内容正文:
(13)铝及其化合物——2025届高考化学一轮复习基础训练
一、单选题
1.下列有关金属冶炼的说法错误的是( )
①金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分离出来
②可以采用加热分解氧化银的方法制取单质银
③可以采用电解熔融氯化铝的方法制取单质铝
④铝热反应的原理是利用铝作还原剂,置换出相对不活泼的金属
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
2.下列化学用语书写正确的是( )
A.小苏打的电离方程式:
B.氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液反应的离子方程式:
C.氧化铝溶于氢氧化钠溶液的化学方程式:
D.工业制粗硅的化学方程式:
3.化学是以实验为基础的学科,下列实验操作、现象、结论均合理的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
将样品溶于稀,滴加KSCN溶液
观察到溶液变红
样品已氧化变质
B
将乙醇和浓硫酸混合溶液加热至170℃,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
有乙烯生成
C
取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水
溶液未变蓝
淀粉已经完全水解
D
向盛有溶液的试管中滴加碳酸氢钠溶液
产生白色沉淀
结合氢离子的能力比强
A.A B.B C.C D.D
4.下列离子方程式或化学方程式正确的是( )
A.将通入足量的次氯酸钠溶液中,发生反应的离子方程式为
B.向溶液中加入过量的氨水:
C.用铝热法还原金属:
D.向饱和食盐水中先通入足量的,再通入足量的,发生的反应为
5.由下列实验操作和现象,可得出相应正确结论的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
向热的浓硝酸中加入红热的木炭,继续加热
产生红棕色气体
木炭与浓硝酸一定发生了反应
B
将少量硝酸铜受热分解(产物为)产生的气体收集后,用带火星的木条检验
木条复燃
不能支持燃
C
向酸性溶液中滴加溶液
溶液褪色
具有漂白性
D
将溶液与溶液混合
生成白色沉淀
碱性:
A.A B.B C.C D.D
6.某同学将一块铝箔用砂纸仔细打磨,除去表面的保护膜,用坩埚钳夹住放在酒精灯火焰上加热至熔化,发现熔化的铝并不滴落,而是像有一层膜兜着。下列有关该现象的说法错误的是( )
A.兜着液体的这层膜是氧化铝
B.该实验说明了氧化铝的熔点高于铝的熔点
C.铝极易与空气中的氧气反应在表面形成一层氧化物保护膜
D.铝的化学性质较稳定,即使加热到熔化也不与空气中的氧气反应
7.下列离子方程式书写错误的是( )
A.“中和法”中,向含硫酸的废水中加入熟石灰:
B.“沉淀法”中,向含的废水中加入难溶的FeS粉末:
C.“混凝法”中,向pH为9左右的NaOH溶液中加入,搅拌后静置:(胶体)
D.“混凝法”中,明矾净水原理是(胶体)
8.从铝土矿(主要成分为)中提取铝的工艺流程如图。下列说法错误的是( )
A. 对于一些非常活泼的金属,工业上常用电解法冶炼
B. “熔融电解”时发生反应的化学方程式为
C. 地壳中的铝元素含量丰富,大部分以游离态的形式存在
D. 铝合金表面覆盖着致密的氧化铝薄膜导致其具有较强的耐腐蚀性能
9.下列不属于常用金属冶炼方法的是( )
A.电解法 B.蒸馏法 C.热分解法 D.热还原法
10.下列离子方程式书写正确的是( )
A.明矾与过量氨水混合:
B.将NO2通入NaOH溶液中:
C.将少量通入苯酚钠溶液中:2
D.将1mol通入到含有1mol的溶液中:
11.Al分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应,产生的在相同状态下体积相等时,消耗Al的质量比为( )
A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.3:1
12.下列离子方程式书写错误的是( )
A.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色:
B.泡沫灭火器工作原理:
C.工业上用FeS除去废水中的:
D.NaClO溶液中通入少量二氧化碳:
13.化学与生产、生活联系密切,下列说法正确的是( )
A.工业上用硫酸铁净水,其反应原理与明矾类似
B.淀粉可在人体中水解从而提供能量,其供能原理与纤维素类似
C.国防军工特殊织物航天服采用涤纶,其聚合原理与聚四氟乙烯类似
D.“天和”核心舱的太阳能电池板采用砷化镓材料,其工作原理与二氧化硅类似
14.X、Y、Z三种物质的一步转化关系如图所示,下列选项中的物质不符合该转化关系的是( )
选项
X
Y
Z
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
15.将0.1mol镁和铝混合物溶于100mL2mol/L稀硫酸中,然后滴加1mol/L的NaOH溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量随加入NaOH溶液体积的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.当=150mL时,金属粉末中镁粉的质量分数为50%
B.若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=400mL。
C.若其中镁粉的物质的量分数为a,用100mL2mol/L稀硫酸溶解此混合物后,再加入450mL1mol/LNaOH溶液,所得沉淀中无,则a的取值范围为<a<1
D.若在滴加NaOH溶液的体积为时,溶液中溶质为
16.向一定量的溶液中逐滴加入溶液,生成沉淀的量随加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )
A.a点对应的溶液中:
B.b点对应的溶液中:
C.c点对应的溶液中:
D.d点对应的溶液中:
二、多选题
17.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.向溶液中加入过量溶液:
B.向含amol的溶液中通入amol:
C.向溶液中滴加少量溶液:
D.向NaClO溶液中通入足量:
18.下列实验操作现象对应的结论正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液
溶液变为红色
原溶液中一定含有
B
将包裹固体的脱脂棉放入盛集气瓶中
脱脂棉燃烧起来
与反应生成了氧气,且为放热反应
C
将一根用砂纸打磨过的铝箔放在酒精灯火焰上灼烧
熔化但不滴落
氧化铝的熔点高于铝
D
向NaI溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液)
加入淀粉后溶液变成蓝色
该过程主要发生反应:
A.AB.BBC.CCD.DD
19.若在足量氯气中燃烧,生成固体的质量为,将投入总质量为的水溶液中恰好完全反应。下列判断正确的是( )
A.
B.Al与反应的产物溶于水,所得溶液中加入足量氨水,出现白色沉淀
C.若在原溶液中通入足量,理论上可生成
D.Al与溶液反应后所得溶液中溶质的质量分数为
20.下列有关的图象不正确的是( )
A.图A是向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液
B.图B是向中通入二氧化碳
C.图C是向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝
D.图D是向氯化铝溶液中滴加氨水
21.铝土矿中主要含有,还有少量,杂质,从铝土矿中冶炼金属铝方法如图所示(步骤①、②、③中每步反应结束后经过过滤才进行下一步反应)。下列有关说法错误的是( )
A.金属铝可以与等发生铝热反应
B.步骤②的作用是除去母液1中的
C.步骤③生成沉淀的离子反应方程式为
D.将步骤①和步骤②顺序颠倒,再通入足量也能得到氢氧化铝沉淀
三、填空题
22.粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含、和CaO等)提铝的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)硅元素在元素周期表中的位置是______。
(2)“浸出”前将粉煤灰进行粉碎的主要目的是______;
“浸出”时发生反应的离子方程式为______。
(3)“浸出”步骤需进行过滤,用到的玻璃仪器有______,“浸渣”的主要成分除残余外,还有______。
(4)“沉铝”时,将铝元素转化为析出,“焙烧”时,主要反应的化学方程式为______。
(5)经一系列操作制得,“水浸”后需进行过滤、洗涤、干燥,请设计实验方案检验沉淀已洗涤干净:______。
23.工业上以铝土矿(主要成分为,含少量、、等杂质)为主要原料制备氯化铝,流程如下。
(1)酸浸:
①用溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素,写出加入溶液后产生有色离子的离子方程式___________;___________。
②浸渣的主要成分为___________(填化学式)。
(2)氧化:用将氧化为,反应的离子方程式为___________。判断已完全被氧化为的实验操作是___________。
(3)沉淀:用溶液调节,将、转化为沉淀,溶液终点对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液最佳为___________(填字母)。
A.4.0左右
B.5.0左右
C.6.0左右
(4)碱溶:用溶液溶解沉淀,写出发生反应的离子方程式___________,分离出的实验操作为___________(填名称)。
(5)碳分:向碱溶后的溶液中通入足量气体,该反应的离子方程式为___________。
24.四氢铝钠是强还原剂和供氢剂,高铁酸钠是一种绿色净水剂。以工业制备硫酸的烧渣(主要成分为和,含少量)为原料制备四氢铝钠和高铁酸钠的流程如下(已知是难溶于水的酸性氧化物):
回答下列问题:
(1)中氢的化合价为________。
(2)浸渣的主要成分是________(填化学式);“转化”中的具体作用是________________。
(3)由制备的离子方程式为________________;“分离”中铝元素转化成________(填离子符号)。
(4)“沉铝”后所得滤液经蒸干、灼烧得到固体是________________。
(5)“合成”中乙醚作溶剂,发生反应的化学方程式为________。
(6)“有效氢”指单位质量含氢还原剂的还原能力相当于多少克氢气的还原能力。
的“有效氢”如图所示,则乙代表________(填化学式)。
四、实验题
25.元素价—类二维图是学习元素化合物知识的重要模型,下图为铁元素的价一类二维图:
请回答下列问题:
(1)炽热的铁水注入模具前,模具必须彻底干燥,是为了避免_______反应的发生(写化学方程式)。
(2)高温下利用铝粉与甲反应可用来焊接钢轨。某化学兴趣小组欲用以下装置探究甲与铝粉的反应,实验发现:反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。
①铝粉与甲反应的化学方程式为_______。
②该小组玲玲同学欲探究该熔融物中是否含有+3价铁,进行了如下实验:取出适量的熔融物,加入稀盐酸充分溶解,滴加KSCN溶液,无明显现象,说明熔融物中无+3价铁。芳芳同学不同意此观点,原因为:_______。
(3)戊、己分别能与碱反应能生成丙和丁。若己为硫酸盐,向其溶液中加入NaOH溶液时,出现的现象有_______。
(4)将表面附有铁锈(主要成分是甲)的铁钉放入稀硫酸中,开始反应时主要离子方程式是_______;反应片刻后,向反应后溶液滴加KSCN溶液,溶液未出现红色,其原因为_______(用离子方程式表示)。
(5)将1.12g铁粉加入40mL2的戊溶液中(戊为氯化物),充分反应后,溶液中和的物质的量浓度之比为_______,标准状况下至少通入_______mL才可完全除去溶液中的。
参考答案
1.答案:B
解析:①金属的冶炼都是把金属从化合物中还原出来,错误;②银的活泼性较弱,常采用加热分解氧化银的方法制取单质银,②正确;③氧化铝是共价化合物,常采用电解熔融氧化铝的方法制取单质铝,③错误;④铝热反应的原理是利用铝作还原剂,置换出比Al活泼性弱的金属,①正确;故选B项
2.答案:C
解析:
3.答案:D
解析:
4.答案:A
解析:A.将通入足量的次氯酸钠溶液中发生氧化还原反应,离子方程式为,A正确;
B.已知不溶于过量氨水中,故向溶液中加入过量氨水的离子方程式为,B错误;
C.该反应的本质是金属性较强的铝置换出金属性较弱的铁:,C错误;
D.向饱和食盐水中先通入足量的,再通入足量的,反应生成沉淀和:,D错误。
5.答案:D
解析:A.浓硝酸在加热条件下分解生成二氧化氮、氧气和水,因此不能说明木炭与浓硝酸一定发生了反应,故A错误;
B.根据硝酸铜受热分解产物,可配平方程为:,则同条件下生成的NO、的体积比为4:1,的含量与空气相当,带火星的木条在空气中不能复燃,但能在该混合气体中复燃,说明该混合气体中有不同于空气中的助燃物质,用带火星的木条检验,木条复燃,则表明能支持燃烧,故B错误;
C:高锰酸钾溶液具有强氧化性,双氧水使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明双氧水具有还原性,故C错误;
D.将溶液加入溶液中,发生反应:,证明酸性:,盐类水解的规律是越弱越水解,推知对应的盐水解的程度,因此碱性为:,故D正确;故答案选D。
6.答案:D
解析:铝易与空气中的氧气反应,在表面形成氧化铝薄膜,氧化铝的熔点高于铝,故加热时,铝熔化但不会滴落,D错误。
7.答案:A
解析:A.向含硫酸的废水中加入熟石灰:,A错误;
B.向含的废水中加入难溶的FeS粉末,生成硫化汞,即,B正确;
C.向pH为9左右的NaOH溶液中加入,搅拌过程中氧气作氧化剂,将铁元素由二价氧化到三价,即(胶体),C正确;
D.明矾净水原理是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,即(胶体),D正确;
故选A。
8.答案:C
解析:
9.答案:B
解析:A.工业上用电解法冶炼钠、镁、铝等活泼金属,A不符合;B.蒸馏是用来分离互溶的有较大沸点差的液体混合物,B符合;C.活泼性比较差的金属采用热分解法,例如银,C不符合;D.有些较活泼的金属可以用热还原法来冶炼,例如铁,D不符合;选B。
10.答案:D
解析:
11.答案:A
解析:Al与足量盐酸、氢氧化钠溶液分别反应的化学方程式为,,根据方程式可知,产生的在相同状态下体积相等(物质的量相等)时,消耗:Al的物质的量相同,则消耗:Al的质量比为1:1,A项正确。
12.答案:A
解析:A.得失电子不守恒;B.泡沫灭火器工作原理是铝离子与碳酸氨根离子发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳;C.硫化亚铁与汞离子反应生成硫化汞和亚铁离子,实现沉淀的转化;D.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳,反应生成次氯酸和碳酸氢钠。
13.答案:A
解析:A.三价铁和三价铝均可以水解生成和,从而吸附水中杂质达到净水目的,二者原理类似,A正确;
B.纤维素不能给人体提供能量,B错误;
C.涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯,是缩聚反应的产物,而聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚生成,C错误;
D.通常用作太阳能电池材料的是硅单质,而不是二氧化硅,D错误。
故选A
14.答案:C
解析:在空气中被氧化可以得到,与溶液反应生成,也可以与溶液反应直接生成,A项正确;与盐酸反应生成,与反应可以生成,直接与反应生成,B项正确;不能一步转化为,C项错误;和反应生成,与反应生成,与反应直接生成,D项正确。
15.答案:B
解析:B、当溶液中恰好沉淀完全时,此时的溶液为溶液,根据离子和离子守恒可得:,所以滴入NaOH溶液的体积为,故B正确。
16.答案:B
解析:A.a点对应的溶液中含有氯化钠、四羟基合铝酸钠和氢氧化钠,铁离子与四羟基合铝酸根、碳酸氢根离子反应,氢氧根离子和碳酸氢根离子、铁离子发生反应,不能大量共存,故A不符合题意;
B.b点对应的溶液含有氯化钠、四羟基合铝酸钠,溶液中、之间不发生任何反应,能大量共存,故B符合题意;
C.c点对应的溶液为氯化钠溶液,氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀,不能大量共存,故C不符合题意;
D.d点对应的溶液中含有氯化钠和氯化铝,溶液中铝离子与离子发生双水解反应,不能大量共存,故D不符合题意;
故选B。
17.答案:AD
解析:
18.答案:BC
解析:A.用氯水、KSCN溶液检验应该先排除的干扰;
B.过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,且放热;
C.氧化铝的熔点高,包裹在A的外面;
D.淀粉遇碘变蓝色,根据实验现象知,氯气和NaI发生氧化还原反应生成,离子方程式不符合原子守恒、转移电子守恒。
19.答案:BD
解析:设生成的质量为x,生成的质量为y。
由和得关系式:
,解得:,,,,则,A错误、D正确;
向溶液中加足量氨水,生成白色沉淀,B正确;
,由,可知完全反应生成,C错误。
20.答案:B
解析:
21.答案:AD
解析:
22.答案: (1)第三周期第ⅣA族
(2)增大固体表面积,提高反应速率,提高浸出率
(3)烧杯、漏斗、玻璃棒;和
(4)或
(5)取少量最后一次洗涤过滤液于试管中,先加稀盐酸,再加氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,证明已洗涤干净,反之,未洗涤干净
解析:粉煤灰为原料(主要含、和CaO等)加入硫酸,浸渣为二氧化硅、硫酸钙,加入硫酸钾,产生复盐明矾沉铝,干燥脱水,焙烧产生氧化铝、硫酸钾和二氧化硫或三氧化硫气体,水浸除去硫酸钾,得到氧化铝。
(1)硅元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅣA族。
(2)“浸出”前将粉煤灰进行粉碎的主要目的是增大固体表面积,提高反应速率,提高浸出率。和发生反应生成和,反应离子方程式为。
(3)过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。“浸渣”的主要成分除残余外,还有二氧化硅、硫酸钙。
(4)“焙烧”时,分解为、和或、、和,反应方程式为或。
(5)“水浸”后得到的“滤液2”成分为,故检验沉淀已洗涤干净的方案为取少量最后一次洗涤过滤液于试管中,先加稀盐酸,再加氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,证明已洗涤干净,反之,未洗涤干净。
23.答案:(1);;
(2);向反应后溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液不褪色,说明已完全被氧化为
(3)B
(4);过滤
(5)
解析:
24.答案:(1)
(2);氧化
(3)
(4)和
(5)
(6)
解析:(1)分别为价,故H为价。
(2)烧渣溶于硫酸溶液生成,通入氯气将转化成。
(3)根据氧化还原反应原理:反应物为、和,产物为和;。
(4)“沉铝”溶液中含有,蒸干、灼烧得到的固体是、。
(5)根据原子守恒,和反应生成和。
(6)依题意,的有效氢为,的有效氢为,图中乙代表。
25.答案:(1)
(2);Fe、Al均能与发生反应,方程式为:
(3)生成白色沉淀,沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
(4);
(5)3:2;672
解析:(1)铁能与水蒸气发生反应,反应方程式为:,故炽热的铁水注入模具前,模具必须彻底干燥,是为了避免该反应的发生,故答案为:;
(2)①由分析可知,甲为,则铝粉与甲发生的铝热反应的化学方程式为:,故答案为:;
②由于Fe、Al均能与发生反应,方程式为:,故取出适量的熔融物,加入稀盐酸充分溶解,滴加KSCN溶液,即使无明显现象,也不能说明熔融物中一定无+3价铁,故答案为:Fe、Al均能与发生反应,方程式为:;
(3)由分析可知,己为亚铁盐,若己为硫酸盐即为,向其溶液中加入NaOH溶液时,先后发生反应为:,故出现的现象有生成白色沉淀,沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,故答案为:生成白色沉淀,沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;
(4)将表面附有铁锈(主要成分是甲)的铁钉放入稀硫酸中,开始反应时主要和稀硫酸反应,其离子方程式是,反应片刻后将发生和,故向反应后溶液滴加KSCN溶液,溶液未出现红色,即未检测到Fe3+,其原因为:,故答案为:;;
(5)由分析可知,戊为铁盐,又知戊为氯化物即为,将1.12g即=0.02mol,戊的物质的量=40mL×2mol/L=0.08mol,发生反应为,可知0.02molFe完全反应,消耗0.04mol,生成0.06mol,故溶液中和的物质的量浓度之比为0.06:(0.04L×2mol/L-0.04)=3:2;通入氯气后发生,前步骤生成的亚铁离子为0.06mol,则至少需要0.03mol氯气,在标况下的体积为672mL。故答案为:3:2;672。
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