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人教版高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第2讲镁铝及其化合物含答案
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课时跟踪练7 一、选择题 1．下列关于铝的性质和用途描述不正确的是( ) A．铝有很好的延展性且是良导体，所以常用作导线 B．用酒精灯外焰加热铝箔，可以看到少量液滴悬而不落，说明铝的熔点较高 C．铝合金质轻，强度大，耐腐蚀，可以用作门窗 D．铝有较强的抗腐蚀性，是因为铝的表面能形成致密的氧化膜 解析：铝是金属单质，具有金属的通性，具有很好的延展性且是良导体，常用作导线，故A项正确；铝的熔点低，而氧化铝的熔点高，当用酒精灯外焰加热铝箔，可以看到少量液滴悬而不落，故B项错误；铝合金密度小、硬度大、耐腐蚀，常用作门窗，故C项正确；铝在空气中放置会形成致密的氧化层薄膜，使铝有较强的抗腐蚀性，故D项正确。 答案：B 2．下列关于铝单质的叙述正确的是( ) A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应 B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定 C．铝和NaOH溶液反应：Al＋2OH－===AlOeq \o\al(－,2)＋2H2↑ D．Al是地壳中含量最多的金属元素，所以铝是使用较早的金属 解析：A项，无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应，正确；B项，铝表面形成致密的氧化膜，错误；C项，电荷、电子均不守恒，正确的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \o\al(－,2)＋3H2↑，错误；D项，Al是地壳中含量最多的金属元素，Al的金属性较强，需采用电解法冶炼，因而铝是使用较晚的金属，错误。 答案：A 3．以Al2O3为原料制取氢氧化铝，最好的方法是( ) A．将Al2O3溶于水 B．将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液 C．将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氨水 D．将Al2O3先溶于NaOH溶液中，之后再滴加盐酸 解析：氧化铝不溶于水，不和水反应，故A项错误；氧化铝溶于盐酸形成氯化铝，氯化铝与氢氧化钠溶液反应形成氢氧化铝，但氢氧化钠为强碱，若氢氧化钠不足，不能全部生成氢氧化铝，若氢氧化钠过量，生成偏铝酸钠，故B项错误；氧化铝溶于盐酸形成氯化铝，氯化铝与氨水反应形成氢氧化铝，氨水为弱碱，不会使氢氧化铝变成偏铝酸钠，故C项正确；将Al2O3先溶于NaOH溶液中生成偏铝酸钠，加入盐酸，如盐酸过量则生成氯化铝，故D项错误。 答案：C 4．下列关于氧化铝和氢氧化铝的叙述错误的是( ) A．Al(OH)3受热能分解 B．Al2O3既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液 C．Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物 D．Al(OH)3与过量的浓氨水反应生成NH4[Al(OH)4] 解析：Al(OH)3受热分解生成氧化铝和水，反应方程式为2Al(OH)3eq \o(=====,\s\up15(△))Al2O3＋3H2O，故A项正确；Al2O3既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液，属于两性氧化物，故B项正确；Al(OH)3具有吸附性，能吸附水中悬浮物而净水，所以明矾常作净水剂，故C项正确；氢氧化铝能和强酸以及强碱发生反应，但是不能和弱酸、弱碱发生反应，氨水是弱碱，和氢氧化铝不反应，故D项错误。 答案：D 5．将0.46 g钠用铝箔包好并刺一些小孔，放入足量水中充分反应后生成标准状况下896 mL H2，此时溶液体积为100 mL。则下列说法正确的是( ) A．该实验中仅发生了一个氧化还原反应 B．反应后溶液中有两种溶质 C．反应后溶液中NaOH的浓度为0.2 mol·L－1 D．反应后溶液中NaAlO2的浓度为0.2 mol·L－1 解析：0.46 g Na的物质的量是n(Na)＝0.46 g÷23 g·mol－1＝0.02 mol，Na与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，根据方程式中物质反应关系产生0.02 mol NaOH，同时得到0.01 mol H2，反应共放出氢气的物质的量是n(H2)＝0.896 L÷22.4 L·mol－1＝0.04 mol，说明发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，放出H2 0.03 mol，消耗NaOH 0.02 mol，反应后的溶液为NaAlO2溶液。用铝箔包裹金属钠，并刺一些小孔，放入足量水中发生的反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=== 2NaAlO2＋3H2↑，这两个反应中都有元素化合价的变化，因此都属于氧化还原反应，A项错误；Na与水反应产生NaOH和H2，反应产生的NaOH与Al及水恰好反应产生NaAlO2，所以反应后溶液中只有NaAlO2一种溶质，B项错误；反应后溶液中溶质只有NaAlO2，没有NaOH，C项错误；根据上述分析可知0.46 g Na发生两个反应后得到溶液的溶质为NaAlO2，由于溶液的体积是0.1 L，根据Na元素守恒，可知反应后溶液中NaAlO2的浓度c(NaAlO2)＝0.02 mol÷0.1 L＝0.2 mol·L－1，D项正确。 答案：D 6．下列叙述正确的是( ) A．Fe在氯气中燃烧生成FeCl2 B．将AlCl3溶液逐滴滴入到NaOH溶液，先产生白色沉淀，最后沉淀消失 C．电解氯化铝溶液制取金属单质铝 D．常温下，铝制品用浓硫酸或浓硝酸处理过，可耐腐蚀 解析：Fe在氯气中燃烧生成FeCl3，故A项错误；将AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液，先生成偏铝酸钠，后生成氢氧化铝，涉及的反应为AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋2H2O＋3NaCl、AlCl3＋3NaAlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl，现象为先不产生沉淀，后沉淀逐渐增多至不变，故B项错误；电解熔融状态的氧化铝制取金属单质铝，电解氯化铝溶液生成氢氧化铝、氢气和氯气，故C项错误；铝可与浓硫酸、浓硝酸在常温下发生钝化反应。常温下，铝制品用浓硫酸或浓硝酸处理过，表面形成一层致密的氧化膜，可耐腐蚀，故D项正确。 答案：D 7．下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是( ) ①金属钠投入FeCl3溶液中 ②过量NaOH溶液和明矾溶液混合 ③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中 ④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液 ⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2 A．①③④⑤ B．只有①④ C．只有②③ D．只有③④⑤ 解析：①金属钠与水反应产生氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与FeCl3反应产生红褐色的Fe(OH)3沉淀，①不符合题意；②NaOH与明矾在溶液中反应产生Al(OH)3白色沉淀，当NaOH过量时，氢氧化铝与过量的NaOH反应产生可溶性的NaAlO2，最终无沉淀产生，②不符合题意；③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中，产生CaCO3白色沉淀和Na2CO3及H2O，③符合题意；④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液，二者发生盐的双水解反应，产生氢氧化铝白色沉淀和二氧化碳气体，④符合题意；⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，会反应生成NaHCO3，由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小，且反应消耗水，溶剂质量减少，所以NaHCO3结晶析出，有白色沉淀产生，⑤符合题意；符合题意的有③④⑤，答案选D。 答案：D 8．第ⅢA族Al、Ga均为两性元素，Al(OH)3与Ga(OH)3相比，后者酸性比前者强。当CO2通入NaAlO2和NaGaO2的溶液中，首先沉淀出来的氢氧化物是( ) A．Al(OH)3 B．Ga(OH)3 C．同时沉淀 D．无法判断 解析：CO2通入NaAlO2和NaGaO2的混合溶液中，首先CO2与水反应生成碳酸，然后会发生强酸制弱酸的反应，而且越弱的酸先被置换出来，Al(OH)3与Ga(OH)3相比，Ga(OH)3酸性比Al(OH)3强，所以Al(OH)3酸性更弱，因此首先沉淀出来的氢氧化物是Al(OH)3，故答案为A。 答案：A 9．在给定条件下，下列物质的转化不能实现的是( ) A．明矾eq \o(――→,\s\up15(少量NaOH溶液))Al(OH)3eq \o(――→,\s\up15(NaOH溶液))NaAlO2 B．NaAlO2溶液eq \o(――→,\s\up15(少量盐酸))Al(OH)3eq \o(――→,\s\up15(△))Al2O3 C．Al2O3eq \o(――→,\s\up15(NaOH溶液))NaAlO2溶液eq \o(――→,\s\up15(CO2))Al(OH)3 D．MgOeq \o(――→,\s\up15(盐酸))MgCl2溶液eq \o(――→,\s\up15(蒸干))MgCl2 解析：MgCl2溶液蒸干不能得到MgCl2，加热过程中MgCl2水解生成Mg(OH)2。 答案：D 10．下列离子方程式书写正确的是( ) A．KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液使SOeq \o\al(2－,4)恰好完全沉淀：2Al3＋＋3SOeq \o\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓ B．向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2AlOeq \o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=== 2Al(OH)3↓＋COeq \o\al(2－,3) C．醋酸溶液与水垢中的Mg(OH)2反应：Mg(OH)2＋2H＋=== Mg2＋＋2H2O D．铝条插入烧碱溶液中，开始无明显现象：Al2O3＋2OH－=== 2AlOeq \o\al(－,2)＋H2O 解析：A项，SOeq \o\al(2－,4)完全沉淀时KAl(SO4)2与Ba(OH)2以物质的量之比1∶2反应，反应的化学方程式为KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2=== 2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O，离子方程式为Al3＋＋2SOeq \o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O，错误；B项，NaAlO2溶液中通入过量CO2生成NaHCO3，正确的离子方程式为AlOeq \o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=== Al(OH)3↓＋HCOeq \o\al(－,3)，错误；C项，醋酸属于弱酸，应用化学式表示，错误；D项，铝表面易形成氧化铝薄膜，插入NaOH溶液中，NaOH先要溶解表面的氧化铝，再与Al单质反应产生气泡，正确。 答案：D 二、非选择题 11．铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。回答下列问题： 方案一 [实验方案] (1)将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 [实验步骤] (2)称取10.8 g铝镁合金粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为4.0 mol·L－1 NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V≥________mL。 (3)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 方案二 [实验方案] 将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体的体积。 [实验步骤] 同学们拟选用如图1实验装置完成实验： (4)你认为最简易的装置其连接顺序是A接________接________接________(填接口字母，可不填满)。 (5)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：ⅰ.稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；ⅱ.实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图2所示的实验装置。 ①装置中导管a的作用是________________________________； ②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL，则产生氢气的体积为________mL； ③若需确定产生氢气的物质的量，还需测定的数据是____________________。 解析：方案一：(1)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。(2)含镁为3%时，金属铝的含量最高，此时消耗的NaOH溶液体积最大，10.8 g合金中铝的质量为10.8 g×(1－3%)＝10.8×97% g，NaOH溶液的浓度为4.0 mol·L－1，则根据方程式可知其体积V＝eq \f(\f(10.8 g×97%,27 g·mol－1),4 mol·L－1)＝0.097 L＝97 mL，故V(NaOH溶液)≥97 mL。(3)过滤得到的固体为镁，镁上会附着偏铝酸钠等物质，未洗涤导致测定的镁的质量偏大，镁的质量分数偏高。 方案二：(4)根据分析可知最简易的装置连接顺序为A接、E、D接、G。(5)①装置中导管a可以保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下，滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差；②滴定管的零刻度在上方，两次的体积之差为测定的氢气的体积，收集氢气后滴定管内液面读数减小，所以测定氢气的体积为V1－V2；③由于气体受温度和压强的影响较大，若要确定气体的物质的量，必须知道实验时的温度和压强。 答案：方案一：(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (2)97 (3)偏高 方案二：(4)E D G (5)①保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下，滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 ②V1－V2 ③实验时的温度和压强 12．铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示： 请回答下列问题： (1)固体a的化学式为______________； (2)写出Ⅱ中加过量的烧碱涉及的反应离子方程式：________________________、______________________________；Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为________________ _____________________________________________________。 (3)由Ⅲ中得到滤液c的实验操作为__________，从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为________(填操作名称)、冷却结晶、过滤洗涤。 (4)滤液c显________性，日常生活中常用其溶质来_________(任写一点)。 (5)若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1，则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为________。 解析：本题以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)2·12H2O的工艺流程为载体，考查流程的分析，方程式的书写，物质的分离提纯和化学计算。第Ⅰ步，加入稀盐酸后铝土矿中Al2O3、Fe2O3溶解生成AlCl3、FeCl3，SiO2不反应且SiO2不溶于水，固体a为SiO2；第Ⅱ步，向滤液中加入过量烧碱，FeCl3与NaOH反应生成红褐色固体Fe(OH)3和NaCl，AlCl3与过量NaOH反应生成NaCl、NaAlO2和H2O；第Ⅲ步，向滤液中通入足量CO2，CO2与NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3和NaHCO3；第Ⅳ步，Al(OH)3受热分解生成Al2O3和H2O；第Ⅴ步，Al2O3与足量稀硫酸反应生成Al2(SO4)3和H2O，然后向溶液中通入NH3制得铵明矾溶液。(1)根据上述分析，固体a为难溶于盐酸的二氧化硅，固体a的化学式为SiO2。(2)Ⅱ中加入过量的烧碱涉及的反应离子方程式为Al3＋＋4OH－===AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的化学方程式为CO2＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，离子方程式为CO2＋AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \o\al(－,3)。(3)Ⅲ中反应得到难溶于水的Al(OH)3和NaHCO3溶液，得到滤液c的实验操作为过滤。从铵明矾溶液中获得NH4Al(SO4)2·12H2O的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤。(4)滤液c为NaHCO3溶液，NaHCO3溶液呈碱性。日常生活中常用NaHCO3作发酵粉等。(5)铵明矾与硫酸铝物质的量之比为1∶1，则n(Al3＋)∶n(SOeq \o\al(2－,4))＝3∶5，Al3＋全部来自铝土矿中的Al2O3，SOeq \o\al(2－,4)全部来自H2SO4，根据Al和SOeq \o\al(2－,4)守恒，投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4物质的量之比为3∶10 。 答案：(1)SiO2 (2)Al3＋＋4OH－===AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ CO2＋AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \o\al(－,3) (3)过滤 蒸发浓缩 (4)碱 发酵粉(或其他合理答案) (5)3∶10
课时跟踪练7 一、选择题 1．下列关于铝的性质和用途描述不正确的是( ) A．铝有很好的延展性且是良导体，所以常用作导线 B．用酒精灯外焰加热铝箔，可以看到少量液滴悬而不落，说明铝的熔点较高 C．铝合金质轻，强度大，耐腐蚀，可以用作门窗 D．铝有较强的抗腐蚀性，是因为铝的表面能形成致密的氧化膜 解析：铝是金属单质，具有金属的通性，具有很好的延展性且是良导体，常用作导线，故A项正确；铝的熔点低，而氧化铝的熔点高，当用酒精灯外焰加热铝箔，可以看到少量液滴悬而不落，故B项错误；铝合金密度小、硬度大、耐腐蚀，常用作门窗，故C项正确；铝在空气中放置会形成致密的氧化层薄膜，使铝有较强的抗腐蚀性，故D项正确。 答案：B 2．下列关于铝单质的叙述正确的是( ) A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应 B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定 C．铝和NaOH溶液反应：Al＋2OH－===AlOeq \o\al(－,2)＋2H2↑ D．Al是地壳中含量最多的金属元素，所以铝是使用较早的金属 解析：A项，无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应，正确；B项，铝表面形成致密的氧化膜，错误；C项，电荷、电子均不守恒，正确的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \o\al(－,2)＋3H2↑，错误；D项，Al是地壳中含量最多的金属元素，Al的金属性较强，需采用电解法冶炼，因而铝是使用较晚的金属，错误。 答案：A 3．以Al2O3为原料制取氢氧化铝，最好的方法是( ) A．将Al2O3溶于水 B．将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液 C．将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氨水 D．将Al2O3先溶于NaOH溶液中，之后再滴加盐酸 解析：氧化铝不溶于水，不和水反应，故A项错误；氧化铝溶于盐酸形成氯化铝，氯化铝与氢氧化钠溶液反应形成氢氧化铝，但氢氧化钠为强碱，若氢氧化钠不足，不能全部生成氢氧化铝，若氢氧化钠过量，生成偏铝酸钠，故B项错误；氧化铝溶于盐酸形成氯化铝，氯化铝与氨水反应形成氢氧化铝，氨水为弱碱，不会使氢氧化铝变成偏铝酸钠，故C项正确；将Al2O3先溶于NaOH溶液中生成偏铝酸钠，加入盐酸，如盐酸过量则生成氯化铝，故D项错误。 答案：C 4．下列关于氧化铝和氢氧化铝的叙述错误的是( ) A．Al(OH)3受热能分解 B．Al2O3既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液 C．Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物 D．Al(OH)3与过量的浓氨水反应生成NH4[Al(OH)4] 解析：Al(OH)3受热分解生成氧化铝和水，反应方程式为2Al(OH)3eq \o(=====,\s\up15(△))Al2O3＋3H2O，故A项正确；Al2O3既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液，属于两性氧化物，故B项正确；Al(OH)3具有吸附性，能吸附水中悬浮物而净水，所以明矾常作净水剂，故C项正确；氢氧化铝能和强酸以及强碱发生反应，但是不能和弱酸、弱碱发生反应，氨水是弱碱，和氢氧化铝不反应，故D项错误。 答案：D 5．将0.46 g钠用铝箔包好并刺一些小孔，放入足量水中充分反应后生成标准状况下896 mL H2，此时溶液体积为100 mL。则下列说法正确的是( ) A．该实验中仅发生了一个氧化还原反应 B．反应后溶液中有两种溶质 C．反应后溶液中NaOH的浓度为0.2 mol·L－1 D．反应后溶液中NaAlO2的浓度为0.2 mol·L－1 解析：0.46 g Na的物质的量是n(Na)＝0.46 g÷23 g·mol－1＝0.02 mol，Na与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，根据方程式中物质反应关系产生0.02 mol NaOH，同时得到0.01 mol H2，反应共放出氢气的物质的量是n(H2)＝0.896 L÷22.4 L·mol－1＝0.04 mol，说明发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，放出H2 0.03 mol，消耗NaOH 0.02 mol，反应后的溶液为NaAlO2溶液。用铝箔包裹金属钠，并刺一些小孔，放入足量水中发生的反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=== 2NaAlO2＋3H2↑，这两个反应中都有元素化合价的变化，因此都属于氧化还原反应，A项错误；Na与水反应产生NaOH和H2，反应产生的NaOH与Al及水恰好反应产生NaAlO2，所以反应后溶液中只有NaAlO2一种溶质，B项错误；反应后溶液中溶质只有NaAlO2，没有NaOH，C项错误；根据上述分析可知0.46 g Na发生两个反应后得到溶液的溶质为NaAlO2，由于溶液的体积是0.1 L，根据Na元素守恒，可知反应后溶液中NaAlO2的浓度c(NaAlO2)＝0.02 mol÷0.1 L＝0.2 mol·L－1，D项正确。 答案：D 6．下列叙述正确的是( ) A．Fe在氯气中燃烧生成FeCl2 B．将AlCl3溶液逐滴滴入到NaOH溶液，先产生白色沉淀，最后沉淀消失 C．电解氯化铝溶液制取金属单质铝 D．常温下，铝制品用浓硫酸或浓硝酸处理过，可耐腐蚀 解析：Fe在氯气中燃烧生成FeCl3，故A项错误；将AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液，先生成偏铝酸钠，后生成氢氧化铝，涉及的反应为AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋2H2O＋3NaCl、AlCl3＋3NaAlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl，现象为先不产生沉淀，后沉淀逐渐增多至不变，故B项错误；电解熔融状态的氧化铝制取金属单质铝，电解氯化铝溶液生成氢氧化铝、氢气和氯气，故C项错误；铝可与浓硫酸、浓硝酸在常温下发生钝化反应。常温下，铝制品用浓硫酸或浓硝酸处理过，表面形成一层致密的氧化膜，可耐腐蚀，故D项正确。 答案：D 7．下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是( ) ①金属钠投入FeCl3溶液中 ②过量NaOH溶液和明矾溶液混合 ③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中 ④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液 ⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2 A．①③④⑤ B．只有①④ C．只有②③ D．只有③④⑤ 解析：①金属钠与水反应产生氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与FeCl3反应产生红褐色的Fe(OH)3沉淀，①不符合题意；②NaOH与明矾在溶液中反应产生Al(OH)3白色沉淀，当NaOH过量时，氢氧化铝与过量的NaOH反应产生可溶性的NaAlO2，最终无沉淀产生，②不符合题意；③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中，产生CaCO3白色沉淀和Na2CO3及H2O，③符合题意；④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液，二者发生盐的双水解反应，产生氢氧化铝白色沉淀和二氧化碳气体，④符合题意；⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，会反应生成NaHCO3，由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小，且反应消耗水，溶剂质量减少，所以NaHCO3结晶析出，有白色沉淀产生，⑤符合题意；符合题意的有③④⑤，答案选D。 答案：D 8．第ⅢA族Al、Ga均为两性元素，Al(OH)3与Ga(OH)3相比，后者酸性比前者强。当CO2通入NaAlO2和NaGaO2的溶液中，首先沉淀出来的氢氧化物是( ) A．Al(OH)3 B．Ga(OH)3 C．同时沉淀 D．无法判断 解析：CO2通入NaAlO2和NaGaO2的混合溶液中，首先CO2与水反应生成碳酸，然后会发生强酸制弱酸的反应，而且越弱的酸先被置换出来，Al(OH)3与Ga(OH)3相比，Ga(OH)3酸性比Al(OH)3强，所以Al(OH)3酸性更弱，因此首先沉淀出来的氢氧化物是Al(OH)3，故答案为A。 答案：A 9．在给定条件下，下列物质的转化不能实现的是( ) A．明矾eq \o(――→,\s\up15(少量NaOH溶液))Al(OH)3eq \o(――→,\s\up15(NaOH溶液))NaAlO2 B．NaAlO2溶液eq \o(――→,\s\up15(少量盐酸))Al(OH)3eq \o(――→,\s\up15(△))Al2O3 C．Al2O3eq \o(――→,\s\up15(NaOH溶液))NaAlO2溶液eq \o(――→,\s\up15(CO2))Al(OH)3 D．MgOeq \o(――→,\s\up15(盐酸))MgCl2溶液eq \o(――→,\s\up15(蒸干))MgCl2 解析：MgCl2溶液蒸干不能得到MgCl2，加热过程中MgCl2水解生成Mg(OH)2。 答案：D 10．下列离子方程式书写正确的是( ) A．KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液使SOeq \o\al(2－,4)恰好完全沉淀：2Al3＋＋3SOeq \o\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓ B．向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2AlOeq \o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=== 2Al(OH)3↓＋COeq \o\al(2－,3) C．醋酸溶液与水垢中的Mg(OH)2反应：Mg(OH)2＋2H＋=== Mg2＋＋2H2O D．铝条插入烧碱溶液中，开始无明显现象：Al2O3＋2OH－=== 2AlOeq \o\al(－,2)＋H2O 解析：A项，SOeq \o\al(2－,4)完全沉淀时KAl(SO4)2与Ba(OH)2以物质的量之比1∶2反应，反应的化学方程式为KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2=== 2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O，离子方程式为Al3＋＋2SOeq \o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O，错误；B项，NaAlO2溶液中通入过量CO2生成NaHCO3，正确的离子方程式为AlOeq \o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=== Al(OH)3↓＋HCOeq \o\al(－,3)，错误；C项，醋酸属于弱酸，应用化学式表示，错误；D项，铝表面易形成氧化铝薄膜，插入NaOH溶液中，NaOH先要溶解表面的氧化铝，再与Al单质反应产生气泡，正确。 答案：D 二、非选择题 11．铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。回答下列问题： 方案一 [实验方案] (1)将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 [实验步骤] (2)称取10.8 g铝镁合金粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为4.0 mol·L－1 NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V≥________mL。 (3)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 方案二 [实验方案] 将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体的体积。 [实验步骤] 同学们拟选用如图1实验装置完成实验： (4)你认为最简易的装置其连接顺序是A接________接________接________(填接口字母，可不填满)。 (5)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：ⅰ.稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；ⅱ.实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图2所示的实验装置。 ①装置中导管a的作用是________________________________； ②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL，则产生氢气的体积为________mL； ③若需确定产生氢气的物质的量，还需测定的数据是____________________。 解析：方案一：(1)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。(2)含镁为3%时，金属铝的含量最高，此时消耗的NaOH溶液体积最大，10.8 g合金中铝的质量为10.8 g×(1－3%)＝10.8×97% g，NaOH溶液的浓度为4.0 mol·L－1，则根据方程式可知其体积V＝eq \f(\f(10.8 g×97%,27 g·mol－1),4 mol·L－1)＝0.097 L＝97 mL，故V(NaOH溶液)≥97 mL。(3)过滤得到的固体为镁，镁上会附着偏铝酸钠等物质，未洗涤导致测定的镁的质量偏大，镁的质量分数偏高。 方案二：(4)根据分析可知最简易的装置连接顺序为A接、E、D接、G。(5)①装置中导管a可以保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下，滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差；②滴定管的零刻度在上方，两次的体积之差为测定的氢气的体积，收集氢气后滴定管内液面读数减小，所以测定氢气的体积为V1－V2；③由于气体受温度和压强的影响较大，若要确定气体的物质的量，必须知道实验时的温度和压强。 答案：方案一：(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (2)97 (3)偏高 方案二：(4)E D G (5)①保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下，滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 ②V1－V2 ③实验时的温度和压强 12．铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示： 请回答下列问题： (1)固体a的化学式为______________； (2)写出Ⅱ中加过量的烧碱涉及的反应离子方程式：________________________、______________________________；Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为________________ _____________________________________________________。 (3)由Ⅲ中得到滤液c的实验操作为__________，从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为________(填操作名称)、冷却结晶、过滤洗涤。 (4)滤液c显________性，日常生活中常用其溶质来_________(任写一点)。 (5)若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1，则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为________。 解析：本题以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)2·12H2O的工艺流程为载体，考查流程的分析，方程式的书写，物质的分离提纯和化学计算。第Ⅰ步，加入稀盐酸后铝土矿中Al2O3、Fe2O3溶解生成AlCl3、FeCl3，SiO2不反应且SiO2不溶于水，固体a为SiO2；第Ⅱ步，向滤液中加入过量烧碱，FeCl3与NaOH反应生成红褐色固体Fe(OH)3和NaCl，AlCl3与过量NaOH反应生成NaCl、NaAlO2和H2O；第Ⅲ步，向滤液中通入足量CO2，CO2与NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3和NaHCO3；第Ⅳ步，Al(OH)3受热分解生成Al2O3和H2O；第Ⅴ步，Al2O3与足量稀硫酸反应生成Al2(SO4)3和H2O，然后向溶液中通入NH3制得铵明矾溶液。(1)根据上述分析，固体a为难溶于盐酸的二氧化硅，固体a的化学式为SiO2。(2)Ⅱ中加入过量的烧碱涉及的反应离子方程式为Al3＋＋4OH－===AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的化学方程式为CO2＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，离子方程式为CO2＋AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \o\al(－,3)。(3)Ⅲ中反应得到难溶于水的Al(OH)3和NaHCO3溶液，得到滤液c的实验操作为过滤。从铵明矾溶液中获得NH4Al(SO4)2·12H2O的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤。(4)滤液c为NaHCO3溶液，NaHCO3溶液呈碱性。日常生活中常用NaHCO3作发酵粉等。(5)铵明矾与硫酸铝物质的量之比为1∶1，则n(Al3＋)∶n(SOeq \o\al(2－,4))＝3∶5，Al3＋全部来自铝土矿中的Al2O3，SOeq \o\al(2－,4)全部来自H2SO4，根据Al和SOeq \o\al(2－,4)守恒，投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4物质的量之比为3∶10 。 答案：(1)SiO2 (2)Al3＋＋4OH－===AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ CO2＋AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \o\al(－,3) (3)过滤 蒸发浓缩 (4)碱 发酵粉(或其他合理答案) (5)3∶10
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