高三化学一轮复习课时作业1：铝及其重要化合物

第2讲铝及其重要化合物
练出高分
1．下列叙述正确的是()
A．铝制容器可盛装热的浓硫酸
B．镁的金属性比铝的金属性强
C．氢氧化铝能溶于过量氨水
D．镁在空气中燃烧生成的固体只有MgO
答案 B
解析铝与热的浓硫酸发生反应；氢氧化铝不能溶于氨水；镁在空气中燃烧生成的固体有MgO、Mg3N2和C。

2．铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，食用后不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。

下列关于铝元素的说法正确的是() A．铝在空气中不易氧化是因为其性质不活泼
B．氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物
C．明矾可用于饮用水的杀菌消毒
D．硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水
答案 B
解析A项中铝在空气中会与O2反应生成致密的氧化物薄膜；C项中明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，具有吸附色素和杂质的性能，通常用作净水剂，但不能用于杀菌消毒；D项中铵盐都溶于水。

3．下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是()
①NaHCO3②(NH4)2SO3③Al2O3④Al(OH)3
⑤Al
A．全部B．只有①③④⑤
C．只有③④⑤D．只有②③④⑤
答案 A
解析弱酸的酸式盐、弱酸弱碱盐、Al、Al2O3、Al(OH)3等物质既可与强酸反应又可与强碱反应，故选A。

4．相同质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时，消耗
碱量最多的是() A．Al B．Al(OH)3 C．AlCl3D．Al2O3答案 A
解析假设上述四种物质均为1 g，则物质的量分别为1
27mol、
1
78mol、
1
133.5mol、
1
102mol，
完全溶解转化为NaAlO2时，所需NaOH的物质的量分别为1
27mol、1
78mol、(
1
133.5×4)
mol≈
1
33.4mol、(
1
102×2) mol＝
1
51mol，所以选A。

5．有一块镁铝合金，其中镁与铝的质量比是8∶9。

加入足量稀H2SO4使其完全溶解后，再加入NaOH溶液，生成沉淀的质量随NaOH溶液体积变化的曲线如下图，其中正确的是()
答案 A
解析镁与铝的质量比是8∶9，则物质的量之比是1∶1，NaOH溶液过量后Al(OH)3完全溶解，只有Mg(OH)2，B错；等物质的量的Mg(OH)2与Al(OH)3的质量之比是58∶78，即剩
余的Mg(OH)2的质量小于沉淀最大质量的1
2
，排除C、D，故选A。

6．甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10 mL 0.1 mol·L －1 AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。

下列判断正确的是()
A．甲中沉淀一定比乙中的多
B．甲中沉淀可能比乙中的多
C．甲中沉淀一定比乙中的少
D．甲中和乙中的沉淀一定一样多
答案 B
解析①若AlCl3过量，由于相同体积、相同pH的氨水比NaOH提供的OH－物质的量大，所以甲比乙生成的Al(OH)3沉淀多；②若AlCl3电离出的Al3＋与氨水或NaOH溶液电离出的OH－恰好完全反应，生成沉淀的量相等；③若AlCl3少量，由于在NaOH溶液中生成的Al(OH)3可继续与NaOH反应而溶解，乙中的沉淀量小于甲。

7．某溶液中可能含有H＋、NH＋4、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO2－3、SO2－4、NO－3中的几种。

①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。

则下列说法正确的是()
A．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋
B．溶液中n(NH＋4)＝0.2 mol
C．溶液中一定不含CO2－3，可能含有SO2－4和NO－3
D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1
答案 B
解析由①知溶液中一定含有H＋，一定没有CO2－3、NO－3，由②及图像知溶液中一定含有Mg2＋、Al3＋和NH＋4，且n(NH＋4)＝0.7 mol－0.5 mol＝0.2 mol，n(H＋)＝0.1 mol，n(Al3＋)＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，沉淀Al3＋、Mg2＋共消耗0.4 mol OH－，其中沉淀Al3＋消耗0.3 mol OH －，沉淀Mg2＋消耗0.1 mol OH－，根据Mg2＋～2OH－，可得n(Mg2＋)＝0.05 mol，故只有选项B正确。

8．从海水中提取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶过滤、在HCl气体氛围中干燥产物；④将得到的产物熔融电解得到镁。

下列说法不正确的是()
A．此法的优点之一是原料来源丰富
B．第④步电解时阴极产生氯气
C．①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2
D．以上提取镁的过程中涉及化合、分解和复分解反应
答案 B
解析电解熔融的MgCl2时，阴极产生镁，阳极产生氯气，B错。

9．某无色透明溶液与铝反应放出氢气，该溶液中可能含有Mg2＋、Cu2＋、Ba2＋、H＋、Ag＋、SO2－4、SO2－3、HCO－3、OH－、NO－3十种离子中的若干种，下列推断正确的是()
A．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中可能存在：SO2－4、NO－3、H＋、Mg2＋
B．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中一定存在：H＋、SO2－4；可能存在Mg2＋
C．当溶液中有AlO－2生成时，溶液中一定存在：OH－、Ba2＋、NO－3
D．当溶液中有AlO－2生成时，溶液中可能存在：OH－、Ba2＋、NO－3、SO2－3
答案 B
解析据题意可知溶液中一定不含有Cu2＋、HCO－3。

当溶液中有Al3＋生成时，原溶液中含有H＋，不含有NO－3(产生的气体为NO)、SO2－3、OH－，据电中性原理知其中必定含有SO2－4，于是不能存在Ba2＋、Ag＋，可能含有Mg2＋，A项错误，B项正确；当溶液中有AlO－2生成时，原溶液含有OH－，肯定没有H＋、Ag＋、Mg2＋，据电中性原理知其中必定含有Ba2＋，于是不能存在SO2－3、SO2－4，可能含有NO－3，C、D项错误。

10．将一定质量的Mg和Al的混合物投入250 mL 2.0 mol·L－1的稀硫酸中，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．当加入氢氧化钠溶液的体积为20 mL时，溶液的pH等于7
B．当加入氢氧化钠溶液的体积为20 mL时，溶液中的溶质只有硫酸镁和硫酸铝
C．NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol·L－1
D．生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L
答案 C
解析从图像可以看出加入的NaOH溶液先将过量的H2SO4中和，此时溶液中的溶质为MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4，但是此时因Al3＋、Mg2＋水解使溶液呈酸性，A、B项错误；当加入NaOH溶液的体积为200 mL时，此时溶质只有Na2SO4，根据元素守恒，可得n(NaOH)＝2n(H2SO4)，c(NaOH)×0.2 L＝2×2.0 mol·L－1×0.25 L，则c(NaOH)＝5 mol·L－1，C项正确；用于生成氢气的硫酸的物质的量为0.18 L×5 mol·L－1÷2＝0.45 mol，即H2的物质的量，标况下氢气的体积为0.45 mol×22.4 L·mol－1＝10.08 L，D项错误。

11．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为难溶于水的白色固体，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：________________________________________________________________________。

答案(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2
(2)AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3
AlO－2＋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。

12．如图所示为一定量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。

请回答下列问题：
(1)A点时已参加反应的AlCl3和NaOH的物质的量之比为__________。

(2)AB段曲线所表示的反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(3)向B处生成的溶液中通入二氧化碳，可观察到的现象是________________________________________________________________________。

(4)向含有0.1 mol NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入5 mol·L－1 NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体逸出；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。

请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。

答案(1)1∶3
(2)Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O
(3)生成白色沉淀
(4)
13．(2013·大纲全国卷，29)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。

①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。

从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
回答下列问题：
(1)写出反应1的化学方程式________________________________________________________________________。

(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________，反应2的离子方程式为________________________________________________________________________。

(3)E可作为建筑材料，化合物C是________，写出由D制备冰晶石的化学方程式________________________________________________________________________。

(4)电解法制铝的化学方程式是________，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是________。

答案(1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O
(2)CaSiO32AlO－2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－3(或AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓
＋HCO －3)
(3)浓H 2SO 4 12HF ＋3Na 2CO 3＋2Al(OH)3===2Na 3AlF 6＋3CO 2＋9H 2O
(4)2Al 2O 3=====高温
通电，Na 3AlF 64Al ＋3O 2↑ O 2、CO 2(CO) 解析 结合Al 2O 3、SiO 2与NaOH 溶液反应后产物的性质来分析流程图一，根据萤石和纯碱为原料制取冰晶石来分析流程图二，充分利用质量守恒等来书写化学方程式。

(1)在加入NaOH 溶液时，Al 2O 3和SiO 2都能与NaOH 反应，分别生成NaAlO 2和Na 2SiO 3。

(2)
加入CaO 后，SiO 2－3与Ca 2＋结合生成难溶物CaSiO 3；滤液Ⅱ中主要含有AlO －
2，通入CO 2后生成沉淀Al(OH)3，煅烧后生成Al 2O 3。

(3)萤石能与浓硫酸反应生成CaSO 4和HF 气体；HF 、Na 2CO 3、Al(OH)3三者没有发生氧化还原反应，根据质量守恒定律可写出化学方程式。

(4)电解Al 2O 3制取金属铝，加入的冰晶石为助熔剂；阳极产生的O 2能与石墨电极反应生成CO 2(可能含有CO)。

14．镁在空气中燃烧除生成MgO 外，还可能生成Mg 3N 2。

某校化学兴趣小组的同学利用镁在空气中燃烧后的固体(不含单质)进行实验，探究其组成。

(1)甲组同学取一定量燃烧后的固体投入水中，得到了一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体的化学式为____________________，说明固体中含有Mg 3N 2，生成该气体的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)乙组同学为测定Mg 3N 2的含量，用下图所示装置进行实验，充分反应后再加热A 。

其中浓硫酸的作用是________________________________________________________________________
______________________________________，对A 加热的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

已知加入的固体质量为4.0 g ，最终C 装置增重a g ，则固体中含Mg 3N 2______ g(用含a 的式子表示)。

(3)丙组有的同学认为乙组同学的测定结果偏高，理由是________________________________________________________________________。

有的同学认为乙组同学的测定结果偏低，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

丙组同学进行了改进，他们将乙组同学实验中得到的难溶固体进行过滤、洗涤、干燥，并灼烧固体至恒重，测得其质量为 4.08 g 。

上述过程中，洗涤沉淀的操作是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

镁在空气中燃烧后生成的固体中Mg 3N 2的质量分数为______________。

(4)有一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法，解决了现有方法存在的原料成本高、项目投资大、能耗高、副产品不好用等问题，其原理是将含镁矿石粉(含氧化镁)与铵盐混合，经过煅烧、水溶、过滤，得到粗镁盐溶液，并回收煅烧产生的氨。

写出用固体(NH 4)2SO 4与含镁矿石粉混合煅烧时的化学反应方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案 (1)NH 3 Mg 3N 2＋6H 2O===3Mg(OH)2＋2NH 3↑
(2)吸收生成的NH 3 使A 装置中反应产生的NH 3全部进入到C 装置中 50a 17
(3)C 装置的两侧无干燥装置，NH 3中的水蒸气以及外界空气中的水蒸气都可能进入C 装置而被浓硫酸吸收，造成结果偏高 可能有部分NH 3滞留在装置内没有完全被浓硫酸吸收，从而造成结果偏低 向过滤器中的沉淀物上加蒸馏水至恰好完全浸没沉淀，待水全部流出后，重复操作2～3次 10%
(4)(NH 4)2SO 4＋MgO=====高温MgSO 4＋2NH 3↑＋H 2O
高三化学一轮复习
11 解析 (1)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH 3，Mg 3N 2与水反应生成Mg(OH)2和NH 3。

(2)浓硫酸是酸性干燥剂，可吸收NH 3，对A 加热可促使NH 3挥发，使反应产生的NH 3全部
被C 装置吸收，则由关系式Mg 3N 2～2NH 3可求出a g NH 3对应50a 17
g Mg 3N 2。

(3)A 装置中产生的NH 3会含有水蒸气，C 装置中浓H 2SO 4既吸收NH 3，也吸收NH 3中的水蒸气，而且C 装置后未连接隔绝空气中水蒸气的装置，所以C 装置增重的a g 中包括水蒸气的质量，造成测定结果偏高。

反应产生的NH 3在反应结束后由于气压的原因无法全部被排出，而在装置中滞留一部分，造成产生的NH 3不能全部被浓硫酸吸收，所以会造成测定结果偏低。

丙组同学所得4.08 g 固体是MgO ，包括原混合物中的MgO 和Mg 3N 2转化来的MgO(Mg 3N 2～3Mg(OH)2～3MgO)，设原固体混合物中Mg 3N 2、MgO 的物质的量分别为x mol 、y mol 。

则⎩⎪⎨⎪⎧
100x ＋40y ＝4.0
3x ＋y ＝4.0840(Mg 原子守恒)
解得：x ＝0.004，y ＝0.09
则燃烧后生成的固体中Mg 3N 2质量分数为0.004×1004.0×100%＝10%。

(4)含镁矿石粉中含MgO ，MgO 与(NH 4)2SO 4高温反应生成MgSO 4、NH 3和H 2O 。