2021届高考化学(广东专用)一轮总复习限时训练：第三章-课时2-铝及其化合物.docx

课时2　铝及其化合物

(时间：45分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共6个小题，每题4分，共24分，每个小题只有一个选项符合题意。)
1．(2022·清远月考)下列有关铝及其化合物的叙述正确的是
(　　)。
A．铝粉与氧化镁共热可制取金属镁
B．足量铝分别与含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反应，产生相同量的氢气
C．工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝
D．在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，马上加入铝片，铝片表面发生钝化
解析　镁比铝活泼，不能用铝粉制取镁，A错误；依据关系式
2Al～6HCl～3H2,2Al～2NaOH～3H2，当铝足量时，等物质的量的HCl和NaOH产生H2的体积比为1∶3，B错误；浓H2SO4溶解于浓HNO3中放出大量热，同时也促进HNO3挥发，使两种酸的浓度减小，铝片不钝化，D错误。
答案　C
2．(2021·梅州模拟)美、德两国成功合成具有化学特性的氢铝化合物(AlH3)n，关于氢铝化合物的推想不正确的是
(　　)。
A．氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气
B．氢铝化合物中铝显＋3价，氢显－1价
C．铝与水蒸气在高温下反应可生成氢铝化合物
D．氢铝化合物具有强还原性
解析　由化合物中元素正负化合价代数和为零，并结合H、Al原子结构特点可知氢铝化合物中Al为＋3价、H为－1价；该化合物中H元素处于最低价态，具有强还原性，可与水发生氧化还原反应生成氢气，同时生成氢氧化铝。
答案　C
3．相同物质的量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是
(　　)。
A．Al B．Al(OH)3 C．AlCl3 D．Al2O3
解析　依据化学反应物质的量关系：A：1 mol Al～1 mol NaOH；
B：1 mol Al(OH)3～1 mol NaOH，C：1 mol AlCl3～4 mol NaOH；
D：1 mol Al2O3～2 mol NaOH。可知AlCl3耗碱量最多。
答案　C
4．(2022·潮州模拟)某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解Al，但不能溶解Fe，在该溶液中可以大量共存的离子组是
(　　)。
A．K＋、Na＋、HCO、NO
B．Na＋、SO、Cl－、S2－
C．NH、Mg2＋、SO、NO
D．H＋、K＋、Cl－、Na＋
解析　能溶解Al(OH)3、Al，而不能溶解Fe的溶液只能是强碱溶液，A项中的HCO，C项中的NH、Mg2＋，D项中的H＋都不能在强碱溶液中大量共存。
答案　B
5．(2021·长春调研)3 g镁铝合金与100 mL稀硫酸恰好完全反应，将反应后的溶液加热蒸干，得到无水硫酸盐17.4 g，则原硫酸的物质的量浓度为
(　　)。
A．1 mol·L－1 B．1.5 mol·L－1
C．2 mol·L－1 D．2.5 mol·L－1
解析　由镁铝合金到无水硫酸盐，固体增加的质量为SO的质量，则
n(H2SO4)＝mol＝0.15 mol，故c(H2SO4)＝＝1.5 mol·L－1，B对。
答案　B
6．(2021·秦皇岛模拟)将铝粉与Fe3O4粉末配制成铝热剂，分成三等份。
①一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1；
②一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为V2；
③一份直接放入足量的盐酸中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。
下列说法正确的是
(　　)。
A．V1＝V3＞V2 B．V2＞V1＝V3
C．V1＝V2＞V3 D．V1＞V3＞V2
解析　发生反应的化学方程式为：8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe则第一份和第三份都是8 mol Al失去24 mol电子供应应氢离子生成氢气，故得到的氢气是相等的；其次份，由化学方程式可知8 mol Al失去24 mol电子，生成9 mol Fe，而9 mol Fe只能失去18 mol e－供应应氢离子生成氢气，故生成的氢气比第一份和第三份少，答案A正确。
答案　A
二、选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，只选一个且正确的得3分，有选错或不答的得0分)
7．(2021·广东佛山一模，10)某同学通过系列试验探究铝及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是
(　　)。
A．向AlCl3溶液中滴加过量氨水，最终得到Al(OH)3沉淀
B．等质量的Al分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应制得等质量的H2
C．常温下Al与浓HNO3反应制得大量的NO2
D．AlCl3溶液加热蒸干得到无水AlCl3晶体
解析　Al(OH)3不溶于氨水；常温下铝遇浓HNO3发生钝化；蒸干AlCl3溶液，因Al3＋水解不能得到无水AlCl3晶体而是得到Al(OH)3固体。
答案　AB
8．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：

下列叙述正确的是
(　　)。
A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸
B．反应①过滤后所得沉淀为氧化铁
C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O=== Al(OH)3↓＋NaHCO3
解析　试剂X只能是氢氧化钠溶液，不能是盐酸；反应①过滤后所得沉淀为Fe2O3；电解氧化铝制铝的反应是氧化还原反应。
答案　BD
三、非选择题(本题共4个小题，共64分)
9．(16分)某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计如下试验：
(1)取样品a g，称取时使用的仪器名称为________。
(2)将样品溶于足量稀盐酸中，过滤，滤液中主要含有________；滤渣中含有________；在溶解过滤时使用的主要玻璃仪器有______________________
__________________________________________________。
(3)往滤液中加入过量NaOH溶液，过滤，写出该步操作中有关的化学方程式___________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)在第(3)步的滤液中通入足量CO2，过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤数次后，烘干并灼烧至重量不再削减为止，冷却后称量，质量为b g。有关反应的化学方程式为________________________________________________________
______________________________________________________________。
(5)该样品中铝的质量分数的表达式为________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________。
解析　用酸溶解硬铝时，铜、硅成为滤渣，滤液成分为MgCl2、AlCl3；滤液中加入足量NaOH后，过滤，滤渣为Mg(OH)2，滤液中溶质主要是NaAlO2，滤液中通入足量CO2后析出Al(OH)3，Al(OH)3烘干灼烧成为Al2O3，由关系式：2Al～Al2O3
＝，m(Al)＝ g
Al的质量分数为：×100%
答案　(1)托盘天平
(2)MgCl2、AlCl3　Cu、Si　漏斗、烧杯、玻璃棒
(3)MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，
AlCl3＋3NaOH=== Al(OH)3↓＋3NaCl，
Al(OH)3＋NaOH=== NaAlO2＋2H2O
(4)NaAlO2＋CO2＋2H2O=== NaHCO3＋Al(OH)3↓，
2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O
(5)×100%
10．(16分)(2021·韶关模拟)某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子
CO、SiO、AlO、Cl－
阳离子
Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、NH、Na＋
现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。

(1)若Y是盐酸，则Oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的，下同)是_________________________________________________________________，
ab段发生反应的离子是________，bc段发生反应的离子方程式为_________
_______________________________________________________________。
(2)若Y是NaOH溶液，则X中肯定含有的离子是________，ab段反应的离子方程式为_______________________________________________________
_________________________________________________________________。
解析　(1)因溶液是无色的，所以确定不含Fe3＋，加入盐酸后能形成的沉淀有Al(OH)3、H2SiO3，前者能溶于过量盐酸而后者不能，由图像知溶液中确定含有AlO、SiO，Oa段发生反应的离子为AlO、SiO，ab段发生反应的离子为CO，bc段则是Al(OH)3溶解。(2)当向溶液中加入NaOH溶液时，生成的沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3，ab段是NH与OH－发生反应，因Mg2＋、Al3＋不能与CO、SiO、AlO共存，故此时溶液中的阴离子只有Cl－。
答案　(1)SiO、AlO　CO　Al(OH)3＋3H＋=== Al3＋＋3H2O
(2)Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－　NH＋OH－=== NH3·H2O
11．(15分)A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A的溶液为澄清溶液，C犯难溶的白色固体，E则易溶于水，取A的溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。

(1)写出化学式：A________，B________，C________，D________，E________。
(2)写出下列反应的离子方程式：
A→B：___________________________________________________________；
A→D：___________________________________________________________。
解析　在短周期元素形成的化合物中，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质必为两性物质，又由于B受热时转化为C，故可知C为Al2O3，
B为Al(OH)3，由此推出D是AlCl3，A与过量CO2反应生成Al(OH)3，且A的溶液的焰色反应为浅紫色，则A为KAlO2，E为NaAlO2。
答案　(1)KAlO2　Al(OH)3　Al2O3　AlCl3　NaAlO2
(2)AlO＋2H2O＋CO2=== Al(OH)3↓＋HCO
AlO＋4H＋=== Al3＋＋2H2O
12．(17分)(2022·肇庆质检)某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行探究。
(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”试验报告的一部分：
试验步骤
试验现象
将打磨过的铝片(过量)放入肯定浓度的CuCl2溶液中
产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液渐渐变为无色
反应结束后分别出溶液备用

红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中
一段时间后固体由红色变为绿色[设其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
按反应类型写出试验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应________________________________________________________；
化合反应_________________________________________________________。
(2)用石墨作电极，电解上述试验分别出的溶液，两极产生气泡。持续电解，在阴极四周的溶液中还可以观看到的现象是________________________
__________________________________。
解释此现象的离子方程式是_______________。
(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿炼锰的原理是(用化学方程式来表示)________________________。
②MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化的H2O2溶液中，MnO2溶解产生Mn2＋，该反应的离子方程式是________________________
________________________________________________。
解析　(1)由CuCl2溶液中Cu2＋的水解使溶液呈酸性，
所以会有2Al＋6H＋=== 2Al3＋＋3H2↑，也有2Al＋3Cu2＋=== 2Al3＋＋3Cu；单质铜在潮湿空气中由红色变为绿色，化学方程式可写出
2Cu＋O2＋H2O＋CO2=== Cu2(OH)2CO3。
(2)用石墨作电极，电解AlCl3溶液，电解的化学方程式为：2AlCl3＋6H2O2Al(OH)3↓＋3H2↑＋3Cl2↑
持续电解，阴极：2H2O＋2e－=== H2↑＋2OH－从而使阴极区OH－浓度增大，所以会看到有白色沉淀生成，后沉淀渐渐溶解至消逝。
(3)①类似于铝热反应。
②依据题意可写出离子方程式：MnO2＋H2O2＋2H＋=== Mn2＋＋O2↑＋2H2O。
答案　(1)2Al＋6H＋=== 2Al3＋＋3H2↑或2Al＋3Cu2＋=== 2Al3＋＋3Cu　2Cu＋O2＋H2O＋CO2=== Cu2(OH)2CO3　(2)有白色沉淀生成，后沉淀渐渐溶解至消逝　Al3＋＋3OH－=== Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－=== AlO＋2H2O
(3)①3MnO2＋4Al高温,3Mn＋2Al2O3　②MnO2＋H2O2＋2H＋=== Mn2＋＋O2↑＋2H2O