高中蘇教版化學(xué)必修1課時(shí)跟蹤檢測(cè)：十五 從鋁土礦中提取鋁 Word版含解析

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1、 精品資料 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十五） 從鋁土礦中提取鋁 1．下列關(guān)于鋁及其化合物的敘述正確的是(　　) A．常溫下，鋁不能與氧氣反應(yīng)，加熱條件下可以與氧氣、氯氣反應(yīng) B．鋁是地殼中含量最多的金屬元素 C．用于熔化燒堿的坩堝可用Al2O3制成 D．因?yàn)闅溲趸X受熱易分解，所以具有兩性 解析：選B　鋁在常溫下就能與氧氣反應(yīng)形成一層致密的氧化膜，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Al2O3能與燒堿(NaOH)反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氧化鋁受熱易分解，說明其不穩(wěn)定，既能與酸反應(yīng)生成鹽和水又能與堿反應(yīng)生成鹽和水是其兩性的體現(xiàn)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．下列有關(guān)鋁土礦中提煉鋁

2、的說法不正確的是(　　) A．鋁土礦中的鋁元素是以化合態(tài)存在的，需用化學(xué)方法把鋁元素變成游離態(tài) B．提煉過程中，先將鋁土礦凈化提取氧化鋁，再進(jìn)行冶煉 C．可用常見的還原劑把氧化鋁中的鋁還原出來 D．冶煉鋁的方法同工業(yè)冶煉鈉、鎂相似，可用電解法 解析：選C　鋁是活潑金屬，常見的還原劑不能還原Al2O3，只能用電解熔融氧化鋁實(shí)現(xiàn)。 3.將物質(zhì)X逐滴加入Y溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量(n2)與所加X的物質(zhì)的量(n1)的關(guān)系如圖所示，符合該圖所示情況的是下表中的(　　) 選項(xiàng) A B C D X NaOH AlCl3 HCl NaAlO2 Y AlCl3 NaOH

3、 NaAlO2 HCl 解析：選C　滴入X立即有沉淀產(chǎn)生，可排除B、D兩項(xiàng)，而向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液時(shí)，產(chǎn)生沉淀消耗的NaOH溶液與溶解沉淀消耗的NaOH溶液的物質(zhì)的量之比為3∶1，故排除A項(xiàng)，C正確。 4．下列各組物質(zhì)，不能按abc(“―→”表示反應(yīng)一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是(　　) 選項(xiàng) a b c A Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3 B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2 C Al Al(OH)3 Al2O3 D MgCl2 Mg(OH)2 MgO 解析：選C　A項(xiàng)，Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3；B

4、項(xiàng)，AlCl3Al(OH)3NaAlO2AlCl3；D項(xiàng)，MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2；C項(xiàng)中，Al不能一步轉(zhuǎn)化成Al(OH)3。 5．向10 mL 0.1 molL－1 AlCl3溶液中逐滴加入0.1 molL－1 NaOH溶液V mL，則下列圖像正確的是(　　) 解析：選B　向10 mL 0.1 molL－1 AlCl3溶液中逐滴加入0.1 molL－1 NaOH溶液V mL，反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlCl3＋3NaOH===3NaCl＋Al(OH)3↓，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。因此沉淀達(dá)到最大值時(shí)消耗氫氧化鈉溶液是30 mL，溶解氫氧化鋁時(shí)又

5、消耗氫氧化鈉溶液10 mL，B項(xiàng)符合。 6．在MgCl2、AlCl3的混合溶液中加入足量的氨水，下列能正確表示加入氨水的量(x)與生成沉淀的量(y)的關(guān)系是(　　) 解析：選D　在MgCl2、AlCl3的混合溶液中加入足量氨水，生成的Mg(OH)2、Al(OH)3與過量的氨水均不反應(yīng)，故沉淀的量不再發(fā)生變化，D項(xiàng)正確。 7．在某無色溶液中緩慢地滴入NaOH溶液直至過量，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入的NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示，由此確定，原溶液中含有的陽離子是(　　) A．Mg2＋、Al3＋、Fe2＋　　 　B．H＋、Mg2＋、Al3＋ C．H＋、Ba2＋、Al3＋ D．只有M

6、g2＋、Al3＋ 解析：選B　觀察圖像時(shí)，要注意圖像的起始點(diǎn)、終點(diǎn)及曲線的走勢(shì)。從圖像上看，開始時(shí)加入NaOH溶液沒有沉淀產(chǎn)生，說明溶液中有H＋，沉淀量逐漸增加，達(dá)到最大值，然后又減少說明溶液中存在Al3＋，沉淀量減少到一定量后，不再發(fā)生變化，說明溶液中還存在Mg2＋。 8．工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如圖 對(duì)上述流程的判斷正確的是(　　) A．試劑X可以為氨水，沉淀中含有鐵的化合物 B．CO2可以用稀硫酸或稀鹽酸代替 C．反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO D．工業(yè)上還可采用Fe還原Al2O3的方法

7、制Al，成本更低 解析：選C　氨水不能與氧化鋁反應(yīng)，試劑X應(yīng)是強(qiáng)堿溶液，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)Al(OH)3的制備原理可知，CO2不能用稀硫酸或稀鹽酸代替；Al比Fe活潑，故不能采用Fe還原Al2O3的方法制Al，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9．以下為從鋁土礦(Al2O3、Fe2O3、泥沙)提取鋁的流程圖(注：整個(gè)流程中，不考慮泥沙的溶解及有關(guān)反應(yīng))： 據(jù)此，回答下列問題： (1)寫出A溶質(zhì)名稱________；D的化學(xué)式__________，Y的名稱__________。 (2)寫出①C＋Ca(OH)2的反應(yīng)方程式：_____________________________________ ____

8、____________________________________________________________________； ②F―→B的反應(yīng)方程式：______________________________________________。 (3)操作(Ⅰ)、(Ⅱ)在工業(yè)生產(chǎn)中的意義________________________________________ ______________________。 解析：由框圖可推知：A溶質(zhì)為NaOH、B為CO2、C為NaHCO3或Na2CO3溶液、D為Al(OH)3、E為Al2O3、F為CaCO3、H為Al、Y為冰晶石。

9、 答案：(1)氫氧化鈉　Al(OH)3　冰晶石 (2)①Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH或 NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O ②CaCO3CaO＋CO2↑ (3)(Ⅰ)、(Ⅱ)為工業(yè)原料的循環(huán)利用，可充分利用資源，減少污染 10．某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)如下圖所示的物質(zhì)之間的變化(已知Fe2O3不溶于水和強(qiáng)堿溶液)： 據(jù)此回答下列問題： (1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中對(duì)于溶液和沉淀的分離采取的方法是______________。 (2)根據(jù)上述框圖反應(yīng)關(guān)系，寫出下列

10、B、E所含物質(zhì)的化學(xué)式：固體B__________；溶液E__________。 (3)寫出②、④兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式或化學(xué)方程式 ②________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________。 解析：首先利用Al2O3、Fe2O3不溶于水把它們與KAl(SO4)2分離開。再利用Al2O3的兩性將Fe2O3與Al2O3分離，最后利用Al3＋和AlO的性質(zhì)

11、分別與氨水和鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，最終得到Al2O3。 答案：(1)過濾　 (2)Al2O3　K2SO4、NH3H2O和(NH4)2SO4 (3)②Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH ④2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 1．等體積的AlCl3和NaOH溶液混合后，沉淀物中含鋁的質(zhì)量與溶液中含鋁的質(zhì)量相等，則AlCl3和NaOH兩種溶液的物質(zhì)的量濃度之比為(　　) ①1∶3?、?∶3?、?∶4?、?∶7 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 解析：選D　AlCl3和NaOH溶液混合有沉淀生成，可能有兩種情況：(1)NaOH不足量；(

12、2)NaOH部分過量。若原溶液中AlCl3為2 mol，如果NaOH不足，應(yīng)為生成的Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量與未反應(yīng)的AlCl3的物質(zhì)的量相等，則參與反應(yīng)的AlCl3為1 mol，消耗NaOH 3 mol，②正確；如果NaOH部分過量，則生成1 mol Al(OH)3、1 mol AlO，共消耗NaOH 7 mol，④正確。 2．有200 mL氯化鎂和氯化鋁的混合溶液，其中c(Mg2＋)為0.2 molL－1，c(Cl－)為1.3 molL－1。要使Mg2＋全部轉(zhuǎn)化為沉淀分離出來，至少需加4 molL－1 NaOH溶液的體積為(　　) A．40 mL B．72 mL C．80 m

13、L D．128 mL 解析：選C　由溶液呈電中性，得2c(Mg2＋)＋3c(Al3＋)＝c(Cl－)＝1.3 molL－1，c(Al3＋)＝0.3 molL－1，使Mg2＋全部轉(zhuǎn)化為沉淀分離出來，反應(yīng)產(chǎn)物為Mg(OH)2、NaAlO2、NaCl，由Al3＋～NaAlO2～NaOH和Cl－～NaCl～NaOH，得：消耗NaOH的物質(zhì)的量：c(Al3＋)0.2 L＋c(Cl－)0.2 L＝0.32 mol，其溶液的體積為＝0.08 L＝80 mL。 3.將一小塊鋁片加入某鹽酸中，鋁片完全溶解，在所得溶液中繼續(xù)滴加NaOH溶液。生成Al(OH)3的量與加入NaOH溶液體積的變化關(guān)系如圖所示，

14、下列說法正確的是(　　) A．鹽酸與鋁片反應(yīng)后，鹽酸還有剩余 B．圖中B點(diǎn)之前發(fā)生的離子反應(yīng)為Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ C．A→B段消耗的NaOH溶液的體積與B→C段消耗的NaOH溶液的體積比≥3∶1 D．溶解鋁片的鹽酸濃度與滴加的NaOH溶液濃度相等 解析：選A　A項(xiàng)，從圖像可知，剛滴入NaOH溶液時(shí)，不生成沉淀，說明鹽酸與鋁片反應(yīng)后仍有剩余，正確；B項(xiàng)，B點(diǎn)之前，在O →A段，還發(fā)生了H＋＋OH－===H2O的反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，A→B段消耗的NaOH溶液的體積與B→C段消耗的NaOH溶液的體積比一定等于3∶1，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)題目提供條件，不能判斷鹽酸與NaOH溶

15、液的濃度關(guān)系，錯(cuò)誤。 4．有一塊鎂鋁合金，其中鎂與鋁的質(zhì)量比是8∶9，加入足量稀硫酸使其完全溶解后，再加入NaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量隨NaOH溶液體積變化的曲線如下圖，其中正確的是(　　) 解析：選A　Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，因?yàn)榱蛩崾亲懔康模约尤隢aOH溶液后發(fā)生反應(yīng)H＋＋OH－===H2O，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。鎂鋁質(zhì)量比是8∶9，其物質(zhì)的量比為1∶1，設(shè)Mg的質(zhì)量為24 g，鋁的質(zhì)量為27 g，根據(jù)元素守恒，沉淀最

16、大質(zhì)量為58 g＋78 g＝136 g，當(dāng)氫氧化鈉過量，沉淀只有氫氧化鎂，其質(zhì)量為58 g，比136 g的一半少，因此根據(jù)上述分析，A符合。 5．如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒數(shù)量的關(guān)系曲線。判斷下列說法不正確的是(　　) A．A線表示Al3＋的物質(zhì)的量的變化 B．x表示NaOH的物質(zhì)的量 C．C線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化 D．D線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化 解析：選D　AlCl3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式：向AlCl3溶液中緩慢滴加NaOH溶液，開始有沉淀生成，后沉淀溶解，且生成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶1

17、，對(duì)比本題中圖像，則x表示NaOH的物質(zhì)的量，B項(xiàng)正確；另一種方式是向NaOH溶液中緩慢滴加AlCl3溶液，開始沒有沉淀，后有沉淀生成，與本題圖示情況不符。 6．將一定質(zhì)量的鎂鋁混合物投入100 mL鹽酸中，固體全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。若不考慮金屬和鹽酸反應(yīng)時(shí)HCl的揮發(fā)，則下列說法正確的是(　　) A．鎂和鋁的總質(zhì)量為9 g B．鹽酸的物質(zhì)的量濃度為5 molL－1 C．NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為10 molL－1 D．生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L 解析：選A　AB段發(fā)生反應(yīng)H＋＋OH－

18、===H2O，BC段發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，CD段發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。所以D點(diǎn)得到的沉淀全部是Mg(OH)2，n(Mg)＝n[Mg(OH)2]＝0.15 mol，m(Mg)＝0.15 mol24 gmol－1＝3.6 g，由Mg～H2可得金屬鎂與鹽酸反應(yīng)生成的H2的物質(zhì)的量為0.15 mol；C點(diǎn)得到的沉淀是Al(OH)3和Mg(OH)2的混合物，n[Al(OH)3]＝n(Al)＝0.35 mol－0.15 mol＝0.20 mol，m(Al)＝0.20 mol27 gmol－1＝5.4

19、 g，由2Al～3H2可得金屬鋁與鹽酸反應(yīng)生成的H2的物質(zhì)的量為0.30 mol。m(Al)＋m(Mg)＝9 g，A項(xiàng)正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，V(H2)＝(0.15 mol＋0.30 mol)22.4 Lmol－1＝10.08 L，D項(xiàng)錯(cuò)誤；CD段消耗40 mL NaOH溶液，根據(jù)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，此階段消耗NaOH的物質(zhì)的量n(NaOH)＝n[Al(OH)3]＝0.20 mol，c(NaOH)＝＝5 molL－1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；C點(diǎn)溶液中溶質(zhì)全部是NaCl，n(HCl)＝n(Cl－)＝n(Na＋)＝n(NaOH)＝5 molL－10.2 L＝1 mol，所以c(HCl)＝＝

20、10 molL－1，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．鋁土礦(主要成分為Al2O3，還有少量雜質(zhì))是提取鋁的原料。提取鋁的工藝流程如下： (1)請(qǐng)用離子方程式表示以上工藝流程中第①步反應(yīng)：______________________________________________。 (2)寫出以上工藝流程中第③步反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________。 (3)若第①步加入的是鹽酸，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 _____________________________________________________________

21、___________。 解析：鋁土礦的主要成分是Al2O3，既可用氫氧化鈉溶液溶解，也可用鹽酸溶解，發(fā)生的離子反應(yīng)分別為Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，原方案中為保證把偏鋁酸鈉溶液中的鋁元素完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，應(yīng)通入足量的二氧化碳?xì)怏w，所以發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3。 答案：(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (2)NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 (3)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O 8．把NaOH、M

22、gCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后，產(chǎn)生1.16 g白色沉淀，再向所得濁液中逐滴加入1.00 molL－1鹽酸，加入鹽酸的體積與生成沉淀的關(guān)系如圖所示。 (1)A點(diǎn)的沉淀物的化學(xué)式為____________________________________________。 理由_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)寫出A

23、點(diǎn)至B點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)原混合物中MgCl2的質(zhì)量是________g，AlCl3的質(zhì)量是________g，NaOH的質(zhì)量是________g。 (4)C點(diǎn)鹽酸的體積為____________mL。 解析：(1)加入10.0 mL 鹽酸后沉淀才增加，說明加入10.0 mL 鹽酸正好與過量的NaOH完全反應(yīng)，故A點(diǎn)的沉淀物只有Mg(OH)2。 (2)A點(diǎn)至B點(diǎn)，

24、AlO剛好生成Al(OH)3，反應(yīng)為AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓。 (3)n(MgCl2)＝n[Mg(OH)2]＝＝0.02 mol，m(MgCl2)＝0.02 mol95 gmol－1＝1.90 g。 n(AlCl3)＝n(AlO)＝n(HCl)10.0～30.0＝1.00 molL－1(30.0 mL－10.0 mL)10－3LmL－1＝0.02 mol，m(AlCl3)＝0.02 mol133.5 gmol－1＝2.67 g。 n(NaOH)＝2n(MgCl2)＋4n(AlCl3)＋1.00 molL－10.01 L＝0.13 mol，m(NaOH)＝0.13 mol40.0 gmol－1＝5.20 g。 (4)從B點(diǎn)至C點(diǎn)，加入的鹽酸剛好把Mg(OH)2、Al(OH)3完全溶解，則n(HCl)＝n(NaOH)＝0.13 mol，V(鹽酸)＝＝0.13 L＝130 mL。 答案：(1)Mg(OH)2　因?yàn)榧尤?0.0 mL 鹽酸恰好中和過量NaOH，再加鹽酸沉淀增多，說明AlO轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，故A點(diǎn)沉淀為Mg(OH)2 (2)AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ (3)1.90　2.67　5.20　(4)130