2021版高一化学人教版必修1课时作业16-铝的重要化合物-Word版含答案.docx

课时作业16铝的重要化合物一、选择题(每小题4分，共48分)1(双选题)将确定量的镁铝合金放入确定量的盐酸中，合金恰好全部溶解，向所得溶液中滴加确定浓度的NaOH溶液，加入的NaOH溶液的体积(V)与沉淀质量(m)的关系如图所示。下面说法正确的是()AA点的沉淀是Mg(OH)2、Al(OH)3BB点的沉淀是Mg(OH)2、Al(OH)3CA点的沉淀是Al(OH)3DB点的沉淀是Mg(OH)2解析：A点产生最大沉淀量。Mg22OH=Mg(OH)2，Al33OH=Al(OH)3，之后再加入NaOH溶液，Al(OH)3溶解，Al(OH)3OH=AlO2H2O，至B点时Al(OH)3溶解完全，只剩下Mg(OH)2。答案：AD2下列各组离子中，在强碱性溶液中能共存，且在加入盐酸过程中会产生气体和沉淀的是()ANa、NO、AlO、SOBNa、Al3、NO、SOCK、Cl、AlO、CO DNa、Mg2、Cl、HCO解析：在强碱性溶液中不能共存的离子有B中的Al3，D中的Mg2和HCO，故先排解B、D；A中在加入HCl过程中不会产生气体，故A错误；C中加入HCl过程中将会有CO2气体和Al(OH)3沉淀生成。答案：C3甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，发觉有白色沉淀生成，连续滴加则淀淀消逝；若将丁溶液滴入甲溶液中，无明显现象发生，据此可推断丙物质是()AAl2(SO4)3 BNaOHCBaCl2 DFeSO4解析：由“将丁溶液滴入乙溶液中，发觉有白色沉淀生成，连续滴加则沉淀消逝”这一现象可知，丁为NaOH，乙为Al2(SO4)3，BaCl2和FeSO4两溶液中与NaOH溶液不反应的是BaCl2溶液，所以甲为BaCl2，则丙为FeSO4。答案：D4将100 mL 3 molL1的NaOH溶液与100 mL 1 molL1的AlCl3溶液，按下列两种方法相混合：将NaOH逐滴加入AlCl3中，边加边振荡将AlCl3逐滴加入NaOH中，边加边振荡。对上述试验所得出的结论正确的是()A现象相同，沉淀量相同 B现象相同，沉淀量不相同C现象不相同，沉淀量相同 D现象不相同，沉淀不相同解析：所发生的反应是：3NaOHAlCl3=Al(OH)33NaCl，NaOH为0.3 mol，AlCl3为0.1 mol，正好完全反应，产生0.1mol Al(OH)3沉淀。所发生的反应是：AlCl34NaOH=NaAlO22H2O3NaCl。由于碱过量，加入沉淀振荡又消逝，0.3 mol NaOH，消耗AlCl3 mol，生成 mol NaAlO2，余 mol AlCl3，连续加入AlCl3反应方程式为：AlCl33NaAlO26H2O=4Al(OH)33NaCl，这样 mol NaAlO2和 mol AlCl3正好反应，产生0.1 mol Al(OH)3沉淀，所以结论是现象不相同，沉淀量相同。答案：C5下图表示AlCl3溶液与NaOH溶液的相互滴加，则下列说法中错误的是()A线表示Al3物质的量的变化Bx表示AlCl3的物质的量C线表示Al(OH)3物质的量的变化D线表示AlO物质的量的变化解析：AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：一种方式为向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液，开头就有沉淀生成后沉淀溶解，且前后消耗NaOH的物质的量之比为3:1，明显符合本题意，则x表示NaOH的物质的量，B项错误；据此可推断A、C、D正确。另一种方式为向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液，开头没有沉淀，后有沉淀，不符合本题。答案：B6在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量，产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如下图所示，由此确定，原溶液中含有的阳离子是()AMg2、Al3、Fe2 BH、Mg2、Al3CH、Ba2、Al3 D只有Mg2、Al3解析：观看图像时，要留意图像的起始点，终点，及曲线的走势。从图象上看，开头时加入NaOH没有沉淀产生，说明溶液中有H，沉淀量渐渐增加，达到最大值，然后又削减说明溶液中存在Al3，沉淀量削减到确定量后，不再发生变化，说明溶液中还存在Mg2。答案：B7有100 mL MgCl2和AlCl3的混合液，其中c(Mg2)0.2 mol/L，c(Cl)1.3 mol/L，要使Mg2完全转化为Mg(OH)2且与Al3恰好分别，至少需要2 mol/L NaOH溶液的体积为()A80 mL B100 mLC120 mL D110 mL解析：溶液中阳离子为Mg2、Al3，阴离子只有Cl。依据电荷守恒：20.23c(Al3)1.3c(Al3)0.3 mol/L。要使Mg2和Al3恰好分别，即Mg2转化Mg(OH)2，而生成的Al(OH)3又恰好溶解。n(NaOH)2n(Mg2)4n(Al3)20.0240.030.16 molV0.08 L。答案：A8下列各组物质，不能按bca(“”表示反应一步完成)所示关系转化的是()选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO解析：Al2O3和NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2和适量的稀盐酸反应生成Al(OH)3，Al(OH)3受热分解得Al2O3，A符合；AlCl3和氨水反应生成Al(OH)3，Al(OH)3和NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2和过量盐酸反应生成AlCl3，B符合；Al不能一步生成Al(OH)3，C不符合；MgCl2和NaOH反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解得MgO，MgO和盐酸反应生成MgCl2，D符合。答案：C9等体积的AlCl3和NaOH两种溶液混合后，沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等，则AlCl3和NaOH两种溶液物质的量浓度之比是()1:32:31:42:7ABC D解析：溶液中Al元素的存在可以是Al3或AlO。故当溶液中Al3与Al(OH)3物质的量之比为1:1时，n(Al3):n(OH)2:3，当溶液中AlO与Al(OH)3的物质的量之比为1:1时，n(Al3)n(OH)2:7。答案：C10使一镁铝合金粉末在过量稀H2SO4中溶解，在所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的质量W和加入NaOH溶液的体积V的关系如下图所示，则该合金中镁和铝的质量之比为()A2:3 B1:1C4:3 D8;9解析：先由一部分沉淀溶解入手，溶解氢氧化铝需要1体积NaOH溶液，则产生氢氧化铝需要3体积NaOH溶液，产生氢氧化镁需要2体积溶液，所以镁与铝的物质的量之比为1;1，质量比为;9。答案：D11在V L Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水，过滤得沉淀，然后在高温中灼烧沉淀最终得到白色固体m g，溶液中SO的物质的量浓度是()A. molL1 B. molL1C. molL1 D. molL1解析：Al2(SO4)3与NH3H2O反应生成白色Al(OH)3沉淀，灼烧沉淀后得Al2O3，则有Al2(SO4)32Al(OH)3Al2O3，m(Al2O3 )m g，则n(Al2O3)mol，nAl2(SO4)3 mol，即可得出：n(SO)3nAl2(SO4)3 mol，c(SO) molL1。答案：D12有镁铝混合粉末10.2 g，将它溶于500 mL 4 molL1的盐酸中，若要使沉淀的质量最大，则需加入2 molL1的氢氧化钠溶液的体积是()A1 000 mL B500 mLC100 mL D1 500 mL解析：可能发生的化学反应为：Mg2HCl=MgCl2H2；2Al6HCl=2AlCl33H2；NaOHHCl=NaClH2O；MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl；AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl。当镁、铝全部以Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀的形式存在时，沉淀的质量最大，此时，钠元素全部以氯化钠的形式存在，则由钠元素守恒和氯元素守恒得：nNaOHn(NaCl)n(HCl)0.5 L4 molL12 mol，所以，VNaOH(aq)1 L1 000 mL。答案：A二、非选择题(共52分)13(10分)A、B、C、D、E五种物质均含有某种常见金属元素，它们的转化关系如图所示，某中B为白色难溶固体，E则易溶于水。(1)写出化学式：A_、B_、C_、D_。(2)写出下列反应的化学方程式：BC_。BD_。(3)写出下列反应的离子方程式：AD_。CD_。答案：(1)Al(OH)3Al2O3AlAlCl3(2)2Al2O3熔融电解,4Al3O2Al2O36HCl=2AlCl33H2O(3)Al(OH)33H=Al33H2O2Al6H=2Al33H214(10分)某校化学爱好小组用如图所示过程除去AlCl3中含有Mg2、K杂质离子并尽可能削减AlCl3的损失。请回答下列问题：(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：_。(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？_。(3)溶液a中存在的离子有_；在溶液a中加入盐酸时需把握盐酸的量，为什么？_。为此，改进方法是_。解析：(1)加入足量氢氧化钠溶液，Mg2可与OH反应生成Mg(OH)2沉淀，Al3先与OH反应生成Al(OH)3，生成的Al(OH)3连续与OH反应生成NaAlO2和H2O。(2)氢氧化钠溶液不能用氨水代替，由于在Al3与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水连续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开。(3)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2，但又引入了Na，同时Al3转化成了AlO；由于氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlO时，需要把握溶液的pH，以防止部分AlO转化成Al3；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此，可在溶液a中通入过量二氧化碳气体。答案：(1)Mg22OH=Mg(OH)2Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2O(2)不能，由于在Al3与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水连续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开(3)Cl、K、AlO、OH、Na由于氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlO时，需要把握盐酸的量，以防止部分AlO转化成Al3通入过量二氧化碳气体15(10分)现用0.1 mol/L的AlCl3溶液和0.1 mol/L的氢氧化钠溶液，进行下面的试验。在试管中盛有上述AlCl3溶液10 mL，向其中逐滴滴入上述的NaOH溶液。(1)加入10 mL NaOH溶液时的现象是_，加入30 mL NaOH溶液时的现象是_，加入35 mL NaOH溶液时的现象是_。(2)生成沉淀质量最多时，需NaOH溶液_mL。解析：将NaOH溶液滴入10 mL 0.1 mol/L的AlCl3溶液中时，整个过程可用图像表示如下：由于n(Al3)0.1 mol/L10103L0.001 mol，所以(1)当加入10 mL NaOH溶液时现象是产生白色沉淀；加入30 mL NaOH溶液时，沉淀量最多；加入35 mL NaOH溶液时，沉淀部分溶解。(2)生成沉淀质量最多时，需NaOH溶液30 mL。答案：(1)产生白色沉淀沉淀量最多沉淀部分溶解(2)3016(11分)把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀，在所得的浊液中逐滴加入1 molL1 HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如下图所示，试回答：(1)A点的沉淀物的化学式为_；B点的沉淀物的化学式为_。(2)原混合物中MgCl2的质量是_g，AlCl3的质量是_g，NaOH的质量是_g。(3)Q点HCl溶液加入量是_mL。解析：(1)由于在浊液中加入HCl溶液至10 mL，沉淀质量始终为1.16 g，说明浊液显碱性，Al元素以AlO形式存在，连续加入HCl溶液，AlO转变为Al(OH)3沉淀，加至30 mL时，AlO全部转变为Al(OH)3，所以在A点的沉淀物为Mg(OH)2，在A点至B点间，沉淀物为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物。当加入HCl溶液超过30 mL，Mg(OH)2和Al(OH)3同时溶解。(2)原混合物中：m(MgCl2)95 gmol11.90 g，又AlCl3AlOHCl。n(AlCl3)1 molL1(3010)103 L0.02 mol。m(AlCl3)0.02 mol133.5 gmol12.67 g。NaOH：浊液中存在的：NaOHHCl=NaClH2O10.01 molMgCl2Mg(OH)2消耗的：MgCl22NaOH20.04 mol。AlCl3NaAlO2消耗的：Al34NaOHAlO002 mol40.08 mol。NaOH总质量(0.01 mol0.04 mol0.08 mol)40 gmol15.20 g。(3)从B点开头，Al(OH)3AlCl3消耗的HCl：002 mol30.06 molMg(OH)2MgCl2消耗的HCl：002 mol20.04 mol，所消耗HCl溶液的体积为：1 000 mLL1100 mL。Q点HCl溶液总体积为30 mL100 mL130 mL。答案：(1)Mg(OH)2Mg(OH)2和Al(OH)3(2)1.902.675.20(3)13017(11分)Al(OH)3是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分。某课外爱好小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料，制备确定量的Al(OH)3。他们分别设计了两种试验方案：方案一：AlAl2(SO4)3Al(OH)3方案二：AlNaAlO2Al(OH)3(1)从节省药品的角度思考，你认为哪一种方案好？_，方案一和方案二共同存在的问题是_(2)请用相同的原料设计一个更为节省药品的方案，并写出有关反应的化学方程式。解析：(1)设同样制备1 mol Al(OH)3，依据设计的方案中涉及的反应计算，方案一需1 mol Al、1.5 mol H2SO4、3 mol NaOH，方案二需1 mol Al、0.5 mol H2SO4、1 mol NaOH，故方案二比方案一节省药品。但方案一加入NaOH溶液和方案二中加入H2SO4溶液时，均难以把握加入的量以确定Al元素全部进入沉淀。(2)按下图，将1 mol Al分成两部分去做，将所得溶液合并：1 mol Al1 mol Al(OH)3。试验中只需1 mol Al、0.375 mol H2SO4、0.75 mol NaOH，且无需担忧Al元素不能全部进入沉淀。答案：(1)方案二较好方案一在加入NaOH溶液和方案二在加入H2SO4溶液时，均难以把握加入的量以确保Al元素全部沉淀。(2)将Al按13分成两份，第一份与硫酸溶液反应，其次份与NaOH溶液反应，然后将所得溶液混合即可。有关反应的化学方程式为：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2Al2(SO4)36NaAlO212H2O=8Al(OH)33Na2SO4