2019高中化学 课时作业16 铝的重要化合物 新人教版必修1.doc

1课时作业课时作业 1616 铝的重要化合物铝的重要化合物时间：45 分钟 满分：100 分,)一、选择题(每小题 4 分，共 48 分)1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( )ANa、Mg2、Al3、Cl BNa、AlO、Cl、OH 2CNa、Mg2、AlO、Cl DNa、Al3、AlO、Cl 2 2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 AlO。 2答案：B2下列各组离子中，在强碱性溶液中能共存，且在加入盐酸过程中会产生气体和沉淀的是( )ANa、NO、AlO、SO BNa、Al3、NO、SO 3 224 324CK、Cl、AlO、CO DNa、Mg2、Cl、HCO 223 3解析：在强碱性溶液中不能共存的离子有 B 中的 Al3，D 中的 Mg2和 HCO，故先排 3除 B、D；A 中在加入 HCl 过程中不会产生气体，故 A 错误；C 中加入 HCl 过程中将会有 CO2气体和 Al(OH)3沉淀生成。答案：C3甲、乙、丙、丁分别是 Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则淀淀消失；若将丁溶液滴入甲溶液中，无明显现象发生，据此可推断丙物质是( )AAl2(SO4)3 BNaOHCBaCl2 DFeSO4解析：由“将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失”这一现象可知，丁为 NaOH，乙为 Al2(SO4)3，BaCl2和 FeSO4两溶液中与 NaOH 溶液不反应的是BaCl2溶液，所以甲为 BaCl2，则丙为 FeSO4。答案：D4将 100 mL 3 mol·L1的 NaOH 溶液与 100 mL 1 mol·L1的 AlCl3溶液，按下列两种方法相混合：将 NaOH 逐滴加入 AlCl3中，边加边振荡 将 AlCl3逐滴加入 NaOH 中，边加边振荡。对上述实验所得出的结论正确的是( )A现象相同，沉淀量相同2B现象相同，沉淀量不相同C现象不相同，沉淀量相同D现象不相同，沉淀不相同解析：所发生的反应是：3NaOHAlCl3=Al(OH)33NaCl，NaOH 为 0.3 mol，AlCl3为 0.1 mol，正好完全反应，产生 0.1mol Al(OH)3沉淀。所发生的反应是：AlCl34NaOH=NaAlO22H2O3NaCl。由于碱过量，加入沉淀振荡又消失，0.3 mol NaOH消耗 AlCl3 mol，生成 mol NaAlO2，余 mol AlCl3，继续加入 AlCl3反应方程0.3 40.3 40.1 4式为：AlCl33NaAlO26H2O=4Al(OH)33NaCl，这样 mol NaAlO2和 mol 0.3 40.1 4AlCl3正好反应，产生 0.1 mol Al(OH)3沉淀，所以结论是现象不相同，沉淀量相同。答案：C5下图表示 AlCl3溶液与 NaOH 溶液的相互滴加，则下列说法中错误的是( )A线表示 Al3物质的量的变化Bx表示 AlCl3的物质的量C线表示 Al(OH)3物质的量的变化D线表示 AlO物质的量的变化 2解析：AlCl3溶液与 NaOH 溶液混合有两种方式：一种方式为向 AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH 溶液，开始就有沉淀生成后沉淀溶解，且前后消耗 NaOH 的物质的量之比为 31，显然符合本题意，则x表示 NaOH 的物质的量，B 项错误；据此可判断 A、C、D 正确。另一种方式为向 NaOH 溶液中逐滴滴加 AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀，不符合本题。答案：B6在某无色溶液中缓慢地滴入 NaOH 溶液直至过量，产生沉淀的质量与加入的 NaOH 溶液体积的关系如下图所示，由此确定，原溶液中含有的阳离子是( )3AMg2、Al3、Fe2 BH、Mg2、Al3CH、Ba2、Al3 D只有 Mg2、Al3解析：观察图象时，要注意图象的起始点，终点，及曲线的走势。从图象上看，开始时加入 NaOH 没有沉淀产生，说明溶液中有 H，沉淀量逐渐增加，达到最大值，然后又减少说明溶液中存在 Al3，沉淀量减少到一定量后，不再发生变化，说明溶液中还存在Mg2。答案：B7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 CO2C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：3NaAlO2AlCl36H2O=4Al(OH)33NaCla mol a mol a mol4 3B 组中反应：NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3a mol a mol a molC 组中反应：2AlCl34Ba(OH)2=Ba(AlO2)23BaCl24H2Oa mol 2a molD 组中反应：AlCl33NaOH=Al(OH)33NaClamol a mol mola 3答案：B48下列各组物质，不能按 (“”表示反应一步完成)所示关系转化的是( )选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO解析：Al2O3和 NaOH 反应生成 NaAlO2，NaAlO2和适量的稀盐酸反应生成 Al(OH)3，Al(OH)3受热分解得 Al2O3，A 符合；AlCl3和氨水反应生成 Al(OH)3，Al(OH)3和 NaOH 反应生成 NaAlO2，NaAlO2和过量盐酸反应生成 AlCl3，B 符合；Al 不能一步生成 Al(OH)3，C不符合；MgCl2和 NaOH 反应生成 Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解得 MgO，MgO 和盐酸反应生成MgCl2，D 符合。答案：C9等体积的 AlCl3和 NaOH 两种溶液混合后，沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等，则 AlCl3和 NaOH 两种溶液物质的量浓度之比是( )13 23 14 27A BC D解析：溶液中 Al 元素的存在可以是 Al3或 AlO。故当溶液中 Al3与 Al(OH)3物质的 2量之比为 11 时，n(Al3)n(OH)23，当溶液中 AlO与 Al(OH)3的物质的量之比 2为 11 时，n(Al3)n(OH)27。答案：C10使一镁铝合金粉末在过量稀 H2SO4中溶解，在所得溶液中加入 NaOH 溶液，生成沉淀的质量W和加入 NaOH 溶液的体积V的关系如下图所示，则该合金中镁和铝的质量之比为( )5A23 B11C43 D89解析：先由一部分沉淀溶解入手，溶解氢氧化铝需要 1 体积 NaOH 溶液，则产生氢氧化铝需要 3 体积 NaOH 溶液，产生氢氧化镁需要 2 体积溶液，所以镁与铝的物质的量之比为11，质量比为 89。答案：D11在V L Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水，过滤得沉淀，然后在高温中灼烧沉淀最后得到白色固体m g，溶液中 SO的物质的量浓度是( )24A. mol·L1 B. mol·L1m 27V2m 27VC. mol·L1 D. mol·L13m 54Vm 34V解析：Al2(SO4)3与 NH3·H2O 反应生成白色 Al(OH)3沉淀，灼烧沉淀后得 Al2O3，则有Al2(SO4)32Al(OH)3Al2O3，m(Al2O3 )m g，则n(Al2O3)mol，nAl2(SO4)3 m 102m 102mol，即可得出：n(SO)3nAl2(SO4)3 mol，c(SO) 24m 3424m 34 mol V Lm 34 Vmol·L1。答案：D12有镁铝混合粉末 10.2 g，将它溶于 500 mL 4 mol·L1的盐酸中，若要使沉淀的质量最大，则需加入 2 mol·L1的氢氧化钠溶液的体积是( )A1 000 mL B500 mLC100 mL D1 500 mL解析：可能发生的化学反应为：Mg2HCl=MgCl2H2；2Al6HCl=2AlCl33H2；NaOHHCl=NaClH2O；MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl；AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl。当镁、铝全部以 Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀的形式存在时，沉淀的质量最大，此时，钠元素全部以氯化钠的形式存在，6则由钠元素守恒和氯元素守恒得：nNaOHn(NaCl)n(HCl)0.5 L×4 mol·L12 mol，所以，VNaOH(aq)1 L1 000 mL。答案：A二、非选择题(共 52 分)13(10 分)A、B、C、D、E 五种物质均含有某种常见金属元素，它们的转化关系如图所示，某中 B 为白色难溶固体，E 则易溶于水。(1)写出化学式：A_、B_、C_、D_。(2)写出下列反应的化学方程式：BC_。BD_。(3)写出下列反应的离子方程式：AD_。CD_。答案：(1)Al(OH)3 Al2O3 Al AlCl3(2)2Al2O3熔融电解,4Al3O2Al2O36HCl=2AlCl33H2O(3)Al(OH)33H=Al33H2O2Al6H=2Al33H214(10 分)某校化学兴趣小组用如图所示过程除去 AlCl3中含有的 Mg2、K杂质离子并尽可能减少 AlCl3的损失。请回答下列问题：7(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：_。(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？_。(3)溶液 a 中存在的离子有_；在溶液 a 中加入盐酸时需控制盐酸的量，为什么？_。为此，改进方法是_。解析：(1)加入足量氢氧化钠溶液，Mg2可与 OH反应生成 Mg(OH)2沉淀，Al3先与OH反应生成 Al(OH)3，生成的 Al(OH)3继续与 OH反应生成 NaAlO2和 H2O。(2)氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在 Al3与氨水反应生成 Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将 Al(OH)3与 Mg(OH)2分开。(3)加入氢氧化钠溶液后除去了 Mg2，但又引入了 Na，同时 Al3转化成了 AlO； 2因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀 AlO时，需要控制溶液的 pH，以防止 2部分 AlO转化成 Al3；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此，可在溶液 a 中通入过量 2二氧化碳气体。答案：(1)Mg22OH=Mg(OH)2、Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=AlO2H2O(或者写 Al34OH=AlO2H2O) 2 2(2)不能，因为在 Al3与氨水反应生成 Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将 Al(OH)3与 Mg(OH)2分开(3)Cl、K、AlO、OH、Na 因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀 2AlO时，需要控制盐酸的量，以防止部分 AlO转化成 Al3 通入过量二氧化碳气体 2 215(10 分)现用 0.1 mol/L 的 AlCl3溶液和 0.1 mol/L 的氢氧化钠溶液，进行下面的实验。在试管中盛有上述 AlCl3溶液 10 mL，向其中逐滴滴入上述的 NaOH 溶液。8(1)加入 10 mL NaOH 溶液时的现象是_，加入 30 mL NaOH 溶液时的现象是_，加入 35 mL NaOH 溶液时的现象是_。(2)生成沉淀质量最多时，需 NaOH 溶液_mL。解析：将 NaOH 溶液滴入 10 mL 0.1 mol/L 的 AlCl3溶液中时，整个过程可用图象表示如下：因为n(Al3)0.1 mol/L×10×103L0.001 mol，所以(1)当加入 10 mL NaOH 溶液时现象是产生白色沉淀；加入 30 mL NaOH 溶液时，沉淀量最多；加入 35 mL NaOH 溶液时，沉淀部分溶解。(2)生成沉淀质量最多时，需 NaOH 溶液 30 mL。答案：(1)产生白色沉淀 沉淀量最多 沉淀部分溶解 (2)3016(11 分)把 NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有 1.16 g 白色沉淀，在所得的浊液中逐滴加入 1 mol·L1 HCl 溶液，加入 HCl 溶液的体积与生成沉淀的质量关系如下图所示，试回答：(1)A点的沉淀物的化学式为_；B点的沉淀物的化学式为_。(2)原混合物中 MgCl2的质量是_g，AlCl3的质量是_g，NaOH 的质量是_g。(3)Q点 HCl 溶液加入量是_mL。9解析：(1)因为在浊液中加入 HCl 溶液至 10 mL，沉淀质量一直为 1.16 g，说明浊液显碱性，Al 元素以 AlO形式存在，继续加入 HCl 溶液，AlO转变为 Al(OH)3沉淀，加至 2 230 mL 时，AlO全部转变为 Al(OH)3，所以在A点的沉淀物为 Mg(OH)2，在A点至B点间， 2沉淀物为 Mg(OH)2和 Al(OH)3的混合物。当加入 HCl 溶液超过 30 mL，Mg(OH)2和 Al(OH)3同时溶解。(2)原混合物中：m(MgCl2)×95 g·mol11.90 g，1.16 g 58 g·mol1又 AlCl3AlOHCl。 2n(AlCl3)1 mol·L1×(3010)×103 L0.02 mol。m(AlCl3)0.02 mol×133.5 g·mol12.67 g。NaOH：浊液中存在的：NaOHHCl=NaClH2O1×0.01 molMgCl2Mg(OH)2消耗的：MgCl22NaOH×20.04 mol。1.16 g 58 g·mol1AlCl3NaAlO2消耗的：Al34NaOHAlO 2002 mol×40.08 mol。NaOH 总质量(0.01 mol0.04 mol0.08 mol)×40 g·mol15.20 g。(3)从B点开始，Al(OH)3AlCl3消耗的 HCl：002 mol×30.06 molMg(OH)2MgCl2消耗的 HCl：002 mol×20.04 mol，所消耗 HCl 溶液的体积为：×1 000 mL·L1100 mL。0.06 mol0.04 mol 1 mol·L1Q 点 HCl 溶液总体积为 30 mL100 mL130 mL。答案：(1)Mg(OH)2 Mg(OH)2和 Al(OH)3 (2)1.90 2.67 5.20 (3)13017(11 分)Al(OH)3是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分。某课外兴趣小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料，制备一定量的 Al(OH)3。他们分别设计了两种实验方案：方案一：AlAl2(SO4)3Al(OH)3H2SO4NaOH10方案二：AlNaAlO2Al(OH)3NaOHH2SO4(1)从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案好？_，方案一和方案二共同存在的问题是_。(2)请用相同的原料设计一个更为节约药品的方案，并写出有关反应的化学方程式。答案：(1)方案二较好 方案一在加入 NaOH 溶液和方案二在加入 H2SO4溶液时，均难以控制加入的量以确保 Al 元素全部沉淀(2)将 Al 按 13 分成两份，第一份与硫酸溶液反应，第二份与 NaOH 溶液反应，然后将所得溶液混合即可。有关反应的化学方程式为：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2Al2(SO4)36NaAlO212H2O=8Al(OH)33Na2SO4