1、同步练习1-3-1一、选择题1镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是()CO2盐酸NaOH溶液水ABC D解析镁能与CO2反应而铝不能，铝能与NaOH溶液反应而镁不能。答案C2用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如下图)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，很快铝箔表面生出“白毛”，红墨水水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是()A从溶液中取出的铝箔上附有少量液态汞B“白毛”的快速形成，可能是铝箔表面形成原电池C铝与氧气反应放出大量的热量D铝片上的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物解析铝、铝置换出的汞与盐溶
2、液一起构成原电池，而铝在通常情况下与氧气反应很慢，A、B项对；红墨水水柱右端上升，说明铝与氧气反应放热，C项对；汞是不活泼金属，常温下难与O2反应，D项错。答案D3(2009上海)实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18 g，则该氧化物粉末可能是()AFe2O3和MnO2 BMnO2和V2O5CCr2O3和V2O5 DFe3O4和FeO解析9 g铝粉可以提供1 mol电子，则氧化物中的金属元素每得到1 mol电子对应的质量就应该是18 g。 三价Fe得到1 mol电子对应的质量为18.7 g，四价Mn得到1 mol电子对应的质量为1
3、3.8 g，故A项正确。五价V得到1 mol电子对应的质量为10.2 g，三价Cr得到1 mol电子对应的质量为17.3 g, B、C两项即使9 g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18 g，故都错误。Fe3O4中的铁元素得到1 mol电子对应的质量为21 g，二价Fe得到1 mol电子对应的质量为28 g，当铝粉过量时，D项正确。答案AD4下列各组物质之间的反应，调节反应物用量，离子方程式不变的是()A稀硝酸和FeBFeBr2溶液和Cl2CAlCl3溶液和NH3H2ODNaHCO3溶液和石灰水解析选项A，Fe不过量生成Fe3，Fe过量生成Fe2。选项B，Cl2少量优先氧化Fe2，Cl2过
4、量再氧化Br。选项C，无论NH3H2O是否过量都生成Al(OH)3沉淀。选项D，NaHCO3不足，Ca(OH)2中的OH不能完全反应，NaHCO3过量，Ca(OH)2中的OH完全反应。答案C5a mol Na、b mol Mg、c mol Al分别与m mol/L的V L盐酸充分反应，生成等量的n mol H2，下列有关比较肯定正确的是()Aabc Ba2nbCmV2n Da3c解析当盐酸不足时，镁、铝置换出的氢气量一定相等，此时a、b、c、n之间的关系无法确定，A、B错；若反应中盐酸过量，则mV2n，C错；因三种金属置换出的H2的量一样多，故它们在反应中失去的电子数一样多，因钠一定可以反应完
5、而铝可能有剩余，故有a3c。答案D6下列离子方程式表达正确的是()A向氯化铝溶液中加入过量氨水：Al34NH3H2O=AlO4NH2H2OB“84消毒液”(有效成分为NaClO)和“洁厕灵”(主要成分为浓HCl)混合放出氯气：ClOClH=Cl2OHC硫酸亚铁溶液被空气中的氧气氧化：4Fe2O22H2O=4Fe34OHD向含Fe(SCN)3的溶液中滴加浓氢氧化钠溶液：Fe(SCN)33OH=Fe(OH)33SCN解析A中氢氧化铝不溶于氨水，A错误。B中方程式两边不能同时出现H和OH，B错误。C中Fe3与OH不能同时出现在生成物中，C错误。D中生成Fe(OH)3沉淀会促进Fe(SCN)3电离成F
6、e3和SCN，D正确。答案D7(20114，济南)常温下，将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20 mL pH14的溶液，然后用1 mol/L的盐酸滴定，测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示，则下列说法正确的是()A原合金质量为0.92 gB产生氧气的体积为896 mL(标准状况下)C图中m的值为1.56D图中V2的值为60解析由题意知合金与水反应结束时，剩余0.02 mol NaOH，当沉淀量达到最大值时，溶液中溶质只有NaCl，由此可求出合金中含有0.04 mol(0.92 g)Na。再结合2NaOH2H2O2Al=2NaAlO23H2及此反应结束时剩余的NaOH的物质
7、的量知，合金中含有0.02 mol(0.54 g)Al，因此原合金质量大于0.92 g，再由AlOHH2O=Al(OH)3可知生成0.02 mol沉淀，即m1.56，生成的氢气为0.05 mol(1 120 mL)，故A、B错C对；加入V2 mL盐酸时，溶液中溶质为0.04 mol NaCl、0.02 mol AlCl3，由氯元素守恒可求得V2100，D错。答案C8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()A1：1 B2：1C3：1 D1：3解析铝分别与盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式为2Al6HCl=2A
8、lCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，易知消耗HCl和氢氧化钠的物质的量之比为3：1，故答案为C。答案C9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，而镁没有任何变化由此得出：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有脱落由此得出：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由此得出：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
9、淀完全消失由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液解析铝及其化合物能与强酸性溶液或强碱性溶液反应，在分析实验现象时，要分析产生现象的真正原因，挖出本质，从而得出正确的结论。答案D10将Na2O2、HCl和Al2O3一起溶于一定量的水中，充分反应后，测得所得溶液中只含有Na、AlO、Cl(不考虑AlO的水解和H2O的电离)，则Na2O2、HCl、Al2O3的物质的量之比不可能是()A2：2：1 B3：3：1C3：4：1 D4：6：1解析反应后的溶液中根据电荷守恒有n(Na)n(AlO)n(Cl)。选项A，当n(Na2O2)：n(HCl)：n(Al2O3)2：2：1时，则反应后溶液中的n(Na)：n(Cl
10、)：n(AlO)4：2：2，满足电荷守恒关系。同理可得出选项C、D也满足电荷守恒关系。选项B，当n(Na2O2)：n(HCl)：n(Al2O3)3：3：1时，则反应后溶液中的n(Na)：n(Cl)：n(AlO)6：3：2，阳离子所带的电荷总数大于阴离子所带的电荷总数，故Na2O2、HCl、Al2O3的物质的量之比不可能是3：3：1。答案B二、非选择题11(2011重庆理综，26)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_(2)30Si的原子的中子数为_；SiO2的晶体类型为_(3)Al3与Yn的电子数相同
11、，Y所在族的各元素的氮化物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36.0g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2)，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21.4g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为_。解析本题主要考查了原子结构、物质沸点的高低比较方法、氧化物与酸碱之间的反应，考查了学生的计算能力。(1)Al的原子序数是13，因此其原子结构示意图为：，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，方程式为： 2Al2OH2H2O=2AlO3H2(2)
12、Si的原子序数是14，故30Si的种子数为301416，SiO2是原子晶体。(3)根据条件可知Y为第七主族，由于HF分子之间存在氢键，其沸点在该族中的氢化物中最高，其余的氢化物都是分子晶体，分子量越大，沸点越高，因此HCl的沸点最低。(4)大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙高温受热分解产生CO2气体。(5)SiO2与盐酸不反应，故SiO2有11.0g，氢氧化铁21.4g即0.2mol，则Fe2O3的物质的量为0.1mol，质量为16.0g，所以固体中Al2O3质量为：36.011.016.09g，其质量分数为：9/1625%。答案(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(2)16原子晶体(3)
13、HCl(4)CO2(5) 25%12某固体可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2中的一种或几种组成，现取该固体进行如下实验，所得现象和有关数据如下所示(气体体积的数据均已折算成标准状况下)：请回答下列问题：(1)混合物中是否存在FeCl2？_(填“存在”或“不存在”)。(2)混合物中是否存在(NH4)2SO4？_(填“存在”或“不存在”)；你的判断依据是_。(3)写出反应的离子方程式：_。(4)请根据计算判断混合物中是否存在AlCl3：_(写出你的判断依据，但不必写计算过程)。解析11.2 L气体分成两部分：n(NH3)0.2 mol，n(H2)0.3 mol，由此
14、可推出m(NH4)2SO40.1 mol132 gmol113.2 g，m(Al)27 gmol10.2 mol5.40 g。5.80 g白色沉淀在空气中不变色，说明原混合物中不含FeCl2，沉淀为Mg(OH)2。m(MgCl2)95 gmol19.50 g132 g5.40 g9.50 g28.1 g，说明原混合物中不含AlCl3。答案(1)不存在(2)存在11.2 L气体通过浓H2SO4时，体积减少了4.48 L(3)HOH=H2O、AlOHH2O=Al(OH)3(4)混合物中，MgCl2、Al、(NH4)2SO4的总质量刚好等于28.1 g，说明不含AlCl313铝是一种重要的金属，在生
15、产、生活中具有许多重要的用途，下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)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，反应方程式为2Na2SiO32NaAlO24H2O=Na2Al2SiO2O82H2O4NaOH回答下列问题：(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后，该步操作中发生反应的离子方程式：_。(2)滤渣A的主要成分为_；滤渣A的用途是_(只写一种)；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是_。(3)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是_。(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用_(填编号)。A浓硫
16、酸B稀硫酸C稀硝酸解析(1)Al2O3属于两性氧化物，SiO2属于酸性氧化物，都能与强碱反应。(2)利用题目给出的信息“硅铝酸盐沉淀”，可以知道滤渣A的主要成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。对于滤渣A的用途一般很容易想到其可以作为炼铁的原料。(3)因为Al(OH)3是两性氢氧化物，若用强酸酸化滤液，无法保证将全部铝元素转化为Al(OH)3过滤出来。(4)分析问题时，一般要同时考虑生产效益(原料利用率)和环保问题。答案(1)Al2O32OH=2AlOH2O、SiO22OH=SiOH2O(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8炼铁的原料(其他合理答案也可)引流(3)经过足量氢氧化钠溶液的溶
17、解，大部分铝元素以NaAlO2的形式存在于滤液中，加入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3(4)B铝与浓硫酸在常温下发生钝化，加热溶解会产生有毒气体SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解铝且会产生NO污染空气，硝酸利用率低；而铝与稀硫酸反应速率较快，产生的H2对空气无污染14.下图表示各物质之间的转化关系，其中A、B、C、G为单质。为工业生产中常见反应，E是一种具有漂白作用的盐，Y易潮解，M是一种两性化合物，L是一种白色沉淀。试完成下列有关问题：(1)M的化学式为_，Y在实验室中的用途有_(列举一例)。(2)X的熔点为801，实际工业冶炼中常常加入一定量的Y共熔，猜想工业上这样做
18、的目的：_。工业生产中，还常常利用电解X和F的混合物制取_ _。(3)反应的化学方程是_。(4)反应的离子反应方程式是_。解析本题以框图的形式考查了铝及化合物的性质。由为工业生产中常见反应，E是一种具有漂白作用的盐，Y易潮解，可以联想到漂白粉的制取，A是单质，即A为Cl2，D为Ca(OH)2，B为Ca，F为水；又M是一种两性化合物，能和H与I反应，即可推出H与I为强酸和强碱，G和A生成，可知为盐酸，猜测H可能为氢氧化钠，由此得到C为Na，X，Y是氯化钠和氯化钙的混合物，因L是一种白色沉淀，故M是氧化铝。答案(1)Al2O3用作干燥剂(2)降低X、Y熔化时的温度，节约能源Cl2、H2和NaOH(
19、3)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(4)Al33AlO6H2O=4Al(OH)315(2010高考北京卷25)由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分。甲同学欲探究X的组成。查阅资料：由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。Al3在pH5.0时沉淀完全；Mg2在pH8.8时开始沉淀，在pH11.4时沉淀完全。实验过程：.向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A，得到无色溶液。.用铂丝蘸取少量中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰。.向中所得的溶液中滴加氨水；调节pH至56，产生白色沉淀B，过滤。.向沉淀
20、B中加过量NaOH溶液，沉淀全部溶解。.向中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12，得到白色沉淀C。回答：(1)中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是_。(2)由、判断X一定不含有的元素是磷、_(3)中生成B的离子方程式是_。(4)中B溶解的离子方程式是_。(5)沉淀C的化学式是_。(6)若上述n(A):n(B):n(C)1:1:3，则X的化学式是_ _。解析根据可知中所得溶液中含有Al3，由、可判断化合物X中不含有钠元素，即X中不含NaHCO3；根据V可知化合物X中含有镁元素；由可知化合物X中含有碳酸根离子，不含硅酸镁铝。综上所述，A为CO2，B为Al(OH)3、C为Mg(OH)2，故根据n(A):n(B):n(C)1:1:3及“正负化合价代数和为0”原则可推出X的化学式为Mg3Al(OH)7CO3。答案(1)CO2(2)钠、硅(3)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(4)Al(OH)3OH=AlO2H2O(5)Mg(OH)2(6)Mg3Al(OH)7CO3