高中化学必修一铝及其化合物的单元练习.doc

1．有一镁、铝合金，用适量稀硫酸恰好完全溶解，再加入氢氧化钠溶液，析出沉淀的物质的量随氢氧化钠的体积关系如图所示，则原合金中镁、铝物质的量比为

A．2∶1 B．4∶1 C．1∶1 D．1∶2
2．证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是
A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色
B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
C．滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色
D．只需滴加KSCN溶液
3．下列物品所用材料为硅酸盐的是
A．水晶镜片 B．陶瓷餐具 C．石英光导纤维 D．计算机芯片
4．下列物质组合中，既能和盐酸反应又能和烧碱溶液反应的化合物是
①Al ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④NaHCO3
A．①②③④ B．②③④ C．①③④ D．①②④
5．相同物质的量的钠、镁、铝与过量的稀硫酸反应，在标况下产生氢气的体积比是
A．1:1:1 B．1:2:3 C．6:3:2 D．23:24:27
6．将过量的CO2通入下列溶液中，最终不出现白色沉淀的是
A．CaCl2溶液 B．NaAlO2溶液 C．饱和Na2CO3溶液 D．水玻璃
7．A、B、C、D、E分别是 Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知：（1）A、C均能与稀 H2SO4反应放出气体；（2）B与D的硝酸盐反应，置换出单质D；（3）C与强碱反应放出气体；（4）C、E在冷浓H2SO4中发生钝化反应，由此可以推断A、 B、 C、 D、E依次为
A． Fe、Cu、Al、Ag、Mg B．Al、Cu、Mg、Ag、Fe
C． Mg、Cu、Al、Ag、Fe D．Mg、Ag、Al、Cu、Fe
8．向明矾[KAl(SO4)2．12H2O]溶液中加入Ba(OH)2 溶液，当SO42－ 恰好沉淀完全时，这时铝元素的存在形式是
A．Al(OH)3 沉淀 B．只有AlO2－ 离子
C．Al(OH)3 沉淀和Al3＋ D．Al(OH)3 沉淀 和〔AlO2〕－离子
9．将过量的CO2分别通入到下列溶液中，最终溶液中有白色沉淀析出的是
①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③Ca(OH)2溶液；④饱和Na2CO3溶液
A．①②③④ B．②③ C．①②③ D．②④
10．在加入铝粉能放出氢气的溶液中，下列各组离子可能大量共存的是
A．NH4＋、NO3－、CO32－、Na+ B．Na+、Ba2+、HCO3－、AlO2－
C．NO3－、K+、AlO2－、OH- D．NO3－、Mg 2+、K+、CH3COO-
11．以下转化不能通过一步反应实现的是
A．SiO2→SiF4 B．Al2O3→Al(OH)3 C．Fe→FeCl2 D．SiO2→CaSiO3

12．在1 L含0.1 mol NaAlO2和0.1 mol Ba(OH)2的混合溶液中，逐滴加入浓度为0.1 mol·L－1H2SO4溶液，下列图像中能表示反应产生沉淀的物质的量与加入硫酸溶液体积之间关系的是

13．下列实验与对应示意图的关系正确的是      
A
B
C
D
NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸至过量
AlCl3溶液中逐滴滴加氨水至过量
明矾溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液至过量
澄清石灰水中缓慢通入CO2至过量

14．在①浓硝酸；②水；③浓硫酸；④氢氟酸；⑤氢氧化钾溶液中，能与单质硅起化学反应的是(　　)。
A．①② B．②④ C．④⑤ D．③④
15．向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋。若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为( )。
A．6.4 g B．4.8 g C．2.4 g D．1.6 g
16． 在FeCl2、CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，滤出的不溶物中含有少量铁粉则滤液中
A. 肯定有Fe2+，可能有Fe3+ B. 肯定有Fe3+，一定没有Cu2+
C. 肯定有Cu2+，一定没有Fe3+ D. 肯定有Fe2+，一定没有Fe3+和Cu2+
17．某无色溶液只可能含有以下几种离子：①Mg2＋、②Al3＋、③Fe2＋、④H＋、⑤HCO32-、⑥Cl－、⑦OH－。向其中缓慢地滴入NaOH溶液至过量，产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示，由此可确定原溶液中一定含有的离子是

A．①②⑤ B．①③④ C．②⑥⑦ D．①②④⑥

18．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为难溶的白色固体，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： 。
19．（1）实验室用氯化铵固体制取氨气的化学方程式是 。
（2）将4.48L（标准状况）氨气通入水中得到0.05L溶液，所得溶液的物质的量浓度是 。
（3）现有100mL AlCl3与MgSO4的混合溶液，分成两等份。
①向其中一份中加入10mL 4mol/L的氨水，恰好完全反应，其中AlCl3与氨水反应的离子方程式是 。继续加入l mol/L NaOH溶液至10mL时，沉淀不再减少，沉淀减少的离子方程式是 ，减少的沉淀的物质的量是 。
②向另一份中加入a mL 1mol/LBaCl2溶液能使SO42－沉淀完全，a= 。
20．从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：

请回答下列问题：
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为 。
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为 。
(3)验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入 (填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成分是 (填化学式)，写出该溶质的一种用途： 。
(5)已在298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12。取适量的滤液B，加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)＝ 。

参考答案
1．D 【解析】试题分析：本题当从题意可得，

结合坐标图分析，沉淀溶解部分消耗了VL浓度为Cmol/L的NaOH，由方程式Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，再根据原子守恒可知铝的物质的量为CVmol,要求Mg的物质的量，须由消耗的4VLNaOH入手，由前面可知，生成CVmol的Al(OH)3需要消耗3CVmol的NaOH，所以生成Mg(OH)2消耗的NaOH为CVmol，由方程式Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓可知，Mg(OH)2的物质的量为0.5CVmol.所以原金属中镁、铝的物质的之比为0.5CVmol：CVmol=1：2。
考点： 镁、铝及其化合物的性质
2.【答案】B 【解析】Fe2＋和Fe3检验设计是常考的热点。设计的步骤是先加KSCN溶液，无现象，可证明溶液中不含Fe3+，然后再滴加氯水，若溶液呈现红色，说明溶液中含有Fe2+。特别提醒的是，如果溶液中含有Fe3+，证明还含有Fe2+，如何设计，值得留意。答案选B。
3．B 【解析】试题分析：A．水晶镜片的材料是水晶——二氧化硅。错误。B陶瓷餐具是以硅酸盐为材料制成的产品。正确。C．石英光导纤维主要材料是二氧化硅，不是硅酸盐。错误；D计算机芯片是高纯度的硅单质，不是以硅酸盐为材料错误。
考点：考查各种含硅的单质及化合物的应用的知识。
4．B 【解析】试题分析：①Al既能和盐酸反应又能和氢氧化钠溶液反应，但不属于化物；②Al2O3③Al(OH)3 属于两性氧化物和两性氢氧化物，都既能和盐酸反应又能和烧碱溶液反应，是化合物；④NaHCO3与盐酸反应产生二氧化碳气体，与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，是化合物，属于答案选B。
考点：考查与酸、碱都反应的化合物
5．B 【解析】试题分析：假设金属的物质的量都是2mol.它们与稀硫酸反应的方程式为2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑；Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑；由于酸足量，所以反应按照金属来计算。则根据方程式可知它们放出的氢气的物质的量的比为：1:2:3.对于气体来说，气体的物质的量的不等于它们在相同条件下的体积比。因此在标况下产生氢气的体积比是1:2:3。
考点：考查阿伏伽德罗定律在化学计算中的应用的知识。
6．A 【解析】A项，酸性H2CO3＜HCl，故不发生反应。B项发生AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3-，Al(OH)3不溶于H2CO3，有沉淀出现。C项发生Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，由于NaHCO3溶解度小于Na2CO3，故有NaHCO3析出。D项发生Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，有沉淀析出。
7．C 【解析】试题分析：（3）C与强碱反应放出气体，则C是Al; （4）C、E在冷浓H2SO4中发生钝化反应,则E是Fe;（1）A、C均能与稀 H2SO4反应放出气体；则根据金属的活动性顺序可知A是Mg；（2）B与D的硝酸盐反应，置换出单质D，由于B两种金属是Cu、Ag ，由于活动性Cu>Ag 。活动性强的能把活动性弱的2置换出来。所以B是Cu；D是Ag。因此A、 B、 C、 D、E依次为Mg、Cu、Al、Ag、Fe。选项为C。
考点：考查金属元素的确定方法的知识。
8．B 【解析】试题分析：向明矾[KAl(SO4)2．12H2O]溶液中加入Ba(OH)2 溶液，当SO42－ 恰好沉淀完全时发生反应：Al3＋+ 2SO42-+ 2Ba2++4OH -= 2BaSO4↓+2H2O+ AlO2．因此这时铝元素的存在形式AlO2－ 离子。故选项为B。
考点：考查离子反应及离子的存在形式的知识。
9．D 【解析】试题分析：①CaCl2溶液与CO2不会发生任何反应。错误。②2CO2＋Na2SiO3＋2H2O=H2SiO3↓＋2NaHCO3最终溶液中有白色沉淀析出。正确。③Ca(OH)2＋CO2(少量)=CaCO3↓＋H2O，当CO2过量时，会继续发生反应CaCO3↓＋H2O＋CO2= Ca(HCO3)2．沉淀又溶解消失。错误。④饱和Na2CO3溶液通入过量的CO2。发生反应：Na2CO3＋CO2＋H2O =2NaHCO3↓。正确。因此符合题意的为②④。选项为D．
考点：考查CO2的化学性质的知识。
10．C 【解析】试题分析：加入铝粉能放出氢气的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。A．在酸性溶液中发生反应：CO32－+2H+ =CO2↑+H2O；在碱性溶液中发生反应：NH4＋+OH-= NH3↑+H2O．因此无论是酸性还是碱性溶液都不能大量存在。错误。B．在酸性溶液中发生反应HCO3－+H+=CO2↑+H2O；AlO2－+4H+=Al3++2H2O．不能大量存在；在碱性溶液中发生反应：HCO3－+OH－=H2O+ CO32－不能大量存在。错误。C．在碱性溶液中发生反应这些离子不会发生任何反应，可以大量共存。正确。D．在酸性溶液中发生反应：CH3COO-+H CH3COOH；在碱性溶液中发生反应：Mg 2++2OH－=Mg(OH)2↓．都不能大量存在。错误。
考点：考查离子是否大量共存的知识。
11．B 【解析】试题分析：A．SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O．错误。B．Al2O3不能溶解于水，所以不能与水发生反应产生Al(OH)3。正确。C．Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。错误。D．SiO2+CaCO3高温
=
CaSiO3+ CO2↑。错误。
考点：考查物质的化学性质及相互转化的知识。
12． A 【解析】 混合溶液中加入H2SO4，首先发生Ba(OH)2＋H2SO4=BaSO4↓＋2H2O,0.1 mol H2SO4刚好与0.1 mol Ba(OH)2完全反应生成0.1 mol BaSO4沉淀，且H2SO4电离出的H＋与Ba(OH)2电离出的OH－也刚好完全中和，再加入H2SO4，则发生反应：＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，即加入0.5 mol H2SO4时生成Al(OH)3为0.1 mol，继续加入H2SO4，则Al(OH)3会溶解，最终只有BaSO4沉淀。
13． C 【解析】 A项，＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，应是1∶3，错误；B项，Al(OH)3不溶于NH3·H2O，错误；C项，在溶解Al(OH)3时，会增加BaSO4沉淀，所以质量仍增加，正确；D项，CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O、CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，错误。
14．C 【解析】硅能与F2、HF、强碱在常温下反应，在加热或高温条件下也能与Cl2、O2、H2发生反应。
15．C 【解析】向混合物中加入盐酸时发生如下反应：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、2FeCl3＋Cu=CuCl2＋2FeCl2，由题意可知：Cu与Fe2O3的物质的量相等，设二者的物质的量均为x，则有6x＝0.3 L×1 mol·L－1＝0.3 mol，x＝0.05 mol；若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量即为氧原子的质量：0.05 mol×3×16 g·mol－1＝2.4 g。
16．D 【解析】氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+；有铁剩余，故三价铁和铜离子全部反应，只有二价铁离子。故答案为D。
17.【答案】D 【解析】本题结合图像考查限制条件下的离子共存问题。Fe2＋的溶液为浅绿色，则含③的选项可以排除，即排除选项B；滴加氢氧化钠溶液，开始时没有沉淀生成，可推知溶液中含有较多的H＋，则含⑦OH－和⑤的选项可以排除，故排除A、C选项；生成沉淀的量先增加后减少且最终沉淀不完全溶解，可推知溶液中含有Al3＋、Mg2＋，再由溶液呈电中性可推知一定含有Cl－，选项D正确。
18．(1)KAlO2　Al(OH)3　Al2O3　AlCl3　NaAlO2
(2)AlO2－＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3－ AlO2－＋4H＋=Al3＋＋2H2O
【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，又因为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）Ca（OH）2＋2NH4ClCaCl2＋2H2O＋2NH3↑
（2）4 mol/L （1分）

（3）①A13+＋3NH3·H2O=Al（OH）3↓＋3NH4+
Al（OH）3＋OH－=AlO2－＋2H2O
0.01 mol
② 5
【解析】

试题分析：⑴实验室用氯化铵固体制取氨气的化学方程式是Ca（OH）2＋2NH4ClCaCl2＋2H2O＋2NH3↑
⑵根据c=n/V,得氨气的物质的量是4.48L/22.4L/mol=0.2mol，所以所得溶液物质的量浓度为：0.2mol/0.05L=4 mol/L
⑶①AlCl3与氨水反应的离子方程式是A13+＋3NH3·H2O=Al（OH）3↓＋3NH4+，沉淀减少即氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液，离子方程式为Al（OH）3＋OH－AlO2－＋2H2O，沉淀减少的物质的量即为氢氧化钠的物质的量0.01mol
②由①知Al(OH)3的物质的量为0.01mol，消耗NH3·H2O0.03mol，所以Mg2+消耗NH3·H2O（0.04mol-0.03mol）=0.01mol,则n（Mg2+）=0.005mol=n(SO42-），所以需要1mol/LBaCl2溶液5ml使SO42-沉淀完全。
考点：离子反应及相关计算
20．(1)Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O (2)SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2O (3)硫氰化钾(或苯酚溶液等合理答案) (4)NaHCO3；制纯碱(或做发酵粉等合理答案)(5)5.6×10－10 mol·L－1
【解析】本题考查从铝土矿中提取氧化铝的工艺流程。铝土矿中的成分能与HCl反应的有Al2O3、Fe2O3、MgO，不反应的是SiO2，所以固体A为SiO2，滤液B中有Al3＋、Fe3＋、Mg2＋，再加入过量烧碱，Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－，Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，沉淀C为Fe(OH)3、Mg(OH)2的混合物，滤液D中为Na[Al(OH)4]、NaOH(过量)，Na[Al(OH)4]能与CO2反应，Na[Al(OH)4]＋CO2(过量)=Al(OH)3↓＋NaHCO3，故滤液E为NaHCO3，沉淀F为Al(OH)3，Al(OH)3灼烧得到Al2O3。铝土矿中能与NaOH溶液反应的有Al2O3、SiO2，所以固体X为Fe2O3、MgO，Al2O3＋2NaOH＋3H2O=2Na[Al(OH)4]，SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。(5)中应用Ksp的有关计算，Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)，c(OH－)＝1.0×10－1 mol·L－1，所以c(Mg2＋)＝＝＝5.6×10－10(mol·L－1)。