2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課后限時(shí)集訓(xùn)15鋁及其化合物含解析魯科版

PAGE7-課后限時(shí)集訓(xùn)(十五)(建議用時(shí)：40分鐘)1．鎂、鋁及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛。下列關(guān)于鎂、鋁的說(shuō)法不正確的是()A．Mg、Al單質(zhì)在試驗(yàn)室不用密封保存B．Al2O3的熔點(diǎn)高，可作耐高溫材料，試驗(yàn)室可用氧化鋁坩堝熔化NaOH、Na2CO3固體等C．明礬可以作凈水劑，吸附懸浮物D．不能用鋁制的器皿來(lái)盛放酸梅湯或堿水是因?yàn)殇X會(huì)和酸或堿反應(yīng)B[Al2O3在高溫下能與NaOH、Na2CO3反應(yīng)，B項(xiàng)不正確。]2．(2024·合肥調(diào)研)在給定條件下，下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是()A．明礬eq\o(→,\s\up10(少量NaOH溶液))Al(OH)3eq\o(→,\s\up10(NaOH溶液))Na[Al(OH)4]B．Na[Al(OH)4]溶液eq\o(→,\s\up10(少量鹽酸))Al(OH)3eq\o(→,\s\up8(△))Al2O3C．Al2O3eq\o(→,\s\up10(NaOH溶液))Na[Al(OH)4]溶液eq\o(→,\s\up10(CO2))Al(OH)3D．MgOeq\o(→,\s\up10(鹽酸))MgCl2溶液eq\o(→,\s\up10(蒸干))MgCl2D[MgCl2溶液蒸干不能得到MgCl2，加熱過(guò)程中MgCl2水解生成Mg(OH)2。]3．下列敘述正確的是()A．依據(jù)鋁熱反應(yīng)原理，能發(fā)生反應(yīng)：2Al＋3MgOeq\o(=,\s\up10(高溫))3Mg＋Al2O3B．存在于污水中的重金屬離子，常用加入明礬等電解質(zhì)的方法進(jìn)行處理C．鎂鋁合金既可完全溶于過(guò)量鹽酸又可完全溶于過(guò)量NaOH溶液D．氯化鋁溶液中加入過(guò)量氨水，反應(yīng)實(shí)質(zhì)是：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)D[A項(xiàng)，Al不能把Mg置換出來(lái)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，明礬只能凈水除去懸浮物，不能除去重金屬離子，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Mg不溶于NaOH溶液，錯(cuò)誤。]4．試驗(yàn)室以空氣和鎂為原料制備Mg3N2的裝置如圖所示(夾持和加熱裝置略去)：下列說(shuō)法正確的是()A．裝置A、B中可依次加入濃硫酸、NaOH溶液B．若去掉裝置C，對(duì)產(chǎn)品純度無(wú)影響C．試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先加熱裝置C，通入一段時(shí)間空氣后再加熱DD．裝置E中堿石灰的作用是汲取尾氣C[A、B、C依次是汲取CO2、干燥、汲取O2，防止Mg3N2水解和Mg與H2O反應(yīng)。E的作用是防止外界水蒸氣、CO2進(jìn)入D中。]5．(2024·朝陽(yáng)區(qū)模擬)某小組用打磨過(guò)的鋁片進(jìn)行如下試驗(yàn)，下列分析不合理的是()A．①中鋁片發(fā)生了鈍化B．②中產(chǎn)生的氣泡可能是氮氧化合物C．③中沉淀溶解的離子方程式是Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－D．②中加水稀釋過(guò)程中，僅發(fā)生了氧化還原反應(yīng)D[濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，常溫下鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化，故A正確；加水稀釋硝酸濃度變稀，產(chǎn)生氣泡說(shuō)明鋁和稀硝酸發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮?dú)怏w，②中產(chǎn)生的氣泡可能是氮氧化合物，故B正確；③中沉淀溶解是氫氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉，反應(yīng)的離子方程式是Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－，故C正確；②中加水稀釋過(guò)程中，鋁表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸為復(fù)分解反應(yīng)，過(guò)程中不僅發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。]6．工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如圖所示：下列敘述正確的是()A．試劑X可以是NaOH溶液，也可以是鹽酸B．反應(yīng)①過(guò)濾后所得沉淀為Fe(OH)3C．圖中全部轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式為Na[Al(OH)4]＋CO2=Al(OH)3↓＋NaHCO3D[A項(xiàng)，試劑X不行以是鹽酸；B項(xiàng)，過(guò)濾后所得沉淀為Fe2O3；C項(xiàng)，電解Al2O3生成Al是氧化還原反應(yīng)。]7．(2024·唐山質(zhì)檢)某學(xué)生探究0.25mol·L－1Al2(SO4)3溶液與0.5mol·L－1Na2CO3溶液的反應(yīng)，試驗(yàn)如下。下列分析不正確的是()A．試驗(yàn)1中，白色沉淀a是Al(OH)3B．試驗(yàn)2中，白色沉淀b中含有COeq\o\al(2－,3)C．試驗(yàn)1、2中，白色沉淀成分不同與混合后溶液的pH有關(guān)D．檢驗(yàn)白色沉淀a、b是否洗滌干凈，不行運(yùn)用相同的檢驗(yàn)試劑D[試驗(yàn)1在過(guò)量的Al2(SO4)3溶液中加入Na2CO3溶液，過(guò)濾、洗滌得到白色沉淀a，加入稀硫酸，沉淀溶解，沒(méi)有氣泡，說(shuō)明白色沉淀a是Al(OH)3；試驗(yàn)2在過(guò)量的Na2CO3溶液中加入Al2(SO4)3溶液，過(guò)濾、洗滌得到白色沉淀b，加入稀硫酸，沉淀溶解并產(chǎn)生少量氣泡，說(shuō)明白色沉淀b中含有Al(OH)3和碳酸鹽。由以上分析可知，A、B兩項(xiàng)正確；試驗(yàn)1、2中加入試劑的依次不同，混合后溶液的pH不同，生成的沉淀不同，說(shuō)明白色沉淀的成分不同與混合后溶液的pH有關(guān)，C項(xiàng)正確；檢驗(yàn)白色沉淀a、b是否洗滌干凈，都可通過(guò)檢驗(yàn)最終一次洗滌液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)的方法，故可運(yùn)用相同的檢驗(yàn)試劑，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]8．KAl(SO4)2·12H2O(明礬)是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。試驗(yàn)室中，采納廢易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過(guò)程如下圖所示。回答下列問(wèn)題：(1)為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應(yīng)選用________(填標(biāo)號(hào))。a．HCl溶液 b．H2SO4溶液c．氨水 d．NaOH溶液(2)易拉罐溶解過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________________________________。(3)沉淀B的化學(xué)式為_(kāi)_______；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其緣由是_____________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)易拉罐的主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)，試劑①的作用是將Al溶解并除去Fe、Mg雜質(zhì)，HCl溶液和H2SO4溶液均可溶解Al及Fe、Mg雜質(zhì)，會(huì)引入Fe2＋、Mg2＋，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg雜質(zhì)，故d項(xiàng)符合。(2)選用NaOH溶液溶解易拉罐，主要發(fā)生的反應(yīng)為2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。(3)濾液A中鋁元素以[Al(OH)4]－形式存在，與溶液中HCOeq\o\al(－,3)發(fā)生反應(yīng)為[Al(OH)4]－＋HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O，故沉淀B為Al(OH)3，明礬溶于水時(shí)，KAl(SO4)2=K＋＋Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。[答案](1)d(2)2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑(3)Al(OH)3Al3＋水解，使溶液中H＋濃度增大9．用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有Fe2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：(1)流程中X、Y分別是________、________，反應(yīng)①、②的離子方程式分別為_(kāi)_______________________________________________________________、______________________________________________________________。(2)Al(OH)3溶于NaOH溶液、鹽酸的離子方程式分別為_(kāi)___________________________________________________________________、______________________________________________________________。(3)若“流程”中Y為少量，反應(yīng)②的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________。(4)另一工藝流程為①X、Y分別是________、________。②流程第②步反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________________________________________________________。[答案](1)NaOHCO2Al2O3＋2OH－＋3H2O=2[Al(OH)4]－[Al(OH)4]－＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(2)Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O(3)2[Al(OH)4]－＋CO2=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O(4)①Fe(OH)3CO2②Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－、Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓10．向含Na2CO3、Na[Al(OH)4]的混合溶液中逐滴加入150mL1mol·L－1HCl溶液，測(cè)得溶液中的某幾種離子的物質(zhì)的量的改變?nèi)鐖D所示，則下列說(shuō)法不正確的是()A．a(chǎn)曲線表示的離子方程式為[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2OB．b和c曲線表示的離子反應(yīng)是相同的C．M點(diǎn)時(shí)，溶液中沉淀的質(zhì)量為3.9gD．原混合溶液中的COeq\o\al(2－,3)與[Al(OH)4]－的物質(zhì)的量之比為1∶2D[混合溶液中逐滴加入HCl溶液，發(fā)生的反應(yīng)依次為①[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2O、②COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)、③HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，則a曲線表示[Al(OH)4]－削減，b曲線表示COeq\o\al(2－,3)削減，c曲線表示HCOeq\o\al(－,3)增加，d曲線表示HCOeq\o\al(－,3)削減，此階段Al(OH)3不參加反應(yīng)。第一、其次兩段消耗的n(HCl)相等，依據(jù)反應(yīng)①、②可知COeq\o\al(2－,3)與[Al(OH)4]－的物質(zhì)的量之比為1∶1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]11．某鋁土礦中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH)，還含有Fe2O3等雜質(zhì)。利用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的流程如圖所示：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)粉碎后的鋁土礦堿浸時(shí)應(yīng)在高溫下進(jìn)行，其目的是______________________________________________________________。(2)AlO(OH)與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________________________________。(3)在稀釋、結(jié)晶過(guò)程中，稀釋的目的是__________________________________________________________________________________________。加Al(OH)3晶核的目的是促進(jìn)Al(OH)3的析出。上述“稀釋、結(jié)晶”工藝，也可用通入足量的________氣體的方法來(lái)代替。(4)濃縮所得的NaOH溶液由于汲取了空氣中的CO2而含有雜質(zhì)，該雜質(zhì)可通過(guò)苛化反應(yīng)除去，寫(xiě)出苛化反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________________________________________________________(5)該生產(chǎn)流程能實(shí)現(xiàn)________(填化學(xué)式)的循環(huán)利用。[答案](1)加快反應(yīng)速率(2)AlO(OH)＋NaOH＋H2O=Na[Al(OH)4](3)促進(jìn)[Al(OH)4]－的水解CO2(4)Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH(5)NaOH12．無(wú)水AlCl3可用作有機(jī)合成的催化劑、食品膨松劑等。工業(yè)上可由鋁土礦(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制備，流程如下：已知：AlCl3、FeCl3分別在183℃、315℃時(shí)升華(1)鋁離子的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______，試驗(yàn)室配制氯化鋁溶液時(shí)加入鹽酸的目的是______________________________________________________________。(2)氯化爐中Al2O3、Cl2和焦炭在高溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________________________________；爐氣中殘余的少量Cl2，可用NaOH溶液汲取，其離子方程式為_(kāi)_____________________________________________________________________。(3)700℃時(shí)，升華器中物質(zhì)經(jīng)充分反應(yīng)后需降溫實(shí)現(xiàn)FeCl3和AlCl3的分別。請(qǐng)選擇合適的溫度范圍________。a．低于183℃b．介于183℃和315℃之間c．高于315℃(4)樣品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通過(guò)下列操作測(cè)得(部分物質(zhì)略去)。計(jì)算該樣品中AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(結(jié)果用m、n表示，不必化簡(jiǎn))。[解析](4)依據(jù)AlCl3～eq\f(1,2)Al2O3可知n(AlCl3)＝2n(Al2O3)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n,102)×2))mol故AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(\f(n,102)×2×133.5,m)×100%。[答案](1)防止氯化鋁水解(2)Al2O3＋3Cl2＋3Ceq\o(=,\s\up10(高溫))2AlCl3＋3COCl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O(3)b(4)