专题03 铝、氧化铝与NaOH溶液反应分析(重难点专练)化学人教版必修第一册
2026-08-05
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摘要:
**基本信息**
聚焦铝及其化合物与NaOH反应,构建“性质判断-定量计算-图象分析”三阶训练体系,强化化学观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|类型一|5题|性质判断与实验分析|从Al、Al₂O₃与NaOH反应本质出发,结合实验现象考查氧化还原、产物判断及应用|
|类型二|3题|定量计算与方案比较|基于反应方程式,通过金属与酸碱反应、Al(OH)₃制备方案对比,深化守恒思想|
|类型三|3题|沉淀图象与拐点分析|以AlCl₃与NaOH反应为模型,结合合金计算、混合溶液反应,培养数形结合能力|
内容正文:
专题03 铝、氧化铝与NaOH溶液反应分析
类型一 考查铝及其重要化合物
1.有关Al与NaOH溶液的反应的说法中,正确的是( )
A.铝是氧化剂,其还原产物是Al(OH)3
B.NaOH是氧化剂,其还原产物是H2
C.铝是还原剂,H2O和NaOH都是氧化剂
D.1mol铝被氧化,则被还原的H2O的物质的量为3mol
2.下列关于实验现象的描述或判断不正确的是( )
A.甲中始终无明显现象,乙中产生无色气泡
B.乙中发生的化学反应方程式为2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
C.铝制餐具不宜用来长时间存放碱性食物
D.一段时间后将点燃的木条伸入两试管中,均能听到爆鸣声
3.取两块大小一样的铝片,进行如图所示的实验。根据该实验(两烧杯中NaOH溶液均过量),下列说法错误的是( )
A.氧化铝有保护作用,因此烧杯Ⅰ中没有反应发生
B.烧杯Ⅰ中开始没有气泡,一段时间后才产生气泡;烧杯Ⅱ中立即产生气泡
C.两个烧杯中均发生了氧化还原反应
D.铝制餐具不宜长时间存放碱性食物
4.向充满CO2的铝制易拉罐中注入足量浓NaOH 溶液,立即用胶布严封罐口,一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声,且易拉罐变瘪,再过一会儿瘪了的易拉罐重新鼓起恢复原样。下列说法错误的是( )
A.易拉罐变瘪的原因: CO2+2OH-═CO32--+H2O
B.易拉罐变瘪之后没有立即鼓起来的原因: Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-
C.易拉罐鼓起来恢复原样的原因: 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
D.若将铝制易拉罐换成铁制易拉罐,反应过程与现象均相同
5.为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数,某兴趣小组用如下实验装置将0.60g铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测得生成的氢气体积为672mL(已转换成标准状况)。下列说法不正确的是( )
A.合金中铝的质量分数为90%
B.读数时必需使甲、乙中液面左右相平
C.锥形瓶中发生反应的离子方程式为:2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑
D.导管a的作用主要是平衡气压,使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下
类型二 铝与NaOH溶液反应定量计算
6.相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,产生氢气的质量之比为( )
A.1:1 B.1:6 C.2:3 D.3:2
7.取两份等物质的量的镁粉和铝粉,分别放入过量的盐酸和氢氧化钠溶液,充分反应后产生相同状况下氢气的体积( )
A.镁粉多 B.铝粉多 C.一样多 D.无法判断
8.用铝屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液制备Al(OH)3有如下三种方案:
方案一:2A1+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
方案二:2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑
2NaAl(OH)4+H2SO4=2Al(OH)3↓+Na2SO4+2H2O
方案三:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
2A1+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaAl(OH)4=8Al(OH)3↓+3Na2SO4
欲制取相同质量的Al(OH)3(假设原料的利用率为100%),有关说法正确的是( )
A.方案二中消耗硫酸的质量最小 B.方案三中消耗的氢氧化钠质量最小
C.三种方案中消耗铝屑的质量不相等 D.三种方案中产生氢气的质量不相等
类型三 铝图象
9.向20 mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2 mol·L-1 NaOH溶液时,得到的Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积关系如图所示,若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39g,则此时用去NaOH溶液的体积可能为( )
A.7.5 mL或15 mL B.7.5 mL或17.5 mL C.5.0 mL或17.5 mL D.12.5 mL或17.5 mL
10.(2025·浙江金华高一期中)向100mL1mol·L-1硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴滴入1mol·L-1Ba(OH)2溶液。随着Ba(OH)2溶液体积的变化,沉淀总物质的量的变化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.a点发生反应的离子方程式是:Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+2BaSO4↓
B.沉淀的质量:a点>c点
C.从a→b、b→c点过程中发生反应的离子方程式依次为:NH4++OH-=NH3·H2O、Al(OH)3+OH-=[Al(地OH)4]-
D.b点消耗Ba(OH)2溶液体积为200mL
11.将一定质量的镁和铝的混合物投入100mL盐酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如下图所示。若不考虑金属和盐酸反应时HCl的挥发,则下列说法错误的是( )
A.盐酸的物质的量浓度为9 mol/L B.镁与铝的质量之和为9g
C.NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/L D.生成的氢气在标准状况下的体积为10.08 L
1.下列铝和其他化合物之间的转化不可能一步实现的是( )
A.Al3+→Al(OH)3 B.Al2O3→Al(OH)3 C.Al(OH)3→Al2O3 D.Al→Al(OH)
2.bmolNaOH溶液逐滴加入到amolAlCl3溶液中,沉淀逐渐增多,后又逐渐减少,但最终仍有沉淀剩余,则剩余沉淀的物质的量为( )
A. B. C. D.
3.铝镁合金具有强度高、密度小、散热好等优点,广泛用于电子、汽车、航天等领域。取6.45g某镁铝合金(只含镁铝),投入200mL4mol/L盐酸中,充分反应后,产生0.65gH2,然后往混合溶液中逐滴加入2mol/L氢氧化钠溶液。下列说法正确的是( )
A.该合金中,镁、铝的物质的量之比为2:3
B.加入200mL氢氧化钠溶液时,产生沉淀的质量最大
C.加入NaOH溶液的过程中,产生沉淀的最大质量为5.8g
D.将6.45g该镁铝合金投入足量2mol/L氢氧化钠溶液中,最多能产生0.15molH2
4.将等物质的量的Al2O3和 Fe2O3混合物完全溶于100mL稀硫酸中,向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液,下列图象中可能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH的体积,纵坐标表示生成沉淀的质量)( )
A.B.C. D.
5.将18g镁铝合金溶于250mL4mol/L硫酸溶液中充分反应,共产生VL(标准状况)气体,向反应后的溶液中逐滴滴加某浓度的氢氧化钠溶液至过量,产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液体积关系如下图所示(图像三个拐点分别标记为A、B、C)。下列说法错误的是( )
A.在标况下,镁铝合金溶于硫酸时一共产生17.92LH2
B.氢氧化钠溶液的浓度为4mol/L
C.反应至B点时,所得溶液中溶质仅有一种
D.原合金中Mg的质量为7.2g
6.用铁、铝的混合物进行如图实验:
(1)加入过量NaOH溶液发生的离子反应方程式 ,操作X的名称是 。
(2)铝在空气中表面形成的氧化膜很薄,为了适应不同用途,需将表面氧化膜碱洗除去再进行处理,请写出碱洗氧化膜的离子方程式 。
(3)某课外兴趣小组为探究某种铝合金(组成元素为Mg和Al)是否符合国家质量标准(国家规定铝合金中铝含量不能低于78%),设计如图装置在室温下进行实验。
反应前先第一次读取量气管液面刻度,然后倾斜左边装置使足量氢氧化钠溶液与ag铝合金样品充分反应,待反应停止后,体系温度恢复到室温,第二次读取量气管液面刻度之前需要进行的一步操作是 。计算两次液面差,并将气体体积折算成标准状况下的体积,为VmL。若a=0.039,V=33.6mL,说明该合金 (填“符合”或“不符合”)符合国家标准。
(4)若将装置中的足量氢氧化钠溶液换为足量盐酸,则反应停止后量气管内气体体积(折算成标准状况下) mL。
1.(2025•山东卷)化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是( )
A.用明矾净化黄河水 B.用漂白粉漂白蚕丝制品
C.用食醋去除水壶中水垢 D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
2.(2025·陕晋宁青卷)下列有关物质性质与用途对应关系错误的是( )
A.单晶硅熔点高,可用于制造芯片 B.金属铝具有还原性,可用于冶炼金属
C.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂 D.乙炔燃烧火焰温度高,可用于切割金属
3.(2025·安徽卷)下列有关物质用途的说法错误的是( )
A.生石灰可用作脱氧剂 B.硫酸铝可用作净水剂
C.碳酸氢铵可用作食品膨松剂 D.苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
4.(2025·浙江6月卷)物质的性质决定用途,下列两者对应关系正确的是( )
A.金刚石硬度大,可用于制作切削刀具 B.氧化铝具有两性,可用于制作坩埚
C.SiO2熔点高,可用于生产光导纤维 D.氨气有还原性,可用于生产铵态氮肥
5.(2025·浙江1月卷)化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.ClO2具有强氧化性,可用于杀菌消毒
B.聚丙烯是高分子材料,可用作吸水剂
C.Na2CO3溶液呈碱性,可用于除油污
D.硬铝密度小、强度高,抗腐蚀能力强,可用作飞机材料
6.(2024·浙江6月卷)按物质组成分类,KAl(SO4)2·12H2O属于( )
A.酸 B.碱 C.盐 D.混合物
7.(2024·浙江6月)下列说法不正确的是( )
A.Al(OH)3呈两性,不能用于治疗胃酸过多
B.Na2O2能与CO2反应产生O2,可作供氧剂
C.FeO有还原性,能被氧化成Fe3O4
D.HNO3见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中
8.(2022•浙江省6月卷)下列说法不正确的是( )
A.用标准液润洗滴定管后,应将润洗液从滴定管上口倒出
B.铝热反应非常剧烈,操作时要戴上石棉手套和护目镜
C.利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团
D.蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜,静置冷却,析出硫酸亚铁铵晶体
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专题03铝、氧化铝与NaOH溶液反应分析
题组A
类型突破
类型一考查铝及其重要化合物
1.D
2.A
3.A
4.D
5.c
类型二铝与NaOH溶液反应定量计算
6.A
7.B
8.B
类型三铝图像
9.B
10.D
11.A
题组B
能力进阶
1.B
2.C
3.A
4.B
5.A
6.(1)2A1+20H+6H0=2A1(OHD4+3H↑
过滤
(2)20H+A1O3+3HO=2A1(OHD4
1/2
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(3)调节量气管和水准管的高度使两液面相平
不符合
(4)44.8
题组c
高考挑战
1.B
2.A
3.A
4.A
5.B
6.C
7.A
8.A
2/2
专题03 铝、氧化铝与NaOH溶液反应分析
类型一 考查铝及其重要化合物
1.有关Al与NaOH溶液的反应的说法中,正确的是( )
A.铝是氧化剂,其还原产物是Al(OH)3
B.NaOH是氧化剂,其还原产物是H2
C.铝是还原剂,H2O和NaOH都是氧化剂
D.1mol铝被氧化,则被还原的H2O的物质的量为3mol
【答案】D
【解析】A、铝和氢氧化钠溶液反应方程式为:2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑,实质是金属铝和水先反应生成氢氧化铝和氢气,再是氢氧化铝和氢氧化钠之间反应生成偏铝酸钠,铝元素的化合价从0价升高到+3价,金属铝是还原剂,对应产物NaAl(OH)4是氧化产物,故A错误;B、氢元素的化合价降低,H2O是氧化剂,氢气是还原产物,故B错误;C、铝是还原剂,H2O是氧化剂,NaOH并未得电子,不是氧化剂,故C错误;D、H2O是氧化剂,铝元素的化合价从0价升高到+3价,1mol铝被氧化,则被还原的H2O的物质的量为3mol,故D正确;故选D。
2.下列关于实验现象的描述或判断不正确的是( )
A.甲中始终无明显现象,乙中产生无色气泡
B.乙中发生的化学反应方程式为2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
C.铝制餐具不宜用来长时间存放碱性食物
D.一段时间后将点燃的木条伸入两试管中,均能听到爆鸣声
【答案】A
【解析】A.Al易被氧化生成Al2O3,甲中铝表面的Al2O3先与NaOH溶液反应,无气体生成,Al2O3反应完后,Al再与NaOH溶液反应生成H2;乙中Al被砂纸打磨,因此铝表面没有Al2O3,Al直接与NaOH溶液反应生成H2,A错误;B.乙中Al与NaOH 溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,B正确;C.铝和氧化铝都能与碱反应,铝制餐具不宜用来长时间存放碱性食物,C正确;D.由A项分析可知,甲、乙中都有H2生成,氢气点燃会有爆鸣声,所以一段时间后将点燃的木条伸入两试管中,均能听到爆鸣声, D正确;故选A。
3.取两块大小一样的铝片,进行如图所示的实验。根据该实验(两烧杯中NaOH溶液均过量),下列说法错误的是( )
A.氧化铝有保护作用,因此烧杯Ⅰ中没有反应发生
B.烧杯Ⅰ中开始没有气泡,一段时间后才产生气泡;烧杯Ⅱ中立即产生气泡
C.两个烧杯中均发生了氧化还原反应
D.铝制餐具不宜长时间存放碱性食物
【答案】A
【解析】A.烧杯Ⅰ中铝的表面有氧化铝,氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水,A项错误;B.烧杯Ⅰ中开始时,氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水,一段时间后,铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气;烧杯Ⅱ中只有铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,B项正确;C.烧杯Ⅰ中开始时,氧化铝和氢氧化钠反应,一段时间后,铝和氢氧化钠溶液反应;烧杯Ⅱ中只有铝和氢氧化钠溶液反应,两个烧杯中均发生了反应:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,该反应为氧化还原反应,C项正确;D.铝、氧化铝都能与碱反应,所以铝制餐具不宜长时间存放碱性食物,D项正确;故选A。
4.向充满CO2的铝制易拉罐中注入足量浓NaOH 溶液,立即用胶布严封罐口,一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声,且易拉罐变瘪,再过一会儿瘪了的易拉罐重新鼓起恢复原样。下列说法错误的是( )
A.易拉罐变瘪的原因: CO2+2OH-═CO32--+H2O
B.易拉罐变瘪之后没有立即鼓起来的原因: Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-
C.易拉罐鼓起来恢复原样的原因: 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
D.若将铝制易拉罐换成铁制易拉罐,反应过程与现象均相同
【答案】D
【解析】铝质易拉罐中充满二氧化碳,然后往罐中注入足量的浓氢氧化钠溶液,立即用胶布封严罐口,氢氧化钠吸收二氧化碳,气体减小、压强减小,易拉罐变瘪;氢氧化钠和铝反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,气体增多、压强变大,易拉罐又鼓起来。A.氢氧化钠过量,易拉罐先变瘪的原因为二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成了碳酸钠和水,A正确;B.易拉罐变瘪之后没有立即鼓起来的原因是氢氧化钠和铝表面的氧化铝薄膜反应生成四羟基合铝酸钠和水,B正确;C.易拉罐鼓起来恢复原样的原因是氢氧化钠和铝反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,气体增多、压强变大,C正确;D.铁和氢氧化钠溶液不反应,易拉罐不能鼓起来,D错误;故选D。
5.为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数,某兴趣小组用如下实验装置将0.60g铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测得生成的氢气体积为672mL(已转换成标准状况)。下列说法不正确的是( )
A.合金中铝的质量分数为90%
B.读数时必需使甲、乙中液面左右相平
C.锥形瓶中发生反应的离子方程式为:2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑
D.导管a的作用主要是平衡气压,使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下
【答案】C
【解析】铝镁合金中铝能和氢氧化钠反应,利用生成氢气的体积转化成物质的量,进而求出合金中铝的质量,从而求出铝的质量分数。A.设Al的物质的量为xmol,Mg的物质的量为ymol,可根据质量关系得出27x+24y=0.6g,根据与NaOH反应产生的氢气体积得出=0.03mol,解得 x = 0.02 mol,y = 0.0025 mol,则铝的质量 = 27 × 0.02 = 0.54g,镁的质量 = 24 × 0.0025 = 0.06 g,铝的质量分数 = 0.54 g ÷ 0.60 g×100% = 90%,A正确;B.读数时要使甲、乙中液面左右相平,使容器中的压强保证与大气压一致,从而减少误差,B正确;C.锥形瓶中金属铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,离子反应为:2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑,C错误;D.导管a能使锥形瓶与分液漏斗连接,使上下两部分压强相等,作用主要是平衡气压,使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下,D正确;故选C。
类型二 铝与NaOH溶液反应定量计算
6.相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,产生氢气的质量之比为( )
A.1:1 B.1:6 C.2:3 D.3:2
【答案】A
【解析】相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,酸、碱均足量时,Al完全反应,设Al的物质的量均为n mol,由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知,n molAl与足量酸、碱反应生成氢气均为1.5n mol,放出的氢气的质量之比为1∶1,故选A。
7.取两份等物质的量的镁粉和铝粉,分别放入过量的盐酸和氢氧化钠溶液,充分反应后产生相同状况下氢气的体积( )
A.镁粉多 B.铝粉多 C.一样多 D.无法判断
【答案】B
【解析】根据得失电子守恒,Mg~H2,Al~H2,等物质的量的镁和铝,产生氢气,铝粉多,故选B。
8.用铝屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液制备Al(OH)3有如下三种方案:
方案一:2A1+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
方案二:2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑
2NaAl(OH)4+H2SO4=2Al(OH)3↓+Na2SO4+2H2O
方案三:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
2A1+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaAl(OH)4=8Al(OH)3↓+3Na2SO4
欲制取相同质量的Al(OH)3(假设原料的利用率为100%),有关说法正确的是( )
A.方案二中消耗硫酸的质量最小 B.方案三中消耗的氢氧化钠质量最小
C.三种方案中消耗铝屑的质量不相等 D.三种方案中产生氢气的质量不相等
【答案】B
【解析】方案一的关系式为2A1~3H2SO4~3H2~6NaOH~2Al(OH)3,方案二的关系式为2A1~H2SO4~3H2~2NaOH~2Al(OH)3,方案三中Al2(SO4)3与NaAlO2的系数比为1:6,即Al3+与Al(OH)4-的比例为1:3,若与H2SO4反应的Al为2mol,则与NaOH反应的Al为6mol,所以关系式为2A1~H2SO4~3H2~NaOH~2Al(OH)3。A.由分析可知,方案三消耗硫酸质量最少,A错误;B.由分析可知,方案三中消耗的氢氧化钠质量最小,B正确;C.由分析可知,三种方案中消耗铝屑的质量相等,C错误;D.由分析可知,三种方案中产生氢气的质量相等,D错误;故选B。
类型三 铝图象
9.向20 mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2 mol·L-1 NaOH溶液时,得到的Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积关系如图所示,若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39g,则此时用去NaOH溶液的体积可能为( )
A.7.5 mL或15 mL B.7.5 mL或17.5 mL C.5.0 mL或17.5 mL D.12.5 mL或17.5 mL
【答案】B
【解析】先后发生Al3++3OH-=Al(OH)3↓,A点沉淀质量最大,此时铝离子完全转化为沉淀,然后发生Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-,沉淀质量逐渐减小,B点沉淀溶解完。最大Al(OH)3沉淀为0.39g,则最大n[Al(OH)3]==0.005mol,若参加反应的n(AlCl3)= 0.005mol,需消耗NaOH0.015mol,V(NaOH)==0.0075L=7.5mL;若参加反应的n(AlCl3)=0.01mol,需消耗NaOH的物质的量为0.01mol×3+(0.01mol-0.005mol)=0.035mol,V(NaOH)==0.0175L=17.5mL。所以用去NaOH溶液的体积可能为7.5 mL或17.5 mL;故选B。
10.(2025·浙江金华高一期中)向100mL1mol·L-1硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴滴入1mol·L-1Ba(OH)2溶液。随着Ba(OH)2溶液体积的变化,沉淀总物质的量的变化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.a点发生反应的离子方程式是:Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+2BaSO4↓
B.沉淀的质量:a点>c点
C.从a→b、b→c点过程中发生反应的离子方程式依次为:NH4++OH-=NH3·H2O、Al(OH)3+OH-=[Al(地OH)4]-
D.b点消耗Ba(OH)2溶液体积为200mL
【答案】D
【解析】100mL1mol·L-1硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中NH4Al(SO4)2物质的量为0.1mol,溶液中含有0.1mol NH4+、0.1molAl3+、0.2mol SO42-;开始滴加1mol·L-1Ba(OH)2同时发生反应SO42-+Ba2+=BaSO4↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓,当Al3+沉淀完全时需加入0.3molOH-,即0.15mol Ba(OH)2,加入的Ba2+为0.15mol,只能沉淀0.15mol硫酸根,SO42-未完全沉淀,此时溶液中溶质为硫酸铵(a点);再滴加Ba(OH)2,生成BaSO4沉淀,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓、NH4++OH-=NH3·H2O,所以沉淀质量继续增加;当SO42-完全沉淀时,共需加入0.2mol Ba(OH)2,即0.4molOH-,Al3+反应掉0. 3molOH-,生成Al(OH)30.1mol,剩余0.1molOH-恰好与H4+完全反应,此时溶液中H4+完全反应,此时溶液为氨水(b点);继续滴加Ba(OH)2,Al(OH)3溶解,发生反应Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,由方程式可知要使0.1mol Al(OH)3完全溶解,需再加入0.05mol Ba(OH)2,此时溶液含一水合氨、钡离子、[Al(OH)4]-离子(b到c)。A项,由分析,NH4Al(SO4)2的物质的量为0.1mol,a点加入0.15mol Ba(OH)2,生成Al(OH)30.1mol,只能沉淀0.15mol硫酸根,SO42-未完全沉淀,离子反应方程式为:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,故A错误;B项,由分析可知,a点沉淀为0.1mol Al(OH)3,0.15molBaSO4,其质量为0.15mol×233g/mol+0.1mol×78g/mol=42.75g,c点为0.2molBaSO4,硫酸钡的质量:0.2mol×233g/mol=46.6g,所以质量c点>a点,故B错误;C项,a→b点发生反应的离子方程式为SO42-+Ba2+=BaSO4↓、NH4++OH-=NH3·H2O,b→c点发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,故C错误;D项,b点SO42-恰好完全沉淀,共需加入0.2mol Ba(OH)2,则b点消耗氢氧化钡体积0. 2mol÷1mol/L=0.2L,即200mL,故D正确;故选D。
11.将一定质量的镁和铝的混合物投入100mL盐酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如下图所示。若不考虑金属和盐酸反应时HCl的挥发,则下列说法错误的是( )
A.盐酸的物质的量浓度为9 mol/L B.镁与铝的质量之和为9g
C.NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/L D.生成的氢气在标准状况下的体积为10.08 L
【答案】A
【解析】从图中可以看出,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15mol,n(Al)=n[Al(OH)3]=0.35mol-0.15mol=0.2mol。从200mL~240mL,发生反应为Al(OH)3+NaOH=Na[A1(OH)4],c(NaOH)==5mol/L。A.加入NaOH体积为200mL时,所得混合物为Mg(OH)2、Al(OH)3、NaCl,盐酸的物质的量浓度为=10 mol/L,A错误;B.镁与铝的质量之和为0.15mol ×24g/mol+0.2mol ×27g/mol=9g,B正确;C.由分析可知,NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/L,C正确;D.生成的氢气在标准状况下的体积为(0.15mol+0.2mol)×22.4L/mol=10.08 L,D正确;故选A。
1.下列铝和其他化合物之间的转化不可能一步实现的是( )
A.Al3+→Al(OH)3 B.Al2O3→Al(OH)3 C.Al(OH)3→Al2O3 D.Al→Al(OH)
【答案】B
【解析】A.可溶性铝盐与足量氨水或适量强碱反应可以生成氢氧化铝,能一步实现,选项A不符合;B.氧化铝不能与水反应生成氢氧化铝,无法一步实现转化,选项B符合;C.氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水,能一步实现转化,选项C不符合;D.铝与强碱溶液反应生成Al(OH)4-,能一步实现转化,选项D不符合;故选B。
2.bmolNaOH溶液逐滴加入到amolAlCl3溶液中,沉淀逐渐增多,后又逐渐减少,但最终仍有沉淀剩余,则剩余沉淀的物质的量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】bmolNaOH溶液逐滴加入到amolAlCl3溶液中,沉淀逐渐增多,后逐渐减少,但是最终仍有沉淀剩余,说明铝离子先全部沉淀生成氢氧化铝,随后氢氧化铝部分溶解生成Na[Al(OH)4],amolAlCl3能生成amol氢氧化铝,消耗3amolNaOH,随后发生反应Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,此时参与反应的NaOH物质的量为(b-3a)mol,则反应掉氢氧化铝(b-3a)mol,剩余沉淀物质的量为[a-(b-3a)]mol=(4a-b)mol,故选C。
3.铝镁合金具有强度高、密度小、散热好等优点,广泛用于电子、汽车、航天等领域。取6.45g某镁铝合金(只含镁铝),投入200mL4mol/L盐酸中,充分反应后,产生0.65gH2,然后往混合溶液中逐滴加入2mol/L氢氧化钠溶液。下列说法正确的是( )
A.该合金中,镁、铝的物质的量之比为2:3
B.加入200mL氢氧化钠溶液时,产生沉淀的质量最大
C.加入NaOH溶液的过程中,产生沉淀的最大质量为5.8g
D.将6.45g该镁铝合金投入足量2mol/L氢氧化钠溶液中,最多能产生0.15molH2
【答案】A
【解析】A.设镁、 铝的物质的量分别为x、y,则24x+27y=6.45,2x+3y=,解得x=0.1,y=0.15,故镁、铝的物质的量之比为2:3,A正确;B.加入200mL氢氧化钠溶液时,氢氧化钠的物质的量为0.4mol,而原溶液中氯化镁的物质的量为0.1mol,氯化铝的物质的量为0.15mol,故氢氧化钠的物质的量不足,故沉淀的质量不是最大,B错误;C.加入NaOH溶液的过程中,产生沉淀的最大质量为0.1×58+0.15×78=17.5g,C错误;D.将6. 45g该镁铝合金投入足量2mol/L氢氧化钠溶液中,只有铝与氢氧化钠溶液反应,产生氢气的物质的量为0.225mol,D错误;故选A。
4.将等物质的量的Al2O3和 Fe2O3混合物完全溶于100mL稀硫酸中,向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液,下列图象中可能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH的体积,纵坐标表示生成沉淀的质量)( )
A.B.C. D.
【答案】B
【解析】Al2O3和 Fe2O3分别与H2SO4反应生成Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3,加入氢氧化钠后开始出现沉淀,发生的反应为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓,当沉淀达到最大值时再加入氢氧化钠,此时氢氧化铝开始溶解,反应的方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAl(OH)4,当沉淀不再减少时,所得沉淀全部为Fe(OH)3,根据NaOH+Al(OH)3=NaAl(OH)4可知,若溶解Al(OH)3消耗的NaOH体积为10mL,设NaOH的浓度为cmol/L,说明Al3+的物质的量为0.01cmol,则Fe3+的物质的量为0.01cmol,故沉淀Al3+和Fe3+的NaOH的物质的量为(0.01cmol+0.01cmol)×3=0.06cmol,体积为=0.06L=60mL,因此B选项所对应的图象符合题意,故选B。
5.将18g镁铝合金溶于250mL4mol/L硫酸溶液中充分反应,共产生VL(标准状况)气体,向反应后的溶液中逐滴滴加某浓度的氢氧化钠溶液至过量,产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液体积关系如下图所示(图像三个拐点分别标记为A、B、C)。下列说法错误的是( )
A.在标况下,镁铝合金溶于硫酸时一共产生17.92LH2
B.氢氧化钠溶液的浓度为4mol/L
C.反应至B点时,所得溶液中溶质仅有一种
D.原合金中Mg的质量为7.2g
【答案】A
【解析】镁铝合金中镁和铝都可以与H2SO4反应,化学方程式为Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,2Al+3 H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑;加入NaOH后,MgSO4、Al2(SO4)3会与之反应生成Mg(OH)2、Al(OH)3;但是根据图,OA段加入NaOH并没有沉淀生成,说明H2SO4过量,OA段的反应为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;AB段为Mg2+和Al3+的沉淀反应,化学方程式分别为MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4,Al2(SO4)3+6NaOH=Al(OH)3↓+3Na2SO4;根据方程式,可知B点溶液中只存在一种溶质,即Na2SO4。BC段,Al(OH)3与NaOH反应使得氢氧化铝沉淀溶解生成[Al(OH)4]-,方程式为NaOH+Al(OH)3=Na[Al(OH)4]。A.结合D选项,合金中含有0.4molAl,Mg的质量为7.2g,物质的量是0.3mol,共计能产生0.9mol氢气,标况下的体积是20.16L,A错误;B.B点的溶液中只有一种溶质Na2SO4,根据物料守恒,n(NaOH)=2n(H2SO4),则0.5L×c(NaOH)=2×0.25L×4mol/L,求得c(NaOH)= 4mol/L,B正确;C.根据分析,B点的溶液中只有一种溶质Na2SO4,C正确;D.结合B可知c(NaOH)=4mol/L,BC段Al(OH)3溶解,消耗了100mLNaOH溶液,即氢氧化钠的物质的量=0.1L×4mol·L-1=0.4mol,根据方程式可知Al(OH)3的物质的量为0.4mol,则合金中含有0.4molAl,其质量为0.4mol×27g·mol-1=10.8g,则Mg的质量为18g-10.8g=7.2g,D正确;故选A。
6.用铁、铝的混合物进行如图实验:
(1)加入过量NaOH溶液发生的离子反应方程式 ,操作X的名称是 。
(2)铝在空气中表面形成的氧化膜很薄,为了适应不同用途,需将表面氧化膜碱洗除去再进行处理,请写出碱洗氧化膜的离子方程式 。
(3)某课外兴趣小组为探究某种铝合金(组成元素为Mg和Al)是否符合国家质量标准(国家规定铝合金中铝含量不能低于78%),设计如图装置在室温下进行实验。
反应前先第一次读取量气管液面刻度,然后倾斜左边装置使足量氢氧化钠溶液与ag铝合金样品充分反应,待反应停止后,体系温度恢复到室温,第二次读取量气管液面刻度之前需要进行的一步操作是 。计算两次液面差,并将气体体积折算成标准状况下的体积,为VmL。若a=0.039,V=33.6mL,说明该合金 (填“符合”或“不符合”)符合国家标准。
(4)若将装置中的足量氢氧化钠溶液换为足量盐酸,则反应停止后量气管内气体体积(折算成标准状况下) mL。
【答案】(1)2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑ 过滤
(2)2OH-+Al2O3+3H2O=2Al(OH)4-
(3)调节量气管和水准管的高度使两液面相平 不符合
(4)44.8
【解析】铁铝混合物加入氢氧化钠溶液,铝溶解,生成偏铝酸钠和氢气,A为氢气,B为偏铝酸钠,铁不反应形成沉淀,C为铁,加入盐酸生成氢气,氯化亚铁,D为氯化亚铁溶液。
(1)根据分析可知铝和氢氧化钠反应生成破烂和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑;操作X过滤得到铁;
(2)铝的氧化膜为三氧化二铝,和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为2OH-+Al2O3+3H2O=2Al(OH)4-;
(3)根据题意,待反应停止后,体系温度恢复到室温,再调节量气管和水准管的高度,使两液面相平,读数时要眼睛与溶液凹液面平时,再读取数据;n(H2)==1.5×10-3mol,根据2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑可知n(Al)=n(H2)=1.0×10-3mol,铝的质量为27g/mol×1.0×10-3mol=0.027g,质量分数为×100%=69.2%,故不合格;
(4)根据(3)可知铝的质量0.027g,物质的量为1×10-3mol,镁的质量为0.012g,物质的量约为5×10-4mol,根据2Al+6HCl=2AlCl3+3H2和Mg+2HCl=MgCl2+H2可知,n(H2)=×1×10-3mol+5×10-4mol=2.0×10-3mol,氢气的体积为22.4L/mol×2.0×10-3mol=4.48×10-2L=44.8mL。
1.(2025•山东卷)化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是( )
A.用明矾净化黄河水 B.用漂白粉漂白蚕丝制品
C.用食醋去除水壶中水垢 D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
【答案】B
【解析】A项,明矾水解生成氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮杂质,可用于净水,用法合理,A正确;B项,漂白粉含次氯酸钙,其强氧化性会破坏蚕丝(蛋白质)结构,导致丝制品损坏,用法不合理,B不正确;C项,食醋中的醋酸与水垢(碳酸钙、氢氧化镁)反应生成可溶物,可用于除水垢,用法合理,C正确;D项,小苏打(碳酸氢钠)受热分解产生CO2使糕点疏松,可用于烘焙糕点,用法合理,D正确;故选B。
2.(2025·陕晋宁青卷)下列有关物质性质与用途对应关系错误的是( )
A.单晶硅熔点高,可用于制造芯片 B.金属铝具有还原性,可用于冶炼金属
C.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂 D.乙炔燃烧火焰温度高,可用于切割金属
【答案】A
【解析】A项,单晶硅用于制造芯片主要因其半导体性质,而非熔点高,熔点高与用途无直接关联,A错误;B项,金属铝还原性强,可通过铝热反应冶炼金属(如Fe、Mn等),B正确;C项,浓硫酸吸水性使其可干燥中性/酸性气体(如H2、CO2),C正确;D项,乙炔燃烧产生高温氧炔焰(约3000℃),可熔化金属进行切割,D正确;故选A。
3.(2025·安徽卷)下列有关物质用途的说法错误的是( )
A.生石灰可用作脱氧剂 B.硫酸铝可用作净水剂
C.碳酸氢铵可用作食品膨松剂 D.苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
【答案】A
【解析】A项,生石灰(CaO)主要用作干燥剂,通过吸水反应生成Ca(OH)2,而非与氧气反应,因此不能作为脱氧剂,A错误;B项,硫酸铝溶于水后水解生成Al(OH)3胶体,可吸附水中悬浮杂质,起到净水作用,B正确;C项,碳酸氢铵受热分解产生CO2和NH3,使食品膨松,可用作膨松剂,C正确;D项,苯甲酸及其钠盐是常见食品防腐剂,能抑制微生物生长,D正确;故选A。
4.(2025·浙江6月卷)物质的性质决定用途,下列两者对应关系正确的是( )
A.金刚石硬度大,可用于制作切削刀具 B.氧化铝具有两性,可用于制作坩埚
C.SiO2熔点高,可用于生产光导纤维 D.氨气有还原性,可用于生产铵态氮肥
【答案】A
【解析】A项,金刚石是天然存在的最硬物质,硬度大的性质使其非常适合用于制作切削、研磨工具,A正确;B项,氧化铝具有两性,但制作坩埚主要利用其高熔点和化学稳定性,以耐受高温和腐蚀,两性并非制作坩埚的关键性质,B错误;C项,光导纤维的生产主要利用二氧化硅的光学性质,如高透明度和低光损耗,而非高熔点,C错误;D项,氨气具有还原性,但生产铵态氮肥(如硫酸铵、硝酸铵)主要利用其碱性(与酸反应生成铵盐),还原性与铵态氮肥生产无直接关联,D错误;故选A。
5.(2025·浙江1月卷)化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.ClO2具有强氧化性,可用于杀菌消毒
B.聚丙烯是高分子材料,可用作吸水剂
C.Na2CO3溶液呈碱性,可用于除油污
D.硬铝密度小、强度高,抗腐蚀能力强,可用作飞机材料
【答案】B
【解析】A项,ClO2具有强氧化性,能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,A正确;B项,聚丙烯属于有机合成高分子材料,不含有亲水基团,不能用作吸水剂,B错误;C项,油污可以在碱性环境下水解,Na2CO3溶液由于碳酸根离子的水解,使溶液呈碱性,因此可用于除油污,C正确;D项,硬铝合金具有密度小、强度高的优良特性,其表面会形成致密的氧化膜,抗腐蚀性强,因此可用作航空材料,D正确;故选B。
6.(2024·浙江6月卷)按物质组成分类,KAl(SO4)2·12H2O属于( )
A.酸 B.碱 C.盐 D.混合物
【答案】C
【解析】KAl(SO4)2∙12H2O是结晶水合物,属于纯净物;是由金属阳离子K+、Al3+和酸根阴离子SO42-组成的复盐;故选C。
7.(2024·浙江6月)下列说法不正确的是( )
A.Al(OH)3呈两性,不能用于治疗胃酸过多
B.Na2O2能与CO2反应产生O2,可作供氧剂
C.FeO有还原性,能被氧化成Fe3O4
D.HNO3见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中
【答案】A
【解析】A项,Al(OH)3呈两性,不溶于水,但可以与胃酸反应生成无毒物质,因此其能用于治疗胃酸过多,A不正确;B项,Na2O2能与CO2反应产生O2,该反应能安全发生且不生成有毒气体,故CO2反应产生O2可作供氧剂,B正确;C项,FeO有还原性,其中Fe元素的化合价为+2,用适当的氧化剂可以将其氧化成更高价态的Fe3O4,C正确;D项,见光易分解的物质应保存在棕色试剂瓶中;Fe3O4见光易分解,故其应保存在棕色试剂瓶中,D正确;故选A。
8.(2022•浙江省6月卷)下列说法不正确的是( )
A.用标准液润洗滴定管后,应将润洗液从滴定管上口倒出
B.铝热反应非常剧烈,操作时要戴上石棉手套和护目镜
C.利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团
D.蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜,静置冷却,析出硫酸亚铁铵晶体
【答案】A
【解析】A项,用标准液润洗滴定管,要将整个滴定管内壁进行润洗,因此,应将润洗液的一部分从滴定管上口倒出,另一部分从滴定管下口放出,A不正确;B项,铝热反应非常剧烈,反应过程中放出大量的热,有大量火星飞溅出来,因此,在操作时要戴上石棉手套和护目镜以保护手和眼睛,B正确;C项,有机物中的基团在红外光谱中会呈现出其特征谱线,因此,可以利用红外光谱法初步判断有机物中具有哪些基团,C正确;D项,硫酸亚铁铵的溶解度随着温度降低而减小,蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜,溶液达到饱和状态,静置冷却后,由于在该温度下的混合体系中硫酸亚铁铵的溶解度最小,因此,析出的晶体是硫酸亚铁铵晶体,D正确。故选A。
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