2023高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第3章金屬及其重要化合物第2課時(shí)鋁及其化合物復(fù)習(xí)練案新人教版

PAGEPAGE2鋁及其化合物一、選擇題1．(2022·遼寧鞍山一中一模)鋁在人體內(nèi)積累可使人慢性中毒，1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁定為“食品污染源之一〞而加以控制，鋁在以下使用場(chǎng)合須加以控制的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470355)(A)①糖果香煙內(nèi)包裝②電線電纜③牙膏皮④氫氧化鋁膠囊(作內(nèi)服藥)⑤用明礬凈水⑥用明礬和小蘇打混合物作食品膨化劑⑦制造炊具和餐具⑧制防銹漆A．①③④⑤⑥⑦ B．②③④⑤⑥C．②③⑤⑦⑧ D．全部[解析]題中與生活器具、食品有關(guān)的有①③④⑤⑥⑦，應(yīng)嚴(yán)格控制鋁的使用量，而②電線電纜、⑧制防銹漆，不可能被人體攝入，應(yīng)選A。2．(2022·哈爾濱高三模擬)以下有關(guān)鋁及其化合物的表達(dá)正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470352)(C)A．鋁粉與氧化鎂共熱可制取金屬鎂B．足量鋁分別與含1molHCl、1molNaOH的溶液反響，產(chǎn)生相同量的氫氣C．工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法冶煉鋁D．在濃硝酸中參加等體積的濃硫酸后，立即參加鋁片，鋁片外表發(fā)生鈍化[解析]鎂比鋁活潑，不能用鋁粉與氧化鎂共熱制取鎂，A錯(cuò)誤；根據(jù)關(guān)系式2Al～6HCl～3H2,2Al～2NaOH～3H2，當(dāng)鋁足量時(shí)，等量的HCl和NaOH產(chǎn)生H2的體積比為1︰3，B錯(cuò)誤；濃H2SO4可吸收濃HNO3中的水分，并放出大量熱，促進(jìn)HNO3揮發(fā)，使兩種酸的濃度減小，鋁片不鈍化，D錯(cuò)誤。3．(2022·黑龍江雙鴨山一中月考)以下物質(zhì)的制備方法正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470353)(C)A．氯化鋁溶液和硫化鈉溶液反響制備Al2S3B．用鎂粉和空氣反響制備Mg3N2C．用鋁粉和MnO2制得錳D．用電解熔融氯化鋁的方法制得單質(zhì)鋁[解析]硫化鈉和氯化鋁溶液反響，硫離子和鋁離子發(fā)生雙水解反響生成氫氧化鋁沉淀和硫化氫，A錯(cuò)誤；鎂粉在空氣中和氧氣也反響，會(huì)生成氧化鎂，B錯(cuò)誤；鋁熱法可冶煉錳，C正確；氯化鋁屬于分子晶體，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，工業(yè)上常用電解熔融的氧化鋁來冶煉鋁，D錯(cuò)誤。4．(2022·江蘇南通一調(diào))以下說法正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470354)(A)A．因?yàn)橐簯B(tài)氨氣化時(shí)吸熱，可用液態(tài)氨作制冷劑B．用鋁制容器盛放濃硝酸，是因?yàn)殇X和濃硝酸不反響C．明礬溶于水生成氫氧化鋁膠體，起消毒、殺菌的作用D．鋁能置換出氧化鐵中的鐵，鋼鐵工業(yè)利用鋁熱反響冶煉鐵[解析]液態(tài)氨汽化時(shí)從周圍環(huán)境吸收熱量而使環(huán)境溫度降低，因此液氨可用作制冷劑，A正確；用鋁制容器盛放濃硝酸，是因?yàn)槌叵落X與濃硝酸發(fā)生鈍化，生成了致密的氧化膜，阻止進(jìn)一步反響，B錯(cuò)誤；明礬溶于水生成的氫氧化鋁膠體具有吸附性，因此只能起到凈水的作用，不能到達(dá)消毒、殺菌的作用，C錯(cuò)誤；鋼鐵工業(yè)利用熱復(fù)原法冶煉鐵，D錯(cuò)誤。5．(2022·陜西省西安市鐵一中一模)甲、乙、丙、丁均為中學(xué)化學(xué)常見的物質(zhì)，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下(反響條件及其它產(chǎn)物已略去)。以下說法正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470356)(D)甲eq\o(→,\s\up7(＋丁),\s\do5(①))乙eq\o(→,\s\up7(＋丁),\s\do5(②))丙A．丁一定是氧化劑B．甲只能是S或N2C．乙一定是氧化物D．反響②可能是非氧化復(fù)原反響[解析]如不是氧化復(fù)原反響，例如甲是AlCl3溶液，氯化鋁和少量氫氧化鈉溶液反響生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁和過量氫氧化鈉反響生成偏鋁酸鈉，那么A、B、C錯(cuò)誤；如發(fā)生氧化復(fù)原反響，甲可能為S、Fe、N2等，只有D正確。應(yīng)選D。6．以下操作能到達(dá)目的的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470357)(D)A．將一塊帶有氧化膜的鋁片與過量的濃NaOH溶液完全反響后，取澄清溶液將其蒸干，得純潔的NaAlO2固體B．向NaAlO2溶液中參加過量的AlCl3溶液，將所得沉淀過濾洗滌，加熱灼燒去掉水分，可得純潔的Al(OH)3固體C．把鋁塊與適量的稀鹽酸完全反響，將所得溶液蒸干，可得AlCl3固體D．把AlCl3溶液與足量氨水反響，將沉淀過濾、洗滌、灼燒去掉水分可得Al2O3固體[解析]A項(xiàng)，混有NaOH固體；B項(xiàng)，灼燒得到的是Al2O3；C項(xiàng)，得到的是Al(OH)3和Al2O3。7．(2022·貴州省遵義航天一中一模)向100mL0.1mol/LAlCl3溶液中，參加cmol/LNaOH溶液100mL后，再滴加1mol/L鹽酸，滴加鹽酸的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如下圖，那么參加的NaOH溶液的濃度為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470358)(D)A．0.25mol/L B．2mol/LC．1mol/L D．0.5mol/L[解析]據(jù)圖象可知，0－10階段鹽酸與剩余的NaOH反響，10－20階段偏鋁酸鈉與鹽酸反響生成氫氧化鋁沉淀，當(dāng)參加20mL鹽酸時(shí)沉淀到達(dá)最大，此時(shí)溶質(zhì)為NaCl；繼續(xù)參加鹽酸，當(dāng)參加50mL鹽酸時(shí)，氫氧化鋁沉淀恰好溶解，此時(shí)溶質(zhì)為AlCl3和NaCl，原溶液中NaOH完全轉(zhuǎn)化成NaCl，根據(jù)質(zhì)量守恒可知：n(NaOH)＝n(NaCl)＝n(HCl)＝1mol/L×0.05L＝0.05mol，那么參加的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為：c(NaOH)＝eq\f(0.05mol,0.1L)＝0.5mol/L，應(yīng)選D。8．(2022·山東日照一中質(zhì)檢)某同學(xué)研究鋁及其化合物的性質(zhì)時(shí)設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。方案①：2.7gAleq\o(→,\s\up7(100mLHCl))X溶液eq\o(→,\s\up7(NaOH))Al(OH)3沉淀方案②：2.7gAleq\o(→,\s\up7(100mLNaOH))Y溶液eq\o(→,\s\up7(HCl))Al(OH)3沉淀NaOH和HCl的濃度均是3mol/L，如圖是向X溶液和Y溶液中分別參加NaOH和HCl時(shí)產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與參加氫氧化鈉溶液和鹽酸體積之間的關(guān)系，以下說法不正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470359)(A)A．b曲線表示的是向X溶液中參加NaOH溶液B．在O點(diǎn)時(shí)兩方案中所得溶液濃度相等C．方案②中對(duì)應(yīng)的O點(diǎn)HCl恰好反響完D．X溶液顯酸性，Y溶液顯堿性[解析]NaOH和HCl的濃度均是3mol/L，物質(zhì)的量是0.3mol,2.7gAl的物質(zhì)的量是0.1mol，那么Al和HCl恰好反響，NaOH過量。a曲線表示的是向X溶液中參加NaOH溶液，b曲線表示的是向Y溶液中參加鹽酸，A錯(cuò)誤；O點(diǎn)所得溶液的溶質(zhì)是NaCl，因?yàn)橄騒溶液和Y溶液中所加NaOH溶液和鹽酸的濃度及體積均相等，由原子守恒可知，在O點(diǎn)時(shí)所得NaCl的物質(zhì)的量相同，濃度也相同，B正確；O點(diǎn)時(shí)所得NaCl的物質(zhì)的量相同，那么方案②中對(duì)應(yīng)的O點(diǎn)HCl恰好反響完全，C正確；X溶液為AlCl3溶液，Al3＋水解使溶液顯酸性，Y溶液為NaOH和NaAlO2的混合溶液，顯堿性，D正確。9．(2022·遼寧沈陽二中期中)圖中橫坐標(biāo)為參加反響物的物質(zhì)的量，縱坐標(biāo)為產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量。以下反響對(duì)應(yīng)的曲線錯(cuò)誤的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470360)(D)A．向NaAlO2溶液中滴入HCl至過量B．向澄清石灰水中通入CO2至過量C．向含有鹽酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至過量D．向含有等物質(zhì)的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至沉淀消失[解析]向NaAlO2溶液滴入HCl至過量，發(fā)生的反響依次為NaAlO2＋HCl＋H2O=NaCl＋Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O，生成沉淀和沉淀溶解消耗HCl的物質(zhì)的量之比為1︰3，A正確；向澄清石灰水中通入CO2至過量發(fā)生反響的方程式為Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，生成沉淀和沉淀溶解消耗CO2的物質(zhì)的量之比為1︰1，B正確；向含有鹽酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至過量，發(fā)生反響的化學(xué)方程式為HCl＋NaOH=NaCl＋H2O、AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl、Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，生成沉淀與沉淀溶解消耗NaOH的物質(zhì)的量之比為3︰1，C正確；向含有等物質(zhì)的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至沉淀消失，發(fā)生反響的化學(xué)方程式CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O、CO2＋2KOH=K2CO3＋H2O、K2CO3＋CO2＋H2O=2KHCO3、CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，各段消耗CO2的物質(zhì)的量之比為1︰0.5︰0.5︰1，D錯(cuò)誤。10．(2022·吉林大學(xué)附中第四次摸底)在含有0.06molCl－、0.07molSOeq\o\al(2－,4)及一定量Mg2＋和Al3＋的混合溶液中，滴入2mol/LNaOH溶液，產(chǎn)生沉淀情況如圖。假設(shè)反響前Al3＋的物質(zhì)的量為amol，Al3＋的物質(zhì)的量與混合溶液中離子總物質(zhì)的量的比值為x(不考慮Mg2＋和Al3＋水解及水的電離)。那么以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470361)(C)A．a(chǎn)的取值范圍是0<a<eq\f(1,15)B．圖中m的取值范圍為5.2～5.8C．A、B兩點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)值均隨x變化而變化D．假設(shè)B點(diǎn)橫坐標(biāo)數(shù)值為120，那么a＝0.04[解析]假設(shè)溶液中沒有Mg2＋，根據(jù)溶液呈電中性，那么0.06mol×1＋0.07mol×2＝amol×3，解得a＝eq\f(1,15)，所以a的取值范圍是0<a<eq\f(1,15)，A正確；假設(shè)溶液中只有Al3＋，那么沉淀質(zhì)量m＝78g·mol－1×eq\f(1,15)mol＝5.2g，假設(shè)溶液中只有Mg2＋，根據(jù)溶液呈電中性，n(Mg2＋)＝(0.06mol×1＋0.07mol×2)×eq\f(1,2)＝0.1mol，那么沉淀質(zhì)量m＝58g·mol－1×0.1mol＝5.8g，所以圖中m的取值范圍為5.2～5.8，B正確；溶液中的正電荷的物質(zhì)的量為0.06mol×1＋0.07mol×2＝0.20mol,1mol正電荷對(duì)應(yīng)1molNaOH生成沉淀，所以A點(diǎn)的橫坐標(biāo)不隨x的變化而變化，C錯(cuò)誤；B點(diǎn)是NaCl、Na2SO4和NaAlO2的溶液，據(jù)Na＋守恒，可知n(NaAlO2)＝2mol·L－1×0.12L－0.06mol－0.07mol×2＝0.04mol，即a＝0.04mol，D正確。11．a(chǎn)gMg、Al合金完全溶解在c1mol·L－1、V1LHCl溶液中，產(chǎn)生bgH2。再向反響后的溶液中參加c2mol·L－1、V2LNaOH溶液，恰好使沉淀到達(dá)最大值，且沉淀質(zhì)量為dg。以下關(guān)系錯(cuò)誤的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470362)(C)A．與金屬反響后剩余鹽酸為(c1V1－b)molB．c1＝eq\f(c2V2,V1)C．鋁失去電子的物質(zhì)的量為bmolD．d＝a＋17b[解析]反響后的溶液中溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)Cl原子守恒可得c1V1＝c2V2，即c1＝eq\f(c2V2,V1)，B項(xiàng)正確；根據(jù)題意可知消耗的n(HCl)＝eq\f(b,2)×2mol＝bmol，故剩余的HCl的物質(zhì)的量為(c1V1－b)mol，A項(xiàng)正確；題中的沉淀為Al(OH)3、Mg(OH)2，故有n(OH－)＝n(H＋)＝2n(H2)，沉淀質(zhì)量為(a＋17b)g，D項(xiàng)正確；C項(xiàng)設(shè)n(Mg)＝xmol，n(Al)＝y(tǒng)mol，那么eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(24x＋27y＝a，,2x＋3y＝\f(b,2)×2，))求得：y＝eq\f(12b－a,9)，所以鋁失電子的物質(zhì)的量為(4b－eq\f(a,3))mol，C項(xiàng)錯(cuò)誤。12．(2022·湖南省郴州市一模)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3等雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如圖：對(duì)上述流程中的判斷正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470363)(B)A．試劑X為稀硫酸B．反響Ⅱ中生成Al(OH)3的反響為：CO2＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H20=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)C．結(jié)合質(zhì)子(H＋)的能力由強(qiáng)到弱的順序是AlOeq\o\al(－,2)＞COeq\o\al(2－,3)＞OH－D．Al2O3熔點(diǎn)很高，工業(yè)上還可采用電解熔融AlCl3冶煉Al[解析]A．別離氧化鋁和氧化鐵，只能用氫氧化鈉溶液，不可能用酸，因氧化鋁與氫氧化鈉反響，氧化鐵不反響，但二者都可與酸反響，故A錯(cuò)誤；B．鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2、Fe2O3等雜質(zhì))中參加過量的氫氧化鈉以后會(huì)生成偏鋁酸鈉溶液，偏鋁酸鹽中通二氧化碳來獲得氫氧化鋁沉淀，即CO2＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，故B正確；C．結(jié)合質(zhì)子的能力就是指堿性，結(jié)合質(zhì)子能力越強(qiáng)，相應(yīng)的酸放出質(zhì)子的能力就越弱，其對(duì)應(yīng)的酸的酸性就越弱，顯然酸性強(qiáng)弱HCOeq\o\al(－,3)＞Al(OH)3＞H2O，堿性：OH－＞AlOeq\o\al(－,2)＞COeq\o\al(2－,3)，所以結(jié)合質(zhì)子能力：OH－＞AlOeq\o\al(－,2)＞COeq\o\al(2－,3)，故C錯(cuò)誤；D．Al活潑性較強(qiáng)，氯化鋁是共價(jià)化合物，所以工業(yè)上還可采用電解熔融Al2O3冶煉Al。故D錯(cuò)誤。應(yīng)選B。二、非選擇題13．(2022·湖南省衡陽縣一中高三月考)某課外活動(dòng)小組欲對(duì)鋁鎂合金進(jìn)行研究，測(cè)定其中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他們利用鹽酸、氫氧化鈉溶液設(shè)計(jì)了三種不同的實(shí)驗(yàn)方案：eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470364)方案一：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))測(cè)定生成氣體的體積方案二：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(鹽酸))測(cè)定生成氣體的體積方案三：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(鹽酸))溶液eq\o(→,\s\up7(過量NaOH溶液))eq\o(→,\s\up7(過濾、洗滌、灼燒、冷卻))稱量灼燒產(chǎn)物的質(zhì)量。(1)寫出方案一中發(fā)生反響的離子方程式2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(2)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)方案二設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，如以下圖(圖中的鐵架臺(tái)已省略)。你認(rèn)為選擇__乙__(選填甲或乙)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更合理，誤差更小。(3)用方案三進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了稱量灼燒產(chǎn)物質(zhì)量外，還需稱量的是__合金樣品的質(zhì)量__。(4)拓展研究：在向鋁鎂合金溶于鹽酸后的溶液中參加過量NaOH溶液時(shí)，生成沉淀的質(zhì)量與參加NaOH溶液體積的關(guān)系可用數(shù)軸關(guān)系表示：請(qǐng)你判斷，根據(jù)上圖數(shù)軸中的數(shù)據(jù)能否求出合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？__能__(選填“能〞或“不能〞)以下①②兩題選一題作答。①假設(shè)不能求出合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請(qǐng)說明理由________。②假設(shè)能求出合金鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，那么鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__30.8%__。[解析](1)鎂和氫氧化鈉溶液不反響，但鋁是可以的，反響的離子方程式是2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(2)根據(jù)裝置構(gòu)造特點(diǎn)可知，乙裝置中可以使鹽酸與合金的反響隨時(shí)停止，操作簡(jiǎn)單，所以實(shí)驗(yàn)更合理，誤差更小。(3)灼燒得到的是氧化鎂，所以要計(jì)算合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需要稱量合金樣品的質(zhì)量。(4)根據(jù)數(shù)軸可知，溶解氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液是60mL－50mL＝10mL，那么生成氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液體積應(yīng)該是30mL；所以生成氫氧化鎂消耗的氫氧化鈉溶液體積是50mL－10mol－30mL＝10mL，那么根據(jù)方程式Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，可知Al和Mg的物質(zhì)的量之比是2︰1的，那么鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是eq\f(24,24＋2×27)×100%＝30.8%。14．(2022·北京大興區(qū)期末)無水AlCl3可用作有機(jī)合成的催化劑、食品膨松劑等。工業(yè)上可由鋁土礦(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制備，流程如下：：AlCl3、FeCl3分別在183℃、315℃時(shí)升華eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)25470365)(1)Cl2的電子式為︰eq\o(Cl,\s\up6(),\s\do4())︰eq\o(Cl,\s\up6(),\s\do4())︰。(2)氯化爐中Al2O3、Cl2和焦炭在高溫下發(fā)生反響的化學(xué)方程式為Al2O3＋3Cl2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2AlCl3＋3CO。爐氣中剩余的少量Cl2，可用NaOH溶液吸收，其離子方程式為Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O。(3)700℃時(shí)，升華器中物質(zhì)經(jīng)充分反響后需降溫實(shí)現(xiàn)FeCl3和AlCl3的別離。請(qǐng)選擇適宜的溫度范圍__b__(填序號(hào))。a．低于183℃b．介于183℃和315℃之間c．高于315℃(4)樣品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通過以下操作測(cè)得(局部物質(zhì)略去)。mg樣品eq\o(→,\s\up7(過量NaOH溶液),\s\do5(過濾))NaAlO2溶液eq\o(→,\s\up7(過量CO2),\s\do5(過濾))Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(△),\s\do5(冷卻))ngAl2O3計(jì)算該樣品中AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(267n,102m)×100%(結(jié)果用m、n表示，不必化簡(jiǎn))。[解析](1)Cl2是通過共價(jià)鍵形成的單質(zhì)，故其電子式為︰eq\o(Cl,\s\up6(),\s\do4())︰eq\o(Cl,\s\up6(),\s\do4())︰。(2)由流程圖知在氯化爐中Al2O3、Cl2和焦炭在高溫下發(fā)生反響生成AlCl3、CO；爐氣中剩余的少量Cl2，可用NaOH溶液吸收生成NaCl和NaClO。(3)AlCl3、FeCl3分別在183℃、315℃時(shí)升華，為實(shí)現(xiàn)FeCl3和AlCl3的別離，應(yīng)使溫度介于183℃和315℃之間。(4)ngAl2O3中Al元素的物質(zhì)的量為eq\f(2n,102)mol，根據(jù)元素守恒，樣品中AlCl3的質(zhì)量為eq\f(2n,102)×133.5g，該樣品中A