高三化学一轮复习-34-铝及其化合物课时测试含解析.doc

3-4 铝及其化合物
（测试时间：45分钟 满分 100分）
姓名： 班级： 得分：
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是 （ ）
①加盐酸溶解　②加NaOH溶液　③过滤　④加盐酸生成Al(OH)3　⑤通入过量CO2生成Al(OH)3　
⑥加过量氨水生成Al(OH)3
A．②③⑤③　　　　B．①③⑥③ C．①⑥③　　 D．②③④③
【答案】A
【解析】铝能和氢氧化钠反应，而镁不能，所以先用氢氧化钠溶解金属铝，生成偏铝酸钠，过滤后通入过量的二氧化碳，反应生成氢氧化铝沉淀，再过滤即可氢氧化铝，选A。
2．下列关于铝及其化合物的叙述正确的是 （ ）
A．铝罐可久盛食醋 B．铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重
C．氢氧化铝可作胃酸的中和剂 D．明矾用作净水剂不涉及化学变化
【答案】C
【解析】A、食醋中含有醋酸，能与铝及氧化铝反应，因此铝罐不可久盛食醋，A错误；B、铝与氧化铁反应铝热反应生成氧化铝和铁，根据质量守恒定律可知反应后固体质量不变，B错误；C、氢氧化铝能与盐酸反应，可作胃酸的中和剂，C正确；D、明矾溶于水电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体而净水，涉及化学变化，D错误，答案选C。
3．AlCl3和MgCl2的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，则消耗NaOH溶液体积(X轴)和生成沉淀(Y轴)之间的函数关系可用如图来表示，则下列关系图正确的是 （ ）

【答案】B
【解析】混合溶液中加入氢氧化钠，先生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，后氢氧化铝沉淀溶解剩余氢氧化镁沉淀，剩余选B。
4．新型镁铝合金(Mg17Al12)有储氢性能，它一定条件下完全吸氢的反应为：Mg17Al12＋17H2＝17MgH2＋12Al，得到的混合物Y（17MgH2＋12Al）能与酸反应释放出大量氢气。下列说法正确的是 （ ）
A．该合金应在氮气保护下，将一定比例的Mg、Al单质熔炼而成
B．该合金中含有离子键，铝元素呈正价
C．1mol Mg17Al12完全吸氢后得到的Y与盐酸完全反应放出H2在标准状况下的体积为1164.8L
D． 合金的熔点高于金属镁、金属铝的熔点
【答案】C
【解析】A、镁和氮气反应，错误，不选A；B、合金是金属的混合物，不存在离子键，错误，不选B；C、：1mol Mg17Al12吸氢的反应为：Mg17Al12＋17H2＝17MgH2＋12Al，即吸收了17摩尔的氢气， 1mol Mg17Al12相当于17摩尔镁和12摩尔铝，所以和盐酸反应生成生成的氢气为12+18=35摩尔，所以总共 产生的氢气为35+17=52摩尔，其标准状况下的体积为52×22.4=1164.8L ，正确，选C；D、合金的熔点低于各成分金属的熔点，错误，不选D。
5．将ag镁铝合金投入到x mL 2mol／L的盐酸中，金属完全溶解后，再加入y mL 1mol／L的氢氧化钠溶液，得到的沉淀量最大，质量为（a+1.7）g。下列说法不正确的是 （ ）
A．镁铝合金与盐酸反应转移电子总数为0．1NA B．x=2y
C．沉淀是Mg（OH）2和Al（OH）3的混合物 D．2x=y
【答案】B
【解析】A、沉淀是氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，所以混合物含有的氢氧根离子的质量为1.7g，即0.1摩尔，镁铝合金提供的电子等于混合物中氢氧根的物质的量，所以转移电子为0.1摩尔，正确，不选A；B、加入氢氧化钠后的溶液为氯化钠溶液，根据氯离子和钠离子守恒可知，氯化氢的物质的量=氯化钠的物质的量=氢氧化钠的物质的量，所以2x=y，错误，选B；C、氢氧化镁和氢氧化铝不溶于水，得到的沉淀最大时氢氧化铝没有和氢氧化钠反应，沉淀为二者的混合物，正确，不选C；D、由B分析，y=2x，正确，不选D。
6．含MgCl2、AlCl3均为n mol的混合溶液，向其中滴NaOH溶液至过量。加入NaOH的物质的量与生成沉淀的物质的量的关系正确的是（离子或物质）沉淀pH见下表）  （ ）
离子
Mg2+
Al 3+
物质
Al(OH)3
开始沉淀pH
8.93
3.56
开始溶解pH
8.04
完全沉淀pH
10.92
4.89
完全溶解pH
12.04

【答案】C
【解析】当铝离子完全沉淀时，溶液的pH=8.04，而镁离子开始沉淀的Ph=8.93，则铝离子完全沉淀时镁离子还没有开始沉淀，即当镁离子开始沉淀时，已经偶部分氢氧化铝开始溶解，镁离子完全沉淀的pH=10.92，氢氧化铝完全溶解的Ph=12.04，则当镁离子完全沉淀时，氢氧化铝沉淀还没有完全溶解。所以选C。
7．下列关于铝及其化合物的叙述正确的是 （ ）
A．铝罐可久盛食醋 B．铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重
C．氢氧化铝可作胃酸的中和剂 D．明矾用作净水剂不涉及化学变化
【答案】C
【解析】A、食醋中含有醋酸，能与铝及氧化铝反应，因此铝罐不可久盛食醋，A错误；B、铝与氧化铁反应铝热反应生成氧化铝和铁，根据质量守恒定律可知反应后固体质量不变，B错误；C、氢氧化铝能与盐酸反应，可作胃酸的中和剂，C正确；D、明矾溶于水电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体而净水，涉及化学变化，D错误，答案选C。
8．在加热固体NH4Al(SO4)2．l2H20时，固体质量随温度的变化曲线如图所示：已知A点物质为NH4Al(SO4)2，B点物质为Al2(SO4)3，下列判断正确的是 （ ）

A．O℃一T℃的过程变化是物理变化
B．C点物质是工业上冶炼铝的原料
C．A—B反应中生成物只有Al2(SO4)3和NH3两种
D．Al2(SO4)3能够净水，可用离子方程式表示为：Al3++ 30H-=A1(OH)3
【答案】B
【解析】A、因为A点物质为NH4Al(SO4)2，则O℃一T℃的过程变化是失去结晶水生成NH4Al(SO4)2，是化学变化，错误，不选A；B、B点物质为硫酸铝，升温在加热分解则在C电生成氧化铝，所以C点物质是物质是工业上冶炼铝的原料，正确，选B；C、A→B发生的反应为硫酸铝铵分解生成硫酸铝和氨气和硫酸，所以 生成的硫酸铝和氨气两种，还有硫酸，故错误，不选C；D、硫酸铝能够净水，其原理是铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体具有吸附性可以吸附水中的悬浮的杂质，所以错误，不选D。
9．已知Zn(OH)2与A1(OH)3一样，是一种两性氢氧化物，它与强酸、强碱都能发生反应，但与A1(OH)3不同的是，Zn(OH)2能溶于过量的氨水中,而Al(OH)3却不能。则下面四组物质的溶液，不能运用滴加顺序进行鉴别的是： （ ）
A．A1Cl3、NH3·H2O　　　 B．ZnCl2、NH3·H2O
C．A1Cl3、NaOH　　　　　D．ZnCl2、NaOH
【答案】A
【解析】根据Zn(OH)2与A1(OH)3一样，是一种两性氢氧化物，它与强酸、强碱都能发生反应，但与A1(OH)3不同的是，Zn(OH)2能溶于过量的氨水中,而Al(OH)3却不能，所以AlCl3 与氨水反应，无论氨水的量多少，产物均是Al(OH)3 和NH4Cl ，无法运用滴加顺序进行鉴别，其它均可，答案选A。
10．等物质的量的Na和Al两种金属加入足量的水中，生成26.88L（标准状况下）的气体，则下列描述错误的是 （ ）
A．金属 Al无剩余 B．c (Na+)＝c(AlO2-)
C．所得溶液呈碱性 D．Na的物质的量是0.6mol
【答案】B
【解析】A、根据方程式知，当钠和铝的物质的量相等时，恰好反应生成偏铝酸钠和氢气，故A正确；B、偏铝酸根离子是弱离子能发生水解反应，所以导致钠离子的物质的量大于偏铝酸根离子的物质的量，故B错误；C、钠和铝恰好反应生成偏铝酸钠，即最后所得溶液是偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠是强碱弱酸盐溶液呈碱性，故C正确；D、设需要钠的物质的量为X．
2Na+4H2O+2Al=2NaAlO2+4H2 ↑
2mol                 89.6L
 X                   26.88L
X=0.6mol，故D正确；故选B。

二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．（10分）完成下面有关钠、镁、铝的计算及判断。
（1）取w g钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是________。
（2）取0.1 mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是________。
（3）若产生相同体积(同温同压)的氢气，所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是________；质量之比是________。
（4）若将0.2 mol钠、镁、铝分别投入10 mL 1 mol·L－1盐酸中，在标准状况下产生氢气体积的大小顺序是________。
【答案】（10分，每空2分）
（1）∶∶　
（2）1∶2∶3
（3）6∶3∶2　23∶12∶9　
（4）钠>镁＝铝
【解析】（1）利用电子守恒，产生氢气的体积之比即为金属转移的电子数之比：×1∶×2∶×3。
（2）0.1 mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，金属转移的电子数之比为(0.1 mol×1)∶(0.1 mol×2)∶(0.1 mol×3)，所以产生氢气的体积之比为1∶2∶3。
（3）与前两问恰好反过来，氢气的体积相等，转移的电子数相等，即金属的失电子数相等。
（4）Mg、Al过量应以盐酸的量计算生成的气体的体积(转移电子为0.01 mol)，Na也过量但过量的钠可以与水反应(共转移电子0.2 mol)。
12．（14分）铝镁合金现已成为轮船制造、化工生产等行业的重要原料。现有一块铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学分别称取3.9克样品，并设计了不同的实验方案：
甲：铝镁合金测得生成气体的体积Ｖml(已折算成标准状况)；
乙：铝镁合金测得剩余固体的质量a克；
丙：铝镁合金溶液测得沉淀的质量2.9克。
（1）该方案能否测定出镁的质量分数？ （填“能”或“不能”）。
（2）实验设计乙所加入的试剂是 ，反应的化学方程式为 测得的镁的质量分数为 （写出用ａ表示的计算式）。
（3）实验设计丙中加过量的NaOH溶液充分反应后，__________（填一种分离方法），洗涤烘干沉淀，测得镁的质量分数为（保留小数点后一位小数）__________，如果未洗涤沉淀，测得镁的质量分数将______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
【答案】（1）能（1分）（2）NaOH溶液（2分） 2Al+2NaOH+6H2O ＝ 2NaAl(OH)4]+3H2↑ （2分） (a/3.9)×100（3分）（3）过滤 （1分） 30.8% （3分） 偏大（2分）
【解析】（1）铝与盐酸反应生成氯化铝与氢气，反应离子方程式为2Al+6H+═2Al3++3H2↑，镁与盐酸反应生成氯化镁与氢气，反应离子方程式为Mg+2H+═Mg2++H2↑；令合金中Mg、Al的物质的量分别为xmol、ymol，用x、y表示出各自生成的氢气，利用二者质量之和为3.9g，列方程可以计算出x、y的值，可以测量测定出镁的质量分数；（2）铝与氢氧化钠反应溶解，镁不能与氢氧化钠反应，故可以加入氢氧化钠溶液，则铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O ＝2NaAl(OH)4]+3H2↑；剩余的固体为Mg，故得合金中Mg的质量分数为×100%= (a/3.9)×100%；（3）由转化关系可知，最后的沉淀是氢氧化镁，分离固体与溶液常用的分离方法是过滤；氢氧化镁的质量是2.9g，根据镁元素守恒可知合金中Mg的质量为2.9g×=1.2g，所以合金中Mg的质量分数为×100%=30.8%；未洗涤沉淀，氢氧化镁沉淀附着其它物质，使测定的氢氧化镁的质量增大，导致测定合金中Mg的质量增大，测定的合金中镁的质量分数偏大。
13．（14分）A、B、C、D、E是常见的几种化合物，相关物质间的关系如下图所示：

已知：X、Y是生活中常见的金属单质，A、B都是氧化物且A是红棕色粉末。
回答下列问题：
（1）单质X与A反应的化学方程式是________________________________；
（2）若试剂1和试剂2均是强电解质。
①若试剂1和试剂2的酸碱性相同，则C溶液显 （填“酸性”、“碱性”或“中性”）；
②若试剂1和试剂2的酸碱性不同，试剂1和B的离子方程式是 。
（3）若试剂2是稀硝酸。
①Y单质与稀硝酸反应生成E时，Y单质必须过量，写出该反应的离子方程式 。如果稀硝酸过量，可以选择试剂 进行验证。
②D的阳离子能够与强碱、氯气反应，生成一种高效的净水剂YO42－，写出有关反应的离子方程式 。
【答案】（1）2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe （2分）
（2）①酸性（2分） ②Al2O3＋2OH－＝AlO2－＋H2O （2分）
（3）①3Fe +8H＋＋2NO3－＝3Fe2＋+3NO↑＋4H2O（3分） KSCN溶液（2分）
②Fe 2＋＋2OH－＋Cl2＝FeO42－＋Cl－＋H2O（3分）
【解析】根据A、B是氧化物且A是红棕色粉末，X、Y是金属单质，判断，A与X的反应是置换反应，X是Al，Y是Fe，A是氧化铁，B是Al2O3，铝及氧化铝都与氢氧化钠溶液或盐酸反应生成偏铝酸钠或氯化铝，所以试剂1是氢氧化钠溶液或盐酸，C是偏铝酸钠；A是铁的氧化物，Y与试剂2反应生成E，且A与试剂2反应后的产物D可与Fe反应，说明D中含有铁离子，所以试剂2可以是稀硫酸或稀盐酸，E是亚铁盐。
（1）根据以上分析，单质X与A反应的化学方程式是2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。
（2）若试剂1和试剂2均是强电解质。
①若试剂1和试剂2的酸碱性相同，因此均是盐酸，则C氯化铝，铝离子水解溶液显酸性；
②若试剂1和试剂2的酸碱性不同，则分别是氢氧化钠和稀硫酸，试剂1和B反应的离子方程式是Al2O3＋2OH－＝AlO2－＋H2O。
（3）若试剂2是稀硝酸。
①Y单质与稀硝酸反应生成E时，Y单质必须过量，则该反应的离子方程式为3Fe +8H＋＋2NO3－＝3Fe2＋+3NO↑＋4H2O；如果稀硝酸过量，则生成硝酸铁，所以可以选择试剂KSCN溶液进行验证。
②D的阳离子能够与强碱、氯气反应，生成一种高效的净水剂YO42－，该反应的离子方程式为Fe2＋＋2OH－＋Cl2＝FeO42－＋Cl－＋H2O。
14．（12分）向100 mL水中投入K和Al共15 g，充分反应后，剩余金属为1.8 g
（1）计算放出H2多少升（标准状况下）
（2）过滤出未反应的金属，向滤液中逐滴加入4 mol/L 的 H2SO4 溶液，生成沉淀的最大值是多少，此时消耗 H2SO4 溶液的体积是多少？
（3）生成沉淀后，再加入  H2SO4 溶液，使沉淀刚好完全溶解，此时消耗  H2SO4 溶液的体积是多少？
【答案】（1）    V(H2)=8.96L （3分） （2） 15.6g（3分）  V（H2SO4）=25 ml（3分）
（3） 100 ml （3分）
【解析】向水中投入K和Al，发生反应：2K+2H2O=2KOH+H2↑；2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑。剩余金属是Al .由方程式中的反应关系可以看出反应的钾、铝的物质的量相等。假设为X，则39X+27X=15 -1.8=13.2.解得X=0.2mol.放出的氢气的体积是(0.1+0.3)×22.4mol/L=8.96L（2）H2O+H++AlO2-=Al(OH)3↓于n(AlO2-)=n(Al)=0.2mol.所以沉淀达到最大值时质量是：m=n·M=0.2mol×78g/mol=15.6g. 消耗硫酸n(H2SO4)=1/2n(H+)=0.1mol。V=n/C=0.1mol÷4 mol/L =0.025L=25ml.（3）沉淀刚好完全溶解时，溶液中只有K2SO4 和Al2(SO4)3。由电荷守恒有：2n(SO42- )=3n(Al3+)+n(K+)，所以有n(H2SO4)=3/2n(Al)+1/2n(K) 解得n(SO42- )=0.4mol. n(H2SO4)=n(SO42- )=0.4mol.所以V=V=n/C=0.4mol÷4 mol/L =0.1L=100ml.