高中化学复习知识点铝三角转化.docx
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高中化学复习知识点铝三角转化
高中化学复习知识点：
铝三角转化
一、单选题
1．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．H2SiO3
SiO2
SiCl4
B．Cu
Cu（NO3）2（aq）
Cu（NO3）2（s）
C．ClCH2-CH2Cl
HOCH2CH2OH
HOOC-COOH
D．Al
Al2O3
NaAlO2（aq）
2．（3分）1L某混合溶液中，溶质X、Y的浓度都为0.1mol•L﹣1，向混合溶液中滴加某溶液Z（0.1mol•L﹣1氢氧化钠或硫酸溶液）至溶液呈中性，所得沉淀的物质的量如图所示，则X、Y、Z分别是（）
A．氯化铝、氯化铁、氢氧化钠B．氯化铝、氯化镁、氢氧化钠
C．偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸D．偏铝酸钠、氯化钡、硫酸
3．下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应无法实现如图所示转化的是（）
物质转化关系
a
b
c
d
A
FeCl2
FeCl3
Fe
CuCl2
B
SO2
SO3
S
H2SO4
C
CH2ClCH2Cl
CH≡CH
CH2OHCH2OH
CH2=CH2
D
Al2O3
NaAlO2
Al
Al（OH）3
A．AB．BC．CD．D
4．室温下，对于0.10mol•L﹣1的氨水，下列判断正确的是
A．与AlCl3溶液反应发生的离子方程式为Al3++3OH﹣═Al（OH）3↓
B．用HNO3溶液完全中和后，溶液不显中性
C．加水稀释后，溶液中c（NH4+）•c（OH﹣）变大
D．1L0.1mol•L﹣1的氨水中有6.02×1022个NH4+
5．下列实验过程中，始终无明显现象的是（）
A．NO2通入FeSO4溶液中
B．SO2通入已酸化的Ba（NO3）2溶液中
C．NH3通入AlCl3溶液中
D．CO2通入CaCl2溶液中
6．除去下列物质中的杂质（括号内为杂质），所选用的试剂及操作方法不正确的是（）
选项
待提纯的物质
选用试剂
操作的方法
A
FeCl2溶液（FeCl3溶液）
铁粉
过滤
B
Al2O3（Fe2O3）
NaOH溶液和CO2
溶解、过滤、洗涤
C
Cl2（HCl）
饱和食盐水
洗气
D
Fe（OH）3胶体（NaCl溶液）
水
渗析
A．AB．BC．CD．D
7．单质及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一．下列各组物质的转化关系中能通过一步反应完成的是（）
A．Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3
B．Fe→Fe（OH）3→Fe2O3→Fe（NO3）3
C．HCl→Cl2→HClO→NaClO
D．Al→Al2O3→Al（OH）3→AlCl3
8．中学常见物质A、B、C、D存在下图转化关系（部分生成物和反应条件略去）。
下列物质中符合转化关系的A的个数为A
B
C，①Cl2②S③Fe④NH3⑤AlCl3⑥Na2CO3
A．3B．4C．5D．6
二、多选题
9．agMg、Al合金完全溶解在c1mol·L-1、V1LHCl溶液中，产生bgH2。
再向反应后的溶液中加入C2mol·L-1、V2LNaOH溶液，恰好使沉淀达到最大值，且沉淀质量为dg。
下列关系错误的是
A．d=a+17bB．c1=c2V2/V1
C．铝为（24b-a）/9molD．与金属反应后剩余盐酸为c1V1-2bmol
10．下列除杂方案错误的是
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
A
FeCl3（aq）
Al3＋（aq）
NaOH溶液、盐酸
B
AlCl3（aq）
Cu2＋
Al粉
C
NH4Cl（aq）
Fe3＋（aq）
NaOH溶液
D
FeCl3（aq）
Cu2＋
Fe粉
A．AB．BC．CD．D
三、综合题
11．某镁铝合金MgxAly（其中x、y为整数）是贮氢材料，可在通入氩气的条件下，将一定化学计量比的Al、Mg单质在一定温度下熔炼制得．为测定该合金的成分，称取一定质量的样品放入600mL稀硫酸中，样品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NaOH溶液的体积关系如图所示．完成下列问题：
（1）熔炼制取镁铝合金（MgxAly）时通入氩气的目的是_____________。
（2）NaOH溶液的物质的量浓度为____________。
（3）该镁铝合金（MgxAly）的化学式为_____________。
（4）该合金在一定条件下吸氢的化学方程式为：
MgxAly+xH2═xMgH2+yA1,得到的混合物在6.0mol·L-1HCl溶液中能完全释放出H2，1molMgxAly完全吸氢后得到的混合物与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为__________________。
（5）将该镁铝合金置于NaOH溶液可以构成原电池，写出负极发生的反应_____________________。
（6）如图甲为甲醇燃料电池，乙池为铝制品表面“钝化”装置，两极分别为铝制品和石墨．M电极的材料是_________________。
12．
（1）碱洗铝材除其表面的氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是___（用离子方程式表示）。
为将碱洗后溶液中的铝以沉淀形式回收，最好应加入下列试剂中的____（填字母）。
a．稀H2SO4b．盐酸c．CO2d．氨水e．NaOH
（2）某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。
请回答下列问题：
①写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：
___，__，___。
②氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？
___。
③溶液a中存在的离子有___，在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量，为什么？
___，为此，改进方法是___。
参考答案
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
A.盐酸不能直接和二氧化硅反应得到四氯化硅，故A错误；
B.硝酸铜溶液加热蒸发由于水解不能得到硝酸铜固体，故B错误；
C.不能将醇通过新制氢氧化铜悬浊液一步氧化成酸，故C错误；
D.Al
Al2O3
NaAlO2（aq），均可实现，故D正确；
故答案选：
D。
2．C
【解析】
试题分析：
从图象趋势和沉淀于消耗Z的量，可知溶液中有偏铝酸钠，无铝盐溶液，故所加Z为硫酸溶液，从生成沉淀质量增加知含Ba2+；故AB错误；若为偏铝酸钠、氯化钡、硫酸，开始滴入硫酸时会生成沉淀氢氧化铝和硫酸钡沉淀，生成最大量沉淀氢氧化铝0.1mol，需要硫酸0.05mol；生成硫酸钡沉淀0.1mol，需要硫酸0.1mol，同时生成盐酸氯化氢0.2mol，所以溶液不能为中性，并且不符合第一个拐点，故D不符合；按图象拐点分成三个阶段，1、硫酸和氢氧化钡分别是二元强酸强碱，因此一开始氢氧化钡的OH﹣和硫酸里的H+1：
1中和．同时Ba2+和SO42﹣，1：
1反应生成硫酸钡沉淀；2、氢氧化钡消耗完，硫酸继续滴加，氢离子开始和偏铝酸根离子反应生成氢氧化铝沉淀，由于H+和AlO2﹣是1：
1反应，但硫酸是两元酸，因此硫酸的消耗量和沉淀的生成量是1：
2；3、硫酸进一步过量，开始消耗沉淀，3份H+消耗一份Al（OH）3，因此硫酸和沉淀消耗量应为1.5：
1直到把氢氧化铝完全溶解，只剩下不溶于酸的BaSO4．符合图象的数值变化；故C符合；
考点：
镁、铝的重要化合物．
3．B
【解析】
【分析】
利用各物质的性质及变化规律，根据题图所示的物质的转化关系，分析两种物质的转化能否通过一步反应实现，可使用举实例的方法帮助完成分析。
【详解】
A.a→b→d→a，c→a c→b；FeCl2溶液和Cl2反应生成FeCl3，FeCl3溶液和Cu反应生成FeCl2和CuCl2，Fe和CuCl2溶液反应生成Cu和FeCl2，Fe和盐酸反应生成FeCl2和氢气，Fe在氯气中燃烧生成FeCl3；故A能实现；
B.a→b→d→a，c→ac→b；SO2和O2在催化剂加热条件下转化为SO3，SO3和水反应生成H2SO4，浓硫酸和铜加热反应得到SO2，硫燃烧生成SO2，但S不能直接转化为SO3；故B不能实现；
C.a→b→d→a，c→ac→b；CH2ClCH2Cl在氢氧化钠醇溶液加热条件下发生消去反应得到CH≡CH，乙炔和氢气加成可生成CH2=CH2，CH2=CH2和氯气加成生成CH2ClCH2Cl，CH2OHCH2OH和HCl发生取代反应生成CH2ClCH2Cl，CH2OHCH2OH在浓硫酸加热条件下发生消去反应得到CH≡CH；故C能实现；
D.a→b→d→a，c→ac→b；Al2O3和氢氧化钠溶液反应得到NaAlO2，向NaAlO2溶液通入CO2反应生成Al（OH）3沉淀，加热Al（OH）3分解生成Al2O3，铝和氧气反应生成Al2O3，铝和氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和氢气；故D能实现。
故选B。
【点睛】
本题考查物质的性质及转化，综合考查元素化合物性质，注意转化中均一步完成为解答的关键，把握发生的化学反应即可解答。
4．B
【解析】
【详解】
A．一水合氨是弱电解质，离子方程式中要写化学式，该反应的离子方程式为：
，故A错误；
B．含有弱根离子的盐，谁强谁显性，硝酸铵是强酸弱碱盐，所以其溶液呈酸性，故B正确；
C．加水稀释促进一水合氨电离，但铵根离子、氢氧根离子浓度都减小，所以
减小，故C错误；
D．一水合氨是弱电解质，在氨水中部分电离，所以1L0.1mol⋅L−1的氨水中
的数目小于6.02×1022，故D错误；
故答案为：
B。
【点睛】
对于稀释过程中，相关微粒浓度的变化分析需注意，稀释过程中，反应方程式中相关微粒的浓度一般情况均会减小，如CH3COONa溶液，溶液中主要存在反应：
CH3COONa+H2O
CH3COOH+NaOH，稀释过程中，c（CH3COO-）、c（CH3COOH）、c（OH-）、c（Na+）均逐渐减小，非方程式中相关微粒一般结合相关常数进行分析。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，硝酸把亚铁离子氧化成三价铁离子，溶液浅绿色变成了棕黄色，溶液颜色发生了变化，故A不符合题意；
B．SO2通入Ba（NO3）2溶液中，SO2与水反应会生成H2SO3，溶液呈酸性，
能够氧化H2SO3生成H2SO4，
与Ba2+反应有沉淀生成，溶液变浑浊，故B不符合题意；
C．氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨与AlCl3反应生成Al（OH）3，溶液变浑浊，故C不符合题意；
D．碳酸的酸性小于盐酸的酸性，无法和氯化钙反应，故D符合题意；
故答案为：
D。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．FeCl3具有氧化性，与Fe反应生成FeCl2，可除杂，故A不符合题意；
B．氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，而氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，通过过滤可除去氧化铁，通入二氧化碳生成氢氧化铝，过滤、洗涤后应灼烧再生成氧化铝，故B符合题意；
C．氯气不溶于饱和食盐水，可用饱和食盐水除去氯化氢，故C不符合题意；
D．胶粒不能透过半透膜，而离子可以透过，可用渗析的方法分离，故D不符合题意。
故答案为：
B。
【点睛】
氯气和水的反应是可逆的，氯化氢溶于水电离是不可逆的，而Cl2和水反应产生Cl-，这个反应是一个平衡反应，有一定的限度，当水中Cl-增多时，平衡会逆向移动，所以NaCl溶液中Cl2更加难溶，HCl溶于水后非常容易电离，因此可以用饱和食盐水除去Cl2中的HCl。
7．C
【解析】
【详解】
A．二氧化硅无法一步转化为硅酸，不能通过一步反应完成，故A不符合题意；
B．铁不和碱反应，所以无法一步转化为氢氧化铁，不能通过一步反应完成，故B不符合题意；
C．盐酸与和二氧化锰反应生成氯气，氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，能通过一步转化完成，故C符合题意；
D．氧化铝和水不反应，所以不能一步生成氢氧化铝,不能通过一步反应完成，故D不符合题意；
答案：
C。
8．D
【解析】
【详解】
①A为Cl2，D为Fe，B为氯化铁，C为氯化亚铁，满足转化关系A
B
C，故①正确；
②A为S，D为氧气，B为二氧化硫，C为三氧化硫，满足转化关系A
B
C，故②正确；
③A为Fe，D为硝酸，B为硝酸亚铁，C为硝酸铁，满足转化关系A
B
C，故③正确；
④A为NH3，D为氧气，B为NO，C为二氧化氮，满足转化关系A
B
C，故④正确；
⑤A为AlCl3溶液，D为NaOH，B为氢氧化铝，C为偏铝酸钠，满足转化关系A
B
C，故⑤正确；
⑥若A为Na2CO3，D可以为酸，B为碳酸氢盐，C为二氧化碳，满足转化关系A
B
C，故⑥正确；
根据分析可知，满足转化关系的A有6个。
答案选D。
9．CD
【解析】
【分析】
首先发生反应：
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，加入NaOH溶液恰好使沉淀达到最大值，若盐酸剩余，首先发生反应HCl+NaOH═NaCl+H2O（盐酸不剩余，则不发生该反应），然后发生反应AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，MgCl2+2NaOH═MgAl（OH）2↓+2NaCl，
【详解】
A．根据电子转移守恒可知，金属提供的电子物质的量为
×2=bmol，根据电荷守恒可知，金属提供电子物质的量等于沉淀中氢氧根离子的物质的量，则d=a+b×17=a+17b，故A正确；
B．反应后溶液的成分为NaCl，根据原子守恒可知n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH），则C1×V1=C2×V2，故c1=c2V2/V1，故B正确；
C．设合金中含有xmolMg，ymolAl，反应的化学方程式分别为：
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，产生bg H2，
24x+27y＝a，x+1.5y＝
x=
，y=
，故C错误；
D、生成bgH2，其物质的量为0.5bmol，根据氢元素守恒，可知消耗盐酸bmol，则剩余HCl为（c1V1-b）mol，故D错误；
答案选CD
10．CD
【解析】
【详解】
A．Al3+（aq）能和过量NaOH溶液反应生成可溶性的NaAlO2，Fe3+（aq）和NaOH反应生成Fe（OH）3沉淀，过滤后，用稀盐酸溶解Fe（OH）3沉淀，从而得到纯净的FeCl3（aq），故A不符合题意；
B．Al和Cu2+发生置换反应生成Cu且不引进新的杂质，然后采用过滤方法得到纯净的AlCl3（aq），故B不符合题意；
C．铵根离子也能与碱反应，且除杂过程中会引入钠离子，不能达到提纯的目的，应选氨水除杂，故C符合题意；
D．因氧化性Fe3+>Cu2+，加入铁粉后，FeCl3会先反应，Fe和Cu2+、Fe3+都反应生成Fe2+，达不到提纯的目的，应该用过量Fe粉处理后向滤液中通入过量氯气，得到FeCl3（aq），故D符合题意；
故答案为：
CD。
【点睛】
除杂的原则：
（1）不增：
不增加新的杂质，
（2）不减：
被提纯的物质不能减少，（3）易分：
操作简便，易于分离。
11．防止镁铝被空气氧化6mol·L﹣1Mg17Al1252molAl+4OH﹣﹣3e﹣=AlO2﹣+2H2OAl
【解析】
【分析】
（1）金属镁和铝容易被氧气氧化，进入氩气可以防止镁铝被氧化；
（2）根据图2加入136.7mL氢氧化钠溶液时恰好生成0.29mol氢氧化铝和氢氧化铝沉淀，加入156.7mL氢氧化钠溶液时，沉淀被溶解的为氢氧化铝，据此可以计算出氢氧化铝、氢氧化铝的物质的量，根据质量守恒可知镁铝的物质的量之比；
（3）根据氢氧化铝与氢氧化钠反应的方程式及氢氧化铝的物质的量、氢氧化钠的体积计算出氢氧化钠的浓度；
（4）释放出的H2 包括Mg17Al12吸收的氢，还包括镁、铝和盐酸反应生成的氢气；
（5）镁铝合金置于NaOH溶液构成原电池，总反应为
，Al失去电子发生氧化反应为负极；
（6）由装置图可知，b极通入气体后产生气体，c极通入气体后产生水，故b极通入为甲醇，c极通入的是氧气，原电池负极发生氧化反应，正极反应还原反应，所以b为正极，c为负极，M连接的为电源正极，则M为阳极，Al在阳极放电；
【详解】
（1）熔炼制取镁铝合金（MgxAly）时通入氩气的目的是防止镁铝被空气中的氧气氧化，
故答案为：
防止镁铝被空气氧化；
（2）溶解0.12mol氢氧化铝消耗氢氧化钠的体积为：
（156.7−136.7）mL=20mL，根据反应方程式
可知，氢氧化钠的物质的量浓度为：
，
故答案为：
6mol·L﹣1；
（3）氢氧化镁和氢氧化铝总物质的量为：
0.29mol，加入过量氢氧化钠溶液后，剩余的0.17mol沉淀为氢氧化镁，则氢氧化铝沉淀的物质的量为0.12mol，根据质量守恒定律可知，原合金中镁和铝的物质的量之比为：
0.17mol:
0.12mol=17:
12，所以该镁铝合金（MgxAly）的化学式为：
Mg17Al12，
故答案为：
Mg17Al12；
（4）1molMg17Al12完全吸氢17mol，在盐酸中会全部释放出来，镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2，1molMg17Al12完全反应生成氢气的物质的量分别为地17mol、18mol，则生成氢气一共（17+17+18）mol=52mol，
故答案为：
52mol；
（5）由于镁不与氢氧化钠溶液反应，所以负极为铝，电解质为氢氧化钠溶液的负极反应为：
，
故答案为：
；
（6）由装置图可知，b极通入气体后产生气体，c极通入气体后产生水，故b极通入为甲醇，c极通入的是氧气，原电池负极发生氧化反应，正极反应还原反应，所以b为正极，c为负极，M连接的为电源正极，则M为阳极，Al在阳极放电；
故答案为：
Al。
12．2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑cMg2＋＋2OH-=Mg（OH）2↓Al3＋＋3OH-=Al（OH）3↓Al（OH）3＋OH-=AlO2-＋2H2O（或者写Al3＋＋4OH-=AlO2-＋2H2O）不能，因为在Al3＋与氨水反应生成Al（OH）3后，Al（OH）3不能与氨水继续反应，从而不能将Al（OH）3与Mg（OH）2分开Cl-、K＋、AlO2-、OH-、Na＋因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlO2-时，需要控制盐酸的量，以防止部分AlO2-转化成Al3＋通入过量二氧化碳气体
【解析】
【分析】
（1）铝材表面的Al2O3与碱反应后，Al会与碱反应生成氢气；
（2）Al3＋、Mg2＋会与OH－反应生成沉淀，但是Al（OH）3会溶于过量的碱，转化为AlO2－，AlO2－与酸反应生成Al（OH）3。
【详解】
（1）冒气泡的原因是表面Al2O3与碱液反应后Al与强碱溶液反应生成H2，碱洗液中Al元素以AlO2－形式存在，为防止Al（OH）3溶解，应通入CO2使AlO2－转化为Al（OH）3，答案是2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑c；
（2）①加入足量氢氧化钠溶液，Mg2＋可与OH－反应生成Mg（OH）2沉淀，Al3＋先与OH－反应生成Al（OH）3，生成的Al（OH）3继续与OH－反应生成NaAlO2和H2O；答案为Mg2＋＋2OH-=Mg（OH）2↓；Al3＋＋3OH-=Al（OH）3↓；Al（OH）3＋OH-=AlO2-＋2H2O（或者写Al3＋＋4OH-=AlO2-＋2H2O）；
②氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在Al3＋与氨水反应生成Al（OH）3后，Al（OH）3不能与氨水继续反应，从而不能将Al（OH）3与Mg（OH）2分开；
③加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2＋，但又引入了Na＋，同时Al3＋转化成了AlO2－；因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlO2－时，需要控制溶液的pH，以防止部分AlO2－转化成Al3＋；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此，可在溶液a中通入过量二氧化碳气体。
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