高中化学专题二物质性质的研究课题铝及其化合物的性质作业

专题二物质性质的研究课题1 铝及其化合物的性质
1．铝在人体内是慢慢蓄积的，其引起的毒性缓慢，且不易察觉。

然而，一旦发生使代谢紊乱的毒性反应，则后果严重。

下列关于铝中毒的防治策略正确的一组为( )
①引导人们合理开发和利用各种铝资源，从根本上减少铝的排放和流失。

②有节制地使用铝制品，避免食物或饮用水与铝制品之间的接触或沾染。

③改良不合理的饮食习惯，尽量减少铝的入口途径，如丢开Al(OH)3制剂，改用胃动力药物等。

④利用现代科技手段设法消除或减轻铝毒危害，如改进水处理工艺，采用新型产品和高新技术。

A．①② B．②④
C．②③④ D．①②③④
2．下列离子方程式正确的是( )
A．电解饱和氯化铝溶液：Cl－＋H2O===OH－＋H2↑＋Cl2↑
B．用食醋除去热水瓶胆内的水垢：2H＋＋Mg(OH)2===Mg2＋＋2H2O
C．用氯化铁溶液腐蚀印刷电路板：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
D．用胃舒平Al(OH)3治疗胃酸(含盐酸)过多症：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
3．用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如下图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻后取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。

根据实验现象判断下列说法错误的是( )
A．实验中发生的反应都是氧化还原反应
B．铝是一种较活泼的金属
C．铝与氧气反应放出大量的热量
D．铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物
4．用坩埚钳夹住刚用盐酸充分处理过的一小块铝，在酒精灯上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落。

下列关于上述实验现象的理解正确的是( )
A．火焰温度太低不能使铝燃烧
B．铝在空气中能很快形成氧化膜
C．铝的熔点比氧化铝的熔点高
D．用盐酸处理时未能将氧化铝溶解
5．现有100 mL 3 mol·L－1的NaOH溶液和100 mL 1 mol·L－1的氯化铝溶液：(1)将NaOH溶液分多次加到氯化铝溶液中；(2)将氯化铝溶液分多次加到NaOH溶液中。

比较两种操作的结果是( )
A．现象相同，沉淀量不等
B．现象相同，沉淀量也相等
C．现象不同，沉淀量相等
D．现象不同，沉淀量不等
6．已知铜氨溶液中存在如下平衡：
[Cu(NH3)4]2＋Cu2＋＋4NH3。

某混合液中含有Ag＋、Fe3＋和Al3＋，可以按下列流程图加以分离和鉴定：
(1)写出滤液A中主要的阳离子的化学式：______________________________________。

(2)解释步骤②中生成沉淀B的原因：_______________________________________
________________________________________________________________________。

(3)写出步骤③中发生反应的离子方程式：____________________________________
__________________。

(4)溶液G中的金属阳离子的鉴定方法：_____________________________________
________________________________________________________________________。

7．聚合氯化铝晶体的化学式为[Al2(OH)n Cl6－n·x H2O]m，它是一种高效无机水处理剂，它的制备原理是调节增大AlCl3溶液的pH，通过促进其水解而结晶析出。

其制备原料主要是铝加工行业的废渣——铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质。

聚合氯化铝生产的工艺流程如下：
(1)搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为：____________________；__________________。

(2)生产过程中B和D的操作名称分别是____________和________________(B和D均为简单操作)。

(3)反应中副产品a是______。

(4)生产过程中可循环使用的物质是__________(用化学式表示)。

(5)调节pH至4.0～4.5的目的是________________。

(6)实验室要测定水处理剂产品中n和x的值。

为使测定结果更准确，需得到的晶体较纯净。

生产过程中C物质可选用______。

A．NaOH B．Al C．氨水D．Al2O3E．NaAl(OH)4
8．某学校研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将一置于空气中的铝片投入浓氯化铜溶液中，铝片表面出现一层海绵状暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡，产生的气体，具有可燃性，溶液温度迅速上升。

若用同样的铝片投入相同浓度的硫酸铜溶液中，在短时间内铝片无明显变化。

(1)铝与氯化铜溶液能迅速反应，而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是______(填字母序号)。

SO-不反应
A．铝与Cl－反应，铝与2
4
B．氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
C．硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
D．氯离子能破坏氧化铝表面薄膜，而硫酸根离子不能
E．生成氯化铝溶于水，而生成硫酸铝不溶于水
(2)铝片表面出现的暗红色物质是__________________。

(3)放出的气体是______，请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等角度分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是__________________________________________。

(4)某同学通过其他的实验操作，也能使铝片与硫酸铜溶液的反应加快，他采取的措施可能是________(填字母序号)。

A．用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B．把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后，取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中
C．向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，再投入铝片
D．向硫酸铜溶液中加入氯化钠固体，再投入铝片
与________________有关。

参考答案
1.答案：D 解析：本题考查铝元素的污染。

有条件、有限度地使用铝制品可减少铝在人体内的蓄积。

2.答案：D 解析：A中缺少反应条件，同时应该生成氢氧化铝沉淀；B中醋酸为弱电解质，应该写成分子式；C中电荷不守恒。

3.答案：D 解析：本题中涉及的反应有：2Al＋3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3＋3Hg,4Al＋3O2===2Al2O3，两个反应均为氧化还原反应；由题中所述现象“红墨水柱右端上升”，可推知试管中气体体积受热膨胀，意味着铝与氧气的反应是放热反应。

铝片上生成的“白毛”是氧化铝。

4.答案：B 解析：在酒精灯上加热时，Al与O2反应又生成一层氧化铝，它在熔化的Al的外层，使Al不会滴落下来。

5.答案：C 解析：(1)中发生的反应为：3NaOH＋AlCl3===Al(OH)3↓＋3NaCl，现象：一开始就出现白色沉淀，直到最后沉淀不溶解。

(2)中发生的反应AlCl3＋4NaOH===NaAl(OH)4＋3NaCl；AlCl3＋3NaAl(OH)4===4Al(OH)3↓＋3NaCl，现象：开始没有沉淀，一定时间后加入AlCl3才出现白色沉淀，但(1)(2)两种操作的结果都是0.3 mol NaOH与0.1 mol AlCl3反应生成0.1 mol Al(OH)3沉淀。

6.解析：(1)Al3＋、Fe3＋和过量氨水反应分别生成Al(OH)3沉淀和Fe(OH)3沉淀，Ag＋和过量氨水反应生成溶于水的[Ag(NH3)2]＋。

NH+，
(2)由题中信息可知：[Ag(NH 3)2]＋Ag＋＋2NH3，当加入盐酸时，H＋与NH3形成
4
使上述平衡向正反应方向移动，电离出大量Ag＋，Ag＋与Cl－结合生成AgCl沉淀。

Al(OH)-。

(3)C中的Fe(OH)3沉淀不溶于NaOH溶液，而Al(OH)3沉淀溶于NaOH生成
4
(4)溶液G中的金属阳离子是Fe3＋，其鉴定方法通常是取少量溶液于试管中，然后向试管中加入KSCN溶液，若溶液呈血红色则证明溶液中含有Fe3＋。

答案：(1)[Ag(NH3)2]＋
NH+，促使
(2)[Ag(NH3)2]＋部分电离产生Ag＋和NH3，当加入盐酸时，H＋与NH3结合生成
4
[Ag(NH3)2]＋电离出更多的Ag＋，Ag＋与盐酸电离出的Cl－结合生成AgCl沉淀
Al(OH)-
(3)Al(OH)3＋OH－===
4
(4)取少量溶液G放入试管中，向试管中滴加KSCN溶液，溶液显血红色，证明存在Fe3＋
7.解析：根据题目信息可知铝灰水洗后加入盐酸发生的主要反应为
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑；
因此a气体为氢气，e为盐酸。

答案：(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
(2)过滤过滤
(3)H2(4)HCl
(5)促进AlCl3水解，使晶体析出
(6)BD
SO-均不反应；B项中Cu2
8.解析：(1)运用排除的方法即可解答，A项中Al与Cl－、2
4
＋浓度相等，水解产生的H＋浓度应相等，酸性相同；C项中水解生成的H
2SO4浓度很低，不可能使铝钝化；E项中两者均溶于水，故正确选项为D项。

(2)因2Al＋3Cu2＋===2Al3＋＋3Cu，铝片表面的暗红色物质应为铜。

(3)放出的可燃性气体只能为H2，因Cu2＋水解，溶液显酸性。

在分析反应速率不断加快的原因时应紧扣要求——从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用三个方面来加以分析。

(4)在弄清Al与CuCl2反应较快的原因后，可知要加快Al与CuSO4的反应，需设法除去其表面的氧化膜，容易判断A项正确，因Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2NaAl(OH)4，B项正确；C 项中不仅无法除去铝表面的氧化膜，还降低了Cu2＋的浓度，使反应会更慢；由(1)结论可判断D项正确。

(5)A项中Mg、Al和NaOH溶液构成的原电池，因Mg不与NaOH溶液反应，而Al能自发
Al(OH)-；Mg作地与NaOH溶液反应，因此Al更易失电子，作负极：2Al－6e－＋8OH－===2
4
正极：6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，A项正确。

B项中Mg、Al均能与盐酸发生自发的反应，而Mg的金属性强，更易失电子，作负极：Mg－2e－===Mg2＋；此时Al作正极：2H＋＋2e－===H2↑，B项错误。

C项中因常温下Al在浓硝酸中钝化，Mg易失电子，作负极：Mg－2e－===Mg2＋；Al NO-＋4H＋＋2e－===2NO2↑＋2H2O，C项中正极反应式中得电子数错误。

由上述分作正极：2
3
析，不难看出，金属作电极不仅与其本身性质相关，还与电解质溶液的性质有关。

答案：(1)D (2)Cu
(3)H2①随着反应进行生成的铝离子的浓度增大，水解程度增大，产生H＋的浓度增大，
②该反应放热，升高温度反应速率加快，③铜与铝构成原电池，加快铝溶解。

(4)ABD (5)A 电解质的性质。