【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2021高考化學(xué)(人教版)一輪配套練習(xí)：第3章-課時(shí)2-鋁及其化合物

課時(shí)2鋁及其化合物(時(shí)間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共7個(gè)小題，每題6分，共42分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1．下列有關(guān)鋁及其化合物的敘述正確的是 ()。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的溶液反應(yīng)，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．在濃硝酸中加入等體積的濃硫酸后，馬上加入鋁片，鋁片表面發(fā)生鈍化解析鎂比鋁活潑，不能用鋁粉制取鎂，A錯(cuò)誤；依據(jù)關(guān)系式2Al～6HCl～3H2，2Al～2NaOH～3H2，當(dāng)鋁足量時(shí)，等物質(zhì)的量的HCl和NaOH產(chǎn)生H2的體積比為1∶3，B錯(cuò)誤；濃H2SO4溶解于濃HNO3中放出大量熱，同時(shí)也促進(jìn)HNO3揮發(fā)，使兩種酸的濃度減小，鋁片不鈍化，D錯(cuò)誤。答案C2．(2021·淄博模擬)美、德兩國(guó)成功合成具有化學(xué)特性的氫鋁化合物(AlH3)n，關(guān)于氫鋁化合物的推想不正確的是 ()。A．氫鋁化合物與水反應(yīng)生成氫氧化鋁和氫氣B．氫鋁化合物中鋁顯＋3價(jià)，氫顯－1價(jià)C．鋁與水蒸氣在高溫下反應(yīng)可生成氫鋁化合物D．氫鋁化合物具有強(qiáng)還原性解析由化合物中元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，并結(jié)合H、Al原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知?dú)滗X化合物中Al為＋3價(jià)、H為－1價(jià)；該化合物中H元素處于最低價(jià)態(tài)，具有強(qiáng)還原性，可與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫氣，同時(shí)生成氫氧化鋁。答案C3．相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng)，至體系中均無(wú)固體物質(zhì)，消耗堿量最多的是 ()。A．Al B．Al(OH)3 C．AlCl3 D．Al2O3解析假設(shè)上述四種物質(zhì)均為1g，則物質(zhì)的量分別為eq\f(1,27)mol，eq\f(1,78)mol，eq\f(1,133.5)mol，eq\f(1,102)mol，完全溶解轉(zhuǎn)化為NaAlO2時(shí)，所需NaOH的物質(zhì)的量分別為eq\f(1,27)mol、eq\f(1,78)mol，eq\f(1,133.5)×4mol＝eq\f(1,33.4)mol，eq\f(1,102)×2mol＝eq\f(1,51)mol，所以選A。答案A4．某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解Al，但不能溶解Fe，在該溶液中可以大量共存的離子組是 ()。A．K＋、Na＋、HCO3－、NO3－B．Na＋、SO42－、Cl－、S2－C．NH4＋、Mg2＋、SO42－、NO3－D．H＋、K＋、Cl－、Na＋解析能溶解Al(OH)3、Al，而不能溶解Fe的溶液只能是強(qiáng)堿溶液，A項(xiàng)中的HCO3－，C項(xiàng)中的NH4＋、Mg2＋，D項(xiàng)中的H＋都不能在強(qiáng)堿溶液中大量共存。答案B5．工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：下列敘述正確的是 ()。A．試劑X可以是氫氧化鈉溶液，也可以是鹽酸B．反應(yīng)①過(guò)濾后所得沉淀為氫氧化鐵C．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3解析試劑X只能是氫氧化鈉溶液，不能是鹽酸；反應(yīng)①過(guò)濾后所得沉淀為Fe2O3；電解氧化鋁制鋁的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。答案D6．(2021·長(zhǎng)春調(diào)研)3g鎂鋁合金與100mL稀硫酸恰好完全反應(yīng)，將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干，得到無(wú)水硫酸鹽17.4g，則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為()。A．1mol·L－1 B．1.5mol·L－1C．2mol·L－1 D．2.5mol·L－1解析由鎂鋁合金到無(wú)水硫酸鹽，固體增加的質(zhì)量為SO42－的質(zhì)量，則n(H2SO4)＝eq\f(17.4－3,96)mol＝0.15mol，故c(H2SO4)＝eq\f(0.15mol,0.1L)＝1.5mol·L－1，B對(duì)。答案B7．(2021·秦皇島模擬)將鋁粉與Fe3O4粉末配制成鋁熱劑，分成三等份。①一份直接放入足量的燒堿溶液中，充分反應(yīng)后放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為V1；②一份在高溫下恰好反應(yīng)完全，反應(yīng)后的混合物與足量的鹽酸反應(yīng)后，放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為V2；③一份直接放入足量的鹽酸中，充分反應(yīng)后放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為V3。下列說(shuō)法正確的是 ()。A．V1＝V3＞V2 B．V2＞V1＝V3C．V1＝V2＞V3 D．V1＞V3＞V2解析發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：8Al＋3Fe3O4eq\o(=,\s\up7(高溫))4Al2O3＋9Fe則第一份和第三份都是8molAl失去24mol電子供應(yīng)應(yīng)氫離子生成氫氣，故得到的氫氣是相等的；其次份，由化學(xué)方程式可知8molAl失去24mol電子，生成9molFe，而9molFe只能失去18mole－供應(yīng)應(yīng)氫離子生成氫氣，故生成的氫氣比第一份和第三份少，答案A正確。答案A二、非選擇題(本題共4個(gè)小題，共58分)8．(15分)某鋁合金(硬鋁)中含有鎂、銅、硅，為了測(cè)定該合金中鋁的含量，有人設(shè)計(jì)如下試驗(yàn)：(1)取樣品ag，稱(chēng)取時(shí)使用的儀器名稱(chēng)為_(kāi)_______。(2)將樣品溶于足量稀鹽酸中，過(guò)濾，濾液中主要含有________；濾渣中含有________；在溶解過(guò)濾時(shí)使用的主要玻璃儀器有________________________________________________________________________。(3)往濾液中加入過(guò)量NaOH溶液，過(guò)濾，寫(xiě)出該步操作中有關(guān)的化學(xué)方程式___________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在第(3)步的濾液中通入足量CO2，過(guò)濾，將沉淀用蒸餾水洗滌數(shù)次后，烘干并灼燒至重量不再削減為止，冷卻后稱(chēng)量，質(zhì)量為bg。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________________________________________________________________________________。(5)該樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為_(kāi)__________________________________________________________________________________________________。解析用酸溶解硬鋁時(shí)，銅、硅成為濾渣，濾液成分為MgCl2、AlCl3；濾液中加入足量NaOH后，過(guò)濾，濾渣為Mg(OH)2，濾液中溶質(zhì)主要是NaAlO2，濾液中通入足量CO2后析出Al(OH)3，Al(OH)3烘干灼燒成為Al2O3，由關(guān)系式：2Al～Al2O3eq\f(54g,m（Al）)＝eq\f(102g,bg)，m(Al)＝eq\f(9b,17)gAl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：eq\f(9b,17a)×100%答案(1)托盤(pán)天平(2)MgCl2、AlCl3Cu、Si漏斗、燒杯、玻璃棒(3)MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl，AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl，Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O(4)NaAlO2＋CO2＋2H2O=NaHCO3＋Al(OH)3↓2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O(5)eq\f(9b,17a)×100%9．(14分)(2021·銀川模擬)某無(wú)色稀溶液X中，可能含有下表所列離子中的某幾種。陰離子CO32－、SiO32－、AlO2－、Cl－陽(yáng)離子Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、NH4＋、Na＋現(xiàn)取該溶液適量，向其中加入某試劑Y，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入試劑體積(V)的關(guān)系如圖所示。(1)若Y是鹽酸，則Oa段轉(zhuǎn)化為沉淀的離子(指來(lái)源于X溶液的，下同)是___________________________________________，ab段發(fā)生反應(yīng)的離子是________，bc段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________________________________________。(2)若Y是NaOH溶液，則X中肯定含有的離子是________，ab段反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)因溶液是無(wú)色的，所以確定不含F(xiàn)e3＋，加入鹽酸后能形成的沉淀有Al(OH)3、H2SiO3，前者能溶于過(guò)量鹽酸而后者不能，由圖像知溶液中確定含有AlO2－、SiO32－，Oa段發(fā)生反應(yīng)的離子為AlO2－、SiO32－，ab段發(fā)生反應(yīng)的離子為CO32－，bc段則是Al(OH)3溶解。(2)當(dāng)向溶液中加入NaOH溶液時(shí)，生成的沉淀為Mg(OH)2、Al(OH)3，ab段是NH4＋與OH－發(fā)生反應(yīng)，因Mg2＋、Al3＋不能與CO32－、SiO32－、AlO2－共存，故此時(shí)溶液中的陰離子只有Cl－。答案(1)SiO32－、AlO2－CO32－Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O(2)Al3＋、Mg2＋、NH4＋、Cl－NH4＋＋OH－=NH3·H2O10．(14分)A、B、C、D、E五種化合物均含有某種短周期常見(jiàn)元素，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中A的溶液為澄清溶液，C犯難溶的白色固體，E則易溶于水，取A的溶液灼燒，焰色反應(yīng)為淺紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)。(1)寫(xiě)出化學(xué)式：A________，B________，C________，D________，E________。(2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式：A→B：__________________________________________________________；A→D：__________________________________________________________。解析在短周期元素形成的化合物中，既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)必為兩性物質(zhì)，又由于B受熱時(shí)轉(zhuǎn)化為C，故可知C為Al2O3，B為Al(OH)3，由此推出D是AlCl3，A與過(guò)量CO2反應(yīng)生成Al(OH)3，且A的溶液的焰色反應(yīng)為淺紫色，則A為KAlO2，E為NaAlO2。答案(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2(2)AlO2－＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3－ AlO2－＋4H＋=Al3＋＋2H2O11．(15分)某課外小組對(duì)一些金屬單質(zhì)和化合物的性質(zhì)進(jìn)行探究。(1)下表為“鋁與氯化銅溶液反應(yīng)”試驗(yàn)報(bào)告的一部分：試驗(yàn)步驟試驗(yàn)現(xiàn)象將打磨過(guò)的鋁片(過(guò)量)放入肯定濃度的CuCl2溶液中產(chǎn)生氣泡，析出疏松的紅色固體，溶液漸漸變?yōu)闊o(wú)色反應(yīng)結(jié)束后分別出溶液備用 紅色固體用蒸餾水洗滌后，置于潮濕空氣中一段時(shí)間后固體由紅色變?yōu)榫G色[設(shè)其主要成分為Cu2(OH)2CO3]按反應(yīng)類(lèi)型寫(xiě)出試驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式各一個(gè)(是離子反應(yīng)的只寫(xiě)離子方程式)置換反應(yīng)_________________________________________________________；化合反應(yīng)_________________________________________________________。(2)用石墨作電極，電解上述試驗(yàn)分別出的溶液，兩極產(chǎn)生氣泡。持續(xù)電解，在陰極四周的溶液中還可以觀(guān)看到的現(xiàn)象是________________________。解釋此現(xiàn)象的離子方程式是__________________________________________________________________________________________________________。(3)工業(yè)上可用鋁與軟錳礦(主要成分為MnO2)反應(yīng)來(lái)冶煉金屬錳。①用鋁與軟錳礦煉錳的原理是(用化學(xué)方程式來(lái)表示)___________________。②MnO2在H2O2分解反應(yīng)中作催化劑。若將適量MnO2加入酸化的H2O2溶液中，MnO2溶解產(chǎn)生Mn2＋，該反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。解析(1)由CuCl2溶液中Cu2＋的水解使溶液呈酸性，所以會(huì)有2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，也有2Al＋3Cu2＋=2Al3＋＋3Cu；單質(zhì)銅在潮濕空氣中由紅色變?yōu)榫G色，化學(xué)方程式可寫(xiě)出2Cu＋O2＋H2O＋CO2=Cu2(OH)2CO3。(2)用石墨作電極，電解AlCl3溶液，電解的化學(xué)方程式為：2AlCl3＋6H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Al(OH)3↓＋3H2↑＋3Cl2↑持續(xù)電解，陰極：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－從而