2018高中化学第三章金属及其化合物3.2.2铝的重要化合物同步练习新人教版必修1.doc

第2课时　铝的重要化合物
课后篇巩固提升
基础巩固
1.氢氧化铝可作为治疗胃酸过多的内服药,这是利用了氢氧化铝的(　　)
A.酸性 B.碱性 C.两性 D.氧化性
解析:氢氧化铝具有弱碱性,可以用于中和胃酸。
答案:B
2.下列物质中既能与稀硫酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应的是(　　)
①NaHCO3　②Al2O3　③Al(OH)3　④Al
A.③④ B.②③
C.①③④ D.①②③④
解析:Al2O3、Al(OH)3、Al都能与稀硫酸反应生成Al2(SO4)3,都能与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2;NaHCO3与稀硫酸反应生成Na2SO4、CO2和H2O,与氢氧化钠溶液反应生成Na2CO3和H2O。
答案:D
3.由Al3+Al(OH)3Al　　　 Al3+系列变化中,　　　　中应填写的是(　　) 
A.Al(OH)3 B.AlCl3 C.HCl D.NaOH
解析:由铝及其化合物转化关系可知,在Al中加入过量强酸才能实现转化为Al3+,其中间产物为Al(OH)3。
答案:A
4.下列各组中两瓶无标签的无色溶液,不用其他试剂能鉴别出来的一组是(　　)
A.AlCl3和NaOH B.NaHCO3和NaOH
C.Na2SO4和BaCl2 D.AgNO3和NaCl
解析:AlCl3逐滴加入NaOH溶液中,开始阶段无沉淀,之后生成沉淀,而NaOH加入AlCl3中先产生沉淀,后沉淀溶解,两过程现象不一致,可鉴别,A项正确;B项互滴无明显现象;C、D项互滴现象相同。
答案:A
5.镁铝合金溶于适量的盐酸中,再加入过量氢氧化钠溶液,反应后溶液中可能大量存在的离子组是(　　)
A.Na+、Mg2+、Al3+、Cl-
B.Na+、Al、Cl-、OH-
C.Na+、Mg2+、Al、Cl-
D.Na+、Al3+、Al、Cl-
解析:镁铝合金溶于适量的盐酸中,溶液中大量存在的离子有:Mg2+、Al3+、Cl-,加入过量氢氧化钠溶液,则Mg2+反应生成氢氧化镁沉淀,Al3+转化为Al。
答案:B
6.下列离子方程式正确的是(　　)
A.铝溶于NaOH溶液:2Al+2OH-+H2O2Al+3H2↑
B.向NaAlO2溶液中加入少量盐酸:Al+4H+Al3++2H2O
C.向Al(OH)3沉淀中加入足量盐酸:Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
D.氧化铝溶于足量NaOH溶液:Al2O3+OH-Al+H2O
解析:A项中,H、O元素质量不守恒,正确的写法为2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑;B项中,向NaAlO2溶液中加入少量盐酸应生成Al(OH)3沉淀,即Al+H2O+H+Al(OH)3↓;D项中,Al2O3与足量NaOH溶液反应,其离子方程式为Al2O3+2OH-2Al+H2O。
答案:C
7.已知X是某金属单质,X、A、B、C含同一种元素,可发生如下转化:

(1)写出下列物质的化学式:X　　　　,A　　　　,B　　　　,C　　　　。 
(2)写出以下反应的离子方程式:
②　; 
④　。 
解析:金属单质中既可与酸反应,又可与碱反应的只有Al,X是Al,则A是Al2O3,B是NaAlO2,C是AlCl3。
答案:(1)Al　Al2O3　NaAlO2　AlCl3
(2)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑
Al2O3+2OH-2Al+H2O
8.在AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水至溶液呈碱性,下列图中能表示该反应产生的沉淀质量W与加入氨水的体积V关系的是 (　　)

解析:Al(OH)3不溶于氨水,开始阶段Al(OH)3的质量随氨水体积增大而增大,直到Al3+全部沉淀后,Al(OH)3的质量不再变化,C中图像符合题意。
答案:C
9.将物质X逐渐加入Y溶液中,生成沉淀的物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示。符合图示情况的是(　　)

A
B
C
D
X
NaOH
AlCl3
HCl
NaAlO2
Y
AlCl3
NaOH
NaAlO2
HCl

解析:A项,随着NaOH溶液的加入先后发生以下两个反应:Al3++3OH-Al(OH)3↓(沉淀物质的量由0增至最大值);Al(OH)3+OH-Al+2H2O(沉淀物质的量由最大值降为0),两个反应中消耗的NaOH物质的量之比为3∶1,与题图不符。
B项,随着AlCl3溶液的加入先后发生以下两个反应:Al3++4OH-Al+2H2O(不产生沉淀);Al3++3Al+6H2O4Al(OH)3↓(沉淀物质的量由0增至最大值),与题图也不符。
C项,随着盐酸的加入先后发生以下两个反应:H++Al+H2OAl(OH)3↓(沉淀物质的量由0增至最大值)和3H++Al(OH)3Al3++3H2O(沉淀物质的量由最大值降为0)。两个反应中消耗盐酸物质的量之比为1∶3,符合题图。
D项,随着NaAlO2溶液的加入先发生反应:Al+4H+Al3++2H2O(不产生沉淀);待盐酸耗尽发生反应Al3++3Al+6H2O4Al(OH)3↓(沉淀物质的量由0增至最大值),与题图也不符。
答案:C
10.胃酸过多是常见的胃病。下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。
甲:①白色结晶状粉末,可缓缓分解;
②能溶于水,水溶液呈弱碱性;
③遇酸及酸性药物则产生二氧化碳;
④胃酸过多患者服用多见胃胀气,甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。
乙:①与胃酸作用是中和反应,作用缓慢而持久,可维持3~4 h。
②凝胶本身覆盖于溃疡面上,具有保护作用。
③可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。
(1)请你推测,甲中含有的主要化学成分是　　　　　(填化学式);乙中含有的主要化学成分是　　　　　　(填化学式)。 
(2)试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气反应的离子方程式:　　　　　　　　　。 
(3)试写出乙中含有的主要化学成分溶于NaOH溶液的离子方程式:　　　　　　　　　　。 
解析:根据题目信息对甲、乙性质的描述可知甲为NaHCO3,乙为Al(OH)3,NaHCO3与酸反应的离子方程式为HC+H+CO2↑+H2O,Al(OH)3溶于OH-的离子方程式为Al(OH)3+OH-Al+2H2O。
答案:(1)NaHCO3　Al(OH)3
(2)HC+H+H2O+CO2↑
(3)Al(OH)3+OH-Al+2H2O
能力提升
1.向50 mL 1 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中加入100 mL KOH溶液,充分反应得到3.9 g沉淀,则KOH溶液中溶质的物质的量浓度可能是(　　)
A.1 mol·L-1 B.3 mol·L-1
C.2.5 mol·L-1 D.3.5 mol·L-1
解析:首先写出有关反应的化学方程式,根据所给的数据找出已知量和未知量的关系。
方法一:根据Al3+的物质的量与沉淀Al(OH)3的物质的量比较可推测KOH的两种情况:①加入溶液不足量时,n(KOH)=3n[Al(OH)3]=3×=0.15 mol,c(KOH)==1.5 mol·L-1。
②当KOH溶液过量时,n(KOH)=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]=0.4 mol-0.05 mol=0.35 mol,
c(KOH)==3.5 mol·L-1。
方法二:用图像法求解,如图所示,当生成沉淀0.05 mol时,①需KOH 0.15 mol;②需KOH 0.35 mol。

答案:D
2.将NaOH溶液逐滴加入到用盐酸酸化的AlCl3溶液中,若用y轴表示Al(OH)3沉淀的量,x轴表示NaOH溶液的体积,下列图像正确的是(　　)

解析:当溶液中有H+、Al3+时,加入的OH-先与H+反应,后与Al3+反应:H++OH-H2O,Al3++3OH-Al(OH)3↓,故开始加入NaOH溶液时,无沉淀产生,随着NaOH量的增加,沉淀的量也逐渐增加,当NaOH溶液加入到一定量时,沉淀量达到最大值,再加入NaOH溶液,沉淀开始溶解:Al(OH)3+OH-Al+2H2O。生成沉淀与溶解沉淀所需NaOH溶液的体积比为3∶1。综上所述,D项的图像符合题意。
答案:D
3.下列各组物质相混合后,可生成a mol沉淀的是(　　)
A.含a mol NaAlO2的溶液与含a mol AlCl3的溶液
B.含有a mol NaAlO2的溶液通入a mol CO2
C.含a mol AlCl3的溶液与含2a mol Ba(OH)2的溶液
D.含a mol AlCl3的溶液与含a mol NaOH的溶液
解析:A组中反应:
3NaAlO2+AlCl3+6H2O4Al(OH)3↓+3NaCl
a mol a mol a mol
B组中反应:
NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3↓+NaHCO3
a mol a mol a mol
C组中反应:
2AlCl3+4Ba(OH)2Ba(AlO2)2+3BaCl2+4H2O
a mol 2a mol
D组中反应:
AlCl3+3NaOHAl(OH)3↓+3NaCl
a mol a mol mol
答案:B
4.如图表示在某溶液中滴加Ba(OH)2溶液时,沉淀的物质的量随Ba(OH)2的物质的量的变化关系,该溶液的成分可能是(　　)

A.MgSO4 B.KAl (SO4)2
C.Al2(SO4)3 D.NaAlO2
解析:A项,MgSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+Mg(OH)2↓,沉淀不会减少,错误;B项,n[Al (OH)3]∶n(BaSO4)=1∶2,不符合图像,错误;C项,n[Al(OH)3]∶n(BaSO4)=2∶3,符合图像,正确;D项,NaAlO2与Ba(OH)2不反应,无明显现象,错误。
答案:C
5.A、B、C是单质,其中A是金属,B、C是气体,各种物质间的转化关系如图:
根据图示转化关系回答:

(1)写出下列物质的化学式:
A　　　　,B　　　　,乙　　　　,丁　　　　。 
(2)写出下列反应的化学方程式:
①A与NaOH溶液反应的化学方程式: 　。 
②甲与NaOH溶液反应的离子方程式: 　。 
解析:常见金属单质中能与NaOH溶液反应产生气体的只有Al,所以A是Al,乙是NaAlO2,C是H2,甲是Al的化合物,可与NaOH溶液反应产生NaAlO2,可能是Al2O3,则丙是H2O,B是O2,所以甲一定是Al2O3;根据NaAlO2+CO2+2H2ONaHCO3+Al(OH)3↓得丁是Al(OH)3。
答案:(1)Al　O2　NaAlO2　Al(OH)3
(2)①2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑
②Al2O3+2OH-2Al+H2O
6.将一定质量的镁铝合金投入一定浓度的100 mL盐酸中,使合金全部溶解,向所得溶液中滴加5.0 mol·L-1的NaOH溶液至过量,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。
试求:(1)原合金中铝的质量分数。
(2)盐酸中HCl的物质的量浓度。

解析:(1)由图像知m[Mg(OH)2]=11.6 g,m[Al(OH)3]=(19.4-11.6) g=7.8 g,则铝的质量分数为w(Al)=×100%=×100%=36%
(2)n[Al(OH)3]=7.8 g÷78 g·mol-1=0.1 mol,由Al(OH)3+OH-Al+2H2O知,溶解Al(OH)3所需要的NaOH的物质的量为0.1 mol;由图像知沉淀达到最大值时,溶液中的溶质只有NaCl,即此时n(HCl)=n(NaOH)=0.180 L×5.0 mol·L-1-0.1 mol=0.8 mol,则c(HCl)=0.8 mol÷0.1 L=8.0 mol·L-1。
答案:(1)36%　(2)8.0 mol·L-1
9