高三化学一轮复习-34-铝及其化合物课时练习含解析.doc

3-4 铝及其化合物
1．使溶液中的Al3+完全转化成Al(OH)3，应选择的最好试剂是 （ ）
A．NH3•H2O B．HCl C．H2SO4 D．CO2
【答案】A
【解析】Al(OH)3是两性氢氧化物，若用强碱与Al3+发生反应制取Al(OH)3，当加入的碱少量时发生反应：Al3++3OH-= Al(OH)3↓，若碱过量，会继续发生反应：Al(OH)3+ OH-= AlO2-+ 2H2O，不能使所有Al3+完全转化成Al(OH)3，而NH3•H2O是弱碱，不能与Al(OH)3发生反应，因此使溶液中的Al3+完全转化成Al(OH)3，应选择的最好试剂是NH3•H2O，正确选项是A。
2．甲、乙两烧杯中分盛有10mL1mol•L-1AlCl3溶液，在甲烧杯中加入一定量NaOH溶液；乙烧杯中加入与上述NaOH溶液等体积、等pH的氨水．下列有关两个烧杯的说法中，正确的是 （　　）
A．甲中产生的沉淀一定比乙中多 B．乙中产生的沉淀一定比甲中多
C．甲和乙产生的沉淀一定一样多 D．甲和乙中产生的沉淀可能一样多
【答案】D
【解析】因氨水和NaOH溶液中，各加入10mL 0.1mol•L-1 AlCl3溶液，生成氢氧化铝沉淀，但氨水为弱电解质，部分电离，氢氧化钠为强电解质，完全电离，相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液中的溶质一水合氨的物质的量大于氢氧化钠的物质的量；当两者都不足量时，生成的氢氧化铝沉淀的量由一水合氨和氢氧化钠来决定，一水合氨的物质的量大于氢氧化钠的物质的量，所以甲中沉淀比乙中的少；当氨水过量，氢氧化钠不足时，乙中生成的氢氧化铝的物质的量为10mL×10-3L/mL×0.1mol•L-1=0.001mol，甲中生成的氢氧化铝的物质的量小于0.001mol，所以甲中沉淀比乙中少；当氨水过量，氢氧化钠恰好时，生成的沉淀取决于氯化铝，氯化铝的量相等，所以甲和乙中生成的沉淀一样多；当氨水和氢氧化钠都过量时，因氢氧化铝能溶于氢氧化钠但不溶于氨水，乙中生成的氢氧化铝为0.001mol，甲中生成的氢氧化铝溶于过量的氢氧化钠，氢氧化铝沉淀小于0.001mol，所以甲中沉淀比乙中少．通过以上分析知，甲中沉淀少于或等于乙中沉淀，故ABC错误、D正确；答案为D。
3．某实验小组对一含有Al3+的未知溶液进行了如下分析：
（1）滴入少量氢氧化钠，无明显变化；
（2）继续滴加NaOH溶液，有白色沉淀；
（3）滴入过量的氢氧化钠，白色沉淀明显减少．实验小组经定量分析，得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系。下列说法错误的是 （ ）

A．该未知溶液中至少含有3种阳离子
B．滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol•L﹣1
C．若另一种离子为二价阳离子，则a=10
D．若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量一定为6 g
【答案】D
【解析】A、实验过程分析滴入氢氧化钠无沉淀，说明含有H+，继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀说明一定生成氢氧化铝沉淀，说明溶液中含有Al3+，加入过量的氢氧化钠溶液沉淀减少，图象分析说明溶液中除了铝离子，应还有另一种金属阳离子，该未知溶液中至少含有3种阳离子，故A正确；B、依据图象分析溶解的氢氧化铝物质的量为0.20mol-0.15mol=0.05mol，消耗氢氧化钠溶液体积=110ml-100ml=10ml，氢氧化钠的浓度==5mol/L，故B正确；C、若另一种阳离子为二价金属阳离子，生成氢氧化铝最大沉淀量0.05mol，二价金属物质的量为0.15mol，开始消耗氢氧化钠体积为aml，消耗氢氧化钠物质的量为0.05mol×3+0.15mol×2+a×10-3L×5mol/L=0.1L×5mol/L，a=10，故C正确；D、最后得到的沉淀不能确定其成分，所以不能计算灼烧后得到的氧化物的质量，故D错误；故选D。
4．将铁铝矾Al2Fe(SO4)4·xH2O]溶于水中，得到浅绿色溶液，有关该溶液的叙述正确的是 （ ）
A. 铁铝矾有净水作用，其水溶液显中性
B. 向该溶液中加入Na2S溶液，有淡黄色沉淀
C. 用惰性电极电解该溶液时，阴极区有沉淀
D. 在空气中，蒸干并灼烧该溶液，最后所得的残留固体为Al2O3、Fe2O3
【答案】C
【解析】A. 铁铝矾溶于水电离出铝离子和亚铁离子，Al3＋、Fe2＋水解显酸性，A项错误；B.S2－和Al3＋水解相互促进，生成氢氧化铝和H2S，B项错误；C. 阴极氢离子放电，所以会生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，C项正确；D.Fe2+易被空气中的氧气氧化成Fe3＋，Al3＋、Fe2＋、Fe3＋水解生成硫酸，硫酸难挥发，所以最终生成的是硫酸铝和硫酸铁，D项错误；答案选C。
5．向30 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为（ ）
A．3 mL B．7.5 mL C．15 mL D．22.5 mL
【答案】B
【解析】AlCl3溶液和NaOH溶液反应生成氢氧化铝的量与NaOH量的多少有关，当NaOH不足时生成Al（OH）3，当碱过量时，则生成NaAlO2。现AlCl3的物质的量为0.03mol，完全生成Al（OH）3沉淀时，沉淀质量应为2.34g，现沉淀质量为0.78g，说明有两种情况：一为沉淀不完全，只生成Al（OH）3沉淀；另一种情况为沉淀部分溶解，既生成Al（OH）3沉淀，又生成NaAlO2。①若碱不足，由Al3++3OH-═Al（OH）3↓可知，NaOH的物质的量为0.01mol×3＝0.03mol，加入NaOH溶液的体积为0.03mol÷4mol/L ＝0.0075L，即7.5mL；②沉淀部分溶解，既生成Al（OH）3沉淀，又生成NaAlO2，则由Al3++3OH-＝Al（OH）3↓知当Al3+完全沉淀时消耗氢氧化钠的物质的量为0.09mol，生成氢氧化铝0.03mol，由Al（OH）3+OH-＝AlO2-+2H2O知溶解0.02mol氢氧化铝消耗氢氧化钠0.02mol，则消耗的氢氧化钠总物质的量为0.11mol，加入NaOH溶液的体积为0.11mol ÷4mol/L＝0.0275L，即27.5mL，答案选B。
6．某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案：
方案①：2.7gAl X溶液 Al(OH)3沉淀
方案②：2.7gAl Y溶液 Al(OH)3沉淀
NaOH溶液和稀盐酸的浓度均是3 mol/L，下图是向X溶液中加入NaOH溶液和向Y溶液中加入稀盐酸时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系，下列说法正确的是
A．X溶液的溶质为AlCl3，Y溶液的溶质为NaAlO2
B．b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液
C．在O点时两方案中所得溶液的物质的量浓度相等
D．a、b曲线表示的反应都是氧化还原反应
【答案】C
【解析】A、n（Al）=0.1 mol，n（HCl）=3 mol/L×0.1 L=0.3 mol，n（NaOH）=3 mol/L×0.1 L=0.3 mol，根据反应：2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑可知，X为AlCl3溶液，Y为NaAlO2和NaOH的混合液，A错误；B、根据以上分析可知图象中a表示X溶液中加入的是NaOH溶液，B错误；C、在O点时，沉淀达到最大，所得溶液中只有氯化钠溶质，与向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl的浓度及体积相等，根据原子守恒，O点时两方案中所得溶液浓度相等，C正确；D、a表示的是氯化铝和氢氧化钠的复分解反应，b表示的是偏铝酸钠和盐酸的反应，二反应不存在化合价的变化，均不属于氧化还原反应，D错误，答案选C。
7．下列物质的溶液中分别滴加Ba(OH)2溶液至过量，反应产生的沉淀的质量(m)或物质的量(n)随加入的Ba(OH)2溶液体积关系图像正确的是 （ ）
C．NH4Al(SO4)2
V/mL
n/mol
0
D．NH4Al(SO4)2
V/mL
0
n/mol
B．KAl(SO4)2
V/mL
n/mol
0
A．Al2(SO4)3
V/mL
m/g
0

【答案】D
【解析】A、向硫酸铝溶液中滴加氢氧化钡发生的反应为3Ba(OH)2＋Al2(SO4)3=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，如果继续加入氢氧化钡，则氢氧化铝开始溶解，沉淀质量减小，最终不再变化，图像不符合，A错误；B、向明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液发生的反应为2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2=2BaSO4↓＋K2SO4＋2Al(OH)3↓，继续加入氢氧化钡，氢氧化铝溶解，但仍然会产生硫酸钡沉淀，图像不符合，B错误；C、向硫酸铝铵溶液中滴加氢氧化钡溶液发生的反应为2NH4Al(SO4)2＋3Ba(OH)2=3BaSO4↓＋(NH4)2SO4＋2Al(OH)3↓，继续加入氢氧化钡，氢氧化铝溶解，但仍然会产生硫酸钡沉淀，图像不符合，C错误；D、根据C中分析可知D正确，答案选D。
8．把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物，溶于足量水中后有0.58 g白色沉淀生成，在所得的浑浊液中，逐滴加入0.5 mol/L盐酸，加入盐酸的体积(V)与生成沉淀的质量(W)关系如图所示：

（1）混合物中NaOH的质量为　　　　　，混合物中AlCl3的质量为　　　　　　，混合物中MgCl2的质量为　　　　　　.
（2）P点表示盐酸的体积是　　　　。
【答案】（1）1.8 g 　0.6675 g 　0.95 g 　（2）90 mL
【解析】（1）由图可知，当向所得溶液中加入10 mL盐酸时，沉淀质量不变，说明混合物中NaOH过量，0.58 g沉淀是Mg(OH)2.由镁原子守恒可知：n(MgCl2)=nMg(OH)2]=0.58 g÷58 g/mol=0.01 mol，m(MgCl2)=0.95 g。
从10 mL开始到沉淀最大值时反应的离子方程式为：
+H++H2O===Al(OH)3↓，消耗盐酸的体积为20 mL-10 mL=10 mL，由铝原子守恒可知：n(AlCl3)=n()=n(H+)=0.01 mol×0.5 mol/L=0.005 mol，m(AlCl3)=0.6675 g。
沉淀量最大处，溶液中的溶质只有NaCl，由钠、氯元素原子守恒可知：n(NaOH)=n(Cl-)=n(HCl)+2n(MgCl2)+3n(AlCl3)=0.02 L×0.5 mol/L+2×0.01 mol+3×0.005 mol=0.045 mol，故m(NaOH)=0.045 mol×40 g/mol=1.8 g。
（2）P点时溶液中的溶质为NaCl、MgCl2、AlCl3，整个过程前后MgCl2、AlCl3的量不变，可看作加入的盐酸中和了原混合物中的NaOH，故有V(HCl)＝0.045 mol÷0.5 mol/L＝0.09 L＝90 mL。