2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第三章金屬及其化合物2-2鋁的重要化合物課時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGEPAGE8鋁的重要化合物時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1．鎂鋁合金溶于適量的鹽酸中，再加入過(guò)量氫氧化鈉溶液，反應(yīng)后溶液中可能大量存在的離子組是(B)A．Na＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－B．Na＋、AlOeq\o\al(－,2)、Cl－、OH－C．Na＋、Mg2＋、AlOeq\o\al(－,2)、Cl－D．Na＋、Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)、Cl－解析：鎂鋁合金溶于適量的鹽酸中，溶液中大量存在的離子有：Mg2＋、Al3＋、Cl－，加入過(guò)量氫氧化鈉溶液，則Mg2＋反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，Al3＋轉(zhuǎn)化為AlOeq\o\al(－,2)。2．試驗(yàn)室制備Al(OH)3沉淀，最相宜的方法是(B)A．AlCl3溶液中加入NaOH溶液B．AlCl3溶液中加入足量的氨水C．NaAlO2溶液中加入濃鹽酸D．Al2O3溶于足量的熱水中解析：A項(xiàng)，氫氧化鈉過(guò)量時(shí)會(huì)生成偏鋁酸鈉，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氨水過(guò)量，生成的氫氧化鋁不會(huì)溶解，正確；C項(xiàng)，鹽酸過(guò)量時(shí)生成的氫氧化鋁會(huì)溶解，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氧化鋁不與水反應(yīng)，錯(cuò)誤。3．鋁土礦的主要成分中含有氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅等，工業(yè)上經(jīng)過(guò)下列工藝可以冶煉金屬鋁。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(已知二氧化硅不溶于鹽酸)(C)A．①②中除加試劑外，還須要進(jìn)行過(guò)濾操作B．a(chǎn)、b中鋁元素的化合價(jià)相同C．③中須要通入過(guò)量的氨氣D．④進(jìn)行的操作是加熱，而且d肯定是氧化鋁解析：鋁土礦加鹽酸生成Al3＋和Fe3＋，二氧化硅不溶于鹽酸，所以要過(guò)濾，分別出二氧化硅；濾液中加過(guò)量NaOH，Al3＋轉(zhuǎn)化為AlOeq\o\al(－,2)，F(xiàn)e3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾除去Fe(OH)3沉淀，向?yàn)V液中通過(guò)量的二氧化碳，會(huì)生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3分解生成Al2O3，最終電解熔融的Al2O3生成Al。由以上分析可知①②中除加試劑外，還須要進(jìn)行過(guò)濾操作，A正確；a中為Al3＋，b中為AlOeq\o\al(－,2)，a、b中鋁元素的化合價(jià)均為＋3價(jià)，B正確；③中須要把AlOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，要通入過(guò)量的二氧化碳，AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，C錯(cuò)誤；依據(jù)上面分析可知④是Al(OH)3受熱分解生成Al2O3，D正確。4．將100mL3mol·L－1的NaOH溶液與100mL1mol·L－1的AlCl3溶液，按下列兩種方法相混合：①將NaOH逐滴加入AlCl3中，邊加邊振蕩②將AlCl3逐滴加入NaOH中，邊加邊振蕩。對(duì)上述試驗(yàn)所得出的結(jié)論正確的是(C)A．現(xiàn)象相同，沉淀量相同B．現(xiàn)象相同，沉淀量不相同C．現(xiàn)象不相同，沉淀量相同D．現(xiàn)象不相同，沉淀不相同解析：①所發(fā)生的反應(yīng)是：3NaOH＋AlCl3=Al(OH)3↓＋3NaCl，NaOH為0.3mol，AlCl3為0.1mol，正好完全反應(yīng)，產(chǎn)生0.1molAl(OH)3沉淀。②所發(fā)生的反應(yīng)是：AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋2H2O＋3NaCl。由于堿過(guò)量，加入沉淀振蕩又消逝，0.3molNaOH消耗AlCl3eq\f(0.3,4)mol，生成eq\f(0.3,4)molNaAlO2，余eq\f(0.1,4)molAlCl3，接著加入AlCl3反應(yīng)方程式為：AlCl3＋3NaAlO2＋6H2O=4Al(OH)3↓＋3NaCl，這樣eq\f(0.3,4)molNaAlO2和eq\f(0.1,4)molAlCl3正好反應(yīng)，產(chǎn)生0.1molAl(OH)3沉淀，所以結(jié)論是現(xiàn)象不相同，沉淀量相同。5．下圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液的相互滴加，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(B)A．①線表示Al3＋物質(zhì)的量的改變B．x表示AlCl3的物質(zhì)的量C．②③線表示Al(OH)3物質(zhì)的量的改變D．④線表示AlOeq\o\al(－,2)物質(zhì)的量的改變解析：AlCl3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式：一種方式為向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液，起先就有沉淀生成后沉淀溶解，且前后消耗NaOH的物質(zhì)的量之比為31，明顯符合本題意，則x表示NaOH的物質(zhì)的量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)此可推斷A、C、D正確。另一種方式為向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液，起先沒(méi)有沉淀，后有沉淀，不符合本題。6．把一塊鎂鋁合金投入到1mol·L－1鹽酸中，待合金完全溶解后，再往溶液里加入1mol·L－1NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液體積改變的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(D)A．鹽酸的體積為80mLB．a(chǎn)的取值范圍為0<a<50C．n(Mg2＋)<0.025molD．當(dāng)a值為30時(shí)，b值為0.01解析：第一階段，鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)H＋＋OH－=H2O；其次階段，氯化鎂和氯化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，在V(NaOH)＝80mL時(shí)，溶液中溶質(zhì)全為NaCl，所以鹽酸的體積為80mL，A正確；第三階段，氫氧化鋁溶解Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，因?yàn)榇藭r(shí)消耗NaOH10mL，所以n(Al3＋)＝0.01mol，和Al3＋反應(yīng)的NaOH為30mL，因?yàn)槠浯坞A段和Al3＋反應(yīng)的NaOH為30mL，假設(shè)無(wú)Mg2＋，a＝50，而實(shí)際存在Mg2＋，所以0<a<50，B正確；第三階段，氫氧化鋁溶解Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，因?yàn)榇藭r(shí)消耗NaOH10mL，所以n(Al3＋)＝0.01mol，第四階段無(wú)反應(yīng)，沉淀全為Mg(OH)2，若a＝0，n(Mg2＋)取得最大值，和Al3＋反應(yīng)的NaOH為30mL，所以此時(shí)和Mg2＋反應(yīng)的NaOH為50mL，n(Mg2＋)max＝0.025mol，而如題圖所示a>0，所以n(Mg2＋)<0.025mol，C正確；a＝30時(shí)，和Mg2＋反應(yīng)的NaOH為20mL，此時(shí)n(Mg2＋)＝0.01mol，bmol＝n(Mg2＋)＋n(Al3＋)＝0.02mol，D錯(cuò)誤。7．已知A是一種金屬單質(zhì)，B顯淡黃色，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，則以下對(duì)C的性質(zhì)敘述錯(cuò)誤的是(D)A．溶液呈堿性B．與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀C．與足量鹽酸反應(yīng)放出氣體D．受熱易分解解析：Na2O2為淡黃色，NaHCO3受熱易分解，而Na2CO3受熱不易分解。由題中圖示知A、B、C、D分別為Na、Na2O2、Na2CO3、NaOH，Na2CO3受熱不易分解，D錯(cuò)。解析：Al2O3和NaOH反應(yīng)生成NaAlO2，NaAlO2和適量的稀鹽酸反應(yīng)生成Al(OH)3，Al(OH)3受熱分解得Al2O3，A符合；AlCl3和氨水反應(yīng)生成Al(OH)3，Al(OH)3和NaOH反應(yīng)生成NaAlO2，NaAlO2和過(guò)量鹽酸反應(yīng)生成AlCl3，B符合；Al不能一步生成Al(OH)3，C不符合；MgCl2和NaOH反應(yīng)生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受熱分解得MgO，MgO和鹽酸反應(yīng)生成MgCl2，D符合。9．等體積的AlCl3和NaOH兩種溶液混合后，沉淀物中含鋁元素的質(zhì)量與溶液中含鋁元素的質(zhì)量相等，則AlCl3和NaOH兩種溶液物質(zhì)的量濃度之比是(C)①13②23③14④27A．①②B．①③C．②④D．③④解析：溶液中Al元素的存在可以是Al3＋或AlOeq\o\al(－,2)。故當(dāng)溶液中Al3＋與Al(OH)3物質(zhì)的量之比為11時(shí)，n(Al3＋)n(OH－)＝23，當(dāng)溶液中AlOeq\o\al(－,2)與Al(OH)3的物質(zhì)的量之比為11時(shí)，n(Al3＋)n(OH－)＝27。10．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol/L稀鹽酸，CO2的生成量與加入鹽酸的體積(V)的關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是(C)A．在0～a范圍內(nèi)，只發(fā)生中和反應(yīng)B．a(chǎn)b段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑C．a(chǎn)＝0.3D．原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為12解析：向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol/L稀鹽酸，發(fā)生的反應(yīng)依次為OH－＋H＋=H2O，COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，據(jù)此可以解答。在0～a范圍內(nèi)，發(fā)生的反應(yīng)是OH－＋H＋=H2O，COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，不只發(fā)生中和反應(yīng)，A錯(cuò)誤；ab段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，B錯(cuò)誤；從圖象知生成CO20.01mol，依據(jù)方程式HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O可知消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.01mol，故a＝0.3，C正確；依據(jù)方程式和圖象可知Na2CO3的物質(zhì)的量是0.01mol，共計(jì)消耗鹽酸0.02mol，所以與氫氧化鈉反應(yīng)的鹽酸是0.04mol－0.02mol＝0.02mol，則氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.02mol，因此原混合液中，NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為21，D錯(cuò)誤。11．雙羥基鋁碳酸鈉是醫(yī)療上常用的一種抑酸劑，其化學(xué)式為NaAl(OH)2CO3。關(guān)于該物質(zhì)的說(shuō)法中正確的是(D)A．該物質(zhì)屬于兩性氫氧化物B．該物質(zhì)是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C．1molNaAl(OH)2CO3最多可消耗3molH＋D．該藥劑不適合胃潰瘍患者服用解析：該物質(zhì)含有Na、Al、O、H、C等元素，不屬于氫氧化物，屬于鹽，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；NaAl(OH)2CO3與鹽酸發(fā)生反應(yīng)：NaAl(OH)2CO3＋4HCl=NaCl＋AlCl3＋3H2O＋CO2↑，由化學(xué)方程式可知1mol該物質(zhì)最多可消耗4molHCl，即消耗4molH＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該物質(zhì)與較多的H＋作用會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，簡(jiǎn)單導(dǎo)致胃潰瘍患者胃穿孔，D項(xiàng)正確。12．現(xiàn)有一包白色粉末，可以含有Al(NO3)3、KOH、NaCl中的一種或多種，某探討性學(xué)習(xí)小組為了探究該白色粉末的組成，做了如下試驗(yàn)：(1)將該粉末加水溶解，得到澄清溶液；(2)取少量該澄清溶液，逐滴加入鹽酸至過(guò)量，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解；(3)取少量(2)中所得溶液，滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。則下列推斷正確的是(B)A．該白色粉末中肯定含有Al(NO3)3、KOH、NaClB．該白色粉末中肯定含有Al(NO3)3和KOH，但不能確定是否含有NaClC．該白色粉末中肯定含有NaCl，但不能確定是否含有Al(NO3)3、KOHD．以上試驗(yàn)過(guò)程不能確定該白色粉末中含有哪些物質(zhì)解析：由(2)中現(xiàn)象可知(1)中所得澄清溶液中含有AlOeq\o\al(－,2)，則白色粉末中含有Al(NO3)3和KOH；因?yàn)?2)中加入鹽酸時(shí)引入了Cl－，故由(3)中的試驗(yàn)現(xiàn)象不能確定白色粉末中是否含有NaCl。二、非選擇題(共52分)13．(10分)A、B、C、D、E五種物質(zhì)均含有某種常見(jiàn)金屬元素，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，某中B為白色難溶固體，E則易溶于水。(1)寫(xiě)出化學(xué)式：AAl(OH)3、BAl2O3、CAl、DAlCl3。(2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：B→DAl2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O。(3)寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式：A→DAl(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。C→D2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑。14．(10分)某?；瘜W(xué)愛(ài)好小組用如圖所示過(guò)程除去AlCl3中含有的Mg2＋、K＋雜質(zhì)離子并盡可能削減AlCl3的損失。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出混合物中加入足量氫氧化鈉溶液時(shí)，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(或者寫(xiě)Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O)。(2)氫氧化鈉溶液能否用氨水代替，為什么？不能，因?yàn)樵贏l3＋與氨水反應(yīng)生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能與氨水接著反應(yīng)，從而不能將Al(OH)3與Mg(OH)2分開(kāi)。(3)溶液a中存在的離子有Cl－、K＋、AlOeq\o\al(－,2)、OH－、Na＋；在溶液a中加入鹽酸時(shí)需限制鹽酸的量，為什么？因?yàn)闅溲趸X能與強(qiáng)酸反應(yīng)，所以在加入鹽酸沉淀AlOeq\o\al(－,2)時(shí)，須要限制鹽酸的量，以防止部分AlOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化成Al3＋。為此，改進(jìn)方法是通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w。解析：(1)加入足量氫氧化鈉溶液，Mg2＋可與OH－反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀，Al3＋先與OH－反應(yīng)生成Al(OH)3，生成的Al(OH)3接著與OH－反應(yīng)生成NaAlO2和H2O。(2)氫氧化鈉溶液不能用氨水代替，因?yàn)樵贏l3＋與氨水反應(yīng)生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能與氨水接著反應(yīng)，從而不能將Al(OH)3與Mg(OH)2分開(kāi)。(3)加入氫氧化鈉溶液后除去了Mg2＋，但又引入了Na＋，同時(shí)Al3＋轉(zhuǎn)化成了AlOeq\o\al(－,2)；因?yàn)闅溲趸X能與強(qiáng)酸反應(yīng)，所以在加入鹽酸沉淀AlOeq\o\al(－,2)時(shí)，須要限制溶液的pH，以防止部分AlOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化成Al3＋；氫氧化鋁只能與強(qiáng)堿或強(qiáng)酸反應(yīng)，因此，可在溶液a中通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w。15．(10分)現(xiàn)用0.1mol/L的AlCl3溶液和0.1mol/L的氫氧化鈉溶液，進(jìn)行下面的試驗(yàn)。在試管中盛有上述AlCl3溶液10mL，向其中逐滴滴入上述的NaOH溶液。(1)加入10mLNaOH溶液時(shí)的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，加入30mLNaOH溶液時(shí)的現(xiàn)象是沉淀量最多，加入35mLNaOH溶液時(shí)的現(xiàn)象是沉淀部分溶解。(2)生成沉淀質(zhì)量最多時(shí)，需NaOH溶液30mL。解析：將NaOH溶液滴入10mL0.1mol/L的AlCl3溶液中時(shí)，整個(gè)過(guò)程可用圖象表示如下：因?yàn)閚(Al3＋)＝0.1mol/L×10×10－3L＝0.001mol，所以(1)當(dāng)加入10mLNaOH溶液時(shí)現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀；加入30mLNaOH溶液時(shí)，沉淀量最多；加入35mLNaOH溶液時(shí)，沉淀部分溶解。(2)生成沉淀質(zhì)量最多時(shí)，需NaOH溶液30mL。16．(11分)把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀，在所得的濁液中逐滴加入1mol·L－1HCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，試回答：(1)A點(diǎn)的沉淀物的化學(xué)式為Mg(OH)2；B點(diǎn)的沉淀物的化學(xué)式為Mg(OH)2和Al(OH)3。(2)原混合物中MgCl2的質(zhì)量是1.90g，AlCl3的質(zhì)量是2.67g，NaOH的質(zhì)量是5.20g。(3)Q點(diǎn)HCl溶液加入量是130mL。解析：(1)因?yàn)樵跐嵋褐屑尤際Cl溶液至10mL，沉淀質(zhì)量始終為1.16g，說(shuō)明濁液顯堿性，Al元素以AlOeq\o\al(－,2)形式存在，接著加入HCl溶液，AlOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3沉淀，加至30mL時(shí)，AlOeq\o\al(－,2)全部轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(OH)3，所以在A點(diǎn)的沉淀物為Mg(OH)2，在A點(diǎn)至B點(diǎn)間，沉淀物為Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物。當(dāng)加入HCl溶液超過(guò)30mL，Mg(OH)2和Al(OH)3同時(shí)溶解。(2)原混合物中：m(MgCl2)＝eq\f(1.16g,58g·mol－1)×95g·mol－1＝1.90g，又AlCl3～AlOeq\o\al(－,2)～HCl。n(AlCl3)＝1mol·L－1×(30－10)×10－3L＝0.02mol。m(AlCl3)＝0.02mol×133.5g·mol－1＝2.67g。NaOH：①濁液中存在的：NaOH＋HCl=NaCl＋H2O1×0.01mol②MgCl2→Mg(OH)2消耗的：MgCl2～2NaOHeq\f(1.16g,58g·mol－1)×2＝0.04mol。③AlCl3→NaAlO2消耗的：Al3＋～4NaOH～AlOeq\o\al(－,2)0．02mol×4＝0.08mol。NaOH總質(zhì)量＝(0.01mol＋0.04mol＋0.08mol)×40g·mol－1＝5.20g。(3)從B點(diǎn)起先，Al(OH)3→AlCl3消耗的HCl：0．02mol×3＝0.06molMg(OH)2→MgCl2消耗的HCl：0．02mol×2＝0.04mol，所消耗HCl溶液的體積為：eq\f(0.06mol＋0.04mol,1mol·L－1)×1000mL·L－1＝100mL。Q點(diǎn)HCl溶液總體積為30mL＋100mL＝130mL。17．(11分)如圖所示圖像中，縱坐標(biāo)為沉淀物或氣體的物質(zhì)的量，橫坐標(biāo)為某溶液中加入另一種反應(yīng)物的物質(zhì)的量，按試題要求將相應(yīng)圖的字母填入下列空格中，并寫(xiě)出所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。(1)表示向飽和AlCl3溶液中滴加氨水至過(guò)量的是C，離子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(2)表示向Na2CO3溶液中滴加鹽酸至過(guò)量的是B，離子方程式：H＋＋COeq\o\al(2－,3)=HCOeq