高考化學一輪復習 課時規(guī)范練10 從鋁土礦到鋁合金（含解析）蘇教版-蘇教版高三化學試題

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1、課時規(guī)范練10　從鋁土礦到鋁合金 (時間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題共9小題,每小題5分,共45分,每小題只有一個選項符合題目要求) 1.將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合,取等質(zhì)量該混合物四份,分別加到足量的下列溶液中,充分反應后,放出氫氣最多的是(　　)。 A.3 mol·L-1 HCl溶液 B.4 mol·L-1 HNO3溶液 C.8 mol·L-1 NaOH溶液 D.18 mol·L-1 H2SO4溶液 答案:A 解析:HNO3和18mol·L-1H2SO4為強氧化性酸,與Mg、Al不能生成H2,B、D項錯誤;NaOH溶液只能與Al反應,HCl溶液與Al、Mg都反

2、應,A項正確。 2.下列敘述中,正確的是(　　)。 A.氯化鋁溶液中加入過量氨水反應實質(zhì)是Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+ B.在加入鋁粉能放出氫氣的溶液中:K+、NH4+、CO32-、Cl-一定能夠大量共存 C.鎂鋁合金既可完全溶于過量鹽酸又可完全溶于過量NaOH溶液 D.依據(jù)鋁熱反應原理,能發(fā)生反應:2Al+3MgO3Mg+Al2O3 答案:A 解析:A項,氫氧化鋁不溶于氨水等弱堿溶液;B項,鋁粉既能與強酸反應又能與強堿反應放出氫氣,在強酸溶液中CO32-不能大量存在,在強堿溶液中NH4+不能大量存在;C項,鎂只能溶于鹽酸,而不能溶于過量NaOH溶液;D

3、項,鎂的還原性強于鋁,鋁不能置換出鎂單質(zhì)。 3.下列五種化合物:①Mg(HCO3)2、②Al(OH)3、③NaAlO2、④(NH4)2CO3、⑤Al2O3。既能與鹽酸反應,又能與NaOH溶液反應的是(　　)。 A.② B.②③ C.①②④⑤ D.①②③④⑤ 答案:C 解析:Mg(HCO3)2屬于弱酸的酸式鹽,Al(OH)3屬于兩性氫氧化物,(NH4)2CO3屬于弱酸的銨鹽,Al2O3屬于兩性氧化物,它們都既能與鹽酸反應,也能與NaOH溶液反應。NaAlO2只能與鹽酸反應,不能與NaOH溶液反應。 4.某同學通過系列實驗探究Al及其化合物的性質(zhì),操作正確且能達到目的的是(　　)。

4、A.將水加入濃硫酸中得到稀硫酸,將鋁條置于其中探究Al的活潑性 B.將NaOH溶液緩慢滴入Al2(SO4)3溶液中至過量,最終觀察到有沉淀生成 C.將Al(OH)3濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾,洗滌并收集沉淀 D.將Al(OH)3沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中,加足量稀硫酸,加熱蒸干得無水Al2(SO4)3固體 答案:D 解析:A項,稀釋濃硫酸時應將濃硫酸加入水中并不斷攪拌;B項,將過量的NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中,最終生成NaAlO2溶液;C項,過濾時應將溶液用玻璃棒引流到漏斗中。 5.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是(　　)。 A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過量燒堿溶液充分反

5、應,過濾、洗滌、干燥 B.用過量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液,充分反應,過濾,向濾液中通入過量CO2后過濾 D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量燒堿溶液,充分反應,過濾、洗滌、干燥得到MgO 答案:B 解析:氨水與Fe3+和Al3+均能反應生成氫氧化物沉淀,不符合除雜的要求。 6.兩份鋁屑,第一份與過量的鹽酸反應,第二份與過量的NaOH溶液反應,產(chǎn)生氫氣的體積比為1∶2,則第一份鋁屑與第二份鋁屑的質(zhì)量比為(　　)。 A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4 答案:B 解析:設鋁與鹽酸、NaOH溶

6、液反應生成的氫氣的物質(zhì)的量分別為1mol、2mol,則: 則2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑ 23 23mol1mol 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ 23 43mol2mol 則第一份鋁屑與第二份鋁屑的質(zhì)量比為(23mol×27g·mol-1)∶(43mol×27g·mol-1)=1∶2。 7.某同學研究鋁及其化合物的性質(zhì)時設計了如下兩個實驗方案。 方案①:2.7 g AlX溶液Al(OH)3沉淀 方案②:2.7 g AlY溶液Al(OH)3沉淀 NaOH溶液和稀鹽酸的濃度均是3 mol·L-1,如圖是向X溶液或Y溶液中分別加入NaOH溶

7、液或稀鹽酸時產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與加入鹽酸或氫氧化鈉溶液體積之間的關系,下列說法正確的是(　　)。 A.X溶液溶質(zhì)為AlCl3,Y溶液溶質(zhì)為NaAlO2 B.b曲線表示的是向X溶液中加入NaOH溶液 C.在O點時兩方案中所得溶液濃度相等 D.a、b曲線表示的反應都是氧化還原反應 答案:C 解析:n(HCl)=3mol·L-1×0.1L=0.3mol,n(NaOH)=3mol·L-1×0.1L=0.3mol,n(Al)=2.7g27g·mol-1=0.1mol,2Al+6H+2Al3++3H2↑,2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑,根據(jù)方程式知,Al與HCl完全反應需要n

8、(HCl)=3n(Al)=0.3mol,所以Al與HCl恰好完全反應生成AlCl3;根據(jù)方程式知,Al與NaOH完全反應需要n(NaOH)=n(Al)=0.1mol<0.3mol,所以NaOH有剩余,根據(jù)以上分析,X溶液中溶質(zhì)是AlCl3,Y溶液中溶質(zhì)為NaAlO2、NaOH,故A錯誤;加入溶液后先沒有生成沉淀,則溶液中還發(fā)生其他反應,則該溶液應該是Y溶液,先發(fā)生酸堿中和反應,所以b曲線表示的是向Y溶液中加入稀鹽酸,故B錯誤;在O點時沉淀的物質(zhì)的量相等,溶液中的溶質(zhì)都是NaCl,根據(jù)最初的Na原子和Cl原子守恒知,兩方案中所得溶液濃度相等,故C正確;a、b曲線表示的反應中沒有電子轉(zhuǎn)移,不屬于氧

9、化還原反應,故D錯誤。 8.通過觀察化學實驗現(xiàn)象,分析歸納出正確的結(jié)論,是學習化學科學最基本的技能之一。下列由實驗現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是(　　)。 選項 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 A 把相同大小的一塊鋁和鎂分別投入相同濃度的NaOH溶液中:鋁溶解有氣泡放出,而鎂沒有任何變化 鋁的金屬性比鎂強 B 取一塊鋁箔,用酒精燈點燃:鋁箔只熔化成液體而沒有滴落 鋁不易氧化 C 向氯化銨溶液中投入一鋁片:鋁片上產(chǎn)生大量氣泡 該氣體是氨氣 D 向氯化鋁溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過量:先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀逐漸溶解,最后沉淀完全消失 氫氧化鋁能溶于強堿溶液 答案:D 解析:金屬性的

10、強弱是根據(jù)與酸反應的劇烈程度進行判斷,A項錯誤;鋁箔加熱時表面會產(chǎn)生一層致密的氧化物薄膜,阻礙反應的進行,故B項錯誤;氯化銨水溶液顯酸性,2Al+6H+2Al3++3H2↑,產(chǎn)生的氣體為H2,C項錯誤;向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液先生成白色沉淀:Al3++3OH-Al(OH)3↓,然后沉淀消失:Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,說明氫氧化鋁能溶于強堿溶液,D項正確。 9.如圖表示在某溶液中滴加Ba(OH)2溶液時,沉淀的物質(zhì)的量隨Ba(OH)2的物質(zhì)的量的變化關系。則該溶液的成分可能是(　　)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.MgSO4 B.KAl(SO

11、4)2 C.Al2(SO4)3 D.NaAlO2 答案:C 解析:氫氧化鎂不溶于氫氧化鋇溶液,沉淀量達最大后,再加氫氧化鋇溶液沉淀量不變,故A項錯誤;由圖可知溶解氫氧化鋁需要1mol氫氧化鋇,由Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O可知沉淀中Al(OH)3為2mol,若KAl(SO4)2為2mol,加入3mol氫氧化鋇,可以生成3mol硫酸鋇,n(Al3+)∶n(OH-)=2mol∶6mol=1∶3,發(fā)生反應Al3++3OH-Al(OH)3↓,可以得到2molAl(OH)3,沉淀為3mol+2mol=5mol,再加入氫氧化鋇,又生成硫酸鋇,且氫氧化鋁會逐漸溶解,最終沉淀為4mol,故

12、B項錯誤;由圖可知溶解氫氧化鋁需要1mol氫氧化鋇,由Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O可知沉淀中Al(OH)3為2mol,若Al2(SO4)3為1mol,加入3mol氫氧化鋇,可以生成硫酸鋇3mol,n(Al3+)∶n(OH-)=2mol∶6mol=1∶3,發(fā)生反應Al3++3OH-Al(OH)3↓,可以得到2molAl(OH)3,沉淀為3mol+2mol=5mol,故C項正確;偏鋁酸鈉與氫氧化鋇不反應,不能產(chǎn)生沉淀,故D項錯誤。 二、非選擇題(本題共4個小題,共55分) 10.(12分)已知C、D、G、I為短周期元素形成的單質(zhì),D、G、I常溫下為氣態(tài),且G為黃綠色;形成D的元素

13、原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍;B的焰色反應呈紫色(透過藍色鈷玻璃);K為紅棕色粉末。其轉(zhuǎn)化關系如圖。 請回答下列問題: (1)工業(yè)上制C用A不用H的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)寫出C與K反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　,該反應的反應物總能量　　　　　　(填“大于”或“小于”)生成物總能量。? (3)L是目前應用最廣泛的金屬,用石墨棒作陽極,L作陰極,接通電源(短時間)電解E水溶液的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)寫出物質(zhì)E的電子式:　　　　　　　　　　。? (5)J與H反應的離子方程式為　　　　

14、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (6)寫出G與熟石灰反應制取漂白粉的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)氯化鋁是共價化合物,熔融狀態(tài)下不導電 (2)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe　大于 (3)2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑ (4)K+[··Cl······]- (5)Al3++3AlO2-+6H2O4Al(OH)3↓ (6)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 解析:C、D、G、I為短周期元素形成的單質(zhì),D、G、I常溫下為氣態(tài),且G為黃綠色,則G為Cl2;形成D的元素原子的最外層電子

15、數(shù)是次外層的3倍,則D為O2;B的焰色反應呈紫色(透過藍色鈷玻璃),說明含有鉀元素;K為紅棕色粉末,則為Fe2O3;L是常見金屬,結(jié)合轉(zhuǎn)化關系:C+K(Fe2O3)→L(Fe)+A;說明C為Al,A為Al2O3,H為AlCl3,B中含有鉀元素,B在催化劑、加熱條件下可生成D(O2)和E,B為KClO3,E為KCl。電解氯化鉀溶液可得到氯氣、氫氧化鉀和氫氣,G為Cl2,過量的F可與氯化鋁反應,故F為KOH;J為KAlO2。 (1)工業(yè)上制Al用Al2O3不用AlCl3的根本原因就是AlCl3是共價化合物,在熔融狀態(tài)下以分子形式存在,不能電離出離子,也就不能導電,也就無法進行電解了。 (2)A

16、l與Fe2O3的反應是鋁熱反應,反應方程式為2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。鋁熱反應是劇烈的放熱反應,所以該反應的反應物總能量大于生成物總能量。 (3)依據(jù)判斷可知,L為Fe,用石墨棒作陽極,Fe作陰極電解KCl水溶液,其化學方程式為2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑。 (4)E物質(zhì)為氯化鉀,電子式為K+[··Cl······]-。 (5)NaAlO2與AlCl3在溶液中發(fā)生相互促進的水解反應,反應的離子方程式為Al3++3AlO2-+6H2O4Al(OH)3↓。 (6)氯氣與熟石灰反應可生成氯化鈣、次氯酸鈣和水,化學方程式為2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(

17、ClO)2+2H2O。 11.(11分)離子液體是一種室溫熔融鹽,為非水體系。由有機陽離子、Al2Cl7-和AlCl4-組成的離子液體作電解液時,可在鋼制品上電鍍鋁。 (1)鋼制品應接電源的　　　　極,已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應,陰極電極反應式為　　　　　　　　。若改用AlCl3水溶液作電解液,則陰極產(chǎn)物為　　　　。? (2)為測定鍍層厚度,用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層,當反應轉(zhuǎn)移6 mol電子時,所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為　　　　mol。? (3)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應實驗,需要的試劑還有　　　　。? a.KCl b.KClO3 c.MnO

18、2 d.Mg 取少量鋁熱反應所得的固體混合物,將其溶于足量稀硫酸,滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,　　　　(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe2O3,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式說明)。? 答案:(1)負　4Al2Cl7-+3e-Al+7AlCl4-　H2 (2)3 (3)b、d　不能　Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O,Fe+2Fe3+3Fe2+(或只寫Fe+2Fe3+3Fe2+) 解析:(1)電鍍時,鍍件應作陰極,與電源負極相連,在陰極上發(fā)生得電子的還原反應生成鋁。由電解液的組成可知陰極電極反應式為4Al2Cl7-

19、+3e-Al+7AlCl4-;若用AlCl3水溶液作電解液,在陰極上H+得電子生成H2。 (2)鋁與NaOH溶液反應的還原產(chǎn)物是H2,由化學方程式(或電子守恒)可知,每轉(zhuǎn)移6mol電子,生成3molH2。 (3)鋁熱反應需要Mg條和KClO3引發(fā)反應;滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,說明溶液中無Fe3+,但是,固體溶于足量稀硫酸,由于Fe2O3與H2SO4反應生成Fe2(SO4)3,生成的Fe2(SO4)3能與Fe反應生成FeSO4,所以不能說明固體中無Fe2O3。 12.(14分)氯離子插層鎂鋁水滑石[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是一種新型離子交換材料,其在高溫下完全分解為MgO、

20、Al2O3、HCl和水蒸氣?，F(xiàn)用如圖所示裝置進行實驗確定其化學式(固定裝置略去)。 (1)Mg2Al(OH)6Cl·xH2O受熱分解的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)若只通過測定裝置C、D的增重來確定x,則裝置的連接順序為　　　　　(按氣流方向,用接口字母表示),其中C的作用是　　　　　　　　。裝置連接后,首先要進行的操作的名稱是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)加熱前先通N2排盡裝置中的空氣,稱取C、D的初始質(zhì)量后,再持續(xù)通入N2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　等。? (4)完全分解后測

21、得C增重3.65 g,D增重9.90 g,則x=　　　　　。若取消冷卻玻璃管B后進行實驗,測定的x值將　　　　(填“偏高”或“偏低”)。? (5)上述水滑石在空氣中放置時易發(fā)生反應生成[Mg2Al(OH)6Cl1-2y(CO3)y·zH2O],該生成物能發(fā)生類似的熱分解反應?，F(xiàn)以此物質(zhì)為樣品,用(2)中連接的裝置和試劑進行實驗測定z,除測定D的增重外,至少還需測定　　　　　　　　。? 答案:(1)2Mg2Al(OH)6Cl·xH2O4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑ (2)aedbc　吸收HCl氣體　檢查裝置氣密性 (3)將分解產(chǎn)生的氣體全部帶入裝置C、D中完全吸收

22、　防止產(chǎn)生倒吸 (4)3　偏低 (5)樣品的質(zhì)量 解析:(2)根據(jù)(1)中反應化學方程式可知,若要測定x的值,需要測定分解產(chǎn)生的HCl及H2O的量,由于吸收HCl采用NaOH溶液,出來的氣體帶出水蒸氣,則分解產(chǎn)生的氣體應先通過濃硫酸吸收水蒸氣,否則測得的水蒸氣數(shù)值偏大,影響測定結(jié)果,且洗氣時應長管進,短管出。(4)根據(jù)C、D的增重可知,分解生成n(HCl)=3.65g36.5g·mol-1=0.1mol,n(H2O)=9.90g18g·mol-1=0.55mol,則由[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]可知,其物質(zhì)的量等于HCl的物質(zhì)的量,由氫元素守恒可知:0.1mol×(6+2x)=

23、0.1mol+0.55mol×2,解得x=3。若氣體未經(jīng)冷卻會由于氣流流速過高而使水蒸氣在濃硫酸中的吸收不充分,導致x數(shù)值偏低。(5)題中所給物質(zhì)若發(fā)生分解反應,除水滑石分解的幾種產(chǎn)物外,還含有CO2氣體,則裝置C增重為HCl與CO2的質(zhì)量,通過裝置C的增重無法判斷HCl及樣品的物質(zhì)的量,由氯元素及碳元素守恒可知,n(HCl)n(CO2)=1-2yy,若已知樣品的質(zhì)量,分別列出含有兩個未知數(shù)的兩個方程式,可以求得z的值。 13.(18分)鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下。 (1

24、)在濾液A中加入漂白液,所得濾液B顯酸性。 ①濾液A中加入漂白液的目的是?　 (用離子方程式表示)。? ②將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出,可選用的最好試劑為　　　　。? A.氫氧化鈉溶液 B.硫酸溶液 C.氨水 D.二氧化碳 離子方程式為　 。? (2)由濾液B制備少量無水AlCl3(AlCl3極易水解)涉及的操作為　　　　　　　　　　　　　、冷卻結(jié)晶、　　　　(填操作名稱)、洗滌。? (3)SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉,可采用的裝置為　　　　。? (4)若將鋁土礦溶于足量的氫氧化鈉溶液,則對應的離子方程式為?　 。 答案:(1)①2Fe2++ClO

25、-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+?、贑　Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+ (2)邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮　過濾 (3)B (4)SiO2+2OH-SiO32-+H2O,Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O 解析:(1)①濾液中含有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鋁,在濾液A中加入漂白液,次氯酸根離子具有氧化性氧化亞鐵離子生成鐵離子在溶液中形成氫氧化鐵沉淀除去,次氯酸根離子被還原為氯離子,反應的離子方程式為2Fe2++ClO-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+。 ②氫氧化鈉溶液可以沉淀鋁離子但過量又會溶解氫氧化鋁,故A項不是最好;硫酸溶液不能沉淀鋁

26、離子,故B項不符合;氨水是弱堿溶液不能溶解氫氧化鋁,過量的氨水和鋁離子形成氫氧化鋁沉淀過濾得到氫氧化鋁固體,反應的離子方程式為Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+,故C項符合;二氧化碳和氯化鋁不反應不能生成氫氧化鋁沉淀,故D項不符合。 (2)由濾液B制備少量無水AlCl3,由于AlCl3極易水解,需要邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌。 (3)蒸發(fā)皿中含有的二氧化硅能與氫氧化鈉反應,故A不符合;鐵坩堝可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉,故B符合;玻璃中含二氧化硅能與氫氧化鈉反應,故C不符合;燒杯不能用于固體高溫加熱,故D不符合。 (4)氧化鋁、二氧化硅與NaOH溶液反應均生成鹽和水,離子反應分別為Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O,SiO2+2OH-SiO32-+H2O。