水和与反应生成白色沉淀,滴加顺序不同,现象相同;溶液加到盐酸中时先生成无沉淀,继续滴加离子与偏铝酸钠发生相互促进的水解反应生成沉淀;当盐酸加到溶液中时,先有白色沉淀产生,后沉淀消失; 溶液和氨水滴加顺序不同,均产生白色沉淀,现象与实质均相同;硝酸银滴入氨水中,氨水过量,生成银氨络合离子,先没有沉淀现象;氨水滴入硝
3、酸银溶液中,先出现沉淀现象,后沉淀溶解，。 【答案】 A 3.下列除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.溶液中混有少量:加入过量的氨水,过滤、洗涤沉淀,将沉淀再用适量盐酸溶解 C.加入新制的生石灰,通过加热蒸馏,以除去乙醇中的少量水 D.中混有少量:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过量后过滤 【解析】 氨水与、分别发生反应:=、=但和均不溶于氨水,故用过量的氨水无法除去溶液中混有的少量项错误。 【答案】 B 4.(2012湖北荆州中学第二次质检)向和的混合溶液中加入氢氧化钠溶液,所得沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠
4、溶液的体积(V)关系如下图所示。则下列说法正确的是( ) A.a、c两点沉淀物成分相同,d、e两点沉淀物成分相同 B.在反应过程中,各状态点溶液的pH大小顺序是:edcab C.b-c段与c-d段溶液中阴离子的物质的量相等 D.在d点,向溶液中加入盐酸,沉淀量将减少 【解析】 d、e点的沉淀物都是氢氧化镁,A项正确;b点时铝的存在形式为镁的存在形式为其pH大于a点,B项错误;由b到d点溶液中c不断增大,C项错误;d点时,铝的存在形式为加入盐酸发生反应:=沉淀量增加,D项错误。 【答案】 A 5.工业上用含有铝、铁、铜的合金工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体设计了如下方案:请回答相
5、关问题: (1)写出合金溶于足量烧碱溶液时相关反应的离子方程式: ; 写出途径中相关反应的离子方程式: 。 (2)由滤液A得溶液的途径有和两种,你认为合理的是途径 (填”或”),理由是 。 (3)是一种绿色氧化剂,应用十分广泛,在滤渣D中加入稀硫酸和来制备胆矾晶体是一种绿色工艺,写出稀硫酸和溶解滤渣D的离子方程式 。 (4)如何在实验室从滤液C中获得绿矾晶体(写出主要的实验操作名称) 。 【答案】 = = (2)途径更合理 因为滤液A是溶液,按途径直接向A加入盐酸得到的溶液中含有大量的NaCl杂质;按途径,通入气体,得沉淀,将溶解于盐酸中得到的是较纯净的溶液 = (4)蒸发、浓缩、冷却结晶 课
6、后作业夯基(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意) 1.下列类比关系正确的是( ) A.与过量NaOH溶液反应生成则与过量氨水也生成 B.与反应生成和则与反应可生成和 C.Fe与反应生成则Fe与反应可生成 D.Al与能发生铝热反应,则Al与也能发生铝热反应 【解析】 与过量氨水不会生成项错误;具有强氧化性,与具有还原性的反应可生成项错误;Fe与反应生成项错误。 【答案】 D 2.足量的铝粉分别与下列4种溶液充分反应,放出氢气最多的是( ) A.1 L 1 溶液 B.1 L 4 溶液 C.1 L 1 溶液 D.1 L 1
7、溶液 【解析】 铝与稀硝酸反应不产生氢气,可排除B项;由=、=可知D项符合题意。铝与稀硝酸反应:稀)=放出的气体不是氢气,解答本题时易忽视这一点而错选B。 【答案】 D 3.易拉罐主要为铝合金,其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验,其中实验方案与现象、结论均正确的是( ) 【解析】 铁、铝、镁中只有铝与NaOH 溶液反应生成气体,故B项正确;含有和的溶液中加入少量NaOH溶液均有白色沉淀产生,C项错误;铁单质遇KSCN 溶液无明显现象,D项错误。 【答案】 B 4.在和的混合溶液中,滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示,则原混合液中
8、与的物质的量浓度之比为( ) A.61 B.31 C.21D.12 【解析】 溶解需要10 mL的NaOH溶液,则生成需要30 mL的NaOH溶液,所以完全沉淀需要20 mL的NaOH溶液,从而得出溶液中nn（Mg2+）=11,故原混合液中与的物质的量浓度之比为12。 【答案】 D 5. (2012合肥一中高三段考)向含有a mol 的溶液中加入含有b mol KOH的溶液,生成沉淀的物质的量可能是 ( ) a mol b mol a/3 mol b/3 mol 0 mol (4a-b)mol A.B. C.D. 【解析】 根据反应方程式知,生成的沉淀不可能为b mol。 【答案】 A 6.将
9、逐渐加入到含有、的混合溶液中并加热,产生沉淀和气体的物质的量与加入的物质的量的关系如图所示。则原溶液中、的物质的量分别为( ) A.2 mol、3 mol、8 mol B.3 mol、2 mol、8 mol C.2 mol、3 mol、4 mol D.3 mol、2 mol、4 mol 【解析】 产生的沉淀完全溶解需要1 mol的则知原溶液中含2 mol 可排除选项B、D;而A项产生沉淀最多时需20 mol的NaOH,即消耗10 mol 与题意不符可排除,故选C。 【答案】 C 7.将3.9 g镁铝合金投入到500 mL 2 的盐酸中,金属完全溶解,再加入4 的NaOH溶液,若要使生成的沉淀最
10、多,加入NaOH溶液的体积是( ) A.125 mL B.200 mL C.250 mL D.560 mL 【解析】 最后所得溶液恰好为NaCl溶液,根据Na原子和Cl原子守恒可知加入的NaOH的物质的量与盐酸中溶质的物质的量相等,故NaOH溶液的体积是.25 L,即250 mL。 【答案】 C 8.双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂,化学式是关于该物质的说法正确的是( ) A.该物质是和的混合物 B.1 mol 最多可消耗4 mol C.该药剂遇胃酸不产生气体,适合胃溃疡患者服用 D.该物质属于两性氢氧化物 【解析】 该物质为纯净物,并不是和的简单混合,与强酸反应的离子方程式可写为:=,
11、只有B项正确。 【答案】 B 9.标准状况下,将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3 NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g,则下列有关叙述中正确的是( ) A.加入合金的质量不可能为6.4 g B.参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol C.沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150 mL D.溶解合金时收集到NO气体的体积为2.24 L 【解析】 分析题意,镁、铜合金中两种金属都与硝酸反应,根据反应中电子得失守恒,金属失电子的物质的量等于生成的沉淀中的物质的量,所以nn.1 .
12、3 mol。反应中中+5价的N得电子变成+2价的N,由此得到NO气体在标准状况下的体积为2.24 L,D正确。 【答案】 D 10.将铝粉与粉末配制成铝热剂,分成三等份。一份直接放入足量的烧碱溶液中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为;一份在高温下恰好反应完全,反应后的混合物与足量的盐酸反应后,放出的气体在标准状况下的体积为;一份直接放入足量的盐酸中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为。下列说法正确的是( ) A. B. C. D. 【解析】 根据电子得失守恒可快速得到正确答案,和中铝失电子,2Al由于Al的量相同,则产生的气体也一样多;中铝失电子,氢离子和+3价铁共同得电子,这样产生
13、的气体减少,所以选A。 【答案】 A 二、非选择题(本题包括4个小题,共50分) 11.(12分)A是单质,D是A单质所含元素的最高价氧化物的水化物,甲、乙、丙、丁四种化合物之间除甲与丁、丙与乙外,两两均能发生中和反应。已知有如下转化关系(部分产物和反应条件已略去); 试回答:(1)写出B在工业生产中的一种用途 。 (2)写出B转化为C的可能的离子方程式 。 (3)若C的溶液显酸性,用离子方程式表示其净水的原理 。 (4)若C为钠盐,用含m mol C的溶液与1 L n 的盐酸充分反应,已知mn=12,则生成D的物质的量为 mol。 (5)用A单质和铂作电极,与海水、空气组成海洋电池,写出铂电
14、极上发生反应的电极反应式 ;若负极材料消耗18 g,则电池转移的电子总数为 。(阿伏加德罗常数用N表示) 【解析】 由题给条件知,甲和乙一种是酸,另一种是碱,丁和丙也是一种是酸,另一种是碱。能符合框图中转化关系的B为两性氧化物,即B为则A为Al,D为。 (3)C的溶液中含其净水原理的离子方程式为胶体。 (4)C溶液中含当时,生成的沉淀只有部分溶解。 + = mm m = 13 n-m 未溶解的的物质的量为:m mol。 (5)铝与海水、空气组成海洋电池的工作原理类似于钢铁的吸氧腐蚀,其正极的电极方程式为=负极的电极方程式为=当消耗18 g Al时,转移2 mol电子,即2N个电子。 【答案】
15、(1)工业上制备Al(或用作耐火材料) = = 胶体 = 2N 12.(12分)(2011重庆高考,理综26改编)用于金属焊接的某种焊条,其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。 (1)Al的原子结构示意图为 ;Al与NaOH溶液反应的离子方程式为 。 原子的中子数为 。 与的电子数相同, Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性,则该族氢化物中沸点最低的是 。 (4)焊接过程中,药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体,该气体是 。 (5)经处理后的熔渣36.0 g(仅含 、Al 、SiO加入足量稀盐酸,分离得到11.0 g固体;滤液中加入过量NaOH溶液,分离得到21.4 g固体;则此熔渣
16、中的质量分数为 。 【解析】 (3)Y所在族的各元素的氢化物均显酸性,可知Y只能是A元素与的电子数相同可知Y为F,HF分子间可以形成氢键使沸点升高,所以沸点最低的是HCl。 (4)分析药皮成分中只有大理石受热分解生成。 (5)11.0 g为.4 g为所以熔渣中含有为 16.0 g,熔渣中含有为(36.0-11.0-16.0)g=9.0 g质量分数%=25%。 【答案】 (1) = (2)16 (3)HCl (5)25% 13.(14分)工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和的质量分数(忽略在强碱性溶液中的溶解)。 (1)
17、实验原理 与硫酸反应可生成; AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式 。 (2)实验装置(如图所示) (3)实验过程 连接实验装置,检验装置的气密性。称得D装置的质量为y g,滴定管的读数为a mL。 称取x g AlN样品置于锥形瓶中;塞好胶塞,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入稀硫酸,与烧瓶内物质充分反应。 待反应进行完全后,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量 (填化学式)溶液,与烧瓶内物质充分反应。 (填入该步应进行的操作)。 记录滴定管的读数为b mL,称得D装置的质量为z g。 (4)数据分析 AlN的质量分数为 。 若读
18、取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积 (填”偏大”“偏小”或”无影响”)。 的质量分数为 。(该实验条件下的气体摩尔体积为V。 【解析】 (1)AlN与强酸、强碱的反应实质上是AlN先与水发生水解反应,生成和生成物然后再分别与强酸或强碱反应。 (2)从实验装置和实验步骤上看,本实验的原理是用足量硫酸与样品中完全反应,测量生成的甲烷气体的体积,从而可测得的百分含量;用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反应,充分吸收生成的氨气,并称量其质量,从而求得AlN的质量分数。为了保证生成的氨气全部被吸收,实验装置设计了这一活塞和导管,目的就是反应后从此处通入惰性气体将氨气排出被充分吸收。
19、根据氮原子守恒可得,氨气的物质的量等于AlN的物质的量,可求得AlN的质量分数;根据碳原子守恒可得的物质的量等于甲烷的物质的量的三分之一,从而可求得的质量分数。 【答案】 = (3)、 NaOH 打开 通入空气一段时间 (4)% 偏小 % 14.(12分) (2012杭州高三一模)以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。其主要流程如下: (1)反应前需在溶液中加入 (填字母),以除去溶液中的。 A.锌粉 B.铁屑 C.KI溶液D. (2)反应需控制反应温度低于35 ,其目的是 。 (3)工业生产上常在反应的过程中加入一定量的醇类溶剂,其
20、目的是 。 (4)反应常被用于电解生产过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生的电极反应可表示为 。 【解析】 (1)在溶液中除去溶液中的最好选用铁屑或铁粉。 (2)如果温度过高会导致分解,同样也会加快的水解(温度越高水解速率越大),这样会使原料利用率降低。 (3)由题目看出在反应中生成的为固体,而在无机溶剂中溶解度是比较大的,要想使析出只能降低其溶解度,所以加入醇类溶剂的目的是降低的溶解度。 (4)根据电解池反应原理阳极失电子发生氧化反应,本题实质是电解硫酸铵溶液,再根据反应后的产物可得出正确的答案。 【答案】 (1)B (2)防止分解(或减少的水解) (3)降低的溶解度,有利于析出 高考资源网w w 高 考 资源 网
