1、课时跟踪检测（二十四） 铝与铝合金1下列关于铝及其氧化物与强碱溶液反应的说法中，正确的是()A都有H2O生成B都有H2生成C反应后铝元素主要以Al(OH)4的形式存在D反应后铝元素主要以Al3的形式存在解析：选C2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2，3H2OAl2O32OH=2Al(OH)4。2在溶液中不能与Al3大量共存的离子是()AClBOHCH DNa解析：选BAl3和OH结合生成Al(OH)3沉淀而不能共存：Al33OH=Al(OH)3；OH过量时：Al(OH)3OH=Al(OH)4。3在实验室里，要想使AlCl3溶液中的Al3全部沉淀出来，应选用下列试剂中的()A石灰水 B氢
2、氧化钠溶液C硫酸 D氨水解析：选D若使Al3全部沉淀出来，须加入碱液，排除C项；由于Al(OH)3溶于强碱溶液，故应选用弱碱溶液。4下列图像表示Al3与Al(OH)4物质的量变化的曲线，实线表示Al3，虚线表示Al(OH)4，其中正确的是()解析：选BAl3和OH反应时，先实线后虚线，横坐标之比为31，B项正确；Al(OH)4和H反应时，先虚线后实线，横坐标之比为13，C、D项均错误。5欲从氯化镁固体中除去少量氯化铝，应进行下列哪些操作()加入过量氨水加入过量氢氧化钠溶液加入过量盐酸加入过量硫酸溶解过滤蒸发结晶A BC D解析：选B利用Al(OH)3的两性，先将固体溶解再加入过量的NaOH溶液
3、，此时Mg2转化为Mg(OH)2沉淀，Al3转化为Al(OH)4，过滤出Mg(OH)2沉淀并溶于盐酸中生成MgCl2，将溶液蒸发结晶即得到纯净的MgCl2。6下列各组物质，不能按abc(“”表示反应一步完成)所示关系转化的是()选项abcAAl2O3NaAl(OH)4Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAl(OH)4CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO解析：选CAl2O3和NaOH反应生成NaAl(OH)4，NaAl(OH)4和适量的稀盐酸反应生成Al(OH)3，Al(OH)3受热分解得Al2O3，A符合；AlCl3和氨水反应生成Al(OH)3，Al(OH)3
4、和NaOH反应生成NaAl(OH)4，NaAl(OH)4和过量盐酸反应生成AlCl3，B符合；Al不能一步生成Al(OH)3，C不符合；MgCl2和NaOH反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解得MgO，MgO和盐酸反应生成MgCl2，D符合。7铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为()A11 B21C31 D13解析：选C根据反应的化学方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为31。8某溶液中可能含有大量
5、的Mg2、Al3、H、Cl和少量OH，向该溶液中逐滴加入0.5 molL1的NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示，则该溶液中()A有Mg2，没有Al3B有Al3，没有Mg2C有大量的H、Mg2和Al3D有Mg2和Al3解析：选D由图像可知沉淀质量先增大后减少，最后保持不变，故一定含有Mg2和Al3；当开始滴加NaOH溶液时就出现沉淀，说明无H。9某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H2，试判断下列离子：Mg2、Ba2、Cu2、H、Ag、SO、SO、OH、HCO、NO，何种离子能大量存在于此溶液中。(1)当生成Al3时，可能存在_。(2)当生成Al(OH)4时，可能
6、存在_。解析：铝既能跟酸反应放出H2，又能跟碱反应放出H2。当生成Al3时，说明溶液呈酸性，含有大量H，则OH、SO、HCO不能大量存在，NO也不能大量存在，因为H、NO与Al反应不放出氢气；必须含有SO，保持溶液呈电中性；含SO则不能含有Ba2、Ag；Cu2为蓝色，不能大量存在，可能含有Mg2。当生成Al(OH)4时，说明溶液呈碱性，含有OH，不能大量存在H、Mg2、Ag、Cu2、HCO，阳离子只能是含有Ba2，则不含有SO、SO，可能含有NO。答案：(1)H、Mg2 、SO(2)OH、Ba2、NO10把5.1 g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到5.6 L H2(标准状况下)。试计算：(
7、1)该合金中铝的质量分数；(2)该合金中铝和镁的物质的量之比。解析：设Mg、Al的物质的量分别为x、y，则Mg2HCl=MgCl2H2 11 xx2Al6HCl=2AlCl33H2 2 3 y y解得：x0.1 moly0.1 mol则m(Al)0.1 mol27 gmol12.7 g合金中铝的质量分数为100%52.9%n(Al)n(Mg)11。答案：(1)52.9%(2)111下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是()AAl跟NaOH溶液共热BAl(NO3)3跟过量的NaOH溶液CAl2O3和水共热DAl2(SO4)3和过量的氨水解析：选DA项，Al跟NaOH溶液反应生成NaAl(O
8、H)4和H2，错误；B项，Al(NO3)3与过量的NaOH反应得到NaAl(OH)4，错误；C项，Al2O3与H2O不反应，错误；D项，氨水是弱碱，不能溶解Al(OH)3，因此Al2(SO4)3和过量的氨水反应可以得到Al(OH)3，正确。2既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是()Al(OH)3Al2O3AlNaHCO3Mg(OH)2(NH4)2CO3A BC D答案：C3只用试管和胶头滴管而不用其他试剂无法区分的一组溶液是()AKOH溶液和AlCl3溶液BNa2CO3溶液和盐酸CMgCl2溶液和氨水D盐酸和NaAl(OH)4溶液解析：选CKOH和AlCl3、Na2CO3和HCl、
9、HCl和NaAl(OH)4三组物质都可能因反应物的量不同发生不同的反应，因而互相滴加方式不同而发生不同的现象，只用试管和胶头滴管而不用其他试剂就可以区别。4相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()AAl BAl(OH)3CAlCl3 DAl2O3解析：选AA、B、D三种物质与NaOH反应无固体剩余时，均生成NaAl(OH)4，三种物质中铝的含量越高，消耗碱的量越多。AlCl3NaAl(OH)43NaCl，因Cl相对原子质量大于Al，故等质量时耗NaOH低于金属铝。5向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 molL1的N
10、aOH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()A3 mL B7.5 mLC15 mL D17.5 mL解析：选B已知n(AlCl3)0.03 mol，nAl(OH)30.01 mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两种情况：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。由两者反应的离子方程式知Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=Al(OH)4当碱的量不足时，则V(NaOH) L0.007 5 L7.5 mL；当碱过量时，则V(NaOH) L0.027 5 L27.5 mL。6用含有少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合
11、是()加盐酸溶解加过量烧碱溶液溶解过滤通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀加入盐酸生成Al(OH)3沉淀加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀A BC D解析：选C利用铝既能与酸反应，又能与碱反应的特点，先加入过量烧碱溶液溶解，过滤除去镁，氢氧化铝不与弱酸反应，所以通入过量CO2可以得到Al(OH)3沉淀，过滤即可得到氢氧化铝沉淀。7.将物质X逐渐加入(或滴入)Y溶液中，其生成沉淀的物质的量与加入X的物质的量关系如右图所示，符合图示情况的是()选项ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAl(OH)4AlCl3NaOH解析：选C石灰水中通入二氧化碳，发生反应Ca(OH)2C
12、O2=CaCO3H2O，CO2CaCO3H2O=Ca(HCO3)2，前后两个过程CO2的物质的量之比为11，A错误；向NaAl(OH)4溶液中加入盐酸，发生反应Al(OH)4H=Al(OH)3H2O，生成Al(OH)3沉淀，再继续加入盐酸发生反应Al(OH)33H=Al33H2O，沉淀消失，前后两个过程HCl的物质的量之比为13，B错误；氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液，发生反应Al33OH=Al(OH)3，再滴入氢氧化钠溶液发生反应Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4沉淀溶解至最后消失，前后两个过程氢氧化钠的物质的量之比为31，C正确；氢氧化钠溶液中滴入氯化铝溶液，发生反应Al34OH=A
13、l(OH)4，不生成沉淀，再滴入氯化铝溶液后发生3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3，生成沉淀不溶解，所以前后两个过程氯化铝的物质的量之比为31，D错误。8将一定质量的镁和铝的混合物投入到200 mL稀硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入的NaOH溶液体积的变化关系如图所示。则下列说法不正确的是()A镁和铝的总质量为9 gB最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的稀硫酸C氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5 molL1D生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L解析：选D由图像可知生成的Mg(OH)2为0.15 mol，Al(OH)3为0.20 mol
14、，故镁和铝的质量为0.15 mol24 gmol10.20 mol27 gmol19 g，A项正确；加入的硫酸过量，最初加入20 mL NaOH溶液时，无沉淀生成是因为发生了酸碱中和反应，B项正确；由图知与氢氧化铝反应的NaOH溶液为40 mL，根据Al(OH)3OH=Al(OH)4，可知nAl(OH)3n(NaOH)0.04 Lc(NaOH)0.2 mol，故c(NaOH)5 molL1，C项正确；由铝、镁的量可知生成标准状况下的氢气为(0.2 mol3/20.15 mol)22.4 Lmol110.08 L，D项错误。9氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，既能与强酸反应又能与强碱反应。今用较纯净
15、的铝屑制取氢氧化铝有多种方案：方案一：AlAl2(SO4)3Al(OH)3反应原理：2Al6H=2Al33H2Al33OH=Al(OH)3或Al33NH3H2O=Al(OH)33NH方案二：AlNaAl(OH)4Al(OH)3反应原理：2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2Al(OH)4H=Al(OH)3H2O或Al(OH)4CO2(过量)=Al(OH)3HCOH2O方案三：反应原理：2Al6H=2Al33H22Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2Al33Al(OH)4=4Al(OH)3回答以下问题：(1)方案一中最好加入的碱是_，原因是_。(2)方案二中最好通入CO2而不是加硫酸
16、，原因是_。(3)填一填下表。方案制取1 mol Al(OH)3所需的原料AlHOH方案一方案二方案三得出的结论是_。解析：方案一中由Al3制取Al(OH)3时，应选用氨水，发生离子反应为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，通常不用强碱，因为Al(OH)3会溶于过量的强碱中；方案二中由Al(OH)4制取Al(OH)3时，应通入CO2，发生离子反应为Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCOH2O，通常不用强酸，因为Al(OH)3会溶于过量的强酸中。在方案一中有关系式：Al3HAl33OHAl(OH)3，故产生1 mol Al(OH)3消耗1 mol Al,3 mol H，3 mol O
17、H；方案二中有关系式：AlOHAl(OH)4HAl(OH)3，故产生1 mol Al(OH)3消耗1 mol Al,1 mol H，1 mol OH；方案三中有关系式：4Al(OH)3Al33Al(OH)43H3OH，故产生1 mol Al(OH)3消耗1 mol Al， mol H， mol OH。故三种方案中方案三最节省原料。答案：(1)氨水氢氧化铝易溶于过量强碱中，操作时不好控制(2)氢氧化铝易溶于过量强酸中，操作时不好控制(3)方案制取1 mol Al(OH)3所需的原料AlHOH方案一1 mol3 mol3 mol方案二1 mol1 mol1 mol方案三1 mol3/4 mol3/4 mol从以上三种方案的试剂用量来看，方案三制备1 mol Al(OH)3需3/4 mol H和3/4 mol OH，酸与碱的用量少，是最佳方案