高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題三 常見(jiàn)金屬及其化合物 課時(shí)2 從鋁土礦到鋁合金課時(shí)訓(xùn)練-人教版高三化學(xué)試題

課時(shí)2從鋁土礦到鋁合金一、選擇題1．(基礎(chǔ)題)下列說(shuō)法正確的是()A．鋁罐可久盛食醋B．焰火的五彩繽紛是某些金屬元素化學(xué)性質(zhì)的展現(xiàn)C．氧化鋁熔點(diǎn)很高，可作耐火材料D．明礬作凈水劑，可以除去廢水中的銅離子解析鋁罐的主要成分鋁可與醋酸反應(yīng)，故鋁罐不能久盛食醋，A項(xiàng)錯(cuò)誤；焰火的五彩繽紛是因?yàn)槟承┙饘僭氐难嫔磻?yīng)，焰色反應(yīng)是金屬元素的物理性質(zhì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氧化鋁熔點(diǎn)很高，可用于制耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實(shí)驗(yàn)儀器，C項(xiàng)正確；明礬凈水利用的是Al(OH)3膠體的吸附性，其可吸附水中不溶于水的雜質(zhì)形成沉淀，從而起到凈水的作用，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C2．(2017·廈門(mén)模擬)鎂鋁性質(zhì)相似，下表中對(duì)兩者的對(duì)比不正確的是()選項(xiàng)反應(yīng)鋁鎂A與非金屬反應(yīng)能被Cl2、O2氧化能與N2、O2反應(yīng)B與水反應(yīng)能與沸水反應(yīng)反應(yīng)很困難C與堿反應(yīng)能溶于強(qiáng)堿溶液不反應(yīng)D與某些氧化物反應(yīng)能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)能在CO2中燃燒答案B3．多年前，世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品的污染源之一而加以控制使用。鋁在下列應(yīng)用中應(yīng)加以控制的是()①制鋁合金②制電線③制炊具④制銀色漆顏料⑤用明礬凈水⑥用明礬與蘇打作食品膨松劑⑦制易拉罐⑧用氫氧化鋁凝膠制胃舒平藥品⑨包裝糖果和食品A．③⑤⑧⑨ B．②⑥⑧⑨C．③④⑤⑨ D．③⑤⑥⑦⑧⑨解析解答本題時(shí)，要抓住題中的“把鋁確定為食品的污染源之一”與“控制使用”。D項(xiàng)符合題意。答案D4．易拉罐的主要成分為鋁合金，其中以鋁鐵合金和鋁鎂合金最為常見(jiàn)。現(xiàn)取幾小塊易拉罐碎片進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)驗(yàn)方案與現(xiàn)象、結(jié)論正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象、結(jié)論A加入鹽酸產(chǎn)生無(wú)色氣體；含鋁、鐵、鎂三種金屬B加入NaOH溶液有無(wú)色氣體產(chǎn)生；含有鎂、鋁兩種金屬C加入鹽酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀；含有金屬鎂D用鹽酸溶解并放置一會(huì)兒后，加入KSCN溶液溶液呈紅色；含有鐵元素解析鋁、鐵、鎂都可與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生無(wú)色氣體，不能得出含鋁、鐵、鎂三種金屬的結(jié)論，A錯(cuò)誤；鋁、鐵、鎂三種金屬中只有鋁能與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生無(wú)色氣體，B錯(cuò)誤；氫氧化鎂與氫氧化鋁均為白色沉淀，C錯(cuò)誤；用鹽酸溶解后生成的亞鐵離子在空氣中易被氧化成Fe3＋，加入KSCN溶液呈紅色，D正確。答案D5．下列敘述正確的是()A．向氯化鋁溶液中加入過(guò)量氨水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Al3＋＋3NH3·3H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)B．存在于污水中的重金屬離子，常用加入明礬等電解質(zhì)的方法進(jìn)行處理C．鎂鋁合金既可完全溶于過(guò)量鹽酸又可完全溶于過(guò)量NaOH溶液D．依據(jù)鋁熱反應(yīng)原理，能發(fā)生反應(yīng)2Al＋3MgO高溫,3Mg＋Al2O3解析B項(xiàng)中明礬只能使污水中的懸浮物沉降，不能除去重金屬離子；C項(xiàng)中Mg不能溶于NaOH溶液；D項(xiàng)中Mg的金屬性比Al強(qiáng)，故Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。答案A6．下列由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A把相同大小的鋁片和鎂片分別投入相同濃度的NaOH溶液中：鋁溶解有氣泡產(chǎn)生，而鎂沒(méi)有任何變化鋁的金屬性比鎂強(qiáng)B取一塊鋁箔，用酒精燈點(diǎn)燃：鋁箔只熔化成液體而沒(méi)有脫落鋁不易燃燒C向氯化銨溶液中投入一鋁片；鋁片上產(chǎn)生大量氣泡該氣體是氨氣D向氯化鋁溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過(guò)量：先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后沉淀完全消失氫氧化鋁能溶于強(qiáng)堿溶液解析金屬性的強(qiáng)弱可根據(jù)金屬與酸反應(yīng)時(shí)金屬失電子的能力強(qiáng)弱判斷，而不是與堿反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；沒(méi)有脫落表明氧化鋁的熔點(diǎn)高，故B錯(cuò)誤；氯化銨溶液顯酸性，與鋁反應(yīng)時(shí)放出氫氣，故C錯(cuò)誤；氯化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)先生成氫氧化鋁白色沉淀，氫氧化鋁再和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的偏鋁酸鈉，故D正確。答案D7．(2017·北京海淀區(qū)期末)鋁自然形成的氧化膜易脫落。以硫酸為電解液，分別以石墨和鋁材作陰、陽(yáng)極材料，經(jīng)過(guò)電解處理形成氧化鋁膜，抗蝕能力強(qiáng)。其制備的簡(jiǎn)要流程如圖所示。下列用來(lái)解釋流程中反應(yīng)的方程式不正確的是()A．堿洗目的是除去鋁材表面的自然氧化膜：2OH－＋Al2O3=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2OB．堿洗時(shí)鋁材表面會(huì)出現(xiàn)氣泡：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑C．獲得耐蝕鋁材的電極反應(yīng)：4Al－12e－＋3O2=2Al2O3D．用稀氨水洗去耐蝕鋁材表面的酸：NH3·H2O＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O解析A．氧化鋁能夠溶于氫氧化鈉，離子方程式為2OH－＋Al2O3=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O，正確；B.鋁能夠與氫氧化鈉反應(yīng)放出氫氣，離子方程式為：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，正確；C.電極反應(yīng)方程式也要滿足電荷守恒，4Al－12e－＋3O2=2Al2O3，電荷不守恒，錯(cuò)誤；D.氨水是弱電解質(zhì)，用化學(xué)式表示，離子方程式為NH3·H2O＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O，D正確；故選C。答案C8．某?；瘜W(xué)興趣小組用如圖所示過(guò)程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋雜質(zhì)離子并盡可能減少AlCl3的損失。下列說(shuō)法正確的是()A．NaOH溶液可以用氨水來(lái)代替B．溶液a中含有Al3＋、K＋、Cl－、Na＋、OH－C．溶液b中只含有NaClD．向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH解析A項(xiàng)，氨水也沉淀Al3＋，不能代替NaOH溶液；B項(xiàng)，a中不含Al3＋；C項(xiàng)，b也含有KCl。答案D9．現(xiàn)有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六種物質(zhì)，它們之間有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，圖中每條線兩端的物質(zhì)之間都可以發(fā)生反應(yīng)，下列推斷中不合理的是()A．N一定是HCl(aq) B．X可能為Al或Cl2C．Y一定為NaOH(aq) D．Q、Z中的一種必定為Al2O3解析在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能與Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五種物質(zhì)反應(yīng)，對(duì)照?qǐng)D示轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知Y為NaOH(aq)。只有HCl(aq)能與Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四種物質(zhì)反應(yīng)，對(duì)照?qǐng)D示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知N為HCl(aq)，故選項(xiàng)A、C正確；選項(xiàng)B，若X為Al，Al能與Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三種物質(zhì)反應(yīng)，而圖示給出的是與兩種物質(zhì)反應(yīng)，所以X不可能是Al，但可能是Cl2；選項(xiàng)D，Al2O3既能與HCl(aq)反應(yīng)，也能與NaOH(aq)反應(yīng)，故Q、Z中的一種必定為Al2O3。答案B10．鋁土礦的主要成分中含有氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅等，工業(yè)上經(jīng)過(guò)下列工藝可以冶煉金屬鋁。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()eq\x(鋁土礦)eq\o(→,\s\up7(鹽酸),\s\do5(①))eq\x(a)eq\o(→,\s\up7(過(guò)量NaOH),\s\do5(②))eq\x(b)eq\o(→,\s\do6(③))eq\x(c)eq\o(→,\s\do6(④))eq\x(d)eq\o(→,\s\up7(電解),\s\do5())eq\x(Al)A．①中還需要進(jìn)行過(guò)濾操作，濾渣為二氧化硅B．a(chǎn)、b中鋁元素的存在形式不同C．③中需要通入過(guò)量的氨氣D．④進(jìn)行的操作是加熱，而且d一定是氧化鋁解析鋁土礦加鹽酸生成Al3＋和Fe3＋，二氧化硅不溶于鹽酸，所以要過(guò)濾、分離出二氧化硅；濾液中加過(guò)量NaOH，Al3＋轉(zhuǎn)化為AlOeq\o\al(－,2)、Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾除去Fe(OH)3沉淀，向?yàn)V液中通入過(guò)量的二氧化碳，生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3分解生成Al2O3，最后電解熔融的Al2O3生成Al。由以上分析可知①、②中除加試劑外，還需要進(jìn)行過(guò)濾操作，故A正確；a中為Al3＋，b中為AlOeq\o\al(－,2)，故B正確；③中需要把AlOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，要通入過(guò)量的二氧化碳，AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)上面分析可知④是Al(OH)3受熱分解生成Al2O3，故D正確。答案C11．向等物質(zhì)的量濃度的HCl、AlCl3、NH4Cl、MgCl2混合溶液中逐滴加入1mol·L－1的NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．在0～a段加入的NaOH溶液與NH4Cl反應(yīng)B．在b～c段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓C．在d～e段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OD．在滴加NaOH溶液全過(guò)程中主要粒子參與反應(yīng)的先后順序是H＋、Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)、Al(OH)3解析A項(xiàng)錯(cuò)誤，加入的NaOH溶液應(yīng)先與H＋反應(yīng)；B項(xiàng)錯(cuò)誤，由圖像中耗用NaOH溶液的體積可知，在b～c段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓；C項(xiàng)錯(cuò)誤，在d～e段加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O；D項(xiàng)正確。答案D二、填空題12．利用鋁灰(主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備鋁鞣劑[主要成分為Al(OH)2Cl]的一種工藝如下：(1)氣體A能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。鋁灰在90℃水解生成A的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________。“水解”采用90℃而不在室溫下進(jìn)行的原因是______________________________________________________________________________。(2)“酸溶”時(shí)，Al2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________________________________________________________。(3)“氧化”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________________________________________________________。(4)“廢渣”成分為_(kāi)_______(填化學(xué)式)。(5)采用噴霧干燥而不用蒸發(fā)的原因是____________________________________________________________________________________。答案(1)AlN＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(90℃))Al(OH)3＋NH3↑加快AlN水解反應(yīng)速率；降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出(2)Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O(3)2Fe2＋＋2H＋＋ClO－=2Fe3＋＋Cl－＋H2O(4)Fe(OH)3(5)防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)313．氯化鋁融鹽電解法是以氯化鋁為原料，以堿金屬或堿土金屬氯化物(含少量MgCl2、KCl、CaCl2)為電解質(zhì)進(jìn)行電解制取鋁的方法。(1)氯化鋁融鹽電解法需要先制純氧化鋁。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料通過(guò)以下途徑提純氧化鋁：eq\a\vs4\al(鋁土礦)eq\o(→,\s\up7(過(guò)量X),\s\do5(過(guò)濾))eq\a\vs4\al(濾液甲)eq\o(→,\s\up7(過(guò)量Y),\s\do5(過(guò)濾))eq\a\vs4\al(濾液乙)eq\o(→,\s\up7(過(guò)量氨水),\s\do5(過(guò)濾))eq\a\vs4\al(AlOH3)eq\o(→,\s\up7(△))Al2O3①依次寫(xiě)出X、Y的成分________，________。②如右圖所示在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行過(guò)濾，操作中的兩處錯(cuò)誤分別是__________________________；____________________________。(2)制備無(wú)水氯化鋁的反應(yīng)為：2Al2O3＋6Cl2eq\o(,\s\up7(△))4AlCl3＋3O2③為促進(jìn)該反應(yīng)的進(jìn)行，實(shí)際生產(chǎn)中需加入焦炭，其原理是____________________。④加入焦炭后的化學(xué)反應(yīng)可表示為Al2O3＋C＋Cl2eq\o(→,\s\up7(△))AlCl3＋X↑，為確定氣體X是否為混合氣體，某同學(xué)將X依次通過(guò)灼熱的氧化銅和澄清的石灰水，再根據(jù)現(xiàn)象判斷。該操作是否正確？(填正確、不正確或無(wú)法判斷)________，請(qǐng)說(shuō)明理由_________________________________________________。(3)現(xiàn)在工業(yè)上通常用電解熔融氧化鋁方式制取鋁，理論上生產(chǎn)1噸鋁消耗的氧化鋁的質(zhì)量________(填“大于”、“小于”或“等于”)氯化鋁質(zhì)量。解析(1)①濾液乙能和氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，這說(shuō)明濾液乙中含有鋁離子，所以Y應(yīng)該是鹽酸。則濾液甲中含有AlOeq\o\al(－,2)和SiOeq\o\al(2－,3)，因此X是NaOH。氧化鐵和氫氧化鈉不反應(yīng)，過(guò)濾得到氧化鐵。硅酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成硅酸沉淀，過(guò)濾得氯化鋁和鹽酸的混合液，加入氨氣即生成氫氧化鋁沉淀。②根據(jù)裝置圖可知，該裝置是過(guò)濾裝置，因此主要的錯(cuò)誤是沒(méi)有使用玻璃棒引流，其次濾紙邊緣高于漏斗邊緣。(2)③因?yàn)樵诩訜岬臈l件下，碳與O2反應(yīng)，生成CO或CO2，降低氧氣的濃度，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行。④由于在加熱的條件下，CO能和氧化銅反應(yīng)生成CO2，所以將生成氣體先通過(guò)灼熱的CuO粉末，若有CO就會(huì)生成CO2，這樣就無(wú)法確定原來(lái)是否有CO2，所以是不正確的。(3)根據(jù)原子守恒可知，1mol氧化鋁可以生成2mol氯化鋁。1mol氧化鋁的質(zhì)量是102g,2mol氯化鋁的質(zhì)量是2mol×133.5g/mol＝267g，所以氧化鋁的質(zhì)量小于氯化鋁的質(zhì)量。答案(1)①NaOH溶液稀鹽酸②沒(méi)有使用玻璃棒引流濾紙邊緣高于漏斗邊緣(2)③碳與O2反應(yīng)，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行④不正確將生成氣體先通過(guò)灼熱的CuO粉末，若有CO就會(huì)生成CO2，這樣就無(wú)法確定原來(lái)是否有CO2(3)小于14．某研究性學(xué)習(xí)小組為測(cè)定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了下列兩種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究，請(qǐng)根據(jù)他們的設(shè)計(jì)回答有關(guān)問(wèn)題。[探究一]實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))測(cè)定剩余固體質(zhì)量。問(wèn)題討論：(1)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________。(2)若實(shí)驗(yàn)中稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品，投入VmL2.0mol/LNaOH溶液中，充分反應(yīng)。則NaOH溶液的體積V≥___