高考化學一輪復習 第四章 材料家族中的元素 基礎課時2 鋁及其化合物試題

基礎課時2鋁及其化合物1．(2015·山東理綜，10)某化合物由兩種單質直接反應生成，將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產生。下列化合物中符合上述條件的是()A．AlCl3B．Na2O C．FeCl2 D．SiO2解析A項，AlCl3可由Al與Cl2反應制得，將AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中生成CO2氣體和Al(OH)3沉淀，正確；B項，Na2O加入Ba(HCO3)2溶液中只產生碳酸鋇沉淀而沒有氣體產生，錯誤；C項，Fe與Cl2反應生成FeCl3，錯誤；D項，SiO2與Ba(HCO3)2不反應，錯誤。答案A2．(2014·北京理綜，7)下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護內層金屬不被空氣氧化的是()A．KB．Na C．Fe D．Al解析D項，Al易被空氣中氧氣氧化成一層致密的氧化膜，阻止內部金屬繼續(xù)被氧化，正確。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比較疏松，不能保護內部金屬，A、B、C錯誤。答案D3．(2014·安徽理綜，13)室溫下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol·L－1NaOH溶液，實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如圖，下列有關說法正確的是()A．a點時，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，離子方程式為：Al3＋＋3OH－Al(OH)3B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋濃度不變C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀D．d點時，Al(OH)3沉淀開始溶解解析A項，a點時，即為Al2(SO4)3溶液，由于Al3＋水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，溶液呈酸性，錯誤；B項，a～b段，主要是滴入的NaOH溶液中和了水解生成的H＋，c(H＋)減小，溶液pH增大，另外，一方面，c(H＋)減小一定程度上促進了Al3＋的水解，另一方面溶液體積增大，故c(Al3＋)減小，錯誤；C項，b～c段，pH變化緩慢，主要發(fā)生反應：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，正確；D項，c點后pH變化較快的一段，為Al3＋沉淀完全，Al(OH)3未溶解而c(OH－)增大的過程，d點前pH變化較緩慢的一段反應為：Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－，故d點時，Al(OH)3已完全溶解，錯誤。答案C4．(2015·廣東理綜，32)七鋁十二鈣(12CaO·7Al2O3)是新型的超導材料和發(fā)光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下：(1)煅粉主要含MgO和，用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶，若溶液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，則濾液pH大于[Mg(OH)2的Ksp＝5×10－12]；該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是。(2)濾液Ⅰ中的陰離子有(忽略雜質成分的影響)；若濾液Ⅰ中僅通入CO2，會生成，從而導致CaCO3產率降低。(3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應的離子方程式為。(4)電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應方程式為。(5)一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時AlCleq\o\al(－,4)和Al2Cleq\o\al(－,7)兩種離子在Al電極上相互轉化，其他離子不參與電極反應，放電時負極Al的電極反應式為。解析(1)白云石高溫煅燒，CaCO3和MgCO3受熱分解生成CaO和MgO，煅粉主要含有CaO和MgO。若溶液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，根據Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)得：c(OH－)＞eq\r(\f(Ksp,c（Mg2＋）))＝eq\r(\f(5×10－12,5×10－6))mol·L－1＝1×10－3mol·L－1，c(H＋)＜eq\f(Kw,c（OH－）)＝1×10－11mol·L－1，即pH＞11。若用(NH4)2SO4代替NH4NO3，則(NH4)2SO4會與CaO反應生成CaSO4微溶物，在過濾時會被除去，造成生成的CaCO3減少。(2)煅粉的主要成分是CaO和MgO，加入適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，由于鎂化合物幾乎不溶，則溶液中溶質主要為生成的Ca(NO3)2和Ca(OH)2，故濾液Ⅰ中的主要陰離子為NOeq\o\al(－,3)和OH－。由于濾液Ⅰ的pH大于11，溶液中含有Ca(NO3)2和少量的NH4NO3與Ca(OH)2，若僅通入CO2會生成Ca(HCO3)2，從而導致CaCO3產率降低。(3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應的離子方程式為2OH－＋Al2O3＋3H2O=2[Al(OH)4]－。(4)電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應方程式2Al＋6H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Al(OH)3↓＋3H2↑。(5)由題意可知，放電時負極Al失去電子與AlCleq\o\al(－,4)結合生成Al2Cleq\o\al(－,7)，其電極反應式為Al－3e－＋7AlCleq\o\al(－,4)=4Al2Cleq\o\al(－,7)。答案(1)CaO11加入(NH4)2SO4會生成CaSO4微溶物，在過濾時會被除去，造成生成的CaCO3減少(2)NOeq\o\al(－,3)和OH－Ca(