化学人教版 (新课标)第三章 金属及其化合物第二节 几种重要的金属化合物第2课时随堂练习题

第2课时　铝的重要化合物

基础过关练

题组一　氧化铝的性质

1.氧化铝用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器,是利用了氧化铝              (　　)

A.不溶于水　　　　　　　　B.熔点很高

C.是金属氧化物　　　　　　　　D.高温下很难反应

2.(2021广东珠海二中高一月考)下列说法正确的是 (　　)

A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物

B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物

C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应

D.Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应

3.为了除去MgO中混有的少量杂质Al2O3,可选用的试剂是 (　　)

A.KOH溶液　　　　　　　　B.氨水

C.稀盐酸　　　　　　　　D.稀醋酸

题组二　氢氧化铝的制备

4.(2021四川眉山四校高一联考)以氧化铝为原料制取氢氧化铝,最好的方法是              (　　)

A.将氧化铝溶于水

B.将氧化铝先溶于盐酸中,之后滴加氨水

C.将氧化铝先溶于盐酸中,之后滴加氢氧化钠溶液

D.将氧化铝溶于氢氧化钾溶液中

5.(2020浙江诸暨中学高二上月考)用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝,下述操作步骤中最恰当的组合是              (　　)

①加盐酸溶解　②加烧碱溶液溶解　③过滤　④通入过量CO2　⑤加入盐酸　⑥加入过量烧碱溶液

A.①⑥⑤③　　　　　　　　B.①③⑤③

C.②③⑤③　　　　　　　　D.⑥③④③

题组三　氢氧化铝的两性

6.(2021甘肃白银会宁一中高一月考)下列物质中既能跟稀H2SO4反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是              (　　)

①NaHCO3　②Al2O3　③Al(OH)3　④Al

A.③④　　　　　　　　B.②③④

C.①③④　　　　　　　　D.全部

7.下列图像中,横坐标表示加入溶液的体积,纵坐标表示产生沉淀的质量,回答下列问题:

(1)表示向AlCl3溶液中逐渐滴加NaOH溶液的是　　　　。(填序号,下同) 

(2)表示向NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸的是　　　　。 

(3)表示向AlCl3溶液中逐渐滴加氨水的是　　　　。 

题组四　铝及其化合物的相互转化

8.(2021河南许昌建安三中高一月考)向物质的量浓度均为1 mol·L-1的AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,n表示Al(OH)3的物质的量、V表示NaOH溶液的体积,下列图中能正确表示这个反应过程的是              (　　)

A

B

C

D

9.在铝制易拉罐中收集满CO2,加入过量的NaOH溶液,立即封口并振荡,可以发现易拉罐先咔咔作响,变瘪,然后再次鼓起来,其过程中没有涉及的化学反应是              (　　)

A.Al(OH)3分解　　　　　　　　

B.CO2与OH-的反应

C.Al与OH-、H2O的反应　　　　　　　　

D.Al2O3与OH-的反应

10.铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量杂质)是提取铝的原料。提取铝的工艺流程如下:

(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)若第①步加入的是盐酸,则发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

能力提升练

1.(疑难1,)下列制取CO2、通过CO2和NaAlO2溶液制取Al(OH)3、分离并加热Al(OH)3制Al2O3的装置和原理能达到实验目的的是              (　　)

2.(2021河南高一月考,疑难1,)将Na、Al、Al2O3三种物质的混合物加入水中,完全溶解后,所得溶液中只含有NaAlO2一种溶质,则Na、Al、Al2O3的物质的量之比可能是              (　　)

A.1∶1∶2　　　　　　　　B.1∶4∶1

C.4∶4∶1　　　　　　　　D.4∶2∶1

3.()工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:

对上述流程中的判断正确的是 (　　)

A.试剂X可以为氨水,沉淀中含有铁的化合物

B.CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替

C.反应Ⅱ中的离子方程式为CO2+Al+2H2O Al(OH)3↓+HC

D.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al,成本更低

4.()某溶液中可能含有H+、N中的几种。①若加入锌粒,产生无色无味的气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是              (　　)

A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+

B.溶液中n(N)=0.2 mol

C.溶液中一定不含C,可能含有S

D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=1∶1∶1

5.(2021吉林洮南一中高一月考,)在200 mL硫酸铝、硫酸和硫酸镁的混合溶液中,c(S)=0.80 mol·L-1,当加入等体积1.6 mol·L-1 KOH溶液时,生成的沉淀最多,再加入过量的KOH溶液后,经过滤、洗涤、干燥,得到白色沉淀2.32 g。则反应前的混合溶液中c(Al3+)可能是              (　　)

A.0.20 mol·L-1　　　　　　　　B.0.40 mol·L-1

C.0.80 mol·L-1　　　　　　　　D.1.20 mol·L-1

6.(2021江西景德镇一中高一期中,疑难2,)将Ca(OH)2、NaAlO2、NaOH配成100 mL混合溶液,向该溶液中通入足量CO2,生成沉淀的物质的量n(沉淀),与通入CO2的体积(标准状况下)V(CO2)的关系如图所示,下列说法中正确的是              (　　)

A.混合溶液中c(NaOH)+c(NaAlO2)=0.4 mol/L

B.e点的值为11.2

C.cd段表示Al(OH)3沉淀溶解

D.bc段的反应的化学方程式为NaOH+CO2 NaHCO3

7.()胃酸过多是常见的胃病。下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。

甲:①白色结晶状粉末,可缓慢分解;

②能溶于水;

③遇酸及酸性药物则产生二氧化碳;

④胃酸过多患者服用多见胃胀气,甚至有引起胃溃疡穿孔的风险。

乙:①与胃酸作用是中和反应,作用缓慢而持久,可维持3~4小时;

②凝胶本身覆盖于溃疡面上,具有保护作用;

③可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。

(1)请你推测,甲中含有的主要化学成分是　　　　(填化学式);乙中含有的主要化学成分是　　　　(填化学式)。 

(2)试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)试写出乙中含有的主要化学成分溶于NaOH溶液的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全

基础过关练

1.B　氧化铝熔点很高,是一种较好的耐火材料,常用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器。

2.D　Al2O3虽然难溶于水,但是2Al(OH)3 Al2O3+3H2O,Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同,所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物;金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念,二者没有必然的联系,Al2O3是两性氧化物;Al2O3与强酸、强碱反应,与弱碱不反应。

3.A　要除去MgO中混有的少量杂质Al2O3,所加试剂只能与Al2O3反应而不能与MgO反应,反应完全后过滤即可。氨水与Al2O3不反应,稀盐酸、稀醋酸均能与MgO反应,只有KOH溶液与Al2O3反应而与MgO不反应。

4.B　氧化铝不与水反应,A项错误;若滴加的氢氧化钠过量,生成的氢氧化铝会溶解,C项错误;将氧化铝溶于氢氧化钾溶液中生成偏铝酸钾,D项错误。

5.D　镁、铝都能与酸反应,但铝可溶于强碱溶液,所以加入过量的烧碱溶液溶解,过滤后可得到含NaAlO2的溶液,在反应后的溶液中通入过量CO2,有Al(OH)3沉淀生成,经过滤、洗涤可得到纯净的氢氧化铝,正确顺序为⑥③④③。

6.D　①NaHCO3既能与稀硫酸反应,又能与氢氧化钠反应,故①正确;②Al2O3属于两性氧化物,既能与稀硫酸反应,又能与氢氧化钠反应,故②正确;③Al(OH)3属于两性氢氧化物,既能与稀硫酸反应,又能与氢氧化钠反应,故③正确;④金属铝与稀硫酸反应生成Al2(SO4)3和氢气,与氢氧化钠反应生成NaAlO2和氢气,故④正确;答案选D。

7.答案　(1)①　(2)⑤　(3)⑥

解析　(1)向AlCl3溶液中逐渐滴加NaOH溶液,发生的离子反应为Al3++3OH- Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH- Al+2H2O,所以①符合。

(2)向NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸,发生的离子反应为Al+H++H2O Al(OH)3↓,Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O,所以⑤符合。

(3)向AlCl3溶液中逐渐滴加氨水,发生的离子反应为Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N,所以⑥符合。

8.D　向AlCl3和HCl的混合溶液中滴入NaOH溶液时,首先发生反应:NaOH+HCl NaCl+H2O,再发生反应:3NaOH+AlCl3 Al(OH)3↓+3NaCl,最后发生反应:Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O。由发生反应的方程式可看出一开始先与HCl反应不产生沉淀,HCl反应完后,AlCl3与NaOH反应产生Al(OH)3沉淀,当沉淀达到最大值时,继续滴加NaOH溶液,沉淀溶解;生成沉淀时消耗的氢氧化钠的量是溶解沉淀时消耗氢氧化钠的量的3倍,正确图像应该为D。

9.A　NaOH溶液先与CO2反应,气压减小,易拉罐变瘪,再与铝表面的Al2O3反应,最后与Al反应,生成H2,易拉罐变鼓。综上所述,应选A。

10.答案　(1)Al2O3+2OH- 2Al+H2O

(2)NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3

(3)Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O

解析　铝土矿的主要成分是Al2O3,既可用氢氧化钠溶液溶解,也可用盐酸溶解,发生的离子方程式分别为Al2O3+2OH- 2Al+H2O,Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O;为保证把偏铝酸钠溶液中的铝元素完全转化为氢氧化铝沉淀,应通入足量二氧化碳气体,反应的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3。

能力提升练

1.D　稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶的CaSO4,覆盖在CaCO3表面,阻止反应的进一步进行,所以不能用稀硫酸与碳酸钙反应制备CO2,A错误;CO2通入NaAlO2溶液中,导管应长进短出,B错误;过滤操作中,漏斗颈应紧贴烧杯内壁,C错误;用Al(OH)3制备Al2O3,装置正确,D正确。

2.D　Na、Al、Al2O3三种物质的混合物加入水中,完全溶解后,所得溶液中只含有NaAlO2一种溶质,根据Na、Al原子守恒可知,应满足n(Na)=n(Al),选项D符合要求。

3.C　A项,试剂X应为强碱溶液,使Al2O3溶解;B项,若用强酸代替CO2,强酸过量时,Al(OH)3会溶解,不能得到Al(OH)3沉淀;D项,因Al比Fe活泼,不能用Fe置换Al。

4.B　由①知溶液中一定含有H+,一定没有C,由②及图像知溶液中一定含有Mg2+、Al3+和N,且n(N)=0.7 mol-0.5 mol=0.2 mol,n(H+)=0.1 mol,n(Al3+)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol,沉淀Al3+、Mg2+共消耗0.4 mol OH-,其中沉淀Al3+消耗0.3 mol OH-,沉淀Mg2+消耗0.1 mol OH-,根据Mg2+~2OH-,可得n(Mg2+)=0.05 mol,根据溶液呈电中性,可知溶液中一定有S,故只有B正确。

5.A　在硫酸铝、硫酸和硫酸镁的混合溶液中,加入200 mL 1.6 mol·L-1 KOH溶液时,生成的沉淀最多,发生反应:H++OH- H2O、Al3++3OH- Al(OH)3↓、Mg2++2OH- Mg(OH)2↓,生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,此时溶液中溶质为K2SO4,再加入过量的KOH溶液后,发生反应:Al(OH)3+OH- Al+2H2O,Al(OH)3溶解,得到2.32 g白色沉淀Mg(OH)2,其物质的量为=0.04 mol,原溶液中c(Mg2+)==0.2 mol·L-1,根据电荷守恒可知,原溶液中c(H+)+2c(Mg2+)+3c(Al3+)=2c(S),当原溶液中没有硫酸,即不含H+时,c(Al3+)最大,c极大值(Al3+)=(0.80 mol·L-1×2-0.2 mol·L-1×2)÷3=0.4 mol·L-1,故原溶液中0<c(Al3+)<0.4 mol·L-1,A项正确。

6.B　只要通入CO2,立刻就有沉淀CaCO3产生,首先发生反应Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O,将Ca(OH)2消耗完毕,接下来消耗NaOH,发生反应2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O,沉淀的量保持不变,然后发生反应2Al+3H2O+CO2 2Al(OH)3↓+C,沉淀量达到最大后,再发生C,最后发生反应CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2,沉淀部分溶解,c点对应溶液的溶质为碳酸氢钠,由碳原子守恒得到生成碳酸氢钠和碳酸钙共消耗二氧化碳=0.7 mol;cd段发生的反应为CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2,溶解碳酸钙消耗二氧化碳的体积22.4 L-15.68 L=6.72 L,物质的量为=0.3 mol,因此碳酸氢钠物质的量为0.7 mol-0.3 mol=0.4 mol,由钠原子守恒得到,混合溶液中n(NaOH)+n(NaAlO2)=0.4 mol,混合溶液体积为100 mL,溶液中c(NaOH)+c(NaAlO2)=4.0 mol/L,故A错误。b点对应溶液中含碳酸钠,c点对应溶液中含碳酸氢钠,d点对应溶液中含碳酸氢钠和碳酸氢钙,混合溶液中n(NaOH)+n(NaAlO2)=0.4 mol;0b段发生的化学反应为Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O,2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O,2Al+3H2O+CO2 2Al(OH)3↓+C,由反应可知消耗二氧化碳物质的量n(CO2)=n[Ca(OH)2]+n(NaOH)+n(NaAlO2)=0.3 mol+0.2 mol=0.5 mol,在标准状况下的体积为11.2 L,故B正确;cd段发生反应CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2,导致沉淀的量减少,故C错误;bc段反应的化学方程式是Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3,故D错误。

7.答案　(1)NaHCO3　Al(OH)3

(2)HC+H+ H2O+CO2↑

(3)Al(OH)3+OH- Al+2H2O

解析　根据题目信息对甲、乙性质的描述可知甲为NaHCO3,乙为Al(OH)3,NaHCO3与酸反应的离子方程式为HC+H+ CO2↑+H2O,Al(OH)3溶于NaOH溶液的离子方程式为Al(OH)3+OH- Al+2H2O。