1、第二讲 铝及其化合物 1.下列叙述正确的是 ()A 铝制容器可盛装热的浓硫酸B 镁的金属性比铝的金属性强C 氢氧化铝能溶于过量氨水D 镁在空气中燃烧生成的固体只有MgO【答案】B【解析】铝与热的浓硫酸发生反应；氢氧化铝不能溶于氨水；镁在空气中燃烧生成的固体有MgO、Mg3N2和C。2.下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()A K B Na C Fe D Al【答案】D【解析】金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层，防止内层的金属进一步被氧化，D正确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内层金属，A、B、C错误。3.如图是铝热反应(2AlFe2O3
2、Al2O32Fe)的实验装置，有关该反应的下列说法中正确的是()A a为镁条B b为氧化铁与铝粉的混合物C 2 mol氧化剂参与反应则电子转移6NA个D 还原剂与氧化产物的物质的量之比为12【答案】A【解析】B中b为氯酸钾 ；C中1 mol氧化剂参与反应则电子转移6NA个；D中还原剂与氧化产物的物质的量之比为21；选A。4.把镁粉中混有的少量铝粉除去，应选用的试剂是()A 稀盐酸 B 烧碱溶液C 硫酸铝溶液 D 氯水【答案】B【解析】盐酸、氯水与镁、铝都反应；镁可以与硫酸铝溶液反应，置换出铝，不符合题意；烧碱溶液就是氢氧化钠溶液，铝与氢氧化钠反应产生氢气，生成的偏铝酸钠可以溶于水，而镁不与碱反
3、应。5.某同学通过系统实验探究铝及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()A 向氯化铝溶液中滴加过量氨水，最终得到澄清溶液B 等质量的铝粉分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气C 常温下铝与浓硝酸反应制得大量的NO2D AlCl3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体【答案】B【解析】Al(OH)3不溶于氨水，A错误；常温下铝与浓HNO3发生“钝化”，C错误；加热蒸发AlCl3溶液会促进AlCl3的水解得到Al(OH)3，D错误；选B。6.下列除去杂质的方法不正确的是()A 镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应、过滤、洗涤、干燥B 用过量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3C 用新
4、制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水D Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应、过滤、向滤液中通入过量CO2后过滤【答案】B【解析】Al可与烧碱溶液反应，而Mg不能反应，A项正确；Al(OH)3只能溶于强碱，不溶于氨水，B项错误；CaO吸水生成Ca(OH)2，再蒸馏乙醇蒸发分离，C项正确；Mg(OH)2不与烧碱反应，Al(OH)3溶于烧碱生成NaAlO2，再通入过量CO2又生成Al(OH)3，D项正确。7.室温下，在0.2 molL1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL1NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关
5、说法正确的是()A a点时，溶液呈酸性的原因是Al3水解，离子方程式为Al33OH=Al(OH)3B ab段，溶液pH增大，Al3浓度不变C bc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀D d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解【答案】C【解析】A项，Al2(SO4)3为强酸弱碱盐，Al3水解使溶液显酸性，离子方程式应为Al33H2O鸠馎l(OH)33H，错误；B项，ab段，加入NaOH消耗H，使Al33H2O鸠馎l(OH)33H反应正向进行，Al3的浓度减小，错误；C项，bc段，pH变化不明显，说明OH主要用于生成Al(OH)3沉淀，正确；D项，cd过程中，pH变化较大，说明发生了反应：Al
6、(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，所以c点以后Al(OH)3开始溶解，错误。8.下表中，对陈述、的正确性及两者间因果关系的判断，完全正确的是()A A B B C C D D【答案】A【解析】B选项，熔化的铝不滴落是因为其表面有熔点高的氧化膜，错误；C选项，明矾只能净水，但不能消毒，错误；D选项，钝化是浓硫酸和浓硝酸把铁和铝表面氧化，生成致密氧化膜，阻止了金属与浓酸的接触，错误；选A。9.1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，加以控制使用，铝在下列应用时应加以控制的是 ()制铝合金制电线制炊具明矾净水明矾和苏打制食品膨松剂用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品银色漆颜料制易拉罐包装糖果和
7、小食品A 全部 B C D 【答案】D【解析】D中所涉及的铝易进入食品、饭、水等，并被人体吸收，所以要加以控制。10.常温下把铝粉加入下列物质中，能产生氢气的是 ()A 硫酸钠溶液 B 稀硝酸 C 浓硫酸 D 氯化铵溶液【答案】D【解析】硫酸钠溶液呈中性，与Al不反应，A项不能产生H2；稀硝酸具有强氧化性，B项不能产生H2；常温下铝粉在浓硫酸中钝化，C项不能产生H2；D项中NH水解，溶液呈酸性，加入铝粉时，Al与H反应产生H2。11.在一无色溶液中检验出有Ba2、Ag，同时又测得其酸性很强。某学生还要鉴定此溶液中是否大量存在：Cu2、Fe3、Cl、NO、S2、CO、NH、Mg2、Al3、AlO
8、离子。其实，这些离子中有一部分不必再鉴定就能加以否定，你认为不必鉴定的离子组是()A B C D 【答案】D【解析】溶液无色，所以不能有铜离子和铁离子，因为有银离子，所以不能有氯离子、硫离子，因为酸性很强，所以不能有偏铝酸根离子、碳酸根离子。12.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，之后滴加氢氧化钠溶液C 将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氨水D 将Al2O3先溶于NaOH溶液中，之后滴加盐酸【答案】C【解析】氧化铝难溶于水，A项错；氢氧化铝具有两性，可溶于氢氧化钠和盐酸，B、D两项均不是最佳方法。13.七铝十二钙(12CaO7A
9、l2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：(1)煅粉主要含MgO和_，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若溶液中c(Mg2)小于5106molL1，则滤液pH大于_Mg(OH)2的Ksp51012；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_。(2)滤液中的阴离子有_(忽略杂质成分的影响)；若滤液中仅通入CO2，会生成_，从而导致CaCO3产率降低。(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为_。(4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为
10、_。(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl和Al2Cl两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为_。【答案】(1)CaO11 加入(NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少(2)NO和OHCa(HCO3)2 (3)2OHAl2O3=2AlOH2O(4)2Al6H2O2Al(OH)33H2(5)Al3e7AlCl=4Al2Cl【解析】(1) 白云石高温煅烧，CaCO3和MgCO3受热分解生成CaO和MgO，煅粉主要含有CaO和MgO。若溶液中c(Mg2)小于5106molL1，根据Kspc(Mg2)c2
11、(OH)得：c(OH)molL11103molL1，c(H)11011molL1，即pH11。若用(NH4)2SO4代替NH4NO3，则(NH4)2SO4会与CaO反应生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少。(2) 煅粉的主要成分是CaO和MgO，加入适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，由于镁化合物几乎不溶，则溶液中溶质主要为生成的Ca(NO3)2和Ca(OH)2，故滤液中的主要阴离子为NO和OH。由于滤液的pH大于11，溶液中含有Ca(NO3)2和少量的NH4NO3与Ca(OH)2，若仅通入CO2会生成Ca(HCO3)2，从而导致CaCO3产率降低。(3) 用NaOH溶
12、液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为2OHAl2O3=2AlOH2O。(4) 电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式2Al6H2O2Al(OH)33H2。(5) 由题意可知，放电时负极Al失去电子与AlCl结合生成Al2Cl，其电极反应式为Al3e7AlCl=4Al2Cl。14.某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅化学手册知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下：.(1)某同学推测，铝热反应所得到的
13、熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？_(填“合理”或“不合理”)。(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是_，反应的离子方程式为_。(3)实验室溶解该熔融物，在下列试剂中最适宜的试剂是_(填序号)。A浓硫酸 B稀硫酸C稀硝酸 D氢氧化钠溶液.实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4 molL1的氢氧化钠溶
14、液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题：(1)图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为_。(2)在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为_；上述现象说明溶液中_结合OH的能力比_强(填离子符号)。(3)B与A的差值为_mol。(4)B点对应的沉淀的物质的量为_mol，C点对应的氢氧化钠溶液的体积为_mL。【答案】.(1)合理(2)NaOH溶液2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)B.(1)HOH=H2O(2)NHOH=NH3H2OAl3、Fe3、HNH(3)0.008(4)0.0327【解析】.由
15、表中数据比较可知，铝的熔点比铁低，该反应放出的热量使铁熔化，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。利用金属Al与强碱液反应放出氢气的性质即可验证。由于Fe与Al都是活泼的金属，所以可以用稀硫酸或者稀盐酸溶解。.由图像可知硝酸过量，OC段发生酸碱中和反应，CD段为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀的生成，DE段消耗了NaOH，由此证明硝酸和金属反应的还原产物为较低价态的NH，EF段为Al(OH)3的消失，只剩下Fe(OH)3沉淀。B与A的差值为Al(OH)3，为4 molL1(3634)103L0.008 mol，参加反应的n(Al)0.008 mol，因为1 mol的Al3、Fe3均与3 mol的
16、NaOH反应，由电子守恒可知Fe和Al化合价升高的总数等于HNO3生成NH降低的总数，即3n(Fe)3n(Al)n(NH)84 molL1(3431)103L8，解得n(Fe)n(Al)0.032 mol，n(Fe)0.024 mol，两种沉淀的物质的量为0.032 mol。生成两种沉淀共消耗n(NaOH)0.032 mol30.096 mol，所以C点体积为31 mL103mLL17 mL。15.实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：(1)为使Mg2、Al3同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入_(填“A”或“B”)，再滴加另一反应物。(2)
17、如图所示，过滤操作中的一处错误是_。(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是_。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是_。(4)无水AlCl3(183 升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是_。F中的试剂的作用是_。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为 _。【答案】(1)B(2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁(3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)坩埚(4)除去HCl吸收水蒸气碱石灰(或NaOH与CaO混合物)【解析】(1)Mg2、Al3同时生成沉淀，则先加入氨水。(2)过滤时漏斗末端没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，观察是否有沉淀产生，高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中HCl，F盛装浓硫酸，防止水蒸气进入E。用干燥管盛装碱石灰可以起到F和G的作用。8