高中化学 32 铝的重要化合物第2课时练习 新人教版.docx

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高中化学32铝的重要化合物第2课时练习新人教版

铝的重要化合物

1．氧化铝

（1）物理性质：

颜色、状态

溶解性

熔点

硬度

白色固体

难溶于水

很高

很大

（2）化学性质：

氧化铝是两性氧化物，能与酸或强碱反应生成盐和水。

写出氧化铝与强酸（如盐酸）和强碱（如氢氧化钠）溶液反应的离子方程式：

①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O；

②Al2O3＋2OH－===2AlO

＋H2O。

（3）用途：

①冶炼金属铝的原料。

②良好的耐火材料。

2．氢氧化铝

（1）物理性质：

①色态：

白色固体。

②溶解性：

难溶于水。

（2）实验室制备：

①试剂：

硫酸铝和氨水。

②化学方程式：

Al2（SO4）3＋6NH3·H2O===2Al（OH）3↓＋3（NH4）2SO4。

③现象：

产生白色胶状沉淀，氨水过量时，沉淀不溶解。

（3）化学性质：

①两性：

Al（OH）3是两性氢氧化物。

A．与酸（HCl）反应

化学方程式：

Al（OH）3＋3HCl===AlCl3＋3H2O；

离子方程式：

Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O　。

B．与碱（NaOH）反应

化学方程式：

Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O；

离子方程式：

Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O。

结论：

Al（OH）3既能与酸反应，又能与碱反应，具有两性氢氧化物的性质。

②不稳定性：

加热时氢氧化铝易分解生成氧化铝和水，反应的化学方程式：

2Al（OH）3

Al2O3＋3H2O。

（4）用途：

①用于净水：

能凝聚水中悬浮物，并能吸附色素。

②胃酸中和剂：

利用其弱碱性。

3．硫酸铝钾[KAl（SO4）2]

（1）电离方程式：

KAl（SO4）2===K＋＋Al3＋＋2SO

。

（2）明矾[化学式：

KAl（SO4）2·12H2O]：

①物理性质：

无色晶体，可溶于水。

②用途：

作净水剂，原因是在水中生成氢氧化铝胶体，可以凝聚水中的泥沙形成絮状不溶物沉降。

（时间20分钟，满分30分）

知识点一　Al2O3、Al（OH）3的两性

1．将表面已完全钝化的铝条插入下列溶液中，不会发生反应的是（　　）

A．稀硝酸B．稀盐酸

C．硝酸铜溶液D．氢氧化钠溶液

答案：

C

解析：

铝条表面钝化，其表面上的物质为氧化铝，氧化铝为两性氧化物，既能与强酸反应，又能与强碱反应。

2．把Fe2O3中混有的少量Al2O3除去，应选用的试剂是（　　）

A．稀硝酸B．硫酸铜溶液

C．烧碱溶液D．稀盐酸

答案：

C

解析：

Al2O3能够与烧碱溶液反应，而Fe2O3不与烧碱溶液反应，因此选择烧碱溶液除去Fe2O3中混有的少量Al2O3。

3．以Al2（SO4）3溶液为原料之一，在实验室里制取少量Al（OH）3，并且易于分离，最好向溶液中加入（　　）

A．氢氧化钠溶液B．氢氧化钡溶液

C．氨水D．澄清石灰水

答案：

C

解析：

Al（OH）3能溶于强碱溶液，但不能溶于氨水，因此实验室里制取少量Al（OH）3，并且易于分离，最好向Al2（SO4）3溶液中加入氨水。

4．用含有少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，有下列操作步骤，最恰当的组合是（按先后顺序排列）（　　）

①加盐酸溶解　②加过量烧碱溶液溶解　③过滤

④通入过量CO2生成Al（OH）3沉淀　⑤加入盐酸生成Al（OH）3沉淀　⑥加入过量烧碱溶液生成Al（OH）3沉淀

A．①⑤⑥③B．②③⑥③

C．②③④③D．②③⑤③

答案：

C

解析：

利用铝既能与强酸反应，又能与强碱反应的特点，先加入过量烧碱溶液溶解，过滤除去镁，氢氧化铝不与弱酸反应，所以向含AlO

的溶液中通入过量CO2可以生成Al（OH）3沉淀，过滤即可得到氢氧化铝沉淀。

5．下列关于氢氧化铝性质的叙述错误的是（　　）

A．Al（OH）3是两性氢氧化物

B．Al（OH）3是难溶于水的白色胶状物质

C．Al（OH）3能凝聚水中悬浮物

D．Al（OH）3既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸

答案：

D

解析：

Al（OH）3既能溶于NaOH溶液，又能溶于盐酸，但不能溶于氨水，D项错误。

6．氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的（　　）

A．酸性B．碱性

C．两性D．氧化性

答案：

B

解析：

氢氧化铝治疗胃病，主要是和胃酸中的HCl发生反应，体现了氢氧化铝的碱性。

7．氢氧化铝[Al（OH）3]受热易分解，产生水并吸收热量，故可用作阻燃剂；能与盐酸、NaOH溶液反应，是药物“胃舒平”的主要成分之一。

实验室制备Al（OH）3的方法为Al2（SO4）3＋6NH3·H2O===2Al（OH）3↓＋3（NH4）2SO4，通常不选用NaOH溶液。

下列判断不正确的是（　　）

A．氢氧化铝的热稳定性好

B．复方胃舒平可用于治疗胃酸过多

C．氢氧化铝可灭火的原因之一是降低了可燃物的温度

D．实验室不用NaOH溶液制备Al（OH）3是因为NaOH会与Al（OH）3反应

答案：

A

解析：

氢氧化铝受热易分解，所以氢氧化铝的热稳定性差，A项错误；“胃舒平”中含有氢氧化铝，可用于治疗胃酸过多，B项正确；氢氧化铝受热易分解，产生水并吸收热量，能够降低可燃物的温度，因此可以用于灭火，C项正确；Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，故实验室不用NaOH溶液制备Al（OH）3，D项正确。

知识点二　铝的化合物之间的转化关系

8．向明矾溶液中滴加Ba（OH）2溶液，当SO

沉淀完全时，铝元素的存在形式是（　　）

A．一部分为Al（OH）3沉淀，一部分以Al3＋形式存在于溶液中

B．一部分为Al（OH）3沉淀，一部分以AlO

形式存在于溶液中

C．全部为Al（OH）3沉淀

D．几乎全部以AlO

形式存在于溶液中

答案：

D

解析：

反应方程式为：

KAl（SO4）2＋2Ba（OH）2===2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O，故D项正确。

9．有200mL氯化镁和氯化铝的混合溶液，其中c（Mg2＋）为0.2mol/L，c（Cl－）为1.3mol/L，要使Mg2＋全部转化为沉淀分离出来，至少需加4mol/LNaOH溶液的体积为（　　）

A．40mLB．72mL

C．80mLD．128mL

答案：

C

10．已知单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有如图的转化关系，C为密度最小的气体，甲是一种高熔点的物质，丙常温下是一种液体。

根据以上转化关系回答：

（1）写出下列物质的化学式：

A________；B________；乙________。

（2）A原子的原子结构示意图为________。

（3）写出下列变化的方程式：

①A与NaOH溶液反应的化学方程式________________________________________________________________________。

②甲与NaOH溶液反应的离子方程式________________________________________________________________________。

答案：

（1）Al　O2　NaAlO2

（2）

（3）①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

②Al2O3＋2OH－===2AlO

＋H2O

解析：

本题主要考查铝的化合物之间的相互转化关系，从物质A作为突破口，A与NaOH反应放出H2，判断A是Al；由C＋B→水，判断B为O2；由A＋B→甲，判断甲为Al2O3；其余则容易判断：

乙为NaAlO2，丁为Al（OH）3。

11．A、B、C、D、E五种化合物，均含有某种常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，若取A溶液灼烧，焰色反应为浅紫色（透过蓝色钴玻璃）。

请回答下列问题：

（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：

________________________________________________________________________。

B→E：

________________________________________________________________________。

C→D：

________________________________________________________________________。

答案：

（1）KAlO2　Al（OH）3　Al2O3　AlCl3　NaAlO2

（2）AlO

＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO

Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O

Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O

解析：

解题时，抓住B具有“两性”且受热分解，C具有“两性”且难溶于水。

从物质B作为突破口，B既能与NaOH反应，又能与盐酸反应，且能受热分解，B为Al（OH）3，C为Al2O3，则D为AlCl3，E为NaAlO2，A与过量CO2反应生成B，且焰色反应为紫色，A为KAlO2。

知识点三　Al（OH）3沉淀量的计算

12．（双选）向50mL1mol·L－1的Al2（SO4）3溶液中加入100mLKOH溶液，充分反应得到3.9g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是（　　）

A．1mol·L－1B．3mol·L－1

C．1.5mol·L－1D．3.5mol·L－1

答案：

CD　

解析：

经常出现的错误：

忽略了氢氧化铝被过量的强碱溶解一部分。

即用硫酸铝的物质的量作为计算的基本量，生成了0.1mol的氢氧化铝沉淀；或认为3.9g氢氧化铝中的OH－就是加入的氢氧化钾物质的量而少选一个答案。

首先写出有关反应的化学方程式，根据所给的数据找出已知量和未知量的关系。

方法一：

根据Al3＋的物质的量与沉淀Al（OH）3的物质的量比较可推测KOH的两种情况：

①加入溶液不足量时，n（KOH）＝3n[Al（OH）3]＝3×

＝0.15mol，c（KOH）＝

＝1.5mol·L－1。

②当KOH溶液过量时，n（KOH）＝4n（Al3＋）－n[Al（OH）3]＝0.4mol－0.05mol＝0.35mol，

c（KOH）＝

＝3.5mol·L－1。

方法二：

用图像法求解，如图所示，当生成沉淀0.05mol时，①需KOH0.15mol；②需KOH0.35mol。

13．某实验小组对一含有Al3＋的未知溶液进行了如下分析：

（1）滴加少量NaOH溶液，无明显变化；

（2）继续滴加NaOH溶液，有白色胶状沉淀生成；（3）滴加过量的NaOH溶液，白色胶状沉淀明显减少。

实验小组经定量分析，得出如图所示沉淀的物质的量与滴加NaOH溶液体积的关系。

下列说法错误的是（　　）

A．该未知溶液中至少含有3种阳离子

B．NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L－1

C．若另一种离子为二价阳离子，则a＝10

D．若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量一定为6g

答案：

D

解析：

从题图可以看出，开始无沉淀，证明溶液中有H＋，产生的沉淀部分溶解，证明溶液中至少有两种能与OH－作用的金属离子，A正确；由题图可知Al（OH）3沉淀为0.05mol，根据反应：

Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，可知n（NaOH）＝n[Al（OH）3]＝0.05mol，消耗NaOH溶液的体积V＝0.01L，故c（NaOH）＝

＝5mol·L－1，B正确；若另一种离子为二价阳离子，该阳离子为0.15mol，沉淀该离子需60mLNaOH溶液，沉淀0.05molAl3＋需30mLNaOH溶液，则a＋30＋60＝100，解得a＝10，C正确；因为不能确定最终物质的种类，故无法计算其质量，D错误。

14．把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水后有0.58g白色沉淀生成，在所得悬浊液中逐滴加入0.5mol/L的盐酸，加入盐酸的体积与生成沉淀的质量关系如下图所示：

（1）原混合物中NaOH、AlCl3、MgCl2的质量分别是多少？

（2）C点所表示的盐酸的体积是多少？

答案：

（1）混合物中NaOH、AlCl3、MgCl2的质量分别为2.6g，1.335g和0.95g

（2）C点表示的盐酸的体积是130mL

解析：

解答图像计算题，必须抓住有关化学反应原理和有关物质的性质，结合图像的特点，综合分析逐步计算求解。

其关键是抓住图像的四点（原点、交点、转折点、终点），数形结合，分析计算。

根据反应原理，结合盐酸的体积与生成沉淀的质量关系图，明确每段曲线所发生的反应，从量上进行分析。

从图中可以看出，Mg（OH）2的质量为0.58g，即0.01mol，根据反应：

MgCl2＋2NaOH===2NaCl＋Mg（OH）2↓，可得m（MgCl2）＝0.01mol×95g/mol＝0.95g。

n1（NaOH）＝2n[Mg（OH）2]＝0.02mol。

开始至加入10mL盐酸，发生反应：

NaOH＋HCl===NaCl＋H2O。

n2（NaOH）＝n（HCl）＝0.5mol/L×10×10－3L＝5×10－3mol。

盐酸的加入量为10mL～30mL时发生反应：

NaAlO2＋HCl＋H2O===Al（OH）3↓＋NaCl。

n（NaAlO2）＝n（HCl）＝0.5mol/L×（30－10）×10－3L＝0.01mol。

根据反应AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，知n3（NaOH）＝4n（AlCl3）＝4n（NaAlO2）＝0.04mol，m（AlCl3）＝0.01mol×133.5g/mol＝1.335g。

m（NaOH）＝（0.02mol＋5×10－3mol＋0.04mol）×40g/mol＝2.6g。

根据反应Al（OH）3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，得n（HCl）＝0.01mol×3＋0.01mol×2＝0.05mol，V（HCl）＝

＝0.1L＝100mL，故C点加入盐酸的体积为30mL＋100mL＝130mL。

15．将一定质量的镁铝合金投入一定浓度的100mL盐酸中，使合金全部溶解，向所得溶液中滴加5.0mol·L－1的NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。

试求：

（1）原合金中铝的质量分数。

（2）盐酸的物质的量浓度。

答案：

（1）36%　

（2）8.0mol·L－1

解析：

（1）由图像知m[Mg（OH）2]＝11.6g，m[Al（OH）3]＝19.4g－11.6g＝7.8g，则铝的质量分数为w（Al）＝

×100%＝

×100%＝36%。

（2）n[Al（OH）3]＝

＝0.1mol，由Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O知，溶解Al（OH）3所需要的NaOH的物质的量为0.1mol；由图像知沉淀达到最大值时，溶液中的溶质只有NaCl，即此时n（HCl）＝n（NaOH）＝0.180L×5.0mol·L－1－0.1mol＝0.8mol，则c（HCl）＝0.8mol÷0.1L＝8.0mol·L－1。

课后作业·速达标

时间：

30分钟　满分100分

一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分）

1．铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，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．铝在空气中不易被氧化是因为铝的性质不活泼

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．硫酸铝铵不溶于水

答案：

B

解析：

铝在空气中不易被氧化是因为铝表面生成致密的氧化膜保护内层金属，A项错误；明矾可用于饮用水的净化，但不能用于杀菌消毒，C项错误；硫酸铝铵能溶于水，D项错误。

2．铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐分别与过量强碱溶液反应，其生成物有一定的规律。

下列说法正确的是（　　）

A．都有H2O生成B．都有H2生成

C．都有AlO

生成D．都有Al3＋生成

答案：

C

解析：

2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO

＋3H2↑，Al2O3＋2OH－===2AlO

＋H2O，Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O，Al3＋＋4OH－===AlO

＋2H2O，据此可知C项正确。

3．下列物质中既能与稀硫酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是（　　）

①NaHCO3　②Al2O3　③A1（OH）3　④Al

A．③④B．②③④

C．①③④D．全部

答案：

D

解析：

Al为两性金属，Al2O3为两性氧化物，Al（OH）3为两性氢氧化物，它们既能与强酸反应，又能与强碱反应；NaHCO3为弱酸的酸式盐，能与稀硫酸反应：

2NaHCO3＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O＋2CO2↑，也能与NaOH溶液反应：

NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。

本题选D。

4．一块金属钠投入过量的AlCl3溶液中，生成物是（　　）

A．H2、NaOHB．H2、Al（OH）3

C．H2、NaCl、NaAlO2D．H2、NaCl、Al（OH）3

答案：

D

解析：

Na与水反应生成NaOH和H2，NaOH与过量AlCl3反应生成NaCl和Al（OH）3。

本题选D。

5．镁、铝、铜三种金属粉末混合物，加入过量盐酸充分反应，过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液，再过滤，滤液中存在的离子有（　　）

A．AlO

B．Cu2＋

C．Al3＋D．Mg2＋

答案：

A

解析：

加入过量盐酸，Mg、Al分别转化为Mg2＋、Al3＋，Cu不与盐酸反应，过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液，Mg2＋转化为Mg（OH）2，Al3＋转化为AlO

。

本题选A。

6．下列各组物质能相互反应得到Al（OH）3的是（　　）

A．铝和NaOH溶液

B．Al（NO3）3和过量的NaOH溶液

C．Al2O3和热水

D．Al2（SO4）3溶液和过量的氨水

答案：

D

解析：

铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，A项错误；Al（NO3）3和过量的NaOH溶液反应生成NaAlO2、NaNO3和H2O，B项错误；Al2O3和热水不反应，C项错误。

7．把Ba（OH）2溶液滴入明矾溶液中，使SO

全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（　　）

A．Al3＋B．Al（OH）3

C．Al3＋和Al（OH）3D．AlO

答案：

D

解析：

根据反应KAl（SO4）2＋2Ba（OH）2===2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O可知，SO

全部沉淀时铝元素的主要存在形式是AlO

。

8．向1.0mol·L－1的甲溶液中逐滴加入1.0mol·L－1的乙溶液至过量，产生Al（OH）3沉淀的质量与所加入乙溶液的体积的关系如图所示。

符合图中关系的是下列各组溶液中的（　　）

选项

A

B

C

D

甲

AlCl3

NaOH

NaAlO2

AlCl3

乙

NaOH

AlCl3

HCl

NH3·H2O

答案：

D

解析：

向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先产生沉淀，后沉淀溶解，A项不符合图中关系；向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，开始无沉淀，B项不符合图中关系；向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸，先产生沉淀，后沉淀溶解，C项不符合图中关系；向AlCl3溶液中逐滴加入氨水，产生沉淀，继续加入氨水沉淀不溶解，D项符合图中关系。

9．某无色溶液中含有的阳离子为H＋、Mg2＋、Ba2＋、Al3＋、Na＋中的一种或几种，向该溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量，产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示，由此确定原溶液中一定含有的阳离子是（　　）

A．Mg2＋、Al3＋、Na＋B．H＋、Mg2＋、Al3＋

C．H＋、Ba2＋、Al3＋D．Ba2＋、Mg2＋、Al3＋

答案：

B

解析：

开始加入NaOH溶液不产生沉淀，说明原溶液中含有H＋；后来加入NaOH溶液先产生沉淀后沉淀部分溶解，说明原溶液中含有Mg2＋、Al3＋。

10．向100mL0.1mol·L－1的AlCl3溶液中加入1mol·L－1的NaOH溶液VmL后，再滴加1mol·L－1盐酸。

生成沉淀的质量与滴加盐酸体积的关系如图所示，则加入的NaOH溶液的体积为（　　）

A．10mLB．30mL

C．40mLD．50mL

答案：

D

解析：

根据图示可知，当加入盐酸的体积为20mL时，生成沉淀的质量最大，此时溶液中的溶质为NaCl。

因此n（Na＋）＝n（Cl－），而n（Na＋）＝n（NaOH）、n（Cl－）＝3n（AlCl3）＋n（HCl）。

加入的NaOH溶液的体积为

＝

＝0.05L＝50mL。

二、非选择题（本题包括5小题，共50分）

11．（10分）胃酸过多是常见的胃病，下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。

甲：

①白色结晶状粉末，可缓慢分解；②能溶于水；③遇酸及酸性药物则产生二氧化碳；④胃酸过多患者服用多见胃胀气，甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。

乙：

①与胃酸作用是中和反应，作用缓慢而持久，可维持3～4小时。

②凝胶本身覆盖于溃疡面上具有保护作用。

③可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。

（1）请你推测，甲中含有的主要化学成分是______________（填化学式）；乙中含有的主要化学成分是__________________（填化学式）。

（2）试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气的反应的离子方程式________________________________________________________________________________。

（3）试写出乙中的主要化学成分溶于NaOH溶液的离子方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案：

（1）NaHCO3　Al（OH）3

（2）HCO

＋H＋===H2O＋CO2↑

（3）Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O

12．（10分）下列图像中，横坐标表示加入试剂或气体的物质的量，纵坐标表示产生沉淀的质量，回答下列问题：

（1）表示向AlCl3溶液中逐渐滴加NaOH溶液的是________；

（2）表示向NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸的是________；

（3）表示向NaAlO2溶液中通入CO2的是________。

答案：

（1）①　

（2）⑤　（3）⑥

13．（10分）A、B、C是单质，其中A是金属，各物质间的转化关系如图：

根据图示转化关系回答：

（1）写出下列物质的化学式。

A______，B______，乙______，丁______。

（2）写出下列变化的化学方程式。

①A与NaOH溶液反应的化学方程式_______________________________________