2021高考化学(苏教版)一轮复习课时训练：3-1从铝土矿到铝合金.docx

第一单元　从铝土矿到铝合金
(计时：45分钟　满分：100分)
一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)
1．(2022·石家庄一中月考)能用铝为原料来冶炼难熔的金属主要是由于(　　)
A．铝的密度小，熔点较低
B．铝在空气中燃烧，放出大量的热
C．铝在金属活动性挨次表排在较前面
D．铝具有还原性，发生氧化还原反应时放出大量的热
解析　铝热反应是利用铝具有强还原性来置换还原性较弱的金属，同时反应放出大量的热，可用来冶炼熔点较高的金属。
答案　D
2．美国普度高校争辩开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(如图所示)。下列有关该工艺的说法错误的是(　　)

A．该过程中，能量的转化形式只有两种
B．铝镓合金可以循环使用
C．铝镓合金与水反应的化学方程式为：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑
D．该过程的总反应式为2H2O2H2↑＋O2↑
解析　铝镓合金与水反应的过程中必定伴随着能量变化，主要是化学能与热能的转化；太阳能电池工作时，太阳能转化为电能；电解过程中电能又转化为化学能。因此，上述过程中能量的转化形式有三种，故A项错误。
答案　A
3．(2022·淄博模拟)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
4．(2022·济南期末)下列叙述中正确的是(　　)
A．向氯化铝溶液中加入过量氨水的反应实质是：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
B．在加入铝粉能放出氢气的溶液中K＋、NH、CO、Cl－肯定能够大量共存
C．镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液
D．依据铝热反应原理，能发生反应2Al＋3MgO3Mg＋Al2O3
解析　氨水碱性太弱，不能与Al(OH)3反应，故A项正确；能够与铝粉反应产生氢气的溶液可能呈强酸性，则CO不能大量存在，也可能呈强碱性，则NH不能大量存在，B项错误；镁和铝都属于活泼金属，故都能与盐酸反应，但镁不能与碱反应，C项错误；铝热反应的实质是利用铝的还原性，铝的金属性比镁弱，故不能用铝热法制取镁，D项错误。
答案　A
5.

(2022·开封期末)现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质，它们之间有如下图所示转化关系，图中每条线两端的物质都可以发生反应，下列推断不合理的是(　　)
A．X可能为Al或Cl2
B．Y肯定为NaOH(aq)
C．N肯定是HCl(aq)
D．Q、Z中的一种肯定为Al2O3
解析　由图和各物质的性质可知，Y能够与另外五种物质反应，故Y是NaOH；N能够与另外四种物质反应，则N是HCl；M能够与另外三种物质反应，故M、X分别是Al和Cl2；Al2O3、Al(OH)3既能与NaOH反应，又能与HCl反应，故Q、Z无法确定。
答案　A
6．(2022·南京调研)有一无色溶液，可能含有K＋、Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－、SO、HCO、MnO中的几种。为确定其成分，做如下试验：
①取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生。
下列推断正确的是(　　)
A．确定有Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－
B．确定有Al3＋、Mg2＋、HCO
C．确定有K＋、HCO、MnO
D．确定有Al3＋、Mg2＋、SO
解析　由于溶液无色，所以其中肯定不含MnO，加入Na2O2后产生无色无味的气体，说明原溶液中也肯定不含NH，连续加入NaOH，沉淀只有部分溶解，所以原溶液中既含有Mg2＋又含有Al3＋，由试验②可知原溶液中肯定含有SO。
答案　D
7．(2022·石家庄弘文中学模拟)

向肯定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3与加入AlCl3量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中肯定能大量共存的是(　　)
A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SO、HCO
B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SO、Cl－
C．c点对应的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NO、Na＋
D．d点对应的溶液中：K＋、NH、I－、HCO
解析　向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液时，发生反应Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O,3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。a点时溶液中有大量的OH－，A项中的Fe3＋、HCO不能大量存在。b点时溶质为NaCl和NaAlO2，B项中的全部离子可以大量共存。c点时溶质为NaCl，C项中的Ag＋不能大量存在，d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3＋与D项中的HCO因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。
答案　B
8．(2022·盐城调研)将肯定质量Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。则下列说法正确的是(　　)

A．Mg和Al的总质量为8 g
B．硫酸的物质的量浓度为5 mol·L－1
C．生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L
D．NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol·L－1
解析　由图可知，混合物中含有0.15 mol Mg和0.2 mol Al，所以总质量为9 g；与硫酸反应消耗H2SO4的物质的量为0.15 mol＋0.3 mol＝0.45 mol，生成的氢气的体积应为(0.15 mol＋0.3 mol)×22.4 L·mol－1＝10.08 L；加入240 mL NaOH 溶液时，Al(OH)3恰好全部转化为NaAlO2，所以氢氧化钠溶液的浓度为＝5 mol·L－1。硫酸的浓度为＝1 mol·L－1。
答案　D
9．(2022·九江第一中学测试)如图所示是向MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入NaOH溶液和盐酸时，沉淀的物质的量y(mol)与加入NaOH溶液和盐酸的体积x(mL)的关系图，依据图示推断，下列结论中不正确的是(　　)

A．N点时溶液中的溶质只有NaCl
B．原混合溶液中c(MgCl2):c(AlCl3)＝1:2
C．c(NaOH)＝c(HCl)
D．M点之前加入的是NaOH溶液，M点之后加入的是盐酸
解析　N点的沉淀量首次达到最大，发生的反应有Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋和Al3＋完全沉淀，溶液中的溶质只有NaCl，A项正确；从N点到M点，溶解Al(OH)3需要10 mL的NaOH溶液，而沉淀Mg2＋和Al3＋需要50 mL的NaOH溶液，依据关系：Mg2＋～2OH－、Al3＋～3OH－，可知c(MgCl2) :c(AlCl3)＝1:1，B项错误；依据反应过程可知，消耗的NaOH和盐酸的物质的量相同，又由于两者消耗的体积相同，所以C项正确；M点沉淀的量最小，说明Al(OH)3全部溶解，M点之后加的是盐酸，D项正确。
答案　B
10．(2022·保定摸底)向x mL 2.0 mol/L的盐酸中投入a g镁铝合金，金属完全溶解，再加入y mL 1.0 mol/L的NaOH溶液，沉淀达到最大值，且质量为(a＋1.7) g，则下列说法不正确的是(　　)
A．x＝2y
B．镁铝合金与盐酸反应时转移电子的数目为0.1 NA
C．镁铝合金与盐酸反应产生H2的体积在常温常压下大于1.12 L
D．a的取值范围为0.9 g<a<1.2 g
解析　依据题意m(OH－)＝1.7 g，为0.1 mol，依据电子电荷守恒，镁铝合金溶解后转移0.1 mol e－，故生成H2 0.05 mol，常温常压下大于1.12 L，B、C项正确；依据极限法，0.9 g<a<1.2 g，D项正确；当沉淀达最大值时，溶液中溶质为NaCl，依据电荷守恒：2x＝y，A项错误。
答案　A
二、非选择题(本大题共4小题，共50分)
11．(12分)(2021·上海)用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如：
2Al＋4BaO3Ba↑＋BaO·Al2O3
常温下Al的金属性比Ba的金属性________(选填“强”“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要缘由是________(填选项字母)。
a．高温时Al的活泼性大于Ba
b．高温有利于BaO分解
c．高温时BaO·Al2O3比Al2O3稳定
d．Ba的沸点比Al的低
解析　依据元素周期律可知Al的金属性小于Mg，Mg的金属性小于Ba；应从化学平衡移动的观点分析此反应发生的缘由。
答案　弱　d
12．(12分)现有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们可能是AlCl3溶液和NaOH溶液。现做如下试验：
①取440 mL甲溶液与120 mL乙溶液反应，产生1.56 g沉淀；
②取120 mL甲溶液与440 mL乙溶液反应，也产生1.56 g沉淀；
③取120 mL甲溶液与400 mL乙溶液反应，则产生3.12 g沉淀；
通过必要的计算和推理判定：
(1)甲溶液为________溶液，其物质的量浓度是______mol/L；
乙溶液为________溶液，其物质的量浓度是______mol/L。
(2)写出试验③的有关离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析　由②③两步试验操作可知，甲溶液应为AlCl3溶液，乙溶液为NaOH溶液，由①步操作所给量值可求出NaOH溶液物质的量浓度：
×3÷0.12 L＝0.5 mol/L，再由②中所给数据(依据铝原子守恒)求AlCl3。
设AlCl3溶液物质的量浓度为x，
0．12x＝＋(0.44 L×0.5 mol/L－3×0.12x)
则x＝0.5 mol/L。
答案　(1)AlCl3　0.5　NaOH　0.5
(2)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O

13．(13分)如图为肯定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后，产生Al(OH)3白色沉淀的质量与NaOH的物质的量之间的关系曲线。试回答：
(1)A点时已参与反应的AlCl3和NaOH的物质的量之比为________。
(2)OA段曲线所表示的反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
AB段曲线所表示的反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)B处溶液中存在的浓度最大的离子是________(填离子符号)。向B处生成的溶液中通入二氧化碳，可见到的现象是____________________。
(4)向含有0.10 mol NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入5 mol/L NaOH溶液，开头发觉溶液中消灭白色沉淀并渐渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体逸出；最终白色沉淀渐渐削减并最终消逝。请在下图中画诞生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。

解析　(1)A点时AlCl3和NaOH恰好完全反应生成沉淀，两者物质的量之比为1:3。
(2)略
(3)B处AlCl3和NaOH恰好完全反应生成NaAlO2和NaCl，溶液中存在的浓度最大的离子是Na＋。向B处生成的溶液中通入二氧化碳生成白色沉淀Al(OH)3。
(4)NH和Al3＋共同存在时OH－先与Al3＋反应，再与NH反应，最终溶解Al(OH)3。
答案　(1)1:3
(2)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(3)Na＋　生成白色沉淀
(4)

14．(13分)(2022·宝鸡三检)某争辩性学习小组为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了下列三种不同试验方案进行探究，请依据他们的设计回答有关问题。
【探究一】　试验方案：铝镁合金测定剩余固体质量。
问题争辩：
(1)试验中发生反应的化学方程式是________________。
(2)若试验中称取5.4 g铝镁合金粉末样品，投入V mL
2．0 mol/L NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V mL≥________mL。
(3)试验中，当铝镁合金充分反应后，在称量剩余固体质量前，还需进行的试验操作按挨次依次为________________。
【探究二】　试验方案：称量x g铝镁合金粉末，放在如图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。
问题争辩：

(4)欲计算Mg的质量分数，该试验中还需测定的数据是____________。
(5)假设试验中测出该数据为y g，则原铝镁合金粉末中镁的质量分数为________(用含x、y的代数式表示)。
【探究三】　试验方案：铝镁合金测定生成气体的体积。
问题争辩：
(6)同学们拟选用下边的试验装置完成试验，你认为最简易的装置的连接挨次是a接________(填接口字母，仪器不肯定全选)。

(7)同学们认真分析(6)题中连接的试验装置后，又设计了下图所示的试验装置。

①装置中导管a的作用是________。

②试验前后碱式滴定管中液面读数分别如右图，则产生氢气的体积为________mL。
③与(7)题图装置相比，用(6)题连接的装置进行试验时，简洁引起误差的缘由是______________________________(任写一点)。
解析　(1)留意镁与NaOH溶液不反应。(2)5.4 g铝镁合金中铝的最大质量为5.4 g×97%，依据2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可求出需要NaOH的物质的量的最大值为5.4×97%÷27 g/mol＝0.194 mol，体积为0.194 mol÷2.0 mol/L＝0.097 L，即97 mL。(3)剩余固体是镁，需要先进行过滤和洗涤，以除其表面的可溶性杂质，再进行干燥，才能进行称量。(4)已经知道铝镁合金的质量，假如再知道灼烧后的固体质量，即可列方程组求出其中镁、铝的质量，进而计算出镁的质量分数。(5)设x g 铝镁合金中镁、铝的物质的量分别是a mol、b mol，则燃烧生成a mol MgO、b/2 mol Al2O3，则24a＋27b＝x,40a＋51b＝y，解得a＝，镁的质量为g，镁的质量分数为。(6)该装置是利用合金与稀硫酸反应生成的氢气排出液体，测定气体体积。所以装置的连接挨次是aedg。气体不必用浓硫酸干燥。连接g而不连接f，是由于该反应是放热反应，反应放出的热使气体体积膨胀，导致排出液体体积偏多。而g的导气管的末端插入量筒底部，可使气体在冷却至室温的过程中将多排出的液体倒吸过去。(7)①导管a将分液漏斗和锥形瓶连接起来，起到平衡气压的作用，使稀硫酸顺当滴下。②两读数分别是18.50 mL和2.50 mL，其差值为16.00 mL，即为气体体积。③(6)中未考虑到稀硫酸所占体积，也未考虑到导管中滞留的液体。
答案　(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(2)97
(3)过滤、洗涤、干燥固体
(4)灼烧后固体的质量
(5)
(6)edg
(7)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺当滴下(只要答出能使稀硫酸顺当流下即可给分)　②16.00　③稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大(或试验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小，其他合理管案也给分)