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高中化学三维设计江苏专版必修一:课时跟踪检测(十四) 铝及铝合金 铝的氧化物与氢氧化物

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    课时跟踪检测(十四)                  铝及铝合金           铝的氧化物与氢氧化物


    一、单项选择题
    1.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

    解析:选    D 虽然    Al2O3 不跟 H2O 反应,但    Al2O3 和 Al(OH)3 中铝元素化合价相同,

Al2O3 是 Al(OH)3 对应的氧化物;Al2O3      是金属氧化物,不是碱性氧化物,是两性氧化物,
能跟强酸强碱反应,与弱酸弱碱不反应。
    2.世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一,而加以控制使用。铝在下列应用中应加
以控制的是(  )
    ①制铝合金 ②制电线 ③制炊具 ④银色漆颜料 

    ⑤明矾[KAl(SO4)2·12H2O]净水 ⑥明矾与苏打制食品膨松剂 ⑦易拉罐 ⑧用

Al(OH)3 凝胶制胃舒平药片 ⑨包装糖果和小食品
    A.③⑤⑧⑨                          B.⑥⑧⑨
    C.③⑤⑨                            D.③⑤⑥⑦⑧⑨
    解析:选    D 本题的突破口是“食品污染源”。
    3.下列物质中既能与盐酸反应,又能与                 NaOH 溶液反应的是(  )

    ①Na2CO3 ②Al(OH)3 ③NH4HCO3 ④Al2O3
    A.①②④                           B.②③④
    C.②④                             D.①②③④

    解析:选    B Na2CO3  只能与盐酸反应;Al2O3        和 Al(OH)3 既能与盐酸反应,又能与

NaOH  溶液反应;NH4HCO3       与盐酸反应放出       CO2,与   NaOH  溶液反应放出      NH3。

                   3+
    4.使溶液中的      Al  完全转化成     Al(OH)3,应选择的最好试剂是(  )

    A.H2SO4                          B.盐酸

    C.CO2                            D.氨水
                 3+
    解析:选    D Al   与碱反应可转化为        Al(OH)3,而  Al(OH)3 可溶于强碱,故要制得

Al(OH)3,最好选用弱碱。
    5.相同质量的下列物质分别与等浓度的                 NaOH 溶液反应,至体系中均无固体物质,
消耗碱量最多的是(  )

    A.Al                             B.Al(OH)3

    C.AlCl3                          D.Al2O3
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    解析:选    A 相同质量时物质的量          n(Al)=1/27,        n[Al(OH)3]=1/78,n(AlCl3)=

1/133.5,n(Al2O3)=1/102,1 mol Al 消耗 1 mol NaOH,1 mol Al(OH)3 消耗 1 mol NaOH,1 

mol AlCl3 消耗 4 mol NaOH,1 mol Al2O3 消耗  2 mol NaOH。各选项中消耗        NaOH  分别为
A 项,1/27 mol,B   项,1/78 mol,C   项,4/133.5=1/33.375 mol,D  项,1/51 mol,数值最
大者为   A 项。
    二、不定项选择题

    6.下列关于氢氧化铝性质的叙述错误的是(  )

    A.Al(OH)3  是两性氢氧化物

    B.Al(OH)3  是难溶于水的白色胶状物质

    C.Al(OH)3  能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素

    D.Al(OH)3  既能溶于    NaOH  溶液、氨水,又能溶于盐酸

    解析:选    D Al(OH)3 难溶于弱碱(如氨水)。

    7.在  MgO  中混有少量的      Al2O3 杂质,欲将杂质除去可选用的试剂是(  )
    A.稀硫酸                            B.浓氨水
    C.稀盐酸                            D.氢氧化钠溶液

    解析:选    D MgO   不溶于   NaOH  溶液,Al2O3   溶于   NaOH 溶液。
    8.下列各组物质中能发生铝热反应的是(  )
    A.Al  粉和  FeO 粉末
    B.木炭粉和      CuO 粉末

    C.Al  粉和  MnO2  粉末
    D.Al  粉和稀盐酸
    解析:选    AC 铝热反应是铝与金属氧化物间的反应,B                  中无铝粉,错误;D         中无金属
氧化物,错误。

    三、非选择题

    9.完成下面有关钠、镁、铝的计算及判断。
    (1)分别取   a   g 钠、镁、铝分别与足量盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积比是
__________________________。
    (2)分别取   0.1   mol 钠、镁、铝与足量盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积比是
________________。
    (3)若产生相同体积(同温同压)的氢气,所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是
________;质量比是________。
                                           a       a      a
    解析:(1)a   g Na、Mg、Al   的物质的量分别为23        mol、24  mol、27 mol,由三者与足量

盐酸反应的化学方程式:2Na+2HCl===2NaCl+H2↑,Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,
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2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,可得关系式:2Na~H2,Mg~H2,2Al~3H2,所以                  a g Na、
                          a   a   a   1   1  1

Mg、Al  生成   H2 的体积之比为46∶24∶18=23∶12∶9。
    解答本题也可由电子守恒知产生氢气的体积之比即为金属转移的电子数之比:(
    a g            a g             a g
23 g·mol-1×1)∶(24 g·mol-1×2)∶(27 g·mol-1×3),直接得出答案。
    (2)0.1   mol 钠、镁、铝与足量盐酸反应,转移电子数之比为(0.1                       mol×1)∶(0.1 

mol×2)∶(0.1 mol×3)=1∶2∶3,即产生        H2 体积之比为     1∶2∶3。
    (3)与前两问恰好反过来,氢气的体积相等,转移的电子数相等,即为金属失去的电子
数相等。
             1  1   1
    答案:(1)23∶12∶9 (2)1∶2∶3
         1  1
    (3)1∶2∶3(或  6∶3∶2) 23∶12∶9
    10.A、B、C、D、E       五种化合物,均含有某种常见元素,它们的转化关系如图所示,
其中   A 为澄清溶液,C      为难溶的白色固体,E         则易溶于水,若取        A 溶液灼烧,焰色反应为
浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。


    请回答下列问题:

    (1)写出化学式:A_________,B_________,C_________,D_________,
E_________。
    (2)写出下列反应的离子方程式:

    A→B:____________________________________________________________,

    B→D:____________________________________________________________,

    C→E:___________________________________________________________。

    解析:B    既能与   NaOH  反应,又能与盐酸反应,且能受热分解,B                  为 Al(OH)3,C  为

Al2O3,则  D 为  AlCl3,E 为 NaAlO2,A   与过量   CO2 反应生成    B,且焰色反应为紫色,

A 为 KAlO2。

    答案:(1)KAlO2 Al(OH)3 Al2O3 AlCl3 NaAlO2
          -                               -
    (2)AlO 2 +CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO     3
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               +      3+
    Al(OH)3+3H   ===Al  +3H2O
               -        -
    Al2O3+2OH   ===2AlO 2 +H2O


    一、单项选择题

    1.相同物质的量的下列物质,分别与足量                  NaOH 溶液反应,消耗       NaOH  物质的量最
多的是(  )

    A.Al2O3                          B.KAl(SO4)2

    C.Al(OH)3                        D.Al

    解析:选    B 分别写出各物质与         NaOH  溶液反应的方程式:Al2O3+

2NaOH===2NaAlO2+H2O;

    2KAl(SO4)2+8NaOH===K2SO4+2NaAlO2+3Na2SO4+4H2O;

    Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O;

    2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。

    比较可知同物质的量时,KAl(SO4)2          消耗的    NaOH  物质的量最多。
                                                                 2-
    2.向含有    1 mol KAl(SO4)2 的溶液中加入适量的        Ba(OH)2 溶液,使    SO 4 恰好转化为

沉淀,此时生成的        Al(OH)3 的物质的量是(  )
    A.1 mol                          B.1.33 mol
    C.0.67 mol                       D.0 mol

                                    3+         2-                2-
    解析:选    D 1  mol KAl(SO4)2 中含 Al  1 mol、SO  4  2 mol,若使   SO 4 恰好沉淀,

                2+                                               -
应加入含    2 mol Ba  的  Ba(OH)2 溶液,即    2 mol Ba(OH)2,此时加入的      OH  为 4 mol,结

          3+          -           3+             -
果  1 mol Al 与 4 mol OH 反应,使     Al  完全转化为     AlO 2 而无 Al(OH)3 沉淀生成。

    3.用含有少量镁的铝片制取纯净的               Al(OH)3,可能有的步骤为①加盐酸溶解;②加过

量苛性钠溶液;③过滤;④通入过量                CO2;⑤加过量纯碱溶液,实验操作最合理的组合及
顺序是(  )
    A.①⑤④③                           B.②③④③
    C.②③⑤③                           D.①⑤③

    解析:选    B 用含有少量镁的铝片制取纯净的               Al(OH)3,
              加入过量过N滤aOH溶液
           ―――――――――――→
    Mg、Al     NaAlO2
      通入过量的C过O2滤或适量的盐酸
    ――――――――――――――→
        Al(OH)3,实验合理步骤是②③④③。
    4.在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯,两个烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液,
天平处于平衡状态,当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸和碱都是足量的)充分反应后(  )
    A.天平保持平衡                         B.左高右低
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    C.左低右高                           D.无法确定


    解析:选    A 由化学方程式       2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑及        2Al+

6HCl===2AlCl3+3H2↑可知,当酸和碱过量时,等量的铝反应能产生等量的氢气,所以天
平依然保持平衡。

    5.一定质量的铝铁合金溶于足量的               NaOH  溶液中,完全反应后产生          3.36 L(标准状况
下)气体;用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中,在标准状况下产生                               5.6 L 的气体,
则该合金中铝、铁的物质的量之比为(  )
    A.1∶1                            B.2∶5
    C.3∶2                            D.3∶5
    解析:选    A 将铝铁合金溶于        NaOH  溶液中时,只有铝参与反应,而铁不反应,此时

生成的   3.36 L(即 0.15 mol)氢气是由反应     2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑生成的,
                         2
故合金中    n(Al)=0.15 mol×3=0.1   mol;当同样质量的合金与盐酸反应时,铝参与反应生

成的   H2 为 0.15 mol,则由  Fe 置换出的    n(H2)=0.25 mol-0.15 mol=0.1 mol,即合金中含
Fe 的物质的量也为       0.1 mol。
    二、不定项选择题

    6.下列离子方程式书写错误的是(  )
    A.铝粉投入到       NaOH 溶液中:

             -        -
    2Al+2OH   ===2AlO 2 +H2↑

    B.向   Al(OH)3 中滴加氨水
                -       -
    Al(OH)3+OH   ===AlO 2 +2H2O

    C.NaAlO2  溶液中通入少量的        CO2:
        -                               2-
    2AlO 2 +CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO      3

    D.Al2O3 粉末溶于     NaOH  溶液中:
               -        -
    Al2O3+2OH   ===2AlO 2 +H2O
                                  -              -
    解析:选    AB A  项应为    2Al+2OH   +2H2O===2AlO  2 +3H2↑,错误;B      项中

Al(OH)3 与氨水不发生反应,错误。
    7.只用试管和胶头滴管而不用其他试剂无法区分的一组试剂是(  )

    A.KOH   溶液和    AlCl3 溶液

    B.Na2CO3  溶液和盐酸

    C.MgCl2  溶液和氨水

    D.盐酸和     NaAlO2 溶液

    解析:选    C A  项,KOH    溶液滴入    AlCl3 溶液中立即产生白色沉淀,KOH             过量后沉
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淀又溶解,AlCl3     滴入  KOH  溶液中产生的沉淀立即溶解,最后又产生白色沉淀,可以区分;

B 项,向   Na2CO3 溶液中缓慢滴入盐酸,开始无气泡,后来有气泡,把                      Na2CO3 溶液滴入盐

酸立即产生气泡,可以区别;C             项,不论     MgCl2 溶液滴入氨水中,还是氨水滴入             MgCl2 溶

液中,均产生白色沉淀,不能区分;D                项,盐酸滴入      NaAlO2 溶液中,立即产生白色沉淀,

盐酸过量后,沉淀又溶解,NaAlO2            溶液滴入盐酸中,产生的沉淀立即溶解,最后又产生白
色沉淀,可以区分。

    8.将  5.4 g Al 投入到  200.0 mL 2.0 mol·L-1 的某溶液中有氢气产生,充分反应后金属
有剩余,该溶液可能为(  )

    A.浓   HNO3                      B.Ba(OH)2   溶液

    C.H2SO4  溶液                      D.HCl  溶液
    解析:选    D 5.4 g Al 为 0.2 mol,200.0 mL 2.0 mol·L-1 溶液,含溶质   0.4 mol;A 项,

                                                   -              -
铝与浓   HNO3  常温下钝化,不产生         H2;B  项,由   2Al+2OH   +2H2O===2AlO   2 +

                                +       3+
3H2↑知,碱过量;C        项,由   2Al+6H   ===2Al  +3H2↑知,酸过量;D        项,由    C 项中离
子方程式知,酸不足量则金属有剩余。

    三、非选择题

    9.已知   A 为金属单质,在以下各步反应的最后生成物是白色沉淀。


    (1)写出物质的化学式:A__________、B__________、
    C__________、D__________、E__________。
    (2)写出各步反应的离子方程式(若不是离子反应,则写化学方程式)。

    A→B:_________________________________________________________。

    B→E:____________________________________________________________。

    A→C:______________________________________________________________。

    C→E:___________________________________________________________。

    A→D:___________________________________________________________。
    解析:由转化关系知,金属            A 既能与稀硫酸反应又能与氢氧化钠溶液反应,A                    为 Al,

则  B、C、D、E    分别为    AlCl3、NaAlO2、Al2(SO4)3、Al(OH)3。

    答案:(1)Al AlCl3 NaAlO2 Al2(SO4)3 Al(OH)3
                   △
               = = = = =
                            3+                            +            -
    (2)2Al+3Cl2   2AlCl3 Al   +3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH     4  2Al+2OH   +
            -              -                               -          +
2H2O===2AlO  2 +3H2↑ AlO   2 +CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO      3  2Al+6H
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      3+
===2Al  +3H2↑


                                                         2+    +
    10.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去                 AlCl3 中含有的    Mg  、K   杂质离子并尽

可能减少    AlCl3 的损失。请回答下列问题:


    (1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时,溶液中发生反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
    (2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替,为什么?
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    (3)溶液  a 中存在的离子有________;在溶液          a 中加入盐酸时需控制盐酸的量,为什么?
________________________________________________________________________。
    为此,改进方法是_____________________________________________________。

                                    2+        -                        3+
    解析:(1)加入足量氢氧化钠溶液,Mg               可与   OH  反应生成    Mg(OH)2 沉淀,Al     先生
                       -
成  Al(OH)3,继而生成     AlO 2 。

                                          3+
    (2)氢氧化钠溶液不能用氨水代替,因为在                Al  与氨水反应生成       Al(OH)3 后,

Al(OH)3 不能与氨水继续反应,从而不能将              Al(OH)3 与 Mg(OH)2 分开。
    (3)加入氢氧化钠溶液后除去了           Mg2+,但又引入了       Na+,同时    Al3+转化成了    AlO-2 ;
因为氢氧化铝能与强酸反应,所以在加入盐酸沉淀                     AlO-2 时,需要控制溶液盐酸的量,以
防止部分    AlO-2 转化成   Al3+;氢氧化铝只能与强碱或强酸反应,因此,可在溶液                      a 中通入

过量二氧化碳气体,而          Al(OH)3 不会溶解。

               2+      -                 3+      -                          -
    答案:(1)Mg     +2OH   ===Mg(OH)2↓、Al     +3OH   ===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH
       -
===AlO 2 +2H2O

                    3+
    (2)不能,因为在     Al  与氨水反应生成       Al(OH)3 后,Al(OH)3  不能与氨水继续反应,从

而不能将    Al(OH)3 与 Mg(OH)2 分开
        -    +      -      -    +
    (3)Cl 、K  、AlO  2 、OH   、Na   因为    Al(OH)3 能与强酸反应,所以在加入盐酸时,

                                           3+
需要控制盐酸的量,以防止部分              Al(OH)3 转化成  Al   通入过量二氧化碳气体
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