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1、1第第 2 2 课时课时铝的重要化合物铝的重要化合物基础巩固1 1 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 MgO 不溶于 NaOH 溶液,Al2O3溶于 NaOH 溶液。答案 D2 2 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,再滴加氢氧化钠溶液C.将 Al2O3先溶于盐酸中,再滴加氨水D.将 Al2O3先溶于 NaOH 溶液中,再滴加盐酸答案 C3 3 下列关于 Al(OH)3的性质叙述错误的是()A.Al(OH)3是两性氢氧化物B.Al(OH
2、)3是难溶于水的白色固体C.Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素D.Al(OH)3既溶于 NaOH 溶液、氨水,又能溶于盐酸解析 Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于酸,也能溶于 NaOH、KOH 等强碱溶液,但 Al(OH)3不能溶于氨水。答案 D4 4(2017广东学业水平测试)往下列溶液中加入足量NaOH溶液,充分反应后,不会出现沉淀的是()A.MgCl2溶液B.AlCl3溶液C.CaCl2溶液D.FeCl3溶液答案 B25 5 由 Al3+Al(OH)3AlO2-Al3+系列变化中,中应填写的是()A.Al(OH)3B.AlCl3C.HClD.NaOH解析由 Al3+转变为
3、Al(OH)3,再转变为 AlO2-,是通过加入 OH-实现的,故由 AlO2-再转变为 Al3+,应加入 H+,AlO2-首先转化为 Al(OH)3,然后转化为 Al3+。答案 A6 6 只用试管和胶头滴管而不用其他试剂无法区别的一组是()A.KOH 溶液和 AlCl3溶液B.Na2CO3溶液和盐酸C.AlCl3溶液和氨水D.盐酸和 NaAlO2溶液解析 KOH 和 AlCl3、Na2CO3和 HCl、HCl 和 NaAlO2三组物质都可能因反应物的量不同发生不同的反应,因而互相滴加方式不同而产生不同的现象,只用试管和胶头滴管而不用其他试剂就可以区别。答案 C7 7相同质量的下列物质分别与等
4、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.AlB.Al(OH)3C.AlCl3D.Al2O3解析四种物质与 NaOH 反应最终产物均为 NaAlO2,其反应的化学方程式分别为:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2OAlCl3+4NaOHNaAlO2+3NaCl+2H2OAl2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O分析化学方程式可得如下关系:AlNaOHAl(OH)3NaOH14AlCl3NaOH12Al2O3NaOH由关系式可知消耗相同质量的 NaOH,所需要的四种物质的质量最少的为 Al,反推出相同3质量的
5、四种物质,Al 的耗碱量最多。答案 A8 8 在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中,逐滴加入稀氢氧化钠溶液,直至过量。下列表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图正确的是()解析向硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,发生的反应有:Mg2+2OH-Mg(OH)2,Al3+3OH-Al(OH)3,Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O。即加入NaOH溶液后,Mg2+、Al3+分别生成 Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,待沉淀完全后,再加入 NaOH 溶液时,Mg(OH)2不变,而 Al(OH)3不断溶解,最后完全变为 AlO2-,综上所述,沉淀物的变化趋势是先增加,
6、然后减少,到某一时刻开始保持不变。答案 C9 9A、B、C 是单质,其中 A 是金属,各种物质间的转化关系如图:根据图示转化关系回答:(1)写出下列物质的化学式:A,B,乙,丁。(2)写出下列变化的化学方程式:A 与 NaOH 溶液反应的化学方程式。甲与 NaOH 溶液反应的离子方程式。解析常见金属单质中能与 NaOH 溶液反应产生气体的只有 Al,所以 A 是 Al,乙是 NaAlO2,C 是H2,甲是 Al 的化合物,可与 NaOH 溶液反应产生 NaAlO2,可能是 Al2O3,则丙是 H2O,B 是 O2,所以甲一定是 Al2O3;根据 NaAlO2+CO2+2H2ONaHCO3+Al
7、(OH)3得丁是 Al(OH)3。答案(1)AlO2NaAlO2Al(OH)3(2)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O41010 向 20 mL 某浓度的 AlCl3溶液中滴加 2 molL-1的 NaOH 溶液时,所得沉淀的质量与加入 NaOH 溶液的体积之间的关系如图所示:(1)写出AB反应的化学方程式:。(2)最大沉淀量为g。(3)V1=。(4)所用原溶液中 AlCl3的物质的量浓度为。(5)当所得沉淀的质量为 0.39 g 时,用去 NaOH 溶液的体积是。解析(1)向 AlCl3溶液中滴加 NaOH 溶液发生的反应有:AlCl3
8、+3NaOHAl(OH)3+3NaClOA1 mol3 mol1 molAl(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2OAB1 mol1 mol(2)A点表示此时沉淀量达最大值,A点时恰好发生反应,nAl(OH)3=13n(NaOH)=132molL-10.015 L=0.01 mol,mAl(OH)3=0.01 mol78 gmol-1=0.78 g。(3)AB发生反应,消耗n(NaOH)=0.01 mol,VNaOH(aq)=0.01 mol2 molL-1=0.005L=5 mL,故V1=15+5=20。(4)n(AlCl3)=nAl(OH)3=0.01 mol,c(AlCl3)=0.01
9、 mol0.02 L=0.5 molL-1。(5)当沉淀的质量为 0.39 g 时,有两种可能,一是 NaOH 溶液不足,只生成 0.39 g 沉淀;二是 NaOH 溶液过量,部分沉淀溶解后剩下 0.39 g 沉淀。若 NaOH 溶液不足,则:Al3+3OH-Al(OH)31 mol3 mol78 g0.015 mol0.39 gVNaOH(aq)=0.015 mol2 molL-1=0.007 5 L=7.5 mL;若 NaOH 溶液过量,则:Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O578 g1 mol0.39 g0.005 molVNaOH(aq)=15 mL+0.005mol2molL
10、-110-3LmL-1=17.5 mL。答案(1)Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O(2)0.78(3)20(4)0.5 molL-1(5)7.5 mL 或 17.5 mL能力提升1 1 制备氢氧化铝的最好方法是()A.将氨水滴入氯化铝溶液中B.将氢氧化钠溶液滴入硫酸铝溶液中C.将硫酸铝溶液滴入氢氧化钠溶液中D.将明矾溶于天然水中解析制备氢氧化铝时既要保证将 Al3+沉淀完全,又不能因碱过量而溶解已沉淀的氢氧化铝,最好是将氨水滴入氯化铝溶液中至氨水过量,A 正确,B、C 错误;明矾溶于天然水中也可得到氢氧化铝的絮状沉淀,但 Al3+沉淀是不完全的,D 错。答案 A2 2 向明矾KA
11、l(SO4)212H2O溶液里加入 Ba(OH)2溶液,待 SO42-沉淀完全时,铝元素的存在形式是()A.一部分为 Al(OH)3沉淀,一部分以 Al3+形式存在于溶液中B.一部分为 Al(OH)3沉淀,一部分以 AlO2-形式存在于溶液中C.全部为 Al(OH)3沉淀D.几乎全部以 AlO2-形式存在于溶液中解析因为明矾中n(Al3+)n(SO42-)=1 2,当加入Ba(OH)2溶液使SO42-沉淀完全时,溶液中n(Al3+)n(OH-)=14,则铝元素全部以 AlO2-形式存在于溶液中。答案 D3 3 下列离子方程式书写错误的是()6A.AlCl3溶液加到氨水中:Al3+4OH-AlO
12、2-+2H2OB.Al(OH)3溶于 NaOH 溶液中:Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2OC.Al2O3粉末溶于 HCl 溶液中:Al2O3+6H+2Al3+3H2OD.Al2O3粉末溶于 NaOH 溶液中:Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O解 析Al(OH)3不 溶 于 氨 水,AlCl3与 氨 水 反 应 的 离 子 方 程 式 应 为Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+。答案 A4 4 将 NaOH 溶液逐滴加入用盐酸酸化的 AlCl3溶液中,若用y轴表示 Al(OH)3沉淀的量,x轴表示 NaOH 溶液的体积,下列图像正确的是()解 析 当 溶 液 中 有 H
13、+、Al3+时,加 入 的 OH-先 与 H+反 应,后 与 Al3+反应:H+OH-H2O,Al3+3OH-Al(OH)3,故开始加入 NaOH 溶液时,无沉淀产生,随着 NaOH 量的增加,沉淀的量也逐渐增加,当NaOH溶液加入到一定量时,沉淀量达到最大值,再加入NaOH溶液,沉淀开始溶解:Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O。形成沉淀与溶解沉淀所需 NaOH 溶液的体积比为 31。答案 D5 5如图表示在某溶液中滴加Ba(OH)2溶液时,沉淀的物质的量随Ba(OH)2的物质的量的变化关系,该溶液的成分可能是()A.MgSO4B.KAl(SO4)27C.Al2(SO4)3D.NaAl
14、O2解析 A 项,MgSO4+Ba(OH)2BaSO4+Mg(OH)2,沉淀不会减少,错误;B 项,nAl(OH)3n(BaSO4)=12,不符合图像,错误;C 项,nAl(OH)3n(BaSO4)=23,符合图像,正确;D项,NaAlO2与 Ba(OH)2不反应,无明显现象,错误。答案 C6 6 下列各组物质混合后,可生成amol 沉淀的是()A.含amol NaAlO2的溶液与含amol AlCl3的溶液B.含有amol NaAlO2的溶液通入amol CO2C.含amol AlCl3的溶液与含 2amol Ba(OH)2的溶液D.含amol AlCl3的溶液与含amol NaOH 的溶液
15、解析 A 组中反应:3NaAlO2+AlCl3+6H2O4Al(OH)3+3NaClamolamol43amolB 组中反应:NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3amolamolamolC 组中反应:2AlCl3+4Ba(OH)2Ba(AlO2)2+3BaCl2+4H2Oamol2amolD 组中反应:AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaClamolamola3mol答案 B7 7 铝土矿(主要成分为 Al2O3,还有少量杂质)是提取铝的原料。提取铝的工艺流程如下:(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第步反应:。8(2)写出以上工艺流程中第步反应的化学方程式:。
16、(3)若第步加入的是盐酸,则发生反应的离子方程式为。解析铝土矿的主要成分是 Al2O3,既可用氢氧化钠溶液溶解,也可用盐酸溶解,发生的离子反应分别为 Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O,Al2O3+6H+2Al3+3H2O,原方案中为保证把偏铝酸钠溶液中的铝元素完全转化为氢氧化铝沉淀,应通入足量的二氧化碳气体,所以发生的化学反应为NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3。答案(1)Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O(2)NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3(3)Al2O3+6H+2Al3+3H2O8 8 胃酸过多是常见的胃病。下面是甲、乙两种
17、常见胃药的说明摘要。甲:白色结晶状粉末,可缓缓分解;能溶于水,水溶液呈弱碱性;遇酸及酸性药物则产生二氧化碳;胃酸过多患者服用多见胃胀气,甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。乙:与胃酸作用是中和反应,作用缓慢而持久,可维持 34 h。凝胶本身覆盖于溃疡面上,具有保护作用。可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。(1)请你推测,甲中含有的主要化学成分是(填化学式);乙中含有的主要化学成分是(填化学式)。(2)试 写 出 甲 中 含 有 的 主 要 化 学 成 分 引 起 胃 胀 气 反 应 的 离 子 方 程式:。(3)试 写 出 乙 中 含 有 的 主 要 化 学 成 分 溶 于 NaOH 溶 液 的 离 子 方
18、程式:。解析根据题目信息对甲、乙性质的描述可知甲为 NaHCO3,乙为 Al(OH)3,NaHCO3与酸反应的离子方程式为 HCO3-+H+CO2+H2O,Al(OH)3溶于 OH-的反应为 Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O。答案(1)NaHCO3Al(OH)3(2)HCO3-+H+H2O+CO2(3)Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O9 9 有一无色溶液,其中可能含有 Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、Ba2+、K+、Cl-、SO42-等离子中9的几种,为分析其成分,取此溶液分别进行了四个实验,其操作和有关现象如下:第个实验中,生成白色沉淀的量与加入 NaO
19、H 的量有如图所示的相互关系。据此可知:(1)在原溶液中一定存在的离子有。(2)写出第个实验中发生反应的离子方程式:。解析由题意,溶液无色,则 Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、Cu2+(蓝色)一定不存在;焰色反应显紫色,说明一定有K+;实验说明一定有SO42-,则Ba2+一定不存在;由实验以及图像可知一定有 Mg2+、Al3+,而 Cl-通过上述四个实验无法确定。答案(1)Al3+、Mg2+、K+、SO42-(2)Mg2+2OH-Mg(OH)2;Al3+3OH-Al(OH)3;Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O1010 将镁和铝的混合物 0.1 mol 溶于 100 mL 2
20、molL-1的 H2SO4溶液中,然后滴加 1molL-1的 NaOH 溶液。在滴加 NaOH 溶液的过程中,沉淀质量m随加入 NaOH 溶液体积V的变化如图所示。请回答:(1)写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:。(2)当V1=160 mL 时,则金属粉末中n(Mg)=mol,V2=mL。(3)若在滴加 NaOH 溶液的过程中,欲使 Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入 NaOH 溶液的体积应为mL。(4)若混合物仍为 0.1 mol,其中 Mg 粉的物质的量分数为a,用 100 mL 2 molL-1的硫酸溶解此混合物后,再加入 450 mL 1 molL-1的 NaOH 溶液,所得沉
21、淀中无 Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围:。解析(2)由图像可知:160 mL 的 NaOH 溶液是与过量的 H2SO4溶液反应的,则与 Mg、Al 反应的10n(H2SO4)=0.2 mol-0.16 mol12=0.12 mol。假设 Mg 与 Al 的物质的量分别为x、y,则有方程组:x+y=0.1molx+32y=0.12mol,解得:x=0.06 mol,y=0.04 mol。当 NaOH 溶液的体积为V2时,得到Mg(OH)2沉淀和 NaAlO2,关系式为 Mg2+2OH-,Al3+4OH-,则V2=160 mL+(0.062mol+0.044mol)1molL-1103mLL-1=440 mL。(3)当 Mg2+、Al3+刚好沉淀完全时,溶液中只有 Na2SO4,关系式为 2NaOHH2SO4,则V(NaOH)=100 mL2molL-121molL-1=400 mL。(4)当所得沉淀中无 Al(OH)3时,反应后生成的溶质为 Na2SO4、NaAlO2。则根据 Na 元素守恒:n(NaOH)=0.45 L1 molL-10.1 L2 molL-12+0.1 mol(1-a)。解得a12,则满足此条件的a的取值范围是12a1。答案(1)2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2(2)0.06440(3)400(4)12a1